可靠性评价文件

1、中国纺织机械器材工业协会China Textile Machinery Association喷气织机可靠性评价文件（试行）二O 一 O年六月刖百可靠性文件刖百为了提高我国纺织机械产品质量水平和可靠性，增强企业竞争力，中国纺织机械 器材工业协会提出了建立纺织关键设备可靠性评价体系的要求，并组织喷气织机生 产企业、使用单位和科研院所编写了本文件。本文件经中国纺织机械器材工业协会 组织审核后定稿。本文件共由三个部分组成：第一部分：喷气织机可靠性试验评定规范第二部分：喷气织机可靠性分配的原则和方法第三部分：喷气织机的故障模式及判据参与编制单位：无锡丝普兰喷气织机制造有限公司、必佳乐（苏州工业园区）

2、纺织机械有限公司、经纬纺织机械股份有限公司、中国纺织机械股份有限公司、山 东日发纺织机械有限公司、广东丰凯机械股份有限公司、浙江泰坦股份有限公司、 石家庄纺织机械有限责任公司、青岛星火集团、常熟纺织机械厂有限公司、东华大 学、中国恒天集团、国家纺织机械质量监督检验中心可靠性文件第一部分喷气织机可靠性试验评定规范1范围本文件规定了喷气织机（以下简称织机）可靠性测定试验方法及其评价指标的计 算方法。本文件适用于对批量生产的织机进行可靠性测定试验及评定，织机上的器材（喷 嘴、钢箝、综框、综丝、停经片等）、电气装置（电控箱、储纬器、电磁离合器、经 停装置、纬停装置等）和微机控制系统，也可以同主机同时进

3、行测定试验。2引用文件GB /T3187 1994 可靠性、维修性术语GB/T5080.1-1986设备可靠性试验总要求GB/T5080.41985设备可靠性试验可靠性测定试验的点估计和区间估计方 法（指数分布）GJB 8991990可靠性鉴定和验收试验FZ/T 9400X 喷气织机3试验的目的通过可靠性试验，了解喷气织机现有的可靠性水平，找出产品薄弱环节，为企 业提高产品可靠性提供依据，不断满足用户对设备的可靠性要求。通过测定喷气织机可靠性的指标值，验证产品的可靠性水平，提高生产企业的 知名度和影响力。4测定试验指标及计算方法早期失效期早期失效期主要反映产品因环境、设计、工艺、安装等方面不良

4、引起的故障。早期失效期考核要求对于新产品设计，企业应进行产品的分阶段的可靠性设计和评审。零部件加工和整机安装，应具备相应的过程控制和工艺流程规范。整机出厂前，经检测合格后，应按相关试验条件进行运转试验。早期失效期的平均无故障工作时间MTBFMTBF =.-1 t （ 1 ）ri=1式中：r 在试验时间内织机累计故障次数n 织机抽样试验台数ti 在评定周期内第i台织机的实际工作时间注：试验中若r = 0,则延长试验时间，直到出现故障为止。偶然失效率期的平均无故障工作时间MTBF可靠性文件第一部分点估计（定时截尾）MTBF = & r式中：tc 一定时截尾时间区间估计置信度为（1-。）的平均无故障

5、工作时间的单侧置信下限为：可靠性文件第一部分点估计（定时截尾）MTBF = & r式中：tc 一定时截尾时间区间估计置信度为（1-。）的平均无故障工作时间的单侧置信下限为：MTBF =2T （ 3 ）（i） X 2 （2 r + 2）（1 - a）式中：a 风险度l 置信下限T 总试验时间4.4.2.2置信度为（1- a）的平均无故障工作时间的双侧置信区间的下限和上限分别 为：MTBF(i)2TX 2 (2r + 2)a/2MTBF(u)2TX(2r)(1-a 2)式中：u 置信上限注：1）若试验结果r = 0时按90%置信度的单侧置信下限计算。2) X2 (2r+2)、X2(2r+2)、(1

6、-a)a/2X2(1-a/2)（2r）是X2分布的分位数，可查X2分布分位数表（见附录A）。平均恢复前时间MTTRMTTR =1X tr mii=1式中：tmi 在试验时间内第i台织机故障修复时间稳态可用度A （指稳态条件下，规定时间区间内的瞬时可用度的均值）(7)， MUTA 二(7)MUT + MDT式中：MUT一平均可用时间MDT一平均不可用时间注：在可靠性测定试验中，一般只测定平均无故障工作时间MTBF值，企业可根 据自身条件进行测定早期失效期的平均无故障工作时间MTBF值及平均恢复前时间MTTR。第一部分可靠性文件第一部分5试验样机的要求对于新产品设计，企业应进行产品的分阶段的可靠性

7、设计和评审。零部件加工和整机安装，应具备相应的过程控制和工艺流程规范。正常批量生产出厂的合格品。由试验组织单位按纺织行业标准检验合格后，并经调试能正常运转的产品。对测定早期故障的样机，应在安装完成后，进行1个月的早期故障的测定。对 测定偶然故障期的平均无故障工作时间的样机，一般是调试使用1个月后，已排除 早期故障，但使用不超过2年的机台。6试验条件工作环境：织纯棉布：温度2230 ；相对湿度7580%织涤棉布：温度2030 ；相对湿度7075%织化纤长丝：温度1530 ；相对湿度7085%织精毛纺：温度2030 ；相对湿度7580%织造品种：按使用厂实际织造品种。织机工艺转速：按企业实际生产的

8、织物品种决定。一般不低于最高设计转速的75%。试验机台应由经培训合格的挡车工操作，并由专职保全工调试。要有专人负责记录、维修和故障分析。注：在可靠性试验期间，如无法满足上述试验条件要求，经试验组织单位同意， 可继续试验，但应对现场试验条件进行详细记录。7抽样方式按简单随机抽样法，在用户单位从使用现场中随机抽取本质上相同的产品作为 样本（样本数n = 1012台）。8试验方案采用现场试验的方法，按企业实际生产的情况进行。本文件假定产品寿命服从指数分布。本文件采用有替换定时截尾方式。规定置信度为90%。平均无故障工作时间，MTBF=2000小时。试验方案：按照GJB89990试验方案13,在a=1

9、0%、忏20%、d=2的情况下， 试验总时间：T=12.4 MTBF=24800小时。截尾故障数：y=10次。测定喷气织机可靠性特征量的试验总时间定为24800小时（每台运转时间应不低 于T/n小时,如n=10台时，每台运转时间不低于2480小时）。第一部分可靠性文件第一部分9故障模式及判据按喷气织机故障模式及判据规定。10数据处理测定试验时间是指全部受试机台正常运转生产时间的总和（包括故障修复时 间），此外任何原因的停机时间都不应计算在内。非故障停机时间，如停电、节假日等人为因素的停机时间和按工厂规定的维修 如调整、清洗、更换等停机时间都不计入故障修复时间。试验产品在试验期间可按说明书规定进

10、行正常维护和保养，但在整个试验期间 不得进行大修。采用点估计和区间估计同时计算的办法。11试验结果和总结报告所有现场试验数据，应全部如实填写，记录和审核人要签名，记录数据不得自 行更改。试验结束后，所有现场测试数据和故障分析报告交试验组织单位，由该单位进 行汇总、统计、整理。12可靠性评定同台织机累计当量故障次数工x 1i=1式中：”一第i次故障等级的加权系数。n 一累计故障次数累计当量故障总次数r = Er，ii=1式中：ri第i台织机的累计当量故障次数N 抽样试验样机总台数当量平均无故障工作时间MTBF当量平均无故障工作时间的点估计值和区间估计值，按公式（2）和（3）、（4）、 （5）计算

11、，若各项指标值均大于或等于喷气织机可靠性的分配原则和方法中规 定的可靠性目标值，且不出现致命故障，则认定该批产品达到了本文件规定的可靠 性指标要求。第一部分可靠性文件第一部分附录A（资料性附录）X2分布分位数表自由度VX 0.05（V）X 0.90（V）X 0.95 （V）20.1034.6055.99140.7117.7799.48861.63510.6512.5982.77313.3615.51103.94015.9818.31125.22618.5521.03146.57121.0623.69167.96223.5426.30189.39025.9928.872010.8528.4131

12、.412212.3430.8133.922413.8533.2036.422615.3835.5638.892816.9237.9241.343018.4940.2643.773220.0942.5746.173421.7044.8048.573623.3047.1950.963824.9149.5053.364026.5151.8155.764228.1654.0858.115034.7663.1767.515236.4565.4269.826043.1974.4079.086244.9076.6381.377051.7485.5390.537253.4787.7492.808060.399

13、6.58101.888262.1498.78104.139069.13107.57113.15注：1.自由度在可靠性试验中，用于表明可靠性试验或测量数据的可靠程度。2.在定时截尾试验中，MTBF双侧置信区间下限的自由度v=2r+2, MTBF双侧置 信区间上限的自由度v=2r； MTBF单侧置信下限的自由度v=2r+2。以此，在 表中查取相对应的X2分布分位数值。可靠性文件第二部分可靠性文件第二部分喷气织机可靠性分配的原则和方法1范围本文件规定了喷气织机（以下简称织机）可靠性分配的原则、方法和可靠性目 标值。本文件适用于各类织机，包括自制件、器材、外协件、配套件的可靠性分配。2引用文件GB/T

14、 31871994可靠性、维修性术语GB/T 5080.4-1985设备可靠性试验可靠性测定试验的点估计和区间估计方 法（指数分布）FZ/T 9400X喷气织机喷气织机可靠性试验评定规范3分配的目的整机的可靠性是由组成整机的各系统、部件、零件、器材、配套件等的可靠性 来保证的，只有组成整机的各系统、部件的可靠性得到保证了，才能保证整机的可 靠性。4分配原则可靠性分配应以整机的可靠性目标值来进行分配，目标值由各织机生产企业协商 确定。在进行整机可靠性分配时，应对自制件、器材、外协件等一并进行分配，其分配 值可从第一次分配得到，也可从系统、部件再分配时得到。整机、器材（包括喷嘴、综框、综丝、停经片

15、、钢箝、边撑刺）的失效率分配比 例为1 ：0.1。整机（除器材外）的其余部分系统、部件的可靠性目标值，按整机剔除上述部件 的目标值的80%进行分配。分配的方法采用专家评分的方法。假设产品寿命服从指数分布。5分配程序确定需要分配的目标值确定整机的可靠性目标值，即整机的平均无故障工作时间：MTBF=2000h整机的失效率目标值：九=1/MTBT=1/2000=0.0005 （次/h） =5 次/104h器材的失效率目标值：3=0.1X 入=0.1X0.0005=0.00005 （次/h） =5 次/105h器材的平均无故障工作时间：MTBF=1/入20000 h整机（除器材外）的其余系统、部件的失

16、效率目标值：九=（人-入 JX0.8=0.00036 （次/h） =3.6 次/104h整机（除器材外）的其余系统、部件的平均无故障工作时间：MTBFs=1/九=1/0.00036=2778h第二部分可靠性文件第二部分确定评分要素和评分原则整机根据五种要素，即复杂程度、技术难度、工作时间、维修性、故障致命度， 对各系统、部件进行打分的。器材根据四种要素，即工艺条件、工作时间、维修性和故障致命度，对器材各 部件进行打分的。评分原则整机按五种因素即复杂程度（）、技术难度（ei2）、工作时间（ei3）、维修性（ei4）、 故障致命度（ei5）进行评分，评分原则见表1复杂程度评分准则（）、表2技 术难

17、度评分准则（ei2）、表3工作时间评分准则（ei3）、表4维修性评分准则（ei4）、 表5故障致命度评分准则（气）。复杂程度-是指与织机功能有关的各系统或部件的复杂程度，根据各系统或 部件为完成整机功能而设置的零部件数量，加工工艺的复杂性及组装的难易程度来 进行评分。最简单的为1分，最复杂的为10分。见表1。表1复杂程度评分准则（）分数评分准则910系统或部件结构很复杂，影响整机功能大，组成零件较多，加工与装配困 难，要精细反复调整。78系统或部件结构复杂，对整机功能影响较大，装配要稍加调整，组成中米 用部分标准零件。56系统或部件结构不复杂，对整机功能影响一般，装配无困难，组成零件居 中。3

18、4系统或部件结构简单，影响整机功能很小，加工及装配方便，组成零件不 多。12对整机功能无影响，系统或部件为少量的简单零件组成。5.2.3.2技术难度一一是考虑系统或部件目前的技术水平和成熟程度、改进提高的可 能性来进行评分的。技术水平低，对目前设计、加工工艺进行改进的可能性大的为1 分；技术水平和成熟度较高，改进可能性小的为10分。见表2。表2技术难度评分准则（ei2）分数评分准则910系统或部件的技术水平和成熟度很高，进行改进、提高很困难。78系统或部件的技术水平和成熟度较高，改进设计、加工工艺有一定困难， 把握不大。56系统或部件有一定的技术水平和成熟度，设计可以进行改进、提高，加工8工艺

19、改进亦有一定把握。34系统或部件的技术水平和成熟度一般，可以改进设计，加工工艺上很成熟。12系统或部件的技术水平和成熟度很差，改进设计，提高加工工艺均无困难。可靠性文件第二部分5.2.3.3工艺条件-主要从材料和工艺两方面考虑，根据目前国内材料和工艺的成熟 程度来进行评分。目前材料和工艺成熟、改进可能性大的，评低分；材料和工艺还 不能过关的、改进可能性小的，则评高分，评分在110分之间。见表2A。表2A工艺条件评分准则分数准则U910材料、工艺方面尚不成熟，改进提高该零部件的质量非常困难。78材料、工艺方面不太成熟，改进提高该零部件的质量把握不大。56材料、工艺方面比较成熟，或已有新材料、新工

20、艺，改进提高该零部件的 质量把握较大。34材料、工艺方面很成熟，改进提高该零部件的同技术上基本可行。12非常成熟的材料和工艺，改进提高该零部件的同技术上已无困难。5.2.3.4工作时间一一根据系统或部件在完成整机功能中的工作时间(循环次数或任 务时间的百分数)来进行评分，系统或部件一直处于工作状态的为10分，工作时间 最短的为1分。见表3表3工作时间评分准则(e.3)分数评分准则910系统或部件在完成整机功能中，一直处于工作状态。78系统或部件在完成整机功能中，基本上处于工作状态，稍有间歇、停顿。56系统或部件在完成整机功能中，作间歇运动，有4050%停顿时间。34系统或部件在完成整机功能中，

21、大部分时间处于停顿状态。12系统或部件在完成整机功能中，基本上处于停顿或不工作状态。5.2.3.5维修性-根据部件或零件、器材等所处的位置以及使用、维修的难易程度及 所需维修水平的高低来进行评分。容易维修的，评高分；不容易维修的，评低分， 评分在110分之间。见表4、表4A。表4维修性评分准则分数准则U910需要普通工具在机台表面即可维修，维修非常容易。78需要随机工具，维修人员不需要拆卸其它零件即可维修，维修很容易。56需要专用工具，维修人员需要拆卸一些其它零件方可维修，维修比较容易。34需要完成比较复杂的解体方可维修。维修较困难，维修水平要求较高。912需要完成很复杂的解体方可维修。维修很

22、困难，维修水平要求很高。可靠性文件第二部分表4A器材维修性评分准则（ei4）分数准则U78能在短时间内找出故障，维修方便，所需费用小。56维修较方便，更换下来的器材能进行维修。34一次性更换的零件。5.2.3.6故障致命度-根据部件和零件故障对安全、使用和经济的影响来进行评分。 故障后果严重的评低分；故障后果轻微的评高分，评分在110分之间。见表5。表5故障致命度评分准则（ei5）分数准则U910未造成整机或系统的性能显著下降的轻微故障。78引起系统或整机性能下降的故障，所需维修费用较少，例如无故停车等。56引起系统或整机性能下降的故障，所需维修费用中等。34引起系统或整机性能明显下降的严重故

23、障；或系统、部件需要高价修理 或修理时间较长的故障。12机器严重损坏，造成很大经济损失甚至危害人员安全的故障。6评分程序聘请专家所聘请的专家必须对织机的性能、使用相当熟悉，有较全面的了解和掌握；聘 请的专家面要广，要有制造厂、使用厂、器材、配套件厂等各方面的代表，也可有 大专院校、科研所以及从事管理工作的人员参加，专家人数一般不少于5人。专家打分将表6所列的评分项目表发给聘请的专家，他们根据自己的经验，按照上述评 分要素，参考表1表5的评分准则，对织机的各系统、部件进行打分。表6织机可靠性分配表机型：日期：年 月日评分人：单位：序号系统及部件名 称复杂程度ei1技术难度（工艺条件）e工作时间e

24、i3维修性ei4故障致命 度e1i2i523410第二部分可靠性文件第二部分评分结果汇总和计算将各位专家的评分表汇总后，计算各系统、部件的分配结果，若进一步需要知 道某部件中的某关键零件的分配目标值，则可用该系统或部件分配到的目标值按上 述方法再进一步进行分配，如此深入，直到获得所需要的零件、器材等的可靠性目 标分配值。计算系统或部件各要素的评分均值eil、ei2、ei3、ei4、ei5,即所有专家在对各 系统、部件五种要素的评分结果相对稳定后，分别取其各要素的评分均值。计算各系统、部件的评分数段,二ex e 义e 义e 义e式中：W.第彳个系统或部件的评分数整机(除器材外)的其余系统、部件的

25、评分数nWs=工匕Z=1式中：n 系统或部件个数计算各系统、部件的评分系数a 二段./W式中：a,第z个系统或部件的评分系数7织机可靠性指标的置信区间及对各系统、部件的可靠性分配计算根据喷气织机近几年的质量水平，规定其平均无故障工作时间(MTBF)为2000h。 以此目标值作为分配计算基础。整机故障数r=10 次织机在置信度为90%时的平均无故障时间的置信区间单侧置信下限为MTBF =2T/ X 2(2r+2)=2 X 24800/X2 (2 X 10+2)=49600/30.81=1609.9h双侧置信区间1苗下限和上限分别为.9MTBFl=2T/X 2(2r+2)= 2X24800/X20

26、 05(2X 10+2)=49600/12.34=4019hMTBF =2T/ X 2(2r)= 2X 24800/X20 95 (2 X 10)=49600/31.41=1579h以上估计值瀚着MtBF真值落在这个区间的概率至少为90%。各系统或部件的失效率九二a九式中：；一一第，个系统或部件的失效率11第二部分可靠性文件第二部分7.4各系统或部件的平均无故障工作时间MTBFi= i 式中：MTBF第i个系统或部件的平均无故障工作时间 7.5各系统或部件的故障次数r = 24800/MTBFi式中：ri第i个系统或部件的故障次数7.6织机各系统、部件的可靠性目标值的分配计算结果见表7。8几点

27、说明可靠性分配所进行的专家评分和取值按德尔菲（Delphi）法的步骤进行。在评分 过程中，各位专家独立地进行评分，若第一轮评分意见比较一致，则可一次评分结 束；若评分意见不一致，则取专家评分意见的中位值作为专家的集体意见反馈给各 位专家，并请他们根据这个结果，在考虑其他专家的意见后修改自己的意见。如果 某位专家对评分要素的评分明显偏高或偏低，则请该专家陈述其评分依据，并反馈 给其他专家参考，在此基础上进行第二轮打分，如此反复迭替，直到评分结果相对 稳定。在各项计算结束后，要进行验算，以保证各系统、部件分配的失效率之和小于或 等于整机的失效率目标值。12表7喷气织机整机可靠性分配结果汇总表序号系

28、统及部件名称复杂程度ei1技术难度ei2工作 时间 ei3维修 性 ei4故障后果ei5评分数wi评分系数 ai失效率分入i（次/1051主传动部分781065168000.0867947923.1242送经部分771066176400.0911345313.2803引纬部分87967211680.1093614383.9374开口部分771064117600.0607563542.1875打纬部分771064117600.0607563542.1876卷曲部分761066151200.0781153132.8127剪刀部分56888153600.0793552382.8568绞边部分5610

29、86144000.0743955362.6789润滑部分57866100800.0520768751.87410储纬器77866141120.0729076252.62411电控箱971066226800.1171729694.21812电气部分691076226800.1171729694.218整机评分数Ws19356013表7喷气织机整机可靠性分配结果汇总表（续）序号子系统及部件名称工艺条件ei2工作时间ei3维修性ei4故障致命度ei5评分数w.评分系数ai失效率分配匕（次/ 106h1综丝8104928800.1678321670. 8391(2综框7106729400.171328

30、6710.856643钢箝6106828800.1678321670.839164边撑8104928800.1678321670.839165喷嘴9106843200.2517482511.258746轴承6103712600.0734265730.367131716014可靠性文件第三部分可靠性文件第三部分喷气织机的故障模式及判据1范围本文件规定了喷气织机（以下简称织机）的故障定义、分类、等级、判据及故障模式。本文件适用于评价和分析织机在使用及测定试验过程中发生的故障。2引用标准GB/T 3187-1994 可靠性、维修性术语FZ/T 9400X喷气织机3故障定义产品不能执行规定功能的状态称

31、为故障。它包括以下几个方面：a）产品在规定时间、规定条件下，不能完成其规定的功能；b）产品在规定条件下，一个或几个性能参数不能保持在规定的界限之内；c）产品在规定的使用条件下，其零部件、元器件的破裂、断裂、卡死等损坏状态；d）由于操作失误造成零部件、元器件的损坏或产品功能失效。4故障分类概述根据织机的特点，按照故障发生的原因，本文件将故障分为三类：本质故障、误用故 障、从属故障。本质故障在规定使用条件下，由于织机整机及零部件、元器件本身固有因素或缺陷而引起的故 障，包括性能下降超过规定限值。误用故障不按规定条件使用而引起的故障，如未按使用说明书规定或违反操作规程和使用环境 等引起的故障。从属故

32、障由某一故障引起的派生故障，如织机电控失灵而引起其它零部件损坏，开口回综弹簧 或钢丝绳断裂而引起综框的扭曲损坏等，这些均属从属故障。5故障等级概述根据织机发生故障所造成的危害程度、维修的难易度以及造成的经济损失等因素综合 考虑，将织机的故障分为五个等级，用i、n、in、w、v分别表示致命故障、重大故障、 重要故障、次要故障及轻微故障。致命故障（I级）导致人身伤残或造成重大经济损失的故障。加权系数为20。重大故障（II级）15可靠性文件 第三部分主要关键零部件损坏，造成严重的经济损失的故障。如：曲轴、打纬摇轴断裂、墙板 断裂、电控箱烧毁等。加权系数为10。重要故障（III级）织机的主要零部件严重

33、损坏，导致织机的规定功能显着下降或不能继续开机，需要更 换主要零部件或需要解体才能排除的故障。如：织机综框断裂、箝座断裂、箱体严重漏油、 曲轴严重磨损等。加权系数为1。次要故障（W级）一般零件的损坏、裂纹、磨损、失效等，需要更换非主要零部件但不需要解体的故障。 如：运动件磨损、更换主要皮带等。加权系数为0.5。轻微故障（V级）对织机的性能和使用无多大影响，只需要调整或更换非主要零部件，且不导致停机或 停机时间在30分钟之内的。如：更换标准件、易损件、调整零部件等。加权系数为0.2。 6故障判据由于织机本身机械、电气等因素而引起停机均判为故障，不引起停机的轻微故障只作 记录，不作统计。在织机测定

34、试验中，只计本质故障的次数和等级，由此而引起的从属故障的次数不计， 但故障的等级应按本质故障和从属故障综合造成的后果来判定。误用故障以及由此而引起的从属故障不作统计，但应作记录。由于织机故障引起布面质量问题，如云织、边撑疵、坏边、稀密路、连续性跳花等， 均计为引起该布面质量的零部件的故障。由于织机故障造成的断头率异常，则计为造成该现象的零部件的故障。需要停机维修和更换下来检修的零部件的故障等级，要以该零部件的重要性、故障造 成的危害程度以及实际维修时间等作综合判定。对于在故障模式中未列入的零部件的故障，可参考故障模式中相类似的零部件的故障 来判定，也可按照本文件规定的故障等级和故障判据来判定。7故障模式定义：故障模式即为产品故障的表现形式，一般可通过人的感官或测量仪器、仪表观 测到的故障形式。织机故障模式见表1。16序号名称故障模式所属系统 或部件故障 等级加权 系数备注1机架部分机架部分有裂纹、或损坏II10不可修复III1可修复左右墙板箱有严重漏油现象III1螺栓断III1难取出2主传动部分离合制动器磨损主传动部件W0.5主轴断裂I1皮带断裂I1齿轮严重磨损I1轴承严重磨损I13送经部分运动件磨损、