1、可 靠 度 的 分 配Reliability Allocation,2009.4.9,2018/4/14,2,内容提要,可靠度分配的概念可靠度分配的目的可靠度分配的原则可靠度分配的方法小结,2018/4/14,3,2018/4/14,4,研究方法：,寿命表达式计算系统的可靠度计算系统的平均寿命,2018/4/14,5,一、可靠性分配的概念,可靠性分配是指将工程师设计规定的系统可靠度指标合理地分配给组成该系统的各个单元，确定系统各组成单元的可靠性定量要求，从而保证整个系统的可靠性指标。,2018/4/14,6,可靠性预计与分配,预计是根据系统的元件、部件和分系统的可靠性来推测系统的可靠性。是一个
2、局部到整体、由小到大、由下到上的过程，是一种综合的过程。,分配是把系统规定的可靠性指标分给分系统、部件及元件，使整体和部分协调一致。 是一个由整体到局部、由大到小、由上到下的过程，是一种分解的过程。,2018/4/14,7,二、可靠度分配的目的,落实系统的可靠性指标明确对各系统或单元的合理的可靠性要求暴露系统的薄弱环节，为改进设计提供数据,2018/4/14,8,可靠性分配的本质是一个工程决策问题，应从技术、人力、时间、资源各个方面分析各部分指标实现的难易情况，进一步论证产品指标的合理性、暴露产品设计中的薄弱环节、为采取指标监控和改进措施提供依据。,2018/4/14,9,可靠性分配问题实际是
3、上最优化问题,必须明确目标函数和约束条件以可靠性指标为约束条件，目标函数是在满足可靠性下限的条件下，使成本、质量、体积最小且研制周期尽量短以成本为约束条件，要求可靠性尽可能高以研制周期为约束条件，要求成本尽量低、可靠性尽量高,2018/4/14,10,三、可靠性分配的原则,复杂的分系统或部件，分配的可靠性指标低一些新研制的、采用新工艺和新材料的产品，分配低一些对于处于恶劣环境下工作的分系统或部件，分配的低易于维修的分系统或部件，分配的低一些关键件的可靠性指标分配的高一些对于改进潜力大的部件，指标分配的高一些,2018/4/14,11,四、可靠性分配的方法,等分配法再分配法比例分配法AGREE分
4、配法评分分配法在限制条件下的可靠性分配备件的最优分配两类失效部件组成的系统的可靠度分配,2018/4/14,12,等分配法又称平均分配法，它不考虑各个单元（或元件）的重要程度，而是把系统总的可靠度平均分配给各个单元（或元件）的方法。 (1)串联系统 (2)并联系统,4.1等分配法,2018/4/14,13,(3)混联系统 先将混联系统简化为等效的串联系统和等效单元，再给同级等效单元分配可靠度。,2018/4/14,14,4.2再分配法,思想： 把原来可靠性较低的单元的可靠度全部提高到某个数值，而对于原来可靠度较高的单元的可靠度则保持不变。,2018/4/14,15,4.3比例分配法（系统失效率
5、预计值法）,此方法建立在系统及单元已作出可靠性估计的基础上。 设系统是有 个串联的分系统组成，每个分系统失效都会使系统失效，系统和分系统的工作时间都是相同的。以 表示第 个分系统的预计可靠度以 表示第 个系统的统计故障概率，则系统的预计可靠度为：系统的统计故障概率为：,2018/4/14,16,2018/4/14,17,2018/4/14,18,4.4AGREE分配法,AGREE法是美国电子设备可靠性顾问团提出的，因为考虑了系统的各单元或各子系统的复杂度、重要度、工作时间以及它们与各系统之间的失效关系，故又称为按单元的复杂度及重要度的分配法。要求：各单元工作期间的失效率为一常数，且为互相独立的
6、串联系统。,2018/4/14,19,2018/4/14,20,2018/4/14,21,4.5评分分配法,当缺乏有关可靠性数据时，可由有经验的工程技术人员或专家对影响可靠性的几种因素进行评分，并对评分进行综合分析以获得各单元之间的可靠性相对比值，再根据相对比值给每个分系统或设备分配可靠性指标。因素通常有复杂程度、技术发展水平、工作时间、环境条件,2018/4/14,22,4.6在限制条件下的可靠性分配,2018/4/14,23,2018/4/14,24,求解方法：用拉格朗日乘子法,2018/4/14,25,2018/4/14,26,2018/4/14,27,2018/4/14,28,4.7备
7、件最优分配,2018/4/14,29,2018/4/14,30,4.7.1 最少部件数的并联备份,2018/4/14,31,2018/4/14,32,要使系统的可靠度增加最快，只要在部件可靠度最小的位置上并联一个部件。猜想：对于一般的情况也应该成立,2018/4/14,33,2018/4/14,34,2018/4/14,35,2018/4/14,36,4.7.2 最小费用的备件最优分配,2018/4/14,37,2018/4/14,38,2018/4/14,39,2018/4/14,40,4.8 两类失效部件组成的系统,背景：继电器（relay）：开路失效；短路失效弹头的引信装置：引信提前失效
8、；引信延迟失效自动控制设备：控制设备不起作用；指示错误 以上系统中，减少部件数可减少其中一类失效的可能性，但会增加另一类失效的可能性。,2018/4/14,41,2018/4/14,42,4.8.1.n个部件并联排列的系统,2018/4/14,43,2018/4/14,44,4.8.2 n个部件串联排列的系统,2018/4/14,45,2018/4/14,46,4.8.3表决系统（k/n(G)系统）,2018/4/14,47,2018/4/14,48,2018/4/14,49,4.8.4串-并联系统,2018/4/14,50,2018/4/14,51,4.8.5 并-串联系统,2018/4/14,52,2018/4/14,53,五、小结,可靠性分配应在研制阶段早期就开始进行。这样可以使设计人员尽早明确其设计要求，研究实现这个要求的可能性；为外购件及外协件提出可靠性指标提供初步的依据、根据所分配的可靠性要求估算人力和资源等管理信息。可靠性分配应反复多次进行。,2018/4/14,54,五、小结,为了尽可能减少可靠性分配的重复次数，在规定可靠性指标的基础上，可考虑留出一定的余量。可靠性分配的主要目的是使各级设计人员明确其可靠性设计目标，因此必须按成熟期规定值进行分配。在实际分析，应根据实际情况合理选择可靠性分配的方法，应注意各种方法的综合应用。,
