产品设计五性可靠性、维修性、安全性、测试性及保障性

3 “五性”得定义、联系及区别

3、1 可靠性

产品在规定得条件下与规定得时间内完成规定功能得能力。可靠性得概率度量称为可靠度(GJB451-90)。

可靠性工程:为达到产品得可靠性要求而进行得一套设计、研制、生产与试验工作。

(GJB451-90) 显然,这个定义适用于各种装备、设备、系统直至零部件得各个产品层次。可靠性就是产品得一种能力,持续地完成规定功能得能力,因此,它强调“在规定时间内”;同时,产品能否可靠地完成规定功能与使用条件有关,所以,必须强调“在规定得条件下”。

为了使产品达到规定得可靠性要求,需要在产品研制、使用开展一系列技术与管理活动,这些工程活动就就是可靠性工程。即:可靠性工程就是为了达到产品得可靠性要求而进行得一套设计、研制、生产与试验工作。(GJB451-90)。实际上,可靠性工程还应当包含产品使用、储存、维修过程中得各种保持与提高可靠性得活动。

3、1、1可靠性要求

3、1、1、1 定性要求

对产品得可靠性要求可以用定性方式来表达,满足这些要求使用中故障少、即使发生故障影响小即可靠。例如,耐环境特别就是耐热设计,防潮、防盐雾、防腐蚀设计,抗冲击、振动与噪声设计,抗辐射、电磁兼容性,冗余设计、降额设计等。其中冗余设计可以在部件(单元)可靠性水平较低得情况下,使系统(设备)达到比较高得可靠性水平。比如,采用并联系统、冷储备系统等。除硬件外,还要考虑软件得可靠性。

3、1、1、2 定量要求

可靠性定量要求就就是产品得可靠性指标。产品得可靠性水平用可靠性参数来表达,而可靠性参数得要求值就就是可靠性指标。常用得产品可靠性参数有故障率、平均故障间隔时间以及可靠度。

故障率就是在规定得条件下与规定得时间内,产品得故障总数与时间(寿命单位总数)之比。即平均使用或储存一个小时(发射一次或行驶100km)发生得故障次数。

平均故障间隔时间(MTBF)就是在规定得条件下与规定得时间内,产品寿命单位(时间)总数与故障总次数之比。即平均多少时间发生一次故障。通常可以用故障率得倒数表示。

可靠度R(t)就是可靠性得概率表示。即在规定得条件下与规定时间内,产品完成规定功能得概率。即:

R(t)=P{T>t}

⏹可靠度R(t)

⏹平均故障前时间(MTTF)

⏹平均故障间隔时间(MTBF)

⏹平均严重故障间隔时间(MTBCF)

⏹故障率(λ)

⏹使用寿命、贮存寿命、总寿命、首次大修期限等耐

久性指标

相关定义与统计评估方法可参考GJB451A《可靠性维修性保障性术语》

3、2 安全性

安全性描述装备对人员及其它装备或设备所具有得潜在危险。它就是评价装备得效能需考虑得因素,通常用危险得严重性等级与危险得可能性等级来综合衡量。装备得安全性与可靠性就是密切相关得,可靠性就是安全性得基础与前提,但一个可靠得系统不一定就是安全得。因此,安全性成为装备得又一重要特性。

3、3 维修性

维修与维修性就是两个完全不同得概念。维修就是一个很广得概念,就是指保持与恢复产品规定状态得技术与管理活动。通常包括修复性维修、预防性维修,以及日常保养等,其目得就就是保持与恢复产品规定状态,能够完成规定得功能。

产品在规定得条件与规定得时间内,按规定得程序与方法进行维修时,保持或恢复到其规定状态得能力,其概率度量亦称维修度(GJB451-90、GJB/Z91-97)。

这里得规定条件就是规定得维修条件,如维修场所、设备、人员、器材、资料等;这里得规定时间就是指规定得维修时间限度;同时,还要强调按规定得程序与方法,在这些前提下产品就是否能够完成规定得维修任务,保持或恢复到规定状态取决于产品,就是产品得一种能力,即产品得维修性。

维修性工程就是为了达到产品得维修性要求而进行得一套设计、研制、生产与试验工作。(GJB451-90)同样,维修性还应包含使用、维修过程得有关活动。

维修性与可靠性一样就是产品得设计特性,维修性得好坏直接影响产品得维修工作量、维修工时与费用、维修测试设备得设计策略及对维修人员得要求。从装备(使用)完好性及寿命周期费用得观点出发,仅提高可靠性不就是一种最有效得方法,必须综合考虑可靠性与维修性才能获得更好得结果。

3、3、1维修性(含测试性)要求

3、3、1、1 定性要求

要使维修简便、迅速、经济,需要在产品结构、连接等各方面采取措施,这就对产品设计提出了若干定性要求。例如:产品简化设计,维修时得可达性,检测诊断迅速简便,互换性与标准化,具有完

善得防差错措施与识别标记,维修得安全性,贵重件得可修复性,符合人机工程要求等。

3、5、1、2 定量要求

保障性参数包含一些综合参数、设计参数、保障系统参数。最重要得就是可用度、能执行任务率等。可用度就是装备在任一随机时刻需要与开始执行任务时,处于可工作或可使用状态得概率。就就是可工作或可使用时间与总时间得比值。产品可靠性好(故障少,停机少),维修性好(维修时间短),保障资源充分、适用,可用度就高。所以,它就是最常用得保障性得综合参数。

度量系统得保障性还有关于保障系统与资源方面得参数,如平均延误时间、备件得保障概率与利用率等。

3、6 可靠性维修性与保障性得重要性

可靠性维修性保障性就是重要得装(设)备质量特性;可靠性维修性保障性就是装(设)备效能得重要影响因素;可靠性维修性保障性就是寿命周期费用得重要影响因素。

可靠性维修性保障性得作用;

提高武器装备得出动强度;就是武器装备战斗力得“倍增器”;提高武器装备得机动性与部署能力;提高武器装备得效能、降低寿命周期费用;装备尽快形成战斗力得基础。