(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111639829.2 (22)申请日 2021.12.3 0 (71)申请人 中车永济电机有限公司 地址 044500 山西省运城市永济市电机大 街18号 (72)发明人 靳晓姣　赵节芳　赵嘉芳　刘冠芳　 刘艳　王济阳　秦转丽　 (74)专利代理 机构 太原科卫专利事务所(普通 合伙) 1410 0 专利代理师 曹一杰 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 30/12(2020.01) G06F 119/02(2020.01) G06F 111/02(2020.01) (54)发明名称 面向产品协同设计的可靠性数据、 模 型及方 法的集成系统 (57)摘要 本发明涉及研发、 生产和运维过程中的可靠 性技术， 具体为一种面向产品协同设计的可靠性 数据、 模型及方法的集成系统。 本发明针对现有 技术方案缺乏企业数据支持及应用不便捷高效 的缺点， 形成一种面向产品协同设计的可靠性数 据、 模型及方法的集成系统， 解决产品全寿命周 期各阶段数据分散独立不集中的问题， 同时基于 本可靠性技术集成管理方法开发形成的动态数 据库也可以把各阶段的可靠性技术和计算方法 融合贯通， 实现支持产品全寿命周期可靠性数据 的集成及关联调用、 支持可靠性 分析方法及模型 的工具化开发、 支持在协同产品设计过程中智能 推送应用。 权利要求书2页 说明书5页 附图6页 CN 114462198 A 2022.05.10 CN 114462198 A 1.一种面向产品协同设计的可靠性数据、 模型及方法的集成系统， 其特征在于， 包括基 于企业研发平台建立的协同产品设计的可靠性分析流程及应用界面 （1） ， 基于企业知识平 台建立的可靠性分析工具模块 （2） ， 基于企业大数据平 台建立的动态可靠性数据库 （3） ， 以 及产品业务系统 （4） ； 企业研发平台与企业知识平台双向通讯连接， 企业大数据 平台与企业 知识平台以及产品业务系统 （4） 双向通讯连接， 企业知识平台与产品业务系统 （4） 单向通讯 连接； 所述可靠性分析流程及应用界面 （1） 是在企业研发平台上利用知识推送 技术建立， 用 于在不同设计阶段向研发人员推送相匹配的可靠性知识、 分析模板及可靠性分析工具模块 （2） 的应用链接； 通过推送的应用链接进入企业知识平台， 根据产品特点选定并利用任务流 功能组合多种 可靠性分析工具形成可靠性分析工具模块 （2） ， 再依据可靠性分析工具模块 （2） 中的任务流程提示执行产品可靠性分析任务， 同时将动态可靠性数据库 （3） 与可靠性分 析工具模块 （2） 进行系统对接， 支持可靠性分析工具模块 （2） 应用中实时调取 数据； 动态可靠性数据库系统 （3） 利用数据库技术搭建， 具备产品全寿命周期数据集成及自 动运算功能， 通过与可靠性分析工具模块 （2） 与产品业务系统 （4） 的双向传输接口开发， 实 现从产品业务系统 （4） 提取原始数据 支持可靠性分析工具模块 （2） 的应用， 同时可靠性分析 工具模块 （2） 应用后的分析结果回传可靠性分析流程及应用界面 （1） 和产品业务系统 （4） 指 导产品优化改进， 形成产品可靠性 技术集成应用及全寿命周期数据闭环反馈 。 2.如权利要求1所述的面向产品协同设计的可靠性数据、 模型及方法的集成系统， 其特 征在于， 所述可靠性分析流程及应用界面 （1） 中的设计阶段分为策划阶段、 输入阶段、 方案 阶段和输出阶段， 策划阶段的任务为确定RAMS/LCC管理计划； 输入阶段的任务为RAMS/LCC 初步分析， 推送的可靠性分析工具为RAM预计 分配的设计工具； 方案阶段的任务为DFMECA分 析和RAMS/LCC 分析与设计， 上述两个任务对应推送的可靠性分析工具分别是DFMECA分析的 设计工具和RAMS/LCC分析的设计工具； 输出阶段的任务分别为RAMS&LCC分析报告、 DFMECA 表和RAMS/LCC 分析结论， 各任务相应推送的可靠性分析工具分别为DFMECA分析的设计工具 以及RAMS&LC C分析的设计工具。 3.如权利要求2所述的面向产品协同设计的可靠性数据、 模型及方法的集成系统， 其特 征在于， 可靠性分析流程及应用界面 （1） 中各个设计阶段还输出与各任务对应的文件/资 料/记录、 推送与各任务对应的分析文件模板以及知识， 所述知识包括各种生产标准和规 范。 4.如权利要求1 ‑3任一项所述的面向产品协同设计的可靠性数据、 模型及方法的集成 系统， 其特征在于， 通过可靠性分析流程及应用界面 1中的各设计阶段推送的应用链接进入 可靠性分析工具模块 （2） ， 应用可靠性建模预计工具分析后得到RAM预计结果和潜在故障， 其中RAM预计结果单独生成RAMS初步分析结果并反馈至可靠性分析流程及应用界面 （1） 中 的输入阶段； RAM预计结果同时输入至CM分析工具、 PM分析工具和退役处置分析工具， 应用 这三个工具分析后分别得到故障维修费、 维护检修费和报废处置费， 并输入至LCC分析工 具； 潜在故障输入至DFMECA工具， 应用DFMECA工具分析得到RAM措施反馈至可靠性分析流程 及应用界面 （1） 中的方案阶段； 应用DFMECA工具还 得到R1/R2 类风险并输入至HLA工具； 最后 所有分析工具输出的结果存储并得到故障率、 MTTR、 Ai、 LCC和可靠性措施建议， 进而得到 RAMS&LCC分析报告并反馈至可靠性分析流程及应用界面 （1） 、 动态可靠性数据库 （3） 和产品 业务系统 （4） 。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114462198 A 25.如权利要求4所述的面向产品协同设计的可靠性数据、 模型及方法的集成系统， 其特 征在于， 可靠性分析工具模块 （2） 中提前利用程序封装技术开 发多种定制化应用工具， 所述 应用工具包括可靠性指标换算、 隐患登记册、 LCC分析、 修复性维修分析、 可靠性预计与分 配、 设计潜在失效模式、 影响及危害性分析即DFMECA以及预防性维修分析； LCC分析包括购 置费提取或计算、 维修费计算、 耗能费计算和报废处置费计算； 可靠性预计与分配包括相似 产品预计法、 相似产品+专家评分预计法、 评分预计法、 元器件计数预计法、 评分分配法、 比 例组合分配法。 6.如权利要求1所述的面向产品协同设计的可靠性数据、 模型及方法的集成系统， 其特 征在于， 动态可靠性数据库 （3） 包括原始数据库、 模型算法库、 统计数据库和分析结果库； 动 态可靠性数据库 （3） 从产品业务系统 （4） 同步采集结构化、 半结构化和非结构化可靠性数 据， 存储至原始数据库； 模 型算法库对 数据进行分析处理， 并通过 统计数据库将可靠性分析 工具模块 （2） 分析所需数据同步输出至可靠性分析工具模块 （2） 的动态可靠性数据模块存 储。 7.如权利要求6所述的面向产品协同设计的可靠性数据、 模型及方法的集成系统， 其特 征在于， 产品业务系统 （4） 包括MRO、 ERP、 QMS、 LIMS、 WMS、 PLM； 原始数据库从上述各系统中同 步采集数据。 8.如权利要求6所述的面向产品协同设计的可靠性数据、 模型及方法的集成系统， 其特 征在于， 分析结果库接收来自可靠性分析工具模块 （2） 的分析结果， 迭代更新后输入统计数 据库。 9.如权利要求7所述的面向产品协同设计的可靠性数据、 模型及方法的集成系统， 其特 征在于， 动态可靠性数据库 （3） 在计算列车故障率参数时， 采用如下方案： 首先提取可靠性 数据， 并存入原始数据库； 可靠性数据包括嵌入的产品层级表、 MRO每条故 障数据、 ERP每台 产品每次出厂日期、 MRO每台产品配属上下车日期/里程； 采用基于ERP出厂日期、 基于MRO配 属上下车日期、 基于MRO配属上下车里程的三种算法计算得到累计运行时间/里程并求和， 同时得到故障次数求和， 并将结果存入统计数据库， 统计数据库按照计算 故障率； 设置 默认 使用ERP数据计算， 通过增加判断条件， 当MRO系统数据完整后， 再启用基于MRO系统数据的 算法。 10.如权利要求1 ‑3、 6‑9任一项所述的面向产品协同设计的可靠性数据、 模型及方法的 集成系统， 其特 征在于， 企业知识 平台采用知识工程系统。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114462198 A 3