可修系統(tǒng)可靠性分析方法和注意事項(xiàng)
一、復(fù)雜可修系統(tǒng)以及可修系統(tǒng)可靠性分析的作用
大多數(shù)復(fù)雜的系統(tǒng)或產(chǎn)品,如汽車、通信系統(tǒng)、飛機(jī)、飛機(jī)發(fā)動機(jī)、打印機(jī)、直升機(jī)、火車等,都是可維修的或者可以理解為發(fā)生故障時是不會整個更換的(即只維修而不是更換)。當(dāng)這些復(fù)雜系統(tǒng)被安裝或部署在客戶的使用環(huán)境中時,分析與確定實(shí)際使用條件下的可靠性(通常是可靠度或者可用度)和其他性能特征,是客戶和制造商比較關(guān)心的。具體包括:
(1) 評估保修期內(nèi)的預(yù)期故障數(shù)量?在給定時間間隔內(nèi)會發(fā)生多少次故障?
(2) 能夠保持的最低任務(wù)可靠度?
(3) 系統(tǒng)的可用性如何?
(4) 下一時間間隔內(nèi)發(fā)生故障的概率是多少?
(5) 磨損率問題?
(6) 確定何時更換或檢修系統(tǒng),最佳檢修時間是多少?
(7) 最大限度地降低壽命周期成本?
(8)應(yīng)該購買多少備件?
二、可修系統(tǒng)可靠性分析方法
可修系統(tǒng)的可靠性分析方法,通常使用隨機(jī)過程方法或者可靠性框圖方法、馬爾可夫、仿真方法等進(jìn)行分析。其中,隨機(jī)過程分析方法(NHPP)又可以分為參數(shù)化和非參數(shù)化的分析方法。詳細(xì)的參數(shù)化和非參數(shù)化的分析方法、可靠性框圖分析方法,可參閱相關(guān)資料或者咨詢我們。也可以使用posweibull工具學(xué)習(xí)、掌握相關(guān)方法
三、可修系統(tǒng)可靠性分析注意事項(xiàng)
(1) 可修系統(tǒng)的組成部件的故障事件通常是相關(guān)的(即不是獨(dú)立的),并且各零部件的壽命分布不一定是相同的。這里所說的故障事件相關(guān)是指t時刻某部件A壞了以后,通常更換新的A部件上去。對于新更換的部件A來說,可能是未使用過的,即工作時間為0。但是,對于其它部件來說,是已經(jīng)使用過一定時間t了。這就是通常所說的不是修復(fù)如新,是修復(fù)如舊。這里所說的各零部件壽命分布不相同,是指各零部件的故障規(guī)律由于本身的特點(diǎn),可能服從威布爾分布,也可能服從指數(shù)分布。不同零部件的壽命分布往往是不同的。
(2) 在使用壽命分布進(jìn)行故障時間擬合分析時,我們通常假設(shè)故障事件在統(tǒng)計(jì)上是獨(dú)立的,并且故障時間分布相同(簡稱為s.i.i.d.)。但是,通過(1)分析可以知道,可修復(fù)系統(tǒng)的故障事件不是獨(dú)立的,在大多數(shù)情況下各零部件的壽命分布也不是相同的。因此,不能直接用壽命分布進(jìn)行復(fù)雜可修系統(tǒng)的故障時間擬合。
(3) MCF(t)的概念:MCF(Mean Cumulative Function)是平均累計(jì)函數(shù),是表示t時間段內(nèi),預(yù)期出現(xiàn)的故障次數(shù)。MCF的作用包括:一是可以用于評估維修率是隨著時間增長還是降低(這對于產(chǎn)品退役或者老化決策有用);二是可以評估保修期或者某個時間段內(nèi)每臺設(shè)備的平均維修次數(shù)或者成本;三是比較來自不同設(shè)計(jì)、生產(chǎn)周期、維護(hù)策略、環(huán)境、操作條件等數(shù)據(jù);四是預(yù)測未來的維修次數(shù)和成本,比如下個月、下個季度、下一年的預(yù)期故障數(shù)量。MCF=(t/a)^b,也有定義為MCF=λ*t^b??梢酝ㄟ^評估得到的b參數(shù)的大小,可判斷系統(tǒng)可靠性是改進(jìn)或者是逐步降低的。
(4) 修復(fù)率(repair rate,或者稱為ROCOF)。m(t)=a*b*t^(b-1)
若需了解更為詳細(xì)的關(guān)于可修系統(tǒng)的可靠性分析、可用性分析、仿真等,可咨詢我們。