可靠性、維修性設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)

1、XX研制可靠性、維修性設(shè)計(jì)報(bào)告制:核:準(zhǔn):藝:質(zhì)量會(huì)簽標(biāo)準(zhǔn)化檢查:XX有限公司2015年4月1概述32維修性設(shè)計(jì)32.1 設(shè)計(jì)目的32.2 設(shè)計(jì)原則32.3 維修性設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容32.3.1 簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)33 互換性41 防差錯(cuò)設(shè)計(jì)41 檢測(cè)性52.7維修中人體工程設(shè)計(jì)53維修性分析51 產(chǎn)品的維修項(xiàng)目組成51 系統(tǒng)平均故障修復(fù)試件（MTTR）計(jì)算模型51 MTTffi計(jì)算64可靠性設(shè)計(jì)7可靠性設(shè)計(jì)原則7可靠性設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容7簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)8降額設(shè)計(jì)8緩沖減振設(shè)計(jì)8抗干擾措施8熱設(shè)計(jì)85可靠性分析8可靠性物理模型（MTBF）8可靠性計(jì)算91概述XX是集音視頻無(wú)縫切換、實(shí)時(shí)字幕疊加、采集、存儲(chǔ)、傳輸、顯示

2、于一體的綜合性集成設(shè)備。在平臺(tái)上集成了視頻編輯、圖片編輯、文稿編輯軟件，編輯后的視頻、圖片能通過(guò)平臺(tái)播放出去。系統(tǒng)配置2-4部4G手機(jī)，內(nèi)置專(zhuān)用軟件，通過(guò)云平臺(tái)與本處理平臺(tái)連接，把手機(jī)視頻、圖片、草圖、短消息、位置實(shí)時(shí)上傳到處理平臺(tái)上，處理平臺(tái)可以實(shí)時(shí)將手機(jī)視頻無(wú)縫切播出去，在手機(jī)上可以在地圖上看到相互的軌跡與位置，平臺(tái)的地圖窗口也可以看到手機(jī)的位置與軌跡。也可通過(guò)聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程對(duì)本平臺(tái)上的實(shí)時(shí)視頻流或存儲(chǔ)的視頻資料進(jìn)行選擇讀取播放、存儲(chǔ)、編輯。使用專(zhuān)門(mén)定制的帶拉桿的高強(qiáng)度安全防護(hù)箱，外形尺寸56x45x26cm,重量小于20kg,便于攜帶。2維修性設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)目的維修性工程是XX研制系統(tǒng)工程的重要部分

3、，為了提高XX的可維修性，XX在研制過(guò)程中必須進(jìn)行有效的維修性設(shè)計(jì)，提出設(shè)計(jì)的目標(biāo)，以便在隨后的試制、試驗(yàn)等環(huán)節(jié)中嚴(yán)格貫徹設(shè)計(jì)要求，保證XX的維修性達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)遵循可達(dá)性、互換性、防差錯(cuò)性、標(biāo)準(zhǔn)化的原則；嚴(yán)格參照GJB368A-94裝備維修性通用大綱的規(guī)定執(zhí)行。維修性設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)不少于2部4G手機(jī)，遠(yuǎn)程采集音頻視頻圖片，繪制草圖，短消息，手機(jī)實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)軌跡，發(fā)送到平臺(tái)上顯示。手機(jī)與平臺(tái)通信應(yīng)適當(dāng)加密。2.2.2視頻插頭（座）、電源插頭（座）、控制信號(hào)插頭（座）進(jìn)行了區(qū)分設(shè)計(jì)標(biāo)2.3.3互換性2.33.1設(shè)備的零部件互換性列表，見(jiàn)表1表1設(shè)備零部件一覽表2.3.1.21手

4、機(jī)連續(xù)視頻與模擬輸入視頻能無(wú)縫切換到他意一路模擬輸出上號(hào)，避怩錯(cuò)查，并在接插件間預(yù)留了插拔空間名稱1手機(jī)452.3.5.21外形相同或相近的連接線，在內(nèi)部做了防差錯(cuò)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，不可能發(fā)外形、尺寸互換性功能、性能互換性備注WiFi天線系統(tǒng)恢復(fù)盤(pán)2.3.3.41設(shè)備均采用模塊化設(shè)計(jì)2.3.5防差錯(cuò)設(shè)計(jì)2.3.5.11連接線標(biāo)識(shí)清晰，并在技術(shù)手冊(cè)說(shuō)明錯(cuò)插、誤插現(xiàn)象4G天線I2.3.3.2維修工具為通用工具.在備品備件中有提供。2.3.3.3表1中所列器材，具有通用性2連接線3產(chǎn)品重量不太重，可由一人單獨(dú)操作；本產(chǎn)品表面無(wú)銳刺，對(duì)人體無(wú)傷害。3維修性分析產(chǎn)品的維修項(xiàng)目組成設(shè)備數(shù)量手機(jī)2XX1系統(tǒng)平均故

5、障修復(fù)試件（MTTR）計(jì)算模型若系統(tǒng)有n個(gè)可修項(xiàng)目組成，每個(gè)可修項(xiàng)目的平均故障率和相應(yīng)的平均修復(fù)時(shí)間為已知，則系統(tǒng)的平均修復(fù)時(shí)間為：n2iMctii=1Mcti=n2隊(duì)i=1式中入i第i個(gè)項(xiàng)目的平均故障率Mcti一第i個(gè)項(xiàng)目的平均修復(fù)時(shí)間3.3MTTR值計(jì)算根據(jù)系統(tǒng)產(chǎn)品多年來(lái)的維修記錄以及我公司設(shè)計(jì)人員的多方面計(jì)算,鄉(xiāng)成了系儻各部件維修參數(shù)一覽表，.監(jiān)視系統(tǒng)各部彳牛維修參數(shù)一覽表所處平均修復(fù)時(shí)維修平均故障率部件備注位置方式Tbfi數(shù)量名稱手機(jī)XX（小時(shí)）（小時(shí)/次）平臺(tái)外0.5整機(jī)替1000經(jīng)驗(yàn)值設(shè)備內(nèi)0.5整板替1000經(jīng)驗(yàn)值依據(jù)公式：n2隊(duì)Mctii=1Mcti=n2隊(duì)i=1其中，入1=T

6、bfi將各部件對(duì)應(yīng)得取值代入計(jì)算模型，可得Mcti=0.44（h）故系統(tǒng)得平均修復(fù)時(shí)間為0.44小時(shí)MTTRw0.5h4可靠性設(shè)計(jì)可靠性設(shè)計(jì)原則1）選擇設(shè)計(jì)方案時(shí)盡量不采用還不成熟的新系統(tǒng)和零件，盡量采用已有經(jīng)驗(yàn)并已標(biāo)準(zhǔn)化的零部件和成熟的技術(shù)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，零件數(shù)削減。考慮功能零件的可接近性，采用模塊結(jié)構(gòu)等以利于可維修性。設(shè)置故障監(jiān)測(cè)和診斷裝置。保證零件部設(shè)計(jì)裕度（安全系數(shù)/降額）。必要時(shí)采用功能并聯(lián)、冗余技術(shù)。如日本的液壓挖掘機(jī)等，采用雙泵、雙發(fā)動(dòng)機(jī)的冗余設(shè)計(jì)。2）慮零件的互換性。失效安全設(shè)計(jì)，系統(tǒng)某一部分即使發(fā)生故障，但使其限制在一定范圍內(nèi)，不致影響整個(gè)系統(tǒng)的功能。安全壽命設(shè)計(jì)，保證使用中不發(fā)

7、生破壞而充分安全的設(shè)計(jì)。例如對(duì)一些重要的安全性零件要保證在極限條件下不能發(fā)生變形、破壞。3）防誤操作設(shè)計(jì)加強(qiáng)連接部分的設(shè)計(jì)分析，例如選定合理的連接、止推方式?？紤]防振，防沖擊，對(duì)連接條件的確認(rèn)。靠性確認(rèn)試驗(yàn)，在沒(méi)有現(xiàn)成數(shù)據(jù)和可用的經(jīng)驗(yàn)時(shí)，這是唯一的手段。尤其機(jī)械零部件的可靠性預(yù)測(cè)精度還很低。主要通過(guò)試驗(yàn)確認(rèn)?？煽啃栽O(shè)計(jì)的基本內(nèi)容本合同可靠性指標(biāo)要求：MTBF1000h。在可靠性設(shè)計(jì)方面我們以下方面著手進(jìn)行：簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)可在保證性能的前提下，盡量采用軟件處理接收信號(hào)和故障檢測(cè)信號(hào)，減少元器件的種類(lèi)和數(shù)量，使用標(biāo)準(zhǔn)化單元組件和采用模塊化設(shè)計(jì)以提高產(chǎn)品的可靠性；降額設(shè)計(jì)合理地降低元器件所承受的go,使之

8、工作在額定功效以內(nèi)；緩沖減振設(shè)計(jì)合理采用隔離措施，利用減振裝置把設(shè)備保護(hù)起來(lái)，以耐受沖擊和振動(dòng)；抗干擾措施采用屏蔽方式濾波、屏蔽電纜。熱設(shè)計(jì)通過(guò)合理規(guī)劃設(shè)備內(nèi)部線路和電路板布局，使熱源有效分散以及通過(guò)開(kāi)設(shè)2個(gè)風(fēng)口，一個(gè)新風(fēng)口一個(gè)排風(fēng)口，使設(shè)備內(nèi)部氣流形成有效對(duì)流，起到充分散熱的效果。5可靠性分析便攜式XX由一系列整機(jī)、部件組成。在評(píng)估便攜式XX可靠性（MTBF）時(shí)，常常不可能獲得足夠的信息，利用各分系統(tǒng)、整機(jī)和部件的運(yùn)行信息對(duì)全套設(shè)備的可靠性進(jìn)行評(píng)估是必然要碰到的問(wèn)題。因此，如何利用整機(jī)和部件的運(yùn)行信息構(gòu)造全系統(tǒng)的靠性評(píng)估模型就成為一個(gè)十分重要的問(wèn)題。可靠性物理模型（MTBF）前面已經(jīng)提到便攜

9、式XX可靠性物理模型的特點(diǎn)是，設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間處于24小時(shí)所以為了確保系統(tǒng)不間斷運(yùn)行狀態(tài)，每個(gè)部件和系統(tǒng)均可能引起整個(gè)系統(tǒng)故障,有效運(yùn)行需要對(duì)系統(tǒng)定期檢測(cè)以發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品缺陷和故障，模型中的任務(wù)時(shí)間即為周期檢測(cè)，做好故障分類(lèi)統(tǒng)計(jì)。可靠性的數(shù)學(xué)模型和評(píng)估方法根據(jù)MTBF可靠性物理模型,可以確定MTBF的數(shù)學(xué)模型為：MTBF=nt*/r式中：r為故障數(shù)；n為參與測(cè)試設(shè)備數(shù)；t*測(cè)試時(shí)間；對(duì)系統(tǒng)中各部件的故障數(shù)做統(tǒng)一統(tǒng)計(jì)，然后進(jìn)行累加求和。如果統(tǒng)計(jì)期間無(wú)故障，r取1?？煽啃杂?jì)算我們對(duì)便攜式XX備進(jìn)行了可靠性參數(shù)MTBF統(tǒng)計(jì)計(jì)算，測(cè)試條件如下：交流供電：最大150W,50Hz,AC160V-230V環(huán)境溫度：-20C45C環(huán)境濕度：85%（不結(jié)露）測(cè)試地點(diǎn)：北京首貝科技生產(chǎn)組裝車(chē)間測(cè)試人員：王飛、顧天宇通電運(yùn)行完整設(shè)備3套，但由于生產(chǎn)設(shè)備有限，通電運(yùn)行時(shí)間21天（2015年10月8日-2015年10月28）,每天運(yùn)行24小時(shí)，每周檢查2次檢查結(jié)果見(jiàn)附件便攜式XX通電運(yùn)行記錄。計(jì)算結(jié)果：根據(jù)公式：MTBF=nt*/r式中：n取3,t*取24*21=504,r取1（無(wú)故障情況取1）MTBF=nt*/r=3*504/1=1512小時(shí)通過(guò)對(duì)可靠性MTBF物力建模和數(shù)學(xué)建模，統(tǒng)計(jì)計(jì)算結(jié)果為：MTBF=1512小時(shí)1000小時(shí)，滿足設(shè)計(jì)要求統(tǒng)計(jì)模型由于條件限制存在一定的局限性，但