1、系统可靠性分配,主要内容,1,2,3,可靠性分配概述可靠性分配的准则可靠性分配的程序可靠性分配的方法可靠性分配的注意事项,系统可靠性分配工作是可靠性工作计划中一个重要的工作项目。系统可靠性分配是将系统产品研制要求中规定的可靠性指标，按照一定的方法和程序逐级分配给各子系统和设备。目的1、使设计人员明确他们所要设计的产品可靠性指标要求，根据要求估计所需的人力、时间和资源，并研究实现这些要求的方案的可行性2、如同性能指标一样，是设计人员在可靠性方面的一个设计目标。,概述,概述,可靠性分配类型基本可靠性分配任务可靠性分配可靠性分配时要综合权衡这两者有时是相互矛盾的，提高产品的任务可靠性，可能合降低是基
2、本可靠性，反之亦然。系统中各子系统和设备的可靠性水平不同，各自可能发生的故障模式、故障率以及薄弱环节不同分配时要预留余量为避免后续设计方案出现较大变化引起反复分配，减少对可靠性分配指标的全局性更改。考虑预留适当的分配余量，通常为15-20%。,概述,可靠性分配与可靠性预计关系,复杂度高分配较低的可靠性指标技术上不成熟分配较低的可靠性指标处于恶劣环境条件下分配较低的可靠性指标需要长期工作的产品分配较低的可靠性指标重要度高的产品分配较高的可靠性指标分配时还应结合维修性、保障性可达性差的产品分配较高的可靠性指标货架产品已有可靠性指标，不进行分配,可靠性分配的准则,可靠性分配的程序,开始,确定系统的分
3、配层次结构,确定系统组成结构，以及系统中那些当前需要和可以提出可靠性定量要求的产品所在的最低层次，明确哪些是新研或改进产品、哪些是货架产品、哪些是外协配套产品来确定可靠性分配的层次。,可靠性分配的程序,开始,确定系统的分配层次结构,确定需分配的基本/任务可靠性指标,故障率平均故障间隔时间/里程任务可靠度平均1级严重故障间隔时间/里程平均2级严重故障间隔时间/里程,可靠性分配的程序,开始,确定系统的分配层次结构,确定需分配的基本/任务可靠性指标,建立系统基本/任务可靠性模型,选择可靠性分配方法,无约束分配法等分配法 评分分配法 比例组合法 考虑重要度和复杂度方法 有约束分配法拉格朗日乘数法 动态
4、规划法,可靠性分配的程序,开始,确定系统的分配层次结构,确定需分配的基本/任务可靠性指标,建立系统基本/任务可靠性模型,选择可靠性分配方法,计算可靠性分配结果,验算可靠性分配结果,是否符合要求,结束,是,否,1、评分分配法 2、比例组合法 3、考虑重要度和复杂度的分配方法,可靠性分配的方法,如果一个新设计的系统与老的系统非常相似，比例组合法是根据相似老系统中各单元产品的故障率或单元产品预计数据，按新系统可靠性的要求，对新系统的各单元原比例进行分配的一种方法。这种方法的本质是：认为原有系统基本上反映了一定时期内产品能实现的可靠性水平，新系统的个别单元不会在技术上有什么重大的突破，那么按照现实水平
5、，可把新的可靠性指标按其原有能力成比例地进行调整。,比例组合分配法,比例系数,新系统故障率 /,相似系统故障率,计算分配给新系统第i个组成单元的故障率举例： 现要设计一个新的液压动力系统，其组成部分与老的液压动力系统完全一样，只是要求提高新系统的可靠性，已知老系统故障率为256.010-6(1/h)，新系统故障率要求为200.010-6(1/h)，试分配指标。,比例组合分配法,=200.010-6/256.010-6=0.78125,比例系数,比例组合分配法,有已定型的“货架”系统或已单独给定可靠性指标的系统,评分分配法是在可靠性数据非常缺乏的情况下，通过有经验的设计人员或专家给出各单元产品之
6、间的可靠性相对比值（对影响可靠性的因素进行评分和综合分析），并根据相对比值给每个单元产品分配可靠性指标。应用这种方法时，时间一般应以系统工作时间为基准。这种方法主要用于分配串联系统的可靠性，并假设产品服从指数分布。该方法适合于方案论证阶段和初步设计阶段。,评分分配法,第i个单元的评分系数,评分因素：复杂性、技术水平、工作时间、环境条件、可达性、改进难度等原则：各种因素评分值范围：110，评分越高可靠性越差 a.复杂度它是根据组成单元的元部件数量以及它们组装的难易程度来评定。最复杂的评10分，最简单的评1分； b.技术水平根据单元目前的技术水平和成熟程度来评定。水平最低的评10分，水平最高的评1
7、分； c.工作时间根据单元工作时间来评定。单元工作时间最长的评10分，最短的评1分； d.环境条件根据单元所处的环境来评定。单元工作过程中会经受极其恶劣而严酷的环境条件的评10分，环境条件最好的评1分。,评分分配法,评分分配法,技术成熟水平因素评分准则,重要程度因素评分准则,评分分配法,第i个单元评分数,第k个专家给第i个单元产品第j个因素的打分,有效打分的专家数量m,第i个单元产品第j个因素的平均得分,系统的评分数,第i个单元评分系数,评分分配法,将每位专家的评分表收集上来后，按每一设备每一评分因素将各位专家的评分值排序，去除几个畸高和畸低的评分值（比如去掉1-2个最高分，同时去掉1-2个最
8、低分），然后计算剩下有效评分的算术平均值，作为该设备该因素的本轮评分值。然后将本轮的评分原始数据和评分结果整理并匿名公布出来，供专家研讨，以确定最终的评分值或是否进行下一轮评分。这样经过二三轮次，各专家评分一般会渐趋一致，再去除偏高和偏低的评分值，最后计算各专家有效评分的算术平均值，从而得到各单元各因素的评分。,评分分配法,机电管理系统基本可靠性指标评分分配表,也称AGREE法，用于能获取产品各单元重要度和复杂度定量数据时的可靠性分配，是工程应用中较广泛的一种分配方法，适用于系统任务可靠性的分配， 此法的基本思想是：越重要的单元，其分配的可靠性指标应当按比例地加大，越复杂的单元，由于比较容易出
9、故障，可靠性指标可以分配得低一些。,考虑重要度和复杂度的分配方法,重要度,由于第i个单元的故障引起系统故障的次数,第i个单元的故障次数,复杂度,ni 第i个子系统的基本构成部件数,N产品的基本构成部件总数,第i个单元的平均严重故障间隔时间,考虑重要度和复杂度的分配方法,产品要求的可靠度,第i个单元的工作时间,分配给第i个单元的任务可靠度,某机上系统由发射装置、接收机、起飞自动装置、控制设备、电源等不同单元组成，要求系统工作12小时的可靠度为0.923，该系统的各单元产品有关参数见下表,考虑重要度和复杂度的分配方法,注意事项,1.可靠性分配应在研制阶段早期即开始进行。使设计人员尽早明确其设计要求
10、，研究实现这个要求的可能性和设计措施；为确定外购件及外协件可靠性指标提供依据；根据分配的可靠性要求估算所需人力和资源等信息。2.可靠性分配应反复多次进行。3.为减少可靠性分配的重复次数，在规定的可靠性指标的基础上，考虑留出一定余量。4.可靠性分配应留有“其他”项，以反映接口电缆管线等不直接参加分配部分。5.应按成熟期目标值进行分配，作为可靠性设计的目标。,6.应保证基本可靠性指标分配值与任务可靠性指标分配值的协调，使它们的指标同时得到满足。7.对于那些通过可靠性指标再分配后，仍然不能达到可靠性要求的产品，设计人员应当采用下列一种或几种方法(前提是它们互不排斥)，以便使设计的产品达到预期的可靠性要求：a)采用质量等级更高、更可靠的元器件；b)简化设计，但不应使性能下降；c)采用降额技术，使故障率降低到平均值以下；d)对于任务可靠性，根据需要采用余度设计技术。,注意事项,谢谢！,
