第十講-可靠性工程基礎知識 (1)

1、1王富良王富良 二二一四年十月一四年十月中國科學院電子學研究所中國科學院電子學研究所內(nèi)部資料內(nèi)部資料注意保存注意保存2第十講第十講 可靠性工程基礎知識可靠性工程基礎知識 第一節(jié)第一節(jié) 可靠性基礎概念可靠性基礎概念 第二節(jié)第二節(jié) 可靠性工程管理可靠性工程管理 第三節(jié)第三節(jié) 可靠性設計案例可靠性設計案例 本講小結(jié)和習題五本講小結(jié)和習題五中國科學院電子學研究所中國科學院電子學研究所3第一節(jié)第一節(jié) 可靠性基礎概念可靠性基礎概念 可靠性可靠性 （GJB1405A 2.32GJB1405A 2.32） 產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。

2、 規(guī)定條件：規(guī)定條件：儲存環(huán)境條件、裝配條件、運輸條件、使用環(huán)境儲存環(huán)境條件、裝配條件、運輸條件、使用環(huán)境條件、維修條件等；條件、維修條件等； 規(guī)定的時間：規(guī)定的時間：任務時間、工作時間、儲存時間、動作次數(shù)、任務時間、工作時間、儲存時間、動作次數(shù)、運輸距離等。是廣義的時間；運輸距離等。是廣義的時間； 規(guī)定功能：規(guī)定功能：指產(chǎn)品應具備的技術指標；指產(chǎn)品應具備的技術指標； 能力：能力：表現(xiàn)為產(chǎn)品有沒有故障或故障發(fā)生的時間與頻度。表現(xiàn)為產(chǎn)品有沒有故障或故障發(fā)生的時間與頻度。中國科學院電子學研究所中國科學院電子學研究所4第一節(jié)第一節(jié) 可靠性基礎概念可靠性基礎概念 維修性維修性（GJB1405A 2.3

3、3GJB1405A 2.33） 產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)，按規(guī)定的程序和方法產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)，按規(guī)定的程序和方法進行維修時，保持或恢復到規(guī)定狀態(tài)的能力。進行維修時，保持或恢復到規(guī)定狀態(tài)的能力。 保障性保障性（GJB1405A 2.35GJB1405A 2.35） 裝備的設計特性和計劃的保障資源滿足平時戰(zhàn)備和戰(zhàn)時使用裝備的設計特性和計劃的保障資源滿足平時戰(zhàn)備和戰(zhàn)時使用要求的能力。要求的能力。中國科學院電子學研究所中國科學院電子學研究所5第一節(jié)第一節(jié) 可靠性基礎概念可靠性基礎概念 測試性：測試性： 產(chǎn)品能及時、準確地確定其狀態(tài)（可工作、不可工作或性能產(chǎn)品能及時、準確地確定其

4、狀態(tài)（可工作、不可工作或性能下降）并隔離其內(nèi)部故障的一種設計特性。測試性是產(chǎn)品的固有下降）并隔離其內(nèi)部故障的一種設計特性。測試性是產(chǎn)品的固有設計特性，在產(chǎn)品的各個研制階段，必須進行測試性監(jiān)督與控制設計特性，在產(chǎn)品的各個研制階段，必須進行測試性監(jiān)督與控制、設計與分析以及試驗與評定，保證達到規(guī)定的測試性定量要求、設計與分析以及試驗與評定，保證達到規(guī)定的測試性定量要求和定性要求。和定性要求。 定性要求主要有故障檢測率、故障隔離率和虛警率。定性要求主要有故障檢測率、故障隔離率和虛警率。 定量要求主要有測試可控性、測試觀測性和被測單元定量要求主要有測試可控性、測試觀測性和被測單元(UUT)(UUT)與測

5、試設備的兼容性。與測試設備的兼容性。中國科學院電子學研究所中國科學院電子學研究所6第一節(jié)第一節(jié) 可靠性基礎概念可靠性基礎概念 安安全性全性（GJB1405A 2.34GJB1405A 2.34） 不導致人員傷亡、危害健康及環(huán)境，不給設備或財產(chǎn)造成不導致人員傷亡、危害健康及環(huán)境，不給設備或財產(chǎn)造成破壞或損失的能力。破壞或損失的能力。 環(huán)境適應性環(huán)境適應性： 裝備（產(chǎn)品）在其壽命期預計可能遇到的各種環(huán)境的作用裝備（產(chǎn)品）在其壽命期預計可能遇到的各種環(huán)境的作用下能實現(xiàn)其所有預定功能和性能和（或）不被破壞的能力。是下能實現(xiàn)其所有預定功能和性能和（或）不被破壞的能力。是裝備的重要質(zhì)量特性。裝備的重要質(zhì)量

6、特性。中國科學院電子學研究所中國科學院電子學研究所7第一節(jié)第一節(jié) 可靠性基礎概念可靠性基礎概念 可靠性與安全性的關系：可靠性與安全性的關系： 通?？煽康南到y(tǒng)也是安全的；通?？煽康南到y(tǒng)也是安全的； 可靠性要求完成任務，安全性則要求不發(fā)生意外事故；可靠性要求完成任務，安全性則要求不發(fā)生意外事故； 危險是安全性分析的核心，故障分析是可靠性分析的重要危險是安全性分析的核心，故障分析是可靠性分析的重要環(huán)節(jié)。環(huán)節(jié)。 復雜的武器裝備和核電站等大型工程在研制、生產(chǎn)、試驗、復雜的武器裝備和核電站等大型工程在研制、生產(chǎn)、試驗、使用和處置過程中也存在著威脅自身以及操作人員安全、損壞使用和處置過程中也存在著威脅自身以

7、及操作人員安全、損壞己方設施和資源、破壞生態(tài)環(huán)境的因素。一旦發(fā)生事故，危害己方設施和資源、破壞生態(tài)環(huán)境的因素。一旦發(fā)生事故，危害極大。極大。中國科學院電子學研究所中國科學院電子學研究所8第一節(jié)第一節(jié) 可靠性基礎概念可靠性基礎概念 我國有報道：我國有報道：19911991年底，發(fā)射通訊衛(wèi)星，因氫氧發(fā)動機二年底，發(fā)射通訊衛(wèi)星，因氫氧發(fā)動機二次點火失敗，衛(wèi)星沒有進入預定軌道；次點火失敗，衛(wèi)星沒有進入預定軌道； 1992 1992年年3 3月，第一顆澳星發(fā)射時火箭緊急停車；月，第一顆澳星發(fā)射時火箭緊急停車； 1992 1992年底，第二顆澳星升空不久衛(wèi)星發(fā)身爆炸，火箭將爆年底，第二顆澳星升空不久衛(wèi)星發(fā)

8、身爆炸，火箭將爆炸殘留物送入軌道；炸殘留物送入軌道；19941994年東方紅系列大型通訊衛(wèi)星未進入預年東方紅系列大型通訊衛(wèi)星未進入預定軌道；定軌道； 1995 1995年初長征火箭發(fā)射外星爆炸；年初長征火箭發(fā)射外星爆炸； 1996 1996年西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射失敗過兩次年西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射失敗過兩次(2-15(2-15日和日和8-188-18日，日，“長征三號長征三號”火箭發(fā)射火箭發(fā)射, ,火箭起飛后飛行姿態(tài)出現(xiàn)異?；鸺痫w后飛行姿態(tài)出現(xiàn)異常) )。中國科學院電子學研究所中國科學院電子學研究所9第一節(jié)第一節(jié) 可靠性基礎概念可靠性基礎概念 1971 1971年年6 6月月3030日，前蘇聯(lián)日

9、，前蘇聯(lián)“聯(lián)盟聯(lián)盟11”11”飛船因返回艙與外界飛船因返回艙與外界連接的閥提前打開，造成連接的閥提前打開，造成3 3名宇航員死亡；名宇航員死亡； 2000 2000年年8 8月，俄羅斯海軍北方艦隊的月，俄羅斯海軍北方艦隊的“庫爾斯克庫爾斯克”號核潛號核潛艇因易燃氣體泄漏突然爆炸，沉入巴倫支海海底，艇上艇因易燃氣體泄漏突然爆炸，沉入巴倫支海海底，艇上118118名官名官兵遇難；兵遇難； 美國美國“挑戰(zhàn)者挑戰(zhàn)者”號和號和“哥倫比亞哥倫比亞”號航天飛機的兩次爆炸，號航天飛機的兩次爆炸，造成造成1414名宇航員喪生；名宇航員喪生； 這些事故，無論經(jīng)濟上還是政治上都產(chǎn)生了不可挽回的損這些事故，無論經(jīng)濟上

10、還是政治上都產(chǎn)生了不可挽回的損失。失。中國科學院電子學研究所中國科學院電子學研究所 調(diào)查發(fā)現(xiàn)，這些事故主要原因：調(diào)查發(fā)現(xiàn)，這些事故主要原因： 設計缺陷設計缺陷 操作失誤操作失誤 糟糕的管理決策糟糕的管理決策10第一節(jié)第一節(jié) 可靠性基礎概念可靠性基礎概念 可靠性發(fā)展史可靠性發(fā)展史 可靠性的概念源于航空領域，第二次世界大戰(zhàn)中，空中飛可靠性的概念源于航空領域，第二次世界大戰(zhàn)中，空中飛行事故不斷增加，機毀人亡時有發(fā)生行事故不斷增加，機毀人亡時有發(fā)生 美國在二戰(zhàn)中發(fā)現(xiàn)美國在二戰(zhàn)中發(fā)現(xiàn)6060的機載電子設備運到遠東后不能使的機載電子設備運到遠東后不能使用，用，5050電子設備在儲存期間失效，原因是電子管的

11、可靠性太電子設備在儲存期間失效，原因是電子管的可靠性太差，所以差，所以19431943年美國成立電子管研究會，專門研究電子管可靠年美國成立電子管研究會，專門研究電子管可靠性問題性問題中國科學院電子學研究所中國科學院電子學研究所11第一節(jié)第一節(jié) 可靠性基礎概念可靠性基礎概念 可靠性發(fā)展史（續(xù)）可靠性發(fā)展史（續(xù)） 5050年代可靠性興起和形成時期。為解決軍用電子設備和復年代可靠性興起和形成時期。為解決軍用電子設備和復雜導彈系統(tǒng)的可靠性問題，美國軍方和工業(yè)界有組織開展了可雜導彈系統(tǒng)的可靠性問題，美國軍方和工業(yè)界有組織開展了可靠性研究?？啃匝芯俊?9571957年發(fā)表了年發(fā)表了軍用電子設備可靠性研究報

12、告軍用電子設備可靠性研究報告。該報告從該報告從9 9個方面闡述了可靠性設計、試驗及管理的程序和方法，個方面闡述了可靠性設計、試驗及管理的程序和方法，確定了美國可靠性工程發(fā)展的方向，成為可靠性發(fā)展的奠基性確定了美國可靠性工程發(fā)展的方向，成為可靠性發(fā)展的奠基性文件，標志著可靠性已經(jīng)成為一門獨立的科學，是可靠性工程文件，標志著可靠性已經(jīng)成為一門獨立的科學，是可靠性工程發(fā)展的重要里程碑。發(fā)展的重要里程碑。中國科學院電子學研究所中國科學院電子學研究所12第一節(jié)第一節(jié) 可靠性基礎概念可靠性基礎概念 可靠性發(fā)展史（續(xù)）可靠性發(fā)展史（續(xù)） 6060年代可靠性工程全面發(fā)展階段，美國先后研制出年代可靠性工程全面發(fā)

13、展階段，美國先后研制出F15AF15A戰(zhàn)斗戰(zhàn)斗機、機、“民兵民兵”導彈、導彈、“水星水星”和和“阿波羅阿波羅”飛船等裝備，對可靠飛船等裝備，對可靠性要求很高。國防部提出了可靠性計劃，形成了一套標準：可靠性要求很高。國防部提出了可靠性計劃，形成了一套標準：可靠性大綱、可靠性指標量化、可靠性分配和預計、冗余設計、可靠性大綱、可靠性指標量化、可靠性分配和預計、冗余設計、可靠性驗收和鑒定試驗、可靠性評審等。使裝備的可靠性大幅度提高。性驗收和鑒定試驗、可靠性評審等。使裝備的可靠性大幅度提高。 例如：例如：5050年代年代“先驅(qū)者號先驅(qū)者號”衛(wèi)星發(fā)射衛(wèi)星發(fā)射1111次只有三次成功，次只有三次成功，6060

14、年代阿波羅登月，除阿波羅年代阿波羅登月，除阿波羅1313外全部成功。這期間，蘇、法、日外全部成功。這期間，蘇、法、日等國也相繼開展可靠性研究。等國也相繼開展可靠性研究。中國科學院電子學研究所中國科學院電子學研究所13第一節(jié)第一節(jié) 可靠性基礎概念可靠性基礎概念 可靠性發(fā)展史（續(xù)）可靠性發(fā)展史（續(xù)） 7070年代及以后可靠性工作日趨成熟，并向更深更廣的方向年代及以后可靠性工作日趨成熟，并向更深更廣的方向發(fā)展。發(fā)展。 例如：到例如：到19911991年的海灣戰(zhàn)爭中，美國空軍可靠性成效顯著。年的海灣戰(zhàn)爭中，美國空軍可靠性成效顯著。象象F F16C/D16C/D和和F F15E15E執(zhí)行任務率達執(zhí)行任務

15、率達9595。 例如，國外高軌衛(wèi)星的壽命通常能達到例如，國外高軌衛(wèi)星的壽命通常能達到1515年以上，低軌衛(wèi)年以上，低軌衛(wèi)星壽命在星壽命在5 5年以上。而我國通常分別只能達到年以上。而我國通常分別只能達到1212年和年和3 3年以上。年以上。中國科學院電子學研究所中國科學院電子學研究所14第一節(jié)第一節(jié) 可靠性基礎概念可靠性基礎概念7070年代年代 我國型號可靠性保證工作我國型號可靠性保證工作從電子元器件開始起步從電子元器件開始起步 7070年代中，以保證戰(zhàn)略導彈控制系統(tǒng)配套用元器件為重點，年代中，以保證戰(zhàn)略導彈控制系統(tǒng)配套用元器件為重點，針對當時元器件存在的問題，在元器件生產(chǎn)過程實施七項專門針對

16、當時元器件存在的問題，在元器件生產(chǎn)過程實施七項專門的質(zhì)量控制措施，簡稱的質(zhì)量控制措施，簡稱“七專七?！薄Ｏ冉⒘素l生產(chǎn)線，十年。先建立了廿條生產(chǎn)線，十年共建立了共建立了142142條生產(chǎn)線共條生產(chǎn)線共12001200各品種，十年投入各品種，十年投入2.22.2億。不僅較億。不僅較好地保證了好地保證了“三抓三抓”任務的完成，而且也滿足了其他航天型號任務的完成，而且也滿足了其他航天型號的要求。的要求。中國科學院電子學研究所中國科學院電子學研究所15第一節(jié)第一節(jié) 可靠性基礎概念可靠性基礎概念8080年代以來年代以來 我國型號可靠性保證工作的發(fā)展我國型號可靠性保證工作的發(fā)展 隨著型號復雜性和研制難度

17、的增加，研制人員的質(zhì)量、可隨著型號復雜性和研制難度的增加，研制人員的質(zhì)量、可靠性意識不斷加強；靠性意識不斷加強； 在各級建立了型號可靠性設計的專職和兼職隊伍；在各級建立了型號可靠性設計的專職和兼職隊伍； 在型號研制中借鑒國外的先進設計和管理經(jīng)驗，逐步推行了一在型號研制中借鑒國外的先進設計和管理經(jīng)驗，逐步推行了一系列可靠性管理、設計和分析方法；系列可靠性管理、設計和分析方法； 可靠性規(guī)范的制訂、宣貫與實施，推動了型號工作的開展；可靠性規(guī)范的制訂、宣貫與實施，推動了型號工作的開展； 這些工作的開展對保證飛行試驗的成功發(fā)揮了重要的作用。這些工作的開展對保證飛行試驗的成功發(fā)揮了重要的作用。中國科學院電

18、子學研究所中國科學院電子學研究所16第一節(jié)第一節(jié) 可靠性基礎概念可靠性基礎概念可靠性經(jīng)歷了如下的變化和發(fā)展可靠性經(jīng)歷了如下的變化和發(fā)展 觀念：從重技術性能到樹立可靠性與性能等的觀念；觀念：從重技術性能到樹立可靠性與性能等的觀念； 完善管理體系。從分散管理、部門負責到可靠性機構統(tǒng)一完善管理體系。從分散管理、部門負責到可靠性機構統(tǒng)一領導；領導； 從電子管到超高速大規(guī)模集成電路，電子元器件可靠性每從電子管到超高速大規(guī)模集成電路，電子元器件可靠性每年平均約以年平均約以2020的速度提高；的速度提高； 從電子設備擴展到機械設備、光電設備及其它非電設備，從電子設備擴展到機械設備、光電設備及其它非電設備，全

19、面提高型號的可靠性；全面提高型號的可靠性；中國科學院電子學研究所中國科學院電子學研究所17第一節(jié)第一節(jié) 可靠性基礎概念可靠性基礎概念可靠性經(jīng)歷了如下的變化和發(fā)展（續(xù)）可靠性經(jīng)歷了如下的變化和發(fā)展（續(xù)） 發(fā)布了成套的指令性標準、法規(guī)和規(guī)范；發(fā)布了成套的指令性標準、法規(guī)和規(guī)范； 估算更準確。從定性分析、統(tǒng)計估算到微觀分析計算，計估算更準確。從定性分析、統(tǒng)計估算到微觀分析計算，計算機輔助分析計算。使可靠性分析設計更準確、更省時；算機輔助分析計算。使可靠性分析設計更準確、更省時； 從可靠性統(tǒng)計試驗到強調(diào)可靠性工程試驗，應力篩選和可從可靠性統(tǒng)計試驗到強調(diào)可靠性工程試驗，應力篩選和可靠性增長。靠性增長。中

20、國科學院電子學研究所中國科學院電子學研究所18第一節(jié)第一節(jié) 可靠性基礎概念可靠性基礎概念 可靠性可靠性是產(chǎn)品質(zhì)量的一項重要標志，是產(chǎn)品固有特性中的是產(chǎn)品質(zhì)量的一項重要標志，是產(chǎn)品固有特性中的一個特定項目。一個特定項目。 可靠性研究如何預防故障及失效，以成功或失敗為判據(jù)?？煽啃匝芯咳绾晤A防故障及失效，以成功或失敗為判據(jù)。 可靠性更可靠性更突出突出在任務剖面中的環(huán)境的適應性和裕度在任務剖面中的環(huán)境的適應性和裕度( (考核考核) )。 可靠性更可靠性更突出突出壽命（全任務時間）。是潛在的，未來的，壽命（全任務時間）。是潛在的，未來的，可進行預計?？蛇M行預計。 可靠性用可靠度（概率）進行表征，可以進行

21、定量的計算可靠性用可靠度（概率）進行表征，可以進行定量的計算和分析評估。和分析評估。 可靠性更注重批次，有母本和子樣的概念。其試驗通常是可靠性更注重批次，有母本和子樣的概念。其試驗通常是抽樣的。沒有質(zhì)量一致性就無可靠性評定可言。抽樣的。沒有質(zhì)量一致性就無可靠性評定可言。( (技術狀態(tài)控制技術狀態(tài)控制) )中國科學院電子學研究所中國科學院電子學研究所19第一節(jié)第一節(jié) 可靠性基礎概念可靠性基礎概念 傳統(tǒng)的質(zhì)量觀念強調(diào)產(chǎn)品傳統(tǒng)的質(zhì)量觀念強調(diào)產(chǎn)品“符合規(guī)定的要求符合規(guī)定的要求”，即符合性。，即符合性。產(chǎn)品只要符合圖樣和工藝規(guī)定的要求，就是好的。產(chǎn)品只要符合圖樣和工藝規(guī)定的要求，就是好的。 當代質(zhì)量觀念

22、既重視產(chǎn)品的符合性，更強調(diào)產(chǎn)品的適用性。當代質(zhì)量觀念既重視產(chǎn)品的符合性，更強調(diào)產(chǎn)品的適用性。產(chǎn)品只有在使用時能產(chǎn)品只有在使用時能滿足顧客滿足顧客需要才是高質(zhì)量的。需要才是高質(zhì)量的。 顧客的需求是多方面的。因此，產(chǎn)品質(zhì)量是一組固有特性顧客的需求是多方面的。因此，產(chǎn)品質(zhì)量是一組固有特性滿足要求的程度。這些特性就包括安全性、可靠性、維修性、滿足要求的程度。這些特性就包括安全性、可靠性、維修性、保障性和經(jīng)濟性等等。保障性和經(jīng)濟性等等。中國科學院電子學研究所中國科學院電子學研究所使用時間t強度、應力應力分布t=0應力分布t=T強度分布t=0強度分布t=T0安全余量應力強度干涉模型T失效區(qū)強度分布應力分布

23、強度的退化21第一節(jié)第一節(jié) 可靠性基礎概念可靠性基礎概念 一個可靠性一個可靠性( (維修性維修性) ) 好的產(chǎn)品，價格可能會高一些，但好的產(chǎn)品，價格可能會高一些，但使用后維修及相應的保障費用少，總費用（含購置費、使用維使用后維修及相應的保障費用少，總費用（含購置費、使用維修費等）往往是合算的。但是，從價格和壽命周期費用的角度修費等）往往是合算的。但是，從價格和壽命周期費用的角度來說，可靠性并非越高越好來說，可靠性并非越高越好中國科學院電子學研究所中國科學院電子學研究所可靠性與價格可靠性與價格22第一節(jié)第一節(jié) 可靠性基礎概念可靠性基礎概念 中國科學院電子學研究所中國科學院電子學研究所例：例：美國

24、某導彈制導系統(tǒng)美國某導彈制導系統(tǒng) 單位：萬單位：萬( (美元美元) )項 目壽命周期成本其 中設計費用采購費維護費高可靠性設計10059.310.230.5傳統(tǒng)設計 128.4209.49923第一節(jié)第一節(jié) 可靠性基礎概念可靠性基礎概念 案例：案例： 美國某種近程導彈的導航塔系統(tǒng)美國某種近程導彈的導航塔系統(tǒng)MTBFMTBF（平均故障間隔時間）（平均故障間隔時間）只有只有17h17h，每年維修費用高達，每年維修費用高達1556015560美元，后經(jīng)改進，美元，后經(jīng)改進，MTBFMTBF提高提高到到140h140h，每年維修費用降為，每年維修費用降為18181818美元。其中可靠性提高美元。其中可

25、靠性提高8 8倍倍，維，維修費用降為原來的修費用降為原來的1/8.61/8.6中國科學院電子學研究所中國科學院電子學研究所可靠性與價格可靠性與價格24第二節(jié)第二節(jié) 可靠性工程管理可靠性工程管理 可靠性工程可靠性工程 為了確定和達到產(chǎn)品的可靠性要求所進行的一系列技術與為了確定和達到產(chǎn)品的可靠性要求所進行的一系列技術與管理活動。管理活動。 科學家錢學森說過：科學家錢學森說過：“產(chǎn)品的可靠性是設計出來的、生產(chǎn)產(chǎn)品的可靠性是設計出來的、生產(chǎn)出來的、管理出來的出來的、管理出來的”，前二者是可靠性工程活動，后者是可，前二者是可靠性工程活動，后者是可靠性管理活動?？啃怨芾砘顒?。中國科學院電子學研究所中國科學

26、院電子學研究所25第二節(jié)第二節(jié) 可靠性工程管理可靠性工程管理 可靠性組織機構與職責：可靠性組織機構與職責： 可靠性工作計劃可靠性工作計劃 對轉(zhuǎn)承制方和供貨方的可靠性監(jiān)控對轉(zhuǎn)承制方和供貨方的可靠性監(jiān)控 可靠性關鍵項目的確定和控制可靠性關鍵項目的確定和控制 可靠性評審可靠性評審 建立故障報告、分析和糾正措施系統(tǒng)建立故障報告、分析和糾正措施系統(tǒng) 可靠性文件和數(shù)據(jù)資料可靠性文件和數(shù)據(jù)資料 過去已設計、制造和使用產(chǎn)品的可靠性保證過去已設計、制造和使用產(chǎn)品的可靠性保證 可靠性培訓可靠性培訓中國科學院電子學研究所中國科學院電子學研究所26第二節(jié)第二節(jié) 可靠性工程管理可靠性工程管理 可靠性大綱（或工作計劃）是

27、組織、實施和檢查可靠性工可靠性大綱（或工作計劃）是組織、實施和檢查可靠性工作的主要依據(jù)，對各階段可靠性工作有指令性作用。作的主要依據(jù)，對各階段可靠性工作有指令性作用。 型號開始時對可靠性沒有明確的工作要求，以后就不可能型號開始時對可靠性沒有明確的工作要求，以后就不可能有好的工作和結(jié)果。有好的工作和結(jié)果。 中國科學院電子學研究所中國科學院電子學研究所可靠性大綱（或工作計劃）可靠性大綱（或工作計劃）27第二節(jié)第二節(jié) 可靠性工程管理可靠性工程管理 可靠性目標；可靠性組織機構和職責；應實施的可靠性工可靠性目標；可靠性組織機構和職責；應實施的可靠性工作項目；每一工作項目的目的、責任（單位或人員）、采用的

28、作項目；每一工作項目的目的、責任（單位或人員）、采用的準則和標準、實施的方法和程序、完成的結(jié)果與形式、應交付準則和標準、實施的方法和程序、完成的結(jié)果與形式、應交付（評審）的文件和報告、完成的時間；可靠性工作的信息接口；（評審）的文件和報告、完成的時間；可靠性工作的信息接口；中國科學院電子學研究所中國科學院電子學研究所可靠性大綱（計劃）的內(nèi)容可靠性大綱（計劃）的內(nèi)容 計劃提出的要求應是詳盡、具體和完整的，應具有可操作計劃提出的要求應是詳盡、具體和完整的，應具有可操作性和可檢查性。具體內(nèi)容應包括：性和可檢查性。具體內(nèi)容應包括： 波音宇航公司波音宇航公司空間飛行器空間飛行器AUTMAT-2可靠性維修

29、性工作可靠性維修性工作計劃計劃其特點是：具有詳盡的要求，好的可操作性和可檢查性。其特點是：具有詳盡的要求，好的可操作性和可檢查性。28第二節(jié)第二節(jié) 可靠性工程管理可靠性工程管理 對外協(xié)產(chǎn)品承制單位的選點考察與評估（包括單位質(zhì)量對外協(xié)產(chǎn)品承制單位的選點考察與評估（包括單位質(zhì)量體系運行和可靠性保證能力、過去產(chǎn)品的可靠性情況等，應有體系運行和可靠性保證能力、過去產(chǎn)品的可靠性情況等，應有相應的文件）。相應的文件）。 在型號可靠性工作計劃中明確對外協(xié)產(chǎn)品可靠性工作要求。在型號可靠性工作計劃中明確對外協(xié)產(chǎn)品可靠性工作要求。通過通過 研制合同、技術協(xié)議、相關技術規(guī)范并對實施情況進行檢研制合同、技術協(xié)議、相關

30、技術規(guī)范并對實施情況進行檢查，實施對外協(xié)產(chǎn)品可靠性的控制。查，實施對外協(xié)產(chǎn)品可靠性的控制。中國科學院電子學研究所中國科學院電子學研究所對轉(zhuǎn)承制方和供貨方的可靠性監(jiān)控對轉(zhuǎn)承制方和供貨方的可靠性監(jiān)控29第二節(jié)第二節(jié) 可靠性工程管理可靠性工程管理 在產(chǎn)品研制合同、技術協(xié)議或相關文件中明確規(guī)定可靠性在產(chǎn)品研制合同、技術協(xié)議或相關文件中明確規(guī)定可靠性（定量）要求；（定量）要求； 要求承制方編制可靠性工作計劃；要求承制方編制可靠性工作計劃； 任務提出單位派員參加可靠性評審、審核或檢查；任務提出單位派員參加可靠性評審、審核或檢查； 元器件、材料與工藝選用控制；元器件、材料與工藝選用控制； 產(chǎn)品可靠性設計分析

31、；產(chǎn)品可靠性設計分析； 可靠性設計評審與工作檢查；可靠性設計評審與工作檢查； 產(chǎn)品設計驗證（試驗）文件和結(jié)果檢查；產(chǎn)品設計驗證（試驗）文件和結(jié)果檢查； 產(chǎn)品驗收交付要求，文件與資料的交付要求。產(chǎn)品驗收交付要求，文件與資料的交付要求。中國科學院電子學研究所中國科學院電子學研究所監(jiān)控的方法和內(nèi)容監(jiān)控的方法和內(nèi)容30第二節(jié)第二節(jié) 可靠性工程管理可靠性工程管理 故障將直接導致系統(tǒng)破壞、人員傷亡、任務失敗、重大經(jīng)故障將直接導致系統(tǒng)破壞、人員傷亡、任務失敗、重大經(jīng)濟損失或嚴重影響研制進度的項目；濟損失或嚴重影響研制進度的項目； 失效率高的項目或曾在質(zhì)量和可靠性方面有不良歷史的項失效率高的項目或曾在質(zhì)量和可

32、靠性方面有不良歷史的項目；采用新技術新工藝，驗證不充分，將影響任務完成的項目；目；采用新技術新工藝，驗證不充分，將影響任務完成的項目； 壽命周期內(nèi)性能易變，需特殊防護或難以監(jiān)測與檢查的項壽命周期內(nèi)性能易變，需特殊防護或難以監(jiān)測與檢查的項目；應力（包括機、電、熱等）超過規(guī)定的設計準則要求的項目；應力（包括機、電、熱等）超過規(guī)定的設計準則要求的項目；限制系統(tǒng)工作壽命的項目；難以進行地面試驗驗證的項目；目；限制系統(tǒng)工作壽命的項目；難以進行地面試驗驗證的項目；價格昂貴或難以獲取的項目；用戶確定的其它關鍵項目。價格昂貴或難以獲取的項目；用戶確定的其它關鍵項目。中國科學院電子學研究所中國科學院電子學研究所

33、可靠性關鍵項目確定的準則可靠性關鍵項目確定的準則31第二節(jié)第二節(jié) 可靠性工程管理可靠性工程管理 這是針對型號這是針對型號產(chǎn)品的特點采取的，產(chǎn)品的特點采取的，經(jīng)實踐證明行之有經(jīng)實踐證明行之有效的降低風險，保效的降低風險，保證可靠的管理方法證可靠的管理方法和控制手段。和控制手段。中國科學院電子學研究所中國科學院電子學研究所可靠性關鍵項目可靠性關鍵項目的識別和控制的識別和控制l 識別關鍵識別關鍵l 評估風險評估風險l 強化管理強化管理l 有效控制有效控制l 確?？煽看_保可靠32第二節(jié)第二節(jié) 可靠性工程管理可靠性工程管理 采取降低風險設計措施，加嚴評審，提高更改、超差、偏采取降低風險設計措施，加嚴評審

34、，提高更改、超差、偏離等審批力度；離等審批力度； 嚴格加工過程控制，細化過程記錄；嚴格加工過程控制，細化過程記錄； 加強工序檢驗和關鍵特性檢驗，設置強制檢驗點；加強工序檢驗和關鍵特性檢驗，設置強制檢驗點； 對特殊裝配、測試和試驗采取有效的監(jiān)控措施；對特殊裝配、測試和試驗采取有效的監(jiān)控措施； 必要時補充專項試驗；必要時補充專項試驗； 對特殊搬運、儲存等方面采取控制措施；對特殊搬運、儲存等方面采取控制措施； 對不可測試項目采取特殊過程控制措施，例如照相、錄像對不可測試項目采取特殊過程控制措施，例如照相、錄像等；加強環(huán)境條件控制。等；加強環(huán)境條件控制。中國科學院電子學研究所中國科學院電子學研究所關鍵

35、項目控制措施關鍵項目控制措施33第二節(jié)第二節(jié) 可靠性工程管理可靠性工程管理 中國科學院電子學研究所中國科學院電子學研究所關鍵項目控制措施關鍵項目控制措施 分系統(tǒng)總體根據(jù)單機和分系統(tǒng)分系統(tǒng)總體根據(jù)單機和分系統(tǒng)FMEAFMEA結(jié)果，對照關鍵項目識別準則，結(jié)果，對照關鍵項目識別準則，識別和確定分系統(tǒng)關鍵項目，編制分系統(tǒng)關鍵項目表（清單）。識別和確定分系統(tǒng)關鍵項目，編制分系統(tǒng)關鍵項目表（清單）。序號項目名稱代號所屬分系統(tǒng)關鍵項目確定理由需監(jiān)視和控制的特性主要控制內(nèi)容及措施責任單位及責任人備注關鍵項目清單關鍵項目清單 在正樣設計階段，型號指揮組織相關部門結(jié)合初樣階段關鍵項目在正樣設計階段，型號指揮組織相

36、關部門結(jié)合初樣階段關鍵項目控制情況和正樣階段控制情況和正樣階段FMEAFMEA工作，對關鍵項目清單進行修訂、完善。工作，對關鍵項目清單進行修訂、完善。34第二節(jié)第二節(jié) 可靠性工程管理可靠性工程管理 中國科學院電子學研究所中國科學院電子學研究所航天歸零航天歸零“雙五條雙五條” 技術歸零 管理歸零定位準確定位準確機理清楚機理清楚問題復現(xiàn)問題復現(xiàn)措施有效措施有效舉一反三舉一反三過程清楚過程清楚責任明確責任明確措施落實措施落實嚴肅處理嚴肅處理完善規(guī)章完善規(guī)章35第二節(jié)第二節(jié) 可靠性工程管理可靠性工程管理 按照產(chǎn)品可靠性實現(xiàn)的過程及其特點，開展可靠性工作時按照產(chǎn)品可靠性實現(xiàn)的過程及其特點，開展可靠性工作

37、時應關注應關注四個過程域四個過程域，即可靠性工作過程的建立、可靠性實現(xiàn)的，即可靠性工作過程的建立、可靠性實現(xiàn)的策劃、可靠性工作項目的開展和可靠性改進。策劃、可靠性工作項目的開展和可靠性改進。 開展開展可靠性工作流程、組織的程序或管理制度、資源配置可靠性工作流程、組織的程序或管理制度、資源配置( (如可靠性工程師隊伍、技術培訓提供、可靠性分析軟件工具如可靠性工程師隊伍、技術培訓提供、可靠性分析軟件工具) )和組織結(jié)構的架構，以及顧客對產(chǎn)品可靠性的反饋意見。和組織結(jié)構的架構，以及顧客對產(chǎn)品可靠性的反饋意見。 中國科學院電子學研究所中國科學院電子學研究所36第二節(jié)第二節(jié) 可靠性工程管理可靠性工程管理

38、 開展可靠性工程技術時，對具體產(chǎn)品不一定適用：開展可靠性工程技術時，對具體產(chǎn)品不一定適用： 1 1）用戶或提出可靠性要求的單位是否經(jīng)過分析論證提出）用戶或提出可靠性要求的單位是否經(jīng)過分析論證提出了定性、定量要求，確定要求時是否全面考慮和權衡使用要求、了定性、定量要求，確定要求時是否全面考慮和權衡使用要求、費用、進度、技術水平等因素，使要求盡可能合理、可行。費用、進度、技術水平等因素，使要求盡可能合理、可行。 2 2）確定可靠性定量要求時）確定可靠性定量要求時, , 是否明確了產(chǎn)品的壽命剖面是否明確了產(chǎn)品的壽命剖面和任務剖面，是否明確了規(guī)定值和最低可接受值，是否明確了和任務剖面，是否明確了規(guī)定值

39、和最低可接受值，是否明確了驗證判據(jù)和接收準則。驗證判據(jù)和接收準則。中國科學院電子學研究所中國科學院電子學研究所37第二節(jié)第二節(jié) 可靠性工程管理可靠性工程管理 開展可靠性工程技術時，對具體產(chǎn)品不一定適用：（續(xù)）開展可靠性工程技術時，對具體產(chǎn)品不一定適用：（續(xù)） 3) 3) 確定的可靠性要求是否明顯違背了有關標準要求。確定的可靠性要求是否明顯違背了有關標準要求。GJB450AGJB450A規(guī)定了裝備可靠性工作的通用要求和工作項目，是提出規(guī)定了裝備可靠性工作的通用要求和工作項目，是提出可靠性要求和組織開展相應工作的基本依據(jù)：可靠性要求和組織開展相應工作的基本依據(jù)：GJB1909GJB1909裝備可裝

40、備可靠性、維修性參數(shù)選擇和指標確定要求靠性、維修性參數(shù)選擇和指標確定要求是提出可靠性定量要是提出可靠性定量要求的依據(jù)；實施檢查時應當有所區(qū)別。求的依據(jù)；實施檢查時應當有所區(qū)別。 4 4）可靠性要求論證工作應納入合同計劃。）可靠性要求論證工作應納入合同計劃。 5 5）在合同或技術協(xié)議中，顧客對產(chǎn)品的可靠性定性和定）在合同或技術協(xié)議中，顧客對產(chǎn)品的可靠性定性和定量要求是什么量要求是什么? ?中國科學院電子學研究所中國科學院電子學研究所38第二節(jié)第二節(jié) 可靠性工程管理可靠性工程管理 開展可靠性工程技術時，對具體產(chǎn)品不一定適用：（續(xù)）開展可靠性工程技術時，對具體產(chǎn)品不一定適用：（續(xù)） 7 7）在設計和

41、開發(fā)輸入評審時，對顧客提出的可靠性要求）在設計和開發(fā)輸入評審時，對顧客提出的可靠性要求提出了哪些問題，最終解決情況如何？提出了哪些問題，最終解決情況如何？ 8 8）產(chǎn)品可靠性的定性和定量要求以及引用的標準，都是）產(chǎn)品可靠性的定性和定量要求以及引用的標準，都是產(chǎn)品實現(xiàn)中需滿足的內(nèi)容，是審核員隨后審核的依據(jù)。產(chǎn)品實現(xiàn)中需滿足的內(nèi)容，是審核員隨后審核的依據(jù)。 9 9）產(chǎn)品質(zhì)量保證大綱中，質(zhì)量目標是否包含了可靠性可）產(chǎn)品質(zhì)量保證大綱中，質(zhì)量目標是否包含了可靠性可驗證的指標。驗證的指標。 10 10）是否制定了可靠性工作計劃。）是否制定了可靠性工作計劃。中國科學院電子學研究所中國科學院電子學研究所39第

42、二節(jié)第二節(jié) 可靠性工程管理可靠性工程管理 開展可靠性工程技術時，對具體產(chǎn)品不一定適用：（續(xù)）開展可靠性工程技術時，對具體產(chǎn)品不一定適用：（續(xù)） 11 11）查承制方制定的可靠性工作計劃的內(nèi)容：）查承制方制定的可靠性工作計劃的內(nèi)容： a) a)工作計劃應包含合同規(guī)定的全部可靠性工作項目；工作計劃應包含合同規(guī)定的全部可靠性工作項目； b) b)確定的工作項目應與產(chǎn)品要求相適應，如：應有可靠性確定的工作項目應與產(chǎn)品要求相適應，如：應有可靠性定性設計；有可靠性定量指標要求時，應有可靠性建模、可靠性定性設計；有可靠性定量指標要求時，應有可靠性建模、可靠性分配、可靠性預計；若有確定可靠性關鍵產(chǎn)品，一般應有

43、分配、可靠性預計；若有確定可靠性關鍵產(chǎn)品，一般應有FMEAFMEA； c) c)可靠性工作計劃應經(jīng)評審和用戶認可；可靠性工作計劃應經(jīng)評審和用戶認可； d) d)當用戶的要求變更時，可靠性工作計劃應做相應更新。當用戶的要求變更時，可靠性工作計劃應做相應更新。中國科學院電子學研究所中國科學院電子學研究所40第二節(jié)第二節(jié) 可靠性工程管理可靠性工程管理 開展可靠性工程技術時，對具體產(chǎn)品不一定適用：（續(xù)）開展可靠性工程技術時，對具體產(chǎn)品不一定適用：（續(xù)） 12 12）可靠性模型的檢查：）可靠性模型的檢查： a) a)建立可靠性模型應在訂購方明確可靠性參數(shù)和約束條件建立可靠性模型應在訂購方明確可靠性參數(shù)和

44、約束條件( (包括故障判據(jù)等）的情況下進行；包括故障判據(jù)等）的情況下進行； b) b)可靠性模型包括可靠性框圖和數(shù)學模型，在可靠性建?？煽啃阅Ｐ桶煽啃钥驁D和數(shù)學模型，在可靠性建模中應正確區(qū)分產(chǎn)品的原理圖和可靠性框圖，正確區(qū)分基本可靠中應正確區(qū)分產(chǎn)品的原理圖和可靠性框圖，正確區(qū)分基本可靠性框圖和任務可靠性框圖；性框圖和任務可靠性框圖； c) c)可靠性模型建立的時機；可靠性模型建立的時機； d) d)在產(chǎn)品技術狀態(tài)發(fā)生變化時，可靠性模型應作修改，保在產(chǎn)品技術狀態(tài)發(fā)生變化時，可靠性模型應作修改，保持可靠性模型與產(chǎn)品技術狀態(tài)相一致。持可靠性模型與產(chǎn)品技術狀態(tài)相一致。中國科學院電子學研究所中國科學

45、院電子學研究所41第二節(jié)第二節(jié) 可靠性工程管理可靠性工程管理 開展可靠性工程技術時，對具體產(chǎn)品不一定適用：（續(xù)）開展可靠性工程技術時，對具體產(chǎn)品不一定適用：（續(xù)） 13 13）可靠性指標分配的檢查：）可靠性指標分配的檢查： a) a)應按可靠性指標的規(guī)定值并留有適當余量應按可靠性指標的規(guī)定值并留有適當余量( (可行時可行時) )進行進行分配，當分配結(jié)果不滿足要求時，應進行再分配；分配，當分配結(jié)果不滿足要求時，應進行再分配； b) b)一般應按基本可靠性與任務可靠性分別進行分配；一般應按基本可靠性與任務可靠性分別進行分配； c) c)在論證與方案階段在論證與方案階段, ,分配與預計工作應反復迭代

46、進行；分配與預計工作應反復迭代進行； d) d)分配的產(chǎn)品層次應滿足規(guī)定的要求。所有可靠性分配值分配的產(chǎn)品層次應滿足規(guī)定的要求。所有可靠性分配值應與可靠性模型相一致。應與可靠性模型相一致。中國科學院電子學研究所中國科學院電子學研究所42第二節(jié)第二節(jié) 可靠性工程管理可靠性工程管理 開展可靠性工程技術時，對具體產(chǎn)品不一定適用：（續(xù)）開展可靠性工程技術時，對具體產(chǎn)品不一定適用：（續(xù)） 14 14）可靠性預計的檢查：）可靠性預計的檢查： a) a)盡早地進行可靠預計，預計工作應反映當前產(chǎn)品的技術盡早地進行可靠預計，預計工作應反映當前產(chǎn)品的技術狀態(tài)；狀態(tài)； b) b)一般應按基本可靠性和任務可靠性要求進

47、行預計；一般應按基本可靠性和任務可靠性要求進行預計； c) c)預計結(jié)果應大于目標值；預計結(jié)果應大于目標值； d) d)應說明可靠性預計的方法及預計中所用數(shù)據(jù)的來源。應說明可靠性預計的方法及預計中所用數(shù)據(jù)的來源。中國科學院電子學研究所中國科學院電子學研究所43第二節(jié)第二節(jié) 可靠性工程管理可靠性工程管理 開展可靠性工程技術時，對具體產(chǎn)品不一定適用：（續(xù)）開展可靠性工程技術時，對具體產(chǎn)品不一定適用：（續(xù)） 15 15）可靠性設計準則的檢查：）可靠性設計準則的檢查： a) a)是否編制了可靠性設計準則，產(chǎn)品可靠性性設計準則既是否編制了可靠性設計準則，產(chǎn)品可靠性性設計準則既要與各種可靠性標準、規(guī)范、手

48、冊等技術文件相一致，又要與要與各種可靠性標準、規(guī)范、手冊等技術文件相一致，又要與其他方面的設計準則相協(xié)調(diào)；其他方面的設計準則相協(xié)調(diào)； b) b)設計準則應形成文件，在初步設計這之前提出設計準則設計準則應形成文件，在初步設計這之前提出設計準則及其來源清單，其內(nèi)容和說明在詳細設計之前確定，在詳細設及其來源清單，其內(nèi)容和說明在詳細設計之前確定，在詳細設計評審時最終確定；計評審時最終確定； c) c)應按可靠性設計準則開展設計工作；應按可靠性設計準則開展設計工作；中國科學院電子學研究所中國科學院電子學研究所44第二節(jié)第二節(jié) 可靠性工程管理可靠性工程管理 開展可靠性工程技術時，對具體產(chǎn)品不一定適用：（續(xù)

49、）開展可靠性工程技術時，對具體產(chǎn)品不一定適用：（續(xù)） 15 15）可靠性設計準則的檢查：）可靠性設計準則的檢查： （續(xù)）（續(xù)） d) d)在可靠性設計評審時應對照可靠性性設計準則檢查實施在可靠性設計評審時應對照可靠性性設計準則檢查實施情況，對發(fā)現(xiàn)的問題予以改進；情況，對發(fā)現(xiàn)的問題予以改進； e) e)根據(jù)組織的實際情況，對同一類產(chǎn)品可制定通用的可靠根據(jù)組織的實際情況，對同一類產(chǎn)品可制定通用的可靠性設計準則，對新的或重新設計的產(chǎn)品應制定專用的可靠性設性設計準則，對新的或重新設計的產(chǎn)品應制定專用的可靠性設計準則。計準則。中國科學院電子學研究所中國科學院電子學研究所45第三節(jié)第三節(jié) 可靠性設計案例可

50、靠性設計案例 概述：概述： 根據(jù)根據(jù)20002000年中國的航天年中國的航天白皮書，國家正式制定了中國白皮書，國家正式制定了中國的月球探測工程發(fā)展思路和發(fā)展規(guī)劃。整個工程分三期實施：的月球探測工程發(fā)展思路和發(fā)展規(guī)劃。整個工程分三期實施：一期工程的主要目標是實現(xiàn)繞月探測；二期工程是實現(xiàn)月球軟一期工程的主要目標是實現(xiàn)繞月探測；二期工程是實現(xiàn)月球軟著陸探測和自動巡視勘察；三期工程是實現(xiàn)自動采樣返回；統(tǒng)著陸探測和自動巡視勘察；三期工程是實現(xiàn)自動采樣返回；統(tǒng)稱稱“繞、落、回繞、落、回”三個發(fā)展階段。三個發(fā)展階段。 地面應用系統(tǒng)作為工程五大系統(tǒng)之一，負責探測科學數(shù)據(jù)地面應用系統(tǒng)作為工程五大系統(tǒng)之一，負責探

51、測科學數(shù)據(jù)的接收、遙科學探測、探測數(shù)據(jù)處理與管理、探測數(shù)據(jù)分析與的接收、遙科學探測、探測數(shù)據(jù)處理與管理、探測數(shù)據(jù)分析與解譯，并組織科學應用與研究。解譯，并組織科學應用與研究。中國科學院電子學研究所中國科學院電子學研究所46第三節(jié)第三節(jié) 可靠性設計案例可靠性設計案例 概述：（續(xù)）概述：（續(xù)） 為了保證任務的圓滿完成，地面應用系統(tǒng)必須對系統(tǒng)所屬為了保證任務的圓滿完成，地面應用系統(tǒng)必須對系統(tǒng)所屬設備（產(chǎn)品）的可靠性提出要求，并根據(jù)二期工程地面應用系設備（產(chǎn)品）的可靠性提出要求，并根據(jù)二期工程地面應用系統(tǒng)的任務特點和組成系統(tǒng)的各個設備的可靠度，對系統(tǒng)可靠性統(tǒng)的任務特點和組成系統(tǒng)的各個設備的可靠度，對系

52、統(tǒng)可靠性進行分析和設計。進行分析和設計。中國科學院電子學研究所中國科學院電子學研究所47第三節(jié)第三節(jié) 可靠性設計案例可靠性設計案例 1 1、地面應用系統(tǒng)任務、地面應用系統(tǒng)任務 負責科學目標的研究、篩選、確定和工程化，制定科學探負責科學目標的研究、篩選、確定和工程化，制定科學探測計劃；測計劃； 負責探測器（包括著陸探測器、月面巡視探測器）有效載負責探測器（包括著陸探測器、月面巡視探測器）有效載荷的業(yè)務運行管理和實施遙科學探測；荷的業(yè)務運行管理和實施遙科學探測；中國科學院電子學研究所中國科學院電子學研究所48第三節(jié)第三節(jié) 可靠性設計案例可靠性設計案例 2 2、系統(tǒng)組成、系統(tǒng)組成 地面應用系統(tǒng)地面應

53、用系統(tǒng)由業(yè)務運行管理、由業(yè)務運行管理、數(shù)據(jù)接收、遙科學數(shù)據(jù)接收、遙科學探測、通信與網(wǎng)絡、探測、通信與網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)預處理、數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)預處理、數(shù)據(jù)管理、科學應用與管理、科學應用與研究等研究等7 7個分系統(tǒng)組個分系統(tǒng)組成。成。中國科學院電子學研究所中國科學院電子學研究所49第三節(jié)第三節(jié) 可靠性設計案例可靠性設計案例 3 3、主要技術指標、主要技術指標 數(shù)據(jù)接收：數(shù)據(jù)接收： 下行工作頻段：下行工作頻段：X X頻段頻段 下行數(shù)傳調(diào)制體制：下行數(shù)傳調(diào)制體制：BPSKBPSK、QPSKQPSK等等 信道糾錯編碼體制：卷積碼、分組碼等信道糾錯編碼體制：卷積碼、分組碼等 傳輸碼速率：著陸探測器傳輸碼速率：著陸探測器

54、1Mbps1Mbps；巡視探測器；巡視探測器0.8Mbps0.8Mbps 原始數(shù)據(jù)總量：原始數(shù)據(jù)總量：8.0TB8.0TB 在線記錄容量：在線記錄容量：0.5TB0.5TB 接收誤碼率要求：接收誤碼率要求：1 110-610-6中國科學院電子學研究所中國科學院電子學研究所50第三節(jié)第三節(jié) 可靠性設計案例可靠性設計案例 3 3、主要技術指標（續(xù)）、主要技術指標（續(xù)） 數(shù)據(jù)處理：數(shù)據(jù)處理： 實時數(shù)據(jù)處理能力：原始數(shù)據(jù)量實時數(shù)據(jù)處理能力：原始數(shù)據(jù)量0.8Gb/0.8Gb/次，處理時間次，處理時間1515分分鐘（包括三維重建）；鐘（包括三維重建）； 事后數(shù)據(jù)處理能力：原始數(shù)據(jù)量事后數(shù)據(jù)處理能力：原始數(shù)

55、據(jù)量71Gb/71Gb/天，處理時間天，處理時間4 4小時。小時。 數(shù)據(jù)管理：數(shù)據(jù)管理： 數(shù)據(jù)存儲：數(shù)據(jù)存儲總量數(shù)據(jù)存儲：數(shù)據(jù)存儲總量173TB173TB；在線數(shù)據(jù)存儲能力；在線數(shù)據(jù)存儲能力60TB60TB，近線數(shù)據(jù)存儲能力近線數(shù)據(jù)存儲能力240TB240TB； 最小業(yè)務運行系統(tǒng)恢復時間：最小業(yè)務運行系統(tǒng)恢復時間：1010分鐘。分鐘。中國科學院電子學研究所中國科學院電子學研究所51第三節(jié)第三節(jié) 可靠性設計案例可靠性設計案例 4 4、可靠性指標、可靠性指標 工程對地面應用系統(tǒng)的可靠性要求為：工程對地面應用系統(tǒng)的可靠性要求為： 可靠度：可靠度：Rs=0.95Rs=0.95 系統(tǒng)可靠性要求分析：系統(tǒng)

56、可靠性要求分析： 任務時間任務時間 使用環(huán)境使用環(huán)境 任務流程任務流程 故障模式故障模式中國科學院電子學研究所中國科學院電子學研究所52第三節(jié)第三節(jié) 可靠性設計案例可靠性設計案例 系統(tǒng)可靠性設計：系統(tǒng)可靠性設計： 通過對地面應用系統(tǒng)任務剖面即執(zhí)行任務的時間、所處的通過對地面應用系統(tǒng)任務剖面即執(zhí)行任務的時間、所處的環(huán)境、業(yè)務流程（指令、監(jiān)視、數(shù)據(jù)流）的研究分析，確定影環(huán)境、業(yè)務流程（指令、監(jiān)視、數(shù)據(jù)流）的研究分析，確定影響整個系統(tǒng)可用度的關鍵因素響整個系統(tǒng)可用度的關鍵因素 通過故障樹分析，研究系統(tǒng)可能出現(xiàn)的故障，掌握故障的通過故障樹分析，研究系統(tǒng)可能出現(xiàn)的故障，掌握故障的發(fā)展規(guī)律，做好故障預防，

57、從而達到提高系統(tǒng)可靠性的目的。發(fā)展規(guī)律，做好故障預防，從而達到提高系統(tǒng)可靠性的目的。中國科學院電子學研究所中國科學院電子學研究所53第三節(jié)第三節(jié) 可靠性設計案例可靠性設計案例 任務時間：任務時間： 設備研制階段：設備研制階段：系統(tǒng)研制、集成和演練期。系統(tǒng)每周運行系統(tǒng)研制、集成和演練期。系統(tǒng)每周運行5 5天，每天天，每天8 8小時（連續(xù)）；小時（連續(xù)）； 任務階段（包括維修）：任務階段（包括維修）：系統(tǒng)任務執(zhí)行期。系統(tǒng)每周運行系統(tǒng)任務執(zhí)行期。系統(tǒng)每周運行7 7天，正常情況下每天完成數(shù)次、每次最長天，正常情況下每天完成數(shù)次、每次最長1010小時數(shù)據(jù)接收和存小時數(shù)據(jù)接收和存儲等實時性任務，每次接收間

58、隔一小時。其他時間，系統(tǒng)需要儲等實時性任務，每次接收間隔一小時。其他時間，系統(tǒng)需要根據(jù)情況進行數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)編目、存檔、計劃制定、應用研根據(jù)情況進行數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)編目、存檔、計劃制定、應用研究等業(yè)務工作。平均每天究等業(yè)務工作。平均每天1010小時實時工作時間，小時實時工作時間，1414小時非實時小時非實時業(yè)務時間（兩班）。網(wǎng)絡和基礎設施每天業(yè)務時間（兩班）。網(wǎng)絡和基礎設施每天2424小時工作（三班值小時工作（三班值守），每天在非業(yè)務時間有半小時維護時間，每周有三小時維守），每天在非業(yè)務時間有半小時維護時間，每周有三小時維護時間。護時間。中國科學院電子學研究所中國科學院電子學研究所54第三節(jié)第三

59、節(jié) 可靠性設計案例可靠性設計案例 任務時間：任務時間： （續(xù)）（續(xù)） 應用服務階段應用服務階段 應用服務期：應用服務期：系統(tǒng)每周運行系統(tǒng)每周運行5 5天，每天天，每天8 8小時（連續(xù)）；一小時（連續(xù)）；一班。網(wǎng)絡和基礎設施每天班。網(wǎng)絡和基礎設施每天2424小時工作，每周在非業(yè)務時間有兩小時工作，每周在非業(yè)務時間有兩小時維護時間。小時維護時間。中國科學院電子學研究所中國科學院電子學研究所55第三節(jié)第三節(jié) 可靠性設計案例可靠性設計案例 使用環(huán)境使用環(huán)境 系統(tǒng)設備的使用環(huán)境與系統(tǒng)可靠度有著密切的關系，包括系統(tǒng)設備的使用環(huán)境與系統(tǒng)可靠度有著密切的關系，包括設備所處的自然環(huán)境、人力資源和執(zhí)行任務時的軟硬

60、件運行環(huán)設備所處的自然環(huán)境、人力資源和執(zhí)行任務時的軟硬件運行環(huán)境等。境等。 根據(jù)任務要求和特點，地面應用系統(tǒng)分布在北京市內(nèi)、密根據(jù)任務要求和特點，地面應用系統(tǒng)分布在北京市內(nèi)、密云縣和云南省昆明市三個地點：云縣和云南省昆明市三個地點： 北京：氣候為典型的暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候，夏季北京：氣候為典型的暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候，夏季炎熱多雨，冬季寒冷干燥，春、秋短促。年平均氣溫炎熱多雨，冬季寒冷干燥，春、秋短促。年平均氣溫10121012攝氏攝氏度，極端最低度，極端最低-22.4-22.4攝氏度，極端最高攝氏度，極端最高3737攝氏度。極端最低濕度攝氏度。極端最低濕度10%10%，極端最高濕度