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可修系统可靠性分析方法和注意事项

        一、复杂可修系统以及可修系统可靠性分析的作用

        大多数复杂的系统或产品,如汽车、通信系统、飞机、飞机发动机、打印机、直升机、火车等,都是可维修的或者可以理解为发生故障时是不会整个更换的(即只维修而不是更换)。当这些复杂系统被安装或部署在客户的使用环境中时,分析与确定实际使用条件下的可靠性(通常是可靠度或者可用度)和其他性能特征,是客户和制造商比较关心的。具体包括:

        (1) 评估保修期内的预期故障数量?在给定时间间隔内会发生多少次故障?

        (2) 能够保持的最低任务可靠度?

        (3) 系统的可用性如何?

        (4) 下一时间间隔内发生故障的概率是多少?

        (5) 磨损率问题?

        (6) 确定何时更换或检修系统,最佳检修时间是多少?

        (7) 最大限度地降低寿命周期成本?

        (8)应该购买多少备件?

        二、可修系统可靠性分析方法

        可修系统的可靠性分析方法,通常使用随机过程方法或者可靠性框图方法、马尔可夫、仿真方法等进行分析。其中,随机过程分析方法(NHPP)又可以分为参数化和非参数化的分析方法。详细的参数化和非参数化的分析方法、可靠性框图分析方法,可参阅相关资料或者咨询我们。也可以使用posweibull工具学习、掌握相关方法

        三、可修系统可靠性分析注意事项

        (1) 可修系统的组成部件的故障事件通常是相关的(即不是独立的),并且各零部件的寿命分布不一定是相同的。这里所说的故障事件相关是指t时刻某部件A坏了以后,通常更换新的A部件上去。对于新更换的部件A来说,可能是未使用过的,即工作时间为0。但是,对于其它部件来说,是已经使用过一定时间t了。这就是通常所说的不是修复如新,是修复如旧。这里所说的各零部件寿命分布不相同,是指各零部件的故障规律由于本身的特点,可能服从威布尔分布,也可能服从指数分布。不同零部件的寿命分布往往是不同的。

        (2) 在使用寿命分布进行故障时间拟合分析时,我们通常假设故障事件在统计上是独立的,并且故障时间分布相同(简称为s.i.i.d.)。但是,通过(1)分析可以知道,可修复系统的故障事件不是独立的,在大多数情况下各零部件的寿命分布也不是相同的。因此,不能直接用寿命分布进行复杂可修系统的故障时间拟合。

        (3) MCF(t)的概念:MCF(Mean Cumulative Function)是平均累计函数,是表示t时间段内,预期出现的故障次数。MCF的作用包括:一是可以用于评估维修率是随着时间增长还是降低(这对于产品退役或者老化决策有用);二是可以评估保修期或者某个时间段内每台设备的平均维修次数或者成本;三是比较来自不同设计、生产周期、维护策略、环境、操作条件等数据;四是预测未来的维修次数和成本,比如下个月、下个季度、下一年的预期故障数量。MCF=(t/a)^b,也有定义为MCF=λ*t^b。可以通过评估得到的b参数的大小,可判断系统可靠性是改进或者是逐步降低的。

        (4) 修复率(repair rate,或者称为ROCOF)。m(t)=a*b*t^(b-1)

        

        若需了解更为详细的关于可修系统的可靠性分析、可用性分析、仿真等,可咨询我们。