可靠性设计优化.

分析造成产品故障状态(或事件)的 各种原因和条件,以确定各种原因 或原因的组合,发现设计中的薄弱 环节,提出改进措施
4
按装备的 区域安 区域进行 全性分 分析、检 析(ZSA) 查法
判断是否会由于系统、设备安装不 当而产生不可接受的风险,或是否 会由于该区域中某系统的设备故障 而引起另一系统的故障
10
2
表9-1 各种因素对产品可靠性的影响
影响因素
影响程度
可 固有可靠 性 靠 性
零、部件材料 设计技术 制造技术
30% 40% 10% 20%
3
使用可靠 使用(运输、操作安装、 维修) 性
二、可靠性设计的目的、任务和要求 1．可靠性设计的目的和任务 2. 可靠性设计的基本原则 (1)可靠性设计应有明确的可靠性指标和可靠 性评估方案； (2) 可靠性设计必须贯穿于功能设计的各个环 节，在满足基本功能的同时，要全面考虑 影响可靠性的各种因素； (3) 应针对故障模式进行设计，最大限度地消 除或控制产品在寿命周期内可能出现的故 障(失效)模式；
7
1
2 3 4
表 9-2定性设计要求项目表（续）
5
6 制定和实施元 器件大纲 确定关键件和 重要件 环境防护设计 对电子元器件、机械零部件进行控制与管理,提高产品可靠性、 降低保障费用 利用现有的资源来提高关键产品的可靠性 选择能抵消或影响环境作用的设计方案和材料,或提出一些能 改变环境的方案、或把环境应力控制在可接受的极限范围内 通过部件选择、电路设计、结构设计、结构布局来减少温度 对产品可靠性的影响,使其能在较宽的温度范围内可靠地工作 通过采用N版本编程法、恢复块法和贯彻执行软件工程规范等 来提高软件的可靠性 通过对产品在包装、装卸、运输、储存期间性能变化情况的 分析,确定应采取的保护措施,从而提高其可靠性 采用工程方法及生产质量保证方法来保证产品的可靠性 使设备便于操作、维修,提高使用可靠性
4
(4) 在设计时，应在继承以往成功经验的基础 上，积极采用先进的设计原理和可靠性设 计技术。 (5) 在进行产品可靠性的设计时，应对产品的 性能、可靠性、费用、时间等各方面因素 进行权衡，以便作出最佳设计方案。 3. 可靠性要求 (1) 可靠性的定量要求。 (2) 可靠性的定性要求。
5
• 可靠性定性要求可分为定性设计要求和定 性分析要求两种。 ①定性设计要求：所谓定性设计是为满足产 品的可靠性要求而完成的一组可靠性设计。 主要的定性要求见表 9-2。
*
13
（1）G( x, y) 0
。
G( x, y) 对于确定的x值不随y减少，对于 （2） 确定的y值不随x增大，即
G( x, y) G( x, y y) (y 0)
G( x, y) G( x x, y) (x 0)
G( x, y) 具有可加性，即 （3）
8
百度文库
7
8
热设计 软件可靠性设 计 包装、装卸、 运输、储存等 设计 工程保证及生 产质量保证 人机工程设计
9
10
11 12
②定性分析要求：主要的定性分析要求见表 9-3。
表 9-3 定性分析要求项目 序 分析项 号 目名称 分析方法 特点 目的
1
功能危 综合的、 检查系统功能故障,确定设计方案 险分 系统的演 的可行性,发现设计中潜在的问题, (RfA) 绎方法 提出改进措施
4． 可靠性设计的主要内容 可靠性设计的主要内容概括起来可以有以 下几个方面： (1) 建立可靠性模型，进行可靠性指标的预 计和分配。
(2) 进行各种可靠性分析。 (3) 采取各种有效的可靠性设计方法。
11
第二节 系统可靠性分配最优化
一、系统可靠性最优化设计 （1）努力最小法 • 设n个部件组成的串联系统，若第 i 个部 件的可靠度为 Ri (i 1,2,, n) ，则系统可靠 度为： n R Ri
G( x, y) G( y, z) G( x, z) ( x y z)
G(0, y) 具有导数h( y ) ,以使 yh( y) 随y严格 （4） 递增 (0 y 1) 。
14
把 Ri 提高到R (i 1,2,, n) ，使努力函数
* i
* G ( R , R i i) i 1
i 1
12
当规定系统的可靠性指标值 R 大于系统预 测可靠性指标R时，为使系统达到规定要 求，至少必须提高一个子系统的可靠性指 标，为此，需做一定的“努力”，如增加 投资、更新设备等，把这种努力用努力函 数 G( Ri , Ri* )(i 1,2,, n)表示，该函数描述 * 把第 i 个部件的可靠度由 Ri 提高到 Ri 所需 努力的总额，且努力函数G( x, y), y x 0满 足下列条件：
故障模 式和影 响分析 (MAA) 系统的、 自上而下 的归纳分 析方法 评价每个零部件或设备的故障模式 对装备或系统产生的影响,确定其 严重度,发现设计中的薄弱环节,提 出改进措施
9
2
表 9-3 定性分析要求项目（续）
3
故障树 (或事件 树)分析 (FTA、 ETA)
系统的、 自上而下 的演绎分 析方法
6
表 9-2定性设计要求项目表 序号 要求项目 名称 制定和贯 彻可靠性 设计准则 简化设计 冗余设计 降额设计 目的 将可靠性要求及使用中的约束条件转换 为设计边界条件,给设计人员规定了专门 的技术要求和设计原则,以提高产品可靠 性 减少产品的复杂性,提高其基本可靠性 用多于一种的途径来完成规定的功能,以 提高产品的任务可靠性和安全性 降低元器件、零部件的故障率,以提高产 品的基本任务可靠性和安全性
更多内容请关注 http://www.51zxw.net/study.asp?vip=8386126
第九章 可靠性设计优化
第一节 概述 第二节 系统可靠性分配最优化 第三节 可靠性预计 习题
1
第一节 概述
一、可靠性设计的重要性 (1)设计规定了系统的固有可靠性。 (2) 现代科学技术的迅速发展，使同类产品 之间的竞争加剧。 (3) 在设计阶段采取措施。提高产品的可靠 性。耗资最少，效果最佳。 在产品的整个寿命周期内，对可靠性起重 要影响的是设计阶段，见表9-1。