可靠性与系统工程课件.ppt
可靠性与系统工程,开篇的话,一些概念质量管理可靠性简介可靠性参数和指标可靠性开展流程可靠性要求、分配、预计可靠性设计方法可靠性试验,目录 CONTENTS,质量特性,RMS,系统,由相互联系、相互作用的多要素结合而成的具有特定功能的统一体,公司 家庭社团 党校社会 生态圈,工程,组织管理系统的技术,规划、研究、设计、制造、试验和使用,工程,工程项目，对象系统的实现或实施项目的结果,可靠性是设计出来的，也是管理出来的,人员比例,航空航天,可靠性中心,可靠性准则可靠性分配可靠性验收,可靠性设计可靠性预计可靠性试验,其他,寿命周期费用,运输费用,运行费用,训练费用,备件费用,技术数据费用,退役费用,维护费用,Life Cycle Cost,现代系统思想的转变,市场牵引，用户需求初期综合系统性能特性与专门特性研制初期投入较多，研制后期投入较少，所需总投入较少研制初期更改较多，研制后期更改较少，更改代价较小满足用户需求，质量稳定性好主动寻找故障、预防故障发生低成本、高质量、适销对路,现代系统思想,传统设计思想,工程师及领导者的意见重视性能，忽视系统综合研制初期投入较少，研制后期投入较多，所需总投入较多初期更改较少，后期更改较多，会出现局部甚至全局重新设计，更改代价较大满足验收标准，质量波动性大被动等待、解决故障问题很难全部满足用户需求，可能会产生合格的“废品”,产品定位,系统综合,工作量,更改次数,设计评价,工作态度,经济效益,大家应该也有点累了，稍作休息,大家有疑问的，可以询问和交流,质量管理,1,RMS,质量管理体系 文件,公司质量管理制度,项目质量管理制度,质量管理 流程,可靠性简介,2,RMS,可靠性,可靠性在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的能力。,规定条件使用时的环境条件和工作条件使用时的盈利条件维护方法储存时的储存条件,规定时间任务和非任务时间,规定功能必须具备的功能及其技术指标,解析仿真试验,可靠性分类,规定条件规定时间无故障工作的能力反映产品对维修资源的要求所有寿命单位和关联故障,规定的任务剖面规定功能的能力影响任务完成的故障,可靠性参数 指标,3,RMS,可靠度,在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的,累积故障概率,故障密度函数,可靠度,在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的,质量管理 六西格玛,可靠度,在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的,完全修复,可靠性参数分类,可靠性管理流程,4,RMS,分析流程,RMS,分析流程,1,2,3,4,RMS,论证阶段,分析流程,1,2,3,4,RMS,论证阶段,方案阶段,分析流程,1,2,3,4,RMS,论证阶段,方案阶段,分析流程,1,2,3,4,RMS,论证阶段,方案阶段,初步设计,可靠性要求、分配、预计,5,RMS,可靠性 定性要求,设计要求,分析要求,可靠性 定量要求,RMS,论证阶段,方案阶段,工程研制阶段,生产阶段,使用阶段,任务成功性维修人力费用资源保障费用贮存完好性,可靠性 分配,可靠性 预计,可靠性建模,可靠性设计方法,6,RMS,故障模式影响及危害性分析,Failure Mode,Effects and Criticality Analysis,潜在故障 功能故障,自行车外胎磨损裂缝 爆胎,局部影响、高一层次影响、最终影响 从下到上,故障模式影响及危害性分析,Failure Mode,Effects and Criticality Analysis,分析系统中每一产品所有可能产生的故障模式及其对系统造成的所有可能影响，并按每一个故障模式的严重程度及其发生概率予以分类的一种归纳分析方法。,初始约定层次产品约定层次产品,任 务分析人员,审核批准,第 页 共 页填表日期,故障模式影响分析表,故障树分析,Fault Tree Analysis,不同阶段的可靠性设计方法,可靠性设计,电路优选元器件清单 PPL降额设计潜在通路分析热设计/热分析容差分析,不同对象专用设计方法,机械余度设计潜在通路分析耐久性分析机械可靠性热设计故障预测与健康管理 PHM,软件不同阶段的避错设计人工的文档和代码审查静态分析动态测试容错设计,电路 优选元器件清单,提高型号的可靠性减少设计费用加快研制进度,Preferred Part List,控制元器件质量和可靠性的最重要的一项内容,60%机载设备,50%电子设备,元器件的选择元器件生产厂家的选择元器件内在质量评价二次筛选电装后的质量跟踪建立元器件质量数据库,电路 降额设计,金属膜电阻器(40),电路 潜在通路分析,Sneak Circuit Analysis,20世纪60年代末期美国发射红石火箭时，由于发射点火指令的控制插头比尾插头晚29ms脱落、此时一条通过关机线圈的潜在电路被系统激发，造成火箭刚起飞又被误关机的严重后果,意外路径 意外逻辑流,电路 热设计/分析,电路 容差分析,更改电路设计，允许较大公差存在关键电路减少元器件，注重参数高稳定、低公差,机械 余度设计,机械 潜在通路分析,Sneak Circuit Analysis,机械 机械可靠性,有限元ANSYS,潜在特征,机械 故障预测与健康管理,Prognostics and Health Management,利用尽可能少的传感器采集系统的各种数据信息，借助各种智能推理算法来评估正在运行的系统自身的健康状态，在系统故障发生前对其故障进行预测，并结合各种可利用的资源信息提供一系列的维修保障措施以实现系统的视情维修,数据驱动寿命耗损监测融合,描述,预测,软件 避错设计,需求分析与用户密切合作统一的需求建模方法层次分解，不断细化需求规格说明文档,功能分析需求准则非功能分析需求准则,程序结构设计程序简化设计软件健壮性设计软件冗余设计,软件 人工审查,软件开发计划软件需求规格说明软件设计文档软件测试计划与报告用户使用和维护手册,软件 静态 动态,可靠性试验,7,RMS,工程试验,统计试验,环境应力筛选,可靠性研制试验,可靠性增长试验,可靠性鉴定试验,可靠性验收试验,分类,环境应力筛选,潜在缺陷,故障,元器件,环境应力和电应力,环境应力筛选 典型缺陷,环境应力筛选 案例,可靠性验证试验,储存寿命试验,退化规律的线性关系,总结,然后,可靠性,数据积累,可靠性是一门基于随机变量和概率统计学的一门学科,
