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一、能力概述

提供产品开展通用质量特性技术服务,包含可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性、故障预测与健康管理、基于模型的可靠性系统工程等专业技术的咨询与相关服务,具有多个专业技术应用平台,已广泛应用到航空、航天、航发、船舶和兵器等多个行业中。

二、技术服务与平台

1、可靠性综合集成平台

1)技术服务

n 体系/装备系统/集群系统的效能(弹性)仿真与优化

n 复杂系统/智能系统可靠性分析

n 故障物理高精度建模与设计优化

2)平台

n 平台1:通用质量特性综合设计平台

通用质量特性综合设计平台(MBRSE)是国际上第一个基于互联网的通用质量特性综合设计平台,“产品设计+可靠性“国际领先,实现了与产品设计过程的无缝集成。开发了50多个通用的六性设计软件工具。50个六性工具,支持基于数据综合、流程综合和特性综合功能性能与六性协同设计,解决”两张皮”难题。。

n 平台2:电子产品可靠性综合仿真分析与设计优化软件

电子产品可靠性综合仿真分析与设计优化软件(RISA-PofEra),基于有限元与故障物理模型,开展故障物理仿真分析。预测电子产品首发故障时间,基于蒙特卡洛方法对电子产品可靠性和寿命进行评价。识别薄弱环节和设计缺陷,指明潜在故障发生位置和原因,并指导设计改进。

n 平台3:机械产品可靠性综合仿真分析与设计优化软件

机械产品可靠性综合仿真分析与设计优化软件(RISA-MechREl),概率算法与通用数值分析方法相结合。计算系统的概率响应和可靠性,定量评估零件、系统的可靠性。识别重要随机变量,为基于风险的决策分析和基于可靠性的优化提供依据。

2、故障预测与健康管理

1)技术服务

n 系统级PHM一体化设计分析与开发

n 成员子系统/设备级PHM设计与开发

n PHM系统虚拟验证与试验验证技术

n 故障诊断、预测与健康管理技术

n 面向健康管理的智能决策与支持技术

2)平台

n 软件1:PHM系统协同设计工具平台

PHM协同设计工具(PHM-Thinking)提供了一套图形化的建模工具和协同化的开发环境,通过扩展FMECA快速建立PHM设计模型,将健康管理的要素信息引入到“设计图板”上,完成PHM设计指标的分配与预计,辅助用户以成本/收益分析为导向,进行方案的度量与分析,实现PHM设计的优化与改进,为装备PHM系统的设计、开发、评估与配置等工作提供有力支撑。

n 软件2:PHM案例库二次开发平台

PHM案例库二次开发平台(LibWorks)是一个快捷、高效、易用的图形化PHM算法开发环境,集成了行业内典型对象的算法案例,及成熟、领先的开源Python/C/C++算法包,支持设计人员在此基础上,以图形化的操作方式,快速完成算法模型的设计、开发及验证评价,并生成可执行原型系统,从而极大的节省PHM算法设计与开发的时间,降低技术门槛。

n 平台3:PHM试验验证平台

PHM试验验证平台同时支持在飞行器嵌入式计算环境和地面通用计算环境下开展试验验证任务。平台可实现故障样本的覆盖控制、故障注入的精准控制、试验验证过程的协同控制、诊断与预测评估算法性能评价。

3、维修保障

1)技术服务

n 产品维修性保障性设计、分析、验证与评价

n 虚拟维修技术

n 增强维护技术

2)平台

n 平台1:虚拟维修参数化系统

VMS(Virtual Maintenance System)虚拟维修参数化系统是由北航自主研发的面向装备通用质量特性维修性设计的专业软件平台。针对装备研制中缺乏高效、精确的维修性设计手段这一突出问题,该软件平台在虚拟数字空间中建立了一系列参数化模型和计算方法,为设计人员提供一套精确化维修性设计工具,可有效提升设计效率与质量。

n 平台2:增强维修分析系统

AMS(Augmented Maintenance System),增强维修分析系统是基于增强现实技术开发的智能化增强现实辅助维修平台。复杂设备维修保障过程繁琐,增强维修分析系统可为维修人员提供实时的数字化信息资源,降低维修人员技能要求,减少维修差错产生,提高装备维护的效率与质量。系统由软件系统、硬件系统和通用增强维修导引信息数据库组成。以国产化混合现实头显联想晨星G2为硬件载体,配合维修导引、维修接口识别与定位等算法模型以及增强维修导引信息数据库实现直观的增强现实维修导引过程。

4、测试性

1)技术服务

n 产品测试性要求论证、设计分析、验证与评价

n BIT、外部自动测试、人工测试设计与评估

n 测试性软硬件工具/平台研发

2)平台

l 测试性工程与综合诊断平台(TEID):实现测试性建模分析、诊断策略生成、诊断代码生成,以及远程诊断。

l BIT动态建模仿真软件(BDMS):实现BIT故障检测、故障隔离动态过程建模仿真,可以评估故障检测率、故障隔离率和虚警率。

l 故障诊断推理定制软件:针对某系统需求,定制开发的在线故障诊断推理软件,具有数据跟踪查看、故障检测、故障隔离和故障告警等功能。

l 综合诊断推理与性能评估定制系统:针对某系统需求,定制开发的综合诊断推理与性能评估平台,具备基于历史案例和测试性建模结果生成诊断推理策略和开展性能评估的功能。

l 通讯仿真诊断定制环境:针对某系统需求,定制开发的通讯系统仿真诊断平台,支持故障注入和性能评估。

5、安全性

1)技术服务

n 产品安全性设计、分析、验证与评价

n 基于模型的安全性建模与分析技术

2)平台

n 平台1:基于模型的安全性建模与分析平台

MBSMA(Model-basedsafety modeling and analysis system)基于模型的安全性建模与分析系统,是基于MBSE理念构建的辅助安全性设计分析与评价的平台。大型复杂装备系统的综合集成化使得系统任务过程及其交互作用变得更加复杂,基于模型的安全性建模与分析系统可以通过构建统一模型来保持设计模型与安全性分析模型的一致性,实现安全性模型与设计模型的同步动态更新,提高分析效率,可以有效识别多因素耦合作用下的潜在危险因素和可能的事故路径,平台能够实现安全监控和安全预警,有效保证系统设计安全性。