可靠性建模的那些事儿

可靠性建模是进行可靠性分析与评价的基础，是后续进行可靠性预计，可靠性分配和FMEA分析的根本所在。与此同时，可靠性模型的建立与分析有助于发现设计薄弱环节和缺陷，从而完善设计方案。

一 、可靠性模型的概念

1.相关标准

美军标MIl-STD-756B、国军标GJB813-1990对可靠性模型的建立和可靠性预计的定义和方法作了详细规定。感兴趣的童鞋可以翻阅下这两份标准。

2.可靠性模型的定义

可靠性模型，是指通过数学方法描述系统各单元存在的功能逻辑关系而形成的可靠性框图及数学模型。

可靠性框图是用方框表示产品各单元故障如何导致产品故障的逻辑关系图。

可靠性数学模型用于表达各单元的可靠性与系统可靠性的函数关系。

小编划重点—可靠性框图是故障逻辑关系图，不是系统原理图！

很多童鞋在画可靠性框图时，想当然，拍脑袋，按着原理图的连接方式画。切记别这么干。

举个例子，如下图的LC 振荡电路，电气连接上是并联关系，但画可靠性框图时，如果画成并联结构，则表示这两个器件互为备份。你这还是振荡电路吗？所以它们的可靠性框图应该是串联模型。

二、可靠性模型的分类

可靠性模型分为两类

1）基本可靠性模型，它是一个全串联模型，应以估计产品及其组成单元故障所引起的维修及保障要求，可以作为度量使用和保障费用的一种模型；

2）任务可靠性模型，该模型往往是一个复杂的串并联结构，用以估计产品在执行任务过程中完成规定功能的概率，可以作为度量工作有效性的一种模型。只有在产品既没有冗余又没有代替工作模型的情况下，基本可靠性模型才与任务可靠性模型相同。

三、可靠性模型的建立

1.可靠性建模的方法

可靠性模型的建立分三步走

1.系统定义

系统定义时首先要把系统的构成描述清楚，然后明确系统的任务并将任务剖面画出来，最后把系统的功能用功能框图画出来。

功能框图描述的是系统各单元间的功能关系，包括功能层次关系，功能接口关系和各单元的工作模式和工作时序。

小编划重点—功能框图也是描述系统的功能逻辑关系的。不是各单元间的原理性连接。

2.根据功能框图建立可靠性框图

将系统各单元进行编码列表，建立清单，然后根据功能框图及内在逻辑关系将可靠性框图画出来。

3.建立可靠性数学模型

确定系统的寿命分布，根据各单元的寿命分布情况，将系统与各单元的关系用可靠性函数表示。

4.可靠性模型的修正

如果系统工作与不工作时其故障率差异很大，我们需对系统的可靠性模型加以修正。其方法是引入占空因子。

占空因子指的是分系统工作时间与系统工作时间之比。

简言之，就是要扣除系统不工作时的失效对可靠度的影响。

2.可靠性模型简介

常见的可靠性模型有串联，并联，表决和储备这几类。对于复杂系统的可靠性建模方法，常见的有全概率法，最小路径法，基于马尔科夫过程的可靠性建模方法等。

转自： 范  可靠性杂坛  2018-01-11