可靠性的基本概念知識

1、可靠性的基本概念知識 一、可靠性產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力稱為可靠性?？煽啃缘母怕识攘糠Q為可靠度。這里的產(chǎn)品指的是新版ISO)9000中定義的硬件和流程性材料等有形產(chǎn)品以及軟件等無形產(chǎn)品。它可以大到一個系統(tǒng)或設(shè)備，也可以小至一個零件。產(chǎn)品終止規(guī)定功能就稱為失效，也稱為故障。產(chǎn)品按從發(fā)生失效后是否可以通過維修恢復(fù)到規(guī)定功能狀態(tài)，可分為可修復(fù)產(chǎn)品和不可修復(fù)產(chǎn)品。如汽車屬于可修復(fù)產(chǎn)品，日光燈管屬不可修復(fù)產(chǎn)品。習(xí)慣上，終止規(guī)定功能，對可修復(fù)產(chǎn)品稱為故障，對不可修復(fù)產(chǎn)品稱為失效?？煽啃远x中的“三個規(guī)定”是理解可靠性概念的核心。“規(guī)定條件”包括使用時的環(huán)境條件和工作條

2、件。產(chǎn)品的可靠性和它所處的條件關(guān)系極為密切，同一產(chǎn)品在不同條件下工作表現(xiàn)出不同的可靠性水平。一輛汽車在水泥路面上行駛和在砂石路上行駛同樣里程，顯然后者故障會多于前者，也就是說使用環(huán)境條件越惡劣，產(chǎn)品可靠性越低?！耙?guī)定時間”和產(chǎn)品可靠性關(guān)系也極為密切?？煽啃远x中的時間是廣義的，除時間外，還可以是里程、次數(shù)等。同一輛汽車行駛1萬公里時發(fā)生故障的可能性肯定比行駛1千公里時發(fā)生故障的可能性大。也就是說，工作時間越長，可靠性越低，產(chǎn)品的可靠性和時間的關(guān)系呈遞減函數(shù)關(guān)系。“規(guī)定的功能”指的是產(chǎn)品規(guī)格書中給出的正常工作的性能指標(biāo)。衡量一個產(chǎn)品可靠性水平時一定要給出故障(失效)判據(jù)，比如電視機(jī)圖像的清晰度低

3、于多少線就判為故障要明確定義，否則會引起爭議。因此，在規(guī)定產(chǎn)品可靠性指標(biāo)要求時一定要對規(guī)定條件、規(guī)定時間和規(guī)定功能給予詳細(xì)具體的說明。如果這些規(guī)定不明確，僅給出產(chǎn)品可靠度要求是無法驗證的。產(chǎn)品的可靠性可分為固有可靠性和使用可靠性。固有可靠性是產(chǎn)品在設(shè)計、制造中賦予的，是產(chǎn)品的一種固有特性，也是產(chǎn)品的開發(fā)者可以控制的。而使用可靠性則是產(chǎn)品在實際使用過程中表現(xiàn)出的一種性能的保持能力的特性，它除了考慮固有可靠性的影響因素之外，還要考慮產(chǎn)品安裝、操作使用和維修保障等方面因素的影響。產(chǎn)品可靠性還可分為基本可靠性和任務(wù)可靠性?；究煽啃允钱a(chǎn)品在規(guī)定條件下無故障的持續(xù)時間或概率，它反映產(chǎn)品對維修人力的要求。

4、因此在評定產(chǎn)品基本可靠性時應(yīng)統(tǒng)計產(chǎn)品的所有壽命單位和所有故障，而不局限于發(fā)生在任務(wù)期間的故障，也不局限于是否危及任務(wù)成功的故障。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。評定產(chǎn)品任務(wù)可靠性時僅考慮在任務(wù)期間發(fā)生的影響完成任務(wù)的故障。因此要明確任務(wù)故障的判據(jù)。提高任務(wù)可靠性可采用冗余或代替工作模式，不過這將增加產(chǎn)品的復(fù)雜性，從而降低基本可靠性。因此設(shè)計時要在兩者之間進(jìn)行權(quán)衡。二、可靠度函數(shù)、累積故障(失效)分布函數(shù)如前所述，產(chǎn)品可靠度是產(chǎn)品在規(guī)定條件下規(guī)定時間完成規(guī)定功能的概率，描述的是產(chǎn)品功能隨時間保持的概率，即產(chǎn)品可靠度是時間的函數(shù)，一般用R(t)表示，產(chǎn)品的可靠度函數(shù)定義為:R

5、(t)=P(T>t)式中:T產(chǎn)品發(fā)生故障(失效)的時間，有時也稱為壽命；t規(guī)定的時間。因此，產(chǎn)品在規(guī)定條件下規(guī)定的時間內(nèi)，不能完成規(guī)定功能的概率，也是時間的函數(shù)，一般用F(t)表示，F(xiàn)(t)稱為累積故障分布函數(shù)，即F(t)=P(Tt)關(guān)于產(chǎn)品所處的狀態(tài)，為了研究的方便一般假定為要么處于正常工作狀態(tài)，要么處于故障狀態(tài)產(chǎn)品發(fā)生故障和不發(fā)生故障是兩個對立的事件，因此R(t)+F(t)=1累積故障分布函數(shù)和可靠度函數(shù)可以通過大量產(chǎn)品的試驗進(jìn)行估計。設(shè)有100個產(chǎn)品作壽命試驗，試驗發(fā)生的故障數(shù)隨時間的變化統(tǒng)計見表5.1-1。將試驗數(shù)據(jù)作成直方圖，可得圖5.1-1。假設(shè)將測試產(chǎn)品數(shù)逐漸增加，時間間隔

6、逐漸縮短并趨于0，即可得到一條光滑的曲線，這條曲線即為累積故障分布函數(shù)F(t)。故障密度函數(shù)f(t)是累積故障分布函數(shù)的導(dǎo)數(shù)。它表示在t時刻后的一個單位時間內(nèi)產(chǎn)品故障的概率，即因此，累積故障分布函數(shù)F(t)，可靠度函數(shù)R(t)和故障密度函數(shù)f(t)三者之間的關(guān)系如圖5.1-2。產(chǎn)品的累積故障分布完全可以通過大量的樣品的試驗獲得。一旦知道了分布規(guī)律就可以應(yīng)用概率統(tǒng)計理論來研究產(chǎn)品可靠性。產(chǎn)品的累積故障分布可以是指數(shù)分布、威布爾分布或?qū)?shù)正態(tài)分布等，但最簡單的分布是指數(shù)分布。理論上可以證明:一個由若干組成部分構(gòu)成的產(chǎn)品，不論組成部分故障是什么分布，只要出故障后即予維修，修后如新，則較長時間后，產(chǎn)品

7、的故障分布就漸近于指數(shù)分布。三、故障(失效)及其分類產(chǎn)品或產(chǎn)品的一部分不能或?qū)⒉荒芡瓿深A(yù)定功能的事件或狀態(tài)稱為故障。對于不可修復(fù)的產(chǎn)品如電子元器件和彈藥等也稱失效。故障的正式定義為終止即喪失完成規(guī)定的功能。在本章中，在多數(shù)場合，故障一詞也可用失效代替。不過實際上，故障與失效除了使用產(chǎn)品的對象有所區(qū)別外，還有一個小的區(qū)別。嚴(yán)格地說，故障是指產(chǎn)品不能執(zhí)行規(guī)定功能的狀態(tài)，故障通常是產(chǎn)品本身失效后的狀態(tài)，但也可能在失效前就存在。故障的表現(xiàn)形式，如三極管的短路或開路、燈絲的燒斷等稱為故障(失效)模式。引起產(chǎn)品故障的物理、化學(xué)或生物等變化的內(nèi)在原因稱為故障(失效)機(jī)理。產(chǎn)品的故障分類有多種。按故障的規(guī)律可

8、分為偶然故障和耗損故障。偶然故障是由于偶然因素引起的故障，其重復(fù)出現(xiàn)的風(fēng)險可以忽略不計，只能通過概率統(tǒng)計方法來預(yù)測。耗損故障是通過事前檢測或監(jiān)測可預(yù)測到的故障，是由于產(chǎn)品的規(guī)定性能隨時間增加而逐漸衰退引起的。耗損故障可以通過預(yù)防維修，防止故障的發(fā)生，延長產(chǎn)品的使用壽命。按故障引起的后果可分為致命性故障和非致命性故障。前者會使產(chǎn)品不能完成規(guī)定任務(wù)或可能導(dǎo)致人或物的重大損失、最終使任務(wù)失敗，后者不影響任務(wù)完成，但會導(dǎo)致非計劃的維修。按故障的統(tǒng)計特性又可分為獨立故障和從屬故障。前者是指不是由于另一個產(chǎn)品故障引起的故障，后者是由另一產(chǎn)品故障引起的故障。在評價產(chǎn)品可靠性時只統(tǒng)計獨立故障。四、維修性產(chǎn)品在

9、規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)，按規(guī)定的程序和方法進(jìn)行維修時，保持或恢復(fù)執(zhí)行規(guī)定狀態(tài)的能力稱為維修性。規(guī)定條件指維修的機(jī)構(gòu)和場所及相應(yīng)的人員、技能與設(shè)備、設(shè)施、工具、備件、技術(shù)資料等。規(guī)定的程序和方法指的是按技術(shù)文件規(guī)定采用的維修工作類型、步驟、方法等。能否完成維修工作當(dāng)然還與規(guī)定時間有關(guān)。維修性是產(chǎn)品質(zhì)量的一種特性，即由產(chǎn)品設(shè)計賦予的使其維修簡便、迅速和經(jīng)濟(jì)的固有特性。產(chǎn)品不可能無限期地可靠工作，隨著使用時間的延長，總會出現(xiàn)故障。此時，如果能通過迅速而經(jīng)濟(jì)地維修恢復(fù)產(chǎn)品的性能，產(chǎn)品又能繼續(xù)工作。由于產(chǎn)品的可靠性與維修性密切相關(guān)，都是產(chǎn)品的重要設(shè)計特性，因此產(chǎn)品可靠性與維修性工作應(yīng)從產(chǎn)品論證時開始

10、，提出可靠性與維修性的要求，并在開發(fā)中開展可靠性與維修性設(shè)計、分析、試驗、評定等活動，把可靠性與維修性要求落實到產(chǎn)品的設(shè)計中。五、保障性系統(tǒng)(裝備)的設(shè)計特性和計劃的保障資源滿足平時和戰(zhàn)時使用要求的能力稱為保障性。保障性是裝備系統(tǒng)的固有屬性，它包括兩方面含義，即與裝備保障有關(guān)的設(shè)計特性和保障資源的充足和適用程度。設(shè)計特性是指與保障有關(guān)的設(shè)計特性，如與可靠性和維修性等有關(guān)的，以及保障資源要求裝備所具有的設(shè)計特性。這些設(shè)計特性可以通過設(shè)計直接影響裝備的硬件和軟件。如使設(shè)計的裝備便于操作、檢測、維修、裝卸、運輸、消耗品(油、水、氣、彈)補(bǔ)給等設(shè)計特性。從保障性角度看，良好的保障設(shè)計特性是使裝備具有可

11、保障的特性或者說所設(shè)計的裝備是可保障的。保障資源并非設(shè)計特性，它是保證裝備完成平時和戰(zhàn)時使用的人力和物力。從保障性的角度看，充足的并與裝備匹配完善的保障資源說明裝備是能得到保障的。裝備是有可保障的特性和能保障的特性才是具有完整保障性的裝備。上面介紹的保障性雖是指的武器裝備，但對于民用產(chǎn)品而言保障性同樣也是一個重要的質(zhì)量特性。在民用產(chǎn)品的開發(fā)過程中同樣也應(yīng)使所設(shè)計開發(fā)的產(chǎn)品具有可保障的特性和能保障的特性，使產(chǎn)品在顧客的使用中操作簡便.裝卸方便、出現(xiàn)故障有顯示、故障產(chǎn)品能及時修復(fù)、維修有備件、消耗品有供應(yīng)等，產(chǎn)品只有具備這種良好的保障性才能使產(chǎn)品的各種功能和性能得到充分的發(fā)揮，顧客才會滿意。東莞德

12、信誠精品培訓(xùn)課程(部分)(點擊課程名稱打開課程詳細(xì)介紹) 內(nèi)審員系列培訓(xùn)課程  查看詳情 A01 ISO9001:2008內(nèi)審員培訓(xùn)班(ISO9001內(nèi)審員)A02 ISO14001:2004內(nèi)審員培訓(xùn)班A03 ISO/TS16949:2009內(nèi)審員培訓(xùn)A04 OHSAS18001:2007標(biāo)準(zhǔn)理解及內(nèi)審員培訓(xùn)A05 IECQ-HSPM QC080000內(nèi)審員培訓(xùn)A06 ISO13485:2003醫(yī)療器械質(zhì)量體系內(nèi)審員培訓(xùn)A07 SA8000社會責(zé)任內(nèi)審員培訓(xùn)(SA8000內(nèi)審員)A08 ICTI玩具商業(yè)行為守則內(nèi)審員培訓(xùn)班A09 ISO14064:2006內(nèi)審員培訓(xùn)班A1

13、0 GB/T23331-2009能源管理體系內(nèi)審員培訓(xùn)A15 量規(guī)儀器校驗與管理實務(wù)課程(儀校員培訓(xùn) 內(nèi)校員培訓(xùn))A16 ISO管理代表及體系推行專員訓(xùn)練營A17 ISO文控員培訓(xùn)/文管員培訓(xùn)實務(wù)課程A18 優(yōu)秀管理者代表訓(xùn)練營 (MR管理代表訓(xùn)練) JIT精益生產(chǎn)現(xiàn)場管理系列課程  查看詳情 P01 JIT精益生產(chǎn)與現(xiàn)場改善培訓(xùn)班P02 生產(chǎn)合理化改善-IE工業(yè)工程實務(wù)訓(xùn)練營P03 PMC生產(chǎn)計劃管理實務(wù)培訓(xùn)班(生管員培訓(xùn))P04 高效倉儲管理與盤點技巧培訓(xùn)班(倉管員培訓(xùn))P05 目視管理與5S運動推行實務(wù)培訓(xùn)班P06 采購與供應(yīng)鏈管理實務(wù) (采購員培訓(xùn)) 中基層管理干部

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15、60;查看詳情 Q05 TS16949五大工具實戰(zhàn)訓(xùn)練 (五大工具培訓(xùn))Q06 APQP&CP先期質(zhì)量策劃及控制計劃培訓(xùn)Q07 DFMEA設(shè)計潛在失效模式分析培訓(xùn)(DFMEA培訓(xùn))Q08 PFMEA過程潛在失效模式及效應(yīng)分析訓(xùn)練營Q09 MSA測量系統(tǒng)分析與儀器校驗實務(wù)Q10 SPC統(tǒng)計過程控制培訓(xùn)課程(SPC訓(xùn)練)Q11 CPK制程能力分析與SPC統(tǒng)計制程管制應(yīng)用訓(xùn)練Q12 QC七大手法與SPC實戰(zhàn)訓(xùn)練班(QC7 & SPC培訓(xùn))Q03 品質(zhì)工程師(QE質(zhì)量工程師)實務(wù)培訓(xùn)班Q02 品質(zhì)主管訓(xùn)練營(品質(zhì)經(jīng)理人訓(xùn)練)Q01 杰出品質(zhì)檢驗員QC培訓(xùn)班Q13 品管常用工具QC七大手

16、法培訓(xùn)(舊QC7培訓(xùn))Q14 新QC七大手法實戰(zhàn)培訓(xùn)(新QC7培訓(xùn))Q04 QCC品管圈活動訓(xùn)練課程 (QCC培訓(xùn)) 節(jié)能環(huán)保安全EHS公開課程  查看詳情 E01 節(jié)約能源管理培訓(xùn)(節(jié)能降耗培訓(xùn))E03 GBT23331-2009能源管理體系知識培訓(xùn)(GBT23331標(biāo)準(zhǔn)理解)A18 ISO50001能源管理體系內(nèi)審員培訓(xùn)(ISO50001內(nèi)審員)A12 ISO9000/ISO14000一體化內(nèi)審員培訓(xùn)班A13 ISO14001/OHSAS18001體系二合一內(nèi)審員培訓(xùn)班A14 ISO9000/ISO14000/OHSAS18001一體化內(nèi)審員培訓(xùn)班 東莞精品企業(yè)內(nèi)訓(xùn)課程

17、  查看詳情 M05 優(yōu)秀班組長管理技能提升內(nèi)訓(xùn)班(1-3天)P07 年終盤點與庫存管理實務(wù)內(nèi)訓(xùn)班( 1-2天課程 )M13 高績效團(tuán)隊及執(zhí)行力提升訓(xùn)練營(團(tuán)隊執(zhí)行力 1-2天)Q15 FMEA失效模式分析實戰(zhàn)訓(xùn)練內(nèi)訓(xùn)(FMEA內(nèi)訓(xùn) 1-3天)Q16 新舊QC七大手法實戰(zhàn)內(nèi)訓(xùn)(QC7內(nèi)訓(xùn) 1-2天)A11 ISO內(nèi)審員審核技巧提高班(ISO內(nèi)審員提高班)A07 SA8000社會責(zé)任內(nèi)審員培訓(xùn)(SA8000內(nèi)審員)A08 ISO9001:2008內(nèi)審員培訓(xùn)班(ISO9001內(nèi)審員)A09 ISO14001:2004內(nèi)審員培訓(xùn)班A10 ISO/TS16949:2009內(nèi)審員培訓(xùn)

18、A19 ISO10015培訓(xùn)管理體系標(biāo)準(zhǔn)理解與實施培訓(xùn)東莞德信誠公開課培訓(xùn)計劃>>> 培訓(xùn)報名表下載>>> 六、可用性和可信性可用性是在要求的外部資源得到保證的前提下，產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時刻或時間區(qū)間內(nèi)處于可執(zhí)行規(guī)定功能狀態(tài)的能力。它是產(chǎn)品可靠性、維修性和維修保障的綜合反映，這里的可用性定義是固有可用性的定義，外部資源(不包括維修資源)不影響產(chǎn)品的可用性。反之，使用可用性則受外部資源的影響?？捎眯缘母怕识攘糠Q為可用度?？捎眯酝ㄋ椎卣f是“要用時就可用”。實際上，可靠性和維修性都是為了使顧客手中的產(chǎn)品隨時可用。可靠性是從延長其正常工作時間來提高產(chǎn)品可用性，而維修性則是從縮短因維修的停機(jī)時間來提高可用性?？捎眯允穷櫩蛯Ξa(chǎn)品質(zhì)量的又一重要的需求。可信性是一個集合性術(shù)語，用來表示可用性及其影響因素:可靠性、維修性、維修保障?？尚判詢H用于非定量條款中的一般描述，可信性的定性和定量具體要求是通過可用性、可靠性、維修性、維修保障的定性和定量要求表達(dá)的。七、可靠性與產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)系產(chǎn)品質(zhì)量是產(chǎn)品的一組固有特性滿足顧客和其