基于模型的可靠性系统工程
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3
-15V
36V 400Hz AC-voltage
+5V, ±15V DC-voltage
Signal processing module
Connector
Input signal filtering circuit L
Input signal filtering circuit R
L-shaft position converter
综合保障模型
诊
诊断预测 健康管理
基于模型的MBRSE工作项目
治
故障修复 维修保障
RA MSTS
目录 2.1可靠性系统工程及MBRSE理论框架
MBRSE-全过程模型演化机制
问题核心 解决思路 创新发展
RA MSTS
目录 2.1可靠性系统工程及MBRSE理论框架
MBRSE-对质量技术的变革以及预期成效
问题核心
解决思路 创新发展
通用质量特性设计 通用质量特性验证
RA MSTS
目录 2.1可靠性系统工程及MBRSE理论框架
问题核心 解决之道 创新发展
全局化视角 系统化过程
人的效能
A
D
C
健康可干
健康性H 可医治性CH
干而无病
H CE
具有能力
劳动能力 体力、脑力
健康性 H
可医治性 CE
能力C
健康岁平 寿命水平
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
目录 1 质量设计技术变革的工程需求背景
问题源头 解决手段 变革需求
质量问题的源头
其它 47.38%
设计
(含外协外购）
41.89% 生产 10.73%
注：数据来源于2015-2016统计数据
RA MSTS
目录 1 质量设计技术变革的工程需求背景
问题源头 解决手段 变革需求
质量工程 质量管理
质量问题
可靠性系统工程
讲究装备健康的预防、诊 断、治疗的技术及管理综 合。
可靠性系统工程（Reliability System Engineering）是运用系统工程的理论和方法，以
故障处理为核心，以系统健康为目标，研究复杂系统全寿命过程中故障发生规律及其故 障预防、故障控制、故障修复的综合性工程技术。
RA MSTS
目录 2.1可靠性系统工程及MBRSE理论框架
问题核心 解决思路 创新发展
MBRSE-发展理念和趋势
系统工程方面
通用质量特性专业方面
传统
基于文档
规范化，定量化，智能化……
可靠性系统工程
通用多视图 模型集合
未来
基于模型 MBSE
欧洲基于模型的安全性分析 MBSA
基于模型的可靠性系统工程 MBRSE
RA MSTS
目录 2.2.2 功能故障系统化识别与消减控制
功能模型
功能故障的全域识别
全局故障关联模型
RA MSTS
目录 2.2.2 功能故障系统化识别与消减控制
功能模型
RA MSTS
目录 2.2.2 功能故障系统化识别与消减控制
36V 400Hz
+5V DC/DC converter
Output voltage
+5V
filtering circuit
1
+15V DC/DC converter
Output voltage filtering circuit
2
+15V
-15V DC/DC converter
Output voltage filtering circuit
可医治性水平 可诊断性水平
外界 环境
防病
防
治
疾病发生发展
与
诊
诊断治疗
断
能力 水平
生 产 与 工 作 过 程
恢复健康
健康水平 寿命水平
医疗 保障
可医治性水平 可诊断性水平
能力 水平
人类医学工程
讲究人体健康的预防、诊 断、预测、治疗的综合治 理和阴阳调理。
优生、优育
可靠性系统工程(RSE) 中国特色
综合化方法
R-shaft position converter
Angle shift
adjustment
RIU
circuit
0~ 5V
RA MSTS
目录 2.2 基于模型的可靠性系统工程（MBRSE）实施方案
RA MSTS
目录 2.2.1 复杂人机系统建模与仿真
需求模型
作战需求
任务模型+综合保障模型
装备通用质量 特性设计要求
可靠性系统工程 Reliability Systems Engineering
基于模型的可靠性系统工程（MBRSE）
——以技术推进质量建设新变革
北京航空航天大学可靠性工程研究所 任羿
目录
1 质量设计技术变革的工程需求背景 2 基于模型的可靠性系统工程（MBRSE）实施方案 3 MBRSE工程案例及实施效果 4 MBRSE发展思考与工程推广展望
质量控制
核心 技术
质量技术
质量设计
核心 技术
专用质量特性设计 通用质量特性设计
20 30 40 50
60
70
80 90 2000 2010
年代
RA MSTS
目录 1 质量设计技术变革的工程需求背景
问题源头 解决手段
专用质量 特性设计
通用质量 特性设计
通用质量特性（六性为核心）
变革需求
工作“两张皮”，“不均衡”
RA MSTS
目录 2.1可靠性系统工程及MBRSE理论框架
问题核心 解决思路 创新发展
MBRSE-基础框架和理论
基于模型的通用质量特性一体化设计
功能/结构 模型
MBSE以产品为中心的模型
性能模型
三维造型 /装配模型
运行/操作 模型
故障控制机理
测试模型
防
设计/分析 试验/评价
故障模型
维修模型
MBRSE以故障为中心的模型
问题核心
解决思路 创新发展
轻设计
研制周期缩短 研制费用降低 快速形成战斗力
重设计
Power supply conversion module
28V
Power
DC
supply
filtering
circuit
Surge suppressor
Storage circuit
Feedback signal
36V 400Hz DC/AC converter
使用
通用质量特性（六性）
批产
工作项目
试样
数量多、协同少、效果差
初样
方案
论证
可靠性 维修性 安全性 测试性 保障性
复杂人机系统
A：可用
效能（E=A•D•C） D：可信
C：能力
全系统
系统
设备、元器件、原部件
全特性
RA MSTS
目录 2.1可靠性系统工程及MBRSE理论框架
通用质量特性形成过程轻设计，重试验，投入多，周期长
如何实现 质量特性 小综合 & 大综合？
RA MSTS
目录
1 质量设计技术变革的工程需求背景 2 基于模型的可靠性系统工程（MBRSE）实施方案 3 MBRSE工程案例及实施效果 4 MBRSE发展思考与工程推广展望
目录 2.1可靠性系统工程及MBRSE理论框架
问题核心 解决思路 创新发展
全过程
-15V
36V 400Hz AC-voltage
+5V, ±15V DC-voltage
Signal processing module
Connector
Input signal filtering circuit L
Input signal filtering circuit R
L-shaft position converter
综合保障模型
诊
诊断预测 健康管理
基于模型的MBRSE工作项目
治
故障修复 维修保障
RA MSTS
目录 2.1可靠性系统工程及MBRSE理论框架
MBRSE-全过程模型演化机制
问题核心 解决思路 创新发展
RA MSTS
目录 2.1可靠性系统工程及MBRSE理论框架
MBRSE-对质量技术的变革以及预期成效
问题核心
解决思路 创新发展
通用质量特性设计 通用质量特性验证
RA MSTS
目录 2.1可靠性系统工程及MBRSE理论框架
问题核心 解决之道 创新发展
全局化视角 系统化过程
人的效能
A
D
C
健康可干
健康性H 可医治性CH
干而无病
H CE
具有能力
劳动能力 体力、脑力
健康性 H
可医治性 CE
能力C
健康岁平 寿命水平
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
目录 1 质量设计技术变革的工程需求背景
问题源头 解决手段 变革需求
质量问题的源头
其它 47.38%
设计
(含外协外购）
41.89% 生产 10.73%
注：数据来源于2015-2016统计数据
RA MSTS
目录 1 质量设计技术变革的工程需求背景
问题源头 解决手段 变革需求
质量工程 质量管理
质量问题
可靠性系统工程
讲究装备健康的预防、诊 断、治疗的技术及管理综 合。
可靠性系统工程（Reliability System Engineering）是运用系统工程的理论和方法，以
故障处理为核心，以系统健康为目标，研究复杂系统全寿命过程中故障发生规律及其故 障预防、故障控制、故障修复的综合性工程技术。
RA MSTS
目录 2.1可靠性系统工程及MBRSE理论框架
问题核心 解决思路 创新发展
MBRSE-发展理念和趋势
系统工程方面
通用质量特性专业方面
传统
基于文档
规范化，定量化，智能化……
可靠性系统工程
通用多视图 模型集合
未来
基于模型 MBSE
欧洲基于模型的安全性分析 MBSA
基于模型的可靠性系统工程 MBRSE
RA MSTS
目录 2.2.2 功能故障系统化识别与消减控制
功能模型
功能故障的全域识别
全局故障关联模型
RA MSTS
目录 2.2.2 功能故障系统化识别与消减控制
功能模型
RA MSTS
目录 2.2.2 功能故障系统化识别与消减控制
36V 400Hz
+5V DC/DC converter
Output voltage
+5V
filtering circuit
1
+15V DC/DC converter
Output voltage filtering circuit
2
+15V
-15V DC/DC converter
Output voltage filtering circuit
可医治性水平 可诊断性水平
外界 环境
防病
防
治
疾病发生发展
与
诊
诊断治疗
断
能力 水平
生 产 与 工 作 过 程
恢复健康
健康水平 寿命水平
医疗 保障
可医治性水平 可诊断性水平
能力 水平
人类医学工程
讲究人体健康的预防、诊 断、预测、治疗的综合治 理和阴阳调理。
优生、优育
可靠性系统工程(RSE) 中国特色
综合化方法
R-shaft position converter
Angle shift
adjustment
RIU
circuit
0~ 5V
RA MSTS
目录 2.2 基于模型的可靠性系统工程（MBRSE）实施方案
RA MSTS
目录 2.2.1 复杂人机系统建模与仿真
需求模型
作战需求
任务模型+综合保障模型
装备通用质量 特性设计要求
可靠性系统工程 Reliability Systems Engineering
基于模型的可靠性系统工程（MBRSE）
——以技术推进质量建设新变革
北京航空航天大学可靠性工程研究所 任羿
目录
1 质量设计技术变革的工程需求背景 2 基于模型的可靠性系统工程（MBRSE）实施方案 3 MBRSE工程案例及实施效果 4 MBRSE发展思考与工程推广展望
质量控制
核心 技术
质量技术
质量设计
核心 技术
专用质量特性设计 通用质量特性设计
20 30 40 50
60
70
80 90 2000 2010
年代
RA MSTS
目录 1 质量设计技术变革的工程需求背景
问题源头 解决手段
专用质量 特性设计
通用质量 特性设计
通用质量特性（六性为核心）
变革需求
工作“两张皮”，“不均衡”
RA MSTS
目录 2.1可靠性系统工程及MBRSE理论框架
问题核心 解决思路 创新发展
MBRSE-基础框架和理论
基于模型的通用质量特性一体化设计
功能/结构 模型
MBSE以产品为中心的模型
性能模型
三维造型 /装配模型
运行/操作 模型
故障控制机理
测试模型
防
设计/分析 试验/评价
故障模型
维修模型
MBRSE以故障为中心的模型
问题核心
解决思路 创新发展
轻设计
研制周期缩短 研制费用降低 快速形成战斗力
重设计
Power supply conversion module
28V
Power
DC
supply
filtering
circuit
Surge suppressor
Storage circuit
Feedback signal
36V 400Hz DC/AC converter
使用
通用质量特性（六性）
批产
工作项目
试样
数量多、协同少、效果差
初样
方案
论证
可靠性 维修性 安全性 测试性 保障性
复杂人机系统
A：可用
效能（E=A•D•C） D：可信
C：能力
全系统
系统
设备、元器件、原部件
全特性
RA MSTS
目录 2.1可靠性系统工程及MBRSE理论框架
通用质量特性形成过程轻设计，重试验，投入多，周期长
如何实现 质量特性 小综合 & 大综合？
RA MSTS
目录
1 质量设计技术变革的工程需求背景 2 基于模型的可靠性系统工程（MBRSE）实施方案 3 MBRSE工程案例及实施效果 4 MBRSE发展思考与工程推广展望
目录 2.1可靠性系统工程及MBRSE理论框架
问题核心 解决思路 创新发展
全过程