可靠性工程師培訓(xùn)

1、可靠性工程師培訓(xùn)講義1精品培訓(xùn)課件PPT索引一可靠性基本概念二可靠性模型三可靠性設(shè)計(jì)四可靠性分配五FMEA/FTA六可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則七電路容差分析八元器件降容設(shè)計(jì)九熱設(shè)計(jì)一冗余容錯(cuò)設(shè)計(jì)一一安全性設(shè)計(jì)與分析一二機(jī)械可靠性概述一三軟件可靠性一四環(huán)境應(yīng)力篩選一五可靠性鑒定驗(yàn)證試驗(yàn)2精品培訓(xùn)課件PPT一、可靠性基本概念（含維修性、測(cè)試性、可用性、保障性維修性、測(cè)試性、可用性、保障性）3精品培訓(xùn)課件PPT可靠性定義：可靠性定義： 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?？煽啃缘母怕识攘恳喾Q可靠度。能的能力。可靠性的概率度量亦稱可靠度。 產(chǎn)品指的是新

2、版產(chǎn)品指的是新版ISO9000ISO9000中定義的硬件和流程性材料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。等有形產(chǎn)品以及軟件等無形產(chǎn)品。 “ “規(guī)定時(shí)間規(guī)定時(shí)間”和產(chǎn)品可靠性關(guān)系也極為密切。和產(chǎn)品可靠性關(guān)系也極為密切。 “ “規(guī)定的功能規(guī)定的功能”指的是產(chǎn)品規(guī)格書中給出的正常工指的是產(chǎn)品規(guī)格書中給出的正常工作的性能指標(biāo)。作的性能指標(biāo)。 1.可靠性4精品培訓(xùn)課件PPT 產(chǎn)品的可靠性一般可分為產(chǎn)品的可靠性一般可分為固有可靠性固有可靠性和和使用可靠性使用可靠性。 產(chǎn)品產(chǎn)品固有可靠性固有可靠性是產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、制造中賦予的，是產(chǎn)是產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、制造中賦予的，是產(chǎn)品的一種固有特性，也是產(chǎn)品的開

3、發(fā)者可以控制的。而產(chǎn)品的一種固有特性，也是產(chǎn)品的開發(fā)者可以控制的。而產(chǎn)品品使用可靠性使用可靠性則是產(chǎn)品在實(shí)際使用過程中表現(xiàn)出的一種性則是產(chǎn)品在實(shí)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。素的影響。 5精品培訓(xùn)課件PPT 產(chǎn)品可靠性還可分為產(chǎn)品可靠性還可分為基本可靠性基本可靠性和和任務(wù)可靠性任務(wù)可靠性。 基本可靠性基本可靠性是產(chǎn)品在規(guī)定條件下無故障的持續(xù)時(shí)間或是產(chǎn)品在規(guī)定條件下無故障的持續(xù)時(shí)間或概率，它反

4、映產(chǎn)品對(duì)維修人力的要求。因此在評(píng)定產(chǎn)品基概率，它反映產(chǎn)品對(duì)維修人力的要求。因此在評(píng)定產(chǎn)品基本可靠性時(shí)應(yīng)統(tǒng)計(jì)產(chǎn)品的所有壽命單位和所有故障，而不本可靠性時(shí)應(yīng)統(tǒng)計(jì)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)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。成功的故障。 任務(wù)可靠性任務(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(píng)定產(chǎn)品任務(wù)可靠性時(shí)僅考慮在任務(wù)期間發(fā)生的的能力。評(píng)定產(chǎn)品任務(wù)可靠性時(shí)僅考慮在任務(wù)期間發(fā)生的影響完成任務(wù)的故障。影響完成任務(wù)的故障。6精品培訓(xùn)課件PPT可靠度函數(shù)、累積故障分布函數(shù) 如

5、前所述，產(chǎn)品可靠度是產(chǎn)品在規(guī)定條件下規(guī)定時(shí)間如前所述，產(chǎn)品可靠度是產(chǎn)品在規(guī)定條件下規(guī)定時(shí)間完成規(guī)定功能的概率，描述的是產(chǎn)品功能隨時(shí)間保持的概完成規(guī)定功能的概率，描述的是產(chǎn)品功能隨時(shí)間保持的概率，即產(chǎn)品可靠度是時(shí)間的函數(shù)，一般用率，即產(chǎn)品可靠度是時(shí)間的函數(shù)，一般用R R( (t t) )表示，產(chǎn)品表示，產(chǎn)品的可靠度函數(shù)即：的可靠度函數(shù)即：R R( (t t)=)=P P( (T T t t) )式中：式中：T T產(chǎn)品發(fā)生故障的時(shí)間；產(chǎn)品發(fā)生故障的時(shí)間； t t規(guī)定的時(shí)間。規(guī)定的時(shí)間。7精品培訓(xùn)課件PPT(100h)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 試驗(yàn)故障統(tǒng)計(jì)表時(shí)間(小時(shí))故障數(shù)(個(gè))累

6、積故障數(shù)（個(gè)）時(shí)間（小時(shí)）故障數(shù)(個(gè))累積故障數(shù)(個(gè))0100 00500-600610100-20011600-700313200-30012700-800215300-40013800-900016400-50014900-1000016 tFt tF8精品培訓(xùn)課件PPT故障及其分類 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(duì)于不可修的產(chǎn)品如電子元器件事件或狀態(tài)稱為故障。對(duì)于不可修的產(chǎn)品如電子元器件和彈藥等也稱失效。故障也可以簡單地定義為喪失了規(guī)和彈藥等也稱失效。故障也可以簡單地定義為喪失了規(guī)定的功能。故障的表現(xiàn)形式，如三

7、極管的短路或開路、定的功能。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模式。引起產(chǎn)品故障的物理、化燈絲的燒斷等稱為故障模式。引起產(chǎn)品故障的物理、化學(xué)或生物等變化的內(nèi)在原因稱為故障機(jī)理。學(xué)或生物等變化的內(nèi)在原因稱為故障機(jī)理。9精品培訓(xùn)課件PPT 按故障的規(guī)律可分為按故障的規(guī)律可分為偶然故障偶然故障和和耗損故障耗損故障。偶然故偶然故障障是由于偶然因素引起的故障，其重復(fù)出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)可以是由于偶然因素引起的故障，其重復(fù)出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)可以忽略不計(jì)，只能通過概率或統(tǒng)計(jì)方法來預(yù)測(cè)。忽略不計(jì)，只能通過概率或統(tǒng)計(jì)方法來預(yù)測(cè)。耗損故障耗損故障是通過事前檢測(cè)或監(jiān)測(cè)可預(yù)測(cè)到的故障，是由于產(chǎn)品的是通過事前檢測(cè)

8、或監(jiān)測(cè)可預(yù)測(cè)到的故障，是由于產(chǎn)品的規(guī)定性能隨時(shí)間增加而逐漸衰退引起的。耗損故障可以規(guī)定性能隨時(shí)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。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。 10精品培訓(xùn)課件PPT 按故障引起的后果可分為致命性故障和非致命性故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(huì)使產(chǎn)品不能完成規(guī)定任務(wù)或可能導(dǎo)致人或物的障。前者會(huì)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(huì)重大損失、最終使任務(wù)失敗，后者不影響任務(wù)完成，但會(huì)導(dǎo)致非計(jì)劃的維修。按故障的統(tǒng)計(jì)特性又可分為獨(dú)立故障導(dǎo)致非

9、計(jì)劃的維修。按故障的統(tǒng)計(jì)特性又可分為獨(dú)立故障和從屬故障。前者是指不是由于另一個(gè)產(chǎn)品故障引起的故和從屬故障。前者是指不是由于另一個(gè)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(píng)價(jià)產(chǎn)品可靠障，后者是由另一產(chǎn)品故障引起的故障。在評(píng)價(jià)產(chǎn)品可靠性時(shí)只統(tǒng)計(jì)獨(dú)立故障。性時(shí)只統(tǒng)計(jì)獨(dú)立故障。11精品培訓(xùn)課件PPT可靠性常用度量參數(shù)可靠性常用度量參數(shù)可靠度可靠度 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)定功能的概率稱為可靠度，一般用能的概率稱為可靠度，一般用 表示。若產(chǎn)品的總數(shù)為表示。若產(chǎn)品的總數(shù)為N N0 0，工作到工作到t t時(shí)刻產(chǎn)品發(fā)生的故障數(shù)為時(shí)刻產(chǎn)品

10、發(fā)生的故障數(shù)為r r( (t t) ) ，則產(chǎn)品在時(shí)，則產(chǎn)品在時(shí)刻的可靠度的觀測(cè)值為：刻的可靠度的觀測(cè)值為： tR 00NtrNtR12精品培訓(xùn)課件PPT故障率故障率 工作到某時(shí)刻尚未發(fā)生故障的產(chǎn)品數(shù)，在該時(shí)刻后工作到某時(shí)刻尚未發(fā)生故障的產(chǎn)品數(shù)，在該時(shí)刻后單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生故障的概率，稱之為產(chǎn)品的故障率。故障單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生故障的概率，稱之為產(chǎn)品的故障率。故障率一般用率一般用 表示。表示。 一般情況下，一般情況下， 可用下式進(jìn)行工程計(jì)算：可用下式進(jìn)行工程計(jì)算： ttNtrts t t13精品培訓(xùn)課件PPT平均故障前時(shí)間（平均故障前時(shí)間（MTTF） 設(shè)設(shè) 個(gè)不可修復(fù)的產(chǎn)品在同樣條件下進(jìn)行試驗(yàn)，個(gè)不可修

11、復(fù)的產(chǎn)品在同樣條件下進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)得其全部故障時(shí)間為測(cè)得其全部故障時(shí)間為 。其平均故障前時(shí)間。其平均故障前時(shí)間（MTTF）為：）為： 當(dāng)產(chǎn)品的壽命服從指數(shù)分布時(shí)，當(dāng)產(chǎn)品的壽命服從指數(shù)分布時(shí)，0N,21tt0Nt0101NiitNMTTF/10dteMTTFt14精品培訓(xùn)課件PPT平均故障間隔時(shí)間（MTBF） 一個(gè)可修產(chǎn)品在使用過程中發(fā)生了一個(gè)可修產(chǎn)品在使用過程中發(fā)生了 次故障，每次次故障，每次故障修復(fù)后又重新投入使用，測(cè)得其每次工作持續(xù)時(shí)間故障修復(fù)后又重新投入使用，測(cè)得其每次工作持續(xù)時(shí)間為為 。其平均故障間隔時(shí)間。其平均故障間隔時(shí)間MTBF為：為：0N,21tt0Nt01001NTtNMTBFN

12、ii15精品培訓(xùn)課件PPT貯存壽命貯存壽命 產(chǎn)品在規(guī)定條件下貯存時(shí)，仍能滿足規(guī)定質(zhì)量要求產(chǎn)品在規(guī)定條件下貯存時(shí)，仍能滿足規(guī)定質(zhì)量要求的時(shí)間長度。的時(shí)間長度。 產(chǎn)品出廠后，即使不工作，在規(guī)定的條件下貯存，產(chǎn)品出廠后，即使不工作，在規(guī)定的條件下貯存，產(chǎn)品也有一個(gè)非工作狀態(tài)的偶然故障率，非工作的偶然產(chǎn)品也有一個(gè)非工作狀態(tài)的偶然故障率，非工作的偶然故障率比工作故障率小得多，但貯存產(chǎn)品的可靠性也是故障率比工作故障率小得多，但貯存產(chǎn)品的可靠性也是在不斷下降的。因此，貯存壽命是產(chǎn)品貯存可靠性的一在不斷下降的。因此，貯存壽命是產(chǎn)品貯存可靠性的一種度量參數(shù)。種度量參數(shù)。16精品培訓(xùn)課件PPT 維修性定義：產(chǎn)品在

13、擬定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，按規(guī)定的程序和方法進(jìn)行維修時(shí)，保持或恢復(fù)到規(guī)定狀態(tài)的能力。 概率表示為維修度Mv關(guān)注焦點(diǎn)：維修簡便、快速、經(jīng)濟(jì)v維修性是對(duì)可靠性的重要補(bǔ)充v維修性是產(chǎn)品固有屬性、是設(shè)計(jì)出來的v維修是一種活動(dòng)，產(chǎn)品故障后為恢復(fù)其性能的活動(dòng)2.維修性17精品培訓(xùn)課件PPT維修的種類維修的種類v預(yù)防化維修：通過系統(tǒng)維修檢查、檢測(cè)和消除產(chǎn)品的故障征兆，使其保持在規(guī)定狀態(tài)進(jìn)行的全部活動(dòng)。包括預(yù)先維修，定時(shí)維修，視情維修和故障檢查等v修復(fù)性維修：產(chǎn)品發(fā)生故障后，使其恢復(fù)到規(guī)定狀態(tài)進(jìn)行的全部活動(dòng)。它可以包括下述一個(gè)或多個(gè)步驟：故障定位，故障隔離，分解、更換、組裝、調(diào)校及檢測(cè)等，也稱修理。18精品

14、培訓(xùn)課件PPT定性要求：定性要求：v 良好可達(dá)性v 高的標(biāo)準(zhǔn)化和互換性v 完善的防差錯(cuò)措施及識(shí)別標(biāo)識(shí)v 良好的測(cè)試性v 保障維修安全v 符合維修的人工程要求19精品培訓(xùn)課件PPT定量要求定量要求v 平均修復(fù)時(shí)間MTTRv 最大維修時(shí)間M maxct 給定維修度的最大維修時(shí)間M一般0.9-0.95 M maxct約等于2-3MTTRv 修復(fù)時(shí)間中值M ct M(t)=0.5的維修時(shí)間 又叫中位修復(fù)時(shí)間20精品培訓(xùn)課件PPT 產(chǎn)品在任意時(shí)刻需要和開始執(zhí)行任務(wù)時(shí)，處于可工作或可使用的程度。概率度量為可用度v 開則能動(dòng)，召之即來v 固有可用度Ai:僅與工作時(shí)間和修復(fù)性時(shí)間有關(guān)的一種可用性。是設(shè)計(jì)特性

15、MTBF Ai= MTBF+MTTR3.可用性21精品培訓(xùn)課件PPTv 可達(dá)可用性：可達(dá)可用性：僅與工作時(shí)間和修復(fù)性和預(yù)防化維修時(shí)間有關(guān) MTBMA Aa=_ MTBMA+MMT MMBMA-MMBMA-平均維修活動(dòng)間隔時(shí)間平均維修活動(dòng)間隔時(shí)間 MMT-MMT-平均維修時(shí)間平均維修時(shí)間22精品培訓(xùn)課件PPTv使用可用性：使用可用性：與能工作時(shí)間和不能工作時(shí)間有關(guān)的一種可用性 MTBMAAo=_ MTBMA+MDTMDT-MDT-平均停機(jī)時(shí)間平均停機(jī)時(shí)間23精品培訓(xùn)課件PPT 系統(tǒng)效能：系統(tǒng)在規(guī)定條件和規(guī)定時(shí)間內(nèi)滿足一組特定任務(wù)要求和程度。 E= A D Cv人的效能=健康可干（A）* 干而無病

16、（D）* 能力（C）v系統(tǒng)效能=召之即來 * 來之能戰(zhàn) * 戰(zhàn)之能勝4.系統(tǒng)效能24精品培訓(xùn)課件PPT 測(cè)試性：產(chǎn)品能及時(shí)并準(zhǔn)確地確定其狀態(tài)（可工作、不可工作或性能下降）并隔離其內(nèi)部故障的能力。 故障檢測(cè)率：產(chǎn)品在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，用規(guī)定的方法能夠準(zhǔn)確檢測(cè)出的故障數(shù)（No）與所發(fā)生故障總數(shù)（Nt）之比： rFD =No/Nt * 100 % 5.測(cè)試性25精品培訓(xùn)課件PPTv故障隔離率: rFI :用規(guī)定的方法將檢測(cè)到的故障正確隔離到不大于規(guī)定模糊度的故障數(shù)CNl與檢測(cè)到故障總數(shù)Nd rFI=-* 100% NlNd26精品培訓(xùn)課件PPTv虛警率：在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)發(fā)生的虛警率數(shù)（NFA

17、）與同一時(shí)期內(nèi)故障總數(shù)NF之比 rFA=_* 100% NF + NFA NFA27精品培訓(xùn)課件PPT 系統(tǒng)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)特性和計(jì)劃的保障資源滿足平時(shí)和戰(zhàn)時(shí)使用要求的能力稱為保障性。保障性也是產(chǎn)品的一種重要的固有屬性。它包含兩方面含義，即與產(chǎn)品保障有關(guān)的設(shè)計(jì)特性和保障資源的充足和適用程度。 6.保障性28精品培訓(xùn)課件PPT 設(shè)計(jì)特性是指與保障有關(guān)的設(shè)計(jì)特性，如與可靠性和維修性有關(guān)的，以及保障資源要求產(chǎn)品所具有的設(shè)計(jì)特性。這些設(shè)計(jì)特性可以通過設(shè)計(jì)直接影響產(chǎn)品的硬件和軟件。如使設(shè)計(jì)的產(chǎn)品便于操作、檢測(cè)、維修、裝卸、運(yùn)輸、消耗品（油、水、氣、彈）補(bǔ)給等設(shè)計(jì)特性。從保障性角度看，良好的保障設(shè)計(jì)特性是使產(chǎn)品

18、具有可保障特性或者說所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品是可保障的。29精品培訓(xùn)課件PPT 保障資源是保證產(chǎn)品完成平時(shí)和戰(zhàn)時(shí)使用的人力和物力。從保障性的角度看，充足的并與產(chǎn)品匹配完善的保障資源說明產(chǎn)品是能得到保障的。 產(chǎn)品具有可保障的特性和能保障的特性才是具有完整保障性的產(chǎn)品。30精品培訓(xùn)課件PPT二、可靠性建模二、可靠性建模31精品培訓(xùn)課件PPT2.1、目的 -用于可靠性定量分配、預(yù)計(jì)和評(píng)價(jià)2.2、可靠性模型v可靠性框圖模型v可靠性數(shù)字模型32精品培訓(xùn)課件PPT2.32.3串聯(lián)系統(tǒng)可靠性模型串聯(lián)系統(tǒng)可靠性模型串聯(lián)系統(tǒng)：系統(tǒng)的所有組成單元中任一單元的故障都會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的故障可靠性框圖:可靠性數(shù)學(xué)模型：若單元的壽命分

19、布為指數(shù)分布，則： niistRtR1 tiietR1n233精品培訓(xùn)課件PPT2.42.4串聯(lián)系統(tǒng)可靠性模型串聯(lián)系統(tǒng)可靠性模型 ttnitniissniiieeetRtR111niis1niisT111 若每個(gè)單元工作時(shí)間與系統(tǒng)時(shí)間相同，且單元也服從指數(shù)分布，則系統(tǒng)平均故障間隔時(shí)間MTBF 若由10個(gè)都等于0.9的單元組成串聯(lián)系統(tǒng)，則s=0.34834精品培訓(xùn)課件PPTv并聯(lián)系統(tǒng)：組成系統(tǒng)的所有子系統(tǒng)都發(fā)生失效系統(tǒng)才發(fā)生故障v框圖：v可靠性數(shù)學(xué)模型 niistRtR11112n并聯(lián)系統(tǒng)框圖并聯(lián)系統(tǒng)框圖35精品培訓(xùn)課件PPT當(dāng)系統(tǒng)各單元的壽命分布為指數(shù)分布時(shí)，對(duì)n個(gè)相同單元的并聯(lián)系統(tǒng)，有： h

20、tsietR11 nttRTs1211d036精品培訓(xùn)課件PPT2.52.5工程應(yīng)用要點(diǎn)工程應(yīng)用要點(diǎn)系統(tǒng)越復(fù)雜，產(chǎn)品可靠性越底因此簡化設(shè)計(jì)是提高產(chǎn)品可靠性最有效的途徑采用并聯(lián)的系統(tǒng)，可靠性明顯提高，尤其當(dāng)n=2時(shí)，提高更明顯，當(dāng)并聯(lián)過多，可靠度提高大為減慢并聯(lián)系統(tǒng)提高的是任務(wù)可靠性，但并聯(lián)會(huì)使產(chǎn)品變得復(fù)雜，而產(chǎn)品基本可靠性會(huì)降低，同時(shí)并聯(lián)會(huì)使體積、重量、成本增加因此，是否采用并聯(lián)要綜合權(quán)衡一般在涉及安全性和關(guān)鍵任務(wù)可靠性要求時(shí)采用37精品培訓(xùn)課件PPT三、可靠性預(yù)計(jì)三、可靠性預(yù)計(jì)38精品培訓(xùn)課件PPT3.13.1目的目的v大致估計(jì)整機(jī)可能的可靠性v發(fā)現(xiàn)潛在薄弱環(huán)節(jié)39精品培訓(xùn)課件PPT3.23

21、.2可靠性預(yù)計(jì)可靠性預(yù)計(jì)- -方法方法1 1方法方法v元器件計(jì)數(shù)法vNi 第 i 種元器件數(shù)量vb 第 i 種元器件基本失效率(1/h)vQ 第 i 種元器件通用質(zhì)量系數(shù)vn 整機(jī)所用元器件的種類數(shù)niisN1Qb40精品培訓(xùn)課件PPT3.3 3.3 可靠性預(yù)計(jì)可靠性預(yù)計(jì)- -方法方法2 2v應(yīng)力分析法：如普通二極管工作失效率預(yù)計(jì)模型vp = b EQAC RS2vp 工作失效率vb 基本失效率vE 環(huán)境系數(shù)vQ 質(zhì)量系數(shù)：考慮不同組件的質(zhì)量水平vA 應(yīng)用系數(shù)：考慮對(duì)電路功能影響vC 結(jié)構(gòu)系數(shù)：考慮封裝影響v R 額定功率或電流系數(shù)，與最大功率或電流額定值之比vS2 電壓應(yīng)力系數(shù)41精品培訓(xùn)課

22、件PPT3.4可靠性預(yù)計(jì)-方法3,4v方法方法 相似產(chǎn)品預(yù)計(jì)法v方法方法 專家評(píng)分法42精品培訓(xùn)課件PPT3.53.5可靠性預(yù)計(jì)工程要點(diǎn)可靠性預(yù)計(jì)工程要點(diǎn)1.預(yù)計(jì)的絕對(duì)值意義不大不同方案間預(yù)計(jì)的相對(duì)值更有意義，可比較方案的可靠性好壞2.預(yù)計(jì)時(shí)，一定要找出值相對(duì)較高的組件，并對(duì)其采取措施加以預(yù)防3.預(yù)計(jì)值必須大于規(guī)定的可靠性要求4.系統(tǒng)可靠性預(yù)計(jì)時(shí)要注意各單元的運(yùn)行比影響43精品培訓(xùn)課件PPT5.任務(wù)可靠性模型只能用于任務(wù)可靠性預(yù)計(jì)，不能用于基本可靠性預(yù)計(jì)6.基本可靠性預(yù)計(jì)是基于全串聯(lián)系統(tǒng)的可靠性預(yù)計(jì)7.預(yù)計(jì)應(yīng)與功能設(shè)計(jì)同步進(jìn)行，功能設(shè)計(jì)改變，必須再次進(jìn)行預(yù)計(jì)44精品培訓(xùn)課件PPT四、可靠性分配

23、四、可靠性分配45精品培訓(xùn)課件PPT4.14.1可靠性分配目的可靠性分配目的v將整機(jī)可靠性要求分配到各組成單元v明確設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)各組成單元控制的重點(diǎn)46精品培訓(xùn)課件PPT4.24.2可靠性分配方法可靠性分配方法 評(píng)分分配法：由專家根據(jù)各組成單元影響可靠性的各種因素的水平進(jìn)行打分，通過計(jì)算加以分配因素復(fù)雜程度。 最復(fù)雜10分，最簡單分因素技術(shù)成熟度。最不成熟10分，最成熟分因素工作時(shí)間。 最長10分，最短分因素環(huán)境條件。 最惡劣10分，最不惡劣分設(shè)整機(jī)可靠性指標(biāo)MTBF，則整機(jī)故障率s為：MTBF1s47精品培訓(xùn)課件PPT第i個(gè)單元的故障率為i，則： iCi s Ci=wi/ww整機(jī)評(píng)分?jǐn)?shù)wi第i個(gè)

24、單元評(píng)分?jǐn)?shù)rij 第i個(gè)單元第j個(gè)因素評(píng)分?jǐn)?shù) 41jijirwniiww148精品培訓(xùn)課件PPT評(píng)分分配法步驟：v確定待分配的可靠性指標(biāo)，確定評(píng)分因素v聘請(qǐng)盡可能多的熟悉產(chǎn)品的有經(jīng)驗(yàn)的專家，至少名義上v設(shè)計(jì)人員向?qū)＜医榻B產(chǎn)品v個(gè)專家獨(dú)立評(píng)分v經(jīng)評(píng)分處理，給出各組成單元的指標(biāo)49精品培訓(xùn)課件PPT單元名單元名稱稱復(fù)雜復(fù)雜程度程度r ri1i1技術(shù)技術(shù)水平水平r ri2i2工作工作時(shí)間時(shí)間r ri3i3環(huán)境因環(huán)境因素素r ri4i4各單元評(píng)各單元評(píng)分?jǐn)?shù)分?jǐn)?shù)r ri5i5各單元評(píng)各單元評(píng)分系數(shù)分系數(shù)C Ci i分配的分配的故障率故障率A A8 84 410104 4128012800.44B B8

25、81 110108 86406400.22C C3 32 28 84 41921920.066D D5 52 210108 88008000.27總計(jì)總計(jì)2912291250精品培訓(xùn)課件PPT4.3 4.3 可靠性分配工程應(yīng)用要點(diǎn)可靠性分配工程應(yīng)用要點(diǎn)v用于可靠性分配的整機(jī)可靠性指標(biāo)應(yīng)大于規(guī)定的值，留有余量，充分考慮沒有列入考慮的因素和其它的系統(tǒng)組成單元v通過各單元的專家評(píng)分，如簡化設(shè)計(jì)，促進(jìn)技術(shù)的成熟，采取措施減輕環(huán)境的影響等v對(duì)評(píng)分高的單元采取有針對(duì)性的控制措施51精品培訓(xùn)課件PPT五、潛在故障模式影響分析五、潛在故障模式影響分析（FMEAFMEA）和故障樹分析（）和故障樹分析（FTAFT

26、A）52精品培訓(xùn)課件PPT FMEA可以描述為一組系統(tǒng)化的活動(dòng)，其目的是：(a)發(fā)現(xiàn)和評(píng)價(jià)產(chǎn)品/過程中的潛在的失效及其失效后果；(b)找到能夠避免或減少這些潛在失效發(fā)生的措施；(c)將上述整個(gè)過程文件化。53精品培訓(xùn)課件PPT FMEA FMEA是對(duì)設(shè)計(jì)過程的更完善化，以明確必須做什是對(duì)設(shè)計(jì)過程的更完善化，以明確必須做什么樣的設(shè)計(jì)和過程才能滿足顧客的需要。所有的么樣的設(shè)計(jì)和過程才能滿足顧客的需要。所有的FMEAFMEA的的重點(diǎn)在于設(shè)計(jì)，無論是用在設(shè)計(jì)產(chǎn)品或工藝制造過程。重點(diǎn)在于設(shè)計(jì)，無論是用在設(shè)計(jì)產(chǎn)品或工藝制造過程。 適時(shí)性是成功實(shí)施FMEA的最重要因素之一，它是一個(gè)事發(fā)前的行為，而不是“后見

27、之明”的行動(dòng)。為了達(dá)到最佳效果。FMEA必須在設(shè)計(jì)或過程失效模式被無意納入產(chǎn)品或過程之前進(jìn)行。事前花時(shí)間適當(dāng)完成FMEA能夠更容易低成本地對(duì)產(chǎn)品/過程進(jìn)行修改，從而減輕事后修改的危機(jī)。FMEA小組應(yīng)有充分的溝通和整合。54精品培訓(xùn)課件PPT FMEA是國際上公認(rèn)的有效的可靠性設(shè)計(jì)分析技術(shù)，在工程實(shí)際中得到廣泛應(yīng)用。目前典型的FMEA方法有兩種：一種是美國軍標(biāo)MIL-STD-1629和我國軍標(biāo)GJB1391/z故障模式、影響與危害度分析；另一種是美國QS-9000潛在失效模式及影響分析。前一種方法在全國質(zhì)量專業(yè)技術(shù)人員職業(yè)資格考試用書(中級(jí))已有介紹。下面僅對(duì)QS-9000的FMEA作簡要說明，

28、在QS-9000中，把FMEA分為設(shè)計(jì)的FMEA(簡稱DFMEA)和過程工藝的FMEA(簡稱PFMEA)。下面僅對(duì)設(shè)計(jì)的FMEA作介紹。55精品培訓(xùn)課件PPT 設(shè)計(jì)FMEA主要是負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)的工程師/小組采用的一種分析技術(shù)，用于保證在可能范圍內(nèi)已充分考慮到，并指明各種潛在的失效模式及其相關(guān)的起因/機(jī)理。應(yīng)評(píng)估最終產(chǎn)品以及每個(gè)與之相關(guān)的系統(tǒng)、子系統(tǒng)和零部件。FMEA以其嚴(yán)密的形式總結(jié)了設(shè)計(jì)一個(gè)零部件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)時(shí)，一個(gè)工程師和設(shè)計(jì)小組的設(shè)計(jì)思想（包括：根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，對(duì)可能出現(xiàn)問題的分析）。這種系統(tǒng)化的方法體現(xiàn)工程師在任何設(shè)計(jì)過程中正常經(jīng)歷的思維過程，并使之規(guī)范化、文件化。56精品培訓(xùn)課件P

29、PT 設(shè)計(jì)FMEA能夠通過以下幾個(gè)方面支持設(shè)計(jì)過程，以降低失效的風(fēng)險(xiǎn)。(1)有助于對(duì)設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)方案進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)；(2)有助于制造、裝配、服務(wù)和回收要求的最初設(shè)計(jì)；(3)提高設(shè)計(jì)開發(fā)過程中，考慮潛在失效模式及其對(duì)產(chǎn)品可靠性影響；(4)為全面、有效的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和開發(fā)項(xiàng)目的策劃，提供更多信息；(5)根據(jù)潛在失效模式對(duì)“顧客”的影響程度進(jìn)行分級(jí)，進(jìn)而建立一套設(shè)計(jì)改進(jìn)、開發(fā)和驗(yàn)證試驗(yàn)的優(yōu)先控制程序；(6)為建議和跟蹤降低風(fēng)險(xiǎn)的措施，提供一個(gè)公開討論形式；(7)為將來分析研究售后市場(chǎng)關(guān)切情況，評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)更改及展開更先進(jìn)的設(shè)計(jì)提供參考。57精品培訓(xùn)課件PPT FMEA應(yīng)該是一個(gè)小組的活動(dòng)，負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)的工程師應(yīng)

30、直接地、主動(dòng)地聯(lián)系有關(guān)部門的代表，如裝配、制造、設(shè)計(jì)、分析/實(shí)驗(yàn)、可靠性、材料、服務(wù)等。同時(shí)還應(yīng)聯(lián)系系統(tǒng)不同層次的設(shè)計(jì)部門代表。FMEA應(yīng)成為促進(jìn)相關(guān)部門間充分交換意見的催化劑，從而提高整個(gè)產(chǎn)品的工作水平。除非負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)工程師是有FMEA和小組協(xié)調(diào)的經(jīng)驗(yàn)，在活動(dòng)中擁有一位有經(jīng)驗(yàn)的FMEA專家以協(xié)助FMEA小組工作是有一定幫助的。58精品培訓(xùn)課件PPT 設(shè)計(jì)FMEA是一份動(dòng)態(tài)文件，且應(yīng)該在一個(gè)設(shè)計(jì)概念最終形成之時(shí)或之前就開始；在產(chǎn)品開發(fā)各階段中，當(dāng)設(shè)計(jì)有變更或獲得信息增加時(shí)要及時(shí)不斷修改；在最終產(chǎn)品加工圖樣完成之前全部完成。 設(shè)計(jì)FMEA不是靠過程控制來克服設(shè)計(jì)中潛在的缺陷，但的確要考慮制造/裝配

31、過程中技術(shù)的/物質(zhì)的限制。例如表面處理的限制，裝配空間，公差等59精品培訓(xùn)課件PPT 設(shè)計(jì)FMEA應(yīng)該從系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零部件的框圖開始分析。 QS-9000給出了設(shè)計(jì)FMEA的專用表格如表1所示，表中給出了分析時(shí)必須填寫的22項(xiàng)內(nèi)容。表中還以車門內(nèi)板下部腐蝕的失效模式為例，說明如何分析及填寫這22項(xiàng)內(nèi)容。60精品培訓(xùn)課件PPT61精品培訓(xùn)課件PPT( (表表1 1續(xù)續(xù)) )62精品培訓(xùn)課件PPT下面按照表中的序號(hào)對(duì)每一項(xiàng)內(nèi)容分別簡要說明：（1）FMEA編號(hào)。填入FMEA文件編號(hào)，以便查詢。（2）系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零部件名稱及編號(hào)。系統(tǒng)FMEA重點(diǎn)是確保所有接口和互動(dòng)都涵蓋了整個(gè)由不同子系統(tǒng)所組成的

32、系統(tǒng)；子系統(tǒng)的重點(diǎn)是確保所有接口和互動(dòng)都涵蓋了整個(gè)由不同零組件所組成的子系統(tǒng)；一個(gè)零組件FMEA一般重點(diǎn)是在于一子系統(tǒng)的子組件的FMEA。（3）設(shè)計(jì)責(zé)任。填入整個(gè)產(chǎn)品的部門和小組。（4）編制人。填入負(fù)責(zé)FMEA工作的工程師。（5）車型年度/項(xiàng)目。填入將使用和/或被分析的設(shè)計(jì)影響的預(yù)期車型、年度/項(xiàng)目。 63精品培訓(xùn)課件PPT（6）關(guān)鍵日期。填入DFMEA初次預(yù)定完成的日期，該日期不應(yīng)該超過計(jì)劃的量產(chǎn)設(shè)計(jì)發(fā)布日期。（7）FMEA時(shí)期。填入編制FMEA原始稿的完成日期及最新修訂日期（8）核心小組。列出被授權(quán)以確定和/或執(zhí)行任務(wù)的責(zé)任人和部門名稱。（9）項(xiàng)目/功能。應(yīng)盡可能簡潔的文字說明清楚被分析項(xiàng)

33、目要滿足設(shè)計(jì)意圖的功能，如該項(xiàng)目有多種功能，且有不同的失效模式，則要把所有功能都單獨(dú)列出。64精品培訓(xùn)課件PPT（10）潛在失效模式。所謂失效模式是指系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零部件有可能未達(dá)到（8）中所描述設(shè)計(jì)意圖的種類。潛在失效模式可能是更高一級(jí)子系統(tǒng)或系統(tǒng)的潛在失效模式的原因，也可能是比它低一級(jí)的零部件潛在失效模式的后果。汽車典型的失效模式如松動(dòng)、泄漏、短裂、變形、無法傳遞扭力等。（11）潛在失效后果。應(yīng)根據(jù)顧客可能發(fā)現(xiàn)或經(jīng)歷的情況來描述失效的后果，顧客可能是內(nèi)部也可能是外部產(chǎn)品最終的顧客。汽車典型的失效后果如噪音、外觀不良、發(fā)熱、不穩(wěn)定等。65精品培訓(xùn)課件PPT（12）嚴(yán)重度（S）。嚴(yán)重度是一個(gè)已

34、假定失效模式的最嚴(yán)重影響的評(píng)價(jià)等級(jí)。要降低失效后果等級(jí)只能通過設(shè)計(jì)變更。汽車推薦的FMEA嚴(yán)重度評(píng)價(jià)準(zhǔn)則見下表。66精品培訓(xùn)課件PPT（13）分類。根據(jù)特性分類，如關(guān)鍵、重要、一般等（14）潛在失效的起因/機(jī)理。失效起因是指一個(gè)設(shè)計(jì)弱點(diǎn)的跡象，其結(jié)果就是失效模式。典型的失效起因，如規(guī)定的材料不正確，流程規(guī)范錯(cuò)誤、規(guī)定公差不當(dāng)，潤滑能力不足等。典型的失效機(jī)理，如屈服、疲勞、磨損等。（15）頻度（O）。頻度指在設(shè)計(jì)的壽命中某一特定失效起因/機(jī)理發(fā)生的可能性。描述頻度級(jí)別數(shù)是重在其含義，而不是具體數(shù)值。通過設(shè)計(jì)更改或設(shè)計(jì)過程更改（如設(shè)計(jì)查檢表、設(shè)計(jì)評(píng)審）來預(yù)防或控制該失效模式的起因/機(jī)理是降低頻度級(jí)

35、別數(shù)的唯一途徑。頻度級(jí)數(shù)是在FME范圍中的一個(gè)比較等級(jí)，其可能無法反映出真實(shí)發(fā)生的可能性。推薦的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則見表3。67精品培訓(xùn)課件PPT68精品培訓(xùn)課件PPT（16）現(xiàn)行設(shè)計(jì)控制?，F(xiàn)行設(shè)計(jì)控制指的是那些已經(jīng)用于相同或相似設(shè)計(jì)的那些方法。FMEA小組應(yīng)一再的把重點(diǎn)放在設(shè)計(jì)控制的改進(jìn)上，設(shè)計(jì)控制有兩種基本方法：一是預(yù)防，即預(yù)防失效起因機(jī)理或失效模式的出現(xiàn)，或減少其出現(xiàn)的頻度；二是探測(cè)，即在該項(xiàng)目投產(chǎn)之前，以任何解析的或物理的方法，查出失效。應(yīng)優(yōu)先應(yīng)用預(yù)防控制措施。因此，在表中現(xiàn)行設(shè)計(jì)控制對(duì)應(yīng)有兩欄，這有助于FMEA小組對(duì)這兩種控制能有清楚的辯識(shí)。在表中的示例里，現(xiàn)行預(yù)防控制一欄是空的，說明FMEA小

36、組并未鑒別出任何預(yù)防控制，這可能是由于預(yù)防控制沒有被用在相同或相似的設(shè)計(jì)上。69精品培訓(xùn)課件PPT（17）探測(cè)度（D）。探測(cè)度是結(jié)合了列在設(shè)計(jì)控制中最佳的探測(cè)控制等級(jí)。探測(cè)度是在單獨(dú)的FMEA范圍中的一個(gè)比較的等級(jí)。為了取得較低的探測(cè)度數(shù)值，計(jì)劃的過程控制需要不斷地改進(jìn)。推薦的探測(cè)度評(píng)價(jià)準(zhǔn)則見表4。70精品培訓(xùn)課件PPT（18）風(fēng)險(xiǎn)順序數(shù)（RPN）。風(fēng)險(xiǎn)順序數(shù)是產(chǎn)品失效影響嚴(yán)重度(S)、頻度(O)和探測(cè)度(D)的乘積。 RPN=（S）（O）（D） 在FMEA分析時(shí)，RPN值(1至1000之間)可被用來對(duì)設(shè)計(jì)中關(guān)注的等級(jí)排序。71精品培訓(xùn)課件PPT（19）建議措施。在實(shí)施中，不論RPN大小如何，

37、當(dāng)嚴(yán)重度為9或10的失效模式必須要賦予特別注意。在所有狀況下，當(dāng)一個(gè)已被鑒別的潛在失效模式的后果可能對(duì)最終使用者產(chǎn)生危害的時(shí)候，應(yīng)該考慮預(yù)防/糾正措施，以排除、減輕或控制該起因，以避免失效模式的發(fā)生。在對(duì)9或10等級(jí)嚴(yán)重度特別的關(guān)注之后，F(xiàn)MEA小組應(yīng)針對(duì)其他的失效模式，以滿足減少嚴(yán)重度、頻度、以及探測(cè)度的目的。建議的措施行動(dòng)如，修改設(shè)計(jì)幾何尺寸/或公差、修改材料規(guī)范等。72精品培訓(xùn)課件PPT（20）對(duì)建議措施的責(zé)任。把負(fù)責(zé)對(duì)每一項(xiàng)建議措施執(zhí)行的組織和個(gè)人名稱，預(yù)計(jì)完成日期填入本欄。（21）采取的措施。當(dāng)實(shí)施某一項(xiàng)措施后，簡要記錄具體的措施和生效日期。（22）措施執(zhí)行后的RPN。當(dāng)確定了預(yù)防/

38、糾正措施后，估算并記錄執(zhí)行結(jié)果的嚴(yán)重度、頻度和探測(cè)度級(jí)別。計(jì)算并記錄糾正后的RPN結(jié)果。如沒采取措施，將相關(guān)的等級(jí)欄位空白即可。73精品培訓(xùn)課件PPT 所有更改后的等級(jí)都應(yīng)該被評(píng)審，而且如果有必要考慮進(jìn)一步的措施，則應(yīng)重復(fù)該分析過程。重點(diǎn)應(yīng)該隨時(shí)放在持續(xù)改進(jìn)上。 跟蹤行動(dòng)。負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)的工程師負(fù)責(zé)確保所有的建議措施己被實(shí)施或已妥善地落實(shí)。FMEA是一個(gè)動(dòng)態(tài)文件，它不僅應(yīng)該隨時(shí)體現(xiàn)最新的設(shè)計(jì)版本，還應(yīng)該體現(xiàn)最新的有關(guān)糾正措施，包括開始批量生產(chǎn)后發(fā)生的事件。74精品培訓(xùn)課件PPT從上述對(duì)FMEA的說明中，有幾點(diǎn)應(yīng)特別注意：(1)FMEA是負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)工程師應(yīng)該做的一件重要的分析工作，以便隨時(shí)尋找或發(fā)現(xiàn)潛在

39、失效并采取措施。(2)FMEA應(yīng)該由一個(gè)有各方面代表參加的小組工作，這樣才能有效和全面地發(fā)現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)。(3)加強(qiáng)針對(duì)潛在失效模式的改進(jìn)設(shè)計(jì)才能降低RPN值，才能提高產(chǎn)品可靠性。(4)一種失效模式很有可能是由多個(gè)失效起因/機(jī)理引起的，一定要把起因/機(jī)理找準(zhǔn)、找全。如示例中的腐蝕就有5種起因，應(yīng)逐一分析透。(5)開展FMEA時(shí)的S、O、D的數(shù)值只有相對(duì)的意義，只能比較在一個(gè)具體的FMEA時(shí)不同失效模式的相對(duì)等級(jí)和關(guān)注等級(jí)。75精品培訓(xùn)課件PPT 故障樹分析是通過對(duì)可能造成產(chǎn)品故障的硬件、軟件、環(huán)境、人為因素進(jìn)行分析，畫出故障樹，從而確定產(chǎn)品故障原因的各種可能組合方式和（或）其發(fā)生概率的一種分析技術(shù)

40、。其目的是幫助設(shè)計(jì)師判斷潛在的故障，以便采取相應(yīng)的改進(jìn)設(shè)計(jì)措施，也可指導(dǎo)故障診斷，制定維修方案，同時(shí)FTA 還能計(jì)算復(fù)雜產(chǎn)品發(fā)生故障的概率。76精品培訓(xùn)課件PPT 故障樹的建立是FTA 的關(guān)鍵，因?yàn)楣收蠘涞耐晟瞥潭葘⒅苯佑绊懚ㄐ苑治龊投坑?jì)算的結(jié)果?，F(xiàn)以一種演繹法建樹為例，作簡要介紹。77精品培訓(xùn)課件PPT 首先寫出頂事件（即產(chǎn)品不希望發(fā)生的故障事件）表示符號(hào)作為第一行，在其下面并列寫出導(dǎo)致頂事件發(fā)生的直接原因（如硬件，軟件，環(huán)境，人為因素影響）作為第二行。把這些原因因素用相應(yīng)的符號(hào)表示出來，并用適合邏輯門與頂事件相連。再將導(dǎo)致第二行的那些故障事件（稱為中間事件）發(fā)生的直接原因作為第三行，并用

41、適合的邏輯門與相應(yīng)的中間事件相連。按照這個(gè)線索自上而下步步深入。一直追溯到引起產(chǎn)品發(fā)生故障的全部最基本的原因（稱為底事件）為止。這樣就形成一棵以頂事件為“根”，中間事件為“節(jié)”，底事件為“葉”的倒立的故障樹。故障樹常用事件的符號(hào)見表5。78精品培訓(xùn)課件PPT79精品培訓(xùn)課件PPT 故障樹中最常用的邏輯門是邏輯“與門”和邏輯“或門”。其它邏輯門在某種程度上都可以簡化為“與門”和 “或門”。常用的邏輯門及符號(hào)見表6。80精品培訓(xùn)課件PPT81精品培訓(xùn)課件PPT 下面以某電機(jī)控制電路為例，說明建樹過程。 某電機(jī)控制電路如圖1所示，交流電源通過線路和開關(guān)控制電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。82精品培訓(xùn)課件PPT 故障樹分

42、析的頂事件選擇為“開關(guān)合上后電機(jī)不轉(zhuǎn)”，具體的建樹過程如下所述，對(duì)應(yīng)的故障樹如圖2所示。83精品培訓(xùn)課件PPT （1）將頂事件“開關(guān)合上后電機(jī)不轉(zhuǎn)”作為輸出事件，對(duì)其原因進(jìn)行分析，可能的直接原因包括“電機(jī)故障”和“開關(guān)合上后無電流”，將其作為輸入事件，并確定它們之間的邏輯關(guān)系為“或”，利用或門建立的故障樹如圖2（a）所示。其中“電機(jī)故障”作為底事件，不再展開。84精品培訓(xùn)課件PPT2.1 故障樹的建立 （2）將“開關(guān)合上后無電流”作為輸出事件，對(duì)其原因進(jìn)行分析，可能的直接原因包括“電源故障”和“線路故障”，將其作為輸入事件，并確定之間的邏輯關(guān)系為“或”，利用或門建立的故障樹如圖2（b）所示。其

43、中“電源故障”和“線路故障”作為底事件，不再展開。85精品培訓(xùn)課件PPT （3）對(duì)事件建立定義和表達(dá)符號(hào)，如表7所示。利用符號(hào)替換文字，得到故障樹的規(guī)范表達(dá)如圖2（c）所示。86精品培訓(xùn)課件PPT 故障樹定性分析就是尋找導(dǎo)致頂事件發(fā)生的原因和原因組合，即找出全部最小割集。最小割集是指一些底事件的組合。它們都發(fā)生時(shí)頂事件必然發(fā)生，而這些底事件缺一個(gè)就不會(huì)導(dǎo)致頂事件發(fā)生的底事件集合。求最小割集的方法有上行法和下形法兩種。87精品培訓(xùn)課件PPT 在最小割集全部求出后，當(dāng)可靠性數(shù)據(jù)不足時(shí)，可對(duì)最小割集和底事件進(jìn)行定性分析，首先根據(jù)每個(gè)最小割集所含底事件的數(shù)目（稱階數(shù)）排列，在各個(gè)底事件發(fā)生概率較小，且

44、相互差別不大的條件下，可以按下列原則對(duì)最小割集和底事件進(jìn)行比較：(1) 階數(shù)越小的最小割集越重要；(2) 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。(3) 在最小割集階數(shù)相同的條件下，在不同最小割集中重復(fù)出現(xiàn)的次數(shù)越多的底事件越重要。88精品培訓(xùn)課件PPT 故障樹定量分析是根據(jù)底事件發(fā)生概率按故障樹的邏輯門關(guān)系，計(jì)算出頂事件發(fā)生的概率，以判斷是否滿足規(guī)定的安全性和可靠性要求。定量分析的另一個(gè)重要任務(wù)是計(jì)算底事件的重要度（即它們對(duì)頂事件發(fā)生的影響程度），從而確定改進(jìn)的重點(diǎn)。89精品培訓(xùn)課件PPT 總之，建立故障樹，定性分析，定量分析是故障樹分析的三步曲。 建樹是關(guān)鍵，建樹過程中，

45、要化簡故障樹，就要運(yùn)用布爾代數(shù)的運(yùn)算規(guī)則，對(duì)于特殊門進(jìn)行等效變換以及去除明顯復(fù)雜事件和明顯復(fù)雜門。故障樹分析，特別是復(fù)雜產(chǎn)品的故障樹分析，建樹和分析的工作是都很復(fù)雜，一般都要使用專門的故障樹分析軟件。90精品培訓(xùn)課件PPT六、可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的六、可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的制定與貫徹制定與貫徹91精品培訓(xùn)課件PPT6.1 6.1 目的目的通過制定并貫徹產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，把有助于保證、提高產(chǎn)品可靠性的一系列設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)到產(chǎn)品中去。92精品培訓(xùn)課件PPT6.2 6.2 依據(jù)依據(jù)vGJB450A-2004產(chǎn)品可靠性工作通用要求 6.3 6.3 適用對(duì)象與適用時(shí)機(jī)適用對(duì)象與適用時(shí)機(jī) 產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計(jì)階段93精品培訓(xùn)

46、課件PPT6.4 6.4 可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的基本內(nèi)容與特點(diǎn)可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的基本內(nèi)容與特點(diǎn)可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的基本內(nèi)容v概述v目的v適用范圍v依據(jù)v可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則94精品培訓(xùn)課件PPTv（1）可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是進(jìn)行可靠性定性設(shè)計(jì)的重要依據(jù) v（2）貫徹可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則可以提高產(chǎn)品的固有可靠性v（3）貫徹可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是實(shí)現(xiàn)與產(chǎn)品性能設(shè)計(jì)同步的有效方法v（4）可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是研制經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)與升華v（5）可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則對(duì)產(chǎn)品的適用性和針對(duì)性強(qiáng)95精品培訓(xùn)課件PPT6.5 6.5 可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的制定可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的制定制定可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的依據(jù)v新產(chǎn)品研制開發(fā)任務(wù)書規(guī)定的可靠性設(shè)計(jì)要求；v國內(nèi)外有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和

47、手冊(cè)中所提出的可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則等相關(guān)內(nèi)容；v相似產(chǎn)品中制定貫徹的可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則中的有關(guān)條款；v通過調(diào)研，了解使用人員在使用中對(duì)產(chǎn)品的可靠性方面需求，整理轉(zhuǎn)化為可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則；v研制單位所積累的可靠性設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和失敗所取得的教訓(xùn)。96精品培訓(xùn)課件PPT制定程序制定程序v產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的制定程序見下頁圖v明確產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的適用范圍v制定產(chǎn)品產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則初稿,形成產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則評(píng)審稿v形成產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則正式稿97精品培訓(xùn)課件PPT6.6 6.6 可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的貫徹可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的貫徹 可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是產(chǎn)品技術(shù)規(guī)范的重要組成部分，必須予以認(rèn)真貫徹?？煽啃栽O(shè)計(jì)準(zhǔn)則的貫徹實(shí)施流程如下

48、圖 98精品培訓(xùn)課件PPT匯總分析開始總師系統(tǒng)批準(zhǔn)問題處理與糾正措施編寫可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則符合性報(bào)告結(jié)束總體設(shè)計(jì)單位將產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則分發(fā)給有關(guān)研制單位各研制單位制定細(xì)化可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，下發(fā)到設(shè)計(jì)部門設(shè)計(jì)人員從可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則中選擇具體設(shè)計(jì)相關(guān)條款逐條分析準(zhǔn)則條款確定設(shè)計(jì)技術(shù)措施落實(shí)設(shè)計(jì)技術(shù)措施符合性報(bào)告評(píng)審99精品培訓(xùn)課件PPT準(zhǔn)則條款內(nèi)容準(zhǔn)則條款內(nèi)容符符合合采取的設(shè)計(jì)采取的設(shè)計(jì)措施措施不符合不符合原因、意見原因、意見影響影響備備注注產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則符合性檢查報(bào)告產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則符合性檢查報(bào)告 對(duì)于每一條設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，如果在設(shè)計(jì)中采用，則在“符合”欄打“”，并在“采取的設(shè)計(jì)措施”欄填寫具體的設(shè)計(jì)

49、措施。如果未被采用，則在“不符合”欄打“”，在“原因、意見”欄填寫準(zhǔn)則條款未被采用的原因，以及準(zhǔn)則條款調(diào)整的建議等，在“影響”欄填寫不符合該條準(zhǔn)則造成何影響，以判斷是否要進(jìn)行設(shè)計(jì)更改。 100精品培訓(xùn)課件PPT6.7 6.7 按技術(shù)分類的通用可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則按技術(shù)分類的通用可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則6.7.1.簡化設(shè)計(jì)（a）應(yīng)對(duì)產(chǎn)品功能進(jìn)行分析權(quán)衡，合并相同或相似功能，消除不必要的功能。（b）應(yīng)在滿足規(guī)定功能要求的條件下，使其設(shè)計(jì)簡單，盡可能減少產(chǎn)品層次和組成單元的數(shù)量。（c）盡量減少執(zhí)行同一或相近功能的零部件、元器件數(shù)量。（d）應(yīng)優(yōu)先選用標(biāo)準(zhǔn)化程度高的零部件、緊固件與連接件、管線、纜線等。101精品培訓(xùn)課

50、件PPT（e）最大限度地采用通用的組件、零部件、元器件，并盡量減少其品種。（f）必須使故障率高、容易損壞、關(guān)鍵性的單元具有良好的互換性和通用性。（g）采用不同工廠生產(chǎn)的相同產(chǎn)品成品件必須能安裝互換和功能互換。（h）產(chǎn)品的修改，不應(yīng)改變其安裝和聯(lián)接方式以及有關(guān)部位的尺寸，使新舊產(chǎn)品可以互換安裝。102精品培訓(xùn)課件PPT6.7.2.冗余設(shè)計(jì) （a）當(dāng)簡化設(shè)計(jì)、降額設(shè)計(jì)及選用的高可靠性的零部件、元器件仍然不能滿足任務(wù)可靠性要求時(shí)，則應(yīng)采用冗余設(shè)計(jì)。（b）在重量、體積、成本允許的條件下，選用冗余設(shè)計(jì)比其它可靠性設(shè)計(jì)方法更能滿足任務(wù)可靠性要求。（c）影響任務(wù)成功的關(guān)鍵部件如果具有單點(diǎn)故障模式，則應(yīng)考慮采

51、用冗余設(shè)計(jì)技術(shù)。103精品培訓(xùn)課件PPT（d）硬件的冗余設(shè)計(jì)一般在較低層次(設(shè)備、部件)使用，功能冗余設(shè)計(jì)一般在較高層次進(jìn)行(分系統(tǒng)、系統(tǒng))。（e）冗余設(shè)計(jì)中應(yīng)重視冗余轉(zhuǎn)換的設(shè)計(jì)。在進(jìn)行切換冗余設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮切換系統(tǒng)的故障概率對(duì)系統(tǒng)的影響，盡量選擇高可靠的轉(zhuǎn)換器件。（f）冗余設(shè)計(jì)應(yīng)考慮對(duì)共模共因故障的影響。104精品培訓(xùn)課件PPT6.7.6.7.3.3.熱設(shè)計(jì)熱設(shè)計(jì) (1)熱設(shè)計(jì)的主要設(shè)計(jì)方法（a）傳導(dǎo)散熱設(shè)計(jì)。如：選用導(dǎo)熱系數(shù)大的材料，加大與導(dǎo)熱零件的接觸面積，盡量縮短熱傳導(dǎo)的路徑，在傳導(dǎo)路徑中不應(yīng)有絕熱或隔熱件等。（b）對(duì)流散熱設(shè)計(jì)。如：加大溫差，即降低周圍對(duì)流介質(zhì)的溫度；加大流體與固體

52、間的接觸面積；加大周圍介質(zhì)的流動(dòng)速度，使它帶走更多的熱量等。105精品培訓(xùn)課件PPT（c）輻射散熱設(shè)計(jì)。如：在發(fā)熱體表面涂上散熱的涂層以增加黑度系數(shù)；加大輻射體的表面面積等。（d）耐熱設(shè)計(jì)。如：接近高溫區(qū)的所有操縱組件、電線、線束和其它附件均應(yīng)采取防護(hù)措施并用耐高溫材料制成；導(dǎo)線間應(yīng)有足夠的間隙，在特定高溫源附近的導(dǎo)線要使用耐高溫絕緣材料。106精品培訓(xùn)課件PPT（2）詳細(xì)熱設(shè)計(jì)準(zhǔn)則（不限于以下條款）（a）保證熱流通道盡可能短，橫截面要盡量大。（b）盡量利用金屬機(jī)箱或底盤散熱。（c）力求使所有的接觸面都能傳熱，必要時(shí)，加一層導(dǎo)熱硅膠提高傳熱性能。盡量加大熱傳導(dǎo)面積和傳導(dǎo)零件之間的接觸面積，提高

53、接觸表面的加工精度、加大接觸壓力或墊入可展性導(dǎo)熱材料。107精品培訓(xùn)課件PPT（d）器件的方向及安裝方式應(yīng)保證最大熱對(duì)流。（e）將熱敏部件裝在熱源下面，或?qū)⑵涓綦x，或加上光滑的熱屏蔽涂層。（f）安裝零件時(shí)，應(yīng)充分考慮到周圍零件輻射出的熱，以使每一器件的溫度都不超過其最大工作溫度。108精品培訓(xùn)課件PPT（g）盡量確保熱源具有較好的散熱性能。（h）玻璃環(huán)氧樹脂線路板是不良散熱器，不能全靠自然冷卻。若它不能充分散發(fā)所產(chǎn)生的熱量，則應(yīng)考慮加設(shè)散熱網(wǎng)絡(luò)和金屬印制電路板。（i）選用導(dǎo)熱系數(shù)大的材料制造熱傳導(dǎo)零件。例如：銀、紫銅、銅、氧化鈹陶瓷及鋁等。109精品培訓(xùn)課件PPT（j）盡可能不將通風(fēng)孔及排氣孔

54、開在機(jī)箱頂部或面板上。（k）盡量減低氣流噪音與振動(dòng)，包括風(fēng)機(jī)與設(shè)備箱間的共振。（l）盡量選用以無刷交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的風(fēng)扇、風(fēng)機(jī)和泵，或者適當(dāng)屏蔽的直流電動(dòng)機(jī)。110精品培訓(xùn)課件PPT6.7.6.7.4.4.環(huán)境防護(hù)設(shè)計(jì)環(huán)境防護(hù)設(shè)計(jì) (1)防潮濕設(shè)計(jì)（a）采取具有防水、防霉、防銹蝕的材料。（b）提供排水疏流系統(tǒng)或除濕裝置，消除濕氣聚集物。（c）采取干燥裝置吸收濕氣。111精品培訓(xùn)課件PPT（d）應(yīng)用保護(hù)涂層以防銹蝕。（e）憎水處理，以降低產(chǎn)品的吸水性或改變其親水性能。（f）浸漬，用高強(qiáng)度和絕緣性能好的涂料來填充某些絕緣材料。112精品培訓(xùn)課件PPT(2)(2)防鹽霧腐蝕設(shè)計(jì)防鹽霧腐蝕設(shè)計(jì) 防止鹽霧

55、導(dǎo)致的電化學(xué)腐蝕、電偶腐蝕、應(yīng)力腐蝕、晶間腐蝕等。(3)(3)防霉菌設(shè)計(jì)防霉菌設(shè)計(jì)（a）采用防霉劑處理零部件或設(shè)備。（b）設(shè)備、部件密封，并且放進(jìn)干燥劑，保持內(nèi)部空氣干燥。 （c）在密封前，材料用足夠強(qiáng)度的紫外線輻照，防止和抑殺霉菌。113精品培訓(xùn)課件PPT6.7.6.7.5.5.抗沖擊、振動(dòng)和噪聲設(shè)計(jì)抗沖擊、振動(dòng)和噪聲設(shè)計(jì) （1）抗沖擊、振動(dòng)和噪聲設(shè)計(jì)的主要方法（a）消源設(shè)計(jì)。如：液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)是導(dǎo)彈的一個(gè)主要的振源，通過消除發(fā)動(dòng)機(jī)不穩(wěn)定燃燒、改變推力室頭部噴嘴的排列和流量，減小其振源，就能降低導(dǎo)彈振動(dòng)的等級(jí)。（b）隔離設(shè)計(jì)。如：采用主動(dòng)隔離或者被動(dòng)隔離方法將設(shè)備與振源隔離開來。114

56、精品培訓(xùn)課件PPT（c）減振設(shè)計(jì)。如：采用阻尼減振、動(dòng)力減振、摩擦減振、沖擊減振等方法消耗或者吸收振動(dòng)能量。（d）抗振設(shè)計(jì)。如：改變安裝部位；提高零部件的安裝剛性；安裝緊固；采用約束阻尼處理技術(shù)；采用部件密封；防止共振等。115精品培訓(xùn)課件PPT（2）具體設(shè)計(jì)準(zhǔn)則（不限于以下條款）（a）當(dāng)激振頻率很低時(shí)，應(yīng)增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的剛性，提高設(shè)備、零部件及元器件的固有頻率與激振頻率的比值，以使設(shè)備和元器件的固有頻率遠(yuǎn)離共振區(qū)。（b）電子元器件的引線應(yīng)盡量短，以提高固有頻率。（c）電子元器件應(yīng)固定在底盤上或板上，以防止由于疲勞或振動(dòng)而引起的斷裂。116精品培訓(xùn)課件PPT（d）焊接到同一端頭的絞合導(dǎo)線必須加以固定

57、，使其在受振動(dòng)時(shí)，不致發(fā)生彎曲。（e）接插頭處盡可能有支撐物。（f）在撓曲與振動(dòng)環(huán)境條件下，盡量使用軟導(dǎo)線而不宜用硬導(dǎo)線。117精品培訓(xùn)課件PPT（g）避免懸臂式安裝器件。如果采用，必須經(jīng)過仔細(xì)計(jì)算，使其強(qiáng)度能在使用的設(shè)備最惡劣的環(huán)境條件下滿足要求。（h）模塊和印刷電路板的自然頻率應(yīng)高于它們的支撐架的自然頻率。（i）繼電器安裝應(yīng)使觸點(diǎn)的動(dòng)作方向同銜鐵的吸合方向，盡量不要同振動(dòng)方向一致。（j）通過金屬孔或靠近金屬零件的導(dǎo)線必須另外套上防護(hù)套管118精品培訓(xùn)課件PPT（k）對(duì)于小型電阻器、電容器盡可能臥裝。在元器件與底板間用硅橡膠封裝。對(duì)大電阻器、大電容器則需用附加緊固裝置。（l）對(duì)于印刷電路板，

58、應(yīng)加固和鎖緊，以免在振動(dòng)時(shí)產(chǎn)生接觸不良和脫開振壞。（m）對(duì)有減振要求的設(shè)備應(yīng)具有減振裝置，在安裝時(shí)與系統(tǒng)周圍結(jié)構(gòu)應(yīng)留有足夠的間隙。119精品培訓(xùn)課件PPT6.7.6.7.6.6.穩(wěn)定性設(shè)計(jì)穩(wěn)定性設(shè)計(jì) （a）電路設(shè)計(jì)時(shí)，要有一定功率裕量，通常應(yīng)有2030%的裕量，重要地方可用50100%的裕量。要求穩(wěn)定性、可靠性越高的地方裕量應(yīng)越大。（b）要避免電路的工作點(diǎn)處于臨界狀態(tài)。（c）應(yīng)對(duì)那些隨溫度變化其參數(shù)也隨之變化的元器件進(jìn)行溫度補(bǔ)償，使電路保持穩(wěn)定。（d）正確選用電參數(shù)穩(wěn)定的元器件，避免電路產(chǎn)生漂移失效。120精品培訓(xùn)課件PPT（e）應(yīng)合理放寬對(duì)輸入及輸出信號(hào)臨界值的要求。（f）接插件、開關(guān)、繼電

59、器的觸點(diǎn)要增加冗余接點(diǎn)，并聯(lián)工作。（g）每個(gè)接線板應(yīng)有10%的接線柱或接線點(diǎn)作為備用。（h）貯備設(shè)計(jì)應(yīng)盡量采用功能冗余，當(dāng)其中冗余部件失效時(shí)并不影響主要功能。121精品培訓(xùn)課件PPT（i）信息傳遞不允許中斷時(shí)，應(yīng)采取工作貯備。（j）使用反饋技術(shù)來補(bǔ)償(或抑制)參數(shù)變化所帶來的影響，保證電路性能穩(wěn)定。例如，由阻容網(wǎng)絡(luò)和集成運(yùn)算放大器組成的各種反饋放大器，可以在因元器件由于老化等原因而使性能產(chǎn)生某些變化的情況下，仍然符合最低限度的性能要求。（k）冗余系統(tǒng)和主系統(tǒng)的元件不能通過同一個(gè)連接器。122精品培訓(xùn)課件PPT（l）主系統(tǒng)和冗余系統(tǒng)的電路不得通過同一條電源干線供電。（m）與冗余系統(tǒng)有關(guān)的電線和設(shè)

60、備在機(jī)械上、電氣上應(yīng)與主系統(tǒng)的電線和設(shè)備隔開，以使其他系統(tǒng)中發(fā)生的故障不會(huì)影響冗余系統(tǒng)，反之亦然。對(duì)于冗余系統(tǒng)線路應(yīng)單獨(dú)接地。（n）在進(jìn)行非電產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該運(yùn)用穩(wěn)健性設(shè)計(jì)方法，減少產(chǎn)品質(zhì)量特性波動(dòng)、提高產(chǎn)品抗干擾能力。采用正交表安排試驗(yàn)方案，通過對(duì)各種試驗(yàn)方案的統(tǒng)計(jì)分析，找出抗干擾能力強(qiáng)、調(diào)整性好、性能穩(wěn)定、可靠的設(shè)計(jì)方案。 123精品培訓(xùn)課件PPT安裝設(shè)計(jì)安裝設(shè)計(jì) （a）各零部件、元器件、組件(特別是易損件和常拆件)的安裝要簡便，安裝件周圍要有足夠的空間。（b）系統(tǒng)、設(shè)備、組件的配置應(yīng)根據(jù)其故障率高低、尺寸和重量以及安裝特點(diǎn)等統(tǒng)籌安排。盡量做到在安裝時(shí)不拆卸、不移動(dòng)其它部分，在必