可靠性系统工程PPT

可靠性系统工程推进可靠性工作的整体解决方案斋康锐北京航空航天大学可免性与系统工程学院课程提纲背景概述概念内涵易程对比卖施要素应用模式能力评价发佚展望背景概述2015年5月IVIAOE 111CHINA中国制造2025规划加强可靠性设计、试验与验证技术的研究与应用推广先进的在线故障预测与诊断技术及后勤系统国产关键产品可靠性指标达到国际先进水平背景概述中国工程院重大咨询项目一一制造强国战略研究2013年1月至2014年12月#工世騎臭夭咨询皿口以漪囲皿处昨出定细合仕段三制造质量强国战略研究RI M； RCH OX THE MAMH- XOX RINGFOWLR STRATEGY OF QV，UJTY技术卷uaaftCMiWRaM 综合课题三：制造质量强国战略研究综合卷、基础卷、技术卷、支撑卷、行业卷技术卷：我国制造业可靠性工程的质量强国战略385背景概述我国制造业可靠性工程的质量强国战略报告提纲制造质量强国战略研究RI M； RCH OX THE MAMJI XOt RINGFOWLR STRAItGV OF QVUJTY技术卷uaaftCMiWRac e一、引言二、我国制造业可靠性系统工程内涵三、国外制造业可靠性工程发展历程、特点及趋势四、我国制造业可靠性系统工程发展现状五、中外制造业可靠性工程发展对比六、制造强国与发展可靠性系统工程的关系七、我国制造业可靠性系统工程强国战略论证八、实施我国制造业可靠性系统工程战略的建议387课程提纲背景概述概念内涵易程对比卖施要素应用模式能力评价发畏畏望6浴盆曲线故障规律概念内涵7与产品故障相关的特性概念内涵概念内涵可靠性环境适应F故障维修性测试牲概念内涵可靠性系统工程RSE： Reliability Centered Systems Engineering从产品的整体性及其同外界环境的辩证关系出发，用实验研究、现场 调查、故障或维修活动分析等方法，研究产品寿命和可靠性与外界环境的 相互关系，研究产品故障的发生、发展及其预防和维修保障的规律，以及 增进可靠性、延长寿命和提高效能的一系列技术与管理活动 杨为民(1935-2002) , 1994年提出可靠性系统工程故障相关特性可靠性维修性测试性保障性故障相关系统售后服务系统 维修保障系统BIT/ATE中央维护系统PHM系统安全性 环境适应性概念内涵课程提纲背景概述概念内涵易程对比卖施要素应用模式能力评价发畏畏望y发展历程内外对比191019201930194019501960历程对比【国内】可靠性系统工程管理f【国外】可靠性维修性管理，追求啟佳性能-【国内】 研制程序建立与改革 研制程序建立与改革测绘仿制的符合性检验.质量检验.过程控制1970198019902000201013课程提纲背景概述概念内涵易程对比卖施要素应用模式能力评价发畏畏望15可靠性系统工程实施要素实施要素#实施要素#RSE组织形式RSE指标需求RSE专业队伍实施要素#实施要素#运用RSE工作流程协调牵弓I支撑监冒RSE规氾指南实施要素17实施要素#RSE过程控制RSE数据信息实施要素#实施要素#可靠性系统工程实施要素8个实施要素实施要素#实施要素指标需求 Demand全面需求长寿命耐久性（总寿命、首次大修期）高可靠基本可靠性/任务可靠性快诊断故障诊断流程/中央维护系统能预测预测与健康管理系统（PHM）实施要素易维修维修可达/拆卸便利好保障保障资源全（设备、设施、人力人员、备件） 保障规模小（压缩保障资源品种、数量） 保障效率高（综合测试设备、保障信息系统）要安全17Organizati onrj18Organizati onOrganizati on项目主t的可靠性俎织结构项目A主管项目A的RSE工程活动RSE资源Ao所长/总经理研发与工程副总项目B主管项目C主管项目B的RSE工程活动项目C的RSE工程活动RSE资源BRSE资源COrganizati on项目A项目B IIJL项目CProfessionals总设计师/主任设计师实施要素机械电气等生产质量保障性测试性国外可靠性工程师基本要求：从爭设计工作20年，年龄40岁以上可靠性维修性安全性21n流程约束 Constraintn流程约束 Constraint責任主体入工啊日現日铀IM沪 gHUiG 比;MfFMormv. 世 JfMTBMKW :鼻厦住外瓯比j( 五肚打tt JC恋卸）一(bxjEW。什么部门、什么人?什么时候？做什么工作？用什么方法/工具？向谁要什么输入？得到什么输出?输出给谁用?故障相关技术与管理活动综合流程2 综合产品研制23基于FMECA的RSE过程实施要素#实施要素#可靠ft!程维修性工程测试性工程维修保障工程安全虹程实施要素#可靠性模型 可靠性分配 可靠性预计 故障树分析 试脸方案制定 可靠性指标评估 维修可达性设计 拆装便利性设计 维修性分配 维修性预计维修性试验评价 故陣检测能力设计 故障隔离能力设计 故障预测能力设计 剩余寿命评估设计 ms或PHMS设计RCMA/LORA 备件需求分析 维修设备需求 维修设施需求 维修人力需求 维修手册设计 故障安全分析 使用安全设计 维修安全设计 安全可靠度设计 故障风险评价实施要素#实施要素#装备设计改进装备设计改进装备设计改进 IDS或PHMS改进维修系统改进 装备设计改进装备设计改进 使用/维修限制实施要素#实施要素#故障模式，影响和危害性分析（FMECA）故障模式/故障机理/故障后果/故障模式发生概率/产品故障发生概率/严酷度分类/危害度实施要素25实施要素#过程监控Monitor虫用技术性（!?、!）TW (MLHOH)mMtitt斤tHFHWW计療审rffixa 障 WM (MTBF)Jltht()=设現日i饮01横向监控工作项目之间的内在逻辑关系02纵向监控整个供应链的要求监控05监控主体政府/企业；企业/供应商；用户/产品04监控方法定性检查单/定量跟踪线条实施要素27规范体系Sta ndard特性安全性保障性什可制半 /测试性维修性过程实施要素某设备可靠牲设讣准则装备系统装备分系统备软1t兀器住咨部件26三类规范要求类规范：如何论证提出使用特性与PHM系统要求指导类规范：如何开展可靠性系统工程工作验证类规范：如何验证和确认各项要求均已实现实施要素27实施要素27RMSR?鮒聊衢就I般盜IU總实施要素27g技术集成实施要素实施要素可靠性技术可靠性分配口可靠性建模可靠性预计 FMECA故障树分析事件树分析可靠性设计准则寒部件可靠性管理裕量设计容错设计 EMC分析港在通路分析热力学分析振动分析故障物理分析耐久性分析口可靠性技术（续可靠性增长试验 口可靠性强化试验 口环境应力筛选试验 口寿命试验 加速寿命试验加速退化试验可靠性鉴定试验可靠性验收试验可靠性评估测试性技术口故障诊斷设计故障预测设计实施要素维修性技术维修性分配维修性建模 维修性预计维修性验证与确认維修性设计准则 口保障性技术 RCMA LORA OM&TA 备件预測 IETM口综合技术口可用性建模与仿真 PHM系统设计与验证数据信息故障数据 事故数据 费用数据=1 =大数据课程提纲背景概述概念内涵易程对比卖施要素应用模式能力评价发畏畏望31故障归零模式信克统计某汽车制造厂某型离合器故障百分比里程图应用模式#故障归零模式信克统计离合器主要失效模式统计情况120%800故障归零模式故障报告分析与纠正措施系统（FRACAS）应用模式33考核把关模式武验类羽可靠性摸底试验：模拟产品实际使用的环境应力和工作应力进行试验，在规定时间无故障通过, 定性考核。可靠性强化试验：逐步增大产品环境应力和工作应力进行破坏试验，故障分析与纠正后再次 试验通过，定性考核。可靠性鉴定试验：模拟产品实际使用中的环境应力和工作应力条件下进行的统计试验，可以 给出定量的可靠性指标。足够多的样本和足够长的试验时间。定量考核。可靠性验收试验：按规定的批量大小和抽样原则从各生产批次中抽取产品在与可靠性鉴 定试验相同的试验条件下进行的统计试验，可以给出定量的可靠性指标。定量考核。35考核把关模式#考核把关模式可靠性摸底试验原理0018 OF 箱残功紇棋型 理劝能模型产环境伯区障为锁吳与正 tr也的证你典21任务剖面人乂权飢込点空炯飢秤込Mi简粘亂场仪衣飞行$任务蔚厲釣； 奇泓区沼 Ul 辻岷M：fV方式 FW： 俺入电圧 愉入功F设计改进 高可靠长寿命设计分析高可靠长寿命试验验证41效卅机建検 CADJEfi FEAUIfi EDAilfiiA机理敏感分析故障行为分析 应力 故侔w 何何计指粉算用例生成 it PMTTFf 计 niMwa计 环境条件 工作条件 偏弟 化4141指标评价41故障补偿模式故障诊断(diagnostics )测试性设计4141识别.定位系统或设备故障并确定故障原因的过程故障检测率.故障隔离率.虚警率故障预测(prognostics )故障规律认识与表征根据测试数据确定系统或设备潜在故障的过程 硕警系统故障模式、硕测故障时间健康管理(system health management )根据故障诊断与故障预测信息判明系统的健廉状态.并据此进行系统维修保障活动的决策 治未病：未病先防.既病防变预测与健康管理(Prognostics and System Health Management r PHM)观念的转变：事厉到事前 厂技术的转变 动到智能41故障补偿模式4141X于OSA-CBM的PHM系统框架(Open System Architecture for Condition-based Maintenance)物理模型复杂系统数据处理预处理 特征抽取信号表征状态监测阀值 模枷逻辑健康评估部件持定 特征抽取异常和诊斷推理预测基干特征 的預测基于模型 的預测自动决策 推理 数据融合 分类 响应发生器人扌丿4141任务计划41I综合集成模式故障反馈制造工艺设计使用与运行维护制造过程控制课程提纲背景概述概念内涵易程对比卖施要素应用模式能力评价发畏畏望44能力等级Evaluation可靠性系统工程能力等级是根据可靠性系统工程能力的不同水平 进行划分的，每一等级部代表组织改进过程中经历的一个阶段.能力评价45能力成熟度Evaluation可靠性系统工程能力成熟度12执行级开始RMS各项工作，但工作项目不完善，各项工作处于混乱状态，没有良好的计划和跟踪监控，RMS 工作不能和产品的设计、试验和生产过程相融合。RMS工作的效果，取决于执行工作的人员素质.12管理级RMS工作有专人负责，成为专业，并且与设计、试脸和生产过程相融合，产詣的RMS专业特性得到保 证。一个项目中RMS工作的成功经脸，町以在组织中的其他项目中复现.L1咸纟及建立了组织的RMS标准规范，冬项目实施中RMSJL作均按照标准规范执行，产RMS指标得到很大程 度的提高，RMS工作结果町以被跟踪和控制的.是蔣匝纟及RMS工作的执行町用董化指标来度更，组织的RMS工程能力节以更化评测。通过更化的手段节以预测 产品RMS指标的改进迪势、工作进度、成本需求。当超过不节接受的范国时，节以采取相应的手段加 以纠正，从而实现对产品RMS工作的控制和管理.优化级组织能对RMS工作进行整合及优化。组织有能力识别出RMS工作的潜在缺陷并进行有针对性的过程改 进。组织能主动吸取新技术或者完善已有的技术，组织町靠性系统工程能力会得到不斯的改进和完善.I能力评价要点评价项目评价要点KP1机构设置工 程 组C1组织人员KP2岗位设置KP3人员配置织C2工作流程KP4规范标准KP5作业手册C3培训与考核KP6人员培训KP7人员岗位评价工 程 管 理C4计划管理KP8工作规划KP9工作分解结构KP10任务计划C5过程控制KP11工作检查KP12里程碑评审能力评价评价项目评价要点C5过程控制工程技术C6需求识别C7设计分析C8试验与评价技术支持C9辅助工具CIO知识工程KP13信息管理KP14闭环控制KP15供应方管理KP16需求分析KP17需求分析与权衡KP18需求变更与控制KP19设计分析活动KP20试验与评价计划KP21试验活动KP22试验结果评价KP23工具与设备KP24知识管理47评价效果Evaluation持续改进的过程标准的过程o仃序的过程可重复级混乱的过程初始级优化级已管理级已定义级12有20余个氓位完成评价48能力评价可靠性系统工程RSE组织形式RSE指标需求RSE专业队伍指导协调牵弓IRSE技术集成會监督运用约束t支撑RSE过程控制RSE数据信息运行状态持续改进可告裡系统工程能力故障归零模式试验把关模式定量设计模式故障补偿模式综合集成模式课程提纲背景概述概念内涵易程对比卖施要素应用模式能力评价发展展望50发展展望打造中国制造业可靠性系统工程生态圈51发展展望打造中国制造业可靠性系统工程生态圈i禽术界望产住服 务坐51克竝苏倪X克竝苏倪X敬请粧许指王克竝苏倪X克竝苏倪X參报告人：康锐，13701324522B leangruiW北京航空航天大学可靠性与系统工程学院