系統(tǒng)可靠性基本知識PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1第1頁/共87頁2021-12-123第2頁/共87頁2021-12-124第3頁/共87頁2021-12-125第4頁/共87頁2021-12-126第5頁/共87頁2021-12-127事件事件（使用（使用方法）方法）生生 產(chǎn)產(chǎn)驗驗 收收裝卸和裝卸和公路運公路運輸輸裝卸和裝卸和鐵路運鐵路運輸輸裝卸裝卸和空和空運運裝卸和裝卸和船運船運裝卸和后勤裝卸和后勤支援運輸支援運輸（最壞路線）（最壞路線）有遮蔽存貯有遮蔽存貯，帳篷，圓，帳篷，圓屋頂屋頂無遮蔽無遮蔽存儲存儲工作準(zhǔn)工作準(zhǔn)備階段備階段發(fā)射發(fā)射階段階段調(diào)整調(diào)整狀態(tài)狀態(tài)導(dǎo)彈處導(dǎo)彈處于戰(zhàn)斗于戰(zhàn)斗位置位置發(fā)射后第發(fā)射后第一個動作一個動作飛行階

2、段飛行階段命中命中目標(biāo)目標(biāo)生產(chǎn)生產(chǎn)階段階段后后 勤勤 階階 段段運運 輸輸儲存儲存/ /后勤階段后勤階段使用階段使用階段準(zhǔn)備階段準(zhǔn)備階段任務(wù)階段任務(wù)階段發(fā)射段發(fā)射段慣性飛行段慣性飛行段下降段下降段主主動動段段某導(dǎo)彈的壽命剖面第6頁/共87頁2021-12-128第7頁/共87頁2021-12-129第8頁/共87頁2021-12-1210)()(tPtR 第9頁/共87頁2021-12-121100)()(NtrNtR 第10頁/共87頁2021-12-12120)()(NtrtF 1)()( tFtR第11頁/共87頁2021-12-1213對偶性對偶性 非減函數(shù)非減函數(shù) 非增函數(shù)非增函數(shù)

3、單調(diào)性單調(diào)性 00，1 1 00，1 1 取值范圍取值范圍 )(tR)(tF)(1tF)(1tR第12頁/共87頁2021-12-1214由密度函數(shù)的性質(zhì)由密度函數(shù)的性質(zhì)1)(0dttf可知：可知：ttdttfdttftFtR)()(1)(1)(0因此，因此， R(t)、F(t) 與與 f(t) 之間的關(guān)系如圖所示。之間的關(guān)系如圖所示。、第13頁/共87頁2021-12-1215dttNtdrts)()()( 第14頁/共87頁2021-12-1216ttNtrts )()()( 第15頁/共87頁2021-12-1217第16頁/共87頁2021-12-1218t（年）（年）r(t) 100

4、0個個 r(t) 1000個個 (t)(%/年年)001012113214315436767131082314937151799118100/01.001.011.021.033.126.4511.4918.1823.81100.0/第17頁/共87頁2021-12-1219圖 人類典型的健康曲線t ( (t) )為革命健康工作五十年年幼體弱年富力強年老體衰AB第18頁/共87頁2021-12-1220產(chǎn)品典型的故障率曲線產(chǎn)品典型的故障率曲線t t使用壽命使用壽命早期早期故障故障偶然故障偶然故障耗損故障耗損故障A AB B規(guī)定的規(guī)定的故障率故障率維修后故障維修后故障率下降率下降 (t)第19頁

5、/共87頁2021-12-1221第20頁/共87頁2021-12-1222六種模式所占的比率六種模式所占的比率（美國聯(lián)合航空公司統(tǒng)計）（美國聯(lián)合航空公司統(tǒng)計）第21頁/共87頁2021-12-1223?第22頁/共87頁2021-12-1224)()()()()()()()()(00tRtftNtNdttNtdrdttNtdrtss ，所所以以由由于于dttdRtf)()( tttRdtttRtdRdtt00| )(ln)()()()( tdttetRetRto )()()(第23頁/共87頁2021-12-1225（系統(tǒng)）產(chǎn)品典型的故障率、可靠度和故障密度函數(shù)曲線t (t)早期早期故障故障

6、偶然故障偶然故障耗損故障耗損故障f(t)R(t)第24頁/共87頁2021-12-1226 00)()(dttRdtttfTTF 10 dteTtTF 0101NiiTFtNT第25頁/共87頁2021-12-122701001NTtNTNiiBF 第26頁/共87頁2021-12-1228基本修復(fù)與完全修復(fù)t)(t基本修復(fù)完全修復(fù)t101產(chǎn)品修復(fù)后瞬間的故障率與故障前瞬間的故障率相同產(chǎn)品修復(fù)后瞬間的故障率與新產(chǎn)品剛投入使用時的故障率相同第27頁/共87頁2021-12-1229第28頁/共87頁2021-12-1230可靠壽命可靠壽命使用壽命使用壽命(t)*tt)(tR*Rtrt第29頁/共

7、87頁2021-12-1231第30頁/共87頁2021-12-1232 ( (t) )t首次翻修期規(guī)定的故障率AB (=1/MTBF)翻修間隔期使用壽命使用壽命第31頁/共87頁2021-12-1233第32頁/共87頁2021-12-1234第33頁/共87頁2021-12-1235 nkknkknqpCXRpnpnpqXDnpXE1)()1 ()()(第34頁/共87頁2021-12-1236功的概率。一般說來，若容許k個元件失效，則系統(tǒng)成功的概率便為前k+1項之和。第35頁/共87頁2021-12-12370,!lim npekqpCkknkknn ,.2 , 1 , 0, 0,!)(

8、 kekkXPk nxkkekXRXDXE !)()()(第36頁/共87頁2021-12-1238222)(21)( tetf第37頁/共87頁2021-12-1239dteetRtftdtetFtRdtedttftFtttttttt 222222222)(2)(2)(02)(0)()()(21)(1)(21)()( 第38頁/共87頁2021-12-1240222)(ln21)( tettf第39頁/共87頁2021-12-1241第40頁/共87頁2021-12-12420,)(1)( tetFtRt 0,)()()( ttRtft 10dteMTTFMTBFt或( () )2221)(

9、)( ETTETD第41頁/共87頁2021-12-1243第42頁/共87頁2021-12-1244第43頁/共87頁2021-12-1245 ttmttetFtRxexFmmxmx1)()(1)(1)(第44頁/共87頁2021-12-1246第45頁/共87頁2021-12-1247第46頁/共87頁2021-12-1248第47頁/共87頁2021-12-1249第48頁/共87頁2021-12-1250 10 dtetMTTRt第49頁/共87頁2021-12-1251MTTRMTBFMTBFtA )(第50頁/共87頁第51頁/共87頁2021-12-1253第52頁/共87頁20

10、21-12-1254第53頁/共87頁2021-12-1255第54頁/共87頁2021-12-1256第55頁/共87頁2021-12-1257反映目標(biāo)說明示例戰(zhàn)備完好性戰(zhàn)備完好性軍事單位接到命令時，實施其作軍事單位接到命令時，實施其作戰(zhàn)計劃的能力戰(zhàn)計劃的能力TBF、TBM、TMFHBF任務(wù)成功性任務(wù)成功性任務(wù)開始時給定的可用性下，系任務(wù)開始時給定的可用性下，系統(tǒng)在規(guī)定的任務(wù)剖面內(nèi)任意時刻統(tǒng)在規(guī)定的任務(wù)剖面內(nèi)任意時刻能夠工作和完成規(guī)定功能的能力能夠工作和完成規(guī)定功能的能力PMC、TBCF維修人力費用維修人力費用系統(tǒng)需要維修人力的頻度與多寡系統(tǒng)需要維修人力的頻度與多寡TBF、TBM、TMFHB

11、F TTR保障資源費用保障資源費用系統(tǒng)對備件、維修工具、維修設(shè)系統(tǒng)對備件、維修工具、維修設(shè)備等的要求備等的要求TBR第56頁/共87頁2021-12-1258第57頁/共87頁2021-12-1259FSTTMFHBFBF/ 飛行時間飛行時間產(chǎn)品工作時間產(chǎn)品工作時間MCBCFMCPtTePBCFTtln或 /1 BFT )(BFBMTKT KTTBRBF /第58頁/共87頁2021-12-1260第59頁/共87頁2021-12-1261第60頁/共87頁2021-12-1262第61頁/共87頁2021-12-1263第62頁/共87頁2021-12-1264TRBFBFiTTTA 第63

12、頁/共87頁2021-12-1265第64頁/共87頁2021-12-1266使使 用用 指指 標(biāo)標(biāo) 合合 同同 指指 標(biāo)標(biāo) 目標(biāo)值目標(biāo)值 門限值門限值 規(guī)定值規(guī)定值 最低可接受值最低可接受值 期望期望裝備達到裝備達到的使用指標(biāo)，的使用指標(biāo)，它既能它既能滿足滿足裝裝備使用需求，備使用需求，又可使裝備達又可使裝備達到最佳的效費到最佳的效費比，是比，是確定規(guī)確定規(guī)定值的依據(jù)定值的依據(jù) 裝備裝備必須達到必須達到的使用指標(biāo)，的使用指標(biāo)，它能它能滿足滿足裝備裝備的使用需求，的使用需求，是是確定最低可確定最低可接受值的依據(jù)接受值的依據(jù) 合同和研制任合同和研制任務(wù)書中規(guī)定的務(wù)書中規(guī)定的期望期望裝備達到裝備達

13、到的合同指標(biāo)，的合同指標(biāo)，它是承制方進它是承制方進行行可靠性設(shè)計可靠性設(shè)計的依據(jù)的依據(jù) 合同和研制任合同和研制任務(wù)書中規(guī)定的、務(wù)書中規(guī)定的、裝備裝備必須達到必須達到的合同指標(biāo)，的合同指標(biāo)，它是進行它是進行考核考核或驗證的依據(jù)或驗證的依據(jù) 第65頁/共87頁2021-12-1267表表 F-4、F-15、F-16與與F-22(ATF)的的RMS比較比較機種機種MFHBF（h）MMH/FH非計劃非計劃維修工時維修工時每架飛機的維每架飛機的維修人力（人）修人力（人）使用可用使用可用度度A0(%)再次出動準(zhǔn)再次出動準(zhǔn)備時間備時間TAT(min)F-4E1.026.024.550 F-15A3.5(1.

14、68)11.27(22)20.680(68)12F-15C2.61516.68625F-16A2.9(3.3)12(10)19.690(84)27F-22(ATF)5.04.58.59318第66頁/共87頁2021-12-1268序序號號產(chǎn)品類型產(chǎn)品類型參數(shù)名稱參數(shù)名稱門限值門限值目標(biāo)值目標(biāo)值門限值與門限值與目標(biāo)值之比目標(biāo)值之比備注備注1F-16A戰(zhàn)斗機戰(zhàn)斗機MFHBF1.75h2.9h0.6 2F/A-18A戰(zhàn)斗機戰(zhàn)斗機MFHBF1.44h5.0h0.29 3UH-60A直升機直升機MFHBF3.5h4.0h0.88“黑鷹黑鷹”直升機直升機4CH-53E直升機直升機MFHBF0.71h0.

15、92h0.75 5B-1B轟炸機轟炸機MTBM0.250.28h1.0h0.250.28 6B-2轟炸機轟炸機MFHBUM0.2h0.36h0.55 7F/A-18A戰(zhàn)斗機戰(zhàn)斗機MSCP0.26h0.90.29 8B-1B轟炸機轟炸機MSCP0.780.920.85 9彈道導(dǎo)彈彈道導(dǎo)彈飛行可靠度飛行可靠度0.60.90.67 10巡航導(dǎo)彈巡航導(dǎo)彈飛行可靠度飛行可靠度0.580.880.66為為AGM-86B型型11空空-空導(dǎo)彈空導(dǎo)彈MCHBM200h450h0.44為為AIM-120型型12導(dǎo)航吊艙導(dǎo)航吊艙MTBF29.6h50h0.59 第67頁/共87頁2021-12-1269序號序號產(chǎn)品

16、類型產(chǎn)品類型參數(shù)名稱參數(shù)名稱門限值門限值目標(biāo)值目標(biāo)值門限值與門限值與目標(biāo)值之比目標(biāo)值之比備注備注13直升機照明系統(tǒng)直升機照明系統(tǒng)MTBOMF280h750h0.37陸軍直升機陸軍直升機14航空動力裝置航空動力裝置MFHBF27.0h66.0h0.41用于用于F-16戰(zhàn)斗機戰(zhàn)斗機15航空電子系統(tǒng)航空電子系統(tǒng)MFHBF5.7h8.3h0.69用于用于F-16戰(zhàn)斗機戰(zhàn)斗機16飛行控制系統(tǒng)飛行控制系統(tǒng)MFHBF18.0h30.0h0.60用于用于F-16戰(zhàn)斗機戰(zhàn)斗機17機載武器系統(tǒng)機載武器系統(tǒng)MFHBF65.0h85.0h0.76用于用于F-16戰(zhàn)斗機戰(zhàn)斗機18機載雷達機載雷達MTBF60.0h100

17、h0.60用于用于F-16戰(zhàn)斗機戰(zhàn)斗機19機載雷達顯示器機載雷達顯示器MTBF130h475h0.27用于用于F-16戰(zhàn)斗機戰(zhàn)斗機20平視儀平視儀MTBF150h500h0.30用于用于F-16戰(zhàn)斗機戰(zhàn)斗機21飛行控制計算機飛行控制計算機MTBF100h400h0.25用于用于F-16戰(zhàn)斗機戰(zhàn)斗機22火控計算機火控計算機MTBF280h700h0.39用于用于F-16戰(zhàn)斗機戰(zhàn)斗機23F-15MMH/FH19.9711.271.77 第68頁/共87頁2021-12-1270序號序號產(chǎn)品類型產(chǎn)品類型參數(shù)名稱參數(shù)名稱門限值門限值目標(biāo)值目標(biāo)值門限值與門限值與目標(biāo)值之比目標(biāo)值之比備注備注24F-117

18、MMH/FH37.022.01.67 25A-7AMMH/FH17.09.61.77 26UH-60AMMH/FH3.82.81.36 27YA-64MMH/FH13.08.01.63 28B-2MMH/FH62.950.01.26 29F-15MTTR2.55h1.95h1.30 30F-15AA070%80%0.875 31F-16AA085%90%0.944 32AGM-86BA087%93%0.935 33UH-60AA080%82%0.975 第69頁/共87頁2021-12-1271第70頁/共87頁2021-12-1272第71頁/共87頁2021-12-1273第72頁/共87頁2021-12-1274分系統(tǒng)分系統(tǒng)飛行小時飛行小時工作小時工作小時故障數(shù)故障數(shù)綜合航電系統(tǒng)綜合航電系統(tǒng)TTF1TTO1N1武器系統(tǒng)武器系統(tǒng)TTF2TTO2N2機械系統(tǒng)機械系統(tǒng)TTFITTOiNi動力裝置動力裝置TTF