PRISM可靠性預(yù)計(jì)方法

　　綜合過程動態(tài)特性，全面評估系統(tǒng)性能

　　對系統(tǒng)進(jìn)行可靠性預(yù)計(jì)計(jì)算和分析時(shí)，離不開業(yè)已建立的可靠性模型。美國可靠性分析中心(RAC)提出了PRISM方法，這種方法克服了傳統(tǒng)可靠性預(yù)計(jì)模型的局限性，如MIL-HDBK-217(《電子設(shè)備的可靠性預(yù)計(jì)模型》,美國國防部已不再對其進(jìn)行維護(hù)或更新)等。PRISM不但采用了新的可靠性預(yù)計(jì)模型外,還充分考慮到影響系統(tǒng)可靠性的多種因素，利用可用的繼承產(chǎn)品的歷史數(shù)據(jù)、試驗(yàn)數(shù)據(jù)或現(xiàn)場數(shù)據(jù)來修正系統(tǒng)可靠性評估結(jié)果，利用過程等級打分進(jìn)行調(diào)整。

　　一旦系統(tǒng)或組件完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過任何模型得到的失效率是固有的或者可以稱作"種子"的失效率，因?yàn)檫@樣的失效率僅僅代表了組成系統(tǒng)或組件的元件的物理屬性，這個(gè)屬性考慮了與其應(yīng)用相關(guān)的環(huán)境剖面和任務(wù)剖面特征，而在現(xiàn)場使用中的系統(tǒng)或組件的實(shí)際失效率有可能較其固有失效率要更高或低一些，究竟其結(jié)果如何取決于不同的設(shè)計(jì)和制造商對以下過程的保證程度：

　　· 設(shè)計(jì)是可靠的和健壯的

　　· 所用部件的質(zhì)量經(jīng)過優(yōu)選并可控

　　· 生產(chǎn)過程不會降低產(chǎn)品的可靠性和性能

　　· 管理過程能夠促進(jìn)良好的規(guī)范的制定和設(shè)計(jì)的實(shí)施

　　· 維修行為不會誘發(fā)失效

　　· "不可復(fù)現(xiàn)"的事件數(shù)量最少

　　· 明確和指定早期故障期和耗損故障期

　　· 強(qiáng)調(diào)可靠性增長并貫穿于整個(gè)研發(fā)過程

　　PRISM通過對系統(tǒng)級失效的原因按上述八個(gè)過程分別進(jìn)行評分認(rèn)定，從而定量地確定以上各個(gè)因素對系統(tǒng)可靠性的影響程度。通過回答一系列的問題，對以上八個(gè)具體過程分別劃分等級，建立相應(yīng)的打分剖面，打分剖面的累加值轉(zhuǎn)化為定量的Pi因子系數(shù)，它使失效率的預(yù)計(jì)值放大或縮小，從而反映出與這些因素相關(guān)的動態(tài)特性。如果您是Relex PRISM的用戶，甚至可以把等級評定過程與其他可靠性模型集成使用，這些模型可以是MIL-HDBK-217，也可以是Telcorida(先前的Bellcore)。

　　一份過程評分文件唯一地包含了對八個(gè)因素的評定結(jié)果。默認(rèn)的過程評定文件所采取的參數(shù)代表了一種"平均"條件。任何過程評定文件可為不同的單元組件或者是整個(gè)系統(tǒng)所共享。例如，關(guān)于設(shè)計(jì)因素的相關(guān)問題的缺省回答見下圖。

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　　首先在Process Grade Type下拉列表框中選擇"Design"，然后用戶可以在回答域中進(jìn)行選擇，有些問題的序號帶有星號標(biāo)志，意味著用戶必須對其進(jìn)行回答，它們關(guān)系到系統(tǒng)或組件的可靠性預(yù)計(jì)的Pi因子。為了簡化打分過程，用戶可以將only show required questions復(fù)選框選中，即在問題域中，僅顯示必答問題。然而，用戶通過對非必答問題的回答，可以進(jìn)一步地有機(jī)組織打分過程。

　　當(dāng)用戶回答問題的時(shí)候，以下指標(biāo)得到計(jì)算并被顯示：

　　· 當(dāng)前所有問題得到回答的數(shù)目

　　· 必答問題得到回答的數(shù)目

　　· 當(dāng)前每個(gè)得到問題的權(quán)重累加之和(weight)

　　· 總分，所有得到回答的問題的加權(quán)分之和(一個(gè)問題的加權(quán)分等于權(quán)重與用戶打分之積)

　　· 總權(quán)重，當(dāng)前所有問題的權(quán)重之和

　　· 等級，其是一個(gè)基于所有問題的百分?jǐn)?shù)(等級是總分由總權(quán)重所除，結(jié)果再轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的百分?jǐn)?shù))

　　早期失效期評定與其它過程有著顯著區(qū)別。產(chǎn)品在交付用戶之前，需要調(diào)用溫度篩選函數(shù)和振動篩選函數(shù)進(jìn)行計(jì)算早期失效率。早期失效過程評定包含下述內(nèi)容：

　　· 溫度和振動篩選試驗(yàn)的類型

　　· 特定的測試條件(應(yīng)力)

　　· 與測試有關(guān)的檢測效果

　　· 針對每一種篩選試驗(yàn)類型，估計(jì)由于溫度循環(huán)和振動導(dǎo)致的早期失效率

　　· 即刻失效時(shí)間的下限(以月計(jì))

　　下面一個(gè)例子給出了在早期失效過程評定的有關(guān)溫度篩選的信息選項(xiàng)。

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　　當(dāng)用戶正確地回答了八個(gè)過程評定的相關(guān)問題，過程評定文件可以用當(dāng)前文件名進(jìn)行保存，也可以采用一個(gè)新的文件名另存成一個(gè)新文件。一旦一個(gè)過程評定文件被保存，它可以指派給一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部的某個(gè)或幾個(gè)組件，甚至可以指派給幾個(gè)不同的系統(tǒng)。一個(gè)過程評定文件包含了與系統(tǒng)或組件相關(guān)過程的一系列信息。相關(guān)過程的動態(tài)特性可以通過系統(tǒng)以及組件的可靠性精確地體現(xiàn)出來。

　　下圖顯示了用于設(shè)置過程評定計(jì)算和應(yīng)用工程的對話框。

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　　· 過程評分計(jì)算類型(Process Grade Calculation Type)。這個(gè)組合框用于設(shè)置過程定級計(jì)算類型(邏輯型或固有型)，關(guān)于這個(gè)選項(xiàng)的詳細(xì)說明請見下段

　　· 向下認(rèn)同(Trickle Down Process Grades)。這個(gè)復(fù)選框表示是否把基于系統(tǒng)層的過程評定文件用于系統(tǒng)內(nèi)所有的組件。此復(fù)選框的默認(rèn)狀態(tài)是"未選中"狀態(tài)，用戶可以根據(jù)自己的需要選中它。

　　· 應(yīng)用缺省的過程評定(Apply Default Process Grades)。這個(gè)復(fù)選框表明如果一個(gè)組件沒有指定相關(guān)的過程評定文件，是否自動地采用缺省的過程評定文件。一般這個(gè)復(fù)選框默認(rèn)狀態(tài)為"未選中"狀態(tài)，用戶可以根據(jù)自己的需要選中它。對于PRISM的用戶而言，這個(gè)復(fù)選框可以忽略。因?yàn)樵赑RISM下，默認(rèn)的過程評定文件總是應(yīng)用PRISM下的組件。

　　固有型評分模型采用以下公式:

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　　邏輯型評分模型考慮到了運(yùn)行、維修等方面，采用以下公式: