RAMS概述

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可靠性设计准则
2.制定与实施可靠性设计准则的目的和原因 1）目的 将产品的可靠性要求和规定的约束条件，转换为产 品设计应遵循的、具体而有效的可靠性技术设计细 则。供广大设计人员遵照执行，从而将可靠性设计 到产品中去。
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可靠性设计准则
2.制定与实施可靠性设计准则的目的和原因 2）原因 ������ 仅有定量分析设计、FMEA等是不够的; ������ 准则是系统设计经验的积累，甚至有血的 代价; ������ 设计人员最易于接受; ������ 可靠性设计的重要依据; ������ 可靠性设计与功能、性能设计紧密结合; ������ 提高产品可靠性、降低费用。
武器
惯性 导航
机体
备用 罗盘 固定 增稳
起落架
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注意事项
(3) 可靠性模型应随产品技术状态的变化而修改。 (4) 建模前应明确产品定义、故障判据。
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可靠性分配
• 可靠性分配的目的


将系统的可靠性定量要求分配到规定的产品层 次。
• 可靠性分配的原则 • 可靠性分配方法 • 可靠性分配报告 • 注意事项
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工程中常用的可靠性预计方法
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可靠性预计报告
至少应包括以下内容： 1) 要求的可靠性指标及其来源（要求值或分配值） 2) 系统组成及特点； 3) 预计方法的选择； 4) 不可直接预计的产品清单及其理由； 5) 预计中“其他”项的百分比及其确定原则； 6) 任务可靠性预计时采用的任务可靠性模型； 7) 预计结果及薄弱环节分析； 8) 拟采取的改进措施及其效果分析； 9) 明确回答实现要求的可靠性指标的可能性。
3
维修性：产品在规定的条件下和规定的时间内，按规
基本概念（续）
测试性：产品能及时并准确地确定其状 态（可工作、不可工作或性能下降）， 并隔离其内部故障的一种设计特性。 安全性：系统不发生事故的能力； 保障性：系统的设计特性和计划的保障 资源能满足产品使用要求的能力。
4
基本概念（续）
工程中常用的可靠性预计方法
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工程中常用的可靠性预计方法
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工程中常用的可靠性预计方法
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故障率计算模型 λp =λb· D K· 式中： λp—工作故障率； λb—基本故障率； K—环境因子； D—降额因子 K和D取值由工作经验确定。K可参考电子设备可 靠性预计手册GJB/Z 299C-2006中所列各种环境 系数。

应力和强度的随机特性 干涉理论及可靠度计算 静强度概率设计方法 疲劳与断裂可靠性分析设计方法 磨损和腐蚀的概率计算 机构功能可靠性
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其它可靠性设计分析方法
余度设计与容错技术 软件可靠性 健壮设计
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可靠性的建模、分配、预计

可靠性模型的建立 可靠性的分配 可靠性的预计 可靠性设计准则
RAMS概述
1
什么是RAMS？
可靠性、可用性、维修性及安全性（RAMS）工程包括:
可靠性（Reliability）； 可用性 (Availability)； 维修性 (Maintainability)含测试性 (Testability) 保障性 (Supportability)； 安全性 (Safety)； 我们称之为 “RAMS”。
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两个基本的概念
1）可靠性模型 可靠性框图及其数学模型 2）可靠性框图 对于复杂产品的一个或一个以上的功能模式, 用方框 表示的各组成部分的故障或它们的组合如何导致产 品故障的逻辑图。
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两个基本的概念
可靠性框图是依据系统的原理和功能关系而建立的。
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可靠性模型的分类
16
几种典型的可靠性模型
17
几种典型的可靠性模型
18
1.0
RS(t)
0.8 0.6 0.4 0.2
n=5 n=4 n=3 n=2 n=1
t
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几种典型的可靠性模型
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1
2/3(G)
1
2
2/3(G) 表决器
2 3
(a)
表决器
等效于
1
3
2
3
(b) 2/3( G ) 系统可靠性框图
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几种典型的可靠性模型
22
2
发电机A
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注意事项
(1)正确区分产品的原理图和可靠性框图
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发动 机1 液压 泵2 左发 动机
发动 机2 液压飞 控系统 电力分 配网
燃油系 统 备用手 动系统 环境控 制系统
应急燃 油系统 通用液 压系统 应急电 力系统
液压 泵1 右发 电机 超高频 通信
甚高频 通信 惯性 导航
雷达
武器控 制系统 大气数 据系统
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采取的改进措施

1.提高元器件的质量等级，关键元器件进口 2.热设计 3.简化电路设计 4.改进工艺措施 5.进行有效的防震设计 6.进行降额设计
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可靠性设计准则
1. 什么是可靠性设计准则？ 可靠性设计准则是一种设计规范。它从系统可靠性 角度出发，将已有的、相似产品的工程经验，经过 总结、归纳、升华使其系统化、科学化、规范化。 它是设计人员必须遵守的设计要求。
7
可靠性工程的发展
1957年6月美国发表了《军用电子设备可靠性报 告》。 60年代—可靠性工程全面发展 70年代—可靠性工程进行成熟期，得到深入发展 80年代—可靠性工程更受重视和成熟 2003年，国内城轨地铁开始推行靠性、维修性（含测试性）设计； 2）安全性、可靠性、维修性（含测试性）分析； 3）全寿命周期费用（LCC）分析； 4）制造装配可靠性； 5）可靠性试验和维修性演示； 6）可靠性、维修性增长； 7) 可靠性、维修性评估； 8）RAMS管理； 9）产品全寿命周期各职能部门RAMS工作综述
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可靠性预计和分配的关系
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可靠性预计的程序
1) 明确系统定义：包括说明系统功能、系统任务和 系统各组成单元的接口； 2) 明确系统的故障判据； 3) 明确系统的工作条件； 4) 绘制系统的可靠性框图，可靠性框图绘制到最低 一级功能层次； 5) 建立系统可靠性数学模型； 6) 预计各单元设备的可靠性； 7) 根据系统可靠性模型预计其基本可靠性或任务可 靠性； 8) 将可靠性预计值与规定值进行比较，发现薄弱环 43 节，为改进设计提供依据。
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注意事项
5) 应留有适当的分配余量，以尽可能减少对可靠性分配 指标的全局性更改，保证设计工作的顺利进行。 6) 电缆等接口部件及某些故障率很低的非电子产品，可 以不直接参加可靠性指标分配，可归并在“其他”项中 一并考虑。“其他”项应占10-20%的比例，具体数值依 实际情况确定。 7) 进行基本可靠性和任务可靠性指标分配时，应保证基 本可靠性指标分配值与任务可靠性指标分配值的协调， 使系统基本可靠性和任务可靠性指标同时得到满足； 8) 应根据产品特点，选定适当分配方法进行分配。
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基本概念
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。可靠性的概率度量亦称可靠度。
可用性：产品在任一随机时刻需要和开始执行任务时，
处于可工作或可使用状态的程度。可用性的概率度 量亦称可用度。 定的程序和方法进行维修时，保持或恢复到规定状 态的能力。维修性的概率度量亦称维修度。
9
可靠性、维修性（含测试性）设计

可靠性维修性分配、预计； 制定和贯彻实施安全性可靠性维修性设计准则； 电子元器件的选用 降额设计 潜在通路分析 耐环境设计； 简化设计； 冗余设计； 热设计； FMECA 容差设计 EMC设计
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机械产品可靠性设计分析方法
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注意事项
1）应及早进行可靠性预计和分配； 2）应按基本可靠性和任务可靠性分别进行分配和预 计； 3）应按目标值或规定值（成熟期）并留有适当余量 进行分配。分配中要包括“其它”项。 4）对于采用的货架产品，在预计和分配时应在总指 标中予以扣除；
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注意事项
5）进行可靠性预计时，应考虑部分产品在使用 过程中的不工作状态(GJB/Z 108)； 6）预计工作应反映当前产品的技术状态； 7）应说明预计中所用数据的来源； 8）应明确产品定义及故障判据； 9）预计工作应规范化；应对预计结果进行分析 并提出改进措施，以提高产品的固有可靠性。
RAMS 贯穿产品生命周期的全过程； RAMS 工作包括设计、分析、试验和管理四个 方面，缺一不可； RAMS 工作需要全体工程技术人员来贯彻实施； RAMS 工作应当与产品研发各阶段同步进行； RAMS 工作要落实到产品的设计、工艺、制造 和使用维护中去。
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基本概念（续）
RAMS是提高产品竞争力的必由之路； RAMS不是表面文章，每项RAMS工作必须落实到设计、 工艺、制造、使用、管理的改进中去，才能见效； 必须建立RAMS工作系统并延伸到供应商。 RAMS工 作系统应当是企业的管理决策系统的组成部分，而 不能游离在外； 领导是关键。各级领导干部的培训。各级新任领 导履新前的培训。 三分技术、七分管理；总体单位的RAMS工作，要花 60-70%的精力抓供应商的管理。
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可靠性分配的原则

复杂的产品分配较低可靠性指标; 技术上不成熟的产品分配较低可靠性指标; 工作环境恶劣的产品分配较低可靠性指标; 重要的产品分配较高可靠性指标; 工作时间长的产品分配较低可靠性指标; 不易维修、更换的产品分配较高可靠性指标
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可靠性分配方法
１）比例分配法
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可靠性工程的起源
可靠性工程直接起源于第二次世界大战，可靠性 的历史约有五十多年的时间。可靠性的起源，最 初是由一支电子管引起的。 美国二战、远东战略飞机近一半以上难以飞行， 发现电子管近半数以下出现了故障，引起了美国 政府的高度重视。。。 应该存在一种超过现有制造技术或检验能力的其 它“什么”在起作用？ 只有在设计及工艺设计时就预先考虑到它。