可靠性分配

北京航空航天大学工程系统工程系

Reliability Allocation

5

返回

可靠性预计

3.1 可靠性预计的目的 可靠性预计的目的是定量估计系统设计的可靠性，以便确定所提出的设计是否能达到可靠性要求。不同类型的可靠性预计有不同的目的。 可靠性预计是可靠性分配的逆过程，是在完成设计工作选取了元器件之后，把每个元器件的失效率动作参数进行计算的过程。当计算结果不能满足总体分配的指标（MTBF定量值）时必须调整所选元器件的失效率甚至更改电路结构，直到满足要求为止。 3.2 任务可靠性预计和基本可靠性预计 任务可靠性预计是为了估计产品在执行任务过程(任务剖面)中完成其规定功能的概率。基本可靠性预计是为了估计产品所有部件在整个寿命过程(寿命剖面)中由于产品的不可靠所导致的对维修和后勤保证的要求。当同时进行两种可靠性预计时，它们可以为需要特别强调的问题提供依据，并为用户权衡不同设计方案的费用效益提供依据。 3.3 按产品研制阶段的可靠性预计 ①可行性预计 用于产品方案论证阶段，这一阶段的可靠性预计只限于描述产品的总体情况，其主要目的在于确定所提方案的可靠性要求的现实性，即可靠性要求与元器件当前水平进行比较，从而得出可行性的估计，用来指导预算费用，制定可靠性工作计划。这一阶段的信息是分析现有相似产品得到的。 ②初步预计 用于产品工程研制阶段的早期。其目的在于检查初步设计是否达到了任务要求的可靠性指标，作为变更或改进设计的依据和可靠性分配的依据。这个阶段的信息是设计文件提供的产品单元组成，但并不包括应力信息。 ③详细预计 用于产品工程研制阶段的中期和后期。其主要目的在于评估设计是否达到规定的可靠性指标，以便确定存在的问题和纠正措施，为可靠性增长和验证提供了判据，并为权衡决策创造了条件。这一阶段的信息已具有产品各组成单元的工作环境和应力分析的设计。 3.4 可靠性预计的要求 ①在产品进行可靠性预计前，必须建立产品的可靠性模型，根据产品的模型和任务剖面或寿命剖面进行可靠性预计，当上述剖面不明确时，应按最恶劣工作情况和环境条件进行可靠性预计。 ②当产品设计更改或失效数据变更时，必须及时修正可靠性模型，重新进行产品的可靠性预计。 ③产品的可靠性预计应按GJB/Z 299A《电子设备可靠性预计手册》规定进行或者按用户认可的其它数据来源进行。 ④预计方法可以根据用途和研制阶段进行选择。 ⑤应当强调建模和预计工作的及时性，应在计划决策之前提供有用信息。 ⑥基本可靠性预计是依据寿命剖面的要求，使用串联模型来估计产品所有部件对维修和后勤保证的要求。预计应考虑产品所有单元(包括备件)在执行任务和准备执行任务过程中发生的所有要求维修或更换的失效，并对这些零部件的故障提出维修和后勤保障。 ⑦任务可靠性预计是依据任务剖面的要求采用串--并联模型估计产品成功地完成规定任务的概率。任务可靠性预计应考虑产品各单元在执行任务过程中发生的足以影响任务成功的各种故障。 ⑧随着产品从电路设计进入硬件生产阶段，这时有许多实际试验信息可以利用，这时可靠性计算从预计进展到硬件设备的评估阶段。预计值与估计值的真实性都取决于模型的假设和信

可靠性分配及其应用

可靠性分配及其应用 摘要：可靠性分配是系统可靠性设计的重要任务之一，其结果直接影响系统的设计方案。为了能快速获得在一定费用约束条件下的可靠性优化分配结果，减少分配过程中的主观因素，应该通过多种方法，建立了科学、高效的可靠性分配模型。 关键字：可靠性分配；系统；故障率 0 引言 可靠性分配是可靠性设计的重要任务之一，是把系统设计任务书中规定的可靠性指标，由上到下、由大到小、由整体到局部，按一定的分配方法分配给组成该系统的分系统、设备及元件。通过可靠性指标的分配，可以从技术、人力、时间、资源各个方面分析各部分指标实现的难易情况，从而使系统各层次的设计人员明确各自的设计目标，为指标监控和采取改进措施提供依据。[1]对复杂系统来说，为使可靠性分配方案更为合理，要综合考虑系统各组成单元间在重要度、复杂度、技术发展水平、工作时间和环境条件等方面的不同，进行可靠性优化分配的实质就是综合以上各方面因素，在一定的分配原则下，得到合理的可靠性分配值的优化解。 1 可靠性分配的定义 所谓系统可靠性分配就是要求系统在定义体系结构的时候，设法将系统分解成部件(子系统或模块)，并且为了保证各部件的设计时间、难度、风险大致相等，必须根据系统可靠性要求，确定各模块的可靠性，以保证使得系统开发费最低。 从可靠性分配的定义可以看出，可靠性分配要求在系统生存周期的定义阶段就进行，即在系统的可行性论证、需求分析、初步设计、详细设计阶段进行。随着系统设计的深入，我们可以得到更多的相关信息，从而使可靠性分配结果也越来越趋向合理。[14]比如在可行性论证阶段，因为此时系统的相关信息较少，所以我们可以根据类似产品运用类比法进行可靠性初步分配;而到详细设计阶段，由于可以获得系统复杂性、操作剖面等一些信息，我们就可以用更好的分配方法（如基于操作剖面的可靠性分配法）使结果更加精确。事实上，可靠性分配还可以在开发阶段根据需要进行调整。[2]目前，几乎所有的可靠性模型都用于测试操作阶段，是在完成产品开发初始阶段后用来估计系统可靠性的模型，也就是说至少要在完成定义阶段后才能被使用。这些模型共同回答了这样一个问题：“这系统有多可靠”。模型的使用依赖于在系统初始阶段的分析和设计，因此，它们几乎对系统工程的设计、计划阶段没有产生任何影响。可靠性分

可靠性理论模拟题

《可靠性理论》模拟题（补） 一.名词解释 1.可靠性：产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。 2. 可靠性设计：系统可靠性设计是指在遵循系统工程规范的基础上，在系统设计过程中，采用一些专门技术，将可靠性“设计”到系统中去，以满足系统可靠性的要求。 3. 最小割集和最小径集：最小割集就是引起顶上事件发生所必需的最低限度的割集。最小径集就是顶上事件不发生所需的最低限度的径集。 4. 网络：连接不同点之间的路线系统或通道系统。 5.广义可靠性：广义可靠性是指产品在其整个寿命期限内完成规定功能的能力，它包括可靠性（即狭义可靠性）与维修性。 6.可靠性指标分配：指根据系统设计任务书中规定的可靠性指标（经过论证和确定的可靠性指标），按照一定的分配原则和分配方法，合理的分配给组成该系统的各分系统、设备、单元和元器件，并将它们写入相应的设计任务书或经济技术合同中。 7. 降额设计：使元器件或设备工作时所承受的工作应力（电应力或温度应力），适当低于元器件或设备规定的额定值，从而达到降低基本故障率、提高使用可靠性的目的。 8. 人机系统：指人与其所控制的机器相互配合,相互制约,并以人为主导而完成规定功能的工作系统。 二.填空题 1.可靠性的定义包含有五个方面的内容，它们是：对象、使用条件、使用期限、规定的功能、概率等。 2.由三种失效率曲线所反应，表现产品在其全部工作过程中的三个不同时期分别是：早期失效期、偶然失效期、耗损失效期。 3.对于可修复的产品，其平均无故障工作时间或平均故障间隔称为平均寿命。 4.失效率函数为常数λ时，可靠度函数表达式可写为： t e t Rλ- = )(。 5.系统进行可靠度分配时，若已知各元件的预计失效率，而进行分配的方法称为阿林斯分配法。 6.简单求解网络可靠度的常用方法有状态枚举法、全概率分解法、最小割集法、最小径集法、不交布尔代数运算规则。 7.割集和径集中反应导致顶上事件发生所必需的最低限度的是最小割集；反应顶上事件不发生所需的最低限度的是最小径集。 8.常用的可靠性特征量有：可靠度、失效率、平均寿命、可靠寿命等。 9.产品失效率曲线一般可分为：递减型失效率曲线、恒定型失效率曲线、递增型失效率曲线。

系统可靠性分配报告

项目名称 系统可靠性分配报告 编制：____________________________ 审核：_____________________________ RAMS经理： _______________________ 技术经理:

目录 1?概述 (3) 2?可靠性建模 (3) 3?可靠性指标分配 (3) 3.1可靠性指标分配方法 (3) 3.2可靠性指标分配原则 (4) 3.3系统的可靠性分配 (6)

1.概述 正文宋体、小四、行距固定值20磅 2.可靠性建模 正文宋体、小四、行距固定值20磅 3.可靠性指标分配 可靠性分配即根据项目技术协议中规定的可靠性指标，按照一定的方法合理的分配到各个子系统功能模块或部组件，确定薄弱环节，采取有效的措施改进设计，从而保证各部组件、各分系统以及全系统达到可靠性指标要求。可靠性分配时一个自上而下，由大到小，从整体到局部，逐步分解，分配到各分系统，设备和元器件的过程。可靠性分配的目的是使各级设计人员明确其可靠性设计要求，根据要求估 计所需的人力、时间和资源，并研究实现这个要求的可能性及办法。 3.1可靠性指标分配方法 可靠性分配中采用了评分分配法。该分配方法是通过有经验的设计人员或专家对影响可靠性的几种因素评分，并对评分值进行综合分析以获得各单元产品之间的可靠性相对比值，再根据该比值给每个分系统或设备分配可靠性指标。它适用于具备一定的人员技术素质基

础，可以发挥人员的主观能动性，发挥人员的工程经验，并使评分结 果具有一定的收敛性。 3.2可靠性指标分配原则 ①对于复杂度高的分系统、设备等，应分配较低的可靠性指标。因为产品越复杂，其组成单元就越多，要达到高可靠性就越困难并且更为费钱。 ②对于技术上不成熟的产品，分配较低的可靠性指标。对于这种产品提出高可靠性要求会延长研制时间，增加研制费用。 ③对于处于恶劣环境条件下工作的产品，应分配较低的可靠性指标。因为恶劣的环境会增加产品的故障率。 ④当把可靠度作为分配参数时，对于需要长期工作的产品，分配较低的可靠性指标。因为产品的可靠性随着工作时间的增加而降低。 ⑤对于重要度高的产品，应分配较高的可靠性指标。因为重要度高的产品的故障会影响人身安全或任务的完成。 评分法对上述因素进行综合评价，依据评价结果对可靠性指标进行分配。首先按照各因素对可靠性的要求，划分4个等级，等级标号越高对可靠性要求越低，分配的不可靠度或故障率越高。表1给出了可靠性影响因素等级划分标准。

系统的可靠性冗余分配最优配置问题

系统可靠性冗余分配最优配置问题 随着科技的不断进步，人们对系统整体可靠性优化设计的要求越来越高。为了改进一个给定基本系统的可靠性，设计工程师一般有两种选择：①增强单个元件的可靠度，如加大科研成本的投入，研制出可靠度更高的元件；②对不同阶段提供冗余，即对系统的同一阶段分配多个相同的元件（相当于备用元件），当其中一个元件发生故障时，其他新的元件可以代替故障元件进行工作，以减少故障时间。而实验证明，当单个元件可靠度达到某个水平后，要想再继续增加单个元件的可靠度，其成本将呈指数增长。因此，若提高元件可靠度至某个水平之后还希望继续提升，则只能对系统进行冗余。即对系统的每个阶段进行重复配置元件,当系统发生故障时,冗余配置的部件介入并承担故障元件的工作,由此减少系统的故障时间。 当对系统各阶段进行冗余配置时，系统资源也会随着每个阶段冗余度的增加带来更多消耗。即随着冗余度的增加，整个系统的成本、体积、重量、可靠度也都会有所增加。一个系统所追求的最优配置是成本、体积、重量的尽可能小，可靠度的尽可能大，但一般情况下各项目标不能同时达到最优的，这时可靠性设计者就需要在这几个目标中进行权衡。 如下图所示，该系统是一个四阶串联的燃气轮机的超速监测系统原理图，k 1、k 2、k 3、k 4分别为待分配冗余的四个阶段，同一个阶段安装的元件是相同的。要对该系统进行可靠性冗余分配设计，即是在满足系统的约束条件下，通过建立模型给出一种方法来确定k 1、k 2、k 3、k 4这四个阶段元件的冗余分配数量x j 以及各阶段元件的可靠度r j ，使得系统可靠度尽可能的大，总成本、总体积、总重量尽可能的小。 工程中，该系统的总体积可表示为V=∑v j n j=1x j 2，v j 为第j 级每个元件的重 量和体积的乘积；总重量W=∑w j n j=1x j exp? (x j /4)，w j 为第j 级每个元件的重量；总成本C=∑αj /λj βj n j=1[x j +exp? (x j /4)]，λj 为常数，表示第j 级元件的故障率，假

系统可靠性分配

系统可靠性分配 一、概述 系统可靠性分配是系统可靠性设计的主要内容之一。它是根据一定的原则和方法，将系统可靠性指标自上而下逐级分配到下属各级产品的过程，也是人力、物力、财力合理试用的过程。 可靠性指标分配的目的在于将可靠性指标层层落实，使各级设计者明确自己的目标以便采取响应的措施，将可靠性设计进去。 对可靠性指标进行合理分配必须吃透两头：一头是对全局深刻了解，另一头是充分了解各个局部的特点。了解全局主要包括：用户对可靠性的目前要求及潜在要求，与可靠性相关的各种约束条件，例如性能要求、尺寸、重量、进度、成本、维修要求等。了解局部主要包括：下属产品技术难度，所含新技术比例；目前能达到的可靠性水平；提高可靠性的必要性及可能性；局部在全局的地位，是否是薄弱环节等。 可靠性分配与可靠性预计之间可以起到相辅相成的作用。建立在可靠性预计基础上的分配将会使这种分配更加合理。因此，在可靠性分配前，硬首先做好可靠性预计工作。 可靠性分配应尽早进行才有意义，一般适用于方案论证阶段及设计阶段早期。 需要说明的是，在进行可靠性指标分配时，由于许多情况还不明朗，可供使用的信息有限，很难做到一次分配到位。因而需要进行调整或再分配，即是说，可靠性分配是一个渐进、反复的过程。 二、可靠性分配的准则 要是可靠性分配做到合理，必须一方面满足系统的可靠性指标要求和约束条件要求；另一方面要具有可行性。为此，需遵循以下准则： ⑴危害度愈高，可靠性分配值愈高； ⑵无约束条件时，可靠性的分配值允许较高； ⑶复杂程度高，可靠性的分配值应适当降低； ⑷技术难度大，可靠性的分配值应适当降低； ⑸不成熟产品，可靠性的分配值应适当降低； ⑹恶劣环境条件工作的产品，可靠性的分配值应适当降低； ⑺工作时间长的产品，可靠性的分配值应适当降低。 以上准则是从不同的角度，逐一陈述的，即只考虑了但因素。实际分配中，系统所属产品往往是多因素的，在运用以上准则时要注意综合权衡。 三、可靠性分配方法的分类 按可靠性的模型分，可分为基本可靠性分配和任务可靠性分配。 按约束条件分，可分为无约束系统可靠性分配和有约束系统可靠性分配。 按分配的次数分，可分为首次分配和二次分配等。

可靠性分配理论及其应用

可靠性分配及其应用 [摘要]可靠性分配是系统可靠性设计的重要任务之一，其结果直接影响系统的设计方案。为了能快速获得在一定费用约束条件下的可靠性优化分配结果，减少分配过程中的主观因素，建立了可靠性预计值的可靠性分配模型，并设计了新的编码方式和新的变异率调整模型，使改进后的遗传算法能用于求解复杂系统的可靠性分配问题。最后给出导弹武器可靠性分配的计算实例和结果分析。 0 引言 可靠性分配是可靠性设计的重要任务之一，是把系统设计任务书中规定的可靠性指标，由上到下、由大到小、由整体到局部，按一定的分配方法分配给组成该系统的分系统、设备及元件。通过可靠性指标的分配，可以从技术、人力、时间、资源各个方面分析各部分指标实现的难易情况，从而使系统各层次的设计人员明确各自的设计目标，为指标监控和采取改进措施提供依据。对复杂系统来说，为使可靠性分配方案更为合理，要综合考虑系统各组成单元间在重要度、复杂度、技术发展水平、工作时间和环境条件等方面的不同，进行可靠性优化分配的实质就是综合以上各方面因素，在一定的分配原则下，得到合理的可靠性分配值的优化解。 1 可靠性分配的定义 所谓系统可靠性分配就是要求系统在定义体系结构的时候，设法将系统分解成部件(子系统或模块)，并且为了保证各部件的设计时间、难度、风险大致相等，必须根据系统可靠性要求，确定各模块的可靠性，以保证使得系统开发费最低。 从可靠性分配的定义可以看出，可靠性分配要求在系统生存周期的定义阶段就进行，即在系统的可行性论证、需求分析、初步设计、详细设计阶段进行。随着系统设计的深入，我们可以得到更多的相关信息，从而使可靠性分配结果也越来越趋向合理。比如在可行性论证阶段，因为此时系统的相关信息较少，所以我们可以根据类似产品运用类比法进行可靠性初步分配;而到详细设计阶段，由于可以获得系统复杂性、操作剖面等一些信息，我们就可以用更好的分配方法(如基于操作剖面的可靠性分配法)使结果更加精确。事实上，可靠性分配还可以在开发阶段根据需要进行调整。

电气系统可靠性报告

电子系统可靠性设计与寿命预测 课程报告 班级： 姓名： 学号： 2014.8.12

浅析正交表的使用 摘要：本文分析了正交试验设计方法常用的各种列表以及表中统计量符号表达中存在的问题，诸如列表中常出现正交表名书写错误、表中栏目名称不确切、表格和数据重复或短缺、因素与指标关系图多样化，以及极差分析表中统计量符号的多样化表示、方差分析表中多字母的统计量符号表示等，并对变量符号的规范表示给出了建议。 关键词：正交试验设计使用正交表 正交试验设计是利用一套规格化的表格——正交表,科学合理地安排试验,通过部分试验了解全面试验的情况，方便地找到诸多因素中对试验指标有显著影响的主要因素,确定使试验指标达到最佳的因素水平组合。正交试验设计方法的广泛应用，说明了科技的进步，也使科技论文的写作出现了重大转变；但正交试验设计方法的表达中存在不少问题，直接影响着科技论文和期刊的质量，因此，笔者对正交试验设计常用的各种列表和表中变量符号的使用情况进行分析。1、正交试验设计列表中存在的问题 1.1 正交试验设计方法及常见列表 正交试验设计过程通常包括： （1）确定试验因素及水平数； （2）选用合适的正交表； （3）列出试验方案及试验结果； （4）对正交试验设计结果进行分析，包括极差分析和方差分析； （5）确定最优或较优因素水平组合。 正交试验设计方法涉及的表格较多，编排时一般要遵循既简单明了又能完整表达的原则，因此列出的表格主要有：正交试验因素水平表、正交试验设计方案及试验结果、极差分析表和方差分析表。 1.2 正交表名的书写

选择合适的正交表，是正交试验设计的基础，而正交表名的写法是固定的，各个位置上的数字所代表的意义各不相同，一张正交表代表一种设计方法。如四因素三水平正交表L9（34），有的期刊中把它写成L9（43），有的写成L934，也有的写成L9（3）4，还有的写成L9（33）。实际上，正交表名Lm（q n）中的L表示一张正交表，其下标m表示试验次数（水平组合数），括号内的q表示因素的水平数，指数n表示最多可以安排因素（包括互作）的个数。如果试验设计时套用了正交表的设计方案L9（34），就不能因为，仅有3个因素，就将所套用的正交表名作随意改变。 1.3 表中栏目的称谓 一是常用一些意义广和范围大的词语来做栏目名称，不太确切。如有的将因素水平表中的“水平”列的栏目称为“序号”，更有的将正交试验设计方案及试验结果表中的“试验号”列的栏目也称为“序号”；二是将不同列栏目的意义混淆，如将“水平”与“因素”混淆，把因素水平表中的“水平”列（一般为第1列）的栏目称为“水平因素”，或者称为“因素”，而“因素”实际是各因素列（一般从第2列开始）的栏目；三是同一栏目又有多个称谓，如将“水平”列的栏目也称为“位极”，将因素水平表称为“因素位极表”，应统一称为“水平”。 1.4 重复的表格或数据 正交试验设计所用表格本身较多，如果表格或数据有重复，版面的浪费就很严重。常见的表格重复，主要是有的把选定的正交表单独列一次，这是不必要的，因为在正交试验设计方案及试验结果表中还要列出正交表。常见的数据重复，一是极差分析表与因素与指标关系图同时列出，实际上因素与指标关系图就是根据极差分析表中各水平的指标平均值而作的，因此只列其一即可；二是因素水平表中已给出了因素A、B…和水平1、2…所代表的实际含义，而在正交试验设计方案表的每个水平后的括号里再一次标注该水平所代表，的实际含义，这实际是数据的重复列出，这样，因素水平表给出的编号就失去了意义；当然，在不影响版面的情况下，可适当在每个水平后标注1次，以便直观。 1.5 短缺重要的表格或数据

可靠性预计标准简介

可靠性预计标准简介 可靠性预计, MIL-217, Bellcore 可靠性预计标准简介 可靠性预计标准是基于全球公认的军用或商业标准发布的故障率估计值，来预计系统和部件（大多数为电子产品）可靠性的一种方法。在研发的早期阶段，真实的故障数据还无法获得，或制造商被用户所迫使用公认的标准来做可靠性预计的时候，可靠性预计标准尤为重要。本文介绍了可靠性预计标准一览，以及如何借助于 Lambda Predict 软件来进行预计。 假设和适用性 Reliability HotWire 第50期中介绍了可靠性预计的标准，并讨论了这一方法的适用性和用到的假设。第51期中介绍了一般预计标准和分析方法一览。推荐读者去回顾这些文章，来为本文打好基础。预计标准 常用的预计标准有：MIL-HDBK-217, Bellcore/Telcordia (SR-332), NSWC-98/LE1 (针对机械部件),中国299B (GJB/z-299B) 以及RDF 2000 (IEC 62380)。 分析方法: 典型分析方法为： 部件计数分析方法。 部件应力分析方法。 除了这些所有标准中都很常见的方法之外，Bellcore还使用了另外的三种方法(方法I, 方法II, 方法III)。 第51期介绍了上述分析方法。 计算和度量 标准一般根据系统中部件基本故障率来估计系统的可靠性。基本故障率描述了部件在“正常”（由标准确定）条件下工作的情况。基本故障率则可乘上各种因素（称作pi因素，取值在0和1之间），这些因素描述了部件在使用中的特定条件/应力，在一些标准中（如MIL-217），还会有描述部件质量的因子。 可靠性预计标准计算故障率是通过相加，或累加所有部件和组件的故障率，直至系统级别。可能还要（取决于分析所使用的方法）添加与部件焊接点和其他类型结构相关的故障率，如表面装配和印刷电路板（PCB）或混合装置。可用下列量度来计算： 故障率, λ: 条件故障率，定义为特定状态条件下某一衡量间隔下，项目总量中故障的总数，除以总量所消耗的总时间。可靠性预计一般描述为每百万小时的故障数量，FPMH。在Bellcore中，故障率通常表示为每十亿小时的故障，FI。 MTBF: 平均故障间隔时间是在特定条件下故障之间预计的工作小时数。 不可用性: 在可靠性预计标准中，对于不可修复的系统，这一术语会与不可靠性交替使用。不可靠性定义为1 - R(t)。其中R(t)代表可靠性。因为标准假设故障率衡定且所有的计算都基于故障率或MTBF值，这一假设表明是使用指数分布模型来描述可靠性函数。下列方程描述了指数分布的模型；时间变量可用来计算特定时间值下的系统/子系统的可靠性。 R(t) = e-λt 或 R(t) = e-t/MTBF Contribution: The failure rate of an item or block (collection of items) accounts for a certain percentage of the failure rate of the next higher level or hierarchy. The is the item or block's contribution. This may be (a) the percent contribution of a component's failure rate to the total failure rate of the block (collection of components) to which it is connected, (b) the percent contribution of a component or block's failure rate to the total failure rate of the top level hierarchy or system (collection of blocks or components) to which it is connected or (c) the percent contribution of a system's failure rate to the total overall project (collection of systems) failure rate. First-Year-Multiplier 这一性能只针对Bellcore/Telcordia标准。Bellcore强调了电子产品的早期寿命(婴儿期)淘汰率问题,由制造商使用老化,通过筛除会有早期寿命问题的脆弱部件,来减少早期淘汰的严重程度。Bellcore标准在故障率预计中使用了First-Year-Multiplier因子来说明早期淘汰风险。

人机系统可靠性设计基本原则(设备改善遵循的原则)

人机系统可靠性设计基本原则 1．系统的整体可靠性原则 从人机系统的整体可靠性出发，合理确定人与机器的功能分配，从而设计出经济可靠的人机系统。 一般情况下，机器的可靠性高于人的可靠性，实现生产的机械化和自动化，就可将人从机器的危险点和危险环境中解脱出来，从根本上提高了人机系统可靠性。 2．高可靠性组成单元要素原则 系统要采用经过检验的、高可靠性单元要素来进行设计。 3．具有安全系数的设计原则 由于负荷条件和环境因素随时间而变化，所以可靠性也是随时间变化的函数，并且随时间的增加，可靠性在降低。因此，设计的可靠性和有关参数应具有一定的安全系数。 4．高可靠性方式原则 为提高可靠性，宜采用冗余设计、故障安全装置、自动保险装置等高可靠度结构组合方式。 (1)、系统“自动保险”装置。自动保险，就是即使是外行不懂业务的人或不熟练的人进行操作，也能保证安全，不受伤害或不出故障。 这是机器设备设计和装置设计的根本性指导思想，是本质安全化追求的目标。要通过不断完善结构，尽可能地接近这个目标。 (2)、系统“故障安全”结构。故障安全，就是即使个别零部件

发生故障或失效，系统性能不变，仍能可靠工作。 系统安全常常是以正常的准确的完成规定功能为前提。可是，由于组成零件产生故障而引起误动作，常常导致重大事故发生。为达到功能准确性，采用保险结构方法可保证系统的可靠性。 从系统控制的功能方面来看，故障安全结构有以下几种： ①消极被动式。组成单元发生故障时，机器变为停止状态。 ②积极主动式。组成单元发生故障时，机器一面报警，一面还能短时运转。 ③运行操作式。即使组成单元发生故障，机器也能运行到下次的定期检查。 通常在产业系统中，大多为消极被动式结构。 5．标准化原则 为减少故障环节，应尽可能简化结构，尽可能采用标准化结构和方式。 6．高维修度原则 为便于检修故障，且在发生故障时易于快速修复，同时为考虑经济性和备用方便，应采用零件标准化、部件通用化、设备系列化的产品。 7．事先进行试验和进行评价的原则 对于缺乏实践考验和实用经验的材料和方法，必须事先进行试验和科学评价，然后再根据其可靠性和安全性而选用。

可靠性分配

可靠性分配 第三章可靠性与维修性指标分配 3.1 概述 3.2 AGREE可靠性指标分配法 3.3 可靠性工程加权分配法 3.4 维修性工程加权分配法 3.5 进行可靠性与维修性指标分配在工程实施上应注意事项 第三章可靠性与维修性指标分配 3.1 概述 可靠性与维修性指标分配是为了把系统的可靠性与维修性定量要求按照一定的准则分配给系统各组成单元而进行的工作。其目的是将整个系统的可靠性与维修性要求转换为每一个分系统或单元的可靠性与维修性要求，使之协调一致。它是一个由整体到局部，由上到下的分解过程。 通过可靠性与维修性指标分配，把设计目标落实到相应层次的设计人员身上。各相应层次的设计人员通过可靠性与维修性指标预计，当感到采用常规的设计不能达到系统的要求时，可以采取特殊设计措施。比如:采取降额设计、冗余设计、动态设计、热设计、优选元器件、最大的减少元器件数量等措施，以满足系统可靠性要求。采取可接近性设计、可更换性设计、模块化设计、故障定位(BIT)设计等措施以满足系统维修性要求。 通过可靠性与维修性指标分配，还可以暴露系统设计汇总的薄弱环节及关键单元和部位，为指标监控和改进措施提供依据，为管理提供所需的人力、时间和资源等信息。因而，可靠性与维修性指标分配是可靠性设计中不可靠缺少的工作项目，也是可靠性工程与维修性工程决策点。

可靠性与维修性指标分配应在系统研制的早期进行，可按可靠性结构模型进行分配，使各分系统、单元的可靠性与维修性指标分配值随着研制任务同时下达，在获得较充分的信息后进行再分配。随着系统研制的进展和设计的更动，可靠性与维修性分配要逐步完善和进行再分配。 可靠性与维修性指标分配方法很多，在这里仅将工程实用、科学合理方法予以介绍。 3.2 AGREE 可靠性指标分配法 1 这是美国电子设备可靠性顾问组在一份报告中所推荐的分配方法。这种方法与等分配法不同的是同时考虑了各单元的相对重要度和复杂度，显得更为合理。 所谓重要度是指某一单元发生故障时对系统可靠性影响程度，用W表示: i 式中N——由于第i个单元故障引起系统故障的次数; s r——第i个单元的故障次数。 i 对于串联模型，各单元对于系统的重要度是相同的，W=1，对于有冗余单i元的系统，0

系统可靠性预计分析报告

项目名称 系统可靠性预计报告 编制： ___________________ 审核： ___________________ RAMS经理： ___________________ 技术经理： ___________________

目录 1.概述 (3) 2.引用文件 (3) 3. 系统组成及工作原理 (4) 3.1 系统组成 (4) 3.2 产品的工作原理 (4) 4. 产品功能 (4) 5.可靠性模型建立 (6) 5.1 假设条件 (6) 5.2 建立基本可靠性模型 (7) 5.2.1 基本可靠性框图 (7) 5.2.2 可靠性数学模型 (7) 5.2.3可靠性预计的依据和元器件质量等级 (8) 6.可靠性预计 (8) 6.1可靠性预计方法 (8) 6.2 可靠性预计数据来源 (9) 6.3 预计结果 (9) 6.3.1 各模块失效率计算 (9) 6.3.2 整机总失效率及MTBF (9) 7.结果及分析 (10) 1.概述

正文宋体、小四、行距固定值20磅 …… 2.引用文件 编制本报告的依据如下： ◆GJB450-88 装备研制与生产的可靠性通用大纲； ◆GJB451-90 可靠性维修性名词术语； ◆GJB/Z299-98 电子设备可靠性预计手册； ◆GJB813-90 可靠性模型的建立和可靠性预计； ◆GJB7826-87 系统可靠性分析技术—失效模式和效应分析FEMA 程序； ◆GB7289-87 可靠性、维修性与有效性预计报告编写指南； ◆MIL-STDI785 系统和设备研制和生产的可靠性大纲； ◆MIL-HDBK-217E 电子设备可靠性预计。 3.系统组成及工作原理 3.1 系统组成 正文宋体、小四、行距固定值20磅 ……

现代设计理论之可靠性分配方法简介

可靠性分配方法 (一)等分配法（无约束分配法） 等分配法（Equal Apportionment Technique ）是对全部的单元分配以相同的可靠度的方法。按照系统结构和复杂程度，可分为串联系统可靠度分配、并联系统可靠度分配、串并联系统可靠度分配等。 （1）串联系统可靠度分配 当系统中n 个单元具有近似的复杂程度、重要性以及制造成本时，则可用等分配法分配系统各单元的可靠度。这种分配法的另一出发点考虑到串联系统的可靠性往往取决于系统中最弱的单元。 当系统的可靠度为s R ，而各分配单元的可靠度为i R 时 因此单元的可靠度i R 为 （2）并联系统可靠度分配 当系统的可靠度指标要求很高（例如Rs>0.99）而选用已有的单元又不能满足要求时，则可选用n 个相同单元的并联系统，这时单元的可靠度远远大于系统的可靠度。 当系统的可靠度为s R ，而各分配单元的可靠度为i R 因此单元的可靠度i R 为 （3）串并联系统可靠度分配 先将串并联系统化简为“等效串联系统”和“等效单元”，再给同级等效单元分配以相同的可靠度。 优缺点：等分配法适用于方案论证与方案设计阶段，主要优点是计算简单，应用方便。主要缺点是未考虑各分系统的实际差别。 （二）按相对失效率和相对失效概率分配（无约束分配法） 相对失效率法和相对失效概率法统称为“比例分配法”。相对失效率法是使系统中各单元容许失效率正比于该单元的预计失效率值，并根据这一原则来分配系统中各单元的可靠度。此法适用于失效率为常数的串联系统。对于冗余系统，可将他们化简为串联系统候再按此法进行。相对失效概率法是根据使系统中各单 n i n i i s R R R ==∏=1 1/ 1,2, ,n i s R R i n ==（）11n s i R R =--（）1/11,1,2, ,n i s R R i n =--=（）

可靠性分配

第三章可靠性与维修性指标分配 3.1 概述 3.2 AGREE可靠性指标分配法 3.3 可靠性工程加权分配法 3.4 维修性工程加权分配法 3.5 进行可靠性与维修性指标分配在工程实施上应注意事项 第三章可靠性与维修性指标分配 3.1概述 可靠性与维修性指标分配是为了把系统的可靠性与维修性定量要求按照一定的准则分配给系统各组成单元而进行的工作。其目的是将整个系统的可靠性与维修性要求转换为每一个分系统或单元的可靠性与维修性要求，使之协调一致。它是一个由整体到局部，由上到下的分解过程。 通过可靠性与维修性指标分配，把设计目标落实到相应层次的设计人员身上。各相应层次的设计人员通过可靠性与维修性指标预计，当感到采用常规的设计不能达到系统的要求时，可以采取特殊设计措施。比如：采取降额设计、冗余设计、动态设计、热设计、优选元器件、最大的减少元器件数量等措施，以满足系统可靠性要求。采取可接近性设计、可更换性设计、模块化设计、故障定位（BIT）设计等措施以满足系统维修性要求。 通过可靠性与维修性指标分配，还可以暴露系统设计汇总的薄弱环节及关键单元和部位，为指标监控和改进措施提供依据，为管理提供所需的人力、时间和资源等信息。因而，可靠性与维修性指标分配是可靠性设计中不可靠缺少的工作项目，也是可靠性工程与维修性工程决策点。 可靠性与维修性指标分配应在系统研制的早期进行，可按可靠性结构模型进行分配，使各分系统、单元的可靠性与维修性指标分配值随着研制任务同时下达，在获得较充分的信息后进行再分配。随着系统研制的进展和设计的更动，可靠性与维修性分配要逐步完善和进行再分配。 可靠性与维修性指标分配方法很多，在这里仅将工程实用、科学合理方法予以介绍。 3.2AGREE 可靠性指标分配法

硬件系统的可靠性设计

硬件系统的可靠性设计

目录 1 可靠性概念 (4) 1.1 失效率 (4) 1.2 可靠度 (5) 1.3 不可靠度 (6) 1.4 平均无故障时间 (6) 1.5 可靠性指标间的关系 (6) 2 可靠性模型 (7) 2.1 串联系统 (7) 2.2 并联系统 (9) 2.3 混合系统 (11) 2.4 提高可靠性的方法 (12) 3 可靠性设计方法 (12) 3.1 元器件 (12) 3.2 降额设计 (13) 3.3 冗余设计 (14) 3.4 电磁兼容设计 (15) 3.5 故障自动检测与诊断 (15) 3.6 软件可靠性技术 (15) 3.7 失效保险技术 (15) 3.8 热设计 (16) 3.9 EMC设计 (16) 3.10 可靠性指标分配原则 (17) 4 常用器件的可靠性及选择 (19) 4.1 元器件失效特性 (19) 4.2 元器件失效机理 (21) 4.3 元器件选择 (23) 4.4 电阻 (23) 4.5 电容 (26) 4.6 二极管 (30) 4.7 光耦合器 (31) 4.8 集成电路 (32) 5 电路设计 (38) 5.1 电流倒灌 (38) 5.2 热插拔设计 (40) 5.3 过流保护 (41) 5.4 反射波干扰 (42) 5.5 电源干扰 (49) 5.6 静电干扰 (51) 5.7 上电复位 (52) 5.8 时钟信号的驱动 (53) 5.9 时钟信号的匹配方法 (55) 6 PCB设计 (60)

6.1 布线 (60) 6.2 去耦电容 (62) 7 系统可靠性测试 (62) 7.1 环境适应性测试 (62) 7.2 EMC测试 (63) 7.3 其它测试 (63) 8 参考资料 (64) 9 附录 (64)

第5章可靠性预计与分配分析

第五章可靠性预计与分配 可靠性预计和分配是产品可靠性设计中的两个重要内容。可靠性预计是在设计阶段对系统可靠性进行定量的估计，它是根据历史的产品可靠性数据、系统的结构特点和构成，以及系统的工作环境等因素来估计组成系统的部件及系统可靠性。系统的可靠性预计是根据组成系统的元器件或零部件的可靠性来估计的，是“自下而上”进行的。 在设计时，如何把规定的可靠性指标合理地分配给组成产品的各个单元，再将分配给各单元的可靠性指标合理地分配到组建、零部件，包括接插件和焊点等，这就是可靠性分配。可靠性分配是一个自上而下，由大到小，从整体到局部，逐步分解，将系统可靠度到分配组建、零部件中，它是一个演绎分解过程。 5.1 可靠性预计 根据产品的功能结构及其相互关系，它的工作环境以及组成产品的零部件（或元器件）的可靠性数据，推测该产品可能达到的可靠性指标，这种技术称为可靠性预计。 可靠性预计是在规定的性能、费用和其它计划的条件（如重量、体积等）约束条件下进行的，从研究产品的设计方案开始，到样机制造、试生产阶段，都必须反复进行可靠性预计，以确保产品满足可靠性指标的要求。否则在产品研制成功后，可能因为未能采取必要的可靠性措施而达不到可靠性指标的要求，或因所采取的措施带有很大的盲目性，而导致经济和时间上的重大损失。 5.1.1 可靠性预计的目的和用途 可靠性预计是为了估计产品在给定工作条件下的可靠性而进行的工作，可靠性预计的目的和用途主要是： 1. 评价是否能够达到要求的可靠性指标，预测产品的可靠度值； 2. 在方案论证阶段，通过可靠性预计，比较不同方案的可靠性水平，为最优方案的选择及方案优化提供依据； 3. 在设计中，通过可靠性预计，发现影响系统可靠性的主要因素，找出薄弱环节，采取设计措施，提高系统可靠性； 4. 为可靠性增长试验、验证及费用核算等提供依据； 5. 为可靠性分配奠定基础。 可靠性预计的主要价值在于，它可以作为设计手段，为设计决策提供依据。因此，要求预计工作具有及时性，即在决策之前作出预计，提供有用的信息，否则这项工作就会失去意义。为了达到预计的及时性，在设计的不同阶段及系统的不同层次上可采用不同的预计方法，随着研制工作的不断深入而不断细化。