（廣西柳工機械股份有限公司，廣西 柳 州 5 45007）

在原型機的基礎上，新開發(fā)產(chǎn)品的可靠性水平與相似機型(含原型機)的可靠性水平有一定的繼承性和可比較性。通過相似機型的歷史數(shù)據(jù)可以估計新產(chǎn)品的可靠性現(xiàn)有水平，并通過兩者對比，查找新產(chǎn)品的可靠性薄弱環(huán)節(jié)，以便有針對性地進行可靠性分析與設計，從而確保產(chǎn)品的可靠性水平最終符合規(guī)定的要求。

在可修復產(chǎn)品的三包期內(nèi)，規(guī)定了目標可靠性指標MTBF，則產(chǎn)品允許的故障次數(shù)確定。

式中，

R（t）為產(chǎn)品在三包期的故障次數(shù)；

T為用產(chǎn)品工作時間界定的產(chǎn)品三包期，單位除時間外，還指里程、開關次數(shù)等等，以下同；

MTBF目為產(chǎn)品的可靠性目標，單位同上。

通過產(chǎn)品的設計BOM，建立可靠性指標分配與預計的BOM表。該BOM表按系統(tǒng)、功能模塊和主要零部件逐級展開，如圖1所示。根據(jù)新產(chǎn)品的總的可靠性指標，可明確各系統(tǒng)、功能模塊及零部件的可靠性要求的關系式。

圖1 可靠性分解層次關系圖

注意，可靠性指標分配與預計的BOM表不等同于設計BOM表。此BOM表的主要零部件根據(jù)相似產(chǎn)品（含原型機）的歷史品質(zhì)反饋數(shù)據(jù)和專家經(jīng)驗確定，對于品質(zhì)反饋較少的零部件可以不列入BOM表。

1 可靠性指標分配方法

可靠性指標分配方法很多，如：等分配法、比例分配法、AGREE法和專家打分法等。本文采用的是對不同評價維度的專家評分分配法。

可靠性指標分配的評價維度很多，如：評價對象的重要度、復雜度、環(huán)境嚴酷度、維修難易程度、工作時間等，并據(jù)此建立關系式。

式中，Xn為評價維度。

本文從用戶角度考慮，從故障后果嚴重度、維修難易程度、維修換件成本和復雜系數(shù)四個評價維度來評估將可靠性指標分派到各主要零部件的權(quán)重，如表1所示，評分細則略。其中的故障后果嚴重度、維修難易程度兩個維度采用專家打分的方式，維修換件成本和復雜系數(shù)兩個維度根據(jù)產(chǎn)品實際情況判定分值。

表1 四維評價維度的分值范圍

2 專家的選擇

參與可靠性指標分配的專家一般包括產(chǎn)品經(jīng)理、總體設計工程師、專業(yè)設計工程師、質(zhì)量工程師、可靠性工程師和服務工程師等。

其中：產(chǎn)品經(jīng)理、總體設計工程師、質(zhì)量工程師、可靠性工程師和服務工程師等有專家參與所有系統(tǒng)、功能模塊和主要零部件的打分；專業(yè)設計工程師只參加他們各自負責的系統(tǒng)、功能模塊和主要零部件的打分。

3 指標分配與數(shù)據(jù)處理

（1）對各位專家打出的故障后果嚴重度K2、維修難易度K3分值取平均值,作為故障后果嚴重度K2、維修難易度K3兩個維度的分值。

注意:如果發(fā)現(xiàn)各位專家的評分離散度太大的，要聽取專家意見，并重新組織打分。

（2）根據(jù)參與可靠性指標分配的主要零部件的構(gòu)成和維修換件成本，確定復雜系數(shù)K1和維修換件成本K4兩個維度的分值。

（3）計算各主要零部件的合計分值si（其中i代表可靠性指標分配與預計的BOM表中的第i個零部件，以下同）,其計算公式如下：

其中，

n為該零部件在產(chǎn)品中的使用數(shù)量,以下同；

K1為復雜系數(shù)分值；

K2為故障后果嚴重度分值；

K3為維修難易度分值；

K4為維修換件成本分值。

（4）計算分配故障次數(shù)ri

其中，

rj預為預留的故障次數(shù)（由已知零部件的MTBF轉(zhuǎn)換獲得或預留零部件的故障次數(shù)）。

（5）計算單個零部件分配故障次數(shù)r單i

4 可靠性預計與指標調(diào)整

（1）計算單個零部件預計故障次數(shù)r單預

其中,

∑r為該零部件在相似機型的三包期內(nèi)的總故障次數(shù)；

P為使用該零部件的相似機型在三包期內(nèi)的平均市場保有量。

（2）計算風險系數(shù)K和確定重點改進關鍵件

根據(jù)風險系數(shù)K值和近三年的品質(zhì)反饋趨勢，按以下規(guī)則確定需要重點改進的關鍵件。

一是，K值在0~1.2之間，且品質(zhì)反饋無明顯上升趨勢，或K值在1.2~2之間，但品質(zhì)反饋有明顯的下降趨勢，屬于較低的風險級，繼續(xù)跟蹤質(zhì)量反饋趨勢即可。

二是，K值1.2~2之間，且品質(zhì)反饋無明顯上升趨勢，或K值在2以上，但品質(zhì)反饋有明顯的下降趨勢，屬于較大的風險級，應重點關注或加以整改。

三是，K值2以上，且品質(zhì)反饋無明顯下降趨勢,屬于很高風險級，應將其作為需要重點改進的關鍵件。

對實施改進的關鍵件進行失效分析和改進跟蹤。

（3）確定調(diào)整后的單個零件/部件的分配故障次數(shù)r單調(diào)

一是，單個零部件預計故障次數(shù)r單預小于或等于單個零部件分配故障次數(shù)r單時，則r單調(diào)=r單預。

二是，單個零部件預計故障次數(shù)r單預大于單個零部件分配故障次數(shù)r單時，該零部件的分配故障次數(shù)需要調(diào)整，調(diào)整時以既有挑戰(zhàn)性又有可實現(xiàn)性為原則。

（4）計算單個零部件MTBF單為

5 結(jié)束語

我公司新設計的某機型整機要求可靠性指標MTBF850小時。通過對主要零部件的分配，某零件分配的目標故障次數(shù)為0.053 9次，初始故障次數(shù)為0.078 1次,風險系數(shù)K值1.45，屬于較大的風險級零件，應加以整改。通過設計優(yōu)化和改善裝配布置，跟蹤半年后，反饋的故障次數(shù)為0.040 2次，即預計的故障次數(shù)已小于零部件分配故障次數(shù)。按三包期2 000小時計算，此零件的MTBF單約為50 000小時，確保了設計目標。

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