六性工程基础

1、打造可靠的中国装备！北京运通恒达科技有限公司大唐移动六性技术培训陈晓彤2015年1月X 性“三性” 可靠性、维修性、保障性“五性” 可靠性、维修性、测试性、保障性、安全性“六性” 可靠性、维修性、测试性、保障性、安全性、环境适应性“七性” 战术技术性能、可靠性、维修性、测试性、保障性、安全性、经济性内容安排23五性工程理念五性工程发展4环境适应性1五性基本概念关心的问题针对保养需要清洗和润滑吗？多长时间需要更换？是否需要定期检查？保养的步骤是什么？需要什么工具、消耗品？ 针对故障多长时间发生一次？发生什么故障？如何发现故障？如何预报故障？一旦发生，会产生什么后果？针对维修如何找到故障部位？在哪

2、里修？维修前需要做哪些准备？维修的程序是什么？维修的时间是多少？这些问题是要靠“五性五性”来回答回答和解决解决的产品的五性S针对使用需要定期维护吗？多长时间需要更换？维护的步骤是什么？需要什么工具、消耗品？ 针对故障多长时间发生一次？发生什么故障？如何发现故障？如何降低故障？一旦发生，会产生什么后果？针对维修如何找到故障部位？在哪里修？维修前需要做哪些准备？维修的程序是什么？维修的时间是多少？可靠性装备在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的能力，是一种评价装备是否容易发生故障的特性常用的评价指标有：反映装备故障发生多少的故障率、平均故障间隔时间（MTBF）反映装备完成规定功能的概率，如任务可

3、靠度、飞行可靠度反映装备使用和储存时间长短的大修期、使用寿命、储存寿命五性基本概念TB=交付时间点交付时间点TW=耗损时间点耗损时间点早期失效期早期失效期偶然失效区偶然失效区耗损失效区耗损失效区TwTB制造缺陷制造缺陷工艺缺陷工艺缺陷元件缺陷元件缺陷固有缺陷固有缺陷耗损故障耗损故障时间时间失效率失效率浴盆曲线浴盆曲线可靠性-产品的故障规律（浴盆曲线）回答问题第第8页页针对保养需要清洗和润滑吗？多长时间需要更换？是否需要定期检查？保养的步骤是什么？需要什么工具、消耗品？ 针对故障多长时间发生一次？发生什么故障？如何发现故障？什么原因导致？一旦发生，会产生什么后果吗？针对维修如何找到故障部位？在哪

4、里修？维修前需要做哪些准备？维修的程序是什么？维修的时间是多少？可靠性预计可靠性建模FMECA可靠性可靠性评估解决问题第第9页页 可靠性建模 可靠性预计 可靠性评估 FMECA可靠性分析 可靠性研制试验 可靠性增长试验可靠性试验 可靠性设计审查 简化设计 降额设计 冗余设计可靠性设计维修性装备在规定的条件下和规定的时间内，按规定的程序和方法进行维修时，保持或恢复其规定状态的能力是一种评价装备是否容易维护和修理的特性常用的评价指标有：反映产品从装备上拆装快慢的拆装时间反映产品故障后修复时间快慢的平均修复时间（MTTR）反映维修工作量大小的维修工时五性基本概念回答问题第第11页页针对保养需要清洗和

5、润滑吗？多长时间需要更换？是否需要定期检查？保养的步骤是什么？需要什么工具、消耗品？ 针对故障多长时间发生一次？发生什么故障？如何发现故障？如何预报故障？一旦发生，会产生什么后果？针对维修如何找到故障部位？在哪里修？维修前需要做哪些准备？维修的程序是什么？维修的时间是多少？维修性维修性建模维修性预计隔离分解更换结合调整检验启动准备解决问题维修性设计 维修性设计准则 可达性设计 模块化设计 五性基本概念测试性 装备（系统、子系统、设备或组件）能够及时而准确地确定其状态（可工作、不可工作或性能下降），并隔离其内部故障的能力 是一种评价装备测试效率和故障诊断效率的特性 常用的评价指标有： 反映装备在

6、不同技术阵地进行功能测试快慢的技术准备时间 反映测试是否充分的功能覆盖率、模块覆盖率 反映装备出故障后能否快速发现和定位的故障检测时间、故障隔离时间 反映装备有多少故障可以被检测和隔离的故障检测率、故障隔离率回答问题第第14页页针对保养需要什么活动（润滑、清洗）？多长时间需要更换？是否需要定期检查？保养的步骤是什么？需要什么工具、消耗品？ 针对故障多长时间发生一次？发生什么故障？如何发现故障？如何预报故障？一旦发生，会产生什么后果？针对维修如何找到故障部位？在哪里修？维修前需要做哪些准备？维修的程序是什么？维修的时间是多少？故障诊断分析故障检测分析测试性解决问题 测试性分析 故障检测率 诊断性

7、分析 故障隔离率测试性分析 BIT设计 外部测试设计 诊断设计测试设计保障性保障性是指主装备和保障系统有机结合后能满足平时战备和战时使用要求的能力是一种评价装备在使用和维修过程中能否得到及时有效保障的特性主装备是相对的，主装备的设计要实现“好保障”的目标保障系统由保障设备、备件、技术资料、保障设施、保障人员等各种保障资源和一套运行管理制度组成，保障系统的设计（规划）和运行要实现“保障好”的目标常用的评价指标有：反映主装备和保障系统综合特性的使用可用度、战备完好率反映主装备“好保障”特性的出动（发射）前检查时间、充电（气、液）时间、挂弹时间反映保障系统运行效率的保障延误时间、备件满足率、设施利用

8、率五性基本概念回答问题针对保养需要什么保养活动(清洗/润滑)？多长时间需要更换？是否需要定期检查？保养的步骤是什么？需要什么工具、消耗品？ 针对故障多长时间发生一次？发生什么故障？如何发现故障？如何预报故障？一旦发生，会产生什么后果？针对维修如何找到故障部位？在哪里修？维修前需要做哪些准备？维修的程序是什么？维修的时间是多少？RCM(以可靠性为中心的维修)保障性MTA(维修任务分析)LORA(维修级别分析)PHM(产品健康监控)保障资源需求分析解决问题RCM(以可靠性为中心的维修)MTA(维护任务分析)LORA(维修级别分析)PHM(产品健康监控)保障资源需求分析预防性维修策略健康监控策略维修

9、站点设置保障资源策略故障修复策略保障性设计保障性设计安全性安全性是指产品所具有的不导致人员伤亡、系统毁坏、重大财产损失或不危及人员健康和环境的能力。是一种评价装备能否以可接受的风险完成规定功能的特性装备设计中必须满足装备使用中必须保证常用的评价指标有：事故概率、损失率、安全可靠度五性基本概念回答问题针对保养需要清洗和润滑吗？多长时间需要更换？是否需要定期检查？保养的步骤是什么？需要什么工具、消耗品？ 针对故障多长时间发生一次？发生什么故障？如何发现故障？如何预报故障？一旦发生，会产生什么后果？针对维修如何找到故障部位？在哪里修？维修前需要做哪些准备？维修的程序是什么？维修的时间是多少？安全性危

10、险识别危险分析危险评估五性斗争的对象-故障故障不能满足规定的功能故障的种类： 功能丧失 功能降低 Surprise ！故障的可恢复性 软故障没有物理损伤 硬故障有物理损伤性能界限过应力设计裕度正常工作区破坏极限工作极限技术规范可靠性/维修性/测试性/保障性识别分析评价预防验证纠正 故障Availability 可用性可用性 为在任意随机时刻，产品处于可运行状态的能力； 对于武器装备来说，在研制和验证阶段作为战备完好性的度量，是衡量武器装备作战能力的重要参数。可靠性少发生故障维修性快速恢复测试性迅速定位和诊断保障性使用和维修保障战备完好性提高可用性时间可工作时间不可工作可工作时间可用性36536

11、5贮存待命工作测试和诊断故障维修维护保养可靠性测试性维修性使用保障维修保障保障性安全性的分析对象是危险识别分析评价预防验证纠正 危险可靠性与安全性对于一些产品来说，可靠性就是安全性。可靠性关心任务成败安全性关心人身安全危险故障大雾闪电可靠性安全性功能状态功能状态故障状态故障状态危险状态危险状态可靠性可靠性安全性安全性设计、质量、五性可靠性是产品质量的核心，但是质量工作不能代替可靠性工作产品的可靠性主要是由产品的设计决定的，设计决定了产品的固有可靠性产品可靠性工作的核心是可靠性管理产品的可靠性是设计出来的、生产出来的、管理出来的。-钱学森设计质量五性内容安排23五性工程理念五性工程发展4环境适应

12、性1五性基本概念当前产品设计的本质是“效费”设计产品设计效能性能设计功能设计性能设计外观设计操作设计五性设计可靠性设计维修性设计可用性设计安全性设计寿命周期费用协同LCCLCC=Life Circle Cost, 即全寿命周期费用机车LCC包括初始配置费用、维护保养费用、故障维修费用三大项。运用维护费与购置费之比024681012飞机汽车机床军事装备轨道装备现代设计现代设计理念理念性能向效能的延伸研制费用向寿命周期费用的延伸过去, 我们是这样回答的产品设计仿真/试验设计定型不符合符合五性以后，我们该这样回答提出五性要求五性要求验证五性协同设计这样的回答方式，更科学，更理性内容安排23五性工程理

13、念五性工程发展4环境适应性1五性基本概念美陆、海、空三军2020年联合远景Information SuperiorityInformation Superiority信息优势信息优势Focused Focused LogisticsLogistics 聚焦后勤Precision Engagement Precision Engagement 精确打击精确打击Dominant Maneuver Dominant Maneuver 绝对优势的机动性绝对优势的机动性Full Dimensional Full Dimensional Protection Protection 全空间全空间防卫防卫In

14、novationInnovation变革变革FullFullSpectrumSpectrumDominanceDominance全方位的主导优势全方位的主导优势基于性能的后勤保障PBL备件供应修理机构承包产品保障供应链管理保障外包PBL-基于性能的后勤保障系统保障以使用可用度为付费标准功能保障按使用时间付费（租用）实施PBL的本质是购买性能，而不是像传统体制那样购买个别零部件和维修活动PBL表示供应商具有： 修理能力 备件供应能力 库存管理能力 项目管理能力 测试装备的维修性 以可靠性为导向的分析能力 高效的信息系统 完整的电子技术文件Lockheed MartinMissIles and F

15、ire ControlLockheed MartinM&FCSupplier A一级供应商一级供应商Sub Supplier 1二级供应商二级供应商Sub Supplier 2二级供应商二级供应商Supplier B一级供应商一级供应商Sub Supplier 3二级供应商二级供应商Sub Supplier 4二级供应商二级供应商Supplier C一级供应商一级供应商Sub Supplier 5二级供应商二级供应商Sub Supplier 6二级供应商二级供应商R&M分析Logistics保障性Field Service外场服务Safety / Risk安全/风险预计FMEA组合子系统预计和

16、FMEA模型生成子系统的RBD或FT模型组合供应商的预计、FMEA、RBD、FT模型，生成系统分析模型Field ServiceEng.外场服务CustomerCall Center呼叫中心MaintainabilityPrediction维修性预计FRACASFTAFMEA/FMECASystem Model系统模型(RBD/OpSim)*Redundancy 冗余*Spares 备件*Maintenance Policy维修政策Design设计LSARTesting测试Relex OutputsRelex输出Technical Publications技术发布ReliabilityPred

17、iction可靠性预计Lockheed MartinMissIles and Fire Control中国航天的五性航天 为中国可靠性工作最好的行业 研制流程中有明确的可靠性环节，贯彻严格，可靠性对设计有一票否决权 所有研究院均有专门机构和专职工程师，可靠性工程师地位较高 过程可靠性试验规范、完善 质量与可靠性信息系统完善，可靠性工作所需的基础数据条件良好“神舟”六号安全性是99.7，火箭可靠性97%，“神舟”七号安全性是99.807，火箭可靠性98%我国军机五性的发展80年代，从歼7-C开始有四性指标要求，只有一个简单的维修性指标歼8，无整机可靠性要求，只对航电系统有MTBF要求歼10B，对

18、整机、航电、均有MHBF要求，各分系统有简单的维修性要求歼轰10提出了含有九大要素的四性要求歼11B增加了保障性要求我国军机五性的发展新一代战机的四性要求 指标：从范围、种类、数量上均已达到了美军第四代战机的指标要求 有些指标值已经达到了美军四代战机的水平 PHM、PMA（辅助维修装置）、S1000D电子交互手册要求 空军、主机厂均提出了过程要求 四性指标将纳入研制合同要求 主机厂正在制定的“型号研制要求”中，将包括五性工作项目的输入要求、输出要求、各类模板、“Check List”评审要求等，该要求将随着研制进程不断动态更新 主机厂正在建立型号数据交换机制，数据交换将每月进行，四性工作的检查

19、、评审也将按月进行，对每轮设计迭代均按型号研制要求检查可靠性工作项目的输入、输出等第第42页页我国企业五性技术人员管窥 华为可靠性系统工程师岗位：200余人(20人可靠性管理部，180人产品开发部门) （全球87500人，其中研发37600人） 第第43页页我国企业五性技术人员管窥40多个可靠性工程师可靠性技术研究所长虹、北航可靠性联合实验室第第44页页西安飞机设计所成都飞机设计所沈阳飞机设计所2020404060608080100100人数可靠性和综保工程师年龄在40岁以上者我国企业五性技术人员管窥飞机研究所单位可靠性工程师40岁以上可靠性工程师人数占技术人员总数比例人数占技术人员总数比例西

20、飞512.8%100.6%成飞403.33%90.75%沈飞957.3%201.5%轨道交通五性发展RAMS发展动力 中国高速铁路和高速机车的对外引进、合作 国际市场准入门槛-IRIS质量体系第第46页页其他行业民用电子 MTBF很久以来就是通讯、网络设备的性能指标 可靠性预计、分配、试验是通讯、网络设备研发流程中必要环节汽车行业 TS16949质量标准中，强制要求FMEA分析 FMEA分析是汽车设计流程中的必要环节，是设计验证计划制定的输入条件；FRACAS是研发流程中的重要子流程之一 外资、合资企业较好地执行了研发流程中的可靠性工作，内资企业两层皮现象较为严重第第47页页面临的挑战五性要求

21、不明确，无法提出有效的五性设计和分析要求专业人力资源不充分，五性工作责任不清晰与产品研制过程不协调，没有协同的工作流程和计划体系基础数据严重不足，经验积累（Lessons Learn）机制不健全缺乏过程监督和里程碑控制手段对结果缺乏验证和控制手段产品设计产品设计五性五性分析分析五性技术的融合当前状态发展方向五性分别管理和控制五性的工作项目不协调五性之间仅有数据交互可靠性可靠性维修性维修性安全性安全性测试性测试性保障性保障性可靠性维修性测试性安全性保障性v 五性是一个整体v 统一的要求和管理v 统一的工作程序五性的工作项目可靠性工作项目 可靠性预计 可靠性建模 FMECA 故障树分析 可靠性增长试验 一共32项（450A）维修性工作项目 维修性建模 维修性预计 维修性设计准则 维修性FMECA信息准备 一共27项（368B）安全性工作项目 初步危险表 初步危险分析 系统危险分析 故障树分析 一共26项（900）v 可靠性、维修性