工程系统规划与设计_4-1 工程专业综合

1、工程系统规划与设计章文晋 北航可靠性与系统工程学院第四课 工程专业综合2北航可靠性与系统工程学院工程系统规划与设计本节课内容提要1.工程系统工程三个基本组成部分2.工程专业综合的四个要素3. 可靠性系统工程3北航可靠性与系统工程学院工程系统规划与设计工程系统工程三个基本组成部分任务需求系统工程过程工程专业综合系统分析与控制工程设计飞行器设计系统工程内涵4北航可靠性与系统工程学院工程系统规划与设计工程专业综合的四个要素5北航可靠性与系统工程学院工程系统规划与设计综合产品研制过程系统工程综合的产品研制系统要求评审设计制造保障系统规范综合的产品组综合的产品组分配研制要

2、求评审初步研制评审要求权衡和综合计划定义用户要求部件布局方案布局设计制造“包”最终研制评审设计制造保障用户维修与保障“包”综合的产品组6北航可靠性与系统工程学院工程系统规划与设计综合产品研制组项目经理可靠性维修性机械安全性其他等保障性电气生产气动7北航可靠性与系统工程学院工程系统规划与设计综合的计算机辅助环境CAPPRCAD虚拟制造ECADCAMMCAD虚拟维修PDM框架数据库系统8北航可靠性与系统工程学院工程系统规划与设计综合的计算机辅助环境数据管理PDM:开放的工具集成框架9北航可靠性与系统工程学院工程系统规划与设计流程管理配置管理框架内核工程专业综合传统学科信息分支系统要求任务目标任务环

3、境任务约束效能度量专门学科信息分支热力学电子学试验安全性质量保证通讯学结构学系统工程系统工程维修性可靠性其他其他机械产品信息分辨设备系统工程文档设施设计设计人员系统工程程序化资料计算机程序“设计”要求输出工程项目规范图纸10北航可靠性与系统工程学院工程系统规划与设计工程专业综合的子过程可靠性系统工程北航可靠性与系统工程学院工程系统规划与设计起起起起起发发发发RMS发展过程工程专业综合系统工程并行工程兴兴兴展与与与展展展任务成功性战备完保障性兴起与与发展与发展测试性兴兴维修性安全性兴起与发展可靠性40二次大战50607080局部战争902000年代战争海湾战争战争越南战争科索沃战争阿富汗战争12

4、北航可靠性与系统工程学院工程系统规划与设计质量管理的发展过程可靠性工程维修性工程兴起与发展全面质量兴起与发展统计质量兴起与发展检验质量1020304050602000年代13北航可靠性与系统工程学院工程系统规划与设计RMS国外发展现状v 国外情况 用户需求强劲 工程应用普遍 学术研究活跃 人才队伍丰富 产业具备规模v 结论： 可靠性是一个事业 可靠性事业伴随国家国防与经济的发展而发展14北航可靠性与系统工程学院工程系统规划与设计RMS国内发展现状v国况 用户需求猛醒、WTO、市场竞争的四个阶段 工程应用广泛 航空航天之外、领域之外 学术研究集中 人才队伍短缺 产业发展起步v 结论： 需求猛增，

5、供给不足 中国可靠性系统工程事业刚刚起飞，大有可为15北航可靠性与系统工程学院工程系统规划与设计工程专业综合的子过程:可靠性系统工程产品的效能人的效能开则能动健康可干干而无病具有能力RM健康性H可医治性CE能力水平外环外环存在与使用过程维护生产与工作过程防病故障发生发展疾病发生发展故障排除恢复健康健康水平寿命水平可医治性水平可诊断性水平 A：可用性；D：可信性；C：能力R：可靠性；M：维修性；T：测试性16北航可靠性与系统工程学院工程系统规划与设计性能水平可维修性水平可测试性水平可靠性水平寿命水平诊断修理性能水平维修性测试性水平维修保障维修M T可靠性寿命水平界境CMRCRM具有能力动而可信C

6、DA能力水平诊断治疗可医治性水平可诊断性水平医疗保障防治与诊断健康岁平寿命水平界境能力C劳动能力体力、脑力HCE健康性H可医治性CHCDA综合对比17北航可靠性与系统工程学院工程系统规划与设计可用度A任务可靠度D效能（性能相同时）AD某先进国家0.830.9平均0.865090.95平均0.9250.750.855平均0.8某发展中国家0.550.65平均0.60.830.9平均0.8650.460.59平均0.52综合对比结论0.9250.86650.5218北航可靠性与系统工程学院工程系统规划与设计可靠性系统工程在工程专业综合中的地位与作用19北航可靠性与系统工程学院工

7、程系统规划与设计可靠性系统工程定义(Reliability System Engineering,RSE)v 是在装备全寿命过程中，同装备故障作的系统工程v 它以装备的故障为中心，运用系统工程的理论和方法，系统的整体性及其同外界环境的辩证关系出发，研从究故障发生与发展、发现与维修、预防与纠正的一般规律、方法、技术手段及其工程实施的策略与途径v 总目标：提高系统的战备完和任务成功性，减少维修人力和保障费用20北航可靠性与系统工程学院工程系统规划与设计可靠性系统工程的系统工程特征v：它是一个有机的整体，包含了与故障整的学科体系，且具有一致的目标的完v：在横向是产品研制寿命周期各阶段(时间域)的综合

8、；在纵向是各专门工程专业的综合（目标域）；在轴向是装备、系统、体系与保障系统的综合（对象域）：因为它具有可以量化的目标(可用性、维修保障v能力、维修保障费用、战备完可以进行综合权衡与优化、任务成功性），故v：因为它既包括技术又包括管理，它的工作对象是物(产品)、事(工作)和人，且与外界环境有紧密的交联与相互影响v 整体性、综合性、择优性和社会性是系统工程最基本的特性21北航可靠性与系统工程学院工程系统规划与设计可靠性系统工程的内涵目标域北航可靠性与系统工程学院工程系统规划与设计可靠性耐 久 性 环境适应性使用方式内因外因环境条件人为因素发生与发展故障规律故障规律预防与纠正发现与修复检测与预测规律诊断与隔离规律维修与保障规律预测诊断修复设计生产使用统计过程控制SPC可靠性设计健壮性设计耐环境设计预防性维修（RCM）维修保障故障发生与发展北航可靠性与系统工程学院工程系统规划与设计人为因素使用方式环境条件环境适应性耐久性可靠性外因内因研究内因与外因相互作用下的产品故障发生规律（随机性故规障律发与生确与定发性展规律）故障预防与纠正使用故障预防与纠正设计北航可靠性与系统工程学院工程系统规划与设计研究预防与纠正故障的一般规律、方法与技术手段生产故障发现与维修故障发现与维修修复预测诊断研究故障预测、诊断、修复的一般规律、方法与技术手段北航可靠