CN110570117A - 可靠性分配方法 - Google Patents

Abstract

一种可靠性/维修性分配方法，包括：列出类似产品与被分析产品相同或相近的部件及故障率；分析故障原因及故障原因占比；列出可行的改进措施；将改进措施优先级排序；选择优先级高的改进措施，计算系统可靠性预计值λ_总；重复操作直至λ_总＜Kλ，得到满足要求的多个改进措施组合，综合各因素抉择；根据抉择后的改进措施，计算本产品各功能部件或系统的可靠性评估值，将可靠性评估值作为可靠性分配值，对应的改进措施组合即为后续设计改进的指导清单。根据该可靠性分配/预计结果可顺势开展维修性分配工作，该维修性分配方法与该可靠性分配方法类似，得出的对应改进措施组合也是后续设计改进的指导清单。本发明具有通用性强、可操作性强的优点。

Description

可靠性分配方法

技术领域

本发明涉及一种可靠性/维修性分配方法，尤其涉及一种适用于机械、电气以及电子产品的可靠性/维修性分配方法。

背景技术

目前，现有的可靠性分配方法主要有评分分配法、比例组合分配法以、层次分析分配法、AGREE分配法以及直接分配法等。增有的西安理工大学和中兴通信股份有限公司提出的工程加权分配法。其中，AGREE分配法考虑了组成系统各单元故障对系统故障的影响程度，可实现本产品各部件间分配的相对准确性；比例组合分配法则适用于有可参考的相似的物理模型，且该模型需具有一定的数据基础，但该方法没有考虑到系统各组成单元工作时间不等的情况；直接分配法过于粗糙，只适用于设计前的粗略分配，准确性不高，后续需进行大的调整；评分分配法适用于在可参考数据稀少的情况下，分配准确性高依赖于参与评分人员的能力。以上四种分配法均未能结合后续改进费用和执行难易度等情况，故均需根据随着设计的进行不断更新和调整分配值，分配效率不高，且通用性不强、可操作性不强、很难与后续改进措施的制定建立强关联性，无法直观、直接地指导设计改进的思路和方法。

发明内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种通用性强、可操作性强可靠性分配方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种可靠性分配方法，所述可靠性分配方法包括以下步骤：

1)列出类似产品中与被分析产品相同或相近的部件及其故障率；

2)分析类似产品各部件对应的所有故障原因及各故障原因占比；

3)针对各故障原因列出可行的改进措施；

4)结合措施成本、执行的难易程度和预计可达的可靠性效果，将各改进措施进行优先级排序；

5)选择优先级高的某几个改进措施，计算此状态下的系统可靠性λ_总；

6)重复操作步骤5)直至λ_总＜Kλ,其中，λ_总是被分析产品的可靠性预计值，λ为客户可靠性指标要求，K为指标调整系数，其值为安全系数的倒数，根据产品类别的不同而不同，得到满足要求的多个改进措施组合，综合各因素进行抉择；

7)根据步骤6)进行抉择后的改进措施组合，计算本产品各功能部件或系统的可靠性评估值，将可靠性评估值作为可靠性分配值，对应的改进措施组合即为后续设计改进的指导清单。

上述步骤1)的具体实现方式是：列出类似产品中与被分析产品相同或相近的部件及其故障率λ₁...λ_n。

上述步骤2)的具体实现方式是：列出λ₁中所有故障原因的占比百分数Y₁₁...Y_1m及各故障原因对应的理论可行的改进措施A₁₁...A_1m；重复上述步骤直至列出λ_n中所有故障原因的占比百分数Y_n1...Y_nm及其对应的理论可行的改进措施A_n1...A_nm。

上述步骤4)的具体实现方式是：对改进措施A1...An进行成本升降及实际执行难易情况分析，结合故障原因的占比百分数，列出改进措施A1...An的优先级顺序。

上述步骤5)的具体实现方式是：选取任意优先级高的改进措施组合，进行该组合下的可靠性评估计算λ_总＝∑(λ_部件1+λ_部件2+…+λ_部件n)，其中λ_部件n＝λ_n(1-Y_n1'-Y_n2'-...-Y_nm')，Y_n1'、Y_n2'...Y_nm'分别为根据改进措施A_n1...A_nm所评估的故障减少百分率，具体计算根据所选取的改进措施组合进行。

上述步骤6)的具体实现方式是：重复操作步骤5)直至λ_总＜Kλ,其中K为指标调整系数；满足λ_总＜Kλ的改进措施组合可能有多种，结合计较各组合的改进成本、实际执行难度以及故障降低度综合抉择。

上述步骤7)的具体实现方式是：根据抉择后的改进措施组合，计算本产品各功能部件或系统的可靠性评估值λ_部件1、λ_部件2...λ_部件n，即得准确性较高的可靠性分配值，且后续几乎无需再进行调整，至此，分配工作结束。

上述可靠性分配方法在步骤7)之后还包括：

8)在步骤7)的基础开展维修性分配工作。

上述步骤8)的具体实现方式是结合维修性数据并利用步骤7)结果开展维修性分配，得出维修性分配值T_部件1、T_部件2...T_部件n。

本发明的优点是：

本发明提供了一种可靠性分配方法，通过该方法提高可靠性指标分配的准确性和逻辑性，并直接促进并指导设计改进，是一种可操作性强、可切实指导设计改进的可靠性分配方法，该可靠性分配方法包括：列出各类似产品中与被分析产品相同/相近的部件及其故障率；分析该部件对应的所有故障原因及各故障原因占比；针对各故障原因列出可行的改进措施；结合措施执行的难易程度和预计可达的可靠性效果，将各改进措施进行优先级排序；选择优先级高的某几个改进措施，计算此状态下的系统可靠性；重复操作该步骤，直至λ_总＜Kλ，即可确定符合要求的“对应改进措施”组合(此符合要求的组合会有多种，综合考虑选择一种即可)。此时的λ_部件1、λ_部件2...λ_部件n即可作为最终分配给各对应功能部件/系统的可靠性分配值，λ_总可作为产品可靠性指标预计值。“改进措施组合”即成为后续设计改进的“指导清单”。维修性分配方法与可靠性分配方法类似，仅λ与MTTR的计算公式不同，且前者需用到后者的结果值。本发明中的可靠性分配方法，可操作性强、改进措施易落实，不仅可提高可靠性指标分配的准确性和效率，还可利用可靠性分配/预计结果顺势开展维修性分配工作，为产品设计工作的引航、把关，可切实、有效提升产品的可靠性和可维修性。

具体实施方式

本发明提供了一种可靠性/维修性分配方法，该可靠性/维修性分配方法包括以下步骤：

1)列出类似产品中与被分析产品相同或相近的部件及其故障率λ₁...λ_n；

2)分析类似产品各部件对应的所有故障原因及各故障原因占比：列出λ₁中所有故障原因的占比百分数Y₁₁...Y_1m及各故障原因对应的理论可行的改进措施A₁₁...A_1m；重复上述步骤直至列出λ_n中所有故障原因的占比百分数Y_n1...Y_nm及其对应的理论可行的改进措施A_n1...A_nm；

3)针对各故障原因列出可行的改进措施；

4)结合措施成本、执行的难易程度和预计可达的可靠性效果，将各改进措施进行优先级排序：对改进措施A1...An进行成本升降及实际执行难易情况分析，结合故障原因的占比百分数，列出改进措施A1...An的优先级顺序；

5)选择优先级高的某几个改进措施，计算此状态下的系统可靠性λ_总：选取任意优先级高的改进措施组合，进行该组合下的可靠性评估计算λ_总＝∑(λ_部件1+λ_部件2+…+λ_部件n)，其中λ_部件n＝λ_n(1-Y_n1'-Y_n2'-...-Y_nm')，Y_n1'、Y_n2'...Y_nm'分别为根据改进措施A_n1...A_nm所评估的故障减少百分率，具体计算根据所选取的改进措施组合进行。

6)重复操作步骤5)直至λ_总＜Kλ,得到满足要求的多个改进措施组合，综合各因素进行抉择：重复操作步骤5)直至λ_总＜Kλ,得到多种满足λ_总＜Kλ的改进措施组合，综合比较各组合的改进成本、实际执行难度以及故障降低度等因素进行最终抉择。

7)根据步骤6)进行抉择后的改进措施组合，计算本产品各功能部件或系统的可靠性评估值，将可靠性评估值作为可靠性分配值，对应的改进措施组合即为后续设计改进的指导清单：根据抉择后的改进措施组合，计算本产品各功能部件或系统的可靠性评估值λ_部件1、λ_部件2...λ_部件n，即得准确性较高的可靠性分配值，且后续几乎无需再进行调整，至此，分配工作结束。

8)在步骤7)的基础开展维修性分配工作：结合维修性数据并利用步骤7)结果开展维修性分配，得出维修性分配值T_部件1、T_部件2...T_部件n。

参见表1以及表2，是本发明的具体操作过程：①可靠性和维修性预计工作已夹杂在本过程中完成，无需再单独开展；②该可靠性和维修性分配过程中形成并确定的可靠性和维修性两方面的“改进措施组合”，仅需再稍加分析和加工，即可形成方案设计的“指导清单”，在产品方案设计中进行落实后即可有效提升产品可靠性和维修性。

表1可靠性分配具体操作过程演示

表2维修性分配具体操作过程演示(客户维修性指标要求为不超过T)

以TDSW型电动刮雨器为案例进行可靠性分配操作说明

注：

1.本案例中采用的类似产品为设计经验丰富、产品数据较多的TDSW型电动刮雨器(故障率约为312fit)。

2.本案例的客户可靠性指标要求为λ不大于200fit，根据多年设计经验，TDSW型电动刮雨器产品的指标调整系数经验值为0.83。

3.本案例中只给出从满足要求的多个改进措施组合中经多方因素综合考虑后最终确定的改进措施组合方案，此前的满足要求的多个改进措施组合的获得过程与此雷同，不再赘述。

138.63＜(0.83*200＝166)，至此，可靠性分配工作结束,可靠性预计也顺带完成。

以TDSW型电动刮雨器为案例进行维修性分配操作说明

注：

1.本案例中采用的类似产品为设计经验丰富、产品数据较多的TDSW型电动刮雨器(MTTR约为1.02h)。

2.本案例的客户可靠性指标要求为MTTR不大于1h。

3.本案例中只给出从满足要求的多个改进措施组合中经多方因素综合考虑后最终确定的改进措施组合方案，此前的满足要求的多个改进措施组合的获得过程与此雷同，不再赘述。

0.93＜1，至此，维修性分配工作结束，维修性预计也顺带完成。

根据上述可靠性和维修性分配和预计过程，形成方案设计的“指导清单“如下：

Claims (9)

1.一种可靠性分配方法，其特征在于：所述可靠性分配方法包括以下步骤：

1)列出类似产品中与被分析产品相同或相近的部件及其故障率；

2)分析类似产品各部件对应的所有故障原因及各故障原因占比；

3)针对各故障原因列出可行的改进措施；

4)结合措施成本、执行的难易程度和预计可达的可靠性效果，将各改进措施进行优先级排序；

5)选择优先级高的某几个改进措施，计算此状态下的系统可靠性λ_总；

6)重复操作步骤5)直至λ_总＜Kλ,其中K为指标调整系数，得到满足要求的多个改进措施组合，综合各因素进行抉择，所述K的值是安全系数的倒数；其中λ_总是被分析产品的可靠性预计值，λ为客户可靠性指标要求；

7)根据步骤6)进行抉择后的改进措施组合，计算本产品各功能部件或系统的可靠性评估值，将可靠性评估值作为可靠性分配值，对应的改进措施组合即为后续设计改进的指导清单。

2.根据权利要求1所述的可靠性分配方法，其特征在于：所述步骤1)的具体实现方式是：列出类似产品中与被分析产品相同或相近的部件及其故障率λ₁...λ_n,n为部件的总数量。

3.根据权利要求2所述的可靠性分配方法，其特征在于：所述步骤2)的具体实现方式是：列出λ₁中所有故障原因的占比百分数Y₁₁...Y_1m及各故障原因对应的理论可行的改进措施A₁₁...A_1m；重复上述步骤直至列出λ_n中所有故障原因的占比百分数Y_n1...Y_nm及其对应的理论可行的改进措施A_n1...A_nm。

4.根据权利要求3所述的可靠性分配方法，其特征在于：所述步骤4)的具体实现方式是：对改进措施A1...An进行成本升降及实际执行难易情况分析，结合故障原因的占比百分数，列出改进措施A1...An的优先级顺序。

5.根据权利要求4所述的可靠性分配方法，其特征在于：所述步骤5)的具体实现方式是：选取任意优先级高的改进措施组合，进行该组合下的可靠性评估计算λ_总＝∑(λ_部件1+λ_部件2+…+λ_部件n)，其中λ_部件n＝λ_n(1-Y_n1'-Y_n2'-...-Y_nm')，Y_n1'、Y_n2'...Y_nm'分别为根据改进措施A_n1...A_nm所评估的故障减少百分率，具体计算根据所选取的改进措施组合进行。

6.根据权利要求5所述的可靠性分配方法，其特征在于：所述步骤6)的具体实现方式是：重复操作步骤5)直至λ_总＜Kλ,其中K为指标调整系数，；满足λ_总＜Kλ的改进措施组合可能有多种，结合计较各组合的改进成本、实际执行难度以及故障降低度综合抉择。

7.根据权利要求6所述的可靠性分配方法，其特征在于：所述步骤7)的具体实现方式是：根据抉择后的改进措施组合，计算本产品各功能部件或系统的可靠性评估值λ_部件1、λ_部件2...λ_部件n，即得准确性较高的可靠性分配值，且后续几乎无需再进行调整，至此，分配工作结束。

8.根据权利要求1-7任意权利要求所述的可靠性分配方法，其特征在于：所述可靠性分配方法在步骤7)之后还包括：

8)在步骤7)的基础开展维修性分配工作。

9.根据权利要求8所述的可靠性分配方法，其特征在于：所述步骤8)的具体实现方式是结合维修性数据并利用步骤7)结果开展维修性分配，得出维修性分配值T_部件1、T_部件2...T_部件n。