1、RAMS工程概述及在高铁维修中应工程概述及在高铁维修中应用用Contents目录 RAMS基本概念及相关标准 RAMS指标相互关系2 RAMS管理3 RAMS在轨道交通中应用4 RAMS在高铁维修中应用设想5一、RAMS基本概念及相关标准 Reliability 可靠性 Availability 可用性 Maintainability 维修性 Safety 安全性“五性五性”可靠性维修性保障性测试性安全性可靠性维修性保障性测试性安全性一、RAMS基本概念及相关标准可靠性 可靠性：产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力（概率）。可靠度函数 ，也称之为“生存函数”，系统或产品在到规定时间t
2、之前能够成功的概率。故障分布函数，随机变量t的密度函数。平均故障间隔时间MTBF(Mean Time Between Failure)故障：与功能相关；单位明确（时间、里程、件数等）、系统正常工作时的状态（设计载荷、环境、使用条件），不能满足规定的功能不能满足规定的功能。dttftFtRt 1 tR tF tf一、RAMS基本概念及相关标准可靠性 故障率（Failure Rate）：定义：工作到某时刻尚未发生故障的产品，在该时刻后单位时间内发生故障的概率。故障前时间为指数密度函数，可靠度函数服从指数分布（泛指故障随机），瞬时故障率和平均故障间隔时间为倒数关系。MTBF1 tetR一、RAMS基
3、本概念及相关标准可靠性3.5h2.1h7.1h4.2h1.8h8.3h停机时间20.2h6.1h35.5h5.3h4.0h46.7h工作时间系统工作周期169h0.042251426总任务时间故障次数每小时故障率hMTBF23.66860.0422511故障服从指数分布，平均故障间隔时间一、RAMS基本概念及相关标准维修性 维修性定义：故障部件或者系统在规定的条件下和规定的时间内，按规定的程序和方法进行维修时，恢复或者修复到指定状态的概率，表示故障部件在一特定时间内被修复的概率。维修分类 修复性维修：处理故障的维修，目的是修复故障，恢复系统完成规定功能的能力，通常为非计划的，长称之为修理或者修
4、复。预防性维修：预防故障的维修，一般是计划性的，常称之为维护或保养。一、RAMS基本概念及相关标准维修性 维修性的定量衡量参数：平均维修时间MTTM（Mean Time To Maintaince），平均修复时间MTTR（Mean Time To Restore），是时间参数。一、RAMS基本概念及相关标准可用性 可用性定义：部件或系统在规定的时间点，在规定的条件下完成规定功能的概率。可以解释为：部件或系统在规定时间段内能工作时间的百分比。可用性的定量衡量参数：可用时间占总时间的比值来描述：可用性可用时间/（可用时间不可用时间）MDTMUTMDT1MDTMUTMUT）不可工作时间（可工作时间（
5、）可工作时间（A一、RAMS基本概念及相关标准可用性固有可用度固有可用度Ai（inherent Availability）指只考虑到故障修复情况，不进行预防性维修（保养），没有资源延迟，也没有管理延迟。一、RAMS基本概念及相关标准可用度MTTRMTBFMTBFAi可达可用度可达可用度Aa（achieved Availability）考虑到故障修复和预防性情况，没有考虑备件和管理延迟 MTTMMTBMMTBMAa 运行可用度运行可用度Ao（operational Availability）考虑到故障修复和预防性情况，并考虑到保障延迟。MDTMTBMMTBMAoMTTRMTTM保障资源管理延误工
6、作时间一、RAMS基本概念及相关标准算例一、RAMS基本概念及相关标准算例一、RAMS基本概念及相关标准安全性 安全性是指产品不发生系统危险事件（Hazard Event，也称为事故）的能力。铁路产品的危险包括：违反政府法规人员伤亡重大财产损失环境破坏 涉及到在各种环境条件和工作条件下，在运营、维护和维修过程中发生的所有危险；故障是危险的主要来源，危险性故障是全部故障的子集。一、RAMS基本概念及相关标准安全性 风险是危险的评价参数 危险危险导致的后果导致的后果危险严重性（Severity）危险危险发生的频繁程度发生的频繁程度危险可能性（Occurrence）RiskSeverity Occu
7、rrence 危害度分析(Hazard Analysis)；故障模式、影响以及危害性分析（FMECA）；故障模式与影响分析(FMEA)；故障报告、分析及纠正措施系统(FRACAS)；故障树分析(FTA)；全寿命周期费用分析（LCC）等。一、RAMS基本概念及相关标准安全性风险接受风险接受不可接受不可接受不希望的可容忍的可忽略的频繁发生可能发生偶然发生很少发生几乎不可能不会发生一、RAMS基本概念及相关标准铁路产品运行环境铁路产品运行环境功能状态功能状态故障状态故障状态安全相关的安全相关的故障模式故障模式危险事件危险事件干扰威胁干扰威胁可靠性后果可靠性后果一、RAMS基本概念及相关标准应用范围
8、单个设备：生产质量把控，产品的可靠性、维修性、可用性、安全性、故障列表。单一系统：系统-部件，设备之间的相互关系，可靠性、维修性、可用性、安全性、故障列表。复杂系统：总系统-子系统-部件，系统及设备之间的相互关系，对系统整体的影响。可靠性、维修性、可用性、安全性、故障列表。A一、RAMS基本概念及相关标准部件或系统关系 串联：可靠度R=(RA)(RB)(RC)BC输入输出 并联：可靠度R=1-(1-RA)(1-RB)(1-RC)ABC输入输出一、RAMS基本概念及相关标准可靠性分配 系统顶层要求-子系统层-单元层。首先定义系统顶层要求，再向下直至需要向养护维修策略提供有意义输入的层次。按照WB
9、S进行分级。MTBF,R系统（x,y,z）复杂性因素=11%MTBF,A复杂性因素=84%MTBF,B复杂性因素=5%MTBF,C复杂性因素=6%MTBF,组件1复杂性因素=83%MTBF,组件2复杂性因素=11%MTBF,组件3aaaa输入输出且且一、RAMS基本概念及相关标准铁路相关标准 1998年10月1日，欧洲标准欧洲标准EN50126铁路应用-可靠性、可用性、维修性和安全性技术要求和说明，首次应用于铁路领域的RAMS国际标准。EN50128：铁路应用铁路控制和保护软件。EN50129：铁路应用与安全性相关的信号电子传送系统。2002年该标准又上升为国际电工委员会标准IEC62278-
10、2002铁路应用-可靠性、可用性、维修性和安全性规范及论证。2008年3月24日，我国发布了国家标准GBT215622008轨道交通可靠性、可用性、可维修性和安全性规范及示例。二、RAMS指标相互关系产品固有属性和使用条件对系统的影响可靠性维修性可用度环境养护维修安全性故障列表维修策略二、RAMS指标相互关系可靠性维修性运行可用度风险分析环境养护维修维修策略三、RAMS管理可靠性维修性风险分析环境养护维修维修策略系统可用性 随着养护维修作业的执行和时间的推移，系统和设备可靠性和维修性相应的发生变化 动态调整维修策略三、RAMS管理 可靠性指标MTBF和 是决定修复性维修频率的基础。维修性涉及的
11、是系统运行时使修复性维修要求最小化的设计特征。有时候为了提高系统可靠性目标会增加预防性维修要求。维修性的目标之一就是在最低费用下获得修复性和预防性维修的合理平衡最低费用下获得修复性和预防性维修的合理平衡。三、RAMS管理RAMS管理 RAMS 管理：为了从流程上规范管理以及完善管理体系，在过程中切实提高产品/系统的可靠性、可用性、可维修性和安全性能，进而合力提升系统服务质量，以及合理规避防范隐患风险，建立的一套完整的 RAMS 管理体系。四、RAMS在轨道交通中的应用1、RAMS管理最早起源于航空航天。2、目前主要应用在设备生产及质量控制上。3、在机车车辆管理中应用较为成熟。4、轨道交通中的应用大部分集中在单个设备或子系统可的靠性分析上：受电弓、控制系统、电力系统、供电系统等。五、RAMS在高铁维修应用设想1、高铁养护维修作业是个复杂系统。2、基于各个设备或子系统的可靠性和维修性，以及它们之间的相互关系，利用RAMS概念进行系统分析。首先将整个大系统进行分割，在假设每个子系统外围条件（设计、安装、其他专业接口等）100%满足的前提下，分析各个子系统。其次对各个子系统进行风险分析。根据设备或者子系统的可靠性、维修性以及风险分析，制定维修策略，根据维修策略完成系统运行可用性计算。谢谢！Thank you！
