1-RAMS基本概念

权衡因素
购车费用 使用费用 保养费用 维修费用
10
210000 330000 264000 150000
产品的RAMS
产品特性
RAMS＝可靠性＋维修性＋可用性＋安全性
11
RAMS 的工程意义
效能
能力 可用性
12
效能
设备性能 人的能力
可靠性 维修性 保障性
RAM的目标-提高运营能力
可靠性
Hale Waihona Puke Baidu
贮存 待命 工作
第二，与国际先进水平接轨的需要。
➢ 我国大量引进国外的轨道装备产品和技术；伴随着引进，南北车集 团的下属企业开始了与国际领先公司的技术合作与配套供应，合作 过程中，作为供应链上游的国外厂商，分别对我国内企业提出了相 应的RAMS要求，强制要求进行FMECA、FRACAS和LCC等各项工 作。
第三，降低寿命周期费用（LCC）的需要。
➢ Reliability － 可靠性 M ➢ aintainability － 维修性 ➢Avalability－可用性
➢ Safety － 安全性
RAM S
RAMS
3
一辆车
使用
可靠性
少发生故障
维修性
快速恢复
可用性
测试性
迅速定位和诊断
保障性
使用和维修保障
• 行驶 • 加油
保养
• 换油 • 检测 • 更换
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回答问题
针对保养 针对故障 针对维修
需要清洗和润滑吗？ 多长时间需要更换？ 是否需要定期检查？ 保养的步骤是什么？ 需要什么工具、消耗品？ 多长时间发生一次？ 发生什么故障？ 如何发现故障？ 如何预报故障？ 一旦发生，会产生什么后果？ 如何找到故障部位？ 在哪里修？ 维修前需要做哪些准备？ 维修的程序是什么？ 维修的时间是多少？
综合保障包括：
• 使用保障； • 维修保障。
保障要素：
◇人员； ◇供应保障； ◇保障设备； ◇技术资料； ◇规划使用与维修保障；
◇训练与训练保障； ◇计算机资源保障； ◇保障设施； ◇包装、装卸、贮存和运输保障； ◇保障性设计接口
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回答问题
针对保养 针对故障 针对维修
需要什么保养活动(清洗/润滑)？ 多长时间需要更换？ 是否需要定期检查？ 保养的步骤是什么？ 需要什么工具、消耗品？ 多长时间发生一次？ 发生什么故障？ 如何发现故障？ 如何预报故障？ 一旦发生，会产生什么后果？ 如何找到故障部位？ 在哪里修？ 维修前需要做哪些准备？ 维修的程序是什么？ 维修的时间是多少？
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国内铁路行业的RAMS/LCC 现状
• 国内轨道交通装备各企业的RAMS工程尚处于起步或初步发展阶段， 局部建立了质量与可靠性信息系统，利用各研发、生产和使用单位提 供的质量与可靠性信息进行分析和评价
• 新车型的技术合同中普遍提出了RAMS/LCC要求 • 重点产品应用了一些RAMS工程技术，例如基于安全系数的可靠性工
整车 信号系统
IEC 标准 EN 标准（CENELET） IRIS（国际铁路工业标准） 其他支持标准
其他分系统 设备
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IRIS-国际铁路工业标准
ALSTOM
阿尔斯通
BOMBARDIER 庞巴迪
SIEMENS 西门子
Ansaldo Breda 安萨多布 雷达 （意大利）
EN50129
EN50126
可靠性建模 可靠性预计 可靠性评估
FMECA
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可靠性
解决问题
• 可靠性建模 • 可靠性预计 • 可靠性评估 • FMECA
可靠性分析
可靠性试验
• 可靠性研制试验 • 可靠性增长试验
• 可靠性设计审查 • 简化设计 • 降额设计 • 冗余设计
可靠性设计
28
维修性
维修性（Maintainability）
RCM(以可靠性为中心的维修) MTA(维修任务分析)
PHM(产品健康监控) LORA(维修级别分析)
保障资源需求分析
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保障性
解决问题
RCM(以可靠性为中心的维修) MTA(维护任务分析) PHM(产品健康监控) LORA(维修级别分析)
保障资源需求分析
预防性维修策略 故障修复策略 健康监控策略 维修站点设置 保障资源策略
7
内容安排
1 RAMS/LCC 是什么？ 2 RAMS/LCC 的工作意义 3 RAMS/LCC 的现状和发展 4 RAMS/LCC 的概念解释 5 RAMS/LCC 的标准体系
8
购买一辆私家车
性价比 ？
OUT
费用 性能
购买费用 使用费用 维修费用
马力 舒适性 适用性
性能维持 能力
9
外观 RAMS
故障
• 不能行驶 • 性能降低
维修
• 故障定位 • 维修准备 • 修复
报废
4
关心的问题
针对保养 针对故障 针对维修
需要清洗、润滑、打磨吗？ 多长时间需要更换？ 是否需要定期检查？ 保养的步骤是什么？ 需要什么工具、消耗品？ 多长时间发生一次？ 发生什么故障？ 如何发现故障？ 如何预报故障？ 一旦发生，会产生什么后果？ 如何找到故障部位？ 在哪里修？ 维修前需要做哪些准备？ 维修的程序是什么？ 维修的时间是多少？
可用性
可工作时间 可工作时间＋不可工作
时间
使用保障
365
测试性 维修性
测试和诊断 故障维修 维护保养
维修保障
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保障性
开展RAMS的急迫性
第一，保障铁路产品的安全运营的需要。
➢ 轨道交通安全第一， 机车车辆的工作环境非常严酷，对产品的可靠 性水平要求较高；同时由于近年来机车车辆的大幅提速，对机车的 安全、可靠、稳定运营提出了进一步的要求。
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回答问题
针对保养 针对故障 针对维修
需要清洗和润滑吗？ 多长时间需要更换？ 是否需要定期检查？ 保养的步骤是什么？ 需要什么工具、消耗品？ 多长时间发生一次？ 发生什么故障？ 如何发现故障？ 什么原因导致？ 一旦发生，会产生什么后果吗？ 如何找到故障部位？ 在哪里修？ 维修前需要做哪些准备？ 维修的程序是什么？ 维修的时间是多少？
戚机所RAMS/LCC 基础知识培训讲义之一：
轨道交通产品RAMS/LCC 概述
陈晓彤 2010年7月
1
内容安排
1 RAMS/LCC 是什么？ 2 RAMS/LCC 的工作意义 3 RAMS/LCC 的现状和发展 4 RAMS/LCC 的概念解释 5 RAMS/LCC 的标准体系
RAMS
RAMS
铺镇厂
永济电 机
四方所
时代电 气
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国内RAMS/LCC面临的挑战
RAMS/LCC 工程体系完整性 RAMS/LCC 工程技术有效性 RAMS/LCC 信息化建设 RAMS/LCC 数据支持 RAMS/LCC 专业人员
24
内容安排
1 RAMS/LCC 是什么？ 2 RAMS/LCC 的工作意义 3 RAMS/LCC 的现状和发展 4 RAMS/LCC 的概念解释
25
可靠性
可靠性（Reliability）
可靠性产品的是产品在规定的条件下运行时，在规定的时间内保持 规定功能的能力。 可靠性的概念有以下特征：
• 关注故障 • 判定故障发生的可能性，用定量的形式表达； • 评价故障对系统功能的影响程度。
可靠性的基本参数：
• MTBF＝平均故障间隔时间 • MTBCF＝平均致命故障间隔时间
➢ 轨道交通产品的使用和维护费用很高，往往超过了采购成本，通过 RAMS技术的推动和运用，为LCC的分析和控制提供了技术支持， 通过RAMS工程技术的推广应用，权衡产品运营、维护维修策略、 备件储备和供应等方面要素，分析寿命费用的关键因素，降低寿命 费用水平。
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现代设计思想的转变
性能向效能的延伸 研制费用向寿命周期费用的延伸
5
这些问题是要 靠RAMS来
回答和解决的
Availability － 可用性
可用性－
➢ 为在任意随机时刻，产品处于可运行状态的能力；
可靠性
少发生故障
维修性
快速恢复
可用性
测试性
迅速定位和诊断
保障性
使用和维修保障
6
LCC
LCC=Life Circle Cost, 即全寿命周期费用 例如齿轮箱-LCC包括初始配置费用、维护保养费用、故障维修费 用三大项。
IRIS的 RAMS
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国外铁路产品先进的RAMS/LCC 状况
具有系统化的RAMS/LCC 标准体系 RAMS/LCC 要求是重要的设计输入 对寿命的全过程进行RAMS管理 RAMS/LCC 信息化程度较高 丰富的RAMS专业资源
• IRIS明确提出了强制性的RAMS/LCC要 求， 并 且 “RAMS/LCC 过 程必 须符 合 CENELEC EN50126的要求”
9. 系统确认
6. 设计和实现
8. 安装
* From EN50126
7. 制造
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国外铁路产品先进的RAMS/LCC特点
具有系统化的RAMS/LCC 标准体系 RAMS/LCC 要求是重要的设计输入 对研发的全过程进行RAMS管理 RAMS/LCC 信息化程度较高 丰富的RAMS专业资源
• 完善的故障信息数据库 • RAMS与产品设计信息的有效融合 • 可靠性预计、FMEA、FTA、LCC等软件工具得以广
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回答问题
针对保养 针对故障 针对维修
需要清洗和润滑吗？ 多长时间需要更换？ 是否需要定期检查？ 保养的步骤是什么？ 需要什么工具、消耗品？ 多长时间发生一次？ 发生什么故障？ 如何发现故障？ 如何预报故障？ 一旦发生，会产生什么后果？ 如何找到故障部位？ 在哪里修？ 维修前需要做哪些准备？ 维修的程序是什么？ 维修的时间是多少？
RAMS/LCC 里程碑设定 （Creat-Update-Close） RAMS/LCC 阶段成果确认（拒收-有条件接收-接收） RAMS/LCC 数据审查
丰富的RAMS专业资源
1 概念
2. 系统定义和运行条件 3. 风险分析
11. 运行和维护
14. 停用和处置
4. 系统要求
10. 系统验收
5. 系统要求分配
泛应用
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国外铁路产品先进的RAMS/LCC特点
具有系统化的RAMS/LCC 标准体系 RAMS/LCC 要求是重要的设计输入 对研发的全过程进行RAMS管理 RAMS/LCC 信息化程度较高 丰富的RAMS专业资源
• 普遍有RAMS专业机构 • RAMS 专业人员占技术人员10%左右（庞巴迪） • 完善的培训体系 • RAMS专业咨询公司的辅助
准备 启动 检验
调整
故障检测分析
故障诊断分析
维修性建模和预计
隔离 分解 更换
结合
维修性
30
第30页
解决问题
测试和诊断设计 维修性设计
➢ 维修性设计准则 ➢ 可达性设计 ➢ 模块化设计 ➢…
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保障性
保障性（Supportability）
保障性为满足系统可用性要求，降低寿命周期费用，综合考虑产品的保 障问题，确定保障性要求，进行保障性设计、规划并研制保障资源，及 时提供产品所需保障的一系列管理和技术活动 。
程设计、故障模式影响分析、故障树分析、可靠性试验等。
• 在南车集团，整车厂的RAMS工作较领先，如四方厂、铺镇厂等，这 些厂普遍建立了FRACAS系统，RAMS分析技术得到见成效的应用， 对供应商产品提出了相应的RAMS技术要求。
• 在南车集团，部分企业已经通过IRIS认证。
四方股 份
株机公 司
戚墅堰 公司
维修性是产品在规定的条件下和规定的时间内，按规定的程序方法 进行维修时，保持或恢复到其规定状态的能力。 维修性的概念具有以下特征：
• 关注故障，是针对故障的一种活动； • 表征产品修复故障的能力，表达产品维修的难易程度 • 是产品设计所赋予的一种固有属性。
维修性的主要参数：
➢ MTTR－平均修复时间 ➢ Mmax 最大修复时间
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保障性设计
安全性
安全性（Safety）
安全性是指产品不发生系统危险事件（Hazard Event，也称为事故） 的能力。 关注危险，产品的危险包括：
• 人员伤亡 • 重大财产损失 • 环境破坏
涉及到在各种环境条件和工作条件下，在运行、维护和维修过程中 发生的所有危险； 故障是危险的主要来源，危险性故障是全部故障的子集。 安全性基本参数－MTBHE
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内容安排
1 RAMS/LCC 是什么？ 2 RAMS/LCC 的工作意义 3 RAMS/LCC 的现状和发展 4 RAMS/LCC 的概念解释
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国外铁路产品先进的RAMS/LCC特点
具有系统化的RAMS/LCC 标准体系 RAMS/LCC 要求是重要的设计输入 对研发的全过程进行RAMS管理 RAMS/LCC 信息化程度较高 丰富的RAMS专业资源
• 采购合同中有明确的RAMS/LCC 要求， 并规定验证方法
• RAMS/LCC 活动纳入研发流程
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* From GE 运输 庞巴迪的例子
国外铁路产品先进的RAMS/LCC特点
具有系统化的RAMS/LCC 标准体系
RAMS/LCC 要求是重要的设计输入
对研发的全过程进行RAMS管理 •
•
RAMS/LCC 信息化程度较高 •