某设备在不同研制阶段几种可靠性分配方法
可靠性分配
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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
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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
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可靠性分的原理和准则
可靠性分配的原理
* * i新 S新 Ki
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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。
可靠性指标分配报告
可靠性指标分配报告：可靠性分配指标报告可靠性分配方法可靠性设计指标分配gjb 可靠性指标分配公式篇一：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。
【独家专栏】数控机床可靠性技术专题六：可靠性预计与分配技术
【独家专栏】数控机床可靠性技术专题六：可靠性预计与分配技术可靠性预计与分配技术可靠性预计与分配是可靠性设计的重要技术方法，通过可靠性分配可以将整机的可靠度分配到各个零部件，得到满足整机可靠性的零部件可靠度;通过可靠性预计可以从零部件的可靠度预测得到整机的可靠度。
可靠性预计和分配的结果也可以为设计方案优化、设计过程控制、进行可靠性试验等提供重要的依据。
在产品设计阶段，可靠性预计和可靠性分配相辅相成，相互支撑。
可靠性预计是自下而上地预测产品各层次的可靠性指标，判断整机和各部分的设计方案是否满足分配的可靠性要求。
可靠性分配则是指将整机可靠性指标自上而下逐级地分配到产品的各个部件甚至关键零件，借此落实相应层次的可靠性要求，并使整体与各部分之间的可靠性相互协调，尽量做到既避免出现薄弱环节又避免局部“可靠性过剩”而带来的浪费。
只有各层次的可靠性均分别达到分配的要求，才能保证产品可靠性指标得以实现。
对未达到分配指标要求的设计，则能发现其可靠性的薄弱环节、设计上的隐患及提供选择纠正措施的指南，并依此改进设计直到满足可靠性指标要求为止。
到目前为止，国内外学者已经对数控机床的可靠性预计和可靠性分配技术进行了大量的研究。
韩国工业技术研究所的Lee等人对无心磨床进行了可靠性预计。
Zenkin提出了在设计阶段的数控机床可靠性预计方法，主要对故障时间、每工作1000 h的平均修复时间、第一次大修时间等参数进行了预计。
张宏斌提出了数控机床可靠性分配的模糊决策法，在分配过程中通过模糊计算的方法能将一些不确定因素也考虑进来。
杜丽采用模糊综合评判和相似比例法相结合的综合方法对发动机产品进行了可靠性分配。
彭宝华针对可靠性影响因素中一些因素只能定性衡量的问题，提出了复杂系统可靠性分配的层次分析法，并结合实例进行了可靠性分配。
1?可靠性预计与分配的假设条件一般机电产品都非常复杂，为简化操作起见，一般需要确定一些假设条件。
在对数控机床产品进行可靠性预计和分配时，设定如下假设条件：(1)产品及所有组成单元只有故障与正常两种状态，而没有中间状态;(2)各单元是相互独立的，即某一单元的正常或故障不会对另一单元的正常或故障产生影响;(3)当有充分证据证明某零部件的可靠性水平很高时，可以在可靠性模型中将其忽略;(4)当软件可靠性没有纳入产品可靠性模型时，应假设整个系统软件是完全可靠的;(5)产品的所有输入在规定的要求之内，即不考虑由于输入错误而引起产品故障的情况;(6)整机中的部件不同时失效，机器运行时间、机器故障时间和维修时间服从参数为μi、fi和ri的指数分布，且各随机变量相互独立;(7)任一组成部件的故障将导致整个产品的故障。
可靠度分配
Q D = QE = 0.005 = 0.0707, 即得分配的结果为 : A, B, C 的可靠性为 : 1-0.005=0.995; D,E 的可靠性为 : 1-0.0707=0.9293; （当各组成单元的预计失效概率较大时的可靠性分配） 对于串联系统，组成单元失效分布均服从指数分布的情况。 λ sy = λ1 y + λ2 y + L + λ ny
E
2
B3
7
C3
求 A 到 E 的最短距离 (用逆推法 ), 令各阶段目标函数 (距离 ) 为 f n ( s ) , s 为状态变量, x n 为决策变量 , f n ( s) = xn . 第一阶段: f 1 ( D1 ) = 1 (从 D1 到终点 E 的距离等于 1), f 1 ( D2 ) = 2 .
* (2). 给定系统可靠性为 RS ; 使所需的努力总代价为最小 . 努力代价函数 G ( x, y ) 满足一定(常规 )的条件, 即 ( y > x ≥ 0) . (a). G ( x, y) ≥ 0; (b). G ( x, y ) ≤ G ( x, y + ∆y ), ∆ y > 0; G ( x, y ) ≥ G( x + ∆x, y ), ∆x > 0 ; (c). G ( x, y ) + G ( y, z ) = G ( x, z), x < y < z ; (d). 及其它性质 . 问题的数学形式 : n Min G ( R i , Ri* ), ∑ i =1 s.t . n R * ≥ R* , * * to find R1* , R2 ,L , R n S ∏ i i =1 * * 0 < R1* ≤ R2 ≤ L ≤ Rn ≤ 1, * R1 , R2 ,L , R n , RS are known values; R * ≥ R , i = 1,2,L , n. i i 可以证明, 这个最优化问题有如下的唯一解 :
可靠性分配及概率计算
应力分析
强度分析
应力分布参数
强度分布参数
可靠性计算
应力——强度分布干涉模型
Text in here
Text in here
1、由图可知即使安全系数大于1，仍然会有一定的不可靠； 2、当工作压力和零件法离散程度大，干涉部分必加大，不可靠 度也增大； 3、当材料性能好，应力稳定使，会使两密度分布离散度小，干 涉区也减小可靠度增大。
把系统可靠性指标按一定原则分配给分系统、部件、元件或零件，
称为可靠性分配。
比如： 可靠性
影响因素 设计技术 零部件材料 使用（运输、安装、维修等）
影响程度 40%
30% 20%
制造技术
10%
可靠性分配方法
设计方案论证阶段 初步设计阶段
详细设计阶段
通常采用等分配法等 比较简单的分配方法
通常采用评分分配法 和比例组合法等
A
蒙特卡洛模拟法求综合应力-强度分布
A
谢谢欣赏!
确定强度分布的方法
确 定 强 度 判 据
A
确 定 名 义 强 度 分 布
B
用适 当的 强度 系数 去修 正名 义强 度
C
确定强 度公式 中名义 强度、 每一个 强度修 正系数 和参数 分布
把上 述的 分布 综合 成为 强度 分布
D
E
综合应力——强度分布的方法
代数法
矩法
用泰勒级数来求随机变量函数的均值和标准离差
拉格朗日乘子法
拉格朗日乘子法
动态规划法
思路：
动态规划法
解：Sij 表示对第i个系统选择 j 个设备 Si 包含了第i个设备所有可能的情况。 S（i，j），Si的值都是前面代表可靠性，后面代表价格。 支配：花了更多的钱，可靠性反而低，可以删除。
可靠性预计和分配
n
Rsy Riy
i（1 1）当各构成单元旳估计失效概率很小时旳可靠性分配
n
• 因为该系统为串联络统，故有 Rsy Riy ，因为 Rsy 1 qsy ，Riy 1 qiy
，则有
i 1
n
n
n2
1 qsy 1 qiy 1 qiy q jyq ky
1 n q1否需要进行可靠性分配
Rsy RAy RBy RCy RDy 0.9 0.92 0.94 0.96 0.747
因为
Rsy 0.747
不大于系统要求具有旳可靠度 Rsq 0.9
故对系统各构成单元必须进行可靠性分配。考虑此处估计公
式为近似公式，且构成单元中有旳失效概率不够小，为确保 一次分配成功，按 Rsq 0.9进1 行分配
分配旳含义： 给定系统可靠度 Rs* 要求 f (R1, R2,..., Rn ) Rs*
16
一、串联络统可靠性旳分配
1、等分分配法：把可靠度平均分给各个单元
n
Rs Ri i1
Ri
R1/ n s
i 1,2,...n
17
1-2利用估计值旳分配法
当对某一系统进行可靠性估计后，有时发觉该系统旳可 靠度估计值Rsy不大于要求该系统应该到达可靠度值Rsq。 此时必须重新拟定各构成单元（也涉及子系统）旳可靠度， 即对各单元旳可靠度进行重新分配。
R1 R2 R3 R4 R5
解：（1）判断对该系统是否要进行可靠度分配 因为在1000h时
R R R R R R (1000) (1000) (1000) (1000) (1000) (1000)
p
不影响系统失效旳并联单元l，k旳对数
3、上下限综合计算 系统可靠度旳预测值
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nini i s R R R ==∏=11/ 1,2,,ni s R R i n==（）11ns i R R =--（）1/11,1,2,,ni s R R i n=--=（）元的容许失效概率正比于该单元的预计失效概率的原则来分配系统中各单元的可靠度。
重要度是指用一个定量的指标来表示各设备的故障对系统故障的影响，按重要度考虑的分配方法的实质即是：某个设备的平均故障间隔时间（可靠性指标）应该与该设备的重要度成正比。
可靠性预测和分配详解
可靠性预测和分配详解什么是可靠性预测和分配可靠性预测和分配是在工程领域中广泛应用的方法，用于评估和预测产品或设备在特定条件下的可靠性，以及将可靠性信息分配到不同组件或系统上。
可靠性预测和分配在新产品的设计和开发阶段尤为重要，因为它可以帮助制定测试和维修计划，减少设备停机时间，提高效率和降低成本。
可靠性预测可靠性预测是一种根据过去的测试数据或经验数据预测产品或设备在未来运行中的表现的方法。
可靠性预测通常包括以下步骤：• 收集数据–从过去的测试和运行中收集到与产品或设备有关的数据。
• 数据清洗和分析–通过统计分析、可靠性建模和其他数学方法，确定与产品或设备有关的因素，并对数据进行清洗和分析。
• 建立模型–根据已分析的数据，建立数学模型来预测产品或设备的可靠性。
• 预测可靠性–利用建立的数学模型，预测产品或设备在特定条件下的可靠性。
可靠性预测的关键是正确收集和分析数据，并建立准确的数学模型。
如果数据不准确或模型不充分，预测的可靠性也会不准确。
可靠性分配可靠性分配是一种将可靠性信息分配到不同组件或系统上的方法，以确定每个组件或系统的贡献和重要性。
可靠性分配通常包括以下步骤：• 确定可靠性需求–确定整个系统或特定组件的可靠性需求。
• 确定组件或系统结构–确定系统的组成结构和组件之间的关系。
• 确定贡献和重要性–根据组件或系统的结构和可靠性需求，确定每个组件或系统的贡献和重要性。
• 分配可靠性–通过数学方法将整个系统可靠性分配到各组件或系统上，以确定每个组件或系统的可靠性目标。
可靠性分配的关键是准确地确定贡献和重要性，以及如何将可靠性分配到不同的组件或系统上。
如果贡献和重要性不准确，或者分配不合理，最终的可靠性可能会受到影响。
可靠性预测和分配的应用可靠性预测和分配在工程领域中有广泛的应用，包括以下方面：• 产品设计和开发–可靠性预测和分配可以帮助制定测试和维修计划，减少设备停机时间，提高生产力和降低成本。
• 维修和保养–可靠性预测和分配可以帮助制定维修计划，准确预测系统或组件的故障率，以及优化维修时间和成本。
可靠性分配
……
通过以上方程， 也可以 求个单元的可靠度 Rid
AGREE分配法
单元或子系统的复杂度定义为:单元中所含重要零件、 部件（其失效会引起单元失效）的数目Ni （i=1,2，…，n）与系统中重要零件、部件的总数 N之比，即第i个单元的复杂度Ki为
Ni Ni Ki N Ni
id t
相对失效率法与相对失效概率法 2.并联系统可靠度分配
Fsd F1d F2 d Fnd Fid
i 1 n
Fsd ：系统容许失效率
Fid ：各单元容许失效概率
F2 d F1d F2 F1 F3d F1d F3 F1
Fnd F1d Fn F1
……
Fi： 单元失效概率
宁波理工学院
系统的可靠性分配
一 可靠性分配原理 二 几种常见的可靠性分配方法
等分配法 相对失效率法与相对失效概率法 AGREE分配法 成本最小分配法
社会也是一个系统，也有可靠性
一个团队，大到一个社会，都是 由一个个人组成的。 这个团队， 这个社会的可靠与否与其中的每 个人的可靠度有很大关系。 要想保证整个社会的可靠度，就 必须保证每个人的可靠度。
相对失效率法与相对失效概率法
i
i 1.若单元服从指数分布的串联系统： （i=1,2，· · · ，n）
i 1
n
i
i ：各单元相对失效率
i
i ：各单元预计失效率
id ：各单元容许失效率
Ri ：各单元分配可靠度
id i sd
i
i 1
n
sd
i
Ri e
相对失效率法与相对失效概率法
可靠性分解法
系统可靠性分解法可靠性预测分配和方法预测和分配的关系：可靠性分配以前，事先需进行可靠性预测，可靠性预测过程则与可靠性分配相反，它是自下而上进行的。
预测是为了分配，而分配过程中也会有预测。
因此，可靠性分配是一个有预测→分配→再预测→再分配的反复过程，是一个不断进化的过程。
方法 ：可靠性分解的方法很多，有等可靠度等分法、相对失效率法与相对失效概率法、AGREE 分配法、拉格朗日乘子法、动态规划法一.等分法将系统需要达到的可靠度水平，相等地分配到各子系统，这种分配方法称为等可靠度分配法，也称均衡分配法。
按照系统结构和复杂程度，可分为串联系统可靠度等分、并联系统可靠度等分、串并联系统可靠度等分等。
等分中不考虑成本、失效率、安全性等实际情况，以统一标准分配可靠度。
1．1串联系统可靠度等分对串联系统的可靠度来说，一般取决于系统中最薄弱的子系统的可靠度。
因此，其余分系统的可靠度取值再高也意义不大。
出于这种考虑，各子系统应取相同的可靠度进行分配。
对于串联系统，为使系统达到规定的可靠度水平Rs ，各子系统也应具有相当的可靠性水平，其关系式为: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1．2并联系统可靠度等分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。
式中 Fs ——系统要求的不可靠度；Fi ——第i 个单元分配到的不可靠度； Rs ——系统要求的可靠度； n ——并联单元数。
()),...,2,1(111n i R F F n ns s i =-==ii F R R -==10nini i s R R R ==∏=11/ 1,2,,ni s R R i n==（）1．3串并联系统可靠度等分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。
第5章可靠性预计与分配
第5章可靠性预计与分配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。
大论文—数控机床可靠性的分配方法
这些传统的可靠性分配方法或者是没有考虑到可靠性分配的影响因素，或者是考虑到可靠性分配的影响因素，但是不够全面。因此，在针对数控机床这种复杂的机电一体化产品进行可靠性分配时，这些传统方法明显不能很好的完成。
2.3
遗传算法是一类借鉴生物界自然选择和自然遗传机制的随机化搜索算法[5]。主要特点是简单、通用,鲁棒性强,适用于并行分布处理，应用范围广。遗传算法包含如下5个基本要素：1）参数编码；2）初始群体设定；3）适应度函数设计；4）遗传操作（选择操作、交叉操作和变异操作）；5）控制参数设计（群体规模、交叉概率和变异概率），这5个要素构成了遗传算法的核心内容[7]。
（1）帮助设计者了解元器件、部件或子系统的可靠度与整机（系统）可靠度之间的关系，分析系统可靠性指标是否能够得到保证。
（2）在要求保证系统可靠度的前提下，明确对子系统、部件、元器件的可靠性要求。
（3）促使设计者全面考虑费用和性能等因素，以期获得合理的设计。
（4）暴露系统的薄弱环节，为改进设计提供依据。
（3）重要程度。对重要的单元，该单元失效将产生严重的后果，或该单元失效常会导致全系统失效，则应分配给较高的可靠度。
（4）任务情况。对整个任务时间内均需连续工作以及工作条件严酷，难以保证很高可靠性的单元，则应分配给较低的可靠度。
（5）对于便于维修的产品，分配的可靠性指标可低些。因为这些产品即使出了故障也容易维修。
（6）对于改进潜力大的单元，分配的可靠性指标高些，因为这样的单元提高其可靠性更容易些。
此外，一般还要受费用、重量、尺寸等条件的约束。总之，最终都是力求以最小的代价来达到系统可靠性的要求。
某设备在不同研制阶段的几种可靠性分配方法
某设备在不同研制阶段的几种可靠性分配方法【摘要】本文以某设备为例，在不同研制阶段，根据产品定义的清晰程度以及有关类似产品的可靠性数据信息，分别介绍了几种常用的可靠性分配方法，为产品的可靠性设计及改进性设计提供了依据。
【关键词】可靠性研制阶段分配方法1 某设备的组成及可靠性指标要求某设备由发动机、接收机、自动装置、控制设备、电源五部分组成。
可靠性指标要求为：平均无故障间隔时间MTBF为180小时，任务可靠度为0.9（置信度0.8），单次工作时间为12小时。
2 等分配法这是在设计初期，即方案论证阶段，当产品没有继承性，而产品定义并不十分清晰时所采用的最简单的分配方法。
等分配法的原理：对于简单的串联系统，认为其各组成单元的可靠性水平相同。
在本例中，认为机载设备分配给各分系统的可靠度指标均为。
显然，这种分配方法是不合理的，首先它没有考虑到原有各分系统的可靠度，也没有考虑到各分系统的工作时间、重要性与复杂程度。
因此，可能会出现有的分系统分配的可靠度过高，根本不能达到，有的分系统分配的可靠度过低，甚至低于分系统原有的可靠度。
3 评分分配法评分分配法是在方案设计阶段的初期，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，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，在根据相对比值给每个分系统或设备分配可靠性指标的分配方法。
此法适合有经验的设计者使用。
应用这种方法时，时间一般应以系统工作时间为基准。
这种方法主要用于分配系统的基本可靠性，也可以用于分配串联系统的任务可靠性，一般假设产品服从指数分布。
该方法适合方案论证阶段和初步设计阶段。
评分分配法通常考虑的因素有：复杂度、技术水平、工作时间和环境条件，各因素的评分值范围为1～10分，分值越高说明可靠性越差。
在本例中，各分系统的评分值及MTBF分配值见表1：各分系统评分数ωi=复杂度、技术发展水平等各项评分相乘。
该分系统评分系数Ci=各分系统评分数÷各分系统评分数之和。
第三节可靠性分配
第三节 可靠性分配
优点：考虑了各部件的复杂性、重要程度和工作时间等差别，明确考虑了部件和系统失效之间的关系。 特征：串联系统，单元失效，系统失效，部件工作时间等于系统工作时间。
分配原则： 设整个系统可靠度为R，按等同分配法，Ai部件可靠度
优点：考虑部件得重要度。
故最后分配给第I分系统的可靠度为
假设：各部件互不相干，串联系统，系统可靠度已知为R。 则第i个分系统组件有ni单元,则分配给第I个分系统的失效率 实质是某个部件的失效率占整个系统失效率的比例，故该法也叫按比例分配法
假设：各部件互不相干，串联系统，系统可靠 分配原则：分配给每个部件的失效率正比于预测的失效率，即预测失效率大，分配给它的失效率也大；
R i( ti) e iti 1 iti
n部件Ai重要度为 i
则系统分配给Ai的可靠度 Ri*(ti )
R i * ( t i) e i i t i 1 ii Ri*(ti)eiiti
n设整个系统可靠度为R，按等同分配法，Ai部件 可靠度
工作时间等于系统工作时间。
二、可靠性分配的方法
n方法要点：
n假定系统为串联系统，n个部件失效率为常数，
系 容统 许的 失容 效许率失计效算率步为骤如下，：则s 分配到各单元的
n（1）根据过去的统计资料或手册确定出部件 的预测失效率(基本失效率）
i bi
n（2）依 i 定出作失效率分配时应赋予各个部件得 加权因子 i （其实就是百分比），因子计算方法
3、AGREE分配法 （3）计算出各部件分配的容许失效率
A2工作10小时的重要度、组件数和A4工作12小时的重要度、组件数分别为 缺点：未考虑元件已有的预计值（及再分配问题）;未考虑各单元的重要度，复杂程度； （1）根据过去的统计资料或手册确定出部件的预测失效率(基本失效率）
可靠性分配
等分分配法虽然简单，但并不太合理，因为一般不可 能存在各个单元可靠性水平均等的情况，但在方案论 证阶段进行初步分配时，等分分配法还是可取的。
等分配法
评分分配法
方法说明
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。
可靠性分配要求
可靠性分配应在研制阶段早期即开始进行，使设计人员尽 早明确其设计要求，研究实现这个要求的可能性。 基本可靠性分配到设备级；任务可靠性分配到分系统级； 可靠性分配的要求值应是成熟期的规定值，为了尽量减少 可靠性分配的重复次数，可靠性分配时，应考虑留 15%~20%的余量，这种做法为在设计过程中增加新的功能 单元留下余地，因而可以避免为适应附加的设计而必需进 行的反复分配；
可靠性分配
袁劲涛 yuanjt2001@ 2011 年
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可靠性分配的目的 可靠性分配的分类和方法 可靠性分配的原则和程序
目
的
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，从整体到局 部，逐步分解，分配到各分系统，设备和元器件。 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。 如同性能指标一样，是设计人员在可靠性方面的一 个设计目标。
分配与预计的关系
分类和方法 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。
分类和方法
等分配法 评分分配法 比例组合法 余度系统的比例组合法 可靠度的再分配法 有约束分配法
04可靠性工程-可靠性分配
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可靠性分配方法
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 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
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。
如同性能指标一样，是设计人员在可靠性方面的一 个设计目标。
可靠性分配目的、用途与分类
可靠性分配的分类
可靠性分配包括
评分分配法
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
复杂度
最复杂的评10分，最简单的评1分。
技术发展水平
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
评分分配法
评分分配法原理
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。
可靠性分配的准则
分配准则
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。
分配时还应结合维修性、保障性，如可达性差的产 品，分配较高的可靠性指标，以实现较好的综合效 能等。
…
…
…
7
3528 0．3516
5
250 0．0249
4.3 可靠性分配
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* 假设各单元寿命服从指数分布，则：
*i *S / n
式中
*i ——分配给第 i 个单元的故障率；
可靠性分配目的、用途与分类 可靠性分配的原理和准则 可靠性分配方法 不同研制阶段可靠性分配方法的选择 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
Reliability Allocation
2
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。
有约束分配法
拉格朗日乘数法 动态规划法 直接寻查法
Reliability Allocation
6
可靠性分配—等分配法
这是在设计初期，即方案论证阶段，当产品没有继承性，而且产品定义
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对于简单的串联系统，认为其各组成单元的可靠性水平
Reliability Allocation
4
可靠性分配的准则
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，组成单元就越多，达到高可靠性越困难，且更费钱
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
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某设备在不同研制阶段的几种可靠性分配方法【摘要】本文以某设备为例，在不同研制阶段，根据产品定义的清晰程度以及有关类似产品的可靠性数据信息，分别介绍了几种常用的可靠性分配方法，为产品的可靠性设计及改进性设计提供了依据。
【关键词】可靠性研制阶段分配方法
1 某设备的组成及可靠性指标要求
某设备由发动机、接收机、自动装置、控制设备、电源五部分组成。
可靠性指标要求为：平均无故障间隔时间mtbf为180小时，任务可靠度为0.9（置信度0.8），单次工作时间为12小时。
2 等分配法
这是在设计初期，即方案论证阶段，当产品没有继承性，而产品定义并不十分清晰时所采用的最简单的分配方法。
等分配法的原理：对于简单的串联系统，认为其各组成单元的可靠性水平相同。
在本例中，认为机载设备分配给各分系统的可靠度指标均为。
显然，这种分配方法是不合理的，首先它没有考虑到原有各分系统的可靠度，也没有考虑到各分系统的工作时间、重要性与复杂程度。
因此，可能会出现有的分系统分配的可靠度过高，根本不能达到，有的分系统分配的可靠度过低，甚至低于分系统原有的可靠度。
3 评分分配法
评分分配法是在方案设计阶段的初期，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，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，在根据相对比值给每个分系统或设备分配可靠性指标的分配方法。
此法适合有经验的设计者使用。
应用这种方法时，时间一般应以系统工作时间为基准。
这种方法主要用于分配系统的基本可靠性，也可以用于分配串联系统的任务可靠性，一般假设产品服从指数分布。
该方法适合方案论证阶段和初步设计阶段。
评分分配法通常考虑的因素有：复杂度、技术水平、工作时间和环境条件，各因素的评分值范围为1～10分，分值越高说明可靠性越差。
在本例中，各分系统的评分值及mtbf分配值见表1：
各分系统评分数ωi=复杂度、技术发展水平等各项评分相乘。
该分系统评分系数ci=各分系统评分数÷各分系统评分数之和。
各分系统挂飞可靠性mtbfi=系统可靠性mtbf/该分系统评分系数ci。
4 比例法
比例分配法是假定组成全系统的各分系统具有相同的关键性。
首先根据以往的相关数据和设计经验，预测出各分系统的可靠度，根据预计出的可靠度求出预计失效概率，最后依据指标规定的系统失效概率与分系统的预测失效概率的比例来分配分系统的可靠度。
即先求出系统的比例因子
再计算各系统的可靠度ri（i=1，2，3，…，n），根据各分系统的可靠性指标计算全系统的可靠度rs，并与系统的可靠性指标相比较。
如果，说明可靠性的指标分配方案合理；否则，要重新进行可靠性指标分配，直到满足为止。
比例法须知条件：系统由k个独立的的分系统（或单元）组成，每个分系统（或单元）有预先研制阶段或类似系统的故障统计资料。
此法适合系统研制初期（方案设计阶段）使用，主要用于分配系统的任务可靠性，。
在本例中，根据历史信息或估计各分系统可靠度预计值见表2：
5 考虑重要度和复杂度的分配法
随着项目研制的进展，产品定义越来越清晰，进行可靠性分配时，必须综合考虑各分系统的重要度和复杂度。
在本例中，动力装置分系统由两台发动机并联组成，一台发动机故障而动力装置还未故障时，系统也未故障。
这就涉及了产品的重要度。
在串联系统中，各分系统的重要度往往是相同的，某个分系统中构成部件数所占的百分比越大就越复杂，就越容易出故障，这就涉及了产品的复杂度。
综合考虑分系统的重要度和复杂度，系统可靠性的分配公式为：考虑重要度和复杂度分析本例如表3：
6 结语
人们在工程实践中已逐渐认识到，产品的可靠性是设计出来的、
生产出来的、管理出来的。
在设计阶段，首先要明确的就是可靠性指标，为了保证这一指标的实现，必须把系统的指标分配给各个分系统，然后再把各个分系统的指标分配给下一级单元，一直分到零件级。
要进行可靠性分配，首先要明确设计目标、约束条件、系统下属各级产品定义的清晰程度以及有关类似产品的可靠性数据信息。
随着研制的进展，产品定义越来越清晰，可靠性分配方法也应有所不同。
采用合适的可靠性分配方法将系统的可靠性指标合理地分配到规定的产品层次，才能为产品的可靠性设计及改进性设计提供重要依据。
参考文献：
[1]王自力.航空可靠性工程技术与应用.北京：国防工业出版社，2008.
[2]michaelg.phcht，可靠性工程基础.北京：电子工业出版社，2011.
[3]吴永平.工程机械可靠性.北京：人民交通出版社，2002.。