可靠性維修性綜合保障

軟件工程風險評估技術

2005年5月1中國新時代質量體系認證中心培訓部9/27/20231培訓目的〔3〕1〕明確和理解GJB9001A-2001關于五項技術的運用要求；2〕了解并掌握五項技術的根本概念、內容、要求和方法；3〕了解QMS審核關于五項技術的審核要點。課時安排〔24h〕可靠性、維修性：10h；綜合保障：4h；軟件工程：6h；風險評估：2h；機動/答疑：2h?？煽啃跃S修性綜合保障

軟件工程風險評估技術9/27/20232第一局部：可靠性維修性工程技術課程內容結構〔5〕1〕標準的要求和R、M的根本概念；2〕與顧客要求有關的R、M技術；3〕產品實現(xiàn)過程的R、M技術；4〕測量、分析和改進中的R、M技術；5〕關于運用R、M技術的審核。

參見教材圖1-1〔P1〕9/27/20233GJB9001A標準的要求7.3.1h〕“運用優(yōu)化設計和可靠性、維修性、綜合保障等專業(yè)工程技術進行產品設計和開發(fā)〞說明〔4〕：1〕裝備開展的迫切需要，GJB9001A推動；2〕可靠性、維修性首先是設計出來的，其次是生產和管理出來的；強調設計和開發(fā)過程；生產單位也同樣負有責任；3〕優(yōu)化設計不能取代或替代可靠性、維修性技術；4〕貫徹執(zhí)行法規(guī)和標準〔見附錄一，P144〕。第一局部：可靠性維修性工程技術9/27/20234適用范圍〔4〕：1〕飛機、艦船、導彈、航天器、裝甲車輛、核裝置、電子裝備等武器系統(tǒng)及其分系統(tǒng)或配套的整機設備；2〕不屬上述武器系統(tǒng)、分系統(tǒng)或配套設備，但顧客〔軍方/直接用戶或中間用戶〕有要求的產品；3〕對交付使用后不進行維修的產品，如果在貯存壽命期內和使用前存在維修性問題，也應開展相應的維修性工程活動；4〕產品壽命周期的各個階段。

第一局部：可靠性維修性工程技術9/27/20235工程實例〔2〕美國海軍電子實驗室統(tǒng)計，產品不可靠原因，設計占40%，元器件占30%，制造占10%，使用維護不當占20%。

美國某型導彈制導系統(tǒng)全壽命周期費用關系：

第一局部：可靠性維修性工程技術LCC設計采購維護高可靠設計10059.210.230.5傳統(tǒng)設計158.4209.4999/27/20236工程實例〔2〕我國“神舟5號〞載人飛船可靠度0.91，經過可靠性增長試驗〔RGT〕，可靠度可達0.95?！吧裰?號〞運載火箭CZ-2F可靠度0.97。

某型地空導彈可靠性與99%概率擊落敵機的關系：

第一局部：可靠性維修性工程技術導彈可靠度0.990.900.80需發(fā)射的導彈數(shù)

1239/27/20237可靠性：產品在規(guī)定條件下、規(guī)定時間內，完成規(guī)定功能的能力?？煽啃怨こ蹋簽榇_定和到達產品的可靠性要求而進行的一系列技術與管理活動。根本可靠性：產品在規(guī)定的條件下，規(guī)定的時間內，無故障工作的能力。根本可靠性反映產品對維修人力的要求。確定根本可靠性值時，應統(tǒng)計產品的所有壽命單位和所有的關聯(lián)故障。任務可靠性：產品在規(guī)定的任務剖面內完成規(guī)定功能的能力。剖面：產品在規(guī)定的時間內所經歷事件和環(huán)境的時序的描述。第一局部：可靠性維修性工程技術9/27/20238

火炮的壽命剖面

火炮的任務剖面9/27/20239根本可靠性與任務可靠性的比較

1）在沒有后勤保障情況下系統(tǒng)工作能力的度量2）計及所有需要維修保障的故障3）采用冗余會降低基本可靠性4）通常等于或低于任務可靠性1）系統(tǒng)完成任務能力的度量2）僅涉及引起任務失敗的故障3）通過冗余可提高任務可靠性4）通常高于基本可靠性

第一局部：可靠性維修性工程技術9/27/202310固有可靠性：在規(guī)定的使用和保障條件下，通過設計和制造使產品所具有的可靠性。使用可靠性：產品在實際的環(huán)境中使用時所呈現(xiàn)的可靠性，它反映產品設計、制造、安裝、環(huán)境、使用和維修等因素的綜合影響?？煽啃院贤笜耍号c固有可靠性有關，分規(guī)定值和最低可接受值。可靠性使用指標：與使用可靠性有關，分目標值和門限值。第一局部：可靠性維修性工程技術9/27/202311使用可靠性與固有可靠性的比較1）用于描述產品在計劃環(huán)境中使用時的可靠性水平2）由使用需要導出

3）受到產品設計、制造、使用環(huán)境、維修策略、修理等的組合影響

4）用使用值表示

5）一般低于固有可靠性

6）典型參數(shù)：MTBM、MCSP1）用于度量和評價承制方的可靠性工作水平2）根據使用可靠性要求轉換

3）只受產品設計與制造的影響4）用固有值表示

5）一般高于使用可靠性6）典型參數(shù)：MTBF、MTBCF第一局部：可靠性維修性工程技術9/27/202312可靠性使用指標與合同指標的比較第一局部：可靠性維修性工程技術目標值門限值規(guī)定值最低可接受值期望裝備達到的使用指標，它既能滿足裝備使用需求，又可使裝備達到最佳的效費比，是確定規(guī)定值的依據

裝備必須達到的使用指標，它能滿足裝備的使用需求，是確定最低可接受值的依據，也是現(xiàn)場驗證的依據合同和研制任務中規(guī)定的期望裝備達到的合同指標，它是承制方進行可靠性設計的依據合同和研制任務書中規(guī)定的、裝備必須達到的合同指標，它是進行廠內考核或驗證的依據9/27/202313維修性：產品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內，按規(guī)定的程序和方法進行維修時，保持或恢復到規(guī)定狀態(tài)的能力。維修性工程：為了確定和到達產品的維修性要求而進行的一系列技術與管理活動。固有維修性：在理想的保障條件下表現(xiàn)出來的維修性，它完全取決于設計與制造。使用維修性：不僅包括產品設計、生產的影響，而且包括安裝和使用環(huán)境、維修策略、保障延誤等因素的綜合影響。第一局部：可靠性維修性工程技術9/27/202314維修性合同指標：與固有維修性有關，分規(guī)定值和最低可接受值。維修性使用指標：與使用維修性有關，分目標值和門限值。測試性：產品能及時并準確地確定其狀態(tài)〔可工作、不可工作或性能下降〕，并隔離其內部故障的能力。第一局部：可靠性維修性工程技術9/27/202315測試的分類〔7〕：1〕系統(tǒng)測試和分部測試；2〕靜態(tài)測試和動態(tài)測試；3〕開環(huán)測試和閉環(huán)測試；4〕在線測試和離線測試；5〕機內測試〔BIT〕和外部測試；6〕定量測試和定性測試；7〕自動測試、半自動測試和人工測試。第一局部：可靠性維修性工程技術9/27/202316工程實例〔1〕國外某型殲擊機可靠性、維修性參數(shù)和指標〔表1-3，P7〕第一局部：可靠性維修性工程技術合同中參數(shù)項目規(guī)定值/目標值最低可接受值/門限值研制結束時最低可接受值固有可用度Ai0.85/0.76/0.61再次出動準備時間TTA(min)151515出動架次率rSG/4/3暫不考核任務成功概率PMC/0.95/0.86暫不考核平均故障間隔時間MTBF(h)4.29/3.43/2.74每飛行小時直接維修工時LDMF/20/16暫不考核首翻期（飛行小時）1000給出初始值總壽命（飛行小時）（日歷年）400020逐步給出9/27/202317訂購方職責〔6〕：1〕制定并實施可靠性方案，對裝備壽命周期的可靠性工作進行有效的管理；2〕提出型號的可靠性要求和可靠性工作工程要求，將可靠性使用要求轉化為可靠性合同要求，并納入研制總要求及相關附件；3〕與承制方協(xié)商有關的可靠性要求和可靠性工作工程要求，并納入合同或相關文件；4〕對承制方的可靠性工作進行監(jiān)控，主持或參與可靠性評審，對可靠性鑒定和驗收試驗的結果進行認定；5〕按合同規(guī)定向承制方提供開展可靠性工作所必須的信息；6〕裝備部署后，組織進行使用可靠性評估和改進等。第一局部：可靠性維修性工程技術9/27/202318承制方職責〔6〕：1〕協(xié)助訂購方對裝備的可靠性要求進行可行性分析，確?？煽啃砸蟮暮侠硇院涂蓪崿F(xiàn)性；2〕制定并實施詳細的可靠性工作方案，落實合同要求的各項可靠性工作，實現(xiàn)合同規(guī)定的可靠性要求；3〕對轉承制方的可靠性工作進行監(jiān)控，按轉承制或供給合同嚴格驗收轉承制產品和外購器材；4〕根據合同規(guī)定向訂購方提供資料及數(shù)據；5〕對使用中暴露的設計、工藝缺陷負責改進；6〕協(xié)助訂購方通過采取有效的糾正措施實現(xiàn)使用可靠性改進等。第一局部：可靠性維修性工程技術9/27/202319GB/T19004?質量管理體系業(yè)績改進指南?“與組織的產品有關的顧客和最終使用者的需求和期望可包括：符合性、可信性、可用性；交付能力；產品實現(xiàn)后的活動；價格和壽命周期的費用；產品平安性；產品責任；環(huán)境影響〞。可用性：產品在任一時刻需要和開始執(zhí)行任務時，處于可工作或可使用狀態(tài)的程度。Ai=MTBF/(MTBF+MTTR)可信性：非定量表述可用性及其影響的因素〔R、M等〕的集合術語。第一局部：可靠性維修性工程技術9/27/202320價格和壽命周期費用〔LCC〕：產品平安性：不導致人員傷亡、系統(tǒng)毀壞、重大財產損失或不危及人員健康和環(huán)境的能力。第一局部：可靠性維修性工程技術A費用購買費用壽命周期費用圖1-2.可靠性與壽命周期費用的關系可靠性工作費用9/27/202321可靠性定性要求為獲得可靠的產品，對產品設計、工藝、軟件及其他方面提出的非量化要求，包括：1〕采用成熟技術；2〕簡化設計；3〕冗余設計；4〕降額設計；5〕熱設計；6〕環(huán)境防護設計；7〕模塊化設計；8〕FMEA；9〕FTA；10)環(huán)境應力篩選等。第一局部：可靠性維修性工程技術9/27/202322可靠性定量要求分使用參數(shù)/指標和合同參數(shù)/指標。如表1-3：某殲擊機可靠性維修性參數(shù)與指標〔P7〕。說明〔4〕：1〕裝備不同，參數(shù)不同。參照GJB1909.2-.10?裝備可靠性維修性參數(shù)選擇和指標確定要求?；2〕使用和合同參數(shù)的劃分并不絕對；3〕顧客提出的可信性要求，應轉換為相關參數(shù)。參見GJB1909.1；4〕可以建立“研制結束最低可接受值〞。第一局部：可靠性維修性工程技術9/27/202323注：MTBM：平均維修間隔時間；MCSP：完成任務的成功概率；MTBCF：致命故障間的任務時間。9/27/202324確定可靠性要求應注意的事項〔7〕：1〕全面考慮和權衡使用要求、費用、進度、技術水平等因素，使要求盡可能合理、可行；2〕明確產品的壽命剖面和任務剖面；3〕明確故障判別準那么和可靠性指標的驗證方法；4〕明確可靠性指標何時或何階段到達；5〕明確其它假設和約束條件；6〕可靠性要求論證工作的安排納入可靠性方案；7〕要求承制方參與或承擔的論證工作在合同中明確。第一局部：可靠性維修性工程技術9/27/202325常用可靠性參數(shù)分類：根本、任務、耐久性、貯存?？煽慷萊(t)：可靠性的概率度量。R(t)=P(ξ>t)，0≤R(t)≤1。對電子設備，R(t)=exp[-λt]。平均故障前時間MTTF：用于不可修復產品，表示產品的平均壽命?！皶r間〞作為壽命單位，也可以用公里、次數(shù)。MTTF=∑ti/n。平均故障間隔時間MTBF：用于可修復產品，表示產品的平均壽命。MTBF=T(t)/r。對電子設備，MTBF=1/λ。故障率λ(t)：亦稱失效率。λ=r/T,單位：10-5/h，1Fit=10-9/h。對恒定故障率情況，λ(t)=λ。第一局部：可靠性維修性工程技術9/27/202326典型故障率曲線-浴盆曲線早期故障期入（t）使用壽命偶然故障期耗損故障期規(guī)定的故障率第一局部：可靠性維修性工程技術9/27/202327課間休息15分鐘小結與回憶——關于對R、M的要求？R、M的根本概念？訂購方和承制方的職責？R的參數(shù)和指標？R的常用參數(shù)？第一局部：可靠性維修性工程技術9/27/202328維修性定性要求為使產品能方便快捷地保持和恢復其功能，對產品設計、工藝、軟件及其他方面提出的非量化要求。包括：1〕簡化設計；2〕具有良好的維修可達性；3〕提高標準化和互換性；4〕防過失措施及標識；5〕維修平安性；6〕測試快捷；7〕可修復性；8〕人機環(huán)境因素；9〕軟件的可維護性等。維修性定性要求是特別重要的。GJB/Z91?維修性設計技術手冊?提供了指導。第一局部：可靠性維修性工程技術9/27/202329維修性定量要求與可靠性定量要求類似，分使用參數(shù)/指標和合同參數(shù)/指標。說明〔4〕：1〕裝備不同，參數(shù)不同。參照GJB1909.2-.10?裝備可靠性維修性參數(shù)選擇和指標確定要求?和GJB2547?裝備測試性大綱?；2〕使用和合同參數(shù)的劃分并不絕對；3〕顧客提出的可信性要求，應轉換為相關參數(shù)。參照GJB1909.1；4〕確定維修級別：基層級、中繼級、基地級。第一局部：可靠性維修性工程技術9/27/202330平均修復時間〔MTTR〕：排除一次故障所需修復時間的平均值，且為實際修理時間，其中包括1〕準備；2〕故障檢測診斷；3〕拆卸；4〕修復/更換；5〕重裝；6〕調校；7〕檢驗；8〕清理和啟動等。不計及供給和行政管理延誤時間。

平均預防性維修時間：對產品進行預防性維修所用時間的平均值，不包括與產品工作同時進行的維修作業(yè)時間，也不包括供給和行政管理延誤時間。

第一局部：可靠性維修性工程技術9/27/202331維修停機時間率MDT：產品每工作小時維修停機時間的平均值，維修包括修復性和預防性維修。反映產品單位工作時間的維修負擔。

維修工時率MI：亦稱維修性指數(shù)。MI=MMH/MOH。反映維修人力消耗，直接關系維修力量配置和維修費用。恢復功能用的任務時間MTTRF：排除一次嚴重〔致命性〕故障所需修復時間的平均值。第一局部：可靠性維修性工程技術9/27/202332故障檢測率FDR〔rFD〕：用規(guī)定的方法正確檢測到的故障與故障總數(shù)之比。rFD=ND/NT〔╳100%〕。故障隔離率FIR〔rFI〕：用規(guī)定的方法將檢測到的故障正確隔離到不大于規(guī)定模糊度的故障數(shù)與檢測到的故障數(shù)之比。rFI=NL/ND〔╳100%〕。注：L=1為確定性隔離，即BIT和其他測試設備將故障隔離到需要更換以排除故障的那個單元；L>1時是不確定性〔模糊〕隔離，即只能將故障隔離到1-L個可更換單元。虛警率FAR〔rFA〕：檢測設備指示被測工程有故障，而實際沒有故障的現(xiàn)象。rFA=NFA/〔NFA+NF〕〔╳100%〕第一局部：可靠性維修性工程技術9/27/202333確定維修性要求應注意的事項〔7〕：1〕全面考慮和權衡使用要求、費用、進度、技術水平等因素，使要求盡可能合理、可行；2〕明確產品規(guī)定的條件以及壽命和任務剖面；3〕明確故障判別準那么；4〕明確維修性指標的驗證方法；5〕明確維修類別、維修級別和維修方式以及其它假設和約束條件；6〕維修性要求論證工作的安排納入維修性方案；7〕要求承制方參與或承擔的論證工作在合同中明確。第一局部：可靠性維修性工程技術9/27/202334產品實現(xiàn)過程的可靠性維修性技術重點為產品的設計和開發(fā)；GB/T19004要求對包括可信性在內的過程分析，以及對過程進行的管理。可靠性工作工程應用矩陣GJB450A-2004?裝備可靠性工作通用要求?五個系列，其中新增2個。32個工作工程，其中新增14個。

可靠性工作工程(1-1).doc第一局部：可靠性維修性工程技術9/27/202335制定可靠性維修性工作方案主要內容〔9〕包括：1〕產品的可靠性維修性要求；2〕方案開展的可靠性維修性工作工程；3〕各工作工程的實施細那么，如：目的、范圍、內容、程序、完成形式及評價方式；4〕部門職責及資源配置；5〕與產品研制方案中其他工作〔如：綜合保障、試驗、質量管理〕的協(xié)調說明；6〕數(shù)據資料的獲取途徑及需提交的資料工程；7〕評審的安排；8〕關鍵問題及其解決方案；9〕進度的安排。第一局部：可靠性維修性工程技術9/27/202336建立可靠性模型目的：用于定量分配、預計和評價產品的可靠性。內容：建立可靠性框圖〔RBD〕和數(shù)學模型。范圍：〔論證、〕方案、工程研制、定型階段。說明〔3〕：1〕參照GJB813?可靠性模型的建立和可靠性預計?；2〕方案階段是關鍵；3〕區(qū)分根本和任務可靠性，并需反復進行。第一局部：可靠性維修性工程技術9/27/202337可靠性框圖RBD工程實例