轨道交通RAMS工程基础：可靠性框图及限制条件

可靠性框图是将产品的结构功能按着可靠性要求进行分析的表示方法，该框图能清晰准确地描述产品各元器件间的可靠性关系与功能。可靠性框图是在完全了解产品任务和寿命周期模型的基础上，通过简要的直观办法表示出产品能成功地完成任务时所有单元之间的相互依赖关系的图形。

可靠性框图是用方框图形式表示系统与单元之间的可靠性逻辑关系。

1.建立框图的原则

1）对于故障相互独立的单元，每一个方框代表一个单元。

2）当系统中任何一个单元发生故障都使系统发生故障时，将各方框画成串联形式。称为可靠性串联系统。如图3-2所示为由两个疏水阀组成的疏水系统。

3）当只有系统中所有单元都发生故障系统才发生故障时，将各方框画成并联形式称为可靠性并联系统。例如由两个止回阀组成的止回水系统，如图3-3所示。

图3-2 疏水系统串联模型

图3-3 止回系统并联模型

4）可靠性框图模型是表示产品各部件之间的功能关系。它通常是由串联和并联模型组合而成的。

2.确定可靠性框图的方法

（1）框图的标题和任务 每个可靠性框图应该有一个标题，该标题包括产品的标志、任务说明或使用过程要求的有关部分。完成任务的规定应确切地说明：在规定条件下，计算出来的可靠性特征量对框图所示的产品及其性能的意义和作用。(www.xing528.com)

（2）限制条件 每个可靠性框图应该包括所有规定的限制条件。这些限制条件影响框图表达形式的选择、用于分析的可靠性参数或可靠性变量以及拟定框图时所用的假设或简化形式。这些条件一旦被确定下来，就应该在整个分析过程中遵守。

（3）方框的顺序和标志 框图中的方框按一个逻辑顺序排列，这个顺序表示产品操作过程中事件发生的次序。每个方框都应该加以标志。对只包含少数几个方框的框图可以在每个方框内填写标志。对含有许多方框的框图应该将统一的编码标志填入每个方框。统一标志系统应能保证将可靠性框图中的方框追溯到可靠性文件中规定的相应硬件（或功能）而不致发生混淆。编码应以单独一张清单加以规定。

（4）方框代表性和可靠性变量 可靠性框图的绘制应该使产品中的每一个单元或功能都得到表现。每一个方框应该只代表一个功能单元。所有方框应该按需要以串联、并联、储备或其他组合方式进行连接。应给每个方框确定可靠性变量。

（5）未列入模型的单元 产品中没有包括在可靠性模型里的硬件或功能单元必须以单独的一张清单加以规定，对没有列入可靠性模型的每项工作单元应该说明理由。

（6）方框中的假设 在绘制可靠性框图时，应采用技术的假设和一般的假设。技术假设对每一个产品或每一种工作模式来说，可能是不同的。技术假设应按规定的条件加以确定。一般假设适合于所有可靠性框图。若本条下列假设已经得到引证，就不需要再列出对可靠性框图规定的一般假设。可靠性框图采用的一般假设如下：

①在分析产品可靠性时必须考虑方框所代表的单元或功能的可靠性特征值；

②所有连接方框的线没有可靠性值，不代表与产品有关的导线和连接器。导线和连接器单独放入一个方框或作为另一个单元或功能的一部分；

③产品的所有输入在规范极限之内；

④用框图中一个方框标示的每一单元或功能的失效概率是相互独立的；

⑤当软件可靠性没有纳入产品可靠性模型时，应假设整个软件是完全可靠的；

⑥当人员可靠性没有纳入产品可靠性模型时，应假设人员完全可靠，而且人员与产品之间没有相互作用问题。