[发明专利]一种复杂产品可靠性数据建模方法

说明书

所属技术领域

本发明提供一种复杂产品可靠性数据建模方法，它涉及一种适合复杂产品研制全过程的可靠性数据建模方法，用于支持复杂产品研制全过程中的可靠性指标论证、可靠性设计分析、可靠性试验评价及可靠性生产保证等，并提供了在产品数据管理(PDM)系统中实现可靠性数据模型的方法。属于系统可靠性技术领域。

背景技术

在复杂产品(如航空航天产品、汽车等)的研制中，可靠性问题逐渐成为复杂产品解决的重要问题。从概念论证直到批量生产，可靠性工作贯穿整个研制过程。但由于传统可靠性技术以统计分析为主，可靠性工程方法手段与性能设计之间缺少直接的联系，可靠性数据的处理和分析相对独立。所以传统的可靠性数据模型是以具体的可靠性设计分析方法为对象，不能实现设计全过程的建模，也不能与性能设计相结合。

随着技术的发展，可靠性设计技术从定性走向定量，从宏观的统计分析走向微观的机理分析，与性能设计的联系日益紧密，客观上要求可靠性设计必须与各设计专业和研制过程充分融合，同时要解决可靠性设计分析数据与性能设计分析数据之间的传递、共享和耦合等问题。而且数字化技术的发展，使产品性能设计能够通过统一的PDM进行管理，但可靠性设计分析数据在PDM平台上还不能系统地体现。因此需要建立面向产品研制全过程的可靠性数据模型，与性能设计数据紧密联系，可有效支持产品研制全过程的可靠性工作，并且该模型能够在PDM系统上实现。

发明内容

本发明的目的是提供一种复杂产品可靠性数据建模方法，它主要解决的技术问题是提供一种复杂产品研制全过程可靠性数据建模及其在PDM平台上实现的方法，将产品设计过程中产生的各类可靠性数据有机联系起来的机制，并与性能设计紧密联系，进而实现可靠性设计与产品性能设计融合，缩短产品研制周期，降低研制成本。

本发明一种复杂产品可靠性数据建模方法，其步骤如下：

步骤1：将企业现有的产品设计数据按设计专业、产品族/产品实例、产品核心功能、产品使用剖面和后勤剖面等数据实体进行分类和整合，建立数据实体间的映射关系，对数据实体包含的数据项进行系统梳理，并按所属关系进行分层归类，建立一种“专业-产品族-产品实例-功能-寿命剖面”多视图分层产品数据模型，即分别从五个角度对产品特性进行建模。

其中，所述的“专业-产品族-产品实例-功能-寿命剖面”多视图分层产品分类模型是对传统“产品族-产品实例”产品模型的必要扩展，将功能、后勤和任务等对象加入到产品数据模型中，以便对可靠性数据进行建模。其中设计专业是指产品设计过程中涉及到的工程学科专业，可按专业对可靠性设计分析数据进行初步的分类。寿命剖面包括使用剖面和后勤剖面，使用剖面是产品在使用时间内所经历的事件和环境的时序描述，是进行可靠性设计分析的必要输入。后勤剖面是产品在后勤阶段所经历的全部事件和环境的时序描述，也是进行可靠性设计分析的必要输入。层次化分类是一种系统分析方法，其核心是将复杂的研究对象按一定的规则分解为简单的元素，便于分析研究。

其中，所述的数据实体是指客观存在并且可以相互区别的事物，可以用属性来表征其包含的数据项。

其中，所述的建立联系是指建立数据实体之间的联系，这种联系分为3种类型：“一对一”的联系(简记为(1:1)、“一对多”的联系(简记为1:n)、“多对多”的联系(简记为m:n)。

步骤2：从产品本身、使用和维护的人因和环境条件等多种角度，对影响产品可靠性的原因进行系统化的剖析，找到可能影响产品可靠性的内外因素，并根据专家经验给出每种因素的影响因子，找出关键的影响因素及其数据项，建立可靠性影响因素数据模型。

其中，所述的可靠性影响因素是认知故障、控制故障发生，降低故障风险的前提和基础。但由于产品故障发生的原因非常复杂，为此本发明给出了一种系统认识可靠性影响因素的方法，该方法从产品设计技术特性和内部环境特性出发，采用逐级细化的方法，将影响产品可靠性的内外因分解为多种影响要素。