注冊可靠性工程師考試必備復(fù)習(xí)資料

1、、可靠性概論可靠性工程的開展及其重要性1、可靠性工程起源及第二次世界大戰(zhàn)日本，齊藤善三郎 。20 世紀(jì) 60 年代是 可靠性全面開展的階段， 20 世紀(jì) 70 年代是可靠性開展步入成熟的階段， 20 世界 80 年代是可靠性工程向更深更廣的方向開展。2、1950年 12月，美國成立了“電子設(shè)備可靠性專門委員會(huì)， 1952年 8月， 組成“電子設(shè)備可靠性咨詢組AGREE 1957年6月發(fā)表？軍用電子設(shè)備可靠性?, 標(biāo)志著可靠性已經(jīng)成為一門獨(dú)立的學(xué)科，是可靠性開展的重要里程碑。3、可靠性工作的重要性和緊迫性： 武器裝備的可靠性是發(fā)揮作戰(zhàn)效能的關(guān)鍵， 民用產(chǎn)品的可靠性是用戶滿意的關(guān)鍵成為參及國際競爭

2、的關(guān)鍵因素是影響 企業(yè)盈利的關(guān)鍵是影響企業(yè)創(chuàng)立品牌的關(guān)鍵是實(shí)現(xiàn)由制造大國向制造強(qiáng)國 轉(zhuǎn)變的必由之路。4、可靠性關(guān)鍵產(chǎn)品是指一旦發(fā)生故障會(huì)嚴(yán)重影響平安性、可用性、任務(wù)成功及 壽命周期費(fèi)用的產(chǎn)品、價(jià)格昂貴的產(chǎn)品?？煽啃远x及分類1 、產(chǎn)品可靠性 指產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。 概率度量成為可靠度。2、壽命剖面 是指產(chǎn)品從制造到壽命終結(jié)或退出使用這段時(shí)間內(nèi)所經(jīng)歷的全部事 件和環(huán)境的時(shí)序描述， 包含一個(gè)或幾個(gè)任務(wù)剖面。 任務(wù)剖面是指產(chǎn)品在完成規(guī)定 任務(wù)這段時(shí)間內(nèi)所經(jīng)歷的事件和環(huán)境的時(shí)序描述。3、產(chǎn)品可靠性可分為固有和使用可靠性，固有可靠性水平肯定比使用可靠性水 平高。產(chǎn)品可靠

3、性也可分為根本可靠性和任務(wù)可靠性。 根本可靠性是產(chǎn)品在規(guī)定條件下 和規(guī)定時(shí)間內(nèi)無故障工作的能力，它反映產(chǎn)品對(duì)維修資源 的要求。任務(wù)可靠 性是產(chǎn)品在規(guī)定的任務(wù)剖面內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。 同一產(chǎn)品的根本可靠性水平 肯定比任務(wù)可靠性水平要低。故障及其分類1、故障模式 是指故障的表現(xiàn)形式，如短路、開路、斷裂等。 故障機(jī)理 是指引起 故障的物理、化學(xué)或生物的過程。故障原因是指引起故障的設(shè)計(jì)、制造、使用和 維修等有關(guān)的原因。2、非關(guān)聯(lián)故障 是指已經(jīng)證實(shí)未按規(guī)定的條件使用而引起的故障，或已經(jīng)證實(shí)僅 屬某項(xiàng)將不采用的設(shè)計(jì)所引起的故障， 關(guān)聯(lián)故障才能作為評(píng)價(jià)產(chǎn)品可靠性的故障 數(shù)。可靠性常用度量參數(shù)1、故障率入(

4、t)是工作到某時(shí)刻尚未發(fā)生故障的產(chǎn)品，在該時(shí)刻后單位時(shí)間內(nèi)發(fā) 生故障的概率。單位為 1 0-9/h ，稱為菲特。2、故障率是故障的一個(gè)相對(duì)率，及樣本量無關(guān)。3、MTTF平均失效前時(shí)間，描述不可修復(fù)產(chǎn)品。在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi) 產(chǎn)品壽命單位總數(shù)及失效產(chǎn)品總數(shù)之比。4、MTBF平均故障間隔時(shí)間，描述可修復(fù)產(chǎn)品。 MTBF=1指數(shù)分布入故障 率為常數(shù)。5、故障服從指數(shù)分布，故障率為常數(shù)入，此時(shí)可靠度為 R t=eA(- X t)產(chǎn)品故障率盆浴曲線1、早期故障期： 主要是設(shè)計(jì)及制造中的缺陷導(dǎo)致； 偶然故障期： 有偶然因素引起；耗損故障期： 由老化、疲勞、磨損、腐蝕等耗損性因素引起。2、平安性分析

5、方法： 危險(xiǎn)源檢查單法；工程經(jīng)歷法；其他分析方法失效模式 影響及危害性分析、失效樹分析、事件樹分析、報(bào)警時(shí)間分析、警示及報(bào)警分析 等二、可靠性數(shù)學(xué)根底1、樣本標(biāo)準(zhǔn)差可用于描述隨機(jī)變量樣本數(shù)據(jù)的離散性的統(tǒng)計(jì)量2、樣本均值、樣本中位數(shù)、樣本眾數(shù)可以用于描述隨機(jī)變量樣本數(shù)據(jù)的中心特 征的統(tǒng)計(jì)量3、樣本均值屬于樣本矩?？煽啃怨こ讨谐Ｓ玫母怕史植?、離散型隨機(jī)變量分布：二項(xiàng)分布、泊松分布。 連續(xù)型隨機(jī)變量分布：指數(shù)、正太、對(duì)數(shù)正態(tài)、威布爾分布。2、指數(shù)分布：f(x)= X eA(- X x), Fx=1-eA(- X x)指數(shù)分布的均值卩=1/ X,方差c A2=1/ x A2指數(shù)分布的性質(zhì)：失效率X等

6、于常數(shù)；平均壽命B及失效率互為倒數(shù)；指數(shù)分布 “無記憶性。3、正態(tài)分布具有對(duì)稱性，計(jì)為N卩，6八2，卩決定正態(tài)分布曲線的位置，代 表分布的中心傾向，c A2決定正態(tài)分布曲線的形狀，表示分布的離散程度。4、威布爾分布 既包括故障率為常數(shù)的模型， 也包括故障率隨時(shí)間變化的遞減 早 期故障和遞增耗損故障模型。參數(shù)估計(jì)1、點(diǎn)估計(jì)的解析法： 矩法只適用于完全樣本；最好線性無偏估計(jì)和不變估計(jì)只 適用于定數(shù)截尾情況； 極大似然法和最小二乘法適用于所有情況， 極大似然法是 精度最好的方法。2、極大似然估計(jì) 利用總體分布函數(shù)表達(dá)式及樣本數(shù)據(jù)來建立似然函數(shù)。具有一 致性、有效性和漸近無偏性等。3、置信區(qū)間表示計(jì)算

7、估計(jì)的準(zhǔn)確程度，置信度表示估計(jì)結(jié)果的可信性。三、可靠性設(shè)計(jì)及分析3.1 可靠性建模、分配及預(yù)計(jì)1、可靠性模型包括可靠性框圖及其相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型；可靠性模型分為根本可靠 性模型用于計(jì)算故障率或平均故障間隔時(shí)間，串聯(lián)模型和任務(wù)可靠性模型。2、建立可靠性模型的目的： 明確各單元之間的可靠性邏輯關(guān)系及其數(shù)學(xué)模型 利用模型進(jìn)展可靠性定量分配和預(yù)計(jì)， 發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的薄弱環(huán)節(jié)， 以改良設(shè)計(jì) 對(duì)不同的設(shè)計(jì)方案進(jìn)展比擬，為設(shè)計(jì)決策提供依據(jù)。3、可靠性建模主要步驟： 明確產(chǎn)品定義、繪制可靠性框圖、建立數(shù)學(xué)模型。4、非貯備模型： 串聯(lián)模型；工作貯備模型：并聯(lián)模型最簡單 、表決模型、橋 聯(lián)模型；非工作貯備模型：旁聯(lián)模型。

8、5、串聯(lián)系統(tǒng)的失效率，指數(shù)分布時(shí)，相加。6、采用并聯(lián)模型，提高了產(chǎn)品的任務(wù)可靠性，而根本可靠性降低，同時(shí)增加了 產(chǎn)品的重量、體積等。7、可靠性分配 是一個(gè)由整體到局部、由上到下的分解過程。分配方法有評(píng)分分 配法、比例組合法、AGREED、均等分配法。8、評(píng)分分配法考慮因素： 復(fù)雜度、技術(shù)成熟度、 重要度、工作時(shí)間和環(huán)境條件。9、可靠性分配目的： 明確各單元的可靠性定量要求發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的薄弱環(huán)節(jié) 對(duì)不同的設(shè)計(jì)方案進(jìn)展比擬， 為設(shè)計(jì)決策提供依據(jù)作為可靠性試驗(yàn)及評(píng)估的 依據(jù)之一。10、可靠性預(yù)計(jì) 是一個(gè)由局部到整體、 由下到上的過程。 預(yù)計(jì)方法：評(píng)分預(yù)計(jì)法、 元器件計(jì)數(shù)法初步設(shè)計(jì)階段 、應(yīng)力分析法詳細(xì)

9、設(shè)計(jì)階段和相似產(chǎn)品法。11、評(píng)分預(yù)計(jì)法考慮因素： 復(fù)雜度、技術(shù)成熟度、工作時(shí)間比率、環(huán)境嚴(yán)酷度。12、應(yīng)力分析法需要數(shù)據(jù)： 元器件種類、 數(shù)量、質(zhì)量等級(jí)、工作環(huán)境、使用應(yīng)力。13、可靠性預(yù)計(jì)目的 將預(yù)計(jì)結(jié)果及要求的可靠性指標(biāo)相比擬， 是否能夠到達(dá)客 戶要求在方案階段， 通過對(duì)不同方案預(yù)計(jì)值的比擬， 選擇優(yōu)化方案在研制階 段，通過預(yù)計(jì)，發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的薄弱環(huán)節(jié)，以便加以改良為可靠性增長試驗(yàn)、驗(yàn) 證試驗(yàn)及費(fèi)用核算等提供數(shù)據(jù)通過預(yù)計(jì)為可靠性分配提供對(duì)照依據(jù)。3.2 故障模式、影響及危害性分析 FMECA1、故障影響分為 局部影響、高一層次影響、最終影響。2、嚴(yán)酷度是根據(jù)產(chǎn)品每一個(gè)故障模式的最終影響的嚴(yán)重

10、程度確定的。I災(zāi)難的、II 致命的、 III 中等的、 IV 輕度的3、繪制危害性矩陣圖的方法： 橫坐標(biāo)一般按等距離標(biāo)示嚴(yán)酷度類別，縱坐標(biāo)為 產(chǎn)品危害度或故障模式危害度或故障模式概率等級(jí)。4、CA分析方法有評(píng)分排序法和危害性矩陣方法定量、定性分析方法5、過程FMECA簡稱PFMECA針對(duì)生產(chǎn)過程中每個(gè)工藝步驟可能發(fā)生的故障模 式、原因及其對(duì)產(chǎn)品造成的影響進(jìn)展分析。 工藝故障模式是指不能滿足產(chǎn)品加工、 裝配過程要求和/或設(shè)計(jì)意圖的工藝缺陷。在 PFMECA中，一般不考慮產(chǎn)品設(shè)計(jì) 中的缺陷。工藝故障影響程度：災(zāi)難的、嚴(yán)重的、中等的、輕度的。6風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先數(shù)RPN是工藝模式的嚴(yán)酷度等級(jí)、發(fā)生概率等級(jí)和被

11、檢測難度 等級(jí)的乘積。3.3 故障樹分析 FTA1、FMECA是采用自下而上的邏輯歸納法，從最根本的零部件故障分析到最終產(chǎn) 品故障，從故障的原因分析到故障的后果； FTA是采用自上而下的邏輯演繹法， 從最終的故障分析到根本零部件的故障，從故障的后果分析到故障的原因。2、FTA的主要目的：幫助判明潛在的故障模式和災(zāi)難性危險(xiǎn)因素，發(fā)現(xiàn)可靠性 和平安性薄弱環(huán)節(jié)，以便采取改良設(shè)計(jì)；幫助診斷故障，改良使用維修方案。3、有為及門，僅當(dāng)所有事件發(fā)生時(shí)，輸出事件才發(fā)生。有為或門，至少一個(gè)輸入事件發(fā)生時(shí)，輸出事件就發(fā)生。4、建立故障樹的方法： 演繹法、計(jì)算機(jī)輔助建樹的合成法或決策表法。 建立故障樹的規(guī)那么： 明

12、確建樹的邊界條件， 確定簡化系統(tǒng)圖故障時(shí)間應(yīng)嚴(yán) 格定義從上向下逐級(jí)建樹建樹時(shí)不允許門 -門直接相連用直接事件逐步取 代間接事件處理共因事件和互斥事件。5、割集的含義： 故障樹中一些底事件的集合，當(dāng)這些底事件同時(shí)發(fā)生時(shí)，頂事 件必然發(fā)生。最小割集的含義： 將割集中所含的底事件任意去掉一個(gè)就不再成為割集。6、求最小割集的方法： 下行法和上行法。下行法：及門只增加割集的階數(shù)；或門只增加割集的個(gè)數(shù)，不增加割集的階數(shù)。7、最小割集的定性比擬： 階數(shù)越小的最小割集越重要；在低階最小割集中出現(xiàn) 的底事件比高階最小割集中的底事件重要； 在最小割集階數(shù)一樣的條件下， 在不 同最小割集中重復(fù)出現(xiàn)的次數(shù)越多的底事件

13、越重要。3.4 可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)那么的制定及實(shí)施1 、通用可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)那么： 簡化設(shè)計(jì)；冗余設(shè)計(jì)；熱設(shè)計(jì)；環(huán)境防護(hù)設(shè)計(jì)防 潮濕設(shè)計(jì)、防鹽霧腐蝕設(shè)計(jì)、防霉菌設(shè)計(jì)、耐沖擊、振動(dòng)和噪音設(shè)計(jì)；耐沖擊、 振動(dòng)的安裝設(shè)計(jì)； 原材料、零部件和元器件選用； 包裝、貯存、裝卸及運(yùn)輸設(shè)計(jì)；電磁兼容設(shè)計(jì)3.5 電子產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)及分析1、電子產(chǎn)品可靠性技術(shù)方法： 元器件的選用及控制、降額設(shè)計(jì)、熱設(shè)計(jì)、電子 產(chǎn)品容差分析、潛在電路分析等。2、元器件選用原那么： 等級(jí)滿足開發(fā)產(chǎn)品的要求選擇成熟的、 質(zhì)量穩(wěn)定的、 有質(zhì)量等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)元器件選擇有開展前途的元器件， 盡量減少或不選擇限制使 用的元器件不允許選擇已經(jīng)淘汰的或國外已經(jīng)

14、停產(chǎn)的貨將要停產(chǎn)的元器件。3、降額設(shè)計(jì)： 是指通過有目的的設(shè)計(jì)使元器件或設(shè)備工作時(shí)所承受的工作應(yīng)力 低于元器件或設(shè)備規(guī)定的額定值， 從而到達(dá)降低元器件或設(shè)備的故障率， 并提高 電子產(chǎn)品工作可靠性的目的。 過度降額會(huì)使效益下降， 產(chǎn)品的體積、 重量和本錢 都會(huì)增加。4、降額設(shè)計(jì)：降額因子 是指元器件實(shí)際工作應(yīng)力及額定應(yīng)力之比。降額參數(shù)是 指影響元器件失效率的有關(guān)性能參數(shù)及環(huán)境應(yīng)力參數(shù)。5、降額等級(jí)確定因素： 可靠性、維修性、平安性、尺寸、重量及壽命期內(nèi)的維 修費(fèi)用。6、熱設(shè)計(jì)：控制電子產(chǎn)品內(nèi)部的所有電子元器件的溫度使其在產(chǎn)品所處的工作 環(huán)境條件下不超過規(guī)定的最高允許溫度，從而保證電子產(chǎn)品正常、可

15、靠地工作。7、 電子產(chǎn)品熱設(shè)計(jì)相關(guān)的國家軍用標(biāo)準(zhǔn)有： GJB450A2004?裝備可靠性工作通用 要求？、GJB/Z271992?電子設(shè)備可靠性熱設(shè)計(jì)手冊？、GJB/Z 299B1998?電子設(shè)備 可靠性預(yù)計(jì)手冊 ?。8、熱設(shè)計(jì)的根本原那么： 通過控制散熱量的大小來控制溫度上升選擇合理的熱傳遞方式盡量減小各種熱阻， 控制元器件的溫度采用的冷卻系統(tǒng)應(yīng)簡單 經(jīng)濟(jì)，并適應(yīng)電子產(chǎn)品所在的環(huán)境條件的要求應(yīng)考慮尺寸和重量、耗熱量、經(jīng)濟(jì)性、及失效率對(duì)應(yīng)的元器件最高允許溫度、 電路布局、 產(chǎn)品的復(fù)雜程度等因素 應(yīng)及電氣及機(jī)械設(shè)計(jì)同時(shí)進(jìn)展不得有損于產(chǎn)品的電性能最正確熱設(shè)計(jì)及 最正確電路設(shè)計(jì)有矛盾時(shí)， 應(yīng)采用折中

16、的解決方法應(yīng)盡量減少熱設(shè)計(jì)中的誤差。9、熱設(shè)計(jì)目標(biāo) 一般為產(chǎn)品內(nèi)部元器件允許的最高溫度，根據(jù)熱設(shè)計(jì)目標(biāo)及產(chǎn)品 的構(gòu)造、體積、重量進(jìn)展，主要的熱設(shè)計(jì)方法包括冷卻方法的選擇、元器件的安 裝及布局、印制電路板散熱構(gòu)造的設(shè)計(jì)和機(jī)箱散熱構(gòu)造的設(shè)計(jì)。10、熱設(shè)計(jì)目標(biāo)確實(shí)定： 通常根據(jù)產(chǎn)品的可靠性及工作的環(huán)境條件來確定； 工程 上，通常采用元器件經(jīng)降額設(shè)計(jì)后允許的最高溫度值作為熱設(shè)計(jì)目標(biāo)； 根據(jù)元器 件失效率及工作溫度之間的關(guān)系，將允許的最高工作溫度作為熱設(shè)計(jì)的目標(biāo)。11、電子產(chǎn)品常用冷卻方法： 自然冷卻、強(qiáng)迫空氣冷卻、強(qiáng)迫液體冷卻和蒸發(fā)冷 卻。12、容差分析方法： 最壞情況分析法、仿真、階矩法。13、容差

17、分析技術(shù) 是一種預(yù)測電路性能參數(shù)穩(wěn)定性的方法。 電路性能參數(shù)發(fā)生變 化的主要表現(xiàn)有性能不穩(wěn)定、參數(shù)發(fā)生偏移漂移 、退化。電路容差分析一般 在研制階段的中后期開展。14、潛在電路 是設(shè)計(jì)者無意中設(shè)計(jì)進(jìn)系統(tǒng)的， 屬于非失效相關(guān)的設(shè)計(jì)問題。 潛在 電路包括 潛在路徑、潛在時(shí)序、潛在指示、潛在標(biāo)志。3.6 機(jī)械產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)及分析1、機(jī)械產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)方法分為定性設(shè)計(jì)方法和定量設(shè)計(jì)方法，機(jī)械可靠性定 量設(shè)計(jì)的主要方法是概率設(shè)計(jì)法以應(yīng)力 -強(qiáng)度干預(yù)模型和功能失效極限狀態(tài)函 數(shù)理論為根底，將及設(shè)計(jì)有關(guān)的載荷、強(qiáng)度、尺寸、壽命等都視為服從一定分布 的隨機(jī)變量，掌握它們的分布規(guī)律并利用概率方法計(jì)算出給定設(shè)計(jì)條

18、件下產(chǎn)品的 失效概率和可靠度，以保證所設(shè)計(jì)的機(jī)械產(chǎn)品符合給定的可靠性要求 。2、機(jī)械產(chǎn)品的可靠性度量參數(shù)： 可靠度、壽命和可靠壽命、平均故障間隔時(shí)間 / 里程。3、機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)?？紤]的隨機(jī)因素： 幾何尺寸、材料性能、載荷。4、應(yīng)力 -強(qiáng)度干預(yù)模型： 應(yīng)力是引起產(chǎn)品失效的各種因素的統(tǒng)稱，強(qiáng)度是產(chǎn)品抵 抗失效發(fā)生的各種因素的統(tǒng)稱。應(yīng)力包括載荷力、力矩、轉(zhuǎn)矩等 、位移、應(yīng) 變、溫度、磨損量、電流、電壓等。應(yīng)力和強(qiáng)度都是服從一定分布的隨機(jī)變量。 應(yīng)力小于強(qiáng)度，不發(fā)生失效；應(yīng)力大于強(qiáng)度，發(fā)生失效。四、可靠性試驗(yàn)1、可靠性試驗(yàn)的目的和作用： 發(fā)現(xiàn)各種缺陷和故障；確認(rèn)產(chǎn)品是否符合可靠性 要求；為評(píng)估和改良

19、產(chǎn)品可靠性提供信息。2、工程試驗(yàn)的目的 是暴露產(chǎn)品各方面存在的缺陷、薄弱環(huán)節(jié)和故障，為提高產(chǎn) 品可靠性提供信息。 統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)的目的是驗(yàn)證產(chǎn)品是否到達(dá)了規(guī)定的可靠性或壽命 要求。3、工程試驗(yàn) 包含環(huán)境應(yīng)力篩選、可靠性研制試驗(yàn)、可靠性增長試驗(yàn)； 統(tǒng)計(jì)試驗(yàn) 包含可靠性鑒定試驗(yàn)、可靠性驗(yàn)收試驗(yàn)、壽命試驗(yàn)。4、各種試驗(yàn)適用時(shí)機(jī)： 環(huán)境應(yīng)力篩選 -產(chǎn)品的研發(fā)階段、生產(chǎn)階段；可靠性研制 試驗(yàn) -產(chǎn)品研發(fā)階段的早期和中期；可靠性增長試驗(yàn) -產(chǎn)品的研發(fā)階段中期，產(chǎn)品 的技術(shù)狀態(tài)大局部已經(jīng)確定；可靠性鑒定試驗(yàn) -產(chǎn)品設(shè)計(jì)確認(rèn)階段，產(chǎn)品通過環(huán) 境應(yīng)力篩選、環(huán)境鑒定試驗(yàn)之后，產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)已經(jīng)固話；可靠性驗(yàn)收試驗(yàn) -

20、產(chǎn)品批量生產(chǎn)階段；壽命試驗(yàn)-產(chǎn)品設(shè)計(jì)定型階段。 產(chǎn)品通過環(huán)境鑒定試驗(yàn)之后， 產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)已經(jīng)固化。4.1 環(huán)境應(yīng)力篩選 ESS1、ESS是通過向電子產(chǎn)品施加合理的環(huán)境應(yīng)力和電應(yīng)力， 將其內(nèi)部的潛在缺陷激 發(fā)成為故障，并通過檢測發(fā)現(xiàn)和排除的過程，是一種工藝手段，也是一種試驗(yàn)。2、ESS目的是發(fā)現(xiàn)和排除不良元器件、制造工藝和其他原因引入的缺陷所造成 的早期故障。3、 環(huán)境應(yīng)力篩選應(yīng)在元器件、組件、部件等產(chǎn)品層次上1 00%進(jìn)展。4、ESS的條件：能夠很快析出潛在缺陷，包括暴露設(shè)計(jì)缺陷；不會(huì)誘發(fā)附加的 故障，消耗受篩產(chǎn)品的壽命。5、ESS應(yīng)力類型：溫度應(yīng)力：恒定高溫、溫度循環(huán)慢、快速溫變、溫度沖擊

21、； 振動(dòng)應(yīng)力：掃頻正弦、隨機(jī)振動(dòng)。6 ESS溫度循環(huán)：包括慢速溫變和快速溫變；對(duì)篩選效果最有影響的是溫度變 化范圍、 溫度變化速率以及循環(huán)次數(shù)； 循環(huán)次數(shù)的增加能夠累計(jì)激發(fā)效應(yīng)； 提高 溫度變化范圍和變化速率能加強(qiáng)產(chǎn)品的熱脹冷縮程度。7、 ESS溫度循環(huán)激發(fā)的故障模式： 涂層、材料或線頭上各種微觀裂紋擴(kuò)大；聯(lián) 結(jié)不好的接頭松弛； 螺釘連接或鉚接不當(dāng)?shù)慕宇^松弛； 機(jī)械張力缺乏的壓配接頭 松弛；質(zhì)量差的釬焊接觸電阻加大或造成開路；粒子污染；密封失效。8、ESS隨機(jī)振動(dòng)：產(chǎn)品在不同的頻率上同時(shí)受到應(yīng)力，使產(chǎn)品的許多共振點(diǎn)同 時(shí)受到鼓勵(lì)； 篩選所需持續(xù)時(shí)間大大縮短， 其持續(xù)時(shí)間可以減少到掃頻正弦振動(dòng)

22、時(shí)間的 1/31/5 ；一般在 1530 分鐘內(nèi)均能產(chǎn)生較好效果；過分延長振動(dòng)時(shí)間， 篩選效果不明顯，且可能帶來損傷。9、應(yīng)力篩選效果比擬：溫度循環(huán)隨機(jī)振動(dòng)恒定溫度電應(yīng)力溫度沖擊 定頻掃頻低溫。10、 常規(guī)篩選實(shí)施過程一般包括試驗(yàn)前準(zhǔn)備工作、 初始性能檢測、 尋找和排除故 障先隨機(jī)振動(dòng)后溫度循環(huán)及無故障檢驗(yàn)先溫度循環(huán)后隨機(jī)振動(dòng) 、最終性 能檢測四個(gè)階段。4.2 可靠性研制實(shí)驗(yàn) TAAF1、可靠性研制實(shí)驗(yàn)通過對(duì)受試產(chǎn)品施加應(yīng)力，將產(chǎn)品中存在的材料、元器件、 設(shè)計(jì)和工藝缺陷激發(fā)成為故障， 進(jìn)展故障分析定位后采取糾正措施加以排除的過 程。即TAAF過程。2、可靠性研制實(shí)驗(yàn)分類： 可靠性增長摸底實(shí)驗(yàn)

23、（或摸底實(shí)驗(yàn) ）、可靠性強(qiáng)化實(shí)驗(yàn) RET或高加速壽命實(shí)驗(yàn)HALT。3、可靠性強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)應(yīng)力施加順序： 試驗(yàn)破壞性應(yīng)力由弱到強(qiáng)，先低溫后高溫； 先溫度后振動(dòng)；先單應(yīng)力后綜合應(yīng)力。4、可靠性增長摸底試驗(yàn)剖面：模擬產(chǎn)品實(shí)際的使用條件制定試驗(yàn)剖面，包括環(huán) 境條件、工作條件和使用維護(hù)條件。試驗(yàn)在產(chǎn)品研發(fā)階段，沒有很多實(shí)測數(shù)據(jù)； 按GJB899可靠性鑒定和驗(yàn)收試驗(yàn)？確定試驗(yàn)剖面。5、可靠性強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)應(yīng)力有： 低溫、高溫、快速溫變循環(huán)、振動(dòng)、濕度以 及綜合環(huán)境，還可以施加產(chǎn)品規(guī)定的其他應(yīng)力，如電應(yīng)力、沖擊力等。6、高/ 低溫步進(jìn)應(yīng)力施加方法： 起始溫度一般在室溫貨某一接近室溫的條件下開 場；每步保持時(shí)間包

24、括產(chǎn)品完全熱 /冷透的時(shí)間和產(chǎn)品檢測所需時(shí)間，通常在 1020分鐘；步長通常為10C，某些時(shí)候可以增加到20或減小到5, 般在極 限后，調(diào)整為 5。7、快速溫變循環(huán)應(yīng)力施加方法： 上下限溫度不超過破壞極限的 80或采用低溫工 作極限加5為上限，高溫減5為下限；溫變率一般在1560C/min之間；上下限 溫度保持時(shí)間為 1020分鐘；溫度循環(huán)次數(shù)不超過 6次。8、振動(dòng)步進(jìn)應(yīng)力施加方法：全軸臺(tái)振動(dòng)步進(jìn)應(yīng)力試驗(yàn)的初始值為 35Grms,電 動(dòng)臺(tái)振動(dòng)步進(jìn)應(yīng)力試驗(yàn)的初始值為 12Grms振動(dòng)穩(wěn)定后駐留時(shí)間一般為 510 分鐘；全軸臺(tái)振動(dòng)步進(jìn)應(yīng)力步長一般為 35Grms一般不超過lOGrms,電動(dòng)臺(tái)振動(dòng)步

25、進(jìn)應(yīng)力一般為23Grms, 般不超過5Grms。4.3 可靠性增長實(shí)驗(yàn)RGT1 、RGT 的對(duì)象選擇原那么： 重要度較高、較為復(fù)雜、新研發(fā)、缺乏繼承性的產(chǎn) 品；在研發(fā)試驗(yàn)和系統(tǒng)綜合試驗(yàn)、 現(xiàn)場使用中問題較多的產(chǎn)品； 對(duì)產(chǎn)品可靠性指 標(biāo)影響較大的單元。2、可靠性增長試驗(yàn)剖面一般應(yīng)及該產(chǎn)品的可靠性鑒定試驗(yàn)剖面一致。3、 RGT方案增長曲線為可靠性跟蹤提供基線，作為監(jiān)控試驗(yàn)的依據(jù)。含有5個(gè) 參數(shù)：可靠性增長的目標(biāo)； 到達(dá)目標(biāo)的總累積試驗(yàn)時(shí)間； 可靠性增長的初始水平； 起始試驗(yàn)時(shí)間；可靠性增長率。4、RGT的總試驗(yàn)時(shí)間一般為增長目標(biāo)值的 525倍。5、RGT 增長模型： 是一個(gè)數(shù)學(xué)表達(dá)式,描述了產(chǎn)品在

26、可靠性增長過程中差評(píng)可靠性增長的規(guī)律或總趨勢，普遍使用的杜安模型，有時(shí)可用AMSAA模型作為補(bǔ)充。6、杜安模型 是確定性模型，即工程模型，而不是數(shù)理統(tǒng)計(jì)模型。杜安模型的前 提是：產(chǎn)品在可靠性增長過程中， 逐步糾正故障，因而產(chǎn)品可靠性是逐步提高的， 不允許有多個(gè)故障集中改良而使產(chǎn)品可靠性有突然的較大幅度提高。 杜安模型通 常采用圖解的方法分析可靠性增長的規(guī)律?？梢缘玫娇煽啃渣c(diǎn)估計(jì)值。7、AMSAA模型是利用非齊次泊松過程建立的可靠性增長模型。 可用于壽命型產(chǎn) 品，也可用在每個(gè)試驗(yàn)階段內(nèi)試驗(yàn)次數(shù)相當(dāng)多且可靠性相當(dāng)高的一次使用。 該模 型僅能用于一個(gè)試驗(yàn)階段，不能跨階段對(duì)可靠性進(jìn)展跟蹤。8、RGT模

27、型比擬分析：杜安模型和AMSAA模型互為補(bǔ)充；杜安模型最為直觀、簡單明了，對(duì)增長趨勢一目了然；一次擬合優(yōu)度檢驗(yàn)可能會(huì)拒絕 AMSAA模型， 且無法給出拒絕理由，但杜安曲線卻可能指出拒絕原因；用AMSSA模型進(jìn)展可靠性估計(jì)比杜安模型好。4.4 可靠性鑒定和驗(yàn)收試驗(yàn)1 、可靠性鑒定和驗(yàn)收試驗(yàn)屬于驗(yàn)證試驗(yàn)，也都是統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)2、統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)方案： 指數(shù)分布試驗(yàn)方案定數(shù)、定時(shí)、序貫和二項(xiàng)分布試驗(yàn)方 案定數(shù)、序貫及其他威布爾分布 。3、定時(shí)截尾試驗(yàn)方案是目前 使用最多的試驗(yàn)方案 ；序貫截尾實(shí)驗(yàn)方案是目前 使 用最少的試驗(yàn)方案。4、鑒別比 d 是 MTBF 的檢驗(yàn)上限及 MTBF 的檢驗(yàn)下限的比值。鑒別比越大，試

28、 驗(yàn)做出判決就越快。5、可靠性驗(yàn)證試驗(yàn)前應(yīng)具備的條件： 受試產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)為設(shè)計(jì)定型狀態(tài)；產(chǎn) 品可靠性預(yù)計(jì)結(jié)果應(yīng)大于合同或任務(wù)書中要求的成熟期規(guī)定值； 試驗(yàn)前應(yīng)對(duì)受試 產(chǎn)品進(jìn)展FMECA以確定設(shè)計(jì)的薄弱環(huán)節(jié)，識(shí)別所有可能發(fā)生的故障模式；受 試產(chǎn)品已經(jīng)通過環(huán)境應(yīng)力篩選；及受試產(chǎn)品同批的產(chǎn)品已經(jīng)通過環(huán)境鑒定試驗(yàn)。6、可靠性驗(yàn)證試驗(yàn)期間出現(xiàn)的所有故障分為關(guān)聯(lián)故障和非關(guān)聯(lián)故障，關(guān)聯(lián)故障 可進(jìn)一步分為責(zé)任故障和非責(zé)任故障。 只有責(zé)任故障才能作為判定受試產(chǎn)品合格 及否的依據(jù)。4.5 壽命試驗(yàn)1、目的： 一是發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品中可能過早發(fā)生耗損的零部件，以確定影響產(chǎn)品壽命的 根本原因和可能采取的糾正措施； 二是驗(yàn)證產(chǎn)

29、品在規(guī)定條件下的使用壽命、 貯存 壽命是否到達(dá)規(guī)定的要求。2、正常應(yīng)力壽命試驗(yàn)是在正常環(huán)境條件下施加負(fù)荷，模擬工作狀態(tài)的試驗(yàn)，目 的是驗(yàn)證產(chǎn)品使用壽命或首翻指標(biāo)。 試驗(yàn)條件包括產(chǎn)品的環(huán)境條件、 工作條件和 維護(hù)條件。3、壽命試驗(yàn)時(shí)間： 在受試產(chǎn)品沒有出現(xiàn)故障的情況下，試驗(yàn)時(shí)產(chǎn)品的最長工作 時(shí)間應(yīng)是規(guī)定壽命值的倍； 如果試驗(yàn)時(shí)間較長， 可采用序貫截尾方法縮短試驗(yàn)時(shí) 間。對(duì)于測定試驗(yàn)，要持續(xù)到超過要求的壽命值，或出現(xiàn)耗損故障，或到可以估 計(jì)產(chǎn)品壽命趨勢時(shí)終止； 對(duì)于鑒定試驗(yàn)， 要持續(xù)到要求的壽命時(shí)終止； 對(duì)于驗(yàn)收 試驗(yàn)，一般取產(chǎn)品的首翻期或等于規(guī)定的總壽命。4、故障判據(jù)： 對(duì)于可修復(fù)的產(chǎn)品，凡發(fā)生

30、在耗損期內(nèi)的并導(dǎo)致產(chǎn)品翻修的耗損 性故障為關(guān)聯(lián)故障。 對(duì)于不可修復(fù)產(chǎn)品， 發(fā)生在耗損期內(nèi)的耗損性故障和偶然故 障均為關(guān)聯(lián)故障。5、加速壽命試驗(yàn)采用加大應(yīng)力而又 不改變失效機(jī)理 的方法，使產(chǎn)品的故障加速 暴露。根據(jù)加速壽命試驗(yàn)結(jié)果， 可以推測出正常使用狀態(tài)或降額使用狀態(tài)下的產(chǎn) 品壽命。 加速壽命試驗(yàn)分為 恒定應(yīng)力、步進(jìn)應(yīng)力、序進(jìn)應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)三種。6、加速壽命試驗(yàn)應(yīng)力： 隨試驗(yàn)對(duì)象、試驗(yàn)?zāi)康牡牟煌煌?；要選擇對(duì)失效機(jī) 理起主要促進(jìn)作用的應(yīng)力， 且要便于進(jìn)展人工控制。 對(duì)于電子部件、 非金屬材料 通常選擇溫度作為加速變量。7、壽命加速系數(shù)：可求任何一級(jí)對(duì)另一級(jí)應(yīng)力的加速系數(shù)；可以求出某一應(yīng)力下

31、未知的壽命。五、維修性、測試性及可用性5.1 維修性根本概念1、維修性 是指產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)，按規(guī)定的程序和方法維修時(shí)， 保持或恢復(fù)到規(guī)定功能的能力。2、維修種類： 預(yù)防性維修操作人員監(jiān)控、使用檢查、功能檢查、定時(shí)拆修 、 修復(fù)性維修故障識(shí)別、定位、隔離、整斷、修復(fù)、功能核查 。3、維修度 是維修時(shí)間的遞增函數(shù)。4、維修時(shí)間分布： 指數(shù)、對(duì)數(shù)正態(tài)、正態(tài)分布。指數(shù)分布表示維修率為常數(shù)。5、維修性的定性要求： 良好的可達(dá)性；提高標(biāo)準(zhǔn)化和互換性程度；具有完善的 防過失措施及識(shí)別標(biāo)識(shí)； 保證維修平安； 良好的測試性； 符合維修的人素工程要 求。維修性的定量要求：平均修復(fù)時(shí)間MTTR、最大修

32、復(fù)時(shí)間、修復(fù)時(shí)間中值、預(yù) 防性維修時(shí)間。6、維修性分配需要考慮的因素： 產(chǎn)品的故障率、維修級(jí)別、維修類別、產(chǎn)品功 能層次、維修活動(dòng)。維修性分配方法： 按故障率分配法； 利用相似產(chǎn)品數(shù)據(jù)分配法； 按故障率和設(shè)計(jì) 特性的綜合加權(quán)分配法。7、故障率和平均修復(fù)時(shí)間 是維修性分析中必須要考慮和優(yōu)化的兩個(gè)變量。8、修復(fù)性維修工作確實(shí)定采用 FMECA預(yù)防性維修工作確實(shí)定采用 RCMA以 可靠性為中心的維修9、維修性設(shè)計(jì)準(zhǔn)那么： 簡化設(shè)計(jì)；可達(dá)性設(shè)計(jì)； 標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和模件化設(shè)計(jì)、 防過失措施及識(shí)別標(biāo)示、 維修平安性設(shè)計(jì)、 維修中人素工程設(shè)計(jì)、 其他通用設(shè)計(jì) 準(zhǔn)那么。10、維修性設(shè)計(jì)準(zhǔn)那么制定的依據(jù)是維修方

33、案、 維修性要求、 相似產(chǎn)品維修性設(shè) 計(jì)準(zhǔn)那么。11、維修策略： 以可靠性為中心的維修隨壞隨修、定期維修、已可靠性為中心 的維修、全員生產(chǎn)維修 TPM。12、維修性試驗(yàn)一般一次性抽樣選擇的樣本量要求在 30個(gè)以上 。13、維修性試驗(yàn)及評(píng)定包括： 維修性核查、維修性驗(yàn)證、維修性評(píng)價(jià)。5.2 測試性根本概念1、測試性好的產(chǎn)品主要表現(xiàn)： 自檢功能強(qiáng)、檢查測試方便、便于使用外部測試 設(shè)備進(jìn)展檢查測試。2、測試性的定性要求： 合理劃分產(chǎn)品的單元、合理設(shè)置測試點(diǎn)、合理選擇測試 的方式和方法、兼容性。測試性的定量要求：故障檢測率、故障隔離率、虛警率3、動(dòng)態(tài)測試 更能真實(shí)全面的考察產(chǎn)品的性能狀態(tài)。4、測試設(shè)備

34、種類： 按操作使用方法分全自動(dòng)、半自動(dòng)和人工；按通用程度分專 用測試設(shè)備和通用測試設(shè)備； 按及主產(chǎn)品的關(guān)聯(lián)分機(jī)內(nèi)測試設(shè)備 只能專用 和 外部測試設(shè)備可專用可通用 。5、測試性分配的指標(biāo)為： 故障檢測率、故障隔離率。6、測試點(diǎn)布置： 盡可能集中或分區(qū)集中，且可達(dá)性要好。測試點(diǎn)切忌設(shè)置在易 損壞的部位。7、合理確定測試點(diǎn)： 可以減少故障檢測、隔離的時(shí)間，又可以降低對(duì)測試設(shè)備 的要求。5.3 可用性根本概念1、一般不作為研制合同要求的是系統(tǒng)效能、使用可用度。2、可用性是指 產(chǎn)品在任意時(shí)刻需要和開場執(zhí)行任務(wù)時(shí)，處于可工作或可使用的 程度。概率度量稱為可用度?！灸芄ぷ鞯臅r(shí)間 /能工作的時(shí)間 +不能工作的

35、時(shí)間】3、產(chǎn)品不能工作的時(shí)間是指產(chǎn)品未處于能執(zhí)行所需功能狀態(tài)的在編時(shí)間，包括 維修時(shí)間、改良時(shí)間、延誤時(shí)間。能工作時(shí)間包括：不工作時(shí)間、待命時(shí)間、反 響時(shí)間和任務(wù)時(shí)間。4、固有可用度不能作為使用過程的現(xiàn)場度量的原因：修理備件缺乏、為獲得修 理備件而延誤；修理人員的培訓(xùn)缺乏、技能未滿足要求；過多的行政管理要求。5、固有可用度 =平均故障間隔時(shí)間 / 平均故障間隔時(shí)間 +平均修復(fù)時(shí)間 可達(dá)可用度 =平均維修活動(dòng)間隔時(shí)間 / 平均維修活動(dòng)間隔時(shí)間 +平均維修時(shí)間 使用可用度 =平均維修活動(dòng)間隔時(shí)間 / 平均維修活動(dòng)間隔時(shí)間 +平均停機(jī)時(shí)間6、固有可用度是僅及工作時(shí)間和修復(fù)性維修時(shí)間有關(guān)；可達(dá)可用性是

36、僅及工作 時(shí)間、修復(fù)性維修和預(yù)防性維修時(shí)間有關(guān)； 使用可用度是考慮系統(tǒng)的固有可靠性、 維修性及測試性、預(yù)防性維修和修復(fù)性維修， 以及管理、使用和保障等各種因素。六、可靠性數(shù)據(jù)收集及處理1、可靠性數(shù)據(jù)收集及處理的目的和作用： 在方案階段，可以用來進(jìn)展方案的比 照和選擇；在工程研制階段，可掌握產(chǎn)品可靠性增長的情況，找出薄弱環(huán)節(jié)，以 便提出故障糾正策略和設(shè)計(jì)改良的措施； 在設(shè)計(jì)定型或確認(rèn)時(shí)， 評(píng)估產(chǎn)品可靠性 水平是否到達(dá)規(guī)定的要求， 為設(shè)計(jì)定型和生產(chǎn)決策提供管理信息； 在批量生產(chǎn)時(shí)， 評(píng)估產(chǎn)品可靠性， 檢驗(yàn)其生產(chǎn)工藝水平能否保證產(chǎn)品所要求的可靠性， 為承受產(chǎn) 品提供依據(jù)。6.1 數(shù)據(jù)類型、來源和收集

37、1、數(shù)據(jù)來源： 產(chǎn)品本身的來源試驗(yàn)數(shù)據(jù)、使用現(xiàn)場數(shù)據(jù) ；產(chǎn)品外部的來 源：行業(yè)數(shù)據(jù)、標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)手冊中的數(shù)據(jù)。2、數(shù)據(jù)收集方法： 試驗(yàn)報(bào)告和調(diào)查表。6.2 數(shù)據(jù)處理及評(píng)估1、故障數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)原那么： 在一次工作中出現(xiàn)的同一部件或設(shè)備的間歇性故障 或?qū)掖翁摼挥?jì)為一次故障； 當(dāng)可證實(shí)多個(gè)故障模式是由同一單元的失效引起時(shí)， 整個(gè)事件計(jì)為一次故障； 在有多個(gè)單元同時(shí)失效的情況下， 當(dāng)不能證明是一個(gè)失 效引起了另一些失效時(shí)， 每個(gè)單元的失效計(jì)為一次獨(dú)立的故障； 已經(jīng)報(bào)告過的故 障由于未能真正修復(fù)而再次出現(xiàn)的， 應(yīng)和原報(bào)告過的故障合計(jì)為一次故障； 由于 獨(dú)立故障引起的附屬故障不計(jì)入產(chǎn)品的故障次數(shù)； 試驗(yàn)對(duì)象或其部件方案內(nèi)的拆 卸事件不計(jì)入故障次數(shù)； 已確認(rèn)