可靠性分配理论及其应用
汽车可靠性分配及应用
汽车可靠性分配及应用汽车可靠性是指汽车在使用过程中能够保持稳定、安全、性能良好的能力。
可靠性分配与应用是指通过对汽车的设计、制造和维修等过程进行合理安排和管理，使汽车在各个环节能够达到可靠性要求。
汽车可靠性分配首先需要在设计阶段进行合理分配。
设计阶段是汽车生产的关键环节，直接关系到汽车的可靠性。
在设计阶段，应该充分考虑汽车的使用环境、工况和用户需求等因素，合理选择材料、零部件和工艺，并进行严格的试验验证，确保汽车各个部件的可靠性。
此外，还需要对汽车系统的功能模块进行分析和测试，确保各个模块之间的协调和稳定性。
其次，在制造过程中需要严格控制质量。
制造过程是汽车从设计到生产的转化过程，也是影响汽车可靠性的重要环节。
在制造过程中，应制定严格的质量管理措施，确保材料、零部件和装配的质量合格。
同时，还需要进行全面的检验和测试，对汽车进行可靠性验证和性能测试，及时发现和解决问题，确保生产出符合质量标准的汽车产品。
最后，在汽车的运营和维修过程中需要进行有效的管理。
汽车在使用过程中可能会发生故障或需要维修，如何及时诊断问题和解决故障也是汽车可靠性分配的重要环节。
在汽车运营过程中，应建立完善的维修体系，包括维修人员的培训和技术支持，提供及时的维修服务和配件供应，以确保用户能够及时解决汽车故障并恢复正常使用。
汽车可靠性的应用主要体现在以下几个方面：首先，汽车可靠性能够为用户提供更好的使用体验。
如果一台汽车在使用过程中没有频繁故障，能够稳定运行，用户的使用体验会更好。
可靠性高的汽车能够提高用户的满意度，增强用户对汽车品牌的信赖，促进用户口碑宣传，进而提升汽车品牌的市场竞争力。
其次，汽车可靠性能够提高汽车的安全性。
车辆故障往往会导致事故发生，对驾驶员和其他道路使用者的安全造成威胁。
因此，汽车的可靠性直接关系到驾驶人的生命安全和行车安全。
可靠性高的汽车能够减少故障发生的概率，提高驾驶人的行车安全性，降低事故发生的风险。
再次，汽车可靠性能够降低用户的维修成本。
可靠性预计和分配的作用原理及预期效益
可靠性预计和分配的作用原理及预期效益为促进电子信息产业的发展，从根本上提高我国电子产品的整体可靠性水平，增强国际竞争力，务必开展与国防建设、国计民生密切相关的电子产品在方案论证、设计阶段的可靠性预计与分配工作。
其作用原理及预期效果体现在以下几个方面：一、可靠性预计、分配是产品可靠性指标得以实现的基本保证开展可靠性预计和分配工作，是确保设计、生产具备规定可靠性指标产品的指导性和基础性工作。
首先将产品可靠性指标自上而下逐级地分配到产品的各个层次，借此落实相应层次的可靠性要求，并使整个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“质量过剩”而带来浪费。
可靠性预计则是自下到上地预计产品各层次的可靠性参数，判断各层次设计是否满足分配的可靠性指标。
只有各层次的可靠性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指标要求为止。
二、可靠性预计是提高电子信息产品行业质量与可靠性水平，增强国际竞争力的需要显然，借助可靠性预计技术标明产品可靠性指标，将有利于创立名牌和增强国际竞争力。
不言而喻，用户不光需要物美价廉的产品，而且更要求产品安全可靠、经久耐用。
因此，产品标明可靠性指标则好让用户选购放心、使用安心。
八十年代以来，我国在电视机行业规定了创优的可靠性指标，它对促进电视机质量的提高和开拓市场方面成效卓著。
然而，对于贵重而复杂的设备或有很高可靠性指标要求的产品，由于技术、费用成本及时间方面的限制，则不可能像电视机那样可通过统计试验来验证其可靠性指标。
对此，必须尽早借助可靠性预计和分配技术，在产品设计阶段“设计进”规定的可靠性指标。
即必须通过开展可靠性预计和分配工作尽早来落实产品的可靠性指标，而不是靠产品既成之后的抽样统计试验结果。
出于市场竞争的需要，先进国家产品多标有可靠性指标，如美国的通信类设备都标明其可靠性指标，但此指标绝大多数不是试验结果，而是可靠性预计结果或现场统计结果。
可靠性理论-第3章系统的可靠性分配
i
中的1/n用Ni/N
代替，其意义在于，单元复杂度高，对允许失效率适当放宽。
于是得到公式为
iNN i lnWRitis(T)
例 某一设备是由6个单元组成的串联系统，要求工作28h 以上，其可靠度达到Rs=0.90，试用加权修正分配法确定各 单元的允许失效率和可靠度分配。详细数据见下表
R0＝3
RS＝3 R1
0.850.95 0.98
通过计算，得到其余三部分的可靠度为0.95
等可靠度分配法
(2)并联系统的等可靠度分配法
并联系统的等可靠度分配法的公式为
F i F s1 n 1 R s1 n (i 1 ,2 ,.n ) ..,
R0Ri 1Fi
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。
i 1
相对失效率分配法
(5) 计算各子系统的可靠度Ri(t)
R i(t) e it e ist [R s(t) i]
为了满足可靠度分配值之和大于系统可靠度目标值，则各子系 统的可靠度应当满足关系式 n
Ri(t) Rs(t)
i1
例3 已知一个串联系统由四个子系统组成，预测的各子系统失 效 率 分 别 为 d1=0.25%h-l 、 d2=0.16%h-l 、 d3=0.28%h-l 、 d4=0.18%h-l，要求系统的可靠度达到0.90，保证连续工作60h以 上。试用相对失效率法进行可靠度分配。 解:
可靠性理论
第3章 系统的可靠性分配
第3章 系统的可靠性分配
3.1可靠性分配概念和目的
3.1.1汽车可靠性分配的概念
根据系统设计所确定的汽车可靠性指标值，合理地将该 指标分配于系统各单元 (总成、零部件)的设计过程，称为汽 车可靠性分配。
可靠性理论在工程管理中的应用研究
可靠性理论在工程管理中的应用研究随着科技的不断进步和应用，人们对于产品和服务的质量要求越来越高，尤其在工程领域中，制造商和服务提供商亟需确保其产品和服务的可靠性，以满足客户的需求。
可靠性理论在工程管理中的应用，已经发展成为一门重要的学科，对于提高产品和服务的质量、降低成本、提高效率等方面都有着重要的作用。
一、可靠性理论简介可靠性理论是一门研究什么情况下系统才能正常运行的学科。
它可以帮助人们确定产品和服务的可靠性水平，从而为产品和服务的设计、制造、测试、运行和维护等各个阶段提供了指导。
可靠性理论主要通过概率统计方法来描述系统的可靠性，并基于故障原理和故障树等方法来进行可靠性分析和可靠性设计。
二、可靠性理论在工程管理中的应用1. 可靠性分析在工程领域中，产品和服务的可靠性分析是一项非常重要的任务。
可靠性分析可以帮助制造商和服务提供商确定产品和服务的可靠性水平，并找出导致系统故障的原因。
通过可靠性分析，可以确定哪些系统部件是故障的主要来源，从而为设计更可靠的产品或服务提供灵感和指导。
2. 可靠性设计可靠性设计是指在产品和服务的设计和制造阶段，有效降低系统故障率和提高整个系统的可靠性水平。
可靠性设计要考虑各个子系统之间的相互影响，以确定风险，并寻找最佳平衡点，以确保整个系统的可靠性达到最佳水平。
可靠性设计一般采用优化方法，以寻求最佳的决策方案。
通过系统的可靠性分析和模拟，可以找出最优的组件数量、组件性能、维护间隔时间等系统参数，并使之达到成本和性能的平衡。
3. 可靠性测试可靠性测试是通过实验和测试来检测产品和服务的质量，以确保它们的可靠性水平。
在可靠性测试中，人们可以测试产品和服务的可靠性，以检测哪些部件和子系统是不可靠的。
可靠性测试可以使用加速环境测试、失效模式分析、可靠性策略分析等方法。
通过这些方法，可以评估出产品和服务的质量，提前发现潜在的故障和问题，并采取有效的措施加以解决。
三、结语作为一门重要的学科，可靠性理论在工程管理中的应用已经是不可或缺的。
4可靠性分配
1、串联系统：
系统的可靠度：
n
Rs R1R2 Rn Ri R0n 9 2 i 1
单元的可靠度：
R0
R1/ n s
93
R0 R1 R2
Rn 9 4
串联系统的可靠度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
值再高也是毫无意义的。居于这种考虑，各子系
统应取相同的可靠度进行分配。
在分配种若发现了薄弱环节，应改进设计 或更换零件，随后又重新预测、重新分配， 直到主观与客观同一为止。
可靠性预计与可靠性分配都是可靠 性设计分析的重要环节，两者相辅相成， 相互支持。前者是自下而上的归纳综合 过程，后者是自上而下的演绎分解过程。 可靠性分配结果是可靠性预计的目标， 可靠性预计的相对结果是可靠性分配与 指标调整的基础。在系统设计的各个阶 段均要相互交替反复进行多次。
第二章 可靠性分配
• 汽车可靠性分配的目的和作用 • 汽车可靠性分配原则 • 汽车可靠性分配方法 • 应用实例分析
第二章 可靠性分配
§2-1汽车可靠性分配的目的和作用
一 、可靠性分配的定义：
根据系统设计所确定的汽车可靠性指标值， 合理地将指标分配于系统各组元（总成、零部件） 的设计过程，称为汽车可靠性分配。
（3）通过可靠性分配，有利于加强设计部门间
的联络和配合。
帮助设计者了解汽车总成及零部件的可靠 性与汽车系统可靠性之间的关系，使之心中 有数，减少盲目性，明确设计的基本问题； 通过可靠性分配，容易暴露汽车系统的薄弱 环节，为改进设计提供途径和依据。
(4）通过可靠性分配，有利于增强设计者的全 局观念。
全面衡量汽车系统的质量、费用及性能等因 素，以获得汽车系统设计的全局效果。
可靠性理论在建筑施工安全领域的应用研究
可靠性理论在建筑施工安全领域的应用研究摘要：本文对建筑施工安全管理系统可靠性模型进行了分析，并对建筑施工安全管理系统可靠性分配方法进行了探讨。
将可靠性理论方法成功地引用到建筑施工安全管理系统分析、评价和控制中，对建筑施工安全管理的系统优化，具有一定的指导意义。
关键词：建筑施工；安全管理；可靠性分配引言我国的建筑施工行业具有作业难度大、作业环境差、从业人员素质不高等特点，是一个安全事故多发的行业。
将可靠性理论应用在建筑施工事故防范上，具有重要的现实意义和光明的前景，是“以人为本”的安全管理理念的具体体现。
现有的建筑施工安全领域的研究大多是从管理体制、施工人员素质、法律法规与安全文化建设等角度来研究建筑施工安全管理体系的构建。
这些研究对于建筑施工安全管理具有非常重要的意义，但是却忽视了该体系建设的可靠性。
在体系工作过程中，倘若某个环节失效或发生故障，从而导致整个体系瘫痪，将会给建筑施工带来不可估量的损失。
鉴于可靠性工程的许多分析方法都能用于安全系统工程领域，本文将可靠性分配理论与系统安全分析相结合，在给定建筑施工安全系统防御目标值条件下，建立可靠性分配模型，确定基本事件可靠度，从而为建筑施工安全管理系统的优化提供理论依据。
一、建筑施工安全管理系统可靠性模型对建筑施工安全管理系统可靠性的研究，需要给出建筑施工安全系统功能的定义。
根据建立建筑施工安全管理系统的目的，本文认为可定义建筑施工安全管理系统的功能为最大限度地防止建筑施工事故或灾害的发生，在事故一旦发生时，系统应能启动相应的应急预案，进行人员救助和财产保全，对事故进行控制和后处理，防止次生事故的发生，迅速进行事故紧急修复以保证施工作业的正常进行。
按照时间序列分析，这一功能包含 4个重要环节：①事故预防；②事故预警；③应急反应；④事故控制及后处理。
根据对建筑施工安全管理系统功能的分析，图1给出了建筑施工安全管理系统组成。
根据建筑施工安全管理系统的特点，应当将其作为可修系统考虑。
可靠性理论及 应用
产品不能满足可靠性要求的五个原因： （1）研制过程早期缺乏可靠性设计 （2）不充分的较低层次试验 （3）依靠预计而不是进行工程设计分析 （4）缺乏对现成产品的工程分析 （5）缺乏对提高可靠性的鼓励
浴盆曲线
深圳大稳 DOUWIN 深圳大稳DOUWIN 深圳大稳DOUWIN 深圳大稳 DOUWIN 深圳大稳 DOUWIN 深圳大稳 DOUWIN 深圳大稳DOUWIN 深圳大稳DOUWIN
б
Stress
HALT or HASS ESS
单一故障模式失效点
Burn-in
n
Number of Cycles (n) 图 疲劳故障S-n曲线
N
总
结
深圳大稳 DOUWIN 深圳大稳DOUWIN 深圳大稳DOUWIN 深圳大稳 DOUWIN 深圳大稳 DOUWIN 深圳大稳 DOUWIN 深圳大稳DOUWIN 深圳大稳DOUWIN
Method
可靠性的基本概念
深圳大稳 DOUWIN 深圳大稳DOUWIN 深圳大稳DOUWIN 深圳大稳 DOUWIN 深圳大稳 DOUWIN 深圳大稳 DOUWIN 深圳大稳DOUWIN 深圳大稳DOUWIN
产品的可靠性是设计、 生产、管理出来的，是通过 “试验、分析与改进”的循 环过程而不断提高和不断增 长的，产品可靠性形成的基 本规律如右图所示。设计阶 段是产品可靠性的奠基段， 生产阶段是产品可靠性的保 证阶段，使用阶段是产品可 靠性的维持阶段，试验、分 析与信息返馈阶段是产品可 靠性的改进提高阶段。
TAAF
试验
TAAF
t
在研发阶段，将产品放 在加速的环境下进行试 验，加速失效的发生。 当失效发生时，分析与 隔离失效的原因，据以 执行适当的设计改正行 动。经由一系列的设 计、分析与改正的过 程，可以尽早发现设计 弱点，排除产品在未来 可能会发生的失效，实 现可靠性增长。
可靠性工程的理论与实践
可靠性工程的理论与实践可靠性工程是一门致力于提高产品可靠性的技术学科，它通过对产品失效率、寿命、维修保养等因素的分析和研究，帮助企业提高产品质量和有效降低成本。
这门学科在工程领域拥有广泛的应用，从航空航天、汽车制造到电子电器等各个领域都有其身影。
那么，可靠性工程的理论与实践是什么样的呢？一、可靠性工程的理论可靠性工程的核心理论是可靠性分析，其目的是为了识别和评估系统或设备存在的风险和失效的可能性。
可靠性分析主要有三种方法：故障模式与效应分析（FMEA）、故障树分析（FTA）和可靠性块图法（RBD）。
FMEA是一种逐级分析系统或设备因故障可能性和影响的方法，主要分析可能性较高但影响程度较小的故障，并采取纠正和预防措施。
FTA用树形图表示系统或设备失效的逻辑关系，可以评估故障因素对系统或设备性能影响的程度。
RBD则是用块图来表示系统或设备的可靠性，通过块图分析来找出故障源头的位置和故障因素，并采取相应的纠正措施。
除了可靠性分析，可靠性工程的理论还包括可靠性设计、可靠性维修和可靠性测试。
可靠性设计是指在产品设计或工程设计中，通过考虑各种故障可能性，采取相应的设计措施来保证产品或设备的可靠性。
可靠性测试则是通过模拟实际使用环境下的情况来评估产品或设备的可靠性。
可靠性维修则是指在产品或设备使用过程中，采取相应维修措施，以保持其可靠性。
二、可靠性工程的实践可靠性工程理论中虽然有很多的方法和技术，但是在实践中我们也需要结合实际情况进行适当的调整和实施。
下面笔者将分别从可靠性设计、可靠性分析和可靠性测试三个方面来介绍一下可靠性工程的实践。
1. 可靠性设计在可靠性设计方面，我们可以采用模块化设计来提高产品或设备的可靠性。
模块化设计是将产品或设备的不同部分分为独立的模块，通过模块之间的结构和接口进行连接，提高产品或设备的可靠性和维修性，同时还可以提高产品或设备的灵活性和可扩展性。
同时，在可靠性设计方面，我们还需要考虑到可靠性增长。
可靠性理论、案例及应用
8
案例
长征系列火箭的可靠性（三）
对无法采取冗余 措施的系统，如液体 火箭发动机进行了以 提高可靠性为目的的 改进设计，箭体结构 提高了剩余强度系数， 特别是针对历史上火 箭飞行试验中出现的 问题和薄弱环节，重 点解决了防多余物、 防虚焊、防断压线、 防松动、防漏电、防 电磁干扰、防过负荷、 防不相容、防漏液漏 气、防局部环境放大、 防装配应力、防应力 集中等问题。
3
一、 可靠性概念（二）
可靠性的重要性
对可靠性的重视度，与地区的经济发达程度成正比。例如，英国电讯（BT）关于可靠性管理/指 标要求有产品寿命、MTBF报告、可靠性框图、失效树分析（FTA）、可靠性测试计划和测试报告等； 泰国只有MTBF和MTTF的要求；而厄瓜多尔则未提到，只是提出环境适应性和安全性的要求。 产品的可靠性很重要，它不仅影响生产公司的前途，而且影响到使用者的安全（前苏联的“联盟 11号”宇宙飞船返回时，因压力阀门提前打开而造成三名宇航员全部死亡）。可靠性好的产品，不但 可以减少公司的维修费用，而且可以很快就打出品牌，大幅度提升公司形象，增加公司收入。 随着市场经济的发展，竞争日趋激烈，人们不仅要求产品物美价廉，而且十分重视产品的可靠性 和安全性。日本的汽车、家用电器等产品能够占领美国以及国际市场。主要的原因就是日本的产品可 靠性胜过我国一筹。美国的康明斯、卡勃彼特柴油机，大修期为12000小时，而我国柴油机不过1000 小时，有的甚至几十小时、几百小时就出现故障。我国生产的电梯，平均使用寿命（指两次大修期的 间隔时期）为3年左右，而国外的电梯平均寿命在10年以上，是我们的3倍；故障率，国外平均为0.05 次，而我国为1次以上，高出20倍，这样的产品怎么有竞争力呢！因此要想在竞争中立于不败之地， 就要狠抓产品质量，特别是产品可靠性，没有可靠性就没有质量，企业就无法在激烈的竞争中生存和 发展。因此，可靠性问题必须引起政府和企业的高度重视，抓好可靠性工作，不仅是关系到企业生存 和发展的大问题，也是关系到国家经济兴衰的大问题。
产品可靠性设计方法与工程应用案例
产品可靠性设计方法与工程应用案例概述本文旨在探讨产品可靠性设计方法以及其在工程实践中的应用案例。
通过了解和运用可靠性设计方法，企业能够提高产品的可靠性，降低故障率，满足用户对产品可靠性的要求，从而增强市场竞争力。
一、可靠性设计方法介绍可靠性设计是指在产品设计过程中应用一系列技术手段和方法，以确保产品在特定使用环境下能够长期稳定运行，不发生故障的能力。
下面将介绍一些常用的可靠性设计方法。
1. 可靠性指标分配方法该方法旨在根据产品的功能和性能要求，合理分配可靠性指标，以达到满足用户可靠性需求的目标。
通过合理分配指标，不仅能够在设计初期确定产品的可靠性目标，还能够对设计方案进行定量评估和比较。
2. 可靠性分析方法可靠性分析是通过对产品的结构、部件、材料等进行可靠性评估，识别潜在的故障模式和故障影响，并对其进行定量分析和预测。
常用的可靠性分析方法包括失效模式与影响分析（FMEA）、失效模式、影响与临界ity分析（FMECA）以及故障树分析（FTA）等。
3. 可靠性测试方法可靠性测试是通过对产品进行实际使用环境下的负载试验、加速老化试验等，检验产品在一定时间内是否能够满足可靠性要求。
常用的可靠性测试方法包括可靠性试验（Reliability Test）、持久性试验（Endurance Test）以及可靠性拟态试验（Reliability Simulation Test）等。
二、工程应用案例分析以下将介绍一个实际的工程应用案例，以展示可靠性设计方法的应用效果。
某汽车制造企业为了提高其某款汽车的可靠性，通过对汽车的关键部件进行可靠性分析，并利用可靠性指标分配方法为该产品设定了合理的可靠性目标。
针对制约可靠性的关键部件，在设计过程中采取了一系列的优化措施。
经过多次可靠性测试，汽车的故障率得到明显降低，大大提升了产品的可靠性。
根据市场反馈和用户满意度调查，该款汽车的可靠性大幅提升，进一步增强了企业的市场竞争力。
结论可靠性设计方法是产品设计中的重要环节，通过合理应用可靠性指标分配方法、可靠性分析方法和可靠性测试方法等，企业能够提高产品的可靠性，满足用户对产品可靠性的要求。
可靠性理论案例及应用
1 2
可靠性概念及意义 可靠性案例
3
滚动轴承的可靠性设计
1
一、 可靠性概念（一）
产品的可靠性是指：产品在规定的条件下、在规定的时间内完成规定的功 能的能力。 对产品而言，可靠性越高就越好。可靠性高的产品，可以长时间正 常工作（这正是所有消费者需要得到的）；从专业术语上来说，就是产品的可 靠性越高，产品可以无故障工作的时间就越长。
5
案例 长征系列火箭的可靠性（一）
“神舟”号载人飞船的胜利飞天，托 举“神舟”号飞船胜利飞天的运载火箭是 号称“中华神箭”的“长征”-2号F型运载 火箭，其简写形式为“长征”-2F（CZ-2F） 运载火箭。 CZ-2F火箭由芯级、二级和4 个助推器、整流罩、逃逸塔等组成的火箭 全长58.34m，起飞质量479.8吨，芯级直 径3.35m，助推器直径2.25m，整流罩最大 直径3.8m，火箭的芯级和助推器发动机均 使用四氧化二氮和偏二甲肼作为推进剂， 它可把8t重的有效载荷送入近地点高度 200km，远地点高度350km的轨道。它由 箭体结构系统、动力装置系统、控制系统、 推进剂利用系统、故障检测系统、逃逸系 统、遥测系统、外测安全系统、附加系统、 地面设备系统共十个大小系统组成。
产品的可靠性很重要，它不仅影响生产公司的前途，而且影响到使用者的安全（前苏联的“联盟 11号”宇宙飞船返回时，因压力阀门提前打开而造成三名宇航员全部死亡）。可靠性好的产品，不但 可以减少公司的维修费用，而且可以很快就打出品牌，大幅度提升公司形象，增加公司收入。
随着市场经济的发展，竞争日趋激烈，人们不仅要求产品物美价廉，而且十分重视产品的可靠性 和安全性。日本的汽车、家用电器等产品能够占领美国以及国际市场。主要的原因就是日本的产品可 靠性胜过我国一筹。美国的康明斯、卡勃彼特柴油机，大修期为12000小时，而我国柴油机不过1000 小时，有的甚至几十小时、几百小时就出现故障。我国生产的电梯，平均使用寿命（指两次大修期的 间隔时期）为3年左右，而国外的电梯平均寿命在10年以上，是我们的3倍；故障率，国外平均为0.05 次，而我国为1次以上，高出20倍，这样的产品怎么有竞争力呢！因此要想在竞争中立于不败之地， 就要狠抓产品质量，特别是产品可靠性，没有可靠性就没有质量，企业就无法在激烈的竞争中生存和 发展。因此，可靠性问题必须引起政府和企业的高度重视，抓好可靠性工作，不仅是关系到企业生存 和发展的大问题，也是关系到国家经济兴衰的大问题。
可靠性理论和方法在机械设计中的应用.docx
可靠性理论和方法在机械设计中的应用引言可靠性理论是近几十年发展起来的一门新兴学科，从60年代开始，逐渐进入机电产品设计领域，使机械设计及机电产品设计发生了前所未有的变化，特别是近一、二十年间，国内外一些有代表性的机电产品设计方面的著作增添了可靠性技术方面的内容。
在这些科学的理论指导下，设计、制造出来的机械类产品，平均无故障工作时间提高了3倍，产品缺陷大大降低了，很好地维护了用户和社会效益，可靠性设计方法现已逐步成为现代机械产品设计方法的一个重要组成部门，它比常规设计方法更能反映事物的本质。
1 可靠性理论1.1 常规的机械设计中，通常采用安全系数法或许用应力法，它的出发点是使作用在危险截面上的工作应力S小于或等于其许用应力[S]，而[S]是由极限应力S除以大于1的安全系数n而得到的；也可以使机械零件的计算安全系数n大于预期的许用安全系数[n]。
即：S≤[S]=S/n n=S/n≥[n]这种常规设计方法沿用了许多年，只要安全系数选用适当，是一种可行的设计方法，但是随着产品日趋复杂，对其可靠性要求愈来愈高，常规方法就显得不够完善。
首先，大量的实验表明，现实的设计变量如截荷、极限应力以及材料硬度、尺寸等都是随机变量，都呈现或大或小的离散性，都应该依概率取值，不考虑这一点，设计出来的结果难免与实际脱节。
其次，常规设计方法的关键是选取安全系数，过大，造成浪费，过小，影响正常使用，但在选取安全系数时常常没有确切的选择尺度，其结果是使设计极易受局部经验所影响。
所以为了使设计更符合实际，应该在常规方法的基础上进行概率设计。
概率设计的主要特点是：第一，概率设计与常规设计的关系不是对立的，而是继承和发展的，在概率设计中同样用到各种符合实际的力学模型、系数和经验公式，但是，概率设计所使用的数据是以统计数据为基础，要在统计分布的基础上观察所有设计变量。
比如在选用材料时，只有均值高、标准差又得到控制的才是好材料。
第二，概率设计用平均安全裕度（平均安全系数）和可靠度作为设计目标，尤以后者更为重要。
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
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。
返回
Reliability Allocation 10
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
拉格朗日乘数法 动态规划法 直接寻查法
Reliability Allocation 11
等分配法
18
评分分配法
评分分配法举例
某飞机共由18个分系统组成，其中五个分系统是已 使用过的成件并已知其MFHBF，见下表。规定飞机 的可靠性指标MFHBF=2.9(飞行小时)。试用评分 分配法对其余13个分系统进行分配。
分系统名称 发动机 前缘襟懵 应急系统 飞控系统 弹射救生系统 总 计 已知的MFHBF 已知的 50 80 500 142 280 22．166 ．
Reliability Allocation
17
评分分配法
分配步骤
评分。首先由专家按照评分原则给各单元打分，填 写评分表格。再由负责可靠性分配的人员，将各专 家对产品的各项评分总和，即每个单元的4个因素评 分为各专家评分的平均值，填写表格。 按公式分配各单元可靠性指标。
Reliability Allocation
返回
Reliability Allocation 4
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 可靠性预计相对结果是可靠性分配与指标调整的基础
《可靠性分配》课件
可靠性高的产品能够提高客户的满意度和忠诚度 ，从而增加企业的市场份额和竞争力。
可靠性分配的历史与发展
早期发展
早期的可靠性分配方法比较简单，主 要依靠工程经验和判断。
当前趋势
目前，可靠性分配已经成为产品设计 阶段的重要环节，许多专业软件工具 被开发出来，用于辅助进行可靠性分
配。
进一步发展
多目标问题
总结词
可靠性分配往往是一个多目标问题，需要同时考虑多个相互冲突的目标，如可靠性、成 本、时间等。
详细描述
在可靠性分配中，我们通常需要考虑多个目标，如设备的可靠性、成本、响应时间等。 这些目标之间可能存在冲突，例如提高设备的可靠性可能会导致成本增加或响应时间延 长。因此，我们需要采用多目标优化方法，综合考虑各个目标，找到最优的可靠性分配
靠性。
可靠性分配的方法包括比例法、评分法、工程判 03 断法等，具体方法的选择应根据实际情况和需求
来确定。
可靠性分配的重要性
01 提高产品质量
通过可靠性分配，可以确保各个组成部分的可靠 性，从而提高整个产品的质量。
02 降低维修成本
通过合理的可靠性分配，可以减少维修和更换部 件的频率，从而降低维修成本。
模型误差
总结词
模型误差是指模型预测结果与实际结果 之间的差异。在可靠性分配中，模型误 差可能导致不准确的可靠性预测。
VS
详细描述
模型的建立基于一定的假设和简化条件， 这可能导致模型无法完全准确地反映实际 情况。此外，模型的参数和变量也可能存 在误差或不确定性，进一步影响模型的预 测准确性。为了减小模型误差，可以采用 更复杂的模型、增加数据量、提高数据质 量等方法。
个设备的性能和寿命。
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）
04可靠性工程-可靠性分配-39页文档资料
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
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
现代航天企业制造信息化技术
可靠性工程专题
——可靠性分配
学习内容
1. 可靠性分配目的、用途与分类 2. 可靠性分配与可靠性预计的关系 3. 可靠性分配程序 4. 可靠性分配的原理与准则 5. 可靠性分配方法 6. 可靠性分配的注意事项
可靠性分配概念
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。
对于已有可靠性指标、货架产品，不再进行可靠性 分配，同时，在进行可靠性分配时，要从总指标中 剔除这些单元的可靠性值。
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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
对于简单串联系统而言，上式就转换为
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可靠性分配及其应用
[摘要]可靠性分配是系统可靠性设计的重要任务之一，其结果直接影响系统的设计方案。
为了能快速获得在一定费用约束条件下的可靠性优化分配结果，减少分配过程中的主观因素，建立了可靠性预计值的可靠性分配模型，并设计了新的编码方式和新的变异率调整模型，使改进后的遗传算法能用于求解复杂系统的可靠性分配问题。
最后给出导弹武器可靠性分配的计算实例和结果分析。
0 引言
可靠性分配是可靠性设计的重要任务之一，是把系统设计任务书中规定的可靠性指标，由上到下、由大到小、由整体到局部，按一定的分配方法分配给组成该系统的分系统、设备及元件。
通过可靠性指标的分配，可以从技术、人力、时间、资源各个方面分析各部分指标实现的难易情况，从而使系统各层次的设计人员明确各自的设计目标，为指标监控和采取改进措施提供依据。
对复杂系统来说，为使可靠性分配方案更为合理，要综合考虑系统各组成单元间在重要度、复杂度、技术发展水平、工作时间和环境条件等方面的不同，进行可靠性优化分配的实质就是综合以上各方面因素，在一定的分配原则下，得到合理的可靠性分配值的优化解。
1 可靠性分配的定义
所谓系统可靠性分配就是要求系统在定义体系结构的时候，设法将系统分解成部件(子系统或模块)，并且为了保证各部件的设计时间、难度、风险大致相等，必须根据系统可靠性要求，确定各模块的可靠性，以保证使得系统开发费最低。
从可靠性分配的定义可以看出，可靠性分配要求在系统生存周期的定义阶段就进行，即在系统的可行性论证、需求分析、初步设计、详细设计阶段进行。
随着系统设计的深入，我们可以得到更多的相关信息，从而使可靠性分配结果也越来越趋向合理。
比如在可行性论证阶段，因为此时系统的相关信息较少，所以我们可以根据类似产品运用类比法进行可靠性初步分配;而到详细设计阶段，由于可以获得系统复杂性、操作剖面等一些信息，我们就可以用更好的分配方法(如基于操作剖面的可靠性分配法)使结果更加精确。
事实上，可靠性分配还可以在开发阶段根据需要进行调整。
目前，几乎所有的可靠性模型都用于测试操作阶段，是在完成产品开发初始阶段后用来估计系统可靠性的模型，也就是说至少要在完成定义阶段后才能被使用。
这些模型共同回答了这样一个问题:“这系统有多可靠”。
模型的使用依赖于在系统初始阶段的分析和设计，因此，它们几乎对系统工程的设计、计划阶段没有产生任何影响。
可靠性分配模型是用来回答这样一个问题:“系统应该有多可靠”。
系统可靠性分配在计划、设计阶段为不同的产品部件在时间及工作量的分配上提供了指导，为开发管理提供了有效的控制工具并且把可靠性设计融入到系统之中，因此，这个阶段对系统后来的可靠性的影响是非常关键的。
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2可靠性分配现状
系统可靠性分配与系统可靠性工程中的另外两项工作—可靠性的预计、评价组成了整个系统可靠性的主要工作。
以前系统可靠性研究的主要目的是评价和度量系统的可靠性和对系统的可靠性进行预测。
可靠性的预计、评价经过多年的发展，已经形成了一套相对较为成熟的理论，而系统可靠性分配研究是在近些年才发展起来的研究工作，所以系统可靠性分配相对于可靠性的评价和度量技术还显得不够成熟，还有待进一步完善。
从国内外的发展状况来看，国内较国外相对落后。
目前，国外的系统工程界人士，如Musa、Fran等人己在影响可靠性分配的因素如操作剖面、收集历史数据的特性等方面有了一定的研究。
Fatemehzahedi、MaryE.Helander等人也提出了一些可靠性分配方法并建立了相应的可靠性分配模型。
这些工作和方法总的特点是它们是在与实际工程经验相结合的基础上被提出来，具有较强的应用针对性，但同时也存在着模型使用范围受到限制的缺陷。
由于系统系统的复杂性，影响系统系统可靠性的因素众多且不确定，而它们又是应用分配方法的关键，所以国外的可靠性分配的研究领域还在不断的发展和完善之中。
在国内，徐仁佐、杨晓青等专家也开展了相应的可靠性分配研究工作，如面向多用户的模块化系统系统的可靠性分配、系统可靠性指标分配的故障树分析法等在理论上都具有一定的创新性。
但是由于国内系统业发展起步较晚，这方面工作还没有得到充分的重视，可靠性分配方法和模型方面的研究较国外相对要少。
一些方法因为同实际工程结合获得的经验较少，还缺乏在实际工程中的检验。
由于系统工程是一个非常复杂的领域，而且系统的生产过程丰富多彩，因此到目前为止，己提出的许多可靠性分配模型，如同其它评价、预测系统可靠性模型一样，根据经验并没有一个普遍适用的分配模型。
这些模型根据不同的影响因素，从不同的角度来建立，会产生一些分配模型对产品1比较适合，而对产品2并不适用的情况，也即没有在所有情况下都优秀的单个模型，因此有必要为实践者建立关于如何选择的标准。
3 分配方法分类
目前，对于硬件可靠性的分配己有许多成熟的技术可以应用，但是对于如何进行系统可靠性的分配，相关的文献资料和技术报告不多见，特别是在军用系统设计及应用方面，还在不断摸索。
下面简要列出已有的的各种方法与技术及其优缺点:
3.1快速分配法
是借鉴功能类似的旧系统或旧模块的可靠性数据进行可靠性分配，该方法方便实用，需要有可借鉴的系统或模块的可靠性指标数据，对于新开发的系统系统，如没有参考数据，则此方法无法应用。
3.2 等分法
可用于顺序或并行执行的系统系统，优点是它非常简单，但是它没有考虑各模块之间的不同属性，如重要性、复杂性等的不同，只是单纯的平均分配，对于那些需要精确分配各部件可靠性指标的系统则无法采用。
3.3基于故障率的分配方法
先根据一种系统可靠性模型对系统系统在交付时的故障率进行估计，然后根据估计出的结果将故障率指标按一定的比例分配到各个模块中，但是估计和计算系统可靠性模型中各参数的值比较麻烦，且不容易找到一种合适的系统可靠性模型。
3.4基于危险因子和复杂性因子的可靠性分配方法
根据系统系统的危险性和复杂性将故障率分配到各个模块中去，过程比较简单，缺点是危险性因子的估计带有一定主观因素，复杂性因子的确定往往不容易得到。
3.5 AHP(Analytic Hierarchy Process)
是一种基于功能概图的分配方法，它考虑了系统的开发成本，能在保证系统可靠性达到一定要求的条件下，节约开发资源，但是其算法比较复杂，而且功能概图的确定也具有一定的主观性，且功能概图的最后确定不是在系统设计阶段就能完成的，它需要多个反复才能最后确定，但系统的分配指标需要在设计阶段完成。
3.6 基于故障树的分配方法
是一种全新的思路，首先提出把故障树技术运用到可靠性分配中去，创建的快速分配模型具有直观、有效、简单的特点，并且通过图形演绎的方法，表达了系统的内部联系及其关键模块，从而有效地指导用户有针对性地进行可靠性指标分配。
但故障树分析法要求分析研究人员对系统结构十分了解，增加了分析的难度。
系统可靠性的分配方法是在近几年才逐渐发展起来的，这些方法本身可能还存在着或多或少、程度不同的问题。
而且很多方法与系统可靠性的建模、预测等有着紧密关系，因此，系统可靠性的建模以及预测技术的好坏也将直接影响到可靠性分配结果的优劣。
所以，在系统可靠性指标分配中，采用多种技术综合分析是十分有效的。
4 可靠性分配的应用实例
4.1 实例一
设某系统有5个单元，其当前故障率及价格如表1所示。
表1中，价格单位
λ≤，求故障率的最优分配。
为万元，故障率单位为次/发。
要求系统故障率0.005
s
该问题化为下列规划问题:
其最优解为：
最优值为：
4.2 实例二
设某武器系统有5个单元，其当前故障率及价格同实例1，设系统造价上限
0200
C=万元，故障率上限
00.005
λ=次/发，求故障率的最优分配。
其目标函数为：
若价格和性能权利分别为0.8、0.2，则化为下列规划：
该问题的最优解为：
最优值为：
从本例可以看出，若用规划法分配系统可靠性，既达到了系统可靠性的要求，同时又节约了系统造价约60万元。
5 结束语
可靠性分配是一项既重要又复杂的工作，本文介绍了可靠性分配的定义以及几种常用的分配方法。
这些方法在实际应用中较为实用，应用这些方法对可靠性分配，取得了较为满意的效果。
可靠性分配是一项繁琐、耗时、费用较大的工作，我们应用计算机等多种手段，优化可靠性分配的方法，使可靠性分配能够迅速、准确地进行。