可靠性分配
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
分系统名称 发动机 前缘襟懵 应急系统 飞控系统 弹射救生系统 总 计 已知的MFHBF 50 80 500 142 280 22．166
Company LOGO
评分分配法
解：
MFHBF* 1 ( 1 1 ) 3.337 2.9 22.166
4 8 4 8 7 3 … 7 5
研制阶段的门限值作为该阶段必须达到的考核验证的指companylogowwwcompanycom可靠性分配就是在产品设计阶段由生产方与订货方共同协商确定整个系统的可靠度指标根据已给条件及预测数据以及系统的设计结构采取一种分配方法在组成系统的各个分系统间进行分配然后各分系统将所分配得到的可靠度再分配给各个部件每个部件按所分配的可靠度进行设计选取元件零件以确保系统可靠度指标的要求
可靠性分配的目的及用途
建立各分系统所要求的可靠度指标，而这个 指标将为各部件、各分系统的设计、原材料的选 择及产品检验提供重要的数据。 可靠性分配主要在方案论证阶段及初步设计 阶段进行，是一个反复迭代的过程。
可靠性分配分类
基本可靠性分配 任务可靠性分配
Company LOGO
Company LOGO
可靠性分配
可靠性分配概念 可靠性分配的目的、用途、分类 可靠性分配的程序 可靠性分配的原理与准则 可靠性分配的方法 可靠性分配的注意事项
Company LOGO
可靠性分的原理和准则
可靠性分配的原理
* * i新 S新 Ki
Company LOGO
比例组合法
一个液压动力系统，原故障率为256.0×10-6/h， 改进设计要求故障率为 200.0×10-6/h ，试把这指标 分配给各分系统。
序号 1 2 3 .. 8 9 10 分系统名称 油箱 拉紧装置 油泵 … 联轴节 导管 启动器 总计(系统) 原故障率(10-6/h) 3.0 1.0 75.0 … 1.0 3.0 67.0 256.0 新故障率(10-6/h) 2.3 0.78 59.0 … 0.78 2.3 52.0 199.6
–等分配法 –评分分配法 –比例组合法 –考虑重要度和复杂度的分配方法 –余度系统的比例组合法可靠性分配 –可靠度的再分配法
• 有约束分配法
–拉格朗日乘数法 –动态规划法 –直接寻查法
Company LOGO
等分配法
• 等分配法的原理 –串联系统中各单元的可靠性水平相同
Company LOGO
比例组合法
比例组合法原理
–一个新设计的系统与老的系统非常相似，也就是组 成系统的各单元类型相同。 –对这个新系统只是提出新的可靠性要求。 可以根据老系统中各单元的故障率，按新系统可靠 性的要求，给新系统的各单元分配故障率。 i老 * * i新 S新 S老 如果有老系统中各分系统故障数占系统故障数百分 比的统计资料，可以按下式进行分配
例2
分系统名称
机身与货舱 起落架 操纵系统 动力装置 … 通讯、导航 其他各项 总计
按历史资料占飞机 新飞机分系统分 分配给分系统的 故障数的百分比 配的故障率 (1/h) 可靠度指标 12.0 0.002529 0.9874 7.0 0.001475 0.9927 5.0 0.001054 0.9947 26.0 0.005479 0.9930 … … … 5.0 0.001054 0.9947 5.0 0.001054 0.9947 100.0 0.021072 ≈0.90
* * * * R衣面 R胶囊 R拉链 3 RS 3 0.9987 0.99957
Company LOGO
评分分配法
含义
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对影响可靠性的几种因素评 分，对评分进行综合分析而获得各单元产品之间 的可靠性相对比值，根据评分情况给每个分系统 或设备分配可靠性指标。
Company LOGO
可靠性分配的原理和准则
可靠性分配的原理
• 如果对分配没有任何约束条件，则上两式可以有 无数个解； • 有约束条件，也可能有多个解。 • 可靠性分配的关键在于要确定一个方法，通过它 能得到合理的可靠性分配值的唯一解或有限数量 解。 另外，为提高可靠性分配结果的合理性和可行性， 还可以选择故障率、可靠度参数进行可靠性分配。
分系统 复杂度 名称 8 结构 8 动力装置 3 发动机接 口 5 燃油系统 5 液压系统 4 前轮结构 … … 9 航空电子 2 其他 总计
技术 水平 4 1 2
2 2 5 … 7 5
工作 时间 10 10 8
10 8 8 …. 8 5
环境条件
各单元评 分数 1280 640 192
800 560 480 … 3528 250 10034
例1
Company LOGO
比例组合法
比例组合法原理
–一个新设计的系统与老的系统非常相似，也就是组 成系统的各单元类型相同。 –对这个新系统只是提出新的可靠性要求。 可以根据老系统中各单元的故障率，按新系统可靠 性的要求，给新系统的各单元分配故障率。 i老 * * i新 S新 S老 如果有老系统中各分系统故障数占系统故障数百分 比的统计资料，可以按下式进行分配
可靠性分配
可靠性分配概念 可靠性分配的目的、用途、分类 可靠性分配的程序 可靠性分配的原理与准则 可靠性分配的方法 可靠性分配的注意事项
Company LOGO
可靠性分配的程序
可靠性分配程序
–明确系统可靠性参数指标要求 –分析系统特点 –选取分配方法（同一系统可选多种方法） –准备输入数据 –进行可靠性分配 –验算可靠性指标要求
Company LOGO
考虑重要度和复杂度的分配方法
重要度的概念： 系统可以按系统级、设备级…逐级展开。一般情 况，系统可靠性框图是由各分系统串联组成，而分 系统则由设备以串联、并联等组成混合模型。 当串联部分一个分系统故障，系统就故障。 如果分系统由两台设备并联组成，一台设备故 障，该分系统还未故障。 重要度是第 i 个分系统（第 j 个设备）的故障引 起的系统故障的概率。 Ni wi j = ri j
Company LOGO
考虑重要度和复杂度的分配方法
例: 要求设计一种飞机，在5h的飞行任务时间内可靠 度为0.9。根据这种类型飞机各分系统故障百分比的 统计资料，将指标分配给各分系统。
系统可靠性分配是求解下面的基本不等式 Rs (R1，R2,… Ri，…Rn) ≧ RS* （4-1） gs (R1，R2,… Ri，…Rn) ﹤ gs* （4-2） 附注： RS*——系统可靠性指标 Ri ——第 i 个单元的可靠性指标 gs ——对系统设计的综合约束条件 对于简单串联系统而言：式4-1转换为： R1(t) . R2(t) . … Ri(t) . … Rn(t) ≧ RS* (t)
Company LOGO
可靠性分配
可靠性分配概念 可靠性分配的目的、用途、分类 可靠性分配的程序 可靠性分配的原理与准则 可靠性分配的方法 可靠性分配的注意事项
Company LOGO
可靠性分配的目的、用途、分类
Company LOGO
比例组合法
特例 现实中，一般新老系统构成不可能完全相似， 某些单元可能属于已定型的“货架”产品或已单 独给定可靠性指标的产品，即该单元的指标已确 定，则其可靠性分配可以依据以下公式：
* * s新 - c s新 = i老 老 - c
各单元评 分配给各单元的 MFHBF 分系数 26.15 0．1276 52.30 0．0638 174.71 0．0191
0．0797 0．0558 0．0478 … 0．3516 0．0249 1.0 41.87 59.80 69.81 … 9.49 134.02 3.337
Company LOGO
可靠性分配
Reliability Allocation
Company LOGO
可靠性分配
可靠性分配概念 可靠性分配的目的、用途、分类 可靠性分配的程序 可靠性分配的原理与准则 可靠性分配的方法 可靠性分配的注意事项
Company LOGO
可靠性分配的概念
可靠性分配就是在产品设计阶段，由生产方与 订货方共同协商确定整个系统的可靠度指标，根 据已给条件及预测数据，以及系统的设计结构， 采取一种分配方法，在组成系统的各个分系统间 进行分配，然后各分系统将所分配得到的可靠度 再分配给各个部件，每个部件按所分配的可靠度 进行设计，选取元件、零件，以确保系统可靠度 指标的要求。 总体来说：是个自上而下，由大到小，从整体 到局部，逐步分解的过程。
Company LOGO
评分分配法
评分分配法原理
* * C i i s
Ci i /
i
r
n i
4
j 1
ij
i
Company LOGO
评分分配法
例
某飞机共由18个分系统组成，其中五个分系统 是已使用过的成品并已知其MFHBF，见下表。规定 飞机的可靠性指标MFHBF=2.9(飞行小时)。试用评 分分配法对其余13个分系统进行分配。
* * i新 S新 Ki
Company LOGO
比例组合法
要求设计一种飞机，在5h的飞行任务时间内可 靠度为0.9。根据这种类型飞机各分系统故障百分比的 统计资料，将指标分配给各分系统。
序号
1 2 3 4 … 13 14
* S新 * ln RS ln 0.9 0.021072 5 5
Company LOGO
可靠性分配的原理和准则
可靠性分配的准则
• 对于复杂度高的分系统、设备等，应分配较低的可靠 性指标。 • 对于技术上不成熟的产品，分配较低的可靠性指标。 • 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。 • 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。 • 对于重要度比较高的产品，应分配较高的可靠性指标。 • 对于可达性差的产品，分配较高的可靠性指标，以实 现较好的综合效能。
评分因素
复杂度、技术水平、工作时间和环境条件
Company LOGO
评分分配法
评分原则
复杂程度 最复杂的评10分，最简单的评1分 技术水平 水平最低的评10分，水平最高的评1分。 工作时间 单元工作时间最长的评10分，最短的评1分。 环境条件 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。
RS Ri R n
i 1
n
R R
* i n
* S
/n
* i * s
Company LOGO
等分配法
例 某型抗荷服是由衣面、胶囊、接链三个部分 串联组成。若要求该抗荷服的可靠度指标为 0.9987，试用等分配法确定衣面、胶囊、拉链 的可靠度指标。
Company LOGO
可靠性分配
可靠性要求
产品使用方从可靠性角度向生产方提出的研制目标，是 进行可靠性设计分析、制造、试验和验收的依据。 分类 定性要求：一种非量化的形式来设计、评价和保 证 产品可靠性。 定量要求：规定产品可靠性参数、指标和相应的验证方 法，以便在设计、生产、实验验证、使用过程中用量化的方 法评价或验证产品可靠性水平。 一般地，把成熟期的目标值（或规定值）作为产品设计 的目标，同时也是产品设计的依据； 研制阶段的门限值作为该阶段必须达到的考核验证的指 标。
Company LOGO
可靠性分配
可靠性分配概念 可靠性分配的目的、用途、分类 可靠性分配的程序 可靠性分配的原理与准则 可靠性分配的方法 可靠性分配的注意事项
Company LOGO
可靠性分配的方法
• 无约束分配法
Company LOGO
评分分配法
解：
MFHBF* 1 ( 1 1 ) 3.337 2.9 22.166
4 8 4 8 7 3 … 7 5
研制阶段的门限值作为该阶段必须达到的考核验证的指companylogowwwcompanycom可靠性分配就是在产品设计阶段由生产方与订货方共同协商确定整个系统的可靠度指标根据已给条件及预测数据以及系统的设计结构采取一种分配方法在组成系统的各个分系统间进行分配然后各分系统将所分配得到的可靠度再分配给各个部件每个部件按所分配的可靠度进行设计选取元件零件以确保系统可靠度指标的要求
可靠性分配的目的及用途
建立各分系统所要求的可靠度指标，而这个 指标将为各部件、各分系统的设计、原材料的选 择及产品检验提供重要的数据。 可靠性分配主要在方案论证阶段及初步设计 阶段进行，是一个反复迭代的过程。
可靠性分配分类
基本可靠性分配 任务可靠性分配
Company LOGO
Company LOGO
可靠性分配
可靠性分配概念 可靠性分配的目的、用途、分类 可靠性分配的程序 可靠性分配的原理与准则 可靠性分配的方法 可靠性分配的注意事项
Company LOGO
可靠性分的原理和准则
可靠性分配的原理
* * i新 S新 Ki
Company LOGO
比例组合法
一个液压动力系统，原故障率为256.0×10-6/h， 改进设计要求故障率为 200.0×10-6/h ，试把这指标 分配给各分系统。
序号 1 2 3 .. 8 9 10 分系统名称 油箱 拉紧装置 油泵 … 联轴节 导管 启动器 总计(系统) 原故障率(10-6/h) 3.0 1.0 75.0 … 1.0 3.0 67.0 256.0 新故障率(10-6/h) 2.3 0.78 59.0 … 0.78 2.3 52.0 199.6
–等分配法 –评分分配法 –比例组合法 –考虑重要度和复杂度的分配方法 –余度系统的比例组合法可靠性分配 –可靠度的再分配法
• 有约束分配法
–拉格朗日乘数法 –动态规划法 –直接寻查法
Company LOGO
等分配法
• 等分配法的原理 –串联系统中各单元的可靠性水平相同
Company LOGO
比例组合法
比例组合法原理
–一个新设计的系统与老的系统非常相似，也就是组 成系统的各单元类型相同。 –对这个新系统只是提出新的可靠性要求。 可以根据老系统中各单元的故障率，按新系统可靠 性的要求，给新系统的各单元分配故障率。 i老 * * i新 S新 S老 如果有老系统中各分系统故障数占系统故障数百分 比的统计资料，可以按下式进行分配
例2
分系统名称
机身与货舱 起落架 操纵系统 动力装置 … 通讯、导航 其他各项 总计
按历史资料占飞机 新飞机分系统分 分配给分系统的 故障数的百分比 配的故障率 (1/h) 可靠度指标 12.0 0.002529 0.9874 7.0 0.001475 0.9927 5.0 0.001054 0.9947 26.0 0.005479 0.9930 … … … 5.0 0.001054 0.9947 5.0 0.001054 0.9947 100.0 0.021072 ≈0.90
* * * * R衣面 R胶囊 R拉链 3 RS 3 0.9987 0.99957
Company LOGO
评分分配法
含义
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对影响可靠性的几种因素评 分，对评分进行综合分析而获得各单元产品之间 的可靠性相对比值，根据评分情况给每个分系统 或设备分配可靠性指标。
Company LOGO
可靠性分配的原理和准则
可靠性分配的原理
• 如果对分配没有任何约束条件，则上两式可以有 无数个解； • 有约束条件，也可能有多个解。 • 可靠性分配的关键在于要确定一个方法，通过它 能得到合理的可靠性分配值的唯一解或有限数量 解。 另外，为提高可靠性分配结果的合理性和可行性， 还可以选择故障率、可靠度参数进行可靠性分配。
分系统 复杂度 名称 8 结构 8 动力装置 3 发动机接 口 5 燃油系统 5 液压系统 4 前轮结构 … … 9 航空电子 2 其他 总计
技术 水平 4 1 2
2 2 5 … 7 5
工作 时间 10 10 8
10 8 8 …. 8 5
环境条件
各单元评 分数 1280 640 192
800 560 480 … 3528 250 10034
例1
Company LOGO
比例组合法
比例组合法原理
–一个新设计的系统与老的系统非常相似，也就是组 成系统的各单元类型相同。 –对这个新系统只是提出新的可靠性要求。 可以根据老系统中各单元的故障率，按新系统可靠 性的要求，给新系统的各单元分配故障率。 i老 * * i新 S新 S老 如果有老系统中各分系统故障数占系统故障数百分 比的统计资料，可以按下式进行分配
可靠性分配
可靠性分配概念 可靠性分配的目的、用途、分类 可靠性分配的程序 可靠性分配的原理与准则 可靠性分配的方法 可靠性分配的注意事项
Company LOGO
可靠性分配的程序
可靠性分配程序
–明确系统可靠性参数指标要求 –分析系统特点 –选取分配方法（同一系统可选多种方法） –准备输入数据 –进行可靠性分配 –验算可靠性指标要求
Company LOGO
考虑重要度和复杂度的分配方法
重要度的概念： 系统可以按系统级、设备级…逐级展开。一般情 况，系统可靠性框图是由各分系统串联组成，而分 系统则由设备以串联、并联等组成混合模型。 当串联部分一个分系统故障，系统就故障。 如果分系统由两台设备并联组成，一台设备故 障，该分系统还未故障。 重要度是第 i 个分系统（第 j 个设备）的故障引 起的系统故障的概率。 Ni wi j = ri j
Company LOGO
考虑重要度和复杂度的分配方法
例: 要求设计一种飞机，在5h的飞行任务时间内可靠 度为0.9。根据这种类型飞机各分系统故障百分比的 统计资料，将指标分配给各分系统。
系统可靠性分配是求解下面的基本不等式 Rs (R1，R2,… Ri，…Rn) ≧ RS* （4-1） gs (R1，R2,… Ri，…Rn) ﹤ gs* （4-2） 附注： RS*——系统可靠性指标 Ri ——第 i 个单元的可靠性指标 gs ——对系统设计的综合约束条件 对于简单串联系统而言：式4-1转换为： R1(t) . R2(t) . … Ri(t) . … Rn(t) ≧ RS* (t)
Company LOGO
可靠性分配
可靠性分配概念 可靠性分配的目的、用途、分类 可靠性分配的程序 可靠性分配的原理与准则 可靠性分配的方法 可靠性分配的注意事项
Company LOGO
可靠性分配的目的、用途、分类
Company LOGO
比例组合法
特例 现实中，一般新老系统构成不可能完全相似， 某些单元可能属于已定型的“货架”产品或已单 独给定可靠性指标的产品，即该单元的指标已确 定，则其可靠性分配可以依据以下公式：
* * s新 - c s新 = i老 老 - c
各单元评 分配给各单元的 MFHBF 分系数 26.15 0．1276 52.30 0．0638 174.71 0．0191
0．0797 0．0558 0．0478 … 0．3516 0．0249 1.0 41.87 59.80 69.81 … 9.49 134.02 3.337
Company LOGO
可靠性分配
Reliability Allocation
Company LOGO
可靠性分配
可靠性分配概念 可靠性分配的目的、用途、分类 可靠性分配的程序 可靠性分配的原理与准则 可靠性分配的方法 可靠性分配的注意事项
Company LOGO
可靠性分配的概念
可靠性分配就是在产品设计阶段，由生产方与 订货方共同协商确定整个系统的可靠度指标，根 据已给条件及预测数据，以及系统的设计结构， 采取一种分配方法，在组成系统的各个分系统间 进行分配，然后各分系统将所分配得到的可靠度 再分配给各个部件，每个部件按所分配的可靠度 进行设计，选取元件、零件，以确保系统可靠度 指标的要求。 总体来说：是个自上而下，由大到小，从整体 到局部，逐步分解的过程。
Company LOGO
评分分配法
评分分配法原理
* * C i i s
Ci i /
i
r
n i
4
j 1
ij
i
Company LOGO
评分分配法
例
某飞机共由18个分系统组成，其中五个分系统 是已使用过的成品并已知其MFHBF，见下表。规定 飞机的可靠性指标MFHBF=2.9(飞行小时)。试用评 分分配法对其余13个分系统进行分配。
* * i新 S新 Ki
Company LOGO
比例组合法
要求设计一种飞机，在5h的飞行任务时间内可 靠度为0.9。根据这种类型飞机各分系统故障百分比的 统计资料，将指标分配给各分系统。
序号
1 2 3 4 … 13 14
* S新 * ln RS ln 0.9 0.021072 5 5
Company LOGO
可靠性分配的原理和准则
可靠性分配的准则
• 对于复杂度高的分系统、设备等，应分配较低的可靠 性指标。 • 对于技术上不成熟的产品，分配较低的可靠性指标。 • 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。 • 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。 • 对于重要度比较高的产品，应分配较高的可靠性指标。 • 对于可达性差的产品，分配较高的可靠性指标，以实 现较好的综合效能。
评分因素
复杂度、技术水平、工作时间和环境条件
Company LOGO
评分分配法
评分原则
复杂程度 最复杂的评10分，最简单的评1分 技术水平 水平最低的评10分，水平最高的评1分。 工作时间 单元工作时间最长的评10分，最短的评1分。 环境条件 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。
RS Ri R n
i 1
n
R R
* i n
* S
/n
* i * s
Company LOGO
等分配法
例 某型抗荷服是由衣面、胶囊、接链三个部分 串联组成。若要求该抗荷服的可靠度指标为 0.9987，试用等分配法确定衣面、胶囊、拉链 的可靠度指标。
Company LOGO
可靠性分配
可靠性要求
产品使用方从可靠性角度向生产方提出的研制目标，是 进行可靠性设计分析、制造、试验和验收的依据。 分类 定性要求：一种非量化的形式来设计、评价和保 证 产品可靠性。 定量要求：规定产品可靠性参数、指标和相应的验证方 法，以便在设计、生产、实验验证、使用过程中用量化的方 法评价或验证产品可靠性水平。 一般地，把成熟期的目标值（或规定值）作为产品设计 的目标，同时也是产品设计的依据； 研制阶段的门限值作为该阶段必须达到的考核验证的指 标。
Company LOGO
可靠性分配
可靠性分配概念 可靠性分配的目的、用途、分类 可靠性分配的程序 可靠性分配的原理与准则 可靠性分配的方法 可靠性分配的注意事项
Company LOGO
可靠性分配的方法
• 无约束分配法