基于模型的可靠性系统工程.pptx
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基于模型的可靠性系统工程.pptx
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可靠性系统工程ReliabilitySystemsEngineering,基于模型的可靠性系统工程(MBRSE)以技术推进质量建设新变革北京航空航天大学可靠性工程研究所任羿,1,目录,2,3,4,MBRSE发展思考与工程推广展望,MBRSE工程案例及实施效果,基于模型的可靠性系统工程(MBRSE)实施方案,质量设计技术变革的工程需求背景,目录,1质量设计技术变革的工程需求背景,注:
数据来源于2015-2016统计数据,问题源头解决手段变革需求,R,A,M,S,T,S,目录,解决手段,问题源头,质量问题,20,30,40,50,60,70,80,90,20002010,质量工程质量管理质量技术,质量控制,质量设计,专用质量特性设计,通用质量特性设计,核心技术,核心技术,变革需求,1质量设计技术变革的工程需求背景,R,A,M,S,T,S,年代,目录,问题源头,解决手段变革需求,专用质量特性设计,通用质量特性设计,工作“两张皮”,“不均衡”,Reliability可靠性,R,A,M,S,T,S,TestabiliEtnyv测ir试on性mental,MaintSauinpapboilrittayb维iSl修iatyf性e保ty障安性全性Adaptability环境适应性,如何实现质量特性小综合&大综合?
通用质量特性(六性为核心),1质量设计技术变革的工程需求背景,1,目录,2,3,4,MBRSE发展思考与工程推广展望,MBRSE工程案例及实施效果,基于模型的可靠性系统工程(MBRSE)实施方案,质量设计技术变革的工程需求背景,目录,效能(E=ADC),问题核心解决思路,通用质量特性(六性)工作项目数量多、协同少、效果差,2.1可靠性系统工程及MBRSE理论框架,创新发展,A:
可用D:
可信C:
能力,R,A,M,S,T,S,目录,2.1可靠性系统工程及MBRSE理论框架,解决思路,通用质量特性形成过程轻设计,重试验,投入多,周期长问题核心,通用质量特性设计通用质量特性验证,创新发展,R,A,M,S,T,S,目录,全局化视角,系统化过程,综合化方法,可靠性系统工程(RSE),可靠性系统工程(ReliabilitySystemEngineering)是运用系统工程的理论和方法,以故障处理为核心,以系统健康为目标,研究复杂系统全寿命过程中故障发生规律及其故障预防、故障控制、故障修复的综合性工程技术。
解决之道,问题核心,2.1可靠性系统工程及MBRSE理论框架,中国特色,创新发展,人类医学工程讲究人体健康的预防、诊断、预测、治疗的综合治理和阴阳调理。
R,A,M,S,T,S,优生、优育可靠性系统工程讲究装备健康的预防、诊断、治疗的技术及管理综合。
目录,传统,规范化,定量化,智能化,基于文档,基于模型MBSE,2.1可靠性系统工程及MBRSE理论框架,解决思路,问题核心,创新发展,欧洲基于模型的安全性分析MBSA,通用多视图模型集合,MBRSE-发展理念和趋势系统工程方面通用质量特性专业方面可靠性系统工程,基于模型的可靠性系统工程MBRSE,R,A,M,S,T,S,未来,目录,2.1可靠性系统工程及MBRSE理论框架,MBRSE-基础框架和理论基于模型的通用质量特性一体化设计故障控制机理,问题核心,解决思路创新发展,R,A,M,S,T,S,目录,2.1可靠性系统工程及MBRSE理论框架,MBRSE-全过程模型演化机制问题核心解决思路创新发展,R,A,M,S,T,S,目录,2.1可靠性系统工程及MBRSE理论框架,轻设计,重设计,研制周期缩短研制费用降低快速形成战斗力,解决思路,MBRSE-对质量技术的变革以及预期成效问题核心,创新发展,R,A,M,S,T,S,目录2.2基于模型的可靠性系统工程(MBRSE)实施方案,R,A,M,S,T,S,目录,需求模型,任务模型+综合保障模型,R,A,M,S,T,S,作战需求,装备通用质量特性设计要求,2.2.1复杂人机系统建模与仿真,目录,功能模型,功能故障的全域识别,R,A,M,S,T,S,全局故障关联模型,2.2.2功能故障系统化识别与消减控制,目录,功能模型,2.2.2功能故障系统化识别与消减控制,R,A,M,S,T,S,目录,功能模型,2.2.2功能故障系统化识别与消减控制,R,A,M,S,T,S,目录,物理模型,物理故障的系统化识别,2.2.3物理故障系统化识别与消减控制,R,A,M,S,T,S,目录,机理模型,物理故障闭环消减过程,机械(结构)类,电子类,软件类,维修性,PHM,R,A,M,S,T,S,基于各类机理,解决故障的深层次问题,2.2.3物理故障系统化识别与消减控制,目录,2.2.4质量特性设计一体化集成平台,数字化专用质量特性双V,数字化通用质量特性设计-V,数据综合流程综合特性综合,3V一体化支撑实现“大综合”,数据一致,过程可控,国际首创行业推广,国内自主持续研发,集成平台,R,A,M,S,T,S,1,目录,2,3,4,MBRSE发展思考与工程推广展望,MBRSE工程案例及实施效果,基于模型的可靠性系统工程(MBRSE)实施方案,质量设计技术变革的工程需求背景,目录,3.1工程案例_数据综合,集成平台中的数据综合,不同特性之间,不同研发阶段,不同产品层次,集成平台,3维度数据一致性保证,R,A,M,S,T,S,目录,3.2工程案例_流程综合,策划,设计,分析,试验,评审,通用质量特性设计一体化流程模板,典型机电产品通用质量特性设计一体化流程,一体化流程中空军军代表质量监控点,某航空机载产品的一体化流程验证,集成平台,R,A,M,S,T,S,目录,3.3工程案例_特性综合,机械电子机电软件维修PHM,集成平台,基础模型,R,A,M,S,T,S,工程方法与工具,机械/结构/机构类产品的专用质量特性与可靠性综合,目录,3.3工程案例_特性综合,机械电子机电,集成平台,典型案例应用,关重件(推拉杆)的综合仿真分析与设计优化,硬件树FMECA故障传播分析,软件维修PHM,R,A,M,S,T,S,目录,3.3工程案例_特性综合,机械电子机电,集成平台,基础模型,工程方法与工具,电子类产品的专用质量特性与可靠性综合,软件维修PHM,R,A,M,S,T,S,目录,3.3工程案例_特性综合,机械,电子机电软件维修,集成平台,CFD模型及热分析结果,典型案例应用FEA模型及振动分析结果,振动测试及模型校核,薄弱环节LS板模块上的G101、G103器件(晶振)和D101器件(数字信号处理器)的焊点。
故障机理焊点热疲劳。
改进措施)改进散热板的结构尺寸,减少热阻,提高散热效率;)协调XXX所选用进口器件替换(已落实在C型件);3)。
PHM,热测试及模型校核,R,A,M,S,T,S,目录,3.3工程案例_特性综合,机械电子机电软件维修,集成平台,某型天线收放装置多学科设计优化,PHM,R,A,M,S,T,S,某型无人机多学科设计优化,机电液控混合类产品的专用质量特性与可靠性综合,目录,3.3工程案例_特性综合,机械电子机电软件维修,集成平台,软件类产品的专用质量特性与可靠性综合,PHM,R,A,M,S,T,S,目录,3.3工程案例_特性综合,机械电子机电软件维修,集成平台,专用质量特性与可靠性、维修性综合,基于数字样机的维修性设计分析,PHM,R,A,M,S,T,S,目录,3.3工程案例_特性综合,机械电子机电软件维修PHM,集成平台,基础问题研究(基础模型),R,A,M,S,T,S,要求论证与试验验证模型,型号技术攻关(面向型号的模型),其它领域应用模型,专用质量特性与可靠性、测试性以及故障诊断、预测等综合,目录,3.3工程案例_特性综合,机械,电子机电软件维修PHM,集成平台,工程方法与工具,PHM系统协同设计(HMS-Thinking),PHM验证平台,飞机机电PHM原型系统,R,A,M,S,T,S,专用质量特性与可靠性、测试性以及故障诊断、预测等综合,1,目录,2,3,4,MBRSE发展思考与工程推广展望,R,A,M,S,T,S,MBRSE工程案例及实施效果,基于模型的可靠性系统工程(MBRSE)实施方案,质量设计技术变革的工程需求背景,目录,面向前沿新科技的基础模型研究研究展望推广展望,4MBRSE发展思考与工程推广展望,石墨烯、纳米碳、生物基等新材料,3D打印/增材制造等新工艺,故障自适应、自愈等新技术,R,A,M,S,T,S,目录,质量特性智能化设计研究展望推广展望,R,A,M,S,T,S,4MBRSE发展思考与工程推广展望,目录,基于互联网质量基础信息交换平台(中国版GIDEP)研究展望推广展望,4MBRSE发展思考与工程推广展望,GIDEP:
美国已成功运行60年的质量基础信息交换平台,R,A,M,S,T,S,目录,下一代集成平台基于模型和仿真研究展望推广展望,R,A,M,S,T,S,4MBRSE发展思考与工程推广展望,目录,扎根中国大地的质量设计新技术,覆盖军工行业和复杂装备制造业面向工业4.0和制造业2025,实现质量设计技术变革形成完整的中国特色质量设计技术体系(技术、标准和平台)促进中国装备质量与可靠性水平全面提升,研究展望,推广展望,4MBRSE发展思考与工程推广展望,R,A,M,S,T,S,致谢,谢谢!
R,A,M,S,T,S,
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