產品可靠性是指在規定條件下和規定時間內完成規 定的能力。當今煙草包裝機械一般內部結構都比較複 雜，自動化程度及包裝速度都較高,可靠性方麵就要求較 高，不僅要考慮各個零件的可靠性,同時也要考慮各部件 係統的可靠性以及操作者操作的可靠性。針對煙草包裝 機械在係統可靠性設計及操作可靠性設計兩方麵作以分 析探討。

1係統可排性設計

係統可靠度取決於組成零部件本身的可靠度和組成 形式，有串聯係統、並聯係統、混聯係統等。

1.1串聯束統

係統可靠度：

1«.(1)=^(1)^(^-Rn(t)= nRi(t)

1=1

式中:RiE,&U)”・R.《t)為係統中組威1單元的可卻度。

由於串聯係統可靠度總是小於係統各組成單元中最 低的可靠度,並且當組成單元數目增大時係統可靠度將 下降(圖1)。

1.2 並聯慮統

由於並聯係統中，係統的失效概率：.

F.(t) = F1(t)-F2(t)-F11(t)=ftF1(t)

、-1

所以係統可靠度：

R/t) = 1 - F.(t) = 1 - fr[l 一 R/t)]

I - L

係統可靠度總是大於各組成單元中最高可靠度，並 且隨單元數n的增加而提高(圖2)。

1.3混聯係銃

由串聯和並聯混合在一起，通過串聯和並聯公式求

£ 1串聯係統可靠度與nSR,(t)關係

得各係統可靠度，由子係統的可靠度綜含成係統可靠度 R,(t)o煙草包裝機械結構較複雜,多數部件都屬於串聯 係統形式，隻要有一個零件不可靠,就會直接影響整個係 統可靠性。在可靠性設計中采用變更可靠度分配和優化 的方法，將係統可靠性指標合理地分配結係統每一個隼 元。在串聯係統可靠性設計中，為保證係統的可靠度要 達到的目標定值，組成係統的各零件可靠度分配應該準 確。建立一種不存在誤差的係統可靠度分配方法時，可 分以下幾步驟：

• 預計出串聯係統中元件可靠度R；或失效概率： E=1F
• 計算出各零件預計相對可靠度W|：

w, = [r/R(r福特

恥為串聯係'統中零件數。

• 將係統設計可靠度死分配到各個零件：’

Rj = W,(R片

庁晃=TT W|(R,)? = R.n [ Ri/TT (If,) - = R.

I — t           1                                     i= L           i- <

可靠度指標：

R, = 0.7

最後分配的係統可靠度：

nRi = 0.7

1=1

2操作可靠性設計

應用人機工程學(Ergonomis)原理進行人機係統的 可靠性設計。人機係統可看作是人員和機械2個單元構

* 1串聯係続可靠度分配(舉例)

& = Rj, X %

由於操作可靠度概率為風：

Rh = A（】-wq

e,——第i伸操作中發生差錯的概率;W,——因第i種操作差錯而導致 機械故障的概率“

在人機係統可靠性設計中應用HERALD（人為差錯 和可靠性分析邏輯推演法）可以求岀人在執行操作任務, 時成敗慨率，從而對人機係統進行評價。如該方法規定

圖3人和機械可靠性與係統的可靠性

*2視線區域與D值

了人在執行操作任務時的不可靠度的退化值。根據人的 視線中心向外每隔15"劃分成各個扇形球狀區域，並確 定出相應的退化值D,如表2、表3,當進行總體設計配置 儀表及按鈕時，必須考慮如何設計使D值盡量小。

例如某機器操作控製板上安裝6種儀表，其中5種儀表都在 操作者視線的上下15’範圍內，隻有1種安裝在50’位置上。試分 析表盤設計按人為差錯的可毒度。

解:P為操作者能有效進行操作的概率，即可毒度。

P =fr（l-D1）x]T（l-D2）

1 = ]        1=1

=（1 -0.0001 ）s X （1-0.002） =0.9975

由於煙草包裝機械生產連續性很強，機器在工作時 一般不允許長時間停車，因此對機器的可靠性要求較高。 在研究開發新產品過程中對機器的可靠性設計顯得比較 重要.因為隻有開發設計出高可靠性的產品才能滿足市 場的需求，才能具有市場競爭能力。