質(zhì)量管理學(xué)之可靠性管理培訓(xùn)課件(共32頁).ppt

1、第十二章第十二章 可靠性管理可靠性管理質(zhì)量管理學(xué)主要內(nèi)容主要內(nèi)容 可靠性及其相關(guān)概念可靠性及其相關(guān)概念 可靠性的程度可靠性的程度 可靠性工程可靠性工程 可靠性管理可靠性管理第一節(jié) 可靠性及其相關(guān)概念 一、可靠性的含義 四個基本要素四個基本要素 1、能力或效能 2、規(guī)定的時間 3、特定的運行條件 4、可能性或概率可靠性是指元件、產(chǎn)品或系統(tǒng)在特定的運行條件下、在規(guī)定的時間內(nèi)，發(fā)揮其預(yù)定的功能的能力或概率 1、能力或效能、能力或效能 可靠性表現(xiàn)為是否能夠具有特定的功能、能力和發(fā)揮相應(yīng)的效能 失效為元件、產(chǎn)品、系統(tǒng)或其一部分不能完成預(yù)定功能的事件或狀態(tài)。 失效有兩種類型： 功能性失效 可靠性失效 可修

2、復(fù)的失效，通常稱為故障制造缺陷或原材料缺陷造成的制造缺陷或原材料缺陷造成的使用了一段時間后的使用了一段時間后的第一節(jié) 可靠性及其相關(guān)概念 2、概率或可能性、概率或可能性 可靠性是發(fā)揮特定功能的可能性 3、規(guī)定的時間、規(guī)定的時間 在規(guī)定的時間內(nèi)不發(fā)生失效或失效的次數(shù)少，則可靠性高，或者發(fā)生故障前正常運行的時間長。 4、特定的運行條件、特定的運行條件 涉及產(chǎn)品使用的量和使用條件，是產(chǎn)品使用環(huán)境和工作環(huán)境。第一節(jié) 可靠性及其相關(guān)概念 二、可靠性分類二、可靠性分類 按可靠性分析和研究的層次和對象分： 元件可靠性、產(chǎn)品可靠性和系統(tǒng)可靠性（不同層次的可靠性之間存在復(fù)雜的相互作用） 按可靠性設(shè)計的角度： 固

3、有可靠性和實現(xiàn)可靠性第一節(jié) 可靠性及其相關(guān)概念 三、可靠性與維修性、可用性的關(guān)系三、可靠性與維修性、可用性的關(guān)系 （1）維修性：在特定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)，系統(tǒng)或產(chǎn)品按照規(guī)定的程序和方法進行維修可以保持或恢復(fù)到其規(guī)定狀態(tài)的能力。 分為：預(yù)防性維修、糾正性維修第一節(jié) 可靠性及其相關(guān)概念 預(yù)防性維修：預(yù)防性維修：通過對正常產(chǎn)品或系統(tǒng)的監(jiān)視、檢查、檢測，發(fā)現(xiàn)失效征兆，防止失效（故障）發(fā)生，使其保持在規(guī)定的狀態(tài)所進行的活動。 糾正性維修：糾正性維修：指產(chǎn)品或系統(tǒng)發(fā)生失效后，使其恢復(fù)到規(guī)定狀態(tài)所進行的活動。 維修過程一般是：故障診斷-定位-隔離-部件分解-更換-重新安裝-調(diào)準與檢測等良好的維修性通過增

4、加設(shè)備在一定時期內(nèi)滿足要求良好的維修性通過增加設(shè)備在一定時期內(nèi)滿足要求進行的概率，來增加可靠性。進行的概率，來增加可靠性。 （2）可用性：可用性：設(shè)備不因為失效而停機的可能性或概率。它是產(chǎn)品或系統(tǒng)在任一時間執(zhí)行任務(wù)時，處于工作狀態(tài)和可使用狀態(tài)的程度。分為運行可用性運行可用性和內(nèi)在可用性內(nèi)在可用性運行可用性定義： MTBM:兩次維修之間間隔時間包括糾正性和預(yù)防性維修 MDT：平均停工時間：包括糾正性、預(yù)防性維修時間和等待時間維修之間的時間（MTBM）運行可用性MTBM平均停工時間（MDT） 內(nèi)在可用性定義：內(nèi)在可用性定義： MTBF:平均失效間隔時間 MTTR：平均修理時間平均失效間隔時間（MT

5、BF）內(nèi)在可用性MTBF 平均修理時間（MTTR）練習(xí)練習(xí) 例1、某設(shè)備平均間隔時間是900h，為了保證該設(shè)備運行可用性不小于0.9，則平均停工時間需控制在多少？ 例2、某機器3年平均停工時間為20h，兩次維修之間平均時間間隔980h，求運行可用性？ 例3、某機器平均失效間隔時間198h，平均修理時間2h，求機器的內(nèi)在可用性？ 可靠性水平或相應(yīng)的能力可以通過可靠度、失效性、平均失效時間、平均失效間隔時間等來度量。 可靠性隨時間變化的規(guī)律可以通過可靠度函數(shù)、產(chǎn)品壽命線、累積失效函數(shù)、失效概率密度等來表示。 系統(tǒng)的可靠性通過分析各個元件的構(gòu)成形式及其可靠性計算和預(yù)測。第二節(jié) 可靠性的度量第二節(jié) 可

6、靠性的度量 1、單元可靠性的度量 失效率=總失效數(shù)/總運行時數(shù) 失效率的倒數(shù)=總運行時數(shù)/總失效數(shù)： 代表平均失效時間（MTTF）（不能修的）或平均失效時間間隔（MTBF）（能修的） （1）失效率和失效率曲線AB0 500 4500 5000 h 累計累計失效失效百分百分比比早期早期失效失效可用可用壽命壽命損耗損耗期期失效率失效率 實際失效率的計算 R=總失效數(shù)總失效數(shù)/總單元運行時數(shù)總單元運行時數(shù) 或R=總失效數(shù)總失效數(shù)/（試驗單元數(shù)（試驗單元數(shù)*試驗時數(shù)）試驗時數(shù)）第二節(jié) 可靠性的度量 （2）可靠度函數(shù)）可靠度函數(shù) R(t) R(t)：即產(chǎn)品在規(guī)定時間內(nèi)不發(fā)生失效的概率 R(t)=P（tT

7、）t為時間變量，T為發(fā)生失效的時間，有時為產(chǎn)品壽命。 R(t)的確定 失效密度函數(shù)： 累計失效分布函數(shù)： 可靠性函數(shù)： 代表失效率只要理解就可以，一般不用計算！)0()(tetftTeTF 1)(TeTFTR)(1)(第二節(jié) 可靠性的度量f（t）時間時間失效失效概率概率TF（T）R（T） 二、系統(tǒng)可靠性的度量與預(yù)測二、系統(tǒng)可靠性的度量與預(yù)測 （1）串聯(lián)系統(tǒng)：串聯(lián)系統(tǒng)：一個環(huán)節(jié)失效，系統(tǒng)失效 其可靠性遵循乘法概率（后一環(huán)節(jié)可靠性受前一環(huán)節(jié)的影響） Rs=R1R2R3Rn 如:一流水線上有三元件，各元件的可靠性為0.997，0.98，0.975，則系統(tǒng)可靠性 Rs=R1R2R3Rn=0.997*0

8、.98*0.975=0.953第二節(jié) 可靠性的度量 （2）并聯(lián)系統(tǒng)：并聯(lián)系統(tǒng)：一個環(huán)節(jié)失效，其他環(huán)節(jié)正常運行；所有環(huán)節(jié)失效，系統(tǒng)失效。 先計算每一個環(huán)節(jié)失效概率，系統(tǒng)中所有環(huán)節(jié)整體失效概率為每一個環(huán)節(jié)失效概率的積，系統(tǒng)的可靠性為：1-整體失效概率 Rs=1-（1-R1）（1-R2）（1-R3）（1-Rn） 如：某系統(tǒng)在某一運行元件外建立了四套保護元件，每個元件的可靠性為0.99，則系統(tǒng)可靠性為： Rs=1-（1-R1）（1-R2）（1-R3）（1-Rn） =1-（1-0.99）（1-0.99） =0.9999999999第二節(jié) 可靠性的度量 例1：某元件可靠性為0.95，求下列系統(tǒng)的可靠性？

9、例2：求系統(tǒng)的可靠性？0.950.90.90.90.9第三節(jié) 可靠性工程 可靠性工程：可靠性工程：指關(guān)于設(shè)計、制造和保護產(chǎn)品具有高可靠性的知識和技術(shù)。 1、可靠性設(shè)計、可靠性設(shè)計 過程： 規(guī)定可靠性的要求 建立可靠性模式 分配可靠性 預(yù)測可靠性 正式確定產(chǎn)品可靠性設(shè)計的原則和要求，形成設(shè)計標準和規(guī)范 選擇和控制元件。 必要時進行環(huán)境、維修等輔助設(shè)計 提高可靠性的方法：提高可靠性的方法： 選擇標準化的元器件選擇標準化的元器件 使用冗余技術(shù)使用冗余技術(shù) 耐環(huán)境設(shè)計耐環(huán)境設(shè)計 維修性設(shè)計維修性設(shè)計第三節(jié) 可靠性工程 二、可靠性分析二、可靠性分析 方法：故障模式及影響分析（FMEA）和故障樹分析（FT

10、A） （1）故障模式及影響分析 定義：在產(chǎn)品設(shè)計過程中，通過對產(chǎn)品各個組成單元潛在的各種故障模式及其對產(chǎn)品功能的影響進行分析，提出可能采取的糾正預(yù)防措施，以提高產(chǎn)品固有可靠性的一種方法。第三節(jié) 可靠性工程 故障模式及影響分析的基本過程故障模式及影響分析的基本過程 （1）了解和掌握產(chǎn)品資料 （2）確定產(chǎn)品的功能要求，選擇分析的層次 （3）找出所有的故障模式 （4）分析原因和影響 （5）制定糾正措施 （6）分析和評價產(chǎn)生危害的嚴酷程度第三節(jié) 可靠性工程 對單元件須掌握的詳細信息： 故障模式-表現(xiàn)產(chǎn)品如何發(fā)生故障 故障原因 故障影響-產(chǎn)品或子系統(tǒng)在其所運行的領(lǐng)域?qū)Ξa(chǎn)品或系統(tǒng)的影響。 糾正措施說明根據(jù)

11、影響程度需要采取的糾正措施 危害點評-評價影響程度，特別是危害嚴酷度分析 （2）故障樹分析 類似于因果分析中的魚刺圖第三節(jié) 可靠性工程 三、可靠性試驗三、可靠性試驗 是對產(chǎn)品可靠性進行調(diào)查、分析和評價的手段。通過試驗發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計、元器件、原材料和工藝方面的缺陷或潛在故障，以采取有效措施，提高產(chǎn)品可靠性第三節(jié) 可靠性工程 可靠性試驗的種類：可靠性試驗的種類： 可靠性測定試驗：用于測定產(chǎn)品的可靠性，確定可靠性的各項指標。到一定時間或故障數(shù)到一定數(shù)量即停止。 可靠性鑒定試驗：用有代表性的產(chǎn)品，在規(guī)定條件下鑒定產(chǎn)品可靠性的相關(guān)數(shù)據(jù)。 可靠性驗收試驗：交付的產(chǎn)品抽樣，測定產(chǎn)品性能是否符合要求。 環(huán)境應(yīng)力

12、篩選試驗：對產(chǎn)品施加環(huán)境應(yīng)力，篩選可靠性高的產(chǎn)品 可靠性增長試驗：規(guī)定環(huán)境下產(chǎn)品可靠性是否提高第三節(jié) 可靠性工程第四節(jié) 可靠性管理 可靠性管理可靠性管理是指在實現(xiàn)產(chǎn)品或系統(tǒng)的可靠性過程中，建立、實現(xiàn)和保持可靠性目標的全過程。 可靠性管理的基本要求：可靠性管理的基本要求： 貫徹預(yù)防為主的思想，從頭開始，從產(chǎn)品開發(fā)開始就將貫徹預(yù)防為主的思想，從頭開始，從產(chǎn)品開發(fā)開始就將性能、可靠性、進度、費用等進行綜合權(quán)衡，同時特別性能、可靠性、進度、費用等進行綜合權(quán)衡，同時特別重視可靠性管理和信息工作，與技術(shù)狀態(tài)管理相結(jié)合，重視可靠性管理和信息工作，與技術(shù)狀態(tài)管理相結(jié)合，建立故障分析、報告和糾正措施。建立故障分

13、析、報告和糾正措施。第四節(jié) 可靠性管理 一、可靠性管理的一般步驟 1、定義顧客的效能要求 2、確定重要的經(jīng)濟因素并評估它們與可靠性要求之間的關(guān)系 3、定義產(chǎn)品使用的環(huán)境和條件 4、選擇可滿足可靠性要求及 成本準則的元件、設(shè)計和供應(yīng)商 5、確定機器和設(shè)備的可靠性要求及其在制造過程中對產(chǎn)品可靠性的影響 6、分析現(xiàn)場可靠性數(shù)據(jù)作為一種質(zhì)量改進的方法 二、可靠性管理的內(nèi)容二、可靠性管理的內(nèi)容 a 可靠性目標的確立可靠性目標的確立 完美的可靠性不現(xiàn)實且成本高，成本高則價格高，達到顧客不愿支付的價格。因此必須在經(jīng)濟因素和成本最小化之間平衡 b 設(shè)計過程可靠性管理設(shè)計過程可靠性管理 產(chǎn)品或系統(tǒng)的效能特征、運行條件、效能持續(xù)期支配著設(shè)計。第四節(jié) 可靠性管理 c 制造過程可靠性管理制造過程可靠性管理 原材料、設(shè)備、工人影響可靠性，預(yù)防性維修活動也十分重要 d 包裝、運輸和防護可靠性管理包裝、運輸和防護可靠性