PRISM可靠性预计方法

2013-11-30 11:08:42来源: 互联网

综合过程动态特性,全面评估系统性能

  对系统进行可靠性预计计算和分析时,离不开业已建立的可靠性模型。美国可靠性分析中心(RAC)提出了PRISM方法,这种方法克服了传统可靠性预计模型的局限性,如MIL-HDBK-217(《电子设备的可靠性预计模型》,美国国防部已不再对其进行维护或更新)等。PRISM不但采用了新的可靠性预计模型外,还充分考虑到影响系统可靠性的多种因素,利用可用的继承产品的历史数据、试验数据或现场数据来修正系统可靠性评估结果,利用过程等级打分进行调整。

  一旦系统或组件完成结构设计,通过任何模型得到的失效率是固有的或者可以称作"种子"的失效率,因为这样的失效率仅仅代表了组成系统或组件的元件的物理属性,这个属性考虑了与其应用相关的环境剖面和任务剖面特征,而在现场使用中的系统或组件的实际失效率有可能较其固有失效率要更高或低一些,究竟其结果如何取决于不同的设计和制造商对以下过程的保证程度:

  · 设计是可靠的和健壮的

  · 所用部件的质量经过优选并可控

  · 生产过程不会降低产品的可靠性和性能

  · 管理过程能够促进良好的规范的制定和设计的实施

  · 维修行为不会诱发失效

  · "不可复现"的事件数量最少

  · 明确和指定早期故障期和耗损故障期

  · 强调可靠性增长并贯穿于整个研发过程

  PRISM通过对系统级失效的原因按上述八个过程分别进行评分认定,从而定量地确定以上各个因素对系统可靠性的影响程度。通过回答一系列的问题,对以上八个具体过程分别划分等级,建立相应的打分剖面,打分剖面的累加值转化为定量的Pi因子系数,它使失效率的预计值放大或缩小,从而反映出与这些因素相关的动态特性。如果您是Relex PRISM的用户,甚至可以把等级评定过程与其他可靠性模型集成使用,这些模型可以是MIL-HDBK-217,也可以是Telcorida(先前的Bellcore)。

  一份过程评分文件唯一地包含了对八个因素的评定结果。默认的过程评定文件所采取的参数代表了一种"平均"条件。任何过程评定文件可为不同的单元组件或者是整个系统所共享。例如,关于设计因素的相关问题的缺省回答见下图。

  

 

  首先在Process Grade Type下拉列表框中选择"Design",然后用户可以在回答域中进行选择,有些问题的序号带有星号标志,意味着用户必须对其进行回答,它们关系到系统或组件的可靠性预计的Pi因子。为了简化打分过程,用户可以将only show required questions复选框选中,即在问题域中,仅显示必答问题。然而,用户通过对非必答问题的回答,可以进一步地有机组织打分过程。

  当用户回答问题的时候,以下指标得到计算并被显示:

  · 当前所有问题得到回答的数目

  · 必答问题得到回答的数目

  · 当前每个得到问题的权重累加之和(weight)

  · 总分,所有得到回答的问题的加权分之和(一个问题的加权分等于权重与用户打分之积)

  · 总权重,当前所有问题的权重之和

  · 等级,其是一个基于所有问题的百分数(等级是总分由总权重所除,结果再转化为相应的百分数)

  早期失效期评定与其它过程有着显着区别。产品在交付用户之前,需要调用温度筛选函数和振动筛选函数进行计算早期失效率。早期失效过程评定包含下述内容:

  · 温度和振动筛选试验的类型

  · 特定的测试条件(应力)

  · 与测试有关的检测效果

  · 针对每一种筛选试验类型,估计由于温度循环和振动导致的早期失效率

  · 即刻失效时间的下限(以月计)

  下面一个例子给出了在早期失效过程评定的有关温度筛选的信息选项。

  

 

  当用户正确地回答了八个过程评定的相关问题,过程评定文件可以用当前文件名进行保存,也可以采用一个新的文件名另存成一个新文件。一旦一个过程评定文件被保存,它可以指派给一个系统内部的某个或几个组件,甚至可以指派给几个不同的系统。一个过程评定文件包含了与系统或组件相关过程的一系列信息。相关过程的动态特性可以通过系统以及组件的可靠性精确地体现出来。

  下图显示了用于设置过程评定计算和应用工程的对话框。

  

 

  · 过程评分计算类型(Process Grade Calculation Type)。这个组合框用于设置过程定级计算类型(逻辑型或固有型),关于这个选项的详细说明请见下段

  · 向下认同(Trickle Down Process Grades)。这个复选框表示是否把基于系统层的过程评定文件用于系统内所有的组件。此复选框的默认状态是"未选中"状态,用户可以根据自己的需要选中它。

  · 应用缺省的过程评定(Apply Default Process Grades)。这个复选框表明如果一个组件没有指定相关的过程评定文件,是否自动地采用缺省的过程评定文件。一般这个复选框默认状态为"未选中"状态,用户可以根据自己的需要选中它。对于PRISM的用户而言,这个复选框可以忽略。因为在PRISM下,默认的过程评定文件总是应用PRISM下的组件。

  固有型评分模型采用以下公式:

  

 

  逻辑型评分模型考虑到了运行、维修等方面,采用以下公式:

  

关键字:PRISM  可靠性预计

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2013/1130/article_21422.html
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