五项技术培训可靠性维修性工程技术

可靠性维修性综合保障

软件工程风险评估技术

2005年5月1中国新时代质量体系认证中心培训部9/27/20231培训目的〔3〕1〕明确和理解GJB9001A-2001关于五项技术的运用要求；2〕了解并掌握五项技术的根本概念、内容、要求和方法；3〕了解QMS审核关于五项技术的审核要点。课时安排〔24h〕可靠性、维修性：10h；综合保障：4h；软件工程：6h；风险评估：2h；机动/答疑：2h。可靠性维修性综合保障

软件工程风险评估技术9/27/20232第一局部：可靠性维修性工程技术课程内容结构〔5〕1〕标准的要求和R、M的根本概念；2〕与顾客要求有关的R、M技术；3〕产品实现过程的R、M技术；4〕测量、分析和改进中的R、M技术；5〕关于运用R、M技术的审核。

参见教材图1-1〔P1〕9/27/20233GJB9001A标准的要求7.3.1h〕“运用优化设计和可靠性、维修性、综合保障等专业工程技术进行产品设计和开发〞说明〔4〕：1〕装备开展的迫切需要，GJB9001A推动；2〕可靠性、维修性首先是设计出来的，其次是生产和管理出来的；强调设计和开发过程；生产单位也同样负有责任；3〕优化设计不能取代或替代可靠性、维修性技术；4〕贯彻执行法规和标准〔见附录一，P144〕。第一局部：可靠性维修性工程技术9/27/20234适用范围〔4〕：1〕飞机、舰船、导弹、航天器、装甲车辆、核装置、电子装备等武器系统及其分系统或配套的整机设备；2〕不属上述武器系统、分系统或配套设备，但顾客〔军方/直接用户或中间用户〕有要求的产品；3〕对交付使用后不进行维修的产品，如果在贮存寿命期内和使用前存在维修性问题，也应开展相应的维修性工程活动；4〕产品寿命周期的各个阶段。

第一局部：可靠性维修性工程技术9/27/20235工程实例〔2〕美国海军电子实验室统计，产品不可靠原因，设计占40%，元器件占30%，制造占10%，使用维护不当占20%。

美国某型导弹制导系统全寿命周期费用关系：

第一局部：可靠性维修性工程技术LCC设计采购维护高可靠设计10059.210.230.5传统设计158.4209.4999/27/20236工程实例〔2〕我国“神舟5号〞载人飞船可靠度0.91，经过可靠性增长试验〔RGT〕，可靠度可达0.95。“神舟6号〞运载火箭CZ-2F可靠度0.97。

某型地空导弹可靠性与99%概率击落敌机的关系：

第一局部：可靠性维修性工程技术导弹可靠度0.990.900.80需发射的导弹数

1239/27/20237可靠性：产品在规定条件下、规定时间内，完成规定功能的能力。可靠性工程：为确定和到达产品的可靠性要求而进行的一系列技术与管理活动。根本可靠性：产品在规定的条件下，规定的时间内，无故障工作的能力。根本可靠性反映产品对维修人力的要求。确定根本可靠性值时，应统计产品的所有寿命单位和所有的关联故障。任务可靠性：产品在规定的任务剖面内完成规定功能的能力。剖面：产品在规定的时间内所经历事件和环境的时序的描述。第一局部：可靠性维修性工程技术9/27/20238

火炮的寿命剖面

火炮的任务剖面9/27/20239根本可靠性与任务可靠性的比较

1）在没有后勤保障情况下系统工作能力的度量2）计及所有需要维修保障的故障3）采用冗余会降低基本可靠性4）通常等于或低于任务可靠性1）系统完成任务能力的度量2）仅涉及引起任务失败的故障3）通过冗余可提高任务可靠性4）通常高于基本可靠性

第一局部：可靠性维修性工程技术9/27/202310固有可靠性：在规定的使用和保障条件下，通过设计和制造使产品所具有的可靠性。使用可靠性：产品在实际的环境中使用时所呈现的可靠性，它反映产品设计、制造、安装、环境、使用和维修等因素的综合影响。可靠性合同指标：与固有可靠性有关，分规定值和最低可接受值。可靠性使用指标：与使用可靠性有关，分目标值和门限值。第一局部：可靠性维修性工程技术9/27/202311使用可靠性与固有可靠性的比较1）用于描述产品在计划环境中使用时的可靠性水平2）由使用需要导出

3）受到产品设计、制造、使用环境、维修策略、修理等的组合影响

4）用使用值表示

5）一般低于固有可靠性

6）典型参数：MTBM、MCSP1）用于度量和评价承制方的可靠性工作水平2）根据使用可靠性要求转换

3）只受产品设计与制造的影响4）用固有值表示

5）一般高于使用可靠性6）典型参数：MTBF、MTBCF第一局部：可靠性维修性工程技术9/27/202312可靠性使用指标与合同指标的比较第一局部：可靠性维修性工程技术目标值门限值规定值最低可接受值期望装备达到的使用指标，它既能满足装备使用需求，又可使装备达到最佳的效费比，是确定规定值的依据

装备必须达到的使用指标，它能满足装备的使用需求，是确定最低可接受值的依据，也是现场验证的依据合同和研制任务中规定的期望装备达到的合同指标，它是承制方进行可靠性设计的依据合同和研制任务书中规定的、装备必须达到的合同指标，它是进行厂内考核或验证的依据9/27/202313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，保持或恢复到规定状态的能力。维修性工程：为了确定和到达产品的维修性要求而进行的一系列技术与管理活动。固有维修性：在理想的保障条件下表现出来的维修性，它完全取决于设计与制造。使用维修性：不仅包括产品设计、生产的影响，而且包括安装和使用环境、维修策略、保障延误等因素的综合影响。第一局部：可靠性维修性工程技术9/27/202314维修性合同指标：与固有维修性有关，分规定值和最低可接受值。维修性使用指标：与使用维修性有关，分目标值和门限值。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〕，并隔离其内部故障的能力。第一局部：可靠性维修性工程技术9/27/202315测试的分类〔7〕：1〕系统测试和分部测试；2〕静态测试和动态测试；3〕开环测试和闭环测试；4〕在线测试和离线测试；5〕机内测试〔BIT〕和外部测试；6〕定量测试和定性测试；7〕自动测试、半自动测试和人工测试。第一局部：可靠性维修性工程技术9/27/202316工程实例〔1〕国外某型歼击机可靠性、维修性参数和指标〔表1-3，P7〕第一局部：可靠性维修性工程技术合同中参数项目规定值/目标值最低可接受值/门限值研制结束时最低可接受值固有可用度Ai0.85/0.76/0.61再次出动准备时间TTA(min)151515出动架次率rSG/4/3暂不考核任务成功概率PMC/0.95/0.86暂不考核平均故障间隔时间MTBF(h)4.29/3.43/2.74每飞行小时直接维修工时LDMF/20/16暂不考核首翻期（飞行小时）1000给出初始值总寿命（飞行小时）（日历年）400020逐步给出9/27/202317订购方职责〔6〕：1〕制定并实施可靠性方案，对装备寿命周期的可靠性工作进行有效的管理；2〕提出型号的可靠性要求和可靠性工作工程要求，将可靠性使用要求转化为可靠性合同要求，并纳入研制总要求及相关附件；3〕与承制方协商有关的可靠性要求和可靠性工作工程要求，并纳入合同或相关文件；4〕对承制方的可靠性工作进行监控，主持或参与可靠性评审，对可靠性鉴定和验收试验的结果进行认定；5〕按合同规定向承制方提供开展可靠性工作所必须的信息；6〕装备部署后，组织进行使用可靠性评估和改进等。第一局部：可靠性维修性工程技术9/27/202318承制方职责〔6〕：1〕协助订购方对装备的可靠性要求进行可行性分析，确保可靠性要求的合理性和可实现性；2〕制定并实施详细的可靠性工作方案，落实合同要求的各项可靠性工作，实现合同规定的可靠性要求；3〕对转承制方的可靠性工作进行监控，按转承制或供给合同严格验收转承制产品和外购器材；4〕根据合同规定向订购方提供资料及数据；5〕对使用中暴露的设计、工艺缺陷负责改进；6〕协助订购方通过采取有效的纠正措施实现使用可靠性改进等。第一局部：可靠性维修性工程技术9/27/202319GB/T19004?质量管理体系业绩改进指南?“与组织的产品有关的顾客和最终使用者的需求和期望可包括：符合性、可信性、可用性；交付能力；产品实现后的活动；价格和寿命周期的费用；产品平安性；产品责任；环境影响〞。可用性：产品在任一时刻需要和开始执行任务时，处于可工作或可使用状态的程度。Ai=MTBF/(MTBF+MTTR)可信性：非定量表述可用性及其影响的因素〔R、M等〕的集合术语。第一局部：可靠性维修性工程技术9/27/202320价格和寿命周期费用〔LCC〕：产品平安性：不导致人员伤亡、系统毁坏、重大财产损失或不危及人员健康和环境的能力。第一局部：可靠性维修性工程技术A费用购买费用寿命周期费用图1-2.可靠性与寿命周期费用的关系可靠性工作费用9/27/202321可靠性定性要求为获得可靠的产品，对产品设计、工艺、软件及其他方面提出的非量化要求，包括：1〕采用成熟技术；2〕简化设计；3〕冗余设计；4〕降额设计；5〕热设计；6〕环境防护设计；7〕模块化设计；8〕FMEA；9〕FTA；10)环境应力筛选等。第一局部：可靠性维修性工程技术9/27/202322可靠性定量要求分使用参数/指标和合同参数/指标。如表1-3：某歼击机可靠性维修性参数与指标〔P7〕。说明〔4〕：1〕装备不同，参数不同。参照GJB1909.2-.10?装备可靠性维修性参数选择和指标确定要求?；2〕使用和合同参数的划分并不绝对；3〕顾客提出的可信性要求，应转换为相关参数。参见GJB1909.1；4〕可以建立“研制结束最低可接受值〞。第一局部：可靠性维修性工程技术9/27/202323注：MTBM：平均维修间隔时间；MCSP：完成任务的成功概率；MTBCF：致命故障间的任务时间。9/27/202324确定可靠性要求应注意的事项〔7〕：1〕全面考虑和权衡使用要求、费用、进度、技术水平等因素，使要求尽可能合理、可行；2〕明确产品的寿命剖面和任务剖面；3〕明确故障判别准那么和可靠性指标的验证方法；4〕明确可靠性指标何时或何阶段到达；5〕明确其它假设和约束条件；6〕可靠性要求论证工作的安排纳入可靠性方案；7〕要求承制方参与或承担的论证工作在合同中明确。第一局部：可靠性维修性工程技术9/27/202325常用可靠性参数分类：根本、任务、耐久性、贮存。可靠度R(t)：可靠性的概率度量。R(t)=P(ξ>t)，0≤R(t)≤1。对电子设备，R(t)=exp[-λt]。平均故障前时间MTTF：用于不可修复产品，表示产品的平均寿命。“时间〞作为寿命单位，也可以用公里、次数。MTTF=∑ti/n。平均故障间隔时间MTBF：用于可修复产品，表示产品的平均寿命。MTBF=T(t)/r。对电子设备，MTBF=1/λ。故障率λ(t)：亦称失效率。λ=r/T,单位：10-5/h，1Fit=10-9/h。对恒定故障率情况，λ(t)=λ。第一局部：可靠性维修性工程技术9/27/202326典型故障率曲线-浴盆曲线早期故障期入（t）使用寿命偶然故障期耗损故障期规定的故障率第一局部：可靠性维修性工程技术9/27/202327课间休息15分钟小结与回忆——关于对R、M的要求？R、M的根本概念？订购方和承制方的职责？R的参数和指标？R的常用参数？第一局部：可靠性维修性工程技术9/27/202328维修性定性要求为使产品能方便快捷地保持和恢复其功能，对产品设计、工艺、软件及其他方面提出的非量化要求。包括：1〕简化设计；2〕具有良好的维修可达性；3〕提高标准化和互换性；4〕防过失措施及标识；5〕维修平安性；6〕测试快捷；7〕可修复性；8〕人机环境因素；9〕软件的可维护性等。维修性定性要求是特别重要的。GJB/Z91?维修性设计技术手册?提供了指导。第一局部：可靠性维修性工程技术9/27/202329维修性定量要求与可靠性定量要求类似，分使用参数/指标和合同参数/指标。说明〔4〕：1〕装备不同，参数不同。参照GJB1909.2-.10?装备可靠性维修性参数选择和指标确定要求?和GJB2547?装备测试性大纲?；2〕使用和合同参数的划分并不绝对；3〕顾客提出的可信性要求，应转换为相关参数。参照GJB1909.1；4〕确定维修级别：基层级、中继级、基地级。第一局部：可靠性维修性工程技术9/27/202330平均修复时间〔MTTR〕：排除一次故障所需修复时间的平均值，且为实际修理时间，其中包括1〕准备；2〕故障检测诊断；3〕拆卸；4〕修复/更换；5〕重装；6〕调校；7〕检验；8〕清理和启动等。不计及供给和行政管理延误时间。

平均预防性维修时间：对产品进行预防性维修所用时间的平均值，不包括与产品工作同时进行的维修作业时间，也不包括供给和行政管理延误时间。

第一局部：可靠性维修性工程技术9/27/202331维修停机时间率MDT：产品每工作小时维修停机时间的平均值，维修包括修复性和预防性维修。反映产品单位工作时间的维修负担。

维修工时率MI：亦称维修性指数。MI=MMH/MOH。反映维修人力消耗，直接关系维修力量配置和维修费用。恢复功能用的任务时间MTTRF：排除一次严重〔致命性〕故障所需修复时间的平均值。第一局部：可靠性维修性工程技术9/27/202332故障检测率FDR〔rFD〕：用规定的方法正确检测到的故障与故障总数之比。rFD=ND/NT〔╳100%〕。故障隔离率FIR〔rFI〕：用规定的方法将检测到的故障正确隔离到不大于规定模糊度的故障数与检测到的故障数之比。rFI=NL/ND〔╳100%〕。注：L=1为确定性隔离，即BIT和其他测试设备将故障隔离到需要更换以排除故障的那个单元；L>1时是不确定性〔模糊〕隔离，即只能将故障隔离到1-L个可更换单元。虚警率FAR〔rFA〕：检测设备指示被测工程有故障，而实际没有故障的现象。rFA=NFA/〔NFA+NF〕〔╳100%〕第一局部：可靠性维修性工程技术9/27/202333确定维修性要求应注意的事项〔7〕：1〕全面考虑和权衡使用要求、费用、进度、技术水平等因素，使要求尽可能合理、可行；2〕明确产品规定的条件以及寿命和任务剖面；3〕明确故障判别准那么；4〕明确维修性指标的验证方法；5〕明确维修类别、维修级别和维修方式以及其它假设和约束条件；6〕维修性要求论证工作的安排纳入维修性方案；7〕要求承制方参与或承担的论证工作在合同中明确。第一局部：可靠性维修性工程技术9/27/202334产品实现过程的可靠性维修性技术重点为产品的设计和开发；GB/T19004要求对包括可信性在内的过程分析，以及对过程进行的管理。可靠性工作工程应用矩阵GJB450A-2004?装备可靠性工作通用要求?五个系列，其中新增2个。32个工作工程，其中新增14个。

可靠性工作工程(1-1).doc第一局部：可靠性维修性工程技术9/27/202335制定可靠性维修性工作方案主要内容〔9〕包括：1〕产品的可靠性维修性要求；2〕方案开展的可靠性维修性工作工程；3〕各工作工程的实施细那么，如：目的、范围、内容、程序、完成形式及评价方式；4〕部门职责及资源配置；5〕与产品研制方案中其他工作〔如：综合保障、试验、质量管理〕的协调说明；6〕数据资料的获取途径及需提交的资料工程；7〕评审的安排；8〕关键问题及其解决方案；9〕进度的安排。第一局部：可靠性维修性工程技术9/27/202336建立可靠性模型目的：用于定量分配、预计和评价产品的可靠性。内容：建立可靠性框图〔RBD〕和数学模型。范围：〔论证、〕方案、工程研制、定型阶段。说明〔3〕：1〕参照GJB813?可靠性模型的建立和可靠性预计?；2〕方案阶段是关键；3〕区分根本和任务可靠性，并需反复进行。第一局部：可靠性维修性工程技术9/27/202337可靠性框图RBD工程实例