Relex Studio 可靠性预计与分配

Relex_Studio2009用户培训手册-可靠性预计与分配

Relex Studio 用户培训手册——Team, Corporate 及Enterprise 版
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目 录
第 1 章 可靠性预计与分配. 1
1.1. Relex Studio 可靠性预计与分配简介.. 1
1.2. Relex 可靠性预计与分配应用实例1 .. 1
1.2.1. 简介 2
1.2.2. Relex 应用过程. 3
1.3. 操作练习 13
1.3.1. 练习1. 13
1.3.2. 练习2. 14

第 1 章 可靠性预计与分配
1.1. Relex Studio 可靠性预计与分配简介
可靠性预计是对产品或者系统的可靠性进行定量的估计，推测其可能达到的可靠性水平，是其从定性考虑转入定量分析的关键之处，是实施可靠性工程的基础。
可靠性分配是把经过论证的可靠性目标值或可靠性预计值，从系统开始，自上而下地分配给各个子系统、部件、元器件，其目的是满足系统的可靠性设计要求，同时为设计提供依据。
Relex Studio 可靠性预计与分配软件包提供了强大的功能，不仅使用户能够预计设备的可靠性，还能支持八种可靠性分配方法；不仅提供了传统可靠性预计的基本方法，还集成了符合可靠性预计发展需要的最新的可靠性预计标准PRISM、电子元器件数据库查询与使用、NPRD/EPRD 数据库查询与使用、任务剖面可靠性预计以及非工作状态可靠性预计等优秀功能，能够快速精确地计算系统失效率，MTBF（平均故障间隔时间），可靠度和可用度。该软件包具有的特点有：CAD 导入向导，可扩展、并可智能化搜索的元件库，科学图表生成，可视化报告设计等等。
Relex Studio 的可靠性预计分析步骤如下：
a) 建立工程项目文件；
b) 创建产品结构树；
c) 输入系统环境参数及预计模型；
d) 输入组件和元器件的预计信息；
e) 查看元器件失效率（Pi 因子）；
f) 系统可靠性预计计算；
g) 敏感性图形分析；
h) 输出报告；
注：在使用可靠性预计分析模块前，请首先确保您具有使用该模块的权限，且Relex Studio 系统中有可用的授权供您使用。
1.2. Relex 可靠性预计与分配应用实例1
 分析对象：某指挥车的车载无线通讯系统
 分析目的：
 掌握Relex 可靠性预计应用过程
 掌握可靠性分配的应用过程
 掌握敏感性图形分析

1.2.1. 简介
 系统描述
我们要做的练习是虚拟某型导弹地面指挥系统的一个例子，分析的对象是指挥车的车载无线通讯系统，如图 1-1 车载无线发射系统示意图所示。
发射设备A 发射设备B
车载计算机
图 1-1 车载无线发射系统示意图
 工作原理说明
操作手通过车载计算机发出控制指令，通过车载计算机上的网卡与发射设备通信，发射设备接收到指令后以无线方式发射出去。
计算机上有两块网卡，分别通过网线连接到一个设备上。正常情况下，每个发射设备都发射同一条指令，只要有一个发射设备能够正确发射指令即表示任务成功。
 任务描述
计算机和发射设备安装在通讯指挥车上，车辆停稳后系统开始工作，环境温度范围为－15～60℃，可靠性考核标准温度为45℃。演习、训练状态下，系统为间歇工作方式，工作时间占整个任务时间60％。
 可靠性要求
可靠性定量要求：
 MTBF 的规定值为2000 小时 训练、演习状态基本可靠性考核：基本可靠度、任务可靠度均大于0.99
 战时状态任务可靠性考核：持续工作1000 小时任务可靠度大于0.80
 可用度大于0.90
 平均故障维修时间小于30min/0.5h
可靠性工作项目：
 可靠性预计
 工作状态可靠性建模及评估
 故障模式影响及危害性分析
 维修性分析
 故障树分析
 事件树分析
 Markov 分析
 现场数据评估
1.2.2. Relex 应用过程
1．新建一个项目，确保其中包括可靠性预计与分配模块，并为该项目文件起名为“车载发射系统”。可使用模块选项 或者点击图标激活可靠性预计；
2．创建产品系统树。案例中产品的系统结构如图 1-2所示。
主 板 网 卡
计算机通讯设备
车载发射系统
图 1-2 系统树
<注意：网卡和发射设备的数量都是2 个，其它均为1 个，所有的设备均可修。>
在Relex Studio 中，建好的系统树如图 1-3所示。
5．选择合适的预计模型。Relex 支持对系统、组件或器件级分别可以设置合适的预计模型。在本例中，对于进口器件，我们用MIL-HDBK-217 FN2 进行预计；对于国产器件，我们用GJB 299B 进行预计，器件来源描述见表 1-2。
根据上表所示，我们将系统的预计模型设为MIL-HDBK-217 FN2，这表示MILHDBK-217 FN2 为系统的默认模型，如果下属器件不选择预计模型，将采用MILHDBK-217 FN2 模型进行可靠性预计。因此，我们仅将RES、CCAP 和RRELAY 的预计模型设定为GJB 299B 应力分析法。
系统的可靠性预计模型的设定界面如图 1-4所示。
6．输入组件的参数数据。
在系统执行任务过程中，主板有5℃的温升，其平均维修时间（MTTR）为10 分钟；网卡平均维修时间为5 分钟；发射设备平均维修时间为25 分钟。（方法：选中相应的组件，然后在参数tab 页中进行录入数据即可）
7．输入元件的描述数据和预计数据。
该案例所有元件的描述数据及预计数据的具体设置如下表所示。
10． 报告输出。
创建新的报告模板，将培训用例文件夹中可靠性预计 文件夹下的可靠性预计.RFR 文件复制到项目中；使用菜单文件->打印预览进行报告查看。

1.3. 操作练习
1.3.1. 练习1
 简介：针对可靠性预计与分配应用实例1 进行任务剖面可靠性计算
 目的： 练习基于任务剖面进行可靠性预计计算
 操作步骤：
 步骤一，在项目导航条中单击支持文件->安装->任务剖面，打开项目的任务剖面文件，点击插入一个新的任务剖面；
 步骤二，在任务剖面文件中，直接输入总任务时间为6 小时（注：该值的设置会影响可靠度的计算结果）；
 步骤三，在任务剖面文件中，通过点击这里插入一个新的任务剖面，来添加车载发射系统所有任务阶段记录，如下图所示；
1.3.2. 练习2
 简介：针对可靠性预计与分配应用实例1 进行可靠性分配计算 目的：练习专家评分法的可靠性分配过程
 操作步骤：
 步骤一，点击菜单视图->文件属性，在可靠性预计标题下的分配方法栏中选择专家评分法；
 步骤二，在系统计算数据的Tab 页里选择故障率类型为分配，如下图所示。
假设对车载发射系统整体作为顶层分析对象，在弹出的分配Tab 页中通过对故障率λ设置目标值，进行总体可靠性指标控制，如下图所示；

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