RAMS&LCC

刘忠华[e-mail]&LCCIRIS关于RAMS&LCC管理要求刘忠华[e-mail]临时公约•积极参与：•相互信赖：•保持秩序：•面对微笑：刘忠华[e-mail]破冰活动…Informationaboutyourneighbour…•Personallearningobjectives(complete“ParkingLot”nextpage)个人学习目的：•Howwillyouapplytheknowledge？你会如何应用将本课程知识？•Whatisyoursecret?你的个人秘密？刘忠华[e-mail]:姓名LearningObjectives&Concerns学习目的和关注点：Achieved?Yes=,No=XComment?fillinbeforecoursecommencementTofillinatendofeachworkshoporday1.2.3.刘忠华[e-mail]r刘忠华[e-mail]1.可靠性:Reliability2.可维护性:Maintainability3.可用性:Availability4.安全性:Safety5.LCC（全寿命周期成本）6.轨道交通RAMS要求7.IRIS标准对RAMS&LCC要求课程大纲内容刘忠华[e-mail]•R:Reliability可靠性•A:Availability可使用性•M:Maintainability可维护性•S:Safety安全性刘忠华[e-mail]质量指标可靠性？产品在规定的条件下和规定时间区间（T1,T2)内完成规定功能的能力。（IEC60050(191))可靠性是指什么？刘忠华[e-mail]可靠性－细分讲解•定义：产品满足“三规”的能力。在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。•第一规：规定的条件：1.环境条件：高温、低温、高湿、盐雾、风沙、最高海拔、雨雪、机车车辆内部的温度范围…2.使用条件:负荷、冲击、振动、功能模式…3.维修条件：定修库、人员培训、设备水平、操作技术、维修方法…4.确定运营模式：（运营商提出的条件与实际运用条件是否一致?）•例如对于机车车辆•日运营时间或里程；日待用时间；日停止运营时间。•第二规：规定的时间：•期望寿命：•例如对于机车车辆：系统预计使用的总时间（年）；年平均运营时间。刘忠华[e-mail]可靠性－细分讲解•第三规：规定功能：顾客的要求、组织的要求和行业标准和法律法规的要求。•能力：•一个概率问题：•在规定的条件、时间、功能基础上，我们的目的是产品不坏、不停、达到目标，实现设计寿命，甚至超过设计寿命。刘忠华[e-mail]失效的定义失效在規定条件下,(环境、操作、时间)不能完成既定功能。在規定条件下,产品参数值不能维持在規定的上下限之间产品在工作范围內,导致零组件的破裂、断裂、卡死、損坏現象刘忠华[e-mail]失效表现的形式•1、实体破坏：硬式失效•2、操作功能终止•3、功能退化软式失效•4、功能不稳定•2~4项物品机能因老化（Aging)、退化（Degradation)或不稳定（Unstable)而不能满足原设定的要求标准。刘忠华[e-mail]时间概念的质量指标可靠度：产品在规定的时间和条件下完成规定功能的概率。1.MTBF：平均失效间隔时间，即：在规定的条件下，功能单元两次相邻故障的平均持续时间。而对运营产品而言是指两次故障之间的平均连续时间2.使用寿命：产品在规定条件下，从规定时间到失效密度变到不可接受或产品的故障被认为不可修理时的时间区域产品的可靠性用什么来衡量？刘忠华[e-mail]寿命及其分布•寿命：不可修产品的故障前工作时间或可修产品的故障间隔工作时间，是一个随机变量，一般用寿命的分布函数来描述。刘忠华[e-mail]常用寿命分布•指数分布：电子产品•威布尔分布：滚珠轴承•对数正态分布：电机绕组绝缘•正态分布：具有耗损特性的产品刘忠华[e-mail]可靠性定量性指标:参数缩写符号量纲失效率Z(t),λ失效数/（时间、距离、周期）平均可用时间MUT时间、距离、周期平均失效前时间平均失效前距离（对不可修理的项目而言）MTTFMDTF时间、距离、周期平均失效间隔时间平均失效间隔距离（对可修理的项目而言）MTBFMDBF时间故障发生概率F(t)无可靠性（成功发生概率）R(t)无刘忠华[e-mail]如何计算MTBFMTBF=T1/N1T1为产品运行的时间总和，N1为在T1时间内发生的故障总数。使用寿命：产品在规定条件下，从规定时间到失效密度变到不可接受或产品的故障被认为不可修理时的时间区域T1N1故障总数是统计，分析得来的。当然，故障总数也可以通过产品可靠性指标进行计算刘忠华[e-mail]问题测试：产品的使用寿命是不是越长越好？•车辆寿命：30年•笔记本的寿命：3~5年就可以了；•橡胶产品：12年左右•提高寿命周期，可能增加LCC.刘忠华[e-mail]可靠性、可靠度举例•例如：•轨道交通车辆在规定的线路上（如：西藏线），在规定的供电、载客、车速（如：200公里/小时）等条件下，在规定的日历时间或里程内，完成规定的运送旅客的任务的能力或概率，即轨道车辆的可靠性或可靠度。刘忠华[e-mail]分组讨论_头脑风暴•请用自己的语言描述一下贵公司某一产品的可靠性。刘忠华[e-mail]可靠性工作可靠性－细分讲解可靠性管理可靠性工程1、建立可靠性管理机构2、制定方针、目标和大纲3、监督和控制机制4、指导和服务机制5、标准和法规管理6、培训和教育7、信息收集和交换8、基础技术和工程技术研究1、可靠性定性和定量要求2、可靠性指标分配3、系统可靠性设计4、制定元器件大纲5、可靠性试验6、建立故障报告纠正措施系统FRACASFailureReporting,AnalysisandCorrectiveActionSystem(FRACAS)刘忠华[e-mail]•识别产品功能系统组成•分析各功能系统的关系，建立产品功能框图•根据功能框图，建立可靠性逻辑框图•建立产品的可靠性数学模型•可靠性分配•建立可靠性数据库、数据收集、改进可靠性工作步骤－细分讲解现有产品/新产品刘忠华[e-mail]识别产品功能系统组成？•产品功能•产品质量等级•产品运行环境•产品构成文字描述可靠性工作步骤－细分讲解－识别产品功能刘忠华[e-mail]分析各功能系统的关系，建立产品功能框图•识别各功能系之间的关系•将各功能系的关系“框图化”可靠性工作步骤－细分讲解－产品功能框图刘忠华[e-mail]产品功能框图•例1：接口和交互作用系统环境子系统D子系统B子系统C子系统A图F1接口和交互作用刘忠华[e-mail]•接口•子系统之间通过接口直接连接。•图F1示意了子系统之间的接口，子系统A与子系统B接触（连接），B与C接触，C与D接触，A与D，且B与D接触。环境也与图F1中列出的每一个子系统相连接，这就要求在进行FMEA时要对“环境接口”加以考虑。•交互作用•一个子系统的变化可能会引起另一个子系统的变化。•在图F1中，任何接口系统间都可能发生交互作用（例如，子系统A加热，会导致子系统D和子系统B通过各自的接口也获得热量，而且子系统A还向环境释放热量）。交互作用还可能通过“环境”的传递发生在“非接触”子系统之间（例如，如果环境湿度很大，子系统A和C是不同的金属，由非金属组成的子系统B隔开，由于环境的湿度，子系统A和C之间仍然会发生电解反应）。因此，非接触子系统之间的交互作用在预测上会相对难一些，但却很重要，应加以考虑。产品功能框图刘忠华[e-mail]刘忠华[e-mail]根据功能框图，建立可靠性逻辑框图可靠性工作步骤－细分讲解－可靠性逻辑框图刘忠华[e-mail]可靠性框图与FTA－－串联模型•可靠度:R=R1.R2•不可靠度:F=F1+F2-F1F2刘忠华[e-mail]可靠性框图与FTA－－并联模型•可靠度R=R1+R2-R1.R2•不可靠度F=F1F2刘忠华[e-mail]•故障树分析，是把系统不希望发生的失效状态作为失效分析的目标，这一目标在失效树分析中定义为“顶事件”。在分析中要求寻找出导致这一失效发生的所有可能的直接原因，这些原因在失效树分析中称之为“中间事件”。再跟踪追迹找出导致每一个中间事件发生的所有可能的原因，顺序渐进，直至追踪到对被分析对象来说是一种基本原因为止。这种基本原因，失效树分析中定义为“底事件”。FTA:故障树分析刘忠华[e-mail]通过分析，确定顶事件为：室内黑暗FTA举例：刘忠华[e-mail]可靠性工作步骤－细分讲解－可靠性模型1.串联模型：各个子系统串联成整个系统；2.并联模型：各个子系统并联成整个系统；3.r/n模型：所有n个子系统中至少r个子系统正常，整个系统才能正常工作；4.旁联模型：整个系统只有一个子系统工作，当它故障时，转换到另一个子系统工作。刘忠华[e-mail]建立产品的可靠性数学模型•串联系统可靠性数学模型•并联系统可靠性数学模型•和联系统可靠性数学模型•表决系统的可靠性数学模型可靠性工作步骤－细分讲解－数学模型刘忠华[e-mail]•定义：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，并使整体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。可靠性工作步骤－细分讲解可靠性分配刘忠华[e-mail]分组讨论_头脑风暴可靠性分配的作用和意义?刘忠华[e-mail]•若没有实实在在的可靠性分配工作，其设计至少存在如(a)产品各组成部分各行其是，设计目标不明，不能合(b)(c)(d)不明元器件该采用什么样的质量等级，也不能对外(e)不明如何进行恰如其份的降额设计，以及哪里存在过应力隐患等。可靠性工作步骤－细分讲解可靠性分配作用和意义刘忠华[e-mail]方法举例：（利用目标可行性法进行可靠性分配）一般用于产品可靠性数据缺乏的情况下；请熟悉这类产品的、有实践经验的专家。按影响产品可靠性的几种主要因素（复杂度、技术成熟度、重要度、环境条件）进行评分；每种因素分值在1-10之间；难度越高，评分越高。已知：某系统要求MTBF(平均无故障时间）为500h,由A、B、C、D四个部件组成。每个部件的评分结果是（见表）求：部件评分；部件评分系数；分配部件故障率；分配部件的MTBF值（h)。刘忠华[e-mail]系统500H(MTBF)子系统1081H子系统2225H子系统