仪器研制可靠性管理与保障系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种仪器研制可靠性管理与保障系统，包括用户界面模块，可靠性工具软件模块，仪器寿命周期管理模块和基础数据库，用户界面模块提供用户操作界面，仪器寿命周期管理模块分析仪器功能建立仪器功能模块，仪器寿命周期管理模块分析仪器对象，获取仪器结构和故障树，建立仪器实例化的设计模型，并将数据存储于到基础数据库，利用可靠性工具软件，调用仪器基础数据、仪器功能模块以及仪器实例化的设计模型，对仪器进行可靠性设计、分析，并将结果发送至仪器寿命周期管理模块，仪器寿命周期管理模块进行整合、权衡后输出仪器可靠性报告。整个系统，针对仪器功能、结构对仪器研制过程中可靠性进行良好的管控，能有效促进仪器的推广与应用。
【专利说明】仪器研制可靠性管理与保障系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及可靠性管理【技术领域】，特别是涉及仪器研制可靠性管理与保障系统。
【背景技术】
[0002]近年来，我国逐步加大了对科学仪器设备自主创新的支持力度，先后在国家自然科学资金重大科学仪器研制专项、科技部重大科学仪器专项等渠道设置了重大科学仪器研制任务，推进了我国科学仪器的创新能力的提升。我国已有一些高端仪器性能能够达到甚至超过国际领先水平，但在应用过程中却经常暴露出不能使用或故障频繁发生等可靠性问题，动摇了重大行业对使用国产仪器的信心，制约了我国科学仪器产业的进一步发展。据权威报道，我国仪器仪表与国际技术水平相差10年，其中最突出的一点就是可靠性水平的差距，因此仪器可靠性问题亟待解决已在行业内形成广泛共识。
[0003]可靠性是仪器的重要质量特性，表现为仪器在长期使用过程中的性能稳定性和故障发生频次。如仪器在使用过程中稳定性差、故障频发，则表明仪器可靠性相对较低。因此，可靠性关系到仪器能否使用、是否耐用。用户往往渴望得到好用、管用、耐用的仪器。如仪器技术水平先进，但可靠性水平低，则仍难以投入实际使用，更无法形成经济价值和发挥社会效益。可靠性作为仪器的一个重要属性，是可以管理出来、设计出来和制造出来的，在仪器研发过程中，认真开展可靠性过程管理与保障工作，对提高仪器长期使用中的质量水平、降低企业售后服务成本、塑造企业品牌和增强市场竞争力具有十分重要的意义。
[0004]目前尚无一种完整的仪器研制可靠性管理与保障系统，无法对仪器研制过程中可靠性进行良好的管控，严重影响仪器的推广应用。
【发明内容】
[0005]基于此，有必要针对目前尚无一种完整的仪器研制可靠性管理与保障系统，无法对仪器研制过程中可靠性进行良好的管控，严重影响仪器的推广应用，提供一种仪器研制可靠性管理与保障系统，对仪器可靠性进行良好的管控，促进仪器的推广应用。
[0006]一种仪器研制可靠性管理与保障系统，包括用户界面模块，可靠性工具软件模块，仪器寿命周期管理模块和基础数据库，所述可靠性工具软件模块加载有多种可靠性工具软件，所述基础数据库存储仪器基础数据；
[0007]所述用户界面模块分别与所述可靠性工具软件模块以及所述仪器寿命周期管理模块连接，所述仪器寿命周期管理模块分别与所述可靠性工具软件模块和所述基础数据库连接，所述可靠性工具软件模块与所述基础数据库连接；
[0008]通过所述用户界面模块调用所述仪器寿命周期管理模块，分析仪器功能，建立仪器功能模块，所述仪器寿命周期管理模块分析仪器对象，获取仪器结构和故障树，并以仪器结构和故障树为核心建立仪器实例化的设计模型，将仪器功能模块和仪器实例化的设计模型存储于所述基础数据库，所述可靠性工具软件模块从所述基础数据库中调用仪器基础数据、仪器功能模块以及仪器实例化的设计模型，利用可靠性工具软件对仪器进行可靠性设计、分析，并将设计、分析结果发送至所述仪器寿命周期管理模块，所述仪器寿命周期管理模块对设计、分析结果进行权衡、整合，输出仪器可靠性管理结果。
[0009]本发明仪器研制可靠性管理与保障系统，包括用户界面模块，可靠性工具软件模块，仪器寿命周期管理模块和基础数据库，所述可靠性工具软件模块加载有多种可靠性工具软件，所述基础数据库存储仪器基础数据，用户界面模块提供用户操作界面，使用户能够直观调用仪器寿命周期管理模块和可靠性工具软件模块，仪器寿命周期管理模块分析仪器功能建立仪器功能模块，如产品结构与配置管理、可靠性与性能综合设计、可靠性电子文档管理等，仪器寿命周期管理模块分析仪器对象，获取仪器结构和故障树，并以仪器结构和故障树为核心建立仪器实例化的设计模型，之后将仪器功能模块和仪器实例化的设计模型存储于到基础数据库，可靠性工具软件模块中加载有多种可靠性工具软件，利用这些可靠性工具软件，调用基础数据库中仪器基础数据、仪器功能模块以及仪器实例化的设计模型，对仪器进行可靠性设计、分析，并将设计、分析结果发送至所述仪器寿命周期管理模块，仪器寿命周期管理模块对可靠性设计、分析结果进行整合、权衡后输出仪器可靠性报告。整个系统，针对仪器功能、结构对仪器研制过程中可靠性进行良好的管控，能有效促进仪器的推广与应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本发明仪器研制可靠性管理与保障系统第一个实施例的结构示意图；
[0011]图2为本发明仪器研制可靠性管理与保障系统第二个实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下根据附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。
[0013]如图1所示，一种仪器研制可靠性管理与保障系统，包括用户界面模块100，可靠性工具软件模块200，仪器寿命周期管理模块300和基础数据库400，所述可靠性工具软件模块200加载有多种可靠性工具软件，所述基础数据库400存储仪器基础数据；
[0014]所述用户界面模块100分别与所述可靠性工具软件模块200以及所述仪器寿命周期管理模块300连接，所述仪器寿命周期管理模块300分别与所述可靠性工具软件模块200和所述基础数据库400连接，所述可靠性工具软件模块200与所述基础数据库400连接；
[0015]通过所述用户界面模块100调用所述仪器寿命周期管理模块300，分析仪器功能，建立仪器功能模块，所述仪器寿命周期管理模块300分析仪器对象，获取仪器结构和故障树，并以仪器结构和故障树为核心建立仪器实例化的设计模型，将仪器功能模块和仪器实例化的设计模型存储于所述基础数据库400，所述可靠性工具软件模块200从所述基础数据库400中调用仪器基础数据、仪器功能模块以及仪器实例化的设计模型，利用可靠性工具软件对仪器进行可靠性设计、分析，并将设计、分析结果发送至所述仪器寿命周期管理模块300，所述仪器寿命周期管理模块300对设计、分析结果进行权衡、整合，输出仪器可靠性管理结果。
[0016]用户界面模块可以提供使用应用组件和设计工具的用户操作界面，通过用户界面可以实现对研制仪器基本信息的管理，并可实现对仪器寿命周期管理模块及可靠性工具软件模块的调用实施。
[0017]仪器寿命周期管理模块具体为商用化软件工具，主要用于管理仪器的设计开发流程，该软件具有二次开发功能，用户可以以此软件为开发平台，完成产品可靠性过程管理与保障功能的融合，在实现产品设计管理的同时，实现对产品研制过程可靠性工作的设计、跟踪和管理。
[0018]可靠性工具软件模块加载有多种可靠性工具软件，具体来说包括:可靠性要求论证工具、可靠性建模软件工具、可靠性预计软件工具、可靠性分配软件工具、失效模式与影响分析软件工具、故障树软件分析工具、故障报告、分析和纠正措施软件工具、元器件质量与可靠性综合信息管理系统、维修性保障性分析工具、安全性设计工具、综合权衡工具等所有可靠性软件包。
[0019]基础数据库存储有仪器基础数据，具体来说主要包括支撑设计工具和综合管理模块的各种数据库，如可靠性指标库、可靠性设计准则库、可靠性设计分析案例库、故障报告、分析和纠正措施信息库、标准故障模式库、元器件基本信息库、新研外协件信息库、可靠性试验信息库、外场或异地测试信息库、元器件试验信息库、相似产品故障模式库、非电产品故障率库等。
[0020]本发明仪器研制可靠性管理与保障系统，包括用户界面模块，可靠性工具软件模块，仪器寿命周期管理模块和基础数据库，所述可靠性工具软件模块加载有多种可靠性工具软件，所述基础数据库存储仪器基础数据，用户界面模块提供用户操作界面，使用户能够直观调用仪器寿命周期管理模块和可靠性工具软件模块，仪器寿命周期管理模块分析仪器功能建立仪器功能模块，如产品结构与配置管理、可靠性与性能综合设计、可靠性电子文档管理等，仪器寿命周期管理模块分析仪器对象，获取仪器结构和故障树，并以仪器结构和故障树为核心建立仪器实例化的设计模型，之后将仪器功能模块和仪器实例化的设计模型存储于到基础数据库，可靠性工具软件模块中加载有多种可靠性工具软件，利用这些可靠性工具软件，调用基础数据库中仪器基础数据、仪器功能模块以及仪器实例化的设计模型，对仪器进行可靠性设计、分析，并将设计、分析结果发送至所述仪器寿命周期管理模块，仪器寿命周期管理模块对可靠性设计、分析结果进行整合、权衡后输出仪器可靠性报告。整个系统，针对仪器功能、结构对仪器研制可靠性进行良好的管控，能有效促进仪器的推广与应用。
[0021]如图2所示，在其中一个实施例中，所述仪器研制可靠性管理与保障系统还包括支撑服务模块500，所述支撑服务模块500与所述仪器寿命周期管理模块300连接，所述支撑服务模块500用于为所述仪器寿命周期管理模块300提供物理平台支撑。
[0022]支撑服务模块为集成平台的物理支撑，由仪器寿命周期管理模块数据库、以太网和操作系统组成。支撑服务模块主要用于为仪器寿命周期管理模块提供物理平台支撑，以使仪器寿命周期管理模块具备优良的二次开发能力和处理能力。
[0023]如图2所示，在其中一个实施例中，所述仪器寿命周期管理模块300包括相互连接的核心服务模块320和综合管理模块340，所述核心服务模块320用于分析仪器对象，以仪器结构和故障树为核心建立仪器实例化设计模型，所述综合管理模块340用于与所述用户界面模块100协调工作，分析仪器，建立功能模块，并整合仪器可靠性设计、分析结果，输出仪器可靠性报告。
[0024]具体来说，核心服务模块由支撑环境模块接口、对象模型、对象服务和集成接口组件组成。支撑环境接口管理与数据库、操作系统和网络的联系；对象管理的对象有产品信息模型、设计流程模型、人员组织模型和工具模型等。综合管理模块用于提供给用户产品结构与配置管理、可靠性、性能综合设计、可靠性电子文档管理、可靠性设计分析权限管理、故障报告、分析和纠正措施管理、可靠性结果报表管理、可靠性报告管理等一组功能模块，用户通过界面使用这些模块实现对数据和过程的管理，它建立在核心服务层的基础上。
[0025]在其中一个实施例中，所述可靠性工具软件模块加载有可靠性要求论证工具、可靠性建模软件工具、可靠性预计软件工具、可靠性分配软件工具、失效模式与影响分析软件工具、故障树软件分析工具、故障报告、分析和纠正措施软件工具、元器件质量与可靠性综合信息管理系统、维修性保障性分析工具、安全性设计工具以及综合权衡工具。
[0026]在其中一个实施例中，基础数据库存储有支撑所述可靠性工具软件模块和所述核心服务模块的数据。
[0027]这些数据主要包括如可靠性指标库、可靠性设计准则库、可靠性设计分析案例库、故障报告、分析和纠正措施信息库、标准故障模式库、元器件基本信息库、新研外协件信息库、可靠性试验信息库、外场或异地测试信息库、元器件试验信息库、相似产品故障模式库以及非电产品故障率库等。
[0028]如图2所示，在其中一个实施例中，所述仪器研制可靠性管理与保障系统还包括数据库接口 600，所述可靠性工具软件模块200通过所述数据库接口 600与所述基础数据库400连接。
[0029]可靠性工具软件模块通过专属数据库接口与基础数据库进行数据交互，提高了数据交互的效率，确保了数据交互的安全与准确。
[0030]如图2所示，在其中一个实施例中，还包括仪器寿命周期管理接口 700，所述可靠性工具软件模块200通过所述仪器寿命周期管理接口 700与所述仪器寿命周期管理模块300连接。
[0031]仪器寿命周期管理模块通过专属仪器寿命周期管理接口与可靠性工具软件模块进行数据交互，提高了数据交互的效率，确保了数据交互的安全与准确。
[0032]在其中一个实施例中，所述基础数据库包括可靠性指标数据库、可靠性设计准则数据库、可靠性设计分析案例数据库、故障报告、分析和纠正措施信息数据库、标准故障模式数据库、元器件基本信息数据库、新研外协件信息数据库、可靠性试验信息数据库、外场或异地测试信息数据库、元器件试验信息数据库、相似仪器故障模式数据库以及非电仪器故障率数据库。
[0033]为了更进一步详细说明本发明仪器研制可靠性管理与保障系统的技术方案及其带来的效果，下面将以“大功率半导体激光器综合测试仪器可靠性管理与保障”这一实例为例详细说明。
[0034](I)设计总师通过用户界面，登录进入仪器寿命周期管理模块的综合管理模块，建立产品结构与配置管理、可靠性、性能综合设计、可靠性电子文档管理、可靠性设计分析权限管理、故障报告、分析和纠正措施管理、可靠性结果报表管理、可靠性报告管理等一组功能模块。在此基础之上，在支撑服务模块的支撑下，利用仪器寿命周期管理模块的核心服务模块完成大量的配置工作，包括创建大功率半导体激光器综合测试仪器的组织结构、电子仓库、研制仪器对象(以大功率半导体激光器综合测试仪器及其故障为核心建立其实例化的并行设计模型、并确定其相关管理信息、文档地址、工程数据库地址等)、权限和任务清单(定义并行设计流程，为每个设计者制定设计任务，控制系统级和各个领域的设计活动严格按照设计流程进行)。然后通过仪器寿命周期管理模块的客户端将任务清单发给客户端的设计者。
[0035](2)根据设计总师分配的任务，各设计者从用户界面登录进入系统，启动可靠性工具软件模块，依据大功率半导体激光器综合测试仪器研制的主要阶段，如论证、方案、初样、试样、定型等阶段的可靠性工作需求，通过可靠性工具和基础数据库的接口进行数据交换或者调用。
[0036](3)在具体的可靠性工具软件中，通过仪器寿命周期管理的权限验证后访问仪器寿命周期管理中的设计对象，获得所需的管理数据、文档和工程数据库地址等。
[0037](4)在可靠性工具软件中，按照获得的工程数据库地址、访问工程数据库，获得所需的设计、分析、评价等数据。
[0038](5)设计、分析或评价等工作完成后，将相关数据提交到工程数据库，同时修改仪器寿命周期管理模块中的管理数据。
[0039](6)设计总师根据各个设计者提交的信息，进行权衡考虑，获得仪器可靠性提升和保障的综合信息，完成大功率半导体激光器综合测试仪器可靠性管理与保障的虚拟控制。
[0040]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种仪器研制可靠性管理与保障系统，其特征在于，包括用户界面模块，可靠性工具软件模块，仪器寿命周期管理模块和基础数据库，所述可靠性工具软件模块加载有多种可靠性工具软件，所述基础数据库存储仪器基础数据； 所述用户界面模块分别与所述可靠性工具软件模块以及所述仪器寿命周期管理模块连接，所述仪器寿命周期管理模块分别与所述可靠性工具软件模块、和所述基础数据库连接，所述可靠性工具软件模块与所述基础数据库连接； 通过所述用户界面模块调用所述仪器寿命周期管理模块，分析仪器功能，建立仪器功能模块，所述仪器寿命周期管理模块分析仪器对象，获取仪器结构和故障树，并以仪器结构和故障树为核心建立仪器实例化的设计模型，将仪器功能模块和仪器实例化的设计模型存储于所述基础数据库，所述可靠性工具软件模块从所述基础数据库中调用仪器基础数据、仪器功能模块以及仪器实例化的设计模型，利用可靠性工具软件对仪器进行可靠性设计、分析，并将设计、分析结果发送至所述仪器寿命周期管理模块，所述仪器寿命周期管理模块对设计、分析结果进行权衡、整合，输出仪器可靠性管理结果。
2.根据权利要求1所述的仪器研制可靠性管理与保障系统，其特征在于，还包括支撑服务模块，所述支撑服务模块与所述仪器寿命周期管理模块连接，所述支撑服务模块用于为所述仪器寿命周期管理模块提供物理平台支撑。
3.根据权利要求1或2所述的仪器研制可靠性管理与保障系统，其特征在于，所述仪器寿命周期管理模块包括相互连接的核心服务模块和综合管理模块，所述核心服务模块用于分析仪器对象，以仪器结构和故障树为核心建立仪器实例化设计模型，所述综合管理模块用于与所述用户界面模块协调工作，分析仪器，建立功能模块，并整合仪器可靠性设计、分析结果，输出仪器可靠性报告。
4.根据权利要求1或2所述的仪器研制可靠性管理与保障系统，其特征在于，所述可靠性工具软件模块加载有可靠性要求论证工具、可靠性建模软件工具、可靠性预计软件工具、可靠性分配软件工具、失效模式与影响分析软件工具、故障树软件分析工具、故障报告、分析和纠正措施软件工具、元器件质量与可靠性综合信息管理系统、维修性保障性分析工具、安全性设计工具以及综合权衡工具。
5.根据权利要求3所述的仪器研制可靠性管理与保障系统，其特征在于，所述基础数据库存储有支撑所述可靠性工具软件模块和所述核心服务模块的数据。
6.根据权利要求1或2所述的仪器研制可靠性管理与保障系统，其特征在于，还包括数据库接口，所述可靠性工具软件模块通过所述数据库接口与所述基础数据库连接。
7.根据权利要求1或2所述的仪器研制可靠性管理与保障系统，其特征在于，还包括仪器寿命周期管理接口，所述可靠性工具软件模块通过所述仪器寿命周期管理接口与所述仪器寿命周期管理模块连接。
8.根据权利要求1或2所述的仪器研制可靠性管理与保障系统，其特征在于，所述基础数据库包括可靠性指标数据库、可靠性设计准则数据库、可靠性设计分析案例数据库、故障报告、分析和纠正措施信息数据库、标准故障模式数据库、元器件基本信息数据库、新研外协件信息数据库、可靠性试验信息数据库、外场或异地测试信息数据库、元器件试验信息数据库、相似仪器故障模式数据库以及非电仪器故障率数据库。
【文档编号】G06Q10/06GK104182829SQ201410401636
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年8月14日 优先权日:2014年8月14日
【发明者】路国光, 谢少锋, 黄云, 肖庆中, 郝明明, 赖灿雄 申请人:工业和信息化部电子第五研究所