轨道交通设备开展可靠性增长试验的意义

闫娟YAN Juan

（中船重工第七一三研究所，郑州 450000）

（Seventh Thirteen Institute of China Shipbuilding Industry Corporation，Zhengzhou 450000，China）

轨道交通设备开展可靠性增长试验的意义

闫娟YAN Juan

（中船重工第七一三研究所，郑州 450000）

（Seventh Thirteen Institute of China Shipbuilding Industry Corporation，Zhengzhou 450000，China）

本文对可靠性增长试验在轨道交通设备研制中的作用和意义进行了分析。

0 引言

随着我国城市轨道交通的快速建设，国内市场对轨道交通设备的需求量也呈现显著增长，由于轨道交通设备与乘客接触较多，一旦出现事故不仅会影响地铁公司的运营效率，最重要的是乘客的安全得不到保证，还会引起其他乘客慌乱和恐惧。可靠性高的轨道交通设备在使用中不仅能保证其性能很好的实现，而且故障不易发生，安全性能够得到很好地提高，同时，昂贵的维修费用也会随之大幅下降。

在实践过程中，我们根据轨道交通设备的产品特点，发现了具有特色的可靠性试验方法，促进了轨道交通设备可靠性的全面提高。

1 可靠性增长试验概述

可靠性增长试验是产品工程研制阶段中单独安排的一个可靠性工作项目，作为工程研制阶段的组成部分。可靠性增长试验就是要在试验室中，将产品暴露在模拟真实工作环境的试验条件下，激发产品的薄弱环节，使之以故障的形式暴露出来，分析故障机理，根据故障机理采取纠正措施，并在试验条件下验证纠正措施的有效性，最终消除故障机理，从而使产品的固有可靠性得到确实的提高，实现产品可靠性的增长。

对于那些引入较多当代高新技术的产品，宜于安排可靠性增长试验。如果这类产品又是关键产品，或是产品的关键件，那么更应当安排可靠性增长试验。

2 轨道交通设备开展可靠性增长试验的作用和意义

可靠性增长试验长期以来广泛开展在国内外的航天军工产品中。由于许多设备已经得到广泛应用，致使企业不愿在可靠性增长试验方面做更多的投入，然而，城市轨道交通建设关系到一个城市的形象与无数乘客的人身安全问题，设备的安全性与可靠性至关重要，与其他产品相比较，轨道交通设备具有如下一些特点：可靠性指标要求高、产品寿命时间长、使用频繁。因此，有必要对轨道交通设备进行可靠性增长试验，其作用与意义可概括为以下三个方面：

2.1 提高产品质量，增强竞争力 可靠性增长的主要作用，就是通过排除系统性故障原因并减少故障发生概率来提高产品的可靠性水平。轨道交通设备可靠性的提高，就意味着产品质量的提高，安全性的提高，也就是企业信誉的提高，经济效益的提高。在轨道交通领域深入研究可靠性增长试验，不断提高轨道交通设备的可靠性对于提高产品质量、增强产品竞争力具有重要意义。

2.2 降低全寿命周期费用 对可靠性增长计划进行投资，可以大大节省产品在整个寿命周期内的费用，越早制定可靠性增长计划，开始可靠性增长工作，则投资成本越低，可获得的利润更高。随着研制和生产工作的一步步开展，纠正和改进工作会越来越难，所需要耗费的资金也会越多，投资效益也就越差。在轨道交通领域，很多企业因为早期忽视了可靠性增长试验的重要性，到了后期成本增高，已无力投入资源和时间来实施可靠性增长试验，这就使得产品一旦投入使用，势必会故障频出，造成地铁方的维修成本居高不下。

2.3 成功的可靠性增长试验可以代替可靠性鉴定试验 由于可靠性增长试验是工程类工作项目，它能使产品可靠性得到提高，并能用数理统计方法进行评估。因此，当可靠性增长试验成功后，并经订购方同意，可用可靠性增长试验替代可靠性鉴定试验。

判定可靠性增长试验获得成功至少应满足下列条件：①可靠性增长试验具有可靠性鉴定试验所规定的环境工作条件；②对可靠性增长试验过程的跟踪应是严格的，而且故障记录完整；③有完善的故障报告闭环系统，并对故障纠正过程有详尽可追溯的记录；④可靠性增长试验的最终结果的评估是可信的，即评估用数学方法恰当，置信水平选取符合要求，评估结果产品可靠性高于或等于计划的可靠性增长目标。

3 进行可靠性增长试验的关键技术

由于每个产品都有其自身的特点，因此在可靠性增长试验前，我们需要认真分析产品，根据其特点设计适合该产品的试验方案，但总的来说，试验是否成功的关键是以下两点：

3.1 增长模型选取 可靠性增长试验计划的主要组成部分是计划曲线，它是描述可靠性增长过程的总轮廓线，是编制可靠性增长计划的一个重要工具。在绘制计划曲线前，首先要选取增长模型。

在可修产品的可靠性增长试验中，普遍使用的是杜安模型和AMSAA模型，也可将两者结合使用。其对比见表1。

表1 杜安模型与AMSAA模型特点对比

3.2 故障处理 可靠性增长的目的在于消除缺陷、减少系统性薄弱环节。如果不通过改进，只进行修理和更换无法消除系统性薄弱环节，可靠性不可能得到增长，因此，可靠性增长的过程必须是改进的过程，只有通过改进才能达到增长的目的，但并不是要求对所有的故障都进行纠正。

关联故障可划分为系统性故障和残余性故障，系统性故障再细分为A类故障和B类故障。只有B类故障才需要纠正，也只有对B类故障采取了有效的纠正措施，产品的可靠性才能得到增长。对不同故障模式的处理如图1所示。

图1 故障处理流程

4 总结

一直以来可靠性增长试验以其理论的严谨性、工程应用的有效性成为电子产品，特别是批生产型电子产品提高可靠性的重要途径。本文详细阐述了有必要对轨道交通设备进行可靠性增长试验，并不断进行故障排除和结构优化，从而实现其平均无故障时间的显著增长，提高产品的可靠性水平，降低投入运营后的维修保养费用。

[1]梅文华.可靠性增长试验[M].北京：国防工业出版社,2003.

[2]GJB 1407-1994,可靠性增长试验[S].

[3]朱曦全.航天产品的可靠性增长试验方法[J].导弹与航天运载技术,2006,1.

Significance of Rail Transportation Equipment Conducts Reliability Grow th Test

This paper analyzes the role and significance of reliability growth test in the development of rail transportation equipments.

可靠性增长试验；增长模型；计划曲线

reliability growth test；growth model；plan curve

U213.2

A

1006-4311（2014）02-0091-02

闫娟（1981-），女，河南南阳人，工程师，硕士，研究方向为轨道交通设备国产化。