1、1基于系统思维的可靠度函数摘要:针对传统可靠度理论未考虑温度、湿度、振动、冲击、雨雪等复杂外部环境,以及规定功能的情况,本文运用系统分析方法,对影响规定功能实现的因素进行分析,提出一种包含时间、外部条件变量、系统状态变量的可靠度函数,为研究复杂系统在不同条件、不同任务的可靠性提供了一种新的方法。 关键词:可靠度 分布函数 多变量 系统思维 引言 可靠度是指产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的概率,用可靠度函数来表示,即1。显然,仅以时间 t 为变量,未考虑定义中诸多规定条件。如此一来,便导致与客观实在存在较大差异。众所周知,二战期间德苏两军前后期战场态势的迥然差异的重要原因便是德军装
2、备寒区环境适应性差所致,即其在寒区环境中,装备可靠性降低导致战斗力急剧下降。不仅如此,几乎所有的系统,在不同的外部条件下,完成不同的功能中,所表现的可靠性差异远非仅考虑时间因素所能解决的。甚至于某些因素的影响会远远超过时间因素。本文运用系统思维方法,进一步的研究受外部条件影响下系统可靠性变化,并给出一种基于“外部条件”及“规定时间”的可靠度函数。 1、可靠度 由定义可知.可靠度涉及以下 4 个方面: 21.1 研究对象 即武器系统,包括分系统、整机、零部组件、使用者及软件。通过系统辨识,可找出表征系统特性的一组状态变量,用表示。 1.2 规定的条件 即预先规定的系统在任务剖面内所受的全部外部作
3、用条件,用来表示。一般指环境、使用和维修条件。 环境条件包括自然环境条件和诱发环境条件。前者指气候、地理等地球表面存在的各种因素,后者指人的活动对自然环境条件作用而产生的环境条件,如振动、冲击、碰撞、跌落等环境应力。使用条件包括工作模式,工作时间和使用频度、输入信号的要求和误差、工作时能源特性和误差、机械应力、设备的操作程序和使用人员的技术水平等2。 维修条件包括维修体制、维修方式、维修人员的素质、维修设备和工具以及各种配置与供应2。 1.3 规定的时间 是指规定系统完成规定功能的时间。在一定的条件下,任何武器系统的可靠性总是随时间的增长而下降,不同质量下降的速度也不同。在提到可靠性时,必须指
4、出规定多长时间的可靠性,否则,作为承制方和用户就无法测量2。 1.4 规定功能 指任务剖面规定的武器系统及作战保、障维、修人员的实现任务功能。武器系统的性能是保障功能是否达到的标志,所以在考虑系统功能时,务必涵盖性能要求,一般指研制总要求或研制任务书中规定的功能3及性能指标,或其一个子集。 2、基于系统思维的可靠度函数 按照系统的观点,武器系统不仅仅是分系统、整机、零部组件的简单组合,而是通过它们之间的有机组合,涌现出新特征、新功能,即形成武器系统独有的功能性能特性,这些功能是分系统、整机及零部组件所不具有的。所以在考虑系统功能时,我们不仅仅关心武器系统的规定的功能特性,而要系统地分析武器系统
5、、分系统、整机及零部组件中影响规定功能性能实现的的因素。影响武器系统功能性能的直接因素是故障及其出现的频次,我们用表示故障出现次,而正是所有一起影响武器系统功能是否正常,进一步与时间一起可表征完成规定任务的概率,即。而直接由时间、研究对象及外部条件共同决定,即故,武器系统的可靠度函数可用一个多维空间上的多变量函数来描述.即其中,为对应的空间。显然,从形式来看,可靠度函数仅与时间、研究对象以及外部条件有关,但其蕴含了规定功能。功能不同,则故障及其频次不同,即不同,自然而然,也不同,最终可靠度函数的不同,虽然它们有共同的变量。 与传统的可靠度函数相比较。多变量可靠度函数不仅包含时间变量,而且包括所有的条件变量和系统状态变量。为研究产品在不同环境和完成不同的功能下的可靠度问题给出了一种方法。 3、结束语 本文引入了多变量可靠度函数来评价产品可靠性,给出基于“外部条件” 、 “规定功能” 及“规定时间”的可靠度函数的定义,为研究武4器系统在各种不同条件下的可靠性提供了一种新方法。 参考文献: l丁定浩.可靠性与维修性工程M.北京:电子工业出版社.1986. 2申联星 装备可靠性维修性保障性 M.总装备部综合计划部. 2001