可靠性分配
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– 重要度高的产品的故障会影响人身安全或任务的完成；
• 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，以实现较好的综合效 能
• 货架产品不进行可靠性分配，要从总指标中剔除这些单元
2020/3/30
Reliability Allocation
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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的分配方法 • 可靠度的再分配法
g
* S
——对系统设计的综合约束条件；包括费用、重量、体积、
功耗等因素；所以它是一个向量函数关系；
Ri ——第 i 个单元的可靠性指标。 对于简单串联系统，上式转换为：
R1(t) • R2 (t) • Ri (t) • • Rn (t) RS* (t) 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
主要内容
可靠性分配概念
– 系统可靠性分配就是将使用方提出的，在系统设计任务书(或合 同)中规定的可靠性指标，从上而下，由大到小，以整体到局部 ，逐步分解，分配到各分系统，设备和元器件。也就是上一级 产品对其下一级产品的可靠性定量要求，并将其写入相应的设 计任务书或合同中，是一个演译分解过程。
• 可靠性分配目的、用途与分类 • 可靠性分配与可靠性预计的关系 • 可靠性分配程序 • 可靠性分配的要求 • 可靠性分配方法 • 可靠性分配的注意事项 • 确定可靠性要求、可靠性分配应用示例
– 主要在方案论证阶段及初步设计阶段进行，也是一个 反复迭代的过程，且应尽可能早实施。
• 可靠性分配的分类
– 可靠性分配包括：
• 基本可靠性分配 • 任务可靠性分配 • 这两者有时是相互矛盾的，提高产品的任务可靠性，可能合
降低是基本可靠性，反之亦然。因此，在可靠性分配时，要 两者之间的符合权衡，或采取其他不相互影响的措施。
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Reliability Allocation
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可靠性分配目的、用途与分类
• 可靠性分配目的与用途
– 可靠性分配的目的就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。
– 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
– 有约束分配法
• 拉格朗日乘数法 • 动态规划法 • 直接寻查法
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可靠性分配—等分配法
这是在设计初期，即方案论证阶段，当产品定义并不十分清晰时所采用的
最简单的分配方法，可用于基本可靠性和任务可靠性的分配。
等分配法的原理是对于简单的串联系统，认为其各组成单元的可靠性水平
技术条件
可靠性目标 比较 更改
设计
系统可靠性预计 分系统可靠性预计 设备可靠性预计
可靠性 维修性
安全性 评估
测试性 保障性
设备可靠性预计
可靠性、维修性、安 全性和保障性分析
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可靠性分配程序
明确系统基本/任务可 靠性指标
➢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。
确定基本/任务可靠性 框图
基本/任务可靠性指标 分配
分配值是否合理?
否
是
基本/任务可靠性 对分配的指标
指标反算
进行调整
2020/3/30
是否满足系统
均相同。设系统由 n 个分系统串联组成， Ri R, i 1,2, n ，则：
n
RS Ri Rn
i 1
若给定系统可靠度指标为 RS* ，则等分配法分配给各分系统的可靠度指标
Ri* 为：
Ri* n RS*
例 某型抗荷服是由衣面、胶囊、接链三个部分组成。若要求该抗荷服
的可靠度指标
R
* S
=0.9987，试用等分配法确定衣面、胶囊、拉链的可靠度指标。
条件，也可能有多个解。因此，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。
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可靠性分配的要求
• 复杂度高的分系统、设备等，应分配较低的可靠性指标
– 产品越复杂，组成单元越多，达到高可靠性越困难，且更费钱
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可靠性分配—可靠性分配与可靠性预计的关系
➢ 可靠性分配与可靠性预计的关系
– 可靠性分配结果是可靠性预计的依据和目标，可靠性 预计的相对结果是可靠性分配与指标调整的基础。
调研
和确 设定 计可 准靠 则性
指 标
系统可靠性指标 分配到分系统 分配到设备
解
R衣* 面 R胶* 囊 R拉* 链 3 RS* 3 0.9987 0.99957
返回
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可靠性分配—评分分配法
➢ 评分分配法
– 评分分配法，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，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。
– 评分因素 ：复杂度、技术发展水平，工作时间，环境条件。 – 评分原则 ：各种因素评分值范围为：1——10，评分越高说明可靠性
越差 • 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； • 技术发展水平——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分； • 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； • 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。
• 技术上不成熟的产品，分配较低的可靠性指标
– 提出高可靠性要求会延长研制时间，增加研制费用
• .处于恶劣环境条件下工作的产品，分配较低的可靠性指 标
– 恶劣的环境增加产品故障率
• 可靠度作为分配参数，对于需长期工作产品，分配较低的 可靠性指标
– 产品的可靠性随着工作时间的增加而降低
• 重要度高的产品，分配较高的可靠性指标
否
基本/任务可靠性指标要
求?
是
基本/任务可靠性分配
结束
Reliability Allocation
4
可靠性分配的原理
系统可靠性分配就是求解下面的基本不等式；
RS (R1, R2 , Ri , Rn ) RS*
*
g S (R1, R2 , Ri , Rn ) g S 式中 RSwk.baidu.com ——要求系统达到的可靠性指标；
• 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，以实现较好的综合效 能
• 货架产品不进行可靠性分配，要从总指标中剔除这些单元
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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的分配方法 • 可靠度的再分配法
g
* S
——对系统设计的综合约束条件；包括费用、重量、体积、
功耗等因素；所以它是一个向量函数关系；
Ri ——第 i 个单元的可靠性指标。 对于简单串联系统，上式转换为：
R1(t) • R2 (t) • Ri (t) • • Rn (t) RS* (t) 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
主要内容
可靠性分配概念
– 系统可靠性分配就是将使用方提出的，在系统设计任务书(或合 同)中规定的可靠性指标，从上而下，由大到小，以整体到局部 ，逐步分解，分配到各分系统，设备和元器件。也就是上一级 产品对其下一级产品的可靠性定量要求，并将其写入相应的设 计任务书或合同中，是一个演译分解过程。
• 可靠性分配目的、用途与分类 • 可靠性分配与可靠性预计的关系 • 可靠性分配程序 • 可靠性分配的要求 • 可靠性分配方法 • 可靠性分配的注意事项 • 确定可靠性要求、可靠性分配应用示例
– 主要在方案论证阶段及初步设计阶段进行，也是一个 反复迭代的过程，且应尽可能早实施。
• 可靠性分配的分类
– 可靠性分配包括：
• 基本可靠性分配 • 任务可靠性分配 • 这两者有时是相互矛盾的，提高产品的任务可靠性，可能合
降低是基本可靠性，反之亦然。因此，在可靠性分配时，要 两者之间的符合权衡，或采取其他不相互影响的措施。
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可靠性分配目的、用途与分类
• 可靠性分配目的与用途
– 可靠性分配的目的就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。
– 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
– 有约束分配法
• 拉格朗日乘数法 • 动态规划法 • 直接寻查法
2020/3/30
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可靠性分配—等分配法
这是在设计初期，即方案论证阶段，当产品定义并不十分清晰时所采用的
最简单的分配方法，可用于基本可靠性和任务可靠性的分配。
等分配法的原理是对于简单的串联系统，认为其各组成单元的可靠性水平
技术条件
可靠性目标 比较 更改
设计
系统可靠性预计 分系统可靠性预计 设备可靠性预计
可靠性 维修性
安全性 评估
测试性 保障性
设备可靠性预计
可靠性、维修性、安 全性和保障性分析
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可靠性分配程序
明确系统基本/任务可 靠性指标
➢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。
确定基本/任务可靠性 框图
基本/任务可靠性指标 分配
分配值是否合理?
否
是
基本/任务可靠性 对分配的指标
指标反算
进行调整
2020/3/30
是否满足系统
均相同。设系统由 n 个分系统串联组成， Ri R, i 1,2, n ，则：
n
RS Ri Rn
i 1
若给定系统可靠度指标为 RS* ，则等分配法分配给各分系统的可靠度指标
Ri* 为：
Ri* n RS*
例 某型抗荷服是由衣面、胶囊、接链三个部分组成。若要求该抗荷服
的可靠度指标
R
* S
=0.9987，试用等分配法确定衣面、胶囊、拉链的可靠度指标。
条件，也可能有多个解。因此，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。
2020/3/30
Reliability Allocation
5
可靠性分配的要求
• 复杂度高的分系统、设备等，应分配较低的可靠性指标
– 产品越复杂，组成单元越多，达到高可靠性越困难，且更费钱
2020/3/30
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可靠性分配—可靠性分配与可靠性预计的关系
➢ 可靠性分配与可靠性预计的关系
– 可靠性分配结果是可靠性预计的依据和目标，可靠性 预计的相对结果是可靠性分配与指标调整的基础。
调研
和确 设定 计可 准靠 则性
指 标
系统可靠性指标 分配到分系统 分配到设备
解
R衣* 面 R胶* 囊 R拉* 链 3 RS* 3 0.9987 0.99957
返回
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可靠性分配—评分分配法
➢ 评分分配法
– 评分分配法，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，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。
– 评分因素 ：复杂度、技术发展水平，工作时间，环境条件。 – 评分原则 ：各种因素评分值范围为：1——10，评分越高说明可靠性
越差 • 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； • 技术发展水平——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分； • 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； • 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。
• 技术上不成熟的产品，分配较低的可靠性指标
– 提出高可靠性要求会延长研制时间，增加研制费用
• .处于恶劣环境条件下工作的产品，分配较低的可靠性指 标
– 恶劣的环境增加产品故障率
• 可靠度作为分配参数，对于需长期工作产品，分配较低的 可靠性指标
– 产品的可靠性随着工作时间的增加而降低
• 重要度高的产品，分配较高的可靠性指标
否
基本/任务可靠性指标要
求?
是
基本/任务可靠性分配
结束
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可靠性分配的原理
系统可靠性分配就是求解下面的基本不等式；
RS (R1, R2 , Ri , Rn ) RS*
*
g S (R1, R2 , Ri , Rn ) g S 式中 RSwk.baidu.com ——要求系统达到的可靠性指标；