电子设备可靠性设计概述(pdf 72页)

3
可靠性预计
8.随着产品从电路设计进入硬件生产阶段�这时已有许多实际试验信息可 以利用�此时可靠性计算便从预计进展到硬件设备的评估阶段。预计值 与估计值的真实性都取决于模型的假设和资讯的质量。及时证实和正确 分析没有达到规定的可靠性指标的原因�可为改进措施提供依据。改进 措施确定得越及时�对实现改进措施受计划的限制就越小�对提高产品 的可靠性所产生的效果就越大。
� 把系统内各分系统的可靠度按大小顺序排列
2
可靠性分配
� 按顺序将各分系统的可靠度R1 (t)�Rk (t)提高到Rk �其他分系 统不变 �即�
� 验算改进后系统可靠度是否满足要求
3
可靠性预计
� 目的 � 任务可靠性预计和基本可靠性预计 � 按产品研制阶段的可靠性预计
� 可行性预计 � 初步预计 � 详细预计
可靠性分配
2
可靠性分配
� 分配因子的确定
� 重要性因子Wi � 复杂性因子Ki
� 分配程序 a. 确定重要性因子Wi b. 计算复杂性因子Ki
c. 按公式计算分系统的可靠性指标MTBFi 或Ri* � 代数分配法举例
一套远程警戒雷达系统的可靠度指标要求为0.9�持续工作时间 为12小时�系统设有固定目标对消器�清除波段覆盖区域内30� 的地物反射杂波。
� 规定产品失效判据 � 用占空系数进行修正
1
建立可靠性模型
� 对任务可靠性模型进行环境条件处理 � 建立和完善产品各级可靠性模型
2
可靠性分配
� 目的与要求
� 目的
� 要求
� 方法与内容
� 工程加权分配法 � 适用范围 � 原理 � 分配公式
2
可靠性分配
2
可靠性分配
� 加权因子的数据估计
a. 重要性因子Ki1 b. 复杂性因子Ki2 c. 环境因子Ki3 d. 标准化因子Ki4
天馈�发射机�接收机�对消器�视频处理�显示与控制(见 下表)
2
可靠性分配
2
可靠性分配
� 顺序分配法(提高薄弱环节分配法)
� 适用范围 � 原理�在方案阶段对串联系统内的各分系统进行预计后�发现系
统达不到规定的可靠性指标时�在预计的基础上对各分系统进一 步分配可靠性指标。
� 分配程序 � 计算已定方案系统的可靠度
� 串联模型
� 模型框图(如图1-2)
� 数学模型
1
建立可靠性模型
a.产品失效率
1
建立可靠性模型
� 并联模型
模型框图(如图1-3)
数学模型
1
建立可靠性模型
� n中取r模型(r/ n模型) � 原理 � 数学模型
1
建立可靠性模型
� 旁联模型 � 原理 � 模型框图 � 数学模型
1
建立可靠性模型
3
可靠性预计
� 可靠性预计的方法步骤
� 相似设备法
� 原理 � 程序 a.相似设备进行比较时应该考虑的要点
产品的结构和性能比较�设计的相似性�制造工艺的相似性� 产品寿命剖面的相似性(后勤保证、工作和环境条件)� 程序与计划的相似性�已达到并经验证的可靠性值。 b.相似设备法的真实性决定于两个产品间的等效程度�而不仅仅 决定于用来描述产品的一般术语。
9.为了在早期阶段确定可靠性要求的可行性和在研制生产阶段确定可靠 性要求的可接受性�订购方应当规定承制方必须进行可靠性预计与评估。 这些工作与可靠性指标论证、分配、产品方案分析等活动有密切联系� 有时需交错和反复地进行。
10.任务可靠性预计应该考虑产品规范中规定的每一种工作模式�并对它 们加以区分。预计工作应该表明产品是否满足了订购方规定的所有可靠 性要求。
e. 其它因子 � 分配程序
ห้องสมุดไป่ตู้
可靠性分配
2
可靠性分配
� 工程加权分配法举例 某舰载综合火控雷达系统�经过加权分配给予搜索雷达的可靠性指 标 MTBF�40小时。该雷达由电源、发射、接收、 显示、天馈及伺 服共六个分机组成�试对其进行加权分配。(如表2-1)
2
� 代数分配法
� 适应范围 � 分配公式
电子设备可靠性设计
杨志飞
整机设备可靠性设计
� 装备研制与生产的可靠性通用大纲 � 可靠性设计工作内容
第一章 装备研制与生产的可靠性通用大纲
� 大纲内容简介
第二章 可靠性设计工作内容
� 建立可靠性模型 � 可靠性分配 � 可靠性预计
� 故障模式、影响及危害度分析
� 潜在电路分析 � 电子元器件和电路容差分析 � 制定元器件大纲 � 确定可靠性关键件和重要件 � 确定功能测试、包装、贮存、装卸、运输
� 可靠性预计的要求
1.在产品进行可靠性预计前�必须建立产品的可靠性模型�根据产品 的模型和任务剖面或寿命剖面进行可靠性预计�当上述剖面不明确时 应按最恶劣工作情况和环境条件进行可靠性预计。
2.当产品设计更改或失效数据变更时�必须及时修正可靠性模型�重
新进行产品的可靠性预计。
3
可靠性预计
3.产品的可靠性预计应按GJB/Z 299A《电子设备可靠性预计手册》规定 进行或者按用户认可的其它数据来源进行。 4.预计方法可以根据用途和研制阶段进行选择。 5.应当强调建模和预计工作的及时性�应在计划决策之前提供有用信息。 6.基本可靠性预计是依据寿命剖面的要求�使用串联模型来估计产品所 有部件对维修和后勤保证的要求。预计应考虑产品所有单元(包括备件) 在执行任务和准备执行任务过程中发生的所有要求维修或更换的失效� 并对这些零部件的故障提出维修和后勤保障。 7.任务可靠性预计是依据任务剖面的要求采用串--并联模型估计产品成 功地完成规定任务的能力。任务可靠性预计应考虑产品各单元在执行 任务过程中发生的足以影响任务成功的各种故障。
� a. 假设条件�产品的n个单元完全相同。
1
建立可靠性模型
� 基本可靠性与任务可靠性模型
� 基本可靠性�产品在规定的条件下无故障的持续时间。 � 任务可靠性�产品在规定的任务剖面中完成规定功能的能力。
� 建立可靠性模型的工作程序
� 确定产品的定义 � 建立产品可靠性基本可靠性模型 � 确定产品任务功能�建立任务可靠性模型
及维修对可靠性的影响 � 可靠性降额设计 � 可靠性热设计
1
建立可靠性模型
� 目的 � 可靠性模型与产品原理框图的区别
� 建立可靠性模型的前提条件
� 产品及其单元只具有正常与失效两种状态 � 产品及其单元的邦命特征服从指数分布 � 产品所包含各单元的失效是相互独立的
1
建立可靠性模型
� 几种典型的可靠性数学模型