可靠性、維修性設(shè)計(jì)報(bào)告書

1、-XX 研制可靠性、維修性設(shè)計(jì)報(bào)告編制：審核：批準(zhǔn)：工藝：質(zhì)量會(huì)簽：標(biāo)準(zhǔn)化檢查：XX 有限公司.-2015 年4月.-目錄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).32.3.3互換性.42.3.5防差錯(cuò)設(shè)計(jì).42.3.6檢測(cè)性.52.7維修中人體工程設(shè).計(jì)53 維修性分析.53.1產(chǎn)品的維修項(xiàng)目組.成53.2系統(tǒng)平均故障修復(fù)試件（MTTR ）計(jì)算模型.53.3 MTTR值計(jì)算.64 可靠性設(shè)計(jì).74.1可靠性設(shè)計(jì)原則.74.2可靠性設(shè)計(jì)的基本內(nèi).容74.2.1簡(jiǎn)化設(shè)計(jì).84.2.2降額設(shè)計(jì).84.2.3緩沖減振設(shè)計(jì).84

2、.2.4抗干擾措施.8.-4.2.5熱設(shè)計(jì)可靠性分析.885.1 可靠性物理模型（MTBF ）.85.2 可靠性計(jì)算9.-概述XX 是集音視頻無縫切換、實(shí)時(shí)字幕疊加、采集、存儲(chǔ)、傳輸、顯示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、圖片能通過平臺(tái)播放出去。系統(tǒng)配置 2-4 部 4G 手機(jī)，內(nèi)置專用軟件，通過云平臺(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)

3、的視頻資料進(jìn)行選擇讀取播放、存儲(chǔ)、編輯。使用專門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。維修性設(shè)計(jì)2.1 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，為了提高XX 的可維修性， XX在研制過程中必須進(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。2.2 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。2.3 維修性設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容2.3.1簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)2.3.1.1不少于 2 部 4G 手機(jī)，遠(yuǎn)程采集音頻視

4、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。.-2.3.1.2 手機(jī)連續(xù)視頻與模擬輸入視頻能無縫切換到任意一路模擬輸出上。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)號(hào)，避免錯(cuò)查，并在接插件間預(yù)留了插拔空間。2.3.3互換性2.33.1設(shè)備的零部件互換性列表，見表1表 1設(shè)備零部件一覽表序號(hào)名稱外形、尺寸互換性功能、性能互換性備注1手機(jī)2連接線34G天線4WiFi 天線5系統(tǒng)恢復(fù)盤2.3.3.2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。2.3.3.4 設(shè)備均采用模塊化設(shè)計(jì)。2

5、.3.5防差錯(cuò)設(shè)計(jì)2.3.5.1連接線標(biāo)識(shí)清晰，并在技術(shù)手冊(cè)說明。2.3.5.2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)生錯(cuò)插、誤插現(xiàn)象。.-2.3.6檢測(cè)性2.3.6.1視頻依視覺為判據(jù)，圖像畫面清晰穩(wěn)定、色彩鮮明為正常；2.3.6.2控制功能檢測(cè)時(shí)，在鍵盤上使用相關(guān)功能，受控前端平滑連續(xù)，圖像畫面清晰可見為正常；2.7 維修中人體工程設(shè)計(jì)2.7.1產(chǎn)品重量不太重，可由一人單獨(dú)操作；2.7.2本產(chǎn)品表面無銳刺，對(duì)人體無傷害。維修性分析3.1 產(chǎn)品的維修項(xiàng)目組成設(shè)備數(shù)量手機(jī)2XX13.2 系統(tǒng)平均故障修復(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

6、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：niM ctii=1Mcti=nii=1式中i第i 個(gè)項(xiàng)目的平均故障率Mcti第i 個(gè)項(xiàng)目的平均修復(fù)時(shí)間.-3.3 MTTR 值計(jì)算根據(jù)系統(tǒng)產(chǎn)品多年來的維修記錄以及我公司設(shè)計(jì)人員的多方面計(jì)算，形成了系統(tǒng)各部件維修參數(shù)一覽表，見下表3。表 3監(jiān)視系統(tǒng)各部件維修參數(shù)一覽表序維 修 部所處平均修復(fù)時(shí)維修平均故障率部件備注號(hào)件位置間方式Tbfi數(shù)量名稱（小時(shí)）（小時(shí) / 次）1手機(jī)平臺(tái)外0.5整機(jī)替10002經(jīng)驗(yàn)值換2XX設(shè)備內(nèi)0.5整 板 替10001經(jīng)驗(yàn)值換依據(jù)公式：niMctii=1Mcti=nii=11其中， i=Tbfi將各部件對(duì)

7、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)MTTR 0.5h.-可靠性設(shè)計(jì)4.1 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?？紤]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)生

8、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)?？啃源_認(rèn)試驗(yàn)，在沒有現(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。主要通過試驗(yàn)確認(rèn)。4.2 可靠性設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容本合同可靠性指標(biāo)要求：MTBF 1000h 。在可靠性設(shè)計(jì)方面我們以下方面著.-手進(jìn)行：4.2.1 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；4.2.2 降額

9、設(shè)計(jì)合理地降低元器件所承受的go，使之工作在額定功效以內(nèi)；4.2.3 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，以耐受沖擊和振動(dòng)；4.2.4 抗干擾措施采用屏蔽方式濾波、屏蔽電纜。4.2.5 熱設(shè)計(jì)通過合理規(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開設(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。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題。因此 , 如何利用整機(jī)和部件的運(yùn)行信息,

10、構(gòu)造全系統(tǒng)的靠性評(píng)估模型就成為一個(gè)十分重要的問題。5.1 可靠性物理模型（MTBF ）前面已經(jīng)提到便攜式XX 可靠性物理模型的特點(diǎn)是, 設(shè)備長時(shí)間處于24 小時(shí).-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，所以為了確保系統(tǒng)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)，做好故障分類統(tǒng)計(jì)?？煽啃缘臄?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)；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)期間無故障， r 取 1。5.2 可靠性

11、計(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： -20 45 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（無故障情況取1）MTBF=nt*/r=3*504/1=1512小時(shí)通過對(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