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1、 . . . XX研制可靠性、维修性设计报告编 制： 审 核： 批 准： 工 艺：质量会签 ：标准化检查：6 / 8目 录1 概述22维修性设计22.1 设计目的22.2设计原则22.3 维修性设计的基本容22.3.1 简化设计22.3.3 互换性22.3.5 防差错设计32.3.6 检测性32.7 维修中人体工程设计33 维修性分析33.1 产品的维修项目组成33.2 系统平均故障修复试件MTTR计算模型43.3 MTTR值计算44可靠性设计54.1可靠性设计原则54.2 可靠性设计的基本容54.2.1简化设计64.2.2降额设计64.2.3缓冲减振设计64.2.4抗干扰措施64.2.5热设
2、计65 可靠性分析65.1可靠性物理模型MTBF65.2可靠性计算71 概述XX是集音视频无缝切换、实时字幕叠加、采集、存储、传输、显示于一体的综合性集成设备。在平台上集成了视频编辑、图片编辑、文稿编辑软件,编辑后的视频、图片能通过平台播放出去。系统配置2-4部4G手机,置专用软件,通过云平台与本处理平台连接,把手机视频、图片、草图、短消息、位置实时上传到处理平台上,处理平台可以实时将手机视频无缝切播出去,在手机上可以在地图上看到相互的轨迹与位置,平台的地图窗口也可以看到手机的位置与轨迹。也可通过联网远程对本平台上的实时视频流或存储的视频资料进行选择读取播放、存储、编辑。使用专门定制的带拉杆的
3、高强度安全防护箱,外形尺寸56x45x26cm, 重量小于20kg, 便于携带。2维修性设计2.1 设计目的维修性工程是XX研制系统工程的重要部分,为了提高XX的可维修性,XX在研制过程中必须进行有效的维修性设计,提出设计的目标,以便在随后的试制、试验等环节中严格贯彻设计要求,保证XX的维修性达到设计的要求。2.2设计原则设计遵循可达性、互换性、防差错性、标准化的原则；严格参照G368A-94装备维修性通用大纲的规定执行。2.3 维修性设计的基本容2.3.1 简化设计2.3.1.1不少于2部4G手机,远程采集音频视频图片,绘制草图,短消息,手机实时运动轨迹,发送到平台上显示。手机与平台通信应适
4、当加密。2.3.1.2手机连续视频与模拟输入视频能无缝切换到任意一路模拟输出上。2.2.2 视频插头座、电源插头座、控制信号插头座进行了区分设计标号,避免错查,并在接插件间预留了插拔空间。2.3.3 互换性2.33.1 设备的零部件互换性列表,见表1表1 设备零部件一览表序号名称外形、尺寸互换性功能、性能互换性备注1手机2连接线34G天线4WiFi天线5系统恢复盘2.3.3.2 维修工具为通用工具,在备品备件中有提供。2.3.3.3 表1中所列器材,具有通用性。2.3.3.4设备均采用模块化设计。2.3.5 防差错设计2.3.5.1 连接线标识清晰,并在技术手册说明。2.3.5.2 外形相同或
5、相近的连接线,在部做了防差错的结构设计,不可能发生错插、误插现象。2.3.6 检测性2.3.6.1 视频依视觉为判据,图像画面清晰稳定、色彩鲜明为正常；2.3.6.2 控制功能检测时,在键盘上使用相关功能,受控前端平滑连续,图像画面清晰可见为正常；2.7 维修中人体工程设计2.7.1产品重量不太重,可由一人单独操作；2.7.2 本产品表面无锐刺,对人体无伤害。3 维修性分析3.1 产品的维修项目组成设备数量手机2XX13.2 系统平均故障修复试件MTTR计算模型若系统有n个可修项目组成,每个可修项目的平均故障率和相应的平均修复时间为已知,则系统的平均修复时间为：iMctii=1nii=1nMc
6、ti = Mcti式中 i 第i个项目的平均故障率第i个项目的平均修复时间3.3 MTTR值计算根据系统产品多年来的维修记录以及我公司设计人员的多方面计算,形成了系统各部件维修参数一览表,见下表3。表3 监视系统各部件维修参数一览表序号维修部件名称所处位置平均修复时 间小时维修方式平均故障率Tbfi小时/次部件数量备注1手机平台外0.5整机替换10002经验值2XX设备0.5整板替换10001经验值iMctii=1nii=1n依据公式：Mcti =1 Tbfi其中,i=将各部件对应得取值代入计算模型,可得Mcti = 0.44 故系统得平均修复时间为0.44小时MTTR 0.5 h4可靠性设计
7、4.1可靠性设计原则1选择设计方案时尽量不采用还不成熟的新系统和零件,尽量采用已有经验并已标准化的零部件和成熟的技术。 结构简化,零件数削减。 考虑功能零件的可接近性,采用模块结构等以利于可维修性。 设置故障监测和诊断装置。 保证零件部设计裕度安全系数/降额。 必要时采用功能并联、冗余技术。如日本的液压挖掘机等,采用双泵、双发动机的冗余设计。 2虑零件的互换性。 失效安全设计,系统某一部分即使发生故障,但使其限制在一定围,不致影响整个系统的功能。 安全寿命设计,保证使用中不发生破坏而充分安全的设计。例如对一些重要的安全性零件要保证在极限条件下不能发生变形、破坏。 3防误操作设计 加强连接部分的
8、设计分析,例如选定合理的连接、止推方式。考虑防振,防冲击,对连接条件的确认。 靠性确认试验,在没有现成数据和可用的经验时,这是唯一的手段。尤其机械零部件的可靠性预测精度还很低。主要通过试验确认。 4.2 可靠性设计的基本容本合同可靠性指标要求：MTBF1000h。在可靠性设计方面我们以下方面着手进行：4.2.1简化设计可在保证性能的前提下,尽量采用软件处理接收信号和故障检测信号,减少元器件的种类和数量,使用标准化单元组件和采用模块化设计以提高产品的可靠性；4.2.2降额设计合理地降低元器件所承受的go,使之工作在额定功效以；4.2.3缓冲减振设计合理采用隔离措施,利用减振装置把设备保护起来,以
9、耐受冲击和振动；4.2.4抗干扰措施采用屏蔽方式滤波、屏蔽电缆。4.2.5热设计通过合理规划设备部线路和电路板布局,使热源有效分散以及通过开设2个风口,一个新风口一个排风口,使设备部气流形成有效对流,起到充分散热的效果。5 可靠性分析便携式XX由一系列整机、部件组成。在评估便携式XX可靠性MTBF时, 常常不可能获得足够的信息, 利用各分系统、整机和部件的运行信息对全套设备的可靠性进行评估是必然要碰到的问题。因此, 如何利用整机和部件的运行信息, 构造全系统的靠性评估模型就成为一个十分重要的问题。5.1可靠性物理模型MTBF前面已经提到便携式XX可靠性物理模型的特点是, 设备长时间处于24小时
10、不间断运行状态,每个部件和系统均可能引起整个系统故障,所以为了确保系统有效运行需要对系统定期检测以发现产品缺陷和故障,模型中的任务时间即为周期检测,做好故障分类统计。可靠性的数学模型和评估方法根据MTBF可靠性物理模型, 可以确定MTBF的数学模型为：MTBF=nt*/r式中：r为故障数； n为参与测试设备数；t*测试时间；对系统中各部件的故障数做统一统计,然后进行累加求和。如果统计期间无故障,r取1。5.2可靠性计算我们对便携式XX备进行了可靠性参数MTBF统计计算,测试条件如下：交流供电：最大150W,50Hz, AC160V-230V 环境温度：-20 45环境湿度：85 %不结露测试地点：首贝科技生产组装车间测试人员：王飞、顾天宇通电运行完整设备3套,但由于生产设备有限,通电运行时间21天2015年10月8日-2015年10月28,每天运行24小时,每周检查2次检查结果见附件便携式XX通电运行记录。计算结果：根据公式：MTBF=nt*/r式中：n取3,t*取24*21=504,r取1无故障情况取1MTBF=nt*/r=3*504/1=1512小时通过对可靠性MTBF物力建模和数学建模,统计计算结果为：MTBF=1512小时1000小时,满足设计要求统计模型由于条件限制存在一定的局限性,但基本能反映设备的可靠性运行要求,我们希望通过积累经验在以后的工作实践中不断补充和完善。
