RAMS工程技术概述
2010年08月 2010年08月
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什么是RAMS？ 什么是RAMS？ RAMS
可靠性、可用性、维修性及安全性（RAMS） 可靠性、可用性、维修性及安全性（RAMS）工 程包括: 程包括:
eliability） 可靠性（Reliability）； vailability)； 可用性 (Availability)； 维修性 (Maintainability)含测试性 (Testability) upportability)； 保障性 (Supportability)； afety)； 安全性 (Safety)； RAMS”。 我们称之为 “RAMS 。
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注意事项
1）应及早进行可靠性预计和分配； 2）应按基本可靠性和任务可靠性分别进行 分配和预计； 3）应按目标值或规定值（成熟期）并留有 适当余量进行分配。分配中要包括“其它” 项。 4）对于采用的货架产品，在预计和分配时 应在总指标中予以扣除；
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注意事项
5）进行可靠性预计时，应考虑部分产品在使用过 程中的不工作状态(GJB/Z 108)； 6）预计工作应反映当前产品的技术状态； 7）应说明预计中所用数据的来源； 8）应明确产品定义及故障判据； 9）预计工作应规范化；应对预计结果进行分析并 提出改进措施，以提高产品的固有可靠性。
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基本概念
可靠性：产品在规定的条件下和规定的时间内， 可靠性：产品在规定的条件下和规定的时间内，
完成规定功能的能力。 完成规定功能的能力。可靠性的概率度量亦称可靠 度。
可用性：产品在任一随机时刻需要和开始执行任 可用性：
务时，处于可工作或可使用状态的程度。 务时，处于可工作或可使用状态的程度。可用性的 概率度量亦称可用度。 概率度量亦称可用度。
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基本概念（续） 基本概念（
RAMS是提高产品竞争力的必由之路； RAMS不是表面文章，每项RAMS工作必须落实到设 计、工艺、制造、使用、管理的改进中去，才能 见效； 必须建立RAMS工作系统并延伸到供应商。 RAMS工 作系统应当是企业的管理决策系统的组成部分， 而不能游离在外； 领导是关键。各级领导干部的培训。各级新任领 导履新前的培训。 三分技术、七分管理；总体单位的RAMS工作，要 花60-70%的精力抓供应商的管理。
31可靠性分Biblioteka 方法１）比例分配法32
可靠性分配方法
2) 评分分配法
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可靠性分配方法
3) 重要度复杂度分配法
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可靠性分配方法
工程综合法 1、分层次的可靠性分配 2、货架产品的处理 3、运行比的确定 4、机械部件的处理 5、预留分配余量 6、采用综合法对基本可靠性进行试分配
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注意事项
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可靠性工程的发展
1957年6月美国发表了《军用电子设备可靠 性报告》。 60年代—可靠性工程全面发展 70年代—可靠性工程进行成熟期，得到深入 发展 80年代—可靠性工程更受重视和成熟 2003年，国内城轨地铁开始推行RAMS
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RAMS的主要工作
1）可靠性、维修性（含测试性）设计； 2）安全性、可靠性、维修性（含测试性）分析； 3）全寿命周期费用（LCC）分析； 4）制造装配可靠性； 5）可靠性试验和维修性演示； 6）可靠性、维修性增长； 7) 可靠性、维修性评估； 8）RAMS管理； 9）产品全寿命周期各职能部门RAMS工作综述
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工程中常用的可靠性预计方法
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可靠性预计报告
至少应包括以下内容： 1) 要求的可靠性指标及其来源（要求值或分配值） 2) 系统组成及特点； 3) 预计方法的选择； 4) 不可直接预计的产品清单及其理由； 5) 预计中“其他”项的百分比及其确定原则； 6) 任务可靠性预计时采用的任务可靠性模型； 7) 预计结果及薄弱环节分析； 8) 拟采取的改进措施及其效果分析； 9) 明确回答实现要求的可靠性指标的可能性。
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基本概念（ 基本概念（续）
贯穿产品生命周期的全过程； RAMS 贯穿产品生命周期的全过程； 工作包括设计、分析、 RAMS 工作包括设计、分析、试验和管理四个 方面，缺一不可； 方面，缺一不可； 工作需要全体工程技术人员来贯彻实施； RAMS 工作需要全体工程技术人员来贯彻实施； 工作应当与产品研发各阶段同步进行； RAMS 工作应当与产品研发各阶段同步进行； 工作要落实到产品的设计、工艺、 RAMS 工作要落实到产品的设计、工艺、制造 和使用维护中去。 和使用维护中去。
2 3 (a)
表决器
等效于
1
3
2
3
(b) 2/3( G ) 系统可靠性框图
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几种典型的可靠性模型
22
2
发电机A 发电机
~ E
发电机C 发电机
设备B 设备
单向开关
1
E
4
~
(a)功能框图 功能框图
设备D 设备
(b)可靠性框图 可靠性框图
桥联系统示例
3
23
1 2 3 6
1
, 4
3 , 2
,
2/3(G)
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采取的改进措施
1.提高元器件的质量等级，关键元器件进口 2.热设计 3.简化电路设计 4.改进工艺措施 5.进行有效的防震设计 6.进行降额设计
维修性：产品在规定的条件下和规定的时间内， 维修性：产品在规定的条件下和规定的时间内，
按规定的程序和方法进行维修时， 按规定的程序和方法进行维修时，保持或恢复到规 定状态的能力。维修性的概率度量亦称维修度。 定状态的能力。维修性的概率度量亦称维修度。
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基本概念（ 基本概念（续）
测试性： 测试性：产品能及时并准确地确定其状态 可工作、不可工作或性能下降） （可工作、不可工作或性能下降），并隔 离其内部故障的一种设计特性。 离其内部故障的一种设计特性。 安全性：系统不发生事故的能力； 安全性：系统不发生事故的能力； 保障性： 保障性：系统的设计特性和计划的保障资 源能满足产品使用要求的能力。 源能满足产品使用要求的能力。
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工程中常用的可靠性预计方法
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工程中常用的可靠性预计方法
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工程中常用的可靠性预计方法
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故障率计算模型 λp =λbKD 式中： λp—工作故障率； λb—基本故障率； K—环境因子； D—降额因子 K和D取值由工作经验确定。K可参考电子设备可靠 性预计手册GJB/Z 299C-2006中所列各种环境系 数。
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发动 机1 液压 泵2 左发 动机
发动 机2 液压飞 控系统 电力分 配网
燃油系 统 备用手 动系统 环境控 制系统
应急燃 油系统 通用液 压系统 应急电 力系统
液压 泵1 右发 电机 超高频 通信
甚高频 通信 惯性 导航
雷达
武器控 制系统 大气数 据系统
武器
塔康 系统
备用 罗盘 自检
固定 增稳
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其它可靠性设计分析方法
余度设计与容错技术 软件可靠性 健壮设计
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可靠性的建模、分配、预计
可靠性模型的建立 可靠性的分配 可靠性的预计 可靠性设计准则
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两个基本的概念
1）可靠性模型 可靠性框图及其数学模型 2）可靠性框图 对于复杂产品的一个或一个以上的功能模式, 用方框表示的各组成部分的故障或它们的组 合如何导致产品故障的逻辑图。
机体
起落架
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发动 机1
燃油 系统 应急燃 油系统
液压 泵1
液压飞 控系统
发动 机2
通用 液压 系统
液压 泵2
备用手 动系统
右发 电机 左发 电机
电力分 配网 应急电 力系统 塔康 系统
环境控 制系统
超高频 通信 雷达 甚高频 通信
武器控 制系统
大气数 据系统 机体 备用 罗盘 固定 增稳 起落架
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可靠性预计
可靠性预计的目的 可靠性预计和分配的关系 可靠性预计的程序 可靠性预计的方法 可靠性预计报告 注意事项
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可靠性预计的目的
(1) (2) (3) (4) 对不同的设计方案进行比较; 发现设计中的薄弱环节; 为可靠性试验方案设计提供信息; 为可靠性分配、维护使用提供信息。
5 8 7
某系统任务可靠性框图
1’ 6
2’ 8 7
简化后的某系统任务可靠性框图
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建立可靠性模型的步骤
1)产品定义 确定任务与任务剖面 系统功能分析 确定故障判据 确定任务时间及其基准 （占空因子d=单元工作时间/系统工作时间） 2)建立可靠性框图 3)建立相应的数学模型
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注意事项
(1)正确区分产品的原理图和可靠性框图
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可靠性预计和分配的关系
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可靠性预计的程序
1) 明确系统定义：包括说明系统功能、系统任务和系 统各组成单元的接口； 2) 明确系统的故障判据； 3) 明确系统的工作条件； 4) 绘制系统的可靠性框图，可靠性框图绘制到最低一 级功能层次； 5) 建立系统可靠性数学模型； 6) 预计各单元设备的可靠性； 7) 根据系统可靠性模型预计其基本可靠性或任务可靠 性； 8) 将可靠性预计值与规定值进行比较，发现薄弱环节， 为改进设计提供依据。
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注意事项
5) 应留有适当的分配余量，以尽可能减少对可靠性分 应留有适当的分配余量， 配指标的全局性更改，保证设计工作的顺利进行。 配指标的全局性更改，保证设计工作的顺利进行。 6) 电缆等接口部件及某些故障率很低的非电子产品， 电缆等接口部件及某些故障率很低的非电子产品， 可以不直接参加可靠性指标分配，可归并在“其他” 可以不直接参加可靠性指标分配，可归并在“其他” 项中一并考虑。 其他”项应占10-20%的比例，具 的比例， 项中一并考虑。“其他”项应占 的比例 体数值依实际情况确定。 体数值依实际情况确定。 7) 进行基本可靠性和任务可靠性指标分配时，应保证 进行基本可靠性和任务可靠性指标分配时， 基本可靠性指标分配值与任务可靠性指标分配值的协 调，使系统基本可靠性和任务可靠性指标同时得到满 足； 8) 应根据产品特点，选定适当分配方法进行分配。 应根据产品特点，选定适当分配方法进行分配。