RAMS工程可靠性、可用性、可维性、安全性计划
RAMS技术概述
注意事项
5) 应留有适当的分配余量，以尽可能减少对可靠性分 应留有适当的分配余量， 配指标的全局性更改，保证设计工作的顺利进行。 配指标的全局性更改，保证设计工作的顺利进行。 6) 电缆等接口部件及某些故障率很低的非电子产品， 电缆等接口部件及某些故障率很低的非电子产品， 可以不直接参加可靠性指标分配，可归并在“其他” 可以不直接参加可靠性指标分配，可归并在“其他” 项中一并考虑。 其他”项应占10-20%的比例，具 的比例， 项中一并考虑。“其他”项应占 的比例 体数值依实际情况确定。 体数值依实际情况确定。 7) 进行基本可靠性和任务可靠性指标分配时，应保证 进行基本可靠性和任务可靠性指标分配时， 基本可靠性指标分配值与任务可靠性指标分配值的协 调，使系统基本可靠性和任务可靠性指标同时得到满 足； 8) 应根据产品特点，选定适当分配方法进行分配。 应根据产品特点，选定适当分配方法进行分配。
2
基本概念
可靠性：产品在规定的条件下和规定的时间内， 可靠性：产品在规定的条件下和规定的时间内，
完成规定功能的能力。 完成规定功能的能力。可靠性的概率度量亦称可靠 度。
可用性：产品在任一随机时刻需要和开始执行任 可用性：
务时，处于可工作或可使用状态的程度。 务时，处于可工作或可使用状态的程度。可用性的 概率度量亦称可用度。 概率度量亦称可用度。
武器
惯性 导航
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注意事项
(3) 可靠性模型应随产品技术状态的变化而 修改。 (4) 建模前应明确产品定义、故障判据。
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可靠性分配
可靠性分配的目的
将系统的可靠性定量要求分配到规定的产品层次。
可靠性分配的原则 可靠性分配方法 可靠性分配报告 注意事项
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可靠性、有效性、可维护性和安全系统性(RAMS)
1目的为确保产品在使用寿命周期内的可靠性、有效性、可维护性和安全性（以下简称RAMS ）, 建立执行可靠性分析的典型方法，更好地满足顾客要求，保证顾客满意，特制定本程序。
2适用范围适用于本集团产品的设计、开发、试验、使用全过程RAMS的策划和控制。
3定义RAMS:可靠性、有效性、可维护性和安全性。
R―― Reliability可靠性:产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。
可靠性的概率度量亦称可靠度。
A―― Availability有效性：是指产品在特定条件下能够令人满意地发挥功能的概率。
M ------ Mai ntain ability 可维护性：是指产品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，保持或恢复到规定状态的能力。
维修性的概率度量亦称维修度。
S―― Safety安全性：是指保证产品能够可靠地完成其规定功能，同时保证操作和维护人员的人身安全。
FME（C）A : Failure Mode and Effect（Criticality）Analysis 故障模式和影响（危险）分析。
MTBF平均故障间隔时间：指可修复产品（部件）的连续发生故障的平均时间。
MTTR平均修复时间：指检修员修理和测试机组，使之恢复到正常服务中的平均故障维修时间。
数据库：为解决特定的任务，以一定的组织方式存储在一起的相关的数据的集合。
4职责4.1销售公司负责获取顾客RAMS要求并传递至相关部门；组织对顾客进行产品正确使用和维护的培训；负责产品交付后RAMS数据的收集和反馈。
4.2技术研究院各技术职能部门负责确定RAMS目标，确定对所用元器件、材料、工艺的可靠性要求，进行可靠性分配和预测，负责建立RAMS数据库。
4.3工程技术部负责确定能保证实现设计可靠性的工艺方法。
4.4采购部负责将相关资料和外包（外协）配件的RAMS要求传递给供方，并督促供方实现这些要求。
4.5制造部负责严格按产品图样、工艺文件组织生产。
可靠性、有效性、可维护性和安全性RAMS
可靠性、有效性-、可维护性和安全性(RAMS)1 目的为确保产品在使用寿命周期内的可靠性、有效性、可维护性和安全性（以下简称RAMS），建立执行可靠性分析的典型方法，更好地满足顾客要求，保证顾客满意，特制定本程序。
2 适用范围适用于本集团产品的设计、开发、试验、使用全过程RAMS的策划和控制。
3 定义RAMS:可靠性、有效性、可维护性和安全性。
R——Reliability可靠性:产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。
可靠性的概率度量亦称可靠度。
A——Availability有效性：是指产品在特定条件下能够令人满意地发挥功能的概率。
M——Maintainability可维护性：是指产品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，保持或恢复到规定状态的能力。
维修性的概率度量亦称维修度。
S——Safety安全性：是指保证产品能够可靠地完成其规定功能，同时保证操作和维护人员的人身安全。
FME(C)A：Failure Mode and Effect(Criticality)Analysis 故障模式和影响（危险）分析。
MTBF平均故障间隔时间：指可修复产品(部件)的连续发生故障的平均时间。
MTTR平均修复时间：指检修员修理和测试机组,使之恢复到正常服务中的平均故障维修时间。
数据库：为解决特定的任务，以一定的组织方式存储在一起的相关的数据的集合。
4 职责4.1 销售公司负责获取顾客RAMS要求并传递至相关部门；组织对顾客进行产品正确使用和维护的培训；负责产品交付后RAMS数据的收集和反馈。
4.2 技术研究院各技术职能部门负责确定RAMS目标，确定对所用元器件、材料、工艺的可靠性要求，进行可靠性分配和预测，负责建立RAMS数据库。
4.3 工程技术部负责确定能保证实现设计可靠性的工艺方法。
4.4 采购部负责将相关资料和外包（外协）配件的RAMS要求传递给供方，并督促供方实现这些要求。
RAMS概述
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可靠性设计准则
2.制定与实施可靠性设计准则的目的和原因 1）目的 将产品的可靠性要求和规定的约束条件，转换为产 品设计应遵循的、具体而有效的可靠性技术设计细 则。供广大设计人员遵照执行，从而将可靠性设计 到产品中去。
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可靠性设计准则
2.制定与实施可靠性设计准则的目的和原因 2）原因 ������ 仅有定量分析设计、FMEA等是不够的; ������ 准则是系统设计经验的积累，甚至有血的 代价; ������ 设计人员最易于接受; ������ 可靠性设计的重要依据; ������ 可靠性设计与功能、性能设计紧密结合; ������ 提高产品可靠性、降低费用。
武器
惯性 导航
机体
备用 罗盘 固定 增稳
起落架
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注意事项
(3) 可靠性模型应随产品技术状态的变化而修改。 (4) 建模前应明确产品定义、故障判据。
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可靠性分配
• 可靠性分配的目的
将系统的可靠性定量要求分配到规定的产品层 次。
• 可靠性分配的原则 • 可靠性分配方法 • 可靠性分配报告 • 注意事项
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工程中常用的可靠性预计方法
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可靠性预计报告
至少应包括以下内容： 1) 要求的可靠性指标及其来源（要求值或分配值） 2) 系统组成及特点； 3) 预计方法的选择； 4) 不可直接预计的产品清单及其理由； 5) 预计中“其他”项的百分比及其确定原则； 6) 任务可靠性预计时采用的任务可靠性模型； 7) 预计结果及薄弱环节分析； 8) 拟采取的改进措施及其效果分析； 9) 明确回答实现要求的可靠性指标的可能性。
3
维修性：产品在规定的条件下和规定的时间内，按规
RAMS系统保证计划-(参考版)
RAMS系统保证计划-(参考版)1. 简介RAMS系统（表示可靠性、可用性、维护性和安全性）用于测评、开发、维护和管理技术设施。
本文档旨在提供RAMS系统保证计划的参考范本，以确保该系统能够满足相关标准和客户要求，并实现预期的可靠性和可用性标准。
2. 目标本文档的目标是制定一份RAMS系统保证计划，以评估、验证、控制和监控系统中所需的可靠性和可用性要素。
此计划的目的是确保系统按照合同规定，以满足所有法律、客户和行业标准的要求工作。
3. 范围这份RAMS系统保证计划适用于以下方面：•系统需求：系统必须符合相关标准。
•系统设计：系统的设计必须满足相关标准，并在设计和开发过程中考虑可靠性、可用性和安全性要素。
•测试和验证：对系统进行测试和验证，以确保其符合相关标准。
•记录和报告：记录所有RAMS系统保证计划相关信息和数据，并编写报告跟踪系统可靠性、可用性和安全性指标。
•维护和监控：监控系统性能，定期进行维护和修复故障。
4. 任务4.1 目标确定确定RAMS系统的可靠性、可用性、维护性和安全性目标，根据预期使用条件和所有标准和条款。
4.2 设计开发系统设计和开发阶段应纳入可靠性、可用性和安全性要素进行评估、验证和控制，以确保系统符合相关标准。
4.3 测试和验证对系统的每个组成部分进行测试，以评估其在识别的所有条件和情况下的可靠性、可用性和安全性，确保系统符合所有相关标准。
4.4 记录和报告所有RAMS系统保证计划相关信息和数据都应记录下来，跟踪各项指标，并生成相应的报告。
4.5 维护和监控监测系统性能，进行预防性维护和维修，确保系统处于稳定状态，并且在发生故障或实施变更时及时识别和处理问题。
5. 时间表任务时间表负责人目标确定第1-2周项目经理设计开发第3-10周团队成员测试和验证第11-16周测试团队记录和报告第17-20周项目经理维护和监控第21-24周运维团队6. 质量保证措施以下策略应在整个RAMS系统保证计划过程中始终实施，以保证一致的质量：•整个团队必须了解RAMS系统保证计划的目的和要求。
RAMS培训教材之一RAMS概念及参数
技术规范
规定功能常用故障判据逆向 表达
性能界限
过应力 设计裕度 正常工作区
第四页，共54页。
故障类别－EN50126
序号 故障分类 系统故障模式
运行影响
1
重大
完全失效
铁路产品不运行 1 效
3
较小
非致 命性功能 紧急运行 2 失效
可以 忽略的功 正常运行
4
轻微故障
能失效
修复性维修－处理故障的维修 ，是非计划性的，常称为修理 或修复。
准备
启动
检验
调整
隔离
分解
更换 结合
第八页，共54页。
1.3
可用性
可用性（Availability）
可用性是产品在任意一个随机时刻处于可用状态的能 力。
可用性常用可用时间占总时间的比值来描述，即：
Þ 可用性＝可用时间/（可用时间＋不可用时间）
RAMS 的参数和指标
RAMS 参数是产品RAMS定量化描述的数学属性，RAMS 参数体系 是某种产品RAMS 的参数的集合；
RAMS指标是产品某一RAMS 参数的要求值，RAMS指标体系是 所有RAMS 参数的要求值。
第三十三页，共54页。
4.1
铁路产品可靠性参数体系
参数
符号
量纲
备注
平均故障间隔时间 MTBF
计算：故障次数除以总工作时间
是MTBF 的倒数：
1
MTBF
第三十七页，共54页。
浴盆曲线
早期失效期
偶然失效区
浴盆曲线
耗损失效区
失效率
制造缺陷
工艺缺陷
元件缺陷
第三十八页，共54页。
固有缺陷
耗损故障
RAMS技术概述
RAMS技术概述RAMS（可靠性、可用性、维修性和安全性）是一种综合性的工程管理方法，用于评估和优化产品、系统或设备的可靠性、可用性、维修性和安全性。
RAMS覆盖了产品或系统的全生命周期，从设计和开发阶段，到生产、操作和维护阶段。
可靠性（Reliability）是指产品或系统在给定环境条件下按照要求正常工作的能力。
可靠性评估包括故障率分析、失效模式和失效影响分析、可靠性增长等。
通过识别潜在故障模式、改进设计和制造过程，可以提高产品或系统的可靠性。
可用性（Availability）是指产品或系统在给定时间内提供预期功能的能力。
可用性评估包括故障修复时间、系统备份和容错设计等。
通过优化维护策略、改进备件管理和故障诊断，可以提高产品或系统的可用性。
维修性（Maintainability）是指产品或系统进行维修、检修、更换和调整的能力。
维修性评估包括维修时间、维修人员技能要求和维修支持等。
通过改进产品或系统的可拆卸性、易维修性和可调整性，可以提高维修性能。
安全性（Safety）是指产品或系统使用期间，保障人员、财产和环境免受伤害的能力。
安全性评估包括风险评估、安全设计和安全应急措施等。
通过执行安全标准、识别潜在风险并采取适当的风险控制措施，可以提高产品或系统的安全性。
RAMS方法包括以下步骤：1.进行可靠性和可用性评估：通过对产品或系统进行失效模式和失效影响分析，识别潜在故障模式和可能的失效影响。
使用可靠性增长方法，预测产品或系统的可靠性和可用性。
2.进行维修性评估：评估产品或系统进行维修和维护的难度和时间。
确定维修任务的技能要求和故障排除方法。
3.进行安全性评估：通过风险评估和安全性规定，识别潜在的健康和安全风险。
确定必要的安全标准，设计和应急措施。
4.优化设计和制造过程：根据RAMS评估的结果，进行产品或系统设计和制造过程的改进。
优化设计和部件选择，改进制造过程和质量控制，以提高产品或系统的RAMS性能。
rams 方法
rams方法
RAMS代表Reliability,Availability,Maintainability,and Safety，即可靠性（Reliability）、可用性（Availability）、可维护性（Maintainability）和安全性（Safety）。
这些是工程和系统设计中重要的概念，特别是在复杂系统和关键基础设施领域。
可靠性（Reliability）：衡量系统在特定条件下按照预期功能运行的能力。
它关注系统在特定时间内正常运行而不发生故障的概率。
可用性（Availability）：衡量系统在指定时间内保持可用状态的能力。
它考虑了系统在发生故障后，能够多快地恢复到可用状态。
可维护性（Maintainability）：衡量系统在出现故障时，进行修复和维护的难易程度。
这包括了修复时间、维护成本和维护的便捷性。
安全性（Safety）：衡量系统在运行过程中能够保持人员、设备和环境的安全。
它涉及预防事故、减少风险和应对突发事件的能力。
RAMS方法是通过分析、评估和优化系统的可靠性、可用性、可维护性和安全性来提高系统性能和效率。
这些概念和方法在诸如航空航天、交通运输、能源、医疗设备等领域的高可靠性和关键系统设计中起着关键作用。
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RAMS工程可靠性计划修订历史目录1 说明 (4)1.1 背景 (4)1.2 参考标准 (4)1.3 缩写 (4)2目的 (4)3范围 (4)4系统保证组织架构和责任 (5)4.1 组织架构 (5)4.2 职能 (5)4.2.1项目经理 (5)4.2.2RAMS工程师 (5)4.2.3设计团队 (5)4.3 与设计工作的整合 (5)5安全程序 (6)5.1初步设计阶段 (6)5.1.1RAMS计划 (6)5.1.2初步危害分析（PHA） (6)5.2详细设计阶段 (6)5.2.1系统危害分析（SHA） (6)5.2.2故障模式、影响及危险分析(FMECA) (7)5.3 样机测试阶段 (7)5.3.1先前分析的更新 (7)5.4 试验操作与运行阶段 (7)5.4.1故障报告与纠正措施系统(FRACAS) (7)6RAM程序 (8)6.1初步设计阶段 (8)6.1.1RAMS计划 (8)6.1.2可靠性预计 (8)6.2详细设计阶段 (8)6.2.1故障模式、影响及危险分析(FMECA) (8)6.2.2全寿命周期成本分析（LCC） (8)6.3样机测试阶段 (8)6.3.1先前分析的更新 (8)6.4试验操作与运行阶段 (8)6.4.1故障报告与纠正措施系统 (8)6.4.2可靠性和维修性指标验证 (8)7RAMS审核 (8)8系统保证文件提交时间表 (9)附件一初步危害分析及系统危害分析模板 (1)附件二风险矩阵 (2)附件三 FMECA模板 (4)1 说明1.1背景按照地铁项目中，针对空调系统提出的空调机组技术条件，本文件详述了RAMS的方法，以确保空调系统在可靠性，维修性，可用性和安全性方面满足合同的规范和标准的要求。
1.2参考标准1.3缩写2目的RAMS计划的目的是说明如何计划、管理及监控整体系统安全性、可靠性、可用性及可维护性(RAMS)要求；确保能有效地在设计、开发、生产、测试和初步运营阶段中落实相关RAMS目标。
3范围本计划提出适用于该项目的VAC系统的RAMS政策，亦说明了该项目中RAMS 活动的目的、限制及其周期。
4系统保证组织架构和责任4.1组织架构该项目的组织架构如下表4.2职能4.2.1项目经理作为项目的领导是链接整个公司不同部门的联系通道，项目经理将指导项目团队的工作，持久地监督项目的技术和成本，接受缺陷的申报直到质保期满为止。
4.2.2RAMS工程师职责包括可靠性、可维护性、可用性和安全性的分析，并负责RAMS文件的准备。
4.2.3设计团队系统工程师，负责产品的总体设计；机械工程师，负责接口和内部的机械结构设计；电气和软件工程师，负责电气设计和软件的编制；测试工程师，负责制定试验程序并进行相应测试；如上表所示，各相关人员组成项目的设计团队。
4.3与设计工作的整合RAMS工作与设计工作是相辅相成的一个整体，设计工作的技术信息提供给RAMS分析作为输入数据，产品的RAMS分析结果作为技术设计的数据。
5安全程序以下为在各项目寿命周期进行系统安全分析的工作方法。
安全性相关，防火要求；铁道部八防要求；绝缘件；均须做PHA（与安全相关）5.1初步设计阶段5.1.1RAMS计划在初步设计阶段建立安全过程进度表，并在RAMS计划中详细描述。
5.1.2初步危害分析（PHA）初步危害分析(PHA)是第一项危害分析活动。
作为进一步危害分析的基础，初步危害分析(PHA)将会以危险及操作性研究（HAZOP）的形式进行，以鉴别与合同早期阶段的设计、操作和维修有关的高级危险，也能评估在合同早期与系统有关的危险和风险，并为消除鉴别到的危险，或将与它们相关的危险控制在可接受的水平所必需的推荐活动提供基础。
它的输入是由买方提供的危害记录及主要危害清单，输出是初步危害分析报告，该报告采用买方提供的PHA模板，见附件一。
5.2详细设计阶段不适用5.2.1系统危害分析（SHA）油漆可不做系统危害分析过程的关键是确认、记录和监控项目寿命周期内发现的所有危害。
减轻危害包括降低危害频率的控制措施以及一旦输入危害模式后降低危害严重性的措施。
进行危害分析，目的要将风险水平降低到合理可行，并遵循如下原则：a) 对于所有具有R1或R2残留风险等级的危害，设计应提出减轻措施，以便将风险降低至R3或R4的等级。
应及时完成这一目标，以避免后期设计变更所产生的较大费用。
b) 残余风险等级为R1的任何危害都是不可以接受的。
分包商/供应商可以要求给出R2风险等级的特许。
在此情况下，应该正式提供合理的证明文件向长客股份申请批准特许。
c) 如果有任何R3风险等级危害需要特别加以考虑，分包商/供应商需提供证据证明此类风险已经降低至合理可行。
设计或安装控制的减轻措施–卖方须根据以下原则定期检讨危害分析表上的危害解决工作的进度：●设计完成前，必须解决所有需要做出设计变更的危害事项；●开始生产前，必须解决高等级的危害事项；●开始进行受安装危害事项影响的工作前，必须实施控制安装危害事项的所有减轻措施。
控制的减轻措施–空载试运行阶段前，卖方须以适当程序结束所有需要特定运营及维修过程控制的运营危害事项，且必须得到买方的同意。
开始进行受安装危害事项影响的工作前，必须实施控制安装危害事项的所有减轻措施。
买方进行整车危害分析时，卖方要全力配合买方工作，提供相关的信息给买方，必要时要参加买方危害分析会议。
它的输入是初步危害分析以及项目组成员在整个项目实施期间的各种输入，输出是系统危害分析报告。
所有危害按照买方制定的风险矩阵进行风险等级评估，风险矩阵见附件二。
5.2.2故障模式、影响及危险分析(FMECA)FMECA分析应以自下而上方式找出每个LRU/SRU对整个运营系统的影响，不同组件故障模式，其影响应传达到系统或设备下一级，这一过程将一直持续，直到能确定系统功能的总体影响为止。
在设计阶段执行FMECA时，此分析的更新与设计改进须保持一致。
FMECA中的任何对安全构成影响的危险事件必须记录在系统危害分析（SHA）表中。
并在FMECA分析的基础上提出可靠性和安全性关键件清单。
故障模式影响及危害性分析模板见附件三。
无产品设计可不必做PFMEA5.3样机测试阶段这阶段也涵盖项目的测试及调试阶段。
这阶段的系统保证工作应包括安全验证，安全验证包括在危害分析报告内涉及测试的减轻措施。
5.3.1先前分析的更新以下是根据样机测试结果做出的更新：●系统危害分析●FMECA5.4试验操作与运行阶段5.4.1故障报告与纠正措施系统(FRACAS)5.4.2油漆不存在可维修性，可用性也不必统计九华只分析可靠性和安全性即可，FRACAS应用于监控设备的安全性和RAM表现，以便采取纠正措施改进系统的表现。
下列故障被认为与FRACAS有关：a)由于制造工艺、材质或安装出现的缺陷而引起的故障。
b)由于摩耗过度而引起的故障（不包括未根据预防性维修程序进行维修所引起的故障）c)由于设计不合理而引起的故障d)软件故障e)由于人机工程设计不合理而引起的故障f)试验失败卖方需向买方提交FRACAS报告，以供审查和批准。
6RAM程序6.1初步设计阶段6.1.1RAMS计划在初步设计阶段建立RAM过程进度表，并在RAMS计划中详细描述。
6.1.2可靠性预计在初步设计阶段，根据买方的RAM技术要求以及初步的产品分解结构，去评估系统是否能够满足买方的RAM要求。
在进行可靠性预计时，采用过去类似项目的相似部件的失效数据，以及非电子预计手册NPRD95和电子部分的MIL HDBK 217F等标准。
6.2详细设计阶段6.2.1故障模式、影响及危险分析(FMECA)见章节5.2.2。
6.2.2全寿命周期成本分析（LCC）全寿命周期成本分析，至少包括预防性维修材料费和人工费、修复性维修材料费和人工费、备品备件费，维修工具费用等。
在设计过程中通过FMECA和维修性分析等方法进行优化。
6.3样机测试阶段6.3.1先前分析的更新以下是根据样机测试结果做出的更新：●FMECA●LCC6.4试验操作与运行阶段6.4.1故障报告与纠正措施系统见章节5.4.1。
6.4.2可靠性和维修性指标验证通过FRACAS记录的故障信息，阶段性的验证可靠性指标，因为空调系统随车辆运行后可靠性指标会有一个增长的阶段。
在质保期结束时形成可靠性指标验证报告和维修性指标验证报告。
7RAMS审核买方将与列车设计、生产、测试阶段对卖方的RAMS工作进行现场审核，以确认卖方已正确、全面的执行相关的RAMS要求。
买方将与执行审核的七个工作日前通知卖方有关审核的安排。
卖方须提交一切相关的协助，以使买方完成审核（如安排相关人员参加会议，提供相关文件等）。
审核结束时，买方将针对卖方RAMS工作欠缺之处提出整改要求，卖方须在买方要求的期限内落实整改措施。
除了由买方所执行的审核之外，卖方应该在设计、生产、测试阶段进行内部审核，以便评价其RAMS工作是否符合RAMS要求，并记录会议纪要，以备买方审核。
8系统保证文件提交时间表附件一初步危害分析及系统危害分析模板附件二风险矩阵风险等级的定义R1 不可容忍，除特殊情况外，必须消除该类风险R2 不希望的，必须将风险减低至最低实际可行的水平R3 容忍的，可忍受的风险，但仍须按成本效益尽量减低风险R4 可忽略的，可以接受的风险伤害的定义死亡:根据国务院发布的《铁路交通事故应急救援和调查处理条例》的规定，死亡3人以下为一般事故；任何非重伤的伤害事故死亡3-9人为较大事故；死亡10-29人为重大事故；死亡30人以上为特别重大事故。
重伤:骨折（除手掌或脚板外）断肢眼睛严重受伤或衰失视力触电而须实时医药治疗缺氧而昏迷严重刺伤因感染病菌而医药治疗因受伤而入院超过24小时轻伤:附件三 FMECA模板。