潘海洋农用无人机可靠性工程方法初探潘海洋精要.ppt

农业无人机系统的可靠性工程方法初探 珠海绿卫士/潘海洋 2014年11月 2）分类 环境应力筛选（ESS） 工程试验 可靠性研制试验 (RDT) 可靠性增长试验（RGT） 可靠性试验 可靠性鉴定试验（RQT） 统计试验 可靠性测定试验（RDT) 可靠性验收试验（PRAT） 可靠性工程期望达到的目的 设备尽可能不坏（连续工作时间长） 一旦坏了尽可能损失小（人-〉设施-〉设备） 快速修复，任务尽量不中断 可以通过保障计划延长寿命和进行故障预防，降低故障概率及潜在损失 实现手段--可靠性设计 Content 传统可靠性工程的局限 农用无人机应用环境的特点 适用的可靠性工程方法体系探索 案例及探讨 维修性三要素： (1)产品结构的维修方便性 (2)修理人员的修理技能 (3)维修系统的效能 传统可靠性工程的应用局限 可靠性试验—验收/评估寿命 可靠性筛选—选择器件 冗余/降额—控制风险 FMEA—可靠性建模/评估 问题: HASS/HALT试验费时费力,设备环境要求高 在半导体器件高集成度,高工艺水平条件下,筛选可有可无 FMEA面临高复杂度和人机交互使用环境下,无能为力 模型复杂,非专业人士很难掌握方法和工具 冗余/降额成本太高 基于概率分析的可靠性分析方法和建模方法遇到数据不可获取情况下,要么无能为力,要么太理论化失去实用价值 现有常规可靠性/耐久性验证 模拟5*7的实战作业 优点：接近实战环境，能验证配套设施 缺点：样本太少，受人的操作一致性影响太多，数据利用不充分（只有简单的故障记录），计算方法不规范（不具有可比性）。加大样本数的话，投入巨大。时间太长，需要更多的基础试验支持，不适合可靠性增长 可维修产品的可靠性模型 修复时间和持续使用效能 影响范围 实际使用寿命 运行和维修/保修/保养政策 备件储备级别的设计 设计优化 软件升级策略 可靠性增长策略 持续改进/可靠性增长策略 适用情况 通过评审的新产品 开发阶段产品 未达到要求的现有产品 试验本身只是暴露缺陷,本身并不会改善可靠性 在生命周期内,通过可靠性增长策略,能够减少保修期内维修,减少保养次数和成本,优化备件库存,减少客户及售后服务商负担,提升产品经济效益 农用无人机生产环境的特点 环境较恶劣（温度、湿度、粉尘、日照、电磁辐射等） 使用较粗暴（搬运、操作、维护保养等） 农用环境的可靠性需求 全生命周期的经济性 能够用于评价选择不同产品 农户、售后服务商、4S店的经营策略需要评估数据的支持及优化 现实中和可靠性相关的经济性问题 保修多久才合适？ 备件按什么计划准备？ 成本如何测算？ 人员计划和操作规程如何安排 生产应用企业的考虑 经济性 实用性 切实提高交付 指导设计和工艺控制的持续改善 人员素质的掌握 简洁便利的应用考虑 备件，可维护性 维护品牌口碑声誉 适用性的民品可靠性方法 经济性 简单易用 标准化/流程化 工具化 可靠性方法融合 系统工程 硬件可靠性 软件可靠性（嵌入式） 结构可靠性 人机系统可靠性 环境因素变化影响 ….. 覆盖生命周期的闭环可靠性工程 以FMECA为核心建立可靠性增长机制 由失效发现缺陷，并追溯设计预防缺陷 针对失效模式设计测试方案 针对失效机理设计测试环境 设计缺陷预防：设计规则检查/评审 过程缺陷预防：过程控制 核心方法工具 可靠性设计---设计规则检查表 适当降额规则 测试计划+FMEA—产品测试过程增加模式分析 DMS--全生命周期的缺陷记录与数据分析系统 ESS关键部件筛选 FTA故障树分析 后勤资源计划 全生命周期使用成本分析 可靠性问题分类 硬件可靠性 软件可靠性 机械（结构）可靠性 人件（manware