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舰船电子设备可靠性理论研究

来源:用户上传      作者: 李伟 李燕

  摘 要 本文是对舰船电子设备可靠性设计的理论研究。本文通过对舰船电子设备进行可靠性理论分析,研究其可靠性参数特点,制定可靠性分配与预计方案,提高舰船电子设备在研制生产阶段的固有可靠性,从而达到降低舰船电子设备故障率、减少维修保障资源、降低维修费用和延长设备使用寿命的目的。
  关键词 电子设备;可靠性研究
  中图分类号TP39 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)114-0069-02
  The theoretical research of reliability design for electronic equipment for ships
  LIWei1,LIYan2
  1.Electron Eng.College,Naval Univ.of Engineering,Wuhan 430033
  2.93642 Army,Tangshan 063000
  Abstract This is the theoretical research of reliability design for electronic equipment for ships.In this paper, through the study of the theory of reliability analysis of ship electronic equipment, study the characteristics of reliability parameters, formulate the reliability allocation and expected scheme and improve ship the inherent reliability of electronic equipment in the development and production stage, so as to reduce ship electronic equipment failure rate, reduce the maintenance support resources, reduce the maintenance cost and prolong the service life of the equipment.
  Keywords electronic equipment;reliability design
  0 引言
  随着现代科学技术突飞猛进,舰船电子设备越来越复杂,功能越来越齐全,电子设备的使用要求也越来越高。由于舰船电子设备工作环境较为恶劣,导致设备在使用过程中故障率较高,维修费用随之不断增长,所以,我们必须将舰船电子设备可靠性设计,摆在与舰船电子设备技术性能指标同等重要的位置,不断提高舰船电子设备工作性能和延长舰船电子设备的使用寿命。
  1 舰船电子设备可靠性概述
  1.1 舰船电子设备可靠性定义
  舰船电子设备可靠性是指舰船在海上航行环境下,在开机工作或维护检测过程中,保持其工作状态良好或保持其技术性能指标稳定的能力,它是舰船电子设备在使用过程中不出或少出故障的质量特性。其中,“规定的条件”是指海洋环境条件、气候条件和舱室的温度、湿度和振动等条件;“规定的时间”是指舰船电子设备的待机时间、工作使用时间和加电维护时间等;“规定的功能”是指舰船电子设备在不发生安全性事故的条件下保持其技术性能指标要求的功能。可靠性是舰船电子设备的基本性能,实现舰船电子设备高可靠性需要进行一系列的研究、设计、生产、试验、分析等工程活动,需要研制、生产、使用各方面参与和努力,从而形成了舰船电子设备可靠性研究体系,其目的是保持设备工作状态和技术性能指标的稳定性,减少故障率,节约人力、物力、财力等保障资源,其主要研究的内容是舰船电子设备可靠性设计、分析、试验和管理的技术与方法。
  1.2 可靠性对舰船电子设备的影响作用
  对舰船电子设备而言,首先舰船电子设备的可靠性与其工作环境密切相关,受海上气候条件、舱室温湿度环境、电子设备相互间的电磁干扰、使用维修条件和工作方式的影响较大。条件越恶劣,装备的可靠性就越差;其次舰船电子设备的可靠性与工作或开机时间密切相关,随着工作时间的累积增加,电子设备的可靠性会越来越低。由于舰船电子设备主要由元器件和集成电路组成,大多数元器件属于损耗型器件,受外部环境和工作条件的影响较大,容易造成故障或损坏,电子设备的故障率和维修频率较高,设备可靠度较低。
  2 舰船电子设备可靠性分配与预计
  我们在舰船电子设备设计研制之初,需要充分考虑其可靠性设计,明确其可靠性预计与分配方法。
  2.1 舰船电子设备可靠性分配
  在系统可靠性设计过程中,首先我们必须确定和指明该电子设备的可靠性设计要求,根据总体设计要求,确定分系统可靠性分配方案,并对每个分系统可靠性提出明确的具体要求,可靠性分配是一个自上而下,层层要求落实的过程,并做到技术上可行,经济上合算,效果好。
  2.1.1 舰船电子设备可靠性分配目的与作用
  可靠性分配的目的是将舰船电子设备的可靠性指标分配到各系统分单元,使各级分系统的设计人员明确其可靠性设计要求,根据要求估计所需的人力、物力、时间和资源,并研究实现这个要求的可能性及办法。其具体作用是:
  1)舰船电子设备各分系统必须按照规定的可靠性分配指标进行设计生产,在系统总装调适中达到或满足可靠性设计指标的总体要求;
  2)在可靠性分配过程中,使各研制生产厂家明确舰船电子设备的可靠性指标要求,以便于对其实施管理。
  2.1.2 舰船电子设备可靠性分配程序
  1)明确舰船电子设备可靠性参数指标要求;
  2)分析舰船电子设备体统特点;
  3)选取舰船电子设备可靠性分配方法;
  4)选取并输入相关数据;
  5)对舰船电子设备自上而下逐步进行电子设备的可靠性指标分配;
  6)检测舰船电子设备可靠性指标设计的合理性。
  2.2 舰船电子设备可靠性预计
  舰船电子设备可靠性预计工作,就是根据舰船电子系统的组成,自下而上预计该系统的整体可靠性。评估该电子系统可靠性设计的合理性和科学性。其目的主要表现在:
  1)将对舰船电子设备预计后得出的结果与其设计指标进行对照检查,从而判定产品设计的合理性;
  2)在舰船电子设备各种设计方案中,通过对各设计方案进行可靠性预计,筛选出最佳设计方案,并投入研制生产;
  3)在电子系统设计过程中,利用可靠性预计方法,查找系统在设计过程中存在的问题、缺陷,改进并优化其设计方案;
  3 结论
  在舰船各系统设备中,电子设备所发挥的功能作用日益突出,涉及舰船系统的各个层面。舰船电子设备的使用寿命受海上环境条件、操作使用规程、累积工作时间、维护保养方法等多种因素的制约,因此,我们在电子设备设计研制之初,必须注重电子设备的可靠性建设,使之与电子设备研制同步进行、同时发展,通过对电子设备或系统进行科学的可靠性分配与预计,检验电子设备的设计方案是否满足合同或任务书中所提出的要求,从而达到降低舰船电子设备故障率、减少维修保障资源、降低维修费用和延长设备使用寿命的目的。
  参考文献
  [1]甘茂治.装备维修工程学.北京:国防工业出版社,2005,7.
  [2]梅文化.可靠性增长试验.北京:国防工业出版社,2003,6.
  [1]莫黎.可靠性增长设计技术.武汉:舰船电子工程,2004,2.
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