面向健康監測的裝備可靠性評估研究進展*

丁 鋒，張藝馨

（西安工業大學，西安 710021）

隨著現代工業技術自動化、數字化、智能化飛速發展，航空發動機、高鐵運載裝備、智能化武器裝備、燃氣輪機組、風電機組等重大裝備的可靠性、安全性備受關注，反映裝備的4大質量指標（性能、可靠性、經濟性、安全性）的可靠性指標成為衡量裝備質量的重要指標，愈來愈凸顯出極其重要的地位。由“制造大國”走向“智造強國”的瓶頸之一就是裝備的可靠性不足。伴隨著裝備運行時間的不斷延續，裝備出現了越來越多的運行健康問題，其可靠性、安全性受到不同程度風險影響。為了在早期發現并排除裝備可靠性、安全性隱患，保證裝備的可靠運行，避免重大事故發生，需要對裝備的功能部件進行可靠性適時評價，而實現由“定期維修”、“狀態維修”到“預測維修”的轉變，必須對裝備在運行過程中的可靠性進行評估。傳統的可靠性評價方法如故障模式影響分析[1]、故障樹分析[2]、模糊集方法[3]、貝葉斯網絡分析法[4–5]、響應面分析法[6]、矩法[7]、頻率分析法[8]、動態與漸變耦合分析法[9]等此類靜態或動態的評價方法不能很好地解決不確定性、隨機性、適時性的可靠性評價問題。表1比較了這些可靠性評估的主要分析方法。

表1 可靠性分析方法的比較Table 1 Comparison of reliability analysis methods

裝備的可靠性主要有固有可靠性和使用可靠性。其中，固有可靠性主要受裝備設計環節、制造環節、檢驗環節等影響，而裝備的使用可靠性即運行可靠性與裝備運行時的使用條件、所處環境、使用時間、功能件衰退失效等因素有關，具有時變性、動態性和隨機性。……