维修性测试性与可用性优秀PPT.ppt

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1、修理性测试性与可用性修理性测试性与可用性纲要一、修理性基本概念二、可用性基本概念三、测试性基本概念四、修理性设计与分析1.修理性2.修理种类3.产品牢靠性修理性相关的时间概念4.修理性函数5.常用的修理时间分布6.定性定量要求一、修理性基本概念一、修理性基本概念1.修理性 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修理时，保持或复原到规定状态的实力。概率表示为修理度。修理与修理性 修理是产品发生故障后为保持和复原到规定状态所进行的全部活动修理性是产品一种设计特性，是产品质量的一种固有属性。一、修理性基本概念一、修理性基本概念2.修理种类2.1预防性修理 通过检查、检测和消退故障征兆，

2、使产品保持在规定状态所进行的全部活动，包括预先修理、定时修理、视情修理、故障检查。通过操作人员监控、运用检查、功能检查、定时拆修。一、修理性基本概念一、修理性基本概念2.2修复性修理 产品故障后使其复原到规定状态所进行的全部活动，包括故障隔离、分解、更换、组装、调校和检测等。也称修理。主要包括以下几种活动：（1）故障识别。即识别故障的活动。（2）故障定位。即依据修理约定级确定产品的故障单元所进行的活动。例如某种电路板是修理约定级，则确定故障出在哪块电路板就是故障定位。（3）故障隔离。即把故障部分确定到必需进行修理范围的过程。（4）故障诊断。即为故障识别、定位、隔离和确定故障缘由所进行的工作。（

3、5）故障修复。即故障定位后，为复原故障产品执行规定功能的实力所进行的工作。如分解、更换、再装，及使产品性能进入规定的适用于运用状态的调校操作。（6）功能核查。即故障解除后，为核查产品已复原执行规定功能的实力所进行的工作。一、修理性基本概念一、修理性基本概念3.产品牢靠性修理性相关的时间概念一、修理性基本概念一、修理性基本概念4.修理性函数 修理度M(t)一、修理性基本概念一、修理性基本概念5.常用的修理时间分布修理时间是一个随机变量，它的分布一般为指数分布、对数分布和正态分布。对于故障简洁、单一产品的修理活动或基本修理作业的修理时间比较固定，一般是随一散布中心呈对称分布，时间特长与特短的较少，

4、其分布规律一般符合正态分布（如图a所示）。典型的就是拆卸或替换某个零部件。一、修理性基本概念一、修理性基本概念 指数分布（如图b所示）表示修理率为常数，一般适用于大系统中的修理任务，大系统的修理率一般都是恒定的。完成修理的时间与以前的修理经验无关，如经短时间调整或快速换件即可修复的产品适用于指数分布。对数分布（如图c所示）适用于困难产品和系统的修理时间分布，大多数修理性工程手册就是运用对数分布来进行修理性论述的。这是因为一些修理工作可能会由于其他问题的发觉，导致工作的完成须要比预期更长的时间，同时工作也会因不同的修理者而带来修理时间的差异。对数分布适用于描述各种困难系统的修理时间。6.修理性的

5、定性定量要求6.1修理性定性要求修理性的定性要求一般包括以下内容：（1）良好的可达性；（2）提高标准化和互换性程度；（3）具有完善的防差错措施及识别标识；（4）保证修理平安；（5）良好的测试性；（6）符合修理的人素工程要求；等等一、修理性基本概念一、修理性基本概念6.修理性的定性定量要求6.2修理性定量要求(1)平均修复时间MTTR或Mct：解除故障所需实际时间的平均值。解除故障的实际时间包括准备、检测诊断、换件、调校、检验等时间，有的还包括故障件的修复。MTTR不包括由于管理或后勤供应等缘由的延误时间 实际工作中运用其观测值，即每次修复时间的总和与修复次数n之比：一、修理性基本概念一、修理性

6、基本概念(2)最大修复时间一、修理性基本概念一、修理性基本概念(3)修复时间中值一、修理性基本概念一、修理性基本概念(4)预防性修理时间一、修理性基本概念一、修理性基本概念1.可用性2.可用性参数3.系统效能二、二、可用性基本概念1.可用性 产品在随意时刻须要和起先执行任务时，处于可工作或可运用的程度。可用性的概率度量称为可用度。可用性是产品牢靠性、修理性和修理保障的综合反映。产品可用度事实上是产品能工作时间和产品能工作时间与不能工作时间总和之比。即 二、二、可用性基本概念442.可用性参数a.固有可用度二、二、可用性基本概念2.可用性参数b.可达可用度二、二、可用性基本概念 和 的最大差别是

7、可达可用度要考虑预防性和支配性修理活动。2.可用性参数c.运用可用度 与能工作时间和不能工作时间有关的一种可用性参数。其一种度量方法为：产品的能工作时间与能工作时间、不能工作时间的和之比。运用可用度反映了产品的真实运用环境，是顾客最干脆的感受。二、二、可用性基本概念 提高产品的固有可用度既可以通过提高产品的牢靠性水平，即增大MTBF，也可以通过提高修理性水平，即削减MTTR来实现。提高产品的运用可用度，一方面要努力提高产品的固有可用度，另一方面要努力提高产品的修理保障水平，尽量削减各种影响刚好修理的延误时间等。3.系统效能 系统在规定的条件下和规定的时间内满足一组特定任务要求的程度。它与可用性

8、、任务成功性和固有实力有关。二、二、可用性基本概念1.测试性2.测试性定性定量要求3.测试性设计与分析一、一、测试性基本概念1.测试性 测试性是指产品能刚好并精确地确定其状态（可工作、不行工作或性能下降）并隔离其内部故障的一种实力。测试性作为产品的一种固有属性，是一种设计特性，是产品便于监控其工作状况和易于检查及测试的特性。其主要表现为：（1）自检功能强。系统本身具有专用或兼用的自检硬件和软件，能自动检测产品工作状况，可检测与隔离故障，且检测率、隔离率高，可故障指示与报警且虚警率低。（2）检查测试便利。具有良好的人机接口，便利运用修理人员检查与测试，可自动记录、存储及可查询故障信息，故障显示清

9、晰明确和易于理解，可按需检查系统各部分并隔离故障。三、三、测试性基本概念（3）便于运用外部测试设备进行检查测试。与自动测试设备或通用仪器的接口简洁、兼容性好，专用测试设备少，设有足够的测试点和检查通道。测试性、牢靠性与修理性三者的关系特别亲密，因为具有良好测试性的产品将改善其修理性，干脆削减故障检测及隔离时间，进而削减修理时间；任何不能被检测出的故障状态的存在将干脆影响产品的牢靠性。测试性好的产品可刚好检测出故障，解除故障，进而提高产品的可用性。2.测试性定性定量要求a.测试性定性要求 测试性应在尽可能少地增加硬件和软件的基础上，以最少的费用使产品获得所需的测试实力，以实现检测诊断简洁、快速、

10、精确。主要要求是：（1）合理划分产品的单元。依据不同修理级别的要求，把产品划分为易于检测和更换的单元。如现场可更换单元（LRU）、修理车间可更换单元（SRU）；（2）合理设置测试点。依据不同修理级别的修理须要，在产品内、外设置必要且充分的测试点；（3）合理选择测试的方式和方法。依据产品功能、结构和运用、修理须要，在与费用权衡基础上，正确确定测试方案，选择自动、半自动、人工测试、机内、机外测试设备等，并使产品各种测试有最好的协作；（4）兼容性。在满足测试实力要求的前提下，尽可能选用标准化的、通用的测试设备和附件，优先选用相像产品的测试设备。三、三、测试性基本概念2.测试性定性定量要求b.测试性定

11、量要求故障检测率三、三、测试性基本概念故障隔离率三、三、测试性基本概念故障虚警率三、三、测试性基本概念3.测试性设计与分析a.测试方案b.测试性安排与预料c.测试性定性设计硬件设计中的一般测试性考虑。例如，在设计产品时合理地划分功能和结构单元，最好每个功能划分在一个模块单元里，将结构单元划分为LRU和SRU或更小的组件，以便于在不同的场合进行故障检测与隔离。又如，应优先选用便于测试且故障模式已有充分描述的集成电路或组件。被测装置与测试设备的兼容性。要尽可能利用现有的自动监测和外部测试设备。合理地选择与确定被测试装置的测试点的数量与位置，既要能满足故障检测隔离的要求，又能快速连接外部测试设备。产

12、品固有测试性设计与分析同修理性设计与分析亲密相关，因此可以将两者结合进行。制定并实施产品测试性设计准则是提高测试性水平的重要途径。在产品研制开发时应依据测试性的要求，通过与相像产品的分析和比较，同时参考有关标准和手册，制定具体产品的测试性设计准则。设计人员依据设计准则的规定，把测试性综合设计到产品中。三、三、测试性基本概念d.测试点的选择与配置 测试点选择与配置的一般原则：（1）测试点选择应从系统级到SRU级。测试点选配应尽量适应原位检测的须要。在产品的内部还应配备适当数量供修理运用的测试点。（2）应在满足故障检测隔离要求的条件下，使测试点尽可能地少。当测试点的设置受限制时，应优先配置其故障会

13、影响平安和任务成功的单元的测试点、故障率高的单元的测试点。就故障检测与隔离相比，应优先配置检测用测试点。（3）测试点中要有作为测量信号参考基准的公共点（如设备的地线）。（4）高电压大电流的测试点应与低电平信号隔开，并符合平安要求。（5）测试点布置要便于检测。尽可能集中或分区集中，且可达性要好。其排列要有利于进行逻辑的、依次的测试。测试点切忌设置在易损坏的部位。1.修理性分析的目的2.修理性安排与预料3.修理性分析4.修理性设计需考虑的因素5.修理性设计准则6.修理策略四、修理性设计与分析四、修理性设计与分析1.修理性分析的目的一是对产品开发过程的不同阶段进行推想，以评价产品设计是否能满足规定的

14、修理性定量要求，并为比较和优选产品的设计方案供应依据；二是发觉和确定产品在修理性设计方面存在的薄弱环节，并提出预防和改进修理性的措施；三是通过分析确定修理所须要的关键保障资源，为保障性决策供应依据。产品的修理性分析的结果是进行修理性设计的重要依据，但它不能干脆影响产品的修理性。要提高产品的修理性并满足规定的修理性定量要求，必需通过修理性设计（即从设计上实行改进影响修理性的薄弱环节，尽量削减修理时间的措施）才能实现。四、修理性设计与分析四、修理性设计与分析2.修理性安排与预料3.修理性分析 a.修理工作分析 b.预防性修理分析 c.修复性修理分析4.修理性设计需考虑的因素（1）标准化 选用兼容和

15、匹配的零部件，削减系统中不同规格的零部件，这些都可以削减库存。（2）模块化 选用尺寸、形态上都有标准的模块单元，这将利于进行统一装配和拆卸工作。（3）功能集成 将一个产品的全部必需组件进行集成处理。（4）互换性 限制尺寸和公差，备用零件可以马上替换发生故障的零件，同一个零件可以用于其他单元。四、修理性设计与分析四、修理性设计与分析（5）可达性 有足够的空间给修理人员来妥当完成任务，全部的部件都是可达的，每一个零件都应当很简洁拿到和替换，为了取到故障零件不须要移动好的零件。（6）故障提示 当某单元发生故障，应当有一个方式去提示操作人员，这包括报警器、仪器面板、光和声音。（7）故障隔离 可以追溯故

16、障，这也是全部修理工作中最耗时的事情，这个问题可以通过预防性修理措施、机内测试装置、零件简化设计和请有阅历的工作人员来解决。（8）识别 对全部组件有一套独特的识别方法，有记录修复性修理和预防性修理的方法。在优化修理性和可用性策略方面，还应考虑：（1）修复时间：通过训练有素的技术人员、设计的简化、合适的工具和修理设施以及可替换部件，来削减不能工作时间。（2）技术人员：训练有素的技术人员是技术实施的必需。（3）冗余设计：大而困难的系统会从并联组件和子系统中获得好处。5.修理性设计准则a.简化设计（1）简化产品的功能。产品的功能多样化，是导致设计与操作困难化的根源。因此，应在满足运用要求的前提下，去

17、掉不必要的功能。（2）合并产品功能。把产品中相同或相像的功能结合在一起执行。比如，把执行相像功能的硬件适当地集中在一起，以便运用修理人员“一次办几件事”。再就是把几种功能结合在一个产品上或集中限制，实现“一物多用”。（3）尽量削减零件的品种和数量。削减零件数量可以达到简化的目的，削减零件的种类可以大大降低修理保障的费用。四、修理性设计与分析四、修理性设计与分析5.修理性设计准则b.可达性设计（1）统筹支配、合理布局。故障率高、修理空间须要大的部件尽量支配在系统的外部或简洁接近的部位；（2）为避开各部分修理时交叉作业(特殊是机械、电气、液压系统修理中的相互交叉)与干扰，可用专舱、专柜或其他适宜的

18、形式布局；（3）尽量做到检查或修理任一部分时，不拆卸、不移动或少拆卸、少移动其他部分；（4）产品各部分(特殊是易损件和常用件)的拆装要简便，拆装时零部件进出的路途最好是直线或平缓的曲线；不要使拆下的产品拐着弯或颠倒后再移出；（5）产品的检查点、测试点、检查窗、润滑孔、添加口及燃油、液压、气动等系统的修理点，都应布局在便于接近的位置上；（6）须要修理和拆装的机件，其四周要有足够的空间，以便进行测试或拆装。如螺栓螺母的支配应留扳手余隙。四、修理性设计与分析四、修理性设计与分析5.修理性设计准则 c.标准化、通用化和模块化设计 d.防差错措施及识别标记（1）设计产品时，外形相近而功能不同的零件、重要

19、连接部件和安装时简洁发生差错的零部件，应从结构上加以区分或有明显的识别标记。例如：只允许一个方向插入的插头或元器件，可实行加定位销，使各插脚粗细不一或不对称等方法，防止插错。（2）产品上应有必要的防止差错、提高修理效率的标记。（3）产品上与其他有关设备连接的接头、插头和检测点均应标明名称或用途及必要的数据等。（4）须要进行保养的部位应设置永久性标记，必要时应设置标牌。例如：注油嘴、孔应用与底色不同的红色或灰色显示。（5）对可能发生操作差错的装置应有操作依次号码等标记。（6）对间隙较小、四周设备或机件较多且安装定位困难的组合部件、零部件等应有安装位置的标记(如：刻线、箭头等)。（7）标记应依据产

20、品的特点、运用修理的须要，依据有关标准的规定以文字、数据、颜色、形象图案、符号或数码等表示。标记在产品运用、存放和运输条件下都必需经久保存。（8）标记的大小和位置要适当，显明醒目，简洁看到和分辨。如标牌统一放在有关限制器与显示器的上方，以便于看读。四、修理性设计与分析四、修理性设计与分析5.修理性设计准则 e.修理平安设计（1）设计产品时，应保证贮存、运输和修理时的平安。为此，要依据相像产品的运用修理阅历和产品的结构特点，接受事故树等手段进行分析，并在结构上实行相应措施，从根本上防止贮存、运输和修理中的事故。（2）在可能发生危急的部位上，应供应醒目的标记、警告灯、声响警告等协助手段。（3）严峻

21、危及平安的部分应有自动防护措施。不要将损坏后简洁发生严峻后果的零部件布局在易被损坏的(例如外表)位置。（4）凡与安装、操作、修理平安有关的地方，都应在技术文件资料中提出留意事项。（5）对于盛装高压气体、弹簧、带有高电压等储有很大能量且修理时须要拆卸的装置，应设有备用释放能量的结构和平安牢靠的拆装设备、工具，保证拆装平安。四、修理性设计与分析四、修理性设计与分析5.修理性设计准则 f.修理中人素工程设计（1）设计产品时应依据运用和修理时人员所处的位置与运用工具的状态，并依据人体的量度，供应适当的操作空间，使修理人员有个比较合理的姿态，尽量避开以跪、卧、蹲、趴等简洁疲惫或致伤的姿态进行操作。（2）

22、噪声不允许超过规定标准。如难以避开，对修理人员应有爱护措施。（3）对修理部位应供应适当的自然或人工的照明条件。（4）应实行主动措施，削减振动，避开修理人员在超过标准规定的振动条件下工作。（5）设计时，应考虑修理操作中举起、推拉、提起及转动零部件时人的体力限度。（6）设计时应考虑使修理人员的工作负荷和难度适当，以保证修理人员的持续工作实力、修理质量和效率。四、修理性设计与分析四、修理性设计与分析5.修理性设计准则g.其它通用修理性设计准则（1）为削减修理造成的停用时间，可以接受：无修理设计；标准的和经认证的设计和零部件；简洁、牢靠和耐久的设计和零部件；减轻故障后果的故障保险机构；允许产品在寿命期

23、运用和磨损的“按最坏状况”进行设计的技术和容限。（2）为削减修理停用时间，可以通过设计使下列工作快速牢靠：预料或检测故障或性能退化；受影响的组件、机柜或单元的故障定位；隔离到某个可更换或可修复的模件或零件；通过更换、调整或修复排出故障；识别零件、测试点及连接点。四、修理性设计与分析四、修理性设计与分析（3）为削减修理费用，可通过设计削减：对人员和设备的危害；全套专用修理工具；备件和材料的消耗和费用 不必要的修理；人员的技能要求。（4）为降低修理的困难程度，可以接受下列设计：系统、设备和设施的兼容性；设计、零件及术语的标准化；相像零件、材料和备件的互换性；最少的修理工具、附件及设备；适当的可达性

24、、工作空间和工作通道。（5）为降低修理人员要求，可接受下列设计：合理有序的职能和工作安排；便利的搬运、机动性、运输性及储存性；最少的人数和修理工种；简洁而有效的修理规程。6.修理策略a.以牢靠性为中心的修理（RCM）以牢靠性为中心的修理分析是依据以最小的修理资源消耗保持产品固有牢靠性和平安性的原则，应用逻辑决断的方法确定装备预防性修理要求的过程。预防性修理要求一般包括：需进行预防性修理的产品、预防性修理工作类型及其简要说明、预防性修理工作的间隔和修理级别的建议。为保证顺当地进行以牢靠性为中心的修理分析，应尽可能收集下列信息：产品概况，如产品的构成、功能（全部功能，包括隐藏功能）和余度等。产品的

25、故障信息，如产品的功能故障模式、故障缘由和故障影响，产品牢靠性和运用时间的关系，预料的故障率，潜在故障数据，产品由潜在故障发展到功能故障的时间，功能故障或潜在故障可能的监测方法。四、修理性设计与分析四、修理性设计与分析n产品的修理保障信息，如修理的方法和所需人力、设备、工具、备件等。n 费用信息，包括产品预料或支配的研制费用、预防性修理和修复性修理费用，以及修理所需保障设备的研制和修理费用。n以牢靠性为中心的修理分析方法在工程应用时，须要回答下列7个问题：n（1）产品的功能和相关标准是什么？n（2）什么状况下产品无法实现其功能？n（3）引起各功能故障的缘由是什么？n（4）各故障发生时，会出现什

26、么状况？n（5）什么状况下的故障至关重要？n（6）做什么工作才能预防各故障？n（7）找不到适当的预防性工作应怎么办？6.修理策略 b.全员生产修理（TPM）建立TPM的五个原则：（1）以设备效能最大化为目标；（2）对每种设备建立预防性修理；（3）每个部门都帮助进行TPM；（4）每个员工（从上到下）都能遵守规定的程序；（5）每个小组的操作人员都能严格执行TPM。四、修理性设计与分析四、修理性设计与分析开展TPM的基础程序包括：（1）由最高管理者宣布实行TPM程序；（2）开展有关TPM的教化活动；（3）建立工作组促进开展TPM；（4）建立基本TPM目标；（5）制定TPM支配；（6）始终保持对TPM的热忱；（7）提高每个设备的效能；（8）发挥基层操作员作用（调动主动性）；（9）部署支配修理程序；（10）为提高操作和修理技能进行培训；（11）尽早学习设备的操作和管理程序；（12）很好地贯彻TPM并提高TPM的水平。