[发明专利]基于可靠性关键特性的航空机电产品设计可靠性控制方法

说明书

本发明提供一种基于可靠性关键特性的航空机电产品设计可靠性控制方法，其包括以下步骤：S1、产品关键故障模式分析；S2、根据步骤S1得到的产品的关键故障模式，分析故障发生的原因和机理，并建立故障机理模型；S3、识别故障模式中的可靠性关键设计特征量：S4、对关键设计特征量进行可靠性关键工艺特性分析：S5、利用工艺故障模式及影响分析，对步骤S4制定的工艺过程进行识别，得到关键工艺及控制要求；S6、基于过程能力控制图进行制造过程的关键性工艺过程控制。本发明基于可靠性关键特性，提供了完整的可靠性设计实现和工艺控制、制造过程保证流程，能够实现可靠性的制造保证。

技术领域

本发明属于航空机电产品可靠性工程领域，具体地，本发明涉及一种基于可靠性关键特性的航空机电产品设计可靠性控制方法。

背景技术

产品可靠性是产品的固有属性，可靠性是设计决定的，是制造保证的，因此产品可靠性是由设计和制造共同作用的结果。传统的可靠性技术过于重视设计的作用，对于工艺制造阶段存在脱节，无法形成统一的架构方法实现可靠性的设计形成和制造保证。一方面国内的装备研制过程中设计和制造还没有充分融合和协调，另一方面现有的工艺制造可靠性方法还不能和设计阶段可靠性工作有效衔接。

可靠性关键特性是指影响产品可靠性、诱发产品故障的关键变量及其特征。可靠性关键特性分为可靠性关键设计特性、可靠性关键工艺特性和制造过程可靠性控制特性，其中可靠性关键设计特性是指设计变量及其扰动范围，可靠性关键工艺特性是指由设计特性传递的要求，制造可靠性控制特性是指制造过程中为实现工艺特性而开展的关键控制要求。

但是现有技术中尚无对关键性设计特性的故障进行控制的方法，因此无法保障产品设计过程的可靠性，因此亟需为产品可靠性需求的设计实现到工艺保证提供一套完整的流程的方法过程。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足，本发明提出一种基于可靠性关键特性的航空机电产品设计可靠性控制方法，其基于FMEA技术对产品故障模式进行分析，并对产品可靠性的关键设计特征量进行分析，保证航空机电产品设计过程的可靠性，从而能够为产品可靠性需求的设计实现到工艺保证提供一套完整的流程的方法过程。

具体地，本发明提供一种基于可靠性关键特性的航空机电产品设计可靠性控制方法，其包括以下步骤：

S1、进行产品关键故障模式分析：利用FMEA技术，基于产品的功能和结构，对关键故障模式进行分析，得到产品的关键故障模式；

S2、根据步骤S1得到的产品的关键故障模式，分析故障发生的原因和机理，并建立如下的故障机理模型：

y＝f(x)-b

其中，x＝{x₁,x₂,…,x_n}，x表示造成产品故障模式的设计变量，b表示判定产品发生故障的阈值即为故障判据变量；

S3、识别关键故障模式中的可靠性关键设计，得到产品设计可靠性的关键设计特征量：

对x进行可靠性灵敏度分析，得到对故障模式最敏感的设计变量，作为产品可靠性的关键设计变量；

可靠性灵敏度分析过程具体包括以下子步骤：

S31、确定各个造成产品故障模式的设计变量x的可靠性灵敏度s：

式中，s_i表示的是第i个设计变量x_i对于可靠性y的灵敏度；

S32、根据灵敏度s_i的排序，识别出m个关键设计变量：

x_max＝{x₁,…,x_m}