可靠性分配方法-RAMS工程基础

可靠性分配方法很多，在这里主要介绍一下轨道交通行业常用的几种分配法。

1.等分配方法

在产品设计初期，当产品定义并不是十分清楚时，可采用简单的等分分配法进行可靠性分配。等分配法的原理是对于串联系统，认为其各组成单元的可靠性水平均相同。

设系统由n个子系统串联组成，R_i=R，i=1，2，…，n，则

式中 R_i——各子系统的可靠度；

R_S——系统的可靠度。

若给定系统可靠度指标为R^*_S，则等分配法分配给各子系统的可靠度指标为

2.比例组合分配法

如果一个新设计的列车与已成熟的列车在结构组成、使用环境等方面都很相似，只是根据新型号的任务需求适当用一些新设备取代一些老设备，那么就应优先采用比例组合法，根据成熟系统中各单元的故障率，按新产品可靠性的要求，给新产品的各单元分配故障率。采用比例组合法的优点是分配到的指标与产品的实际可靠度相接近。

比例组合分配方法的数学表达式为

式中 λ^*_S新——新列车产品的故障率指标（1/h或1/km）；

λ_i*_新——分配给新列车产品中第i个单元的故障率（1/h或1/km）；

λ_S老——成熟列车产品故障率（1/h或1/km）；

λ_i老——成熟列车产品中第i个单元的故障率（1/h或1/km）；

K_i——成熟列车产品中第i个单元的故障率λ_i老与成熟列车产品的故障率λ_S老之比。

3.评分分配法

在缺少列车产品可靠性数据的情况下，通过有经验的设计人员或专家对影响列车可靠性的重要因素进行评分（如列车产品的复杂度、重要度、技术水平成熟度、工作时间和环境条件），并对评分值进行综合分析而获得各单元产品之间的可靠性相对比值，根据相对比值对每个系统或子系统分配整车或系统的可靠性指标。评分分配方法的优点是与主观设计目标一致。

轨道交通装备的可靠性指标往往为MTBF或MDBF，将MTBF或MDBF转化为故障率进行分配：

评分分配方法的计算公式如下：(www.xing528.com)

λ^*_i=C_i·λ^*_S （3-9）

式中 λ^*_S——待分配的故障率指标；

λ^*_i——分配给每个单元的故障率；

i——轨道交通装备的单元数（i=1，2，…n）；

C_i——第i个单元的评分系数。

C_i=ω_i/ω （3-10）

式中 ω_i——第i个单元评分数；

ω——轨道交通装备的评分数。

式中 r_ij——第i个单元，第j个因素的评分数，如：j=1表示列车产品的复杂

度，j=2表示列车产品的技术水平，j=3表示列车产品的工作时

间，j=4表示列车产品的环境条件。

4.AGREE分配法

该方法由美国电子设备可靠性顾问组（AGREE）提出，是一种比较完善的综合方法。适用于指数分布的串联系统。因为考虑了系统各单元的复杂度、重要度、工作时间以及它们与系统之间的失效关系，故又称按单元的复杂度及重要度的分配方法。其可靠性指标分配公式为：

式中 t_j——第j个单元工作时间；

λ_j——第j个单元故障率；

ω_j——第j个单元的重要度；

N、N_j——系统、第j个单元中重要零件、组件的总数。