徐海
摘要:美國FAA發(fā)布的AC20-157是用來指導申請人開發(fā)和使用可靠性評估計劃非常實用的指導性文件,本文通過對咨詢通告內(nèi)容的理解進行了一定的分析,并結(jié)合適航審定要素和審查要求進行了闡述。此外,本文還介紹了應用SAE ARP 5890作為指導來編制可靠性評估計劃的概況性流程和方法。最終提高可靠性評估計劃在適航審查和航空器運行全過程中的使用率和使用范圍,提高電子設(shè)備的可靠性,更好的保證飛機安全。
關(guān)鍵詞:可靠性評估;AC20-157;適航審定要素;電子電氣系統(tǒng)
中圖分類號:TM73 文獻標識碼:A
一、概述
隨著民用航空器技術(shù)日新月異的發(fā)展,飛機和發(fā)動機電子和電氣系統(tǒng)可靠性評估越來越引起制造廠商和適航審查當局的重視。美國適航當局FAA 2007年1月19日發(fā)布咨詢通告AC20-157,至今無其他新修訂版本。主題是“如何準備飛機系統(tǒng)和設(shè)備的可靠性評估計劃”,其內(nèi)容介紹了如何開發(fā)和使用可靠性評估計劃。是申請人編制和使用可靠性評估計劃的一份綱領(lǐng)性指導文件。
此咨詢通告的適用范圍是飛機系統(tǒng)和設(shè)備可靠性評估計劃包括飛機和發(fā)動機的電子和電氣系統(tǒng),以及機電元件和設(shè)備的可靠性。但并不包括其他機械或流體系統(tǒng)。下面通過結(jié)合一些適航審定要求和要素來分析和研究如何準備一份飛機系統(tǒng)和設(shè)備的可靠性評估計劃。
二、適航要求解析
關(guān)于飛機和發(fā)動機電子和電氣系統(tǒng),以及機電元件和設(shè)備的可靠性在CCAR-23,25,27,29規(guī)章中第1309條中有關(guān)于飛機可靠性的相關(guān)內(nèi)容。
此份咨詢通告所涉及的可靠性評估計劃,雖然在美國申請人的航空器設(shè)計和運行過程中已經(jīng)開始廣泛使用,但尚未在中國民航適航部門中強制要求申請人完成,也未被局方列為適航審查所必須的符合性報告。但是,申請人可以使用可靠性評估計劃來作為提交適航部門的飛機和發(fā)動機的電子和電氣系統(tǒng)安全性分析報告和持續(xù)適航評估報告的輔助支撐文件,也可以作為申請人設(shè)計決策和系統(tǒng)架構(gòu)選擇等支持性文件。
三、符合性驗證技術(shù)研究
編制一份可控制的評估計劃文件,可重復的流程,以評估飛機和發(fā)動機的電子和電氣系統(tǒng),包括機電元件和設(shè)備的可靠性。此外,咨詢通告還介紹了可靠性評估計劃的用途和優(yōu)點,應用哪些指導性文件幫助申請人來完成可靠性評估計劃,以及如何使用計劃及其結(jié)果。
此咨詢通告中并沒有介紹具體的符合性驗證方法,但是推薦了可以使用SAE ARP 5890作為一個框架,來指導制定一項可靠性評估計劃。編制一份可靠性評估計劃有可能涉及的其他參考文件還包括SAE M-102/95 “可靠性、可維護性和可支持性指南”、SAE JA 1000 “可靠性程序標準”,以及SAE JA 1000/1 “可靠性計劃標準實施指南”。
正確理解電子電氣設(shè)備的可靠性,使用 SAE ARP 5890 作為參考模型,可以開發(fā)一個結(jié)合了數(shù)據(jù)和方法適合的產(chǎn)品類型和設(shè)計、資格認證和運行中航空器生命周期各階段的可靠性評估計劃。
該咨詢通告介紹了如何依據(jù)一些標準文件中推薦的方法來使用可靠性評估計劃及其結(jié)果,以及相關(guān)標準的作用和聯(lián)系。
可靠性評估是數(shù)值評估,為了實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)備滿足可靠性要求和目標,應按照可靠性評估計劃進行評估,并使用評估結(jié)果作為系統(tǒng)安全性評估和系統(tǒng)構(gòu)架選擇的輸入。SAE ARP 4761說明了如何確定系統(tǒng)的安全性評估和系統(tǒng)開發(fā)。
可靠性評估結(jié)果是故障樹,故障模式和影響分析,以及在SAE ARP 4761中的其他任務等很多安全評估任務重要的輸入。如果應用可靠性評估方法進行數(shù)值的安全評估,則該部分安全評估必須依據(jù)于可靠性實踐。另一方面,可靠性評估也對安全分析中的使用規(guī)則范圍和假設(shè)做了很好的檢驗。
SAE AIR 5022介紹了如何集成可靠性和安全性評估過程,并介紹了一些經(jīng)常執(zhí)行的可靠性和安全性的分析任務,強調(diào)它們的相互關(guān)系和共同的數(shù)據(jù)元素。
對于執(zhí)行復雜和相關(guān)的功能的高度綜合的系統(tǒng),包括可靠性評估計劃中的批準及驗證的過程和活動??梢允褂肧AE ARP 4754,作為安全性評價的批準和驗證過程和活動指南。
當為一個特定的申請人選擇一種特別的可靠性評估方法時,復審那種方法的準確性和局限性。在計劃內(nèi)證明所使用的方法正確。證明中應該包括在評估數(shù)據(jù)和假設(shè)中處理不確定性的方法。
SAE ARP 5890提供了可靠性評估方法和工具。MIL-HDBK-217F CHG Notice 2、以及電器研究所和電子工程師 IEEE 1413和IEEE 1413.1提供了可接受的方法來預測給定的電子元器件的可靠性??梢允褂每煽啃苑治鲋行牡姆请娮拥牧慵煽啃詳?shù)據(jù)(NPRD)-95,第二節(jié),部分摘要,確定機械零件故障率。所有這些方法都可以準確地估計在開始生產(chǎn)前預期的系統(tǒng)和設(shè)備的可靠性。
SAE ARP 5150了解如何使可靠性評估與持續(xù)適航安全評估過程相聯(lián)系。也描述涉及安全分析的重要的元素和需要用服務經(jīng)驗數(shù)據(jù)證明或驗證的相關(guān)的假設(shè)。
可以使用可靠性評估的結(jié)果作為持續(xù)適航性評估任務的輸入。舉例說明,見 FAA 咨詢通告(AC)39-8,運輸類飛機動力裝置和輔助動力裝置安裝持續(xù)適航評估,指導持續(xù)適航任務,例如組件故障率的評估。
可以使用可靠性評估結(jié)果建立維護要求認證,并且向以可靠性為中心的維護流程和MSG-3應用提供輸入。AC25-19,為維護要求認證提供了指導。美國航空運輸協(xié)會的維護供應商指南(MSG)3,指導航空/制造商維護項目規(guī)劃。SAE JA 1011,為評價標準的可靠性為中心的維修過程提供了指導。
四、適航審定要素和審查要求
此咨詢通告適用于飛機和發(fā)動機的電子和電氣系統(tǒng),包括機電元件及設(shè)備的可靠性。但并不適用于其他系統(tǒng)和設(shè)備,如機械或流體系統(tǒng)。因此,飛機和發(fā)動機上所有的航電、電子和電氣系統(tǒng)以及其他包含電子元件的相關(guān)專業(yè)或?qū)彶閷n}都可以使用本咨詢通告推薦的方法完成可靠性評估計劃。以下是適航審定要素及審查要求:
1)在審查過程中,局方要鼓勵申請人開發(fā)可靠性評估計劃并在制定過程中予以一定的幫助;
2)作為一份計劃性文件,在審查過程中,局方應關(guān)注計劃的可行性,看計劃中的內(nèi)容是否與申請人及其產(chǎn)品的特性一致,是否考慮到了所有可能的情況;
3)局方還需要確定申請人是否有能力和方法收集相關(guān)必要的信息,以保證計劃能夠持續(xù)更新;
4)局方還應對申請人在可靠性評估計劃中使用的方法進行評估,確定其輸出的有效性;
5)局方應確定申請人在可靠性評估計劃中的評估過程是可控的、可重復的。
五、應用ARP 5890作為指導來編制可靠性評估計劃
ARP 5890,為發(fā)動機電子控制系統(tǒng)準備可靠性評估計劃的指南,發(fā)布于2002年10月。
該標準作為發(fā)動機電子控制系統(tǒng)可靠性評估計劃的指南,可以作為一個典型框架,用于編制一項飛機和發(fā)動機的電子和電氣系統(tǒng),包括機電元件及設(shè)備的可靠性評估計劃的指導。評估結(jié)果可以用于輸入安全評估和分析,可靠性方案規(guī)劃和監(jiān)測,審定分析,設(shè)備的設(shè)計決策,系統(tǒng)架構(gòu)和業(yè)務的選擇決定,以及持續(xù)適航評估。
標準中重點介紹了編制一份可靠性評估計劃全過程指導。其中可靠性評估計劃的內(nèi)容包括過程、數(shù)據(jù)、方法、結(jié)果和可靠性評估過程改進五部分內(nèi)容,這些內(nèi)容的聯(lián)系和相互關(guān)系,詳見圖1可靠性評估圖。圖1概況性的歸納總結(jié)了SAE ARP 5890中所包含的可靠性評估流程圖。
此外,在文中介紹了四種評估和分析方法,分別是相似性分析、耐久性評估、靈敏度測試和分析,以及手冊的預估。并在SAE ARP 5890附錄A和B中詳細介紹了相似性分析示例和耐久性分析兩種重要的分析方法。本文圖2是關(guān)于相似性分析示例的流程,其他具體分析方法詳細參見SAE ARP 5890。申請人也可以參照標準中的典型程序方法和示例來編制適合自己公司的航空電子產(chǎn)品的相似性分析表格,用于可靠性評估需要。
結(jié)語
綜上所述,在飛機整個設(shè)計和運行壽命周期內(nèi),擁有一份動態(tài)的可靠性評估計劃,可以極大的提高電子設(shè)備的可靠性,更好的保證飛機安全。因此,中國民用航空適航當局盡快出臺相關(guān)指導性文件,鼓勵和指導航空器申請人編制開發(fā)和使用可靠性評估計劃是非常有必要的。
參考文獻
[1]AC20-157,How to Prepare Reliability Assessment Plans for Aircraft Systems and Equipment,2007.
[2]SAE ARP 5890, Guidelines for Preparing Reliability Assessment Plans for Electronic Engine Controls, 2002.
摘要:美國FAA發(fā)布的AC20-157是用來指導申請人開發(fā)和使用可靠性評估計劃非常實用的指導性文件,本文通過對咨詢通告內(nèi)容的理解進行了一定的分析,并結(jié)合適航審定要素和審查要求進行了闡述。此外,本文還介紹了應用SAE ARP 5890作為指導來編制可靠性評估計劃的概況性流程和方法。最終提高可靠性評估計劃在適航審查和航空器運行全過程中的使用率和使用范圍,提高電子設(shè)備的可靠性,更好的保證飛機安全。
關(guān)鍵詞:可靠性評估;AC20-157;適航審定要素;電子電氣系統(tǒng)
中圖分類號:TM73 文獻標識碼:A
一、概述
隨著民用航空器技術(shù)日新月異的發(fā)展,飛機和發(fā)動機電子和電氣系統(tǒng)可靠性評估越來越引起制造廠商和適航審查當局的重視。美國適航當局FAA 2007年1月19日發(fā)布咨詢通告AC20-157,至今無其他新修訂版本。主題是“如何準備飛機系統(tǒng)和設(shè)備的可靠性評估計劃”,其內(nèi)容介紹了如何開發(fā)和使用可靠性評估計劃。是申請人編制和使用可靠性評估計劃的一份綱領(lǐng)性指導文件。
此咨詢通告的適用范圍是飛機系統(tǒng)和設(shè)備可靠性評估計劃包括飛機和發(fā)動機的電子和電氣系統(tǒng),以及機電元件和設(shè)備的可靠性。但并不包括其他機械或流體系統(tǒng)。下面通過結(jié)合一些適航審定要求和要素來分析和研究如何準備一份飛機系統(tǒng)和設(shè)備的可靠性評估計劃。
二、適航要求解析
關(guān)于飛機和發(fā)動機電子和電氣系統(tǒng),以及機電元件和設(shè)備的可靠性在CCAR-23,25,27,29規(guī)章中第1309條中有關(guān)于飛機可靠性的相關(guān)內(nèi)容。
此份咨詢通告所涉及的可靠性評估計劃,雖然在美國申請人的航空器設(shè)計和運行過程中已經(jīng)開始廣泛使用,但尚未在中國民航適航部門中強制要求申請人完成,也未被局方列為適航審查所必須的符合性報告。但是,申請人可以使用可靠性評估計劃來作為提交適航部門的飛機和發(fā)動機的電子和電氣系統(tǒng)安全性分析報告和持續(xù)適航評估報告的輔助支撐文件,也可以作為申請人設(shè)計決策和系統(tǒng)架構(gòu)選擇等支持性文件。
三、符合性驗證技術(shù)研究
編制一份可控制的評估計劃文件,可重復的流程,以評估飛機和發(fā)動機的電子和電氣系統(tǒng),包括機電元件和設(shè)備的可靠性。此外,咨詢通告還介紹了可靠性評估計劃的用途和優(yōu)點,應用哪些指導性文件幫助申請人來完成可靠性評估計劃,以及如何使用計劃及其結(jié)果。
此咨詢通告中并沒有介紹具體的符合性驗證方法,但是推薦了可以使用SAE ARP 5890作為一個框架,來指導制定一項可靠性評估計劃。編制一份可靠性評估計劃有可能涉及的其他參考文件還包括SAE M-102/95 “可靠性、可維護性和可支持性指南”、SAE JA 1000 “可靠性程序標準”,以及SAE JA 1000/1 “可靠性計劃標準實施指南”。
正確理解電子電氣設(shè)備的可靠性,使用 SAE ARP 5890 作為參考模型,可以開發(fā)一個結(jié)合了數(shù)據(jù)和方法適合的產(chǎn)品類型和設(shè)計、資格認證和運行中航空器生命周期各階段的可靠性評估計劃。
該咨詢通告介紹了如何依據(jù)一些標準文件中推薦的方法來使用可靠性評估計劃及其結(jié)果,以及相關(guān)標準的作用和聯(lián)系。
可靠性評估是數(shù)值評估,為了實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)備滿足可靠性要求和目標,應按照可靠性評估計劃進行評估,并使用評估結(jié)果作為系統(tǒng)安全性評估和系統(tǒng)構(gòu)架選擇的輸入。SAE ARP 4761說明了如何確定系統(tǒng)的安全性評估和系統(tǒng)開發(fā)。
可靠性評估結(jié)果是故障樹,故障模式和影響分析,以及在SAE ARP 4761中的其他任務等很多安全評估任務重要的輸入。如果應用可靠性評估方法進行數(shù)值的安全評估,則該部分安全評估必須依據(jù)于可靠性實踐。另一方面,可靠性評估也對安全分析中的使用規(guī)則范圍和假設(shè)做了很好的檢驗。
SAE AIR 5022介紹了如何集成可靠性和安全性評估過程,并介紹了一些經(jīng)常執(zhí)行的可靠性和安全性的分析任務,強調(diào)它們的相互關(guān)系和共同的數(shù)據(jù)元素。
對于執(zhí)行復雜和相關(guān)的功能的高度綜合的系統(tǒng),包括可靠性評估計劃中的批準及驗證的過程和活動??梢允褂肧AE ARP 4754,作為安全性評價的批準和驗證過程和活動指南。
當為一個特定的申請人選擇一種特別的可靠性評估方法時,復審那種方法的準確性和局限性。在計劃內(nèi)證明所使用的方法正確。證明中應該包括在評估數(shù)據(jù)和假設(shè)中處理不確定性的方法。
SAE ARP 5890提供了可靠性評估方法和工具。MIL-HDBK-217F CHG Notice 2、以及電器研究所和電子工程師 IEEE 1413和IEEE 1413.1提供了可接受的方法來預測給定的電子元器件的可靠性??梢允褂每煽啃苑治鲋行牡姆请娮拥牧慵煽啃詳?shù)據(jù)(NPRD)-95,第二節(jié),部分摘要,確定機械零件故障率。所有這些方法都可以準確地估計在開始生產(chǎn)前預期的系統(tǒng)和設(shè)備的可靠性。
SAE ARP 5150了解如何使可靠性評估與持續(xù)適航安全評估過程相聯(lián)系。也描述涉及安全分析的重要的元素和需要用服務經(jīng)驗數(shù)據(jù)證明或驗證的相關(guān)的假設(shè)。
可以使用可靠性評估的結(jié)果作為持續(xù)適航性評估任務的輸入。舉例說明,見 FAA 咨詢通告(AC)39-8,運輸類飛機動力裝置和輔助動力裝置安裝持續(xù)適航評估,指導持續(xù)適航任務,例如組件故障率的評估。
可以使用可靠性評估結(jié)果建立維護要求認證,并且向以可靠性為中心的維護流程和MSG-3應用提供輸入。AC25-19,為維護要求認證提供了指導。美國航空運輸協(xié)會的維護供應商指南(MSG)3,指導航空/制造商維護項目規(guī)劃。SAE JA 1011,為評價標準的可靠性為中心的維修過程提供了指導。
四、適航審定要素和審查要求
此咨詢通告適用于飛機和發(fā)動機的電子和電氣系統(tǒng),包括機電元件及設(shè)備的可靠性。但并不適用于其他系統(tǒng)和設(shè)備,如機械或流體系統(tǒng)。因此,飛機和發(fā)動機上所有的航電、電子和電氣系統(tǒng)以及其他包含電子元件的相關(guān)專業(yè)或?qū)彶閷n}都可以使用本咨詢通告推薦的方法完成可靠性評估計劃。以下是適航審定要素及審查要求:
1)在審查過程中,局方要鼓勵申請人開發(fā)可靠性評估計劃并在制定過程中予以一定的幫助;
2)作為一份計劃性文件,在審查過程中,局方應關(guān)注計劃的可行性,看計劃中的內(nèi)容是否與申請人及其產(chǎn)品的特性一致,是否考慮到了所有可能的情況;
3)局方還需要確定申請人是否有能力和方法收集相關(guān)必要的信息,以保證計劃能夠持續(xù)更新;
4)局方還應對申請人在可靠性評估計劃中使用的方法進行評估,確定其輸出的有效性;
5)局方應確定申請人在可靠性評估計劃中的評估過程是可控的、可重復的。
五、應用ARP 5890作為指導來編制可靠性評估計劃
ARP 5890,為發(fā)動機電子控制系統(tǒng)準備可靠性評估計劃的指南,發(fā)布于2002年10月。
該標準作為發(fā)動機電子控制系統(tǒng)可靠性評估計劃的指南,可以作為一個典型框架,用于編制一項飛機和發(fā)動機的電子和電氣系統(tǒng),包括機電元件及設(shè)備的可靠性評估計劃的指導。評估結(jié)果可以用于輸入安全評估和分析,可靠性方案規(guī)劃和監(jiān)測,審定分析,設(shè)備的設(shè)計決策,系統(tǒng)架構(gòu)和業(yè)務的選擇決定,以及持續(xù)適航評估。
標準中重點介紹了編制一份可靠性評估計劃全過程指導。其中可靠性評估計劃的內(nèi)容包括過程、數(shù)據(jù)、方法、結(jié)果和可靠性評估過程改進五部分內(nèi)容,這些內(nèi)容的聯(lián)系和相互關(guān)系,詳見圖1可靠性評估圖。圖1概況性的歸納總結(jié)了SAE ARP 5890中所包含的可靠性評估流程圖。
此外,在文中介紹了四種評估和分析方法,分別是相似性分析、耐久性評估、靈敏度測試和分析,以及手冊的預估。并在SAE ARP 5890附錄A和B中詳細介紹了相似性分析示例和耐久性分析兩種重要的分析方法。本文圖2是關(guān)于相似性分析示例的流程,其他具體分析方法詳細參見SAE ARP 5890。申請人也可以參照標準中的典型程序方法和示例來編制適合自己公司的航空電子產(chǎn)品的相似性分析表格,用于可靠性評估需要。
結(jié)語
綜上所述,在飛機整個設(shè)計和運行壽命周期內(nèi),擁有一份動態(tài)的可靠性評估計劃,可以極大的提高電子設(shè)備的可靠性,更好的保證飛機安全。因此,中國民用航空適航當局盡快出臺相關(guān)指導性文件,鼓勵和指導航空器申請人編制開發(fā)和使用可靠性評估計劃是非常有必要的。
參考文獻
[1]AC20-157,How to Prepare Reliability Assessment Plans for Aircraft Systems and Equipment,2007.
[2]SAE ARP 5890, Guidelines for Preparing Reliability Assessment Plans for Electronic Engine Controls, 2002.
摘要:美國FAA發(fā)布的AC20-157是用來指導申請人開發(fā)和使用可靠性評估計劃非常實用的指導性文件,本文通過對咨詢通告內(nèi)容的理解進行了一定的分析,并結(jié)合適航審定要素和審查要求進行了闡述。此外,本文還介紹了應用SAE ARP 5890作為指導來編制可靠性評估計劃的概況性流程和方法。最終提高可靠性評估計劃在適航審查和航空器運行全過程中的使用率和使用范圍,提高電子設(shè)備的可靠性,更好的保證飛機安全。
關(guān)鍵詞:可靠性評估;AC20-157;適航審定要素;電子電氣系統(tǒng)
中圖分類號:TM73 文獻標識碼:A
一、概述
隨著民用航空器技術(shù)日新月異的發(fā)展,飛機和發(fā)動機電子和電氣系統(tǒng)可靠性評估越來越引起制造廠商和適航審查當局的重視。美國適航當局FAA 2007年1月19日發(fā)布咨詢通告AC20-157,至今無其他新修訂版本。主題是“如何準備飛機系統(tǒng)和設(shè)備的可靠性評估計劃”,其內(nèi)容介紹了如何開發(fā)和使用可靠性評估計劃。是申請人編制和使用可靠性評估計劃的一份綱領(lǐng)性指導文件。
此咨詢通告的適用范圍是飛機系統(tǒng)和設(shè)備可靠性評估計劃包括飛機和發(fā)動機的電子和電氣系統(tǒng),以及機電元件和設(shè)備的可靠性。但并不包括其他機械或流體系統(tǒng)。下面通過結(jié)合一些適航審定要求和要素來分析和研究如何準備一份飛機系統(tǒng)和設(shè)備的可靠性評估計劃。
二、適航要求解析
關(guān)于飛機和發(fā)動機電子和電氣系統(tǒng),以及機電元件和設(shè)備的可靠性在CCAR-23,25,27,29規(guī)章中第1309條中有關(guān)于飛機可靠性的相關(guān)內(nèi)容。
此份咨詢通告所涉及的可靠性評估計劃,雖然在美國申請人的航空器設(shè)計和運行過程中已經(jīng)開始廣泛使用,但尚未在中國民航適航部門中強制要求申請人完成,也未被局方列為適航審查所必須的符合性報告。但是,申請人可以使用可靠性評估計劃來作為提交適航部門的飛機和發(fā)動機的電子和電氣系統(tǒng)安全性分析報告和持續(xù)適航評估報告的輔助支撐文件,也可以作為申請人設(shè)計決策和系統(tǒng)架構(gòu)選擇等支持性文件。
三、符合性驗證技術(shù)研究
編制一份可控制的評估計劃文件,可重復的流程,以評估飛機和發(fā)動機的電子和電氣系統(tǒng),包括機電元件和設(shè)備的可靠性。此外,咨詢通告還介紹了可靠性評估計劃的用途和優(yōu)點,應用哪些指導性文件幫助申請人來完成可靠性評估計劃,以及如何使用計劃及其結(jié)果。
此咨詢通告中并沒有介紹具體的符合性驗證方法,但是推薦了可以使用SAE ARP 5890作為一個框架,來指導制定一項可靠性評估計劃。編制一份可靠性評估計劃有可能涉及的其他參考文件還包括SAE M-102/95 “可靠性、可維護性和可支持性指南”、SAE JA 1000 “可靠性程序標準”,以及SAE JA 1000/1 “可靠性計劃標準實施指南”。
正確理解電子電氣設(shè)備的可靠性,使用 SAE ARP 5890 作為參考模型,可以開發(fā)一個結(jié)合了數(shù)據(jù)和方法適合的產(chǎn)品類型和設(shè)計、資格認證和運行中航空器生命周期各階段的可靠性評估計劃。
該咨詢通告介紹了如何依據(jù)一些標準文件中推薦的方法來使用可靠性評估計劃及其結(jié)果,以及相關(guān)標準的作用和聯(lián)系。
可靠性評估是數(shù)值評估,為了實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)備滿足可靠性要求和目標,應按照可靠性評估計劃進行評估,并使用評估結(jié)果作為系統(tǒng)安全性評估和系統(tǒng)構(gòu)架選擇的輸入。SAE ARP 4761說明了如何確定系統(tǒng)的安全性評估和系統(tǒng)開發(fā)。
可靠性評估結(jié)果是故障樹,故障模式和影響分析,以及在SAE ARP 4761中的其他任務等很多安全評估任務重要的輸入。如果應用可靠性評估方法進行數(shù)值的安全評估,則該部分安全評估必須依據(jù)于可靠性實踐。另一方面,可靠性評估也對安全分析中的使用規(guī)則范圍和假設(shè)做了很好的檢驗。
SAE AIR 5022介紹了如何集成可靠性和安全性評估過程,并介紹了一些經(jīng)常執(zhí)行的可靠性和安全性的分析任務,強調(diào)它們的相互關(guān)系和共同的數(shù)據(jù)元素。
對于執(zhí)行復雜和相關(guān)的功能的高度綜合的系統(tǒng),包括可靠性評估計劃中的批準及驗證的過程和活動。可以使用SAE ARP 4754,作為安全性評價的批準和驗證過程和活動指南。
當為一個特定的申請人選擇一種特別的可靠性評估方法時,復審那種方法的準確性和局限性。在計劃內(nèi)證明所使用的方法正確。證明中應該包括在評估數(shù)據(jù)和假設(shè)中處理不確定性的方法。
SAE ARP 5890提供了可靠性評估方法和工具。MIL-HDBK-217F CHG Notice 2、以及電器研究所和電子工程師 IEEE 1413和IEEE 1413.1提供了可接受的方法來預測給定的電子元器件的可靠性??梢允褂每煽啃苑治鲋行牡姆请娮拥牧慵煽啃詳?shù)據(jù)(NPRD)-95,第二節(jié),部分摘要,確定機械零件故障率。所有這些方法都可以準確地估計在開始生產(chǎn)前預期的系統(tǒng)和設(shè)備的可靠性。
SAE ARP 5150了解如何使可靠性評估與持續(xù)適航安全評估過程相聯(lián)系。也描述涉及安全分析的重要的元素和需要用服務經(jīng)驗數(shù)據(jù)證明或驗證的相關(guān)的假設(shè)。
可以使用可靠性評估的結(jié)果作為持續(xù)適航性評估任務的輸入。舉例說明,見 FAA 咨詢通告(AC)39-8,運輸類飛機動力裝置和輔助動力裝置安裝持續(xù)適航評估,指導持續(xù)適航任務,例如組件故障率的評估。
可以使用可靠性評估結(jié)果建立維護要求認證,并且向以可靠性為中心的維護流程和MSG-3應用提供輸入。AC25-19,為維護要求認證提供了指導。美國航空運輸協(xié)會的維護供應商指南(MSG)3,指導航空/制造商維護項目規(guī)劃。SAE JA 1011,為評價標準的可靠性為中心的維修過程提供了指導。
四、適航審定要素和審查要求
此咨詢通告適用于飛機和發(fā)動機的電子和電氣系統(tǒng),包括機電元件及設(shè)備的可靠性。但并不適用于其他系統(tǒng)和設(shè)備,如機械或流體系統(tǒng)。因此,飛機和發(fā)動機上所有的航電、電子和電氣系統(tǒng)以及其他包含電子元件的相關(guān)專業(yè)或?qū)彶閷n}都可以使用本咨詢通告推薦的方法完成可靠性評估計劃。以下是適航審定要素及審查要求:
1)在審查過程中,局方要鼓勵申請人開發(fā)可靠性評估計劃并在制定過程中予以一定的幫助;
2)作為一份計劃性文件,在審查過程中,局方應關(guān)注計劃的可行性,看計劃中的內(nèi)容是否與申請人及其產(chǎn)品的特性一致,是否考慮到了所有可能的情況;
3)局方還需要確定申請人是否有能力和方法收集相關(guān)必要的信息,以保證計劃能夠持續(xù)更新;
4)局方還應對申請人在可靠性評估計劃中使用的方法進行評估,確定其輸出的有效性;
5)局方應確定申請人在可靠性評估計劃中的評估過程是可控的、可重復的。
五、應用ARP 5890作為指導來編制可靠性評估計劃
ARP 5890,為發(fā)動機電子控制系統(tǒng)準備可靠性評估計劃的指南,發(fā)布于2002年10月。
該標準作為發(fā)動機電子控制系統(tǒng)可靠性評估計劃的指南,可以作為一個典型框架,用于編制一項飛機和發(fā)動機的電子和電氣系統(tǒng),包括機電元件及設(shè)備的可靠性評估計劃的指導。評估結(jié)果可以用于輸入安全評估和分析,可靠性方案規(guī)劃和監(jiān)測,審定分析,設(shè)備的設(shè)計決策,系統(tǒng)架構(gòu)和業(yè)務的選擇決定,以及持續(xù)適航評估。
標準中重點介紹了編制一份可靠性評估計劃全過程指導。其中可靠性評估計劃的內(nèi)容包括過程、數(shù)據(jù)、方法、結(jié)果和可靠性評估過程改進五部分內(nèi)容,這些內(nèi)容的聯(lián)系和相互關(guān)系,詳見圖1可靠性評估圖。圖1概況性的歸納總結(jié)了SAE ARP 5890中所包含的可靠性評估流程圖。
此外,在文中介紹了四種評估和分析方法,分別是相似性分析、耐久性評估、靈敏度測試和分析,以及手冊的預估。并在SAE ARP 5890附錄A和B中詳細介紹了相似性分析示例和耐久性分析兩種重要的分析方法。本文圖2是關(guān)于相似性分析示例的流程,其他具體分析方法詳細參見SAE ARP 5890。申請人也可以參照標準中的典型程序方法和示例來編制適合自己公司的航空電子產(chǎn)品的相似性分析表格,用于可靠性評估需要。
結(jié)語
綜上所述,在飛機整個設(shè)計和運行壽命周期內(nèi),擁有一份動態(tài)的可靠性評估計劃,可以極大的提高電子設(shè)備的可靠性,更好的保證飛機安全。因此,中國民用航空適航當局盡快出臺相關(guān)指導性文件,鼓勵和指導航空器申請人編制開發(fā)和使用可靠性評估計劃是非常有必要的。
參考文獻
[1]AC20-157,How to Prepare Reliability Assessment Plans for Aircraft Systems and Equipment,2007.
[2]SAE ARP 5890, Guidelines for Preparing Reliability Assessment Plans for Electronic Engine Controls, 2002.