RAMS培训教材之一RAMS概念及参数.pptx
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1、内容安排12RAMS 基本概念RAMS 相互关系34RAMS 参数体系RAMS 工作意义RAMS 基本概念 Reliability 可靠性 Availability 可用性 Maintainability 维修性 Safety 安全性“五性五性”可靠性维修性保障性测试性安全性可靠性维修性保障性测试性安全性1可靠性可靠性产品的是产品在规定的条件下运行时,在规定的时间内保持规定功能的能力。可靠性的概念有以下特征:关注故障判定故障发生的可能性,用定量的形式表达;评价故障对系统功能的影响程度。可靠性的定量衡量参数为可靠度或MTBF,是概率参数。可靠性表征产品故障的频繁程度和危害程度,是产品的一种固有属
2、性,主要由设计决定,可靠性设计和分析的主要任务是降低故障发生的概率和降低故障的影响。可靠性(Reliability)1.1故障故障不能满足规定的功能故障的种类:功能丧失 功能降低 Surprise!故障的可恢复性 软故障没有物理损伤 硬故障有物理损伤规定功能常用故障判据逆向表达性能界限性能界限过应力过应力设计裕度设计裕度正常工作区正常工作区破坏极限破坏极限工作极限工作极限技术规范技术规范故障类别EN50126维修性维修性是产品在规定的条件下和规定的时间内,按规定的程序方法进行维修时,保持或恢复到其规定状态的能力。维修性的概念具有以下特征:关注故障,是针对故障的一种活动;维修性的定量衡量参数为平
3、均维修时间(MTTR,MTTM),是时间参数。维修性表征产品预防故障和修复故障的能力,表达产品维修的难易程度,是产品设计所赋予的一种固有属性。维修性设计和分析的主要任务是建立以可靠性为中心的维修设计(RCMReliability Center Maintainability),相当于容易发生故障的地方容易修复。维修性(Maintainability)1.2维修性要素 可修 可修产品 故障 不可修产品 失效 能修 能检测 能定位 能到达 能更换 易修 修得快 定位快、维修快、确认快 修得好 修如旧、修如新维修类别 维修类别包括:预防性维修预防故障的维修,是计划性的,常称为维护或保养;修复性维修处
4、理故障的维修,是非计划性的,常称为修理或修复。隔离启动准备分解更换结合调整检验可用性可用性是产品在任意一个随机时刻处于可用状态的能力。可用性常用可用时间占总时间的比值来描述,即:可用性可用时间/(可用时间不可用时间)可用性是可靠性、维修性和运用保障的综合特性:可靠性越好,则可用时间越长;维修性越好,则维修时间越短,不可用时间越短;运用保障特性越好,则维修等待时间越短。可用性(Availability)1.3可用性示意图安全性安全性是指产品不发生系统危险事件(Hazard Event,也称为事故)的能力。安全性的概念具有以下特征:关注危险,铁路产品的危险包括:违反政府法规人员伤亡重大财产损失环境
5、破坏涉及到在各种环境条件和工作条件下,在运营、维护和维修过程中发生的所有危险;故障是危险的主要来源,危险性故障是全部故障的子集。安全性(Safety)1.4内容安排12RAMS 基本概念RAMS 相互关系34RAMS 参数体系RAMS 工作意义保障系统保障系统技术系统技术系统可用性可用性可靠性可靠性保障性保障性维修性维修性器件质量器件质量应力和负载应力和负载环境环境结构结构容差容差发生二级故障的概率发生二级故障的概率设备的运输等设备的运输等RAMS 的关系2RAMS 关系可用性可用性可靠性可靠性保障性保障性维修性维修性技术系统技术系统后勤系统后勤系统故障识别故障识别故障原因判定故障原因判定可达
6、性可达性模块化模块化部件维修时间部件维修时间部件更换时间部件更换时间部件的运输部件的运输测试性测试性维修资源的要求维修资源的要求RAMS 关系可用性可用性可靠性可靠性保障性保障性维修性维修性技术系统技术系统后勤系统后勤系统备件供应备件供应保障体系保障体系运输策略运输策略维修时间维修时间备件订货备件订货/交货时间交货时间保障设备的可利用性保障设备的可利用性专业人员专业人员工具工具RAMS 关系可靠性 vs.质量可靠性是产品质量的核心,但是质量工作不能代替可靠性工作产品的可靠性主要是由产品的设计决定的,设计决定了产品的固有可靠性RAM Vs.S可靠性是安全性的保证安全性考虑的因素更多,有专门的安全
7、性分析技术要考虑维修维护过程中的安全性影响RAMS的因素系统状态System Conditions工作条件Operating Condition维修条件Maintenance Condition环境越恶劣可靠性越差温度应力会提高产品的故障率振动应力会加速产品的疲劳湿度和化学应力会缩短产品的寿命环境应力和可靠性一般是指数关系:温度 Arrhenius振动 Coffin-Manson湿度和其他 Eyring有意施加恶劣的环境应力进行试验可以高效地暴露产品缺陷。可靠性与环境1.1铁路产品运行环境铁路产品运行环境功能状态功能状态故障状态故障状态安全相关的安全相关的故障模式故障模式危险事件危险事件干扰威
8、胁干扰威胁可靠性后果可靠性后果RAMS 的关联性内容安排12RAMS 基本概念RAMS 相互关系34RAMS 参数体系RAMS 工作意义产品特性3RAMS 的工程意义效能能力可用性设备性能 人的能力可靠性保障性维修性效能 系统的寿命周期费用(Life Cycle Costs,以下简称LCC),是指在系统的整个寿命周期内,为获取并维持系统的运营(包括处置)所花费的总费用。系统寿命周期费用构成示意图系统寿命周期费用构成示意图寿命周期费用LCC 冰山发达国家轨道交通行业的RAMS工程已经发展到了一个比较先进的水平,建立了系统的RAMS行业标准,形成了完整高效的工作体系,具备先进的设计分析技术、有效的
9、验证方法等一整套RAMS工程技术支撑。在产品管理过程中,高效地运用RAMS技术,实施全方位的安全性与可靠性管理,有效地控制了产品风险,保证了产品安全性和可靠性,降低产品全寿命周期费用,提高了铁路、地铁、城市轨道等轨道交通工具的质量保证能力和可用性。RAMS是系统工程技术之一,也是世界先进轨道交通行业普遍采用的关键技术,法国、日本、英国、德国、美国等发达国家和地区均在轨道机车车辆方面成功地实施了RAMS工程,其中以欧洲国家为代表,不仅建立了RAMS系列标准,使RAMS工程实现了系统化的发展,还在很大程度上推广了RAMS工程,使轨道交通的可靠性、维修性和安全性等指标得到了显著的提高。国外RAMS
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