产品设计五性：可靠性、维修性、安全性、测试性与保障性

1、3“五性的定义、联系及区别3.1 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水平.可靠性的概率度量称为可靠度(GJB451-90)o可靠性工程：为到达产品的可靠性要求而进行的一套设计、研制、生产和试验工作.(GJB451-90)显然,这个定义适用于各种装备、设备、系统直至零部件的各个产品层次.可靠性是产品的一种水平,持续地完成规定功能的水平,因此,它强调“在规定时间内；同时,产品能否可靠地完成规定功能与使用条件有关,所以,必须强调“在规定的条件下.为了使产品到达规定的可靠性要求,需要在产品研制、使用开展一系列技术和治理活动,这些工程活动就是可靠性工程.即:可靠性工程是为了到达产品的可

2、靠性要求而进行的一套设计、研制、生产和试验工作.(GJB451-90).实际上,可靠性工程还应当包含产品使用、储存、维修过程中的各种保持和提升可靠性的活动.3.1.1 可靠性要求3.1.1.1 定性要求对产品的可靠性要求可以用定性方式来表达,满足这些要求使用中故障少、即使发生故障影响小即可靠.例如,耐环境特别是耐热设计,防潮、防盐雾、防腐蚀设计,抗冲击、振动和噪声设计,抗辐射、电磁兼容性,冗余设计、降额设计等.其中冗余设计可以在部件单元可靠性水平较低的情况下,使系统设备到达比拟高的可靠性水平.比方,采用并联系统、冷储藏系统等.除硬件外,还要考虑软件的可靠性.3.1.1.2 定量要求可靠性定量要

3、求就是产品的可靠性指标.产品的可靠性水平用可靠性参数来表达,而可靠性参数的要求值就是可靠性指标.常用的产品可靠性参数有故障率、平均故障间隔时间以及可靠度.故障率是在规定的条件下和规定的时间内,产品的故障总数与时间寿命单位总数之比.即平均使用或储存一个小时发射一次或行驶100km发生的故障次数.平均故障间隔时间MTBF是在规定的条件下和规定的时间内,产品寿命单位时间总数与故障总次数之比.即平均多少时间发生一次故障.通常可以用故障率的倒数表示.可靠度Rt是可靠性的概率表示.即在规定的条件下和规定时间内,产品完成规定功能的概率.即:R(t)=PT>t可靠度Rt平均故障前时间MTTF平均故障间隔

4、时间MTBF平均严重故障间隔时间MTBCF故障率入使用寿命、贮存寿命、总寿命、首次大修期限等耐久性指标相关定义和统计评估方法可参考GJB451A?可靠性维修性保证性术语?3.2 平安性平安性描述装备对人员及其它装备或设备所具有的潜在危险.它是评价装备的效能需考虑的因素,通常用危险的严重性等级和危险的可能性等级来综合衡量.装备的平安性与可靠性是密切相关的,可靠性是平安性的根底和前提,但一个可靠的系统不一定是平安的.因此,平安性成为装备的又一重要特性.3.3 维修性维修与维修性是两个完全不同的概念.维修是一个很广的概念,是指保持和恢复产品规定状态的技术与治理活动.通常包括修复性维修、预防性维修,以

5、及日常保养等,其目的就是保持和恢复产品规定状态,能够完成规定的功能.产品在规定的条件和规定的时间内,按规定的程序和方法进行维修时,保持或恢复到其规定状态的水平,其概率度量亦称维修度(GJB451-90、GJB/Z91-97).这里的规定条件是规定的维修条件,如维修场所、设备、人员、器材、资料等；这里的规定时间是指规定的维修时间限度；同时,还要强调按规定的程序和方法,在这些前提下产品是否能够完成规定的维修任务,保持或恢复到规定状态取决于产品,是产品的一种水平,即产品的维修性.维修性工程是为了到达产品的维修性要求而进行的一套设计、研制、生产和试验工作.(GJB451-90)同样,维修性还应包含使用

6、、维修过程的有关活动.维修性与可靠性一样是产品的设计特性,维修性的好坏直接影响产品的维修工作量、维修工时和费用、维修测试设备的设计策略及对维修人员的要求.从装备(使用)完好性及寿命周期费用的观点出发,仅提升可靠性不是一种最有效的方法,必须综合考虑可靠性与维修性才能获得更好的结果.3.3.1 维修性(含测试性)要求3.3.1.1 定性要求要使维修简便、迅速、经济,需要在产品结构、连接等各方面采取举措,这就对产品设计提出了假设干定性要求.例如：产品简化设计,维修时的可达性,检测诊断迅速简便,互换性与标准化,具有完善的防过失举措和识别标记,维修的平安性,贵重件的可修复性,符合人机工程要求等.3.5.1.2定量要求保证性参数包含一些综合参数、设计参数、保证系统参数.最重要的是可用度、能执行任务率等.可用度是装备在任一随机时刻需要和开始执行任务时,处于可工作或可使用状态的概率.就是可工作或可使用时间与总时间的比值.产品可靠性好故障少,停机少,维修性好维修时间短,保证资源充分、适用,可用度就高.所以,它是最常用的保证性的综合参数.度量系统的保证性还有关于保证系统和资源方面的参数,如平均延误时间、备件的保证概率和利用率等.3.6可靠性维修性和保除性的重要性可靠性维修性保证性是重要的装设备质量特性；可靠性维修性保证性是装设备效能的重要影响因素；可靠