复杂流程工业人机系统可靠性分析

复杂流程工业人机系统可靠性分析

马笑潇，黄席樾，黄敏，倪霖（重庆大学自动化学院，重庆)
摘要：随着研究对象由小系统到大系统乃至复杂巨系统的演变，传统的系统可靠性理论已经很难适应复杂大系统对可靠性的要求。笔者在分析了流程工业的特殊性之后，阐述了针对复杂流程工业进行系统可靠性研究的必要性。并给出了流程工业人机系统可靠性分析的框架模型，认为复杂流程工业应该从人、网络传输、软件和设备硬件) 个方面综合研究，并对每一部份的可靠性研究进行了论述。

关键词：现代集成制造系统；流程工业；可靠性；人机一体化

始于50年代末的可靠性问题的研究，经历了从零部件的可靠性测试到系统可靠性分析的历程，至今已形成了一套以概率论、数理统计及随机过程为基础的较为完备的理论体系，对系统可靠性的描述、分析、评
测和控制已经形成了专门学科———可靠性工程学。
但随着研究对象由小系统到大系统乃至复杂巨系统的演变，原有的系统可靠性理论已经很难适应复杂大系统对可靠性的要求。必须在传统的可靠性分析方法的基础之上，运用系统工程的观点和大系统的理论来研
究复杂系统的可靠性问题。流程工业的现代集成制造系统是一类复杂的人机系统，由于-.+/ 的实施和维护需要巨大的人力、物力和资金的投入，因此，研究复杂流程工业的可靠性建模、预测、分配、优化和决策具有
重大的理论价值和实际效益。笔者在充分分析了复杂流程工业对可靠性的特殊需求之后，给出了对这类系统进行可靠性分析的框架体系，指出了体系中每一部分进行可靠性分析的研究内容。

1 复杂流程工业的特点及可靠性要求
2 流程工业系统可靠性的定义
3 复杂流程工业可靠性分析框架
4 结论
流程工业强调生产过程的整体性和连续性，具有批量生产、物流和能流连续、物料传输密闭以及运行环境恶劣的特点。CIPS的实施和维护需要巨大的人力、物力和资金的投入，这决定了深入研究这类系统的可
靠性具有重大的意义。由于复杂流程工业不能完全满足传统可靠性定义的隐含假设，因此对这类系统必须开辟新的研究方法。笔者运用系统工程的观点从大系统的角度提出了复杂流程工业可靠性研究的一般结构
模型，从这类系统中人、网络、软件及硬件设备4个方面的可靠性进行了全面阐述。