可靠性基礎(chǔ)知識(shí)課件

1、第五章 可靠性基礎(chǔ)知識(shí)知金教育北京數(shù)字化學(xué)習(xí)中心Beijing Cyber Learning Center第1頁(yè)，共117頁(yè)。中級(jí)質(zhì)量專業(yè)理論與實(shí)務(wù)各章所占分值比重統(tǒng)計(jì)5040第一章第二章第三章第四章第五章302010第一章：16分第二章：36分第三章：30分第四章：32分第五章：24分第六章：32分第六章第2頁(yè)，共117頁(yè)?？煽啃曰A(chǔ)知識(shí)題量及所占分值比重統(tǒng)計(jì)章節(jié)章節(jié)名稱單選題多選題綜合題分值第一節(jié)可靠性基本術(shù)語(yǔ)及其概念321（4）24常用可靠性度量參數(shù)浴盆曲線產(chǎn)品質(zhì)量與可靠性的關(guān)系第二節(jié)可靠性設(shè)計(jì)基本內(nèi)容與方法11可靠性串并聯(lián)模型的計(jì)算可靠性預(yù)計(jì)和可靠性分配FMECA、FTA維修性設(shè)計(jì)與分

2、析基本方法第三節(jié)環(huán)境應(yīng)力篩選與測(cè)定試驗(yàn)11可靠性增長(zhǎng)與鑒定試驗(yàn)第四節(jié)可信性管理11FRACAS、可信性評(píng)審第3頁(yè)，共117頁(yè)。一、可靠性認(rèn)知二、可靠性發(fā)展的標(biāo)志 1952年美國(guó)國(guó)防部成立電子設(shè)備可靠性咨詢組。 1957年發(fā)表了軍用電子設(shè)備可靠性報(bào)告。三、可靠性運(yùn)動(dòng)四、可靠性發(fā)展的動(dòng)力五、可信性工程發(fā)展為包括維修性工程、測(cè)試性工程、保障性工程 在內(nèi)的可信性工程。第五章 可靠性基礎(chǔ)知識(shí)第4頁(yè)，共117頁(yè)。 大綱要求 1、掌握故障（失效）、可靠性、維修性的概念 2、熟悉保障性、可用性與可信性的概念 3、掌握可靠性的主要度量參數(shù)*（7個(gè)術(shù)語(yǔ) 2個(gè)函數(shù) 6個(gè)度量指標(biāo)）* 4、熟悉浴盆曲線 5、了解產(chǎn)品質(zhì)

3、量與可靠性的關(guān)系第一節(jié) 可靠性的基本概念及常用度量第5頁(yè)，共117頁(yè)。綱目知識(shí)點(diǎn)掌握故障的概念故障(失效)的概念a.故障(失效)的定義及其含義理解b.故障模式、故障機(jī)理的定義故障的分類c.故障分類的依據(jù)d.不同故障的基本概念e.評(píng)價(jià)產(chǎn)品可靠性的故障統(tǒng)計(jì)原則第一節(jié) 可靠性的基本概念及常用度量故障第6頁(yè)，共117頁(yè)。 a.故障（失效）的定義故障：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)。失效：產(chǎn)品終止規(guī)定功能。對(duì)可修復(fù)產(chǎn)品而言對(duì)不可修復(fù)產(chǎn)品而言例：投影儀與燈泡 故障的表現(xiàn)形式稱為故障（失效）模式。例：投影儀不出影象。 引起故障的原因稱為故障（失效）機(jī)理。 例：1、燈泡故障；2、電源變

4、壓器故障；3、主電路板故障等 故障通常是產(chǎn)品失效后的狀態(tài)，但也可能失效前就存在。 b.故障模式、故障機(jī)理的定義第7頁(yè)，共117頁(yè)。 1、按出現(xiàn)故障的規(guī)律分：偶然故障和耗損故障 2、按故障的結(jié)果分：致命性故障和非致命性故障 3、按故障的統(tǒng)計(jì)特性分：獨(dú)立故障和從屬故障 偶然故障：由于偶然因素引起的故障。偶然故障是隨機(jī)的，無(wú)法控制，只能通過(guò)概率統(tǒng)計(jì)方法來(lái)預(yù)測(cè)。 耗損故障：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。耗損故障可以統(tǒng)計(jì)監(jiān)測(cè)，可以通過(guò)預(yù)防維修，延長(zhǎng)使用壽命。c.故障的分類依據(jù)：d.不同故障的基本概念注意：浴盆曲線揭示了產(chǎn)品的早期、偶然以及耗損故障期。其中早期故障指由于設(shè)計(jì)和制造過(guò)程（人

5、為）的缺陷引起的故障，可以通過(guò)設(shè)計(jì)與過(guò)程質(zhì)量改進(jìn)加以消除，通常不作為出現(xiàn)故障的規(guī)律來(lái)劃分。第8頁(yè)，共117頁(yè)。 致命性故障：完全喪失完成規(guī)定功能的能力，并可能造成人或物的重大損失。 非致命性故障：不影響任務(wù)的完成，但會(huì)導(dǎo)致非計(jì)劃的維修。 獨(dú)立故障：由產(chǎn)品本身原因引起而又不能成為引起其它器件故障原因的故障。 從屬故障：其它產(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。d.評(píng)價(jià)可靠性的故障統(tǒng)計(jì)原則第9頁(yè)，共117頁(yè)。習(xí)題：產(chǎn)品的故障分類有多種，按故障的規(guī)律可分為（ ） A.偶然故障 B.耗損故障 C.獨(dú)立故障 D.從屬故障A.B習(xí)題：關(guān)于不同類型的故障，以下說(shuō)法正確的是（ ） A.偶然故

6、障由偶然因素引起，只能通過(guò)統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行預(yù)測(cè) B.耗損故障可通過(guò)適當(dāng)?shù)男蘩硌娱L(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命 C.致命性故障是造成人或物的重大損失，導(dǎo)致任務(wù)失敗的故障 D.非致命性故障不影響任務(wù)完成，一般也不需要進(jìn)行維修 A.C習(xí)題：在評(píng)價(jià)產(chǎn)品可靠性時(shí)，只統(tǒng)計(jì)（ ）。 A.致命性故障 B.非致命性故障 C.獨(dú)立故障 D.從屬故障C習(xí)題:關(guān)于故障（失效），以下理解錯(cuò)誤的是（ ） A.故障指產(chǎn)品或產(chǎn)品的一部分不能完成規(guī)定功能的事件或狀態(tài) B.失效是指產(chǎn)品終止或喪失完成規(guī)定功能的能力 C.故障在產(chǎn)品失效后才表現(xiàn)出來(lái) D.故障也可能在失效前就存在A.C第10頁(yè)，共117頁(yè)。綱目知識(shí)點(diǎn)掌握可靠性概念可靠性概念a.可靠性定

7、義b.”三個(gè)規(guī)定”的含義可靠性分類c.固有可靠性與使用可靠性的概念d.基本可靠性與任務(wù)可靠性的概念e.提高任務(wù)可靠性的原則第一節(jié) 可靠性的基本概念及常用度量可靠性第11頁(yè)，共117頁(yè)。a.可靠性定義b.“三個(gè)規(guī)定”的含義 可靠性：產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。 規(guī)定條件是指使用時(shí)的環(huán)境條件和工作條件。環(huán)境條件越惡劣，工作條件越不正常，可靠性越低。 規(guī)定時(shí)間內(nèi)是指產(chǎn)品可以完成規(guī)定動(dòng)能的工作時(shí)間內(nèi)所預(yù)定的壽命。這里的“時(shí)間”是廣義的概念，除時(shí)間外，還包括：里程、次數(shù)等。 可靠性是隨時(shí)間的遞減函數(shù)（不能理解為成反比）。 規(guī)定功能是指產(chǎn)品規(guī)格書(shū)中給出了正常工作的性能指標(biāo)。第12頁(yè)，

8、共117頁(yè)。c.固有可靠性與使用可靠性 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(jì)和制造過(guò)程中賦予的，是產(chǎn)品的一種固有特性，是產(chǎn)品開(kāi)發(fā)者可以控制的。 使用可靠性：是產(chǎn)品在使用過(guò)程中表現(xiàn)出的一種性能保持能力的特性，它與產(chǎn)品的固有可靠性，及安裝、操作和維修保障有關(guān)。 固有可靠性可以理解為產(chǎn)品設(shè)計(jì)者根據(jù)已知的產(chǎn)品的基本特性，設(shè)定其在正常工作條件下應(yīng)具備的保持完成規(guī)定功能的能力，在制造過(guò)程中這種能力被完整賦予到產(chǎn)品身上，因此是產(chǎn)品的一種固有特性。 使用可靠性強(qiáng)調(diào)的是產(chǎn)品在使用過(guò)程中使用者使用和維護(hù)產(chǎn)品以及使用環(huán)境對(duì)固有可靠性的影響。產(chǎn)品固有可靠性的優(yōu)劣通常決定著使用可靠性的高低，同時(shí)

9、，使用可靠性還與操作使用、維修保障以及使用環(huán)境有關(guān)。第13頁(yè)，共117頁(yè)。d.基本可靠性與任務(wù)可靠性 可靠性還可分為基本可靠性和任務(wù)可靠性 基本可靠性：產(chǎn)品在規(guī)定條件下無(wú)故障的持繼時(shí)間或概率，它反映產(chǎn)品對(duì)維修人力的要求。要統(tǒng)計(jì)產(chǎn)品的所有故障。 任務(wù)可靠性：是產(chǎn)品在規(guī)定的任務(wù)剖面內(nèi)完成功能的能力。只考慮任務(wù)期間影響任務(wù)完成的故障。 基本可靠性需分析統(tǒng)計(jì)（系統(tǒng)所有器件）的故障模式，任一故障模式都有可能發(fā)生，都直接影響著產(chǎn)品的基本可靠性，其中所有可維修的故障決定著對(duì)維修人力的合理安排。 任務(wù)剖面是指產(chǎn)品在完成特定任務(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。任務(wù)剖面內(nèi)并非所有故障都會(huì)發(fā)生，也并非都是致

10、命故障，所有影響任務(wù)完成的故障都決定著產(chǎn)品的任務(wù)可靠性。第14頁(yè)，共117頁(yè)。e.提高任務(wù)可靠性的原則 提高任務(wù)可靠性可采用冗余或代替工作模式，但這將增加產(chǎn)品的復(fù)雜性，降低基本可靠性。設(shè)計(jì)時(shí)要在基本可靠性和任務(wù)可靠性之間進(jìn)行權(quán)衡。習(xí)題：產(chǎn)品可靠性定義中,規(guī)定的時(shí)間可用（ ）度量03考題 A.小時(shí) B.里程 C.次數(shù) D.概率A.B.C習(xí)題：產(chǎn)品的可靠性與（ ）有關(guān). A.規(guī)定的條件 B.規(guī)定的時(shí)間 C.規(guī)定的功能 D.規(guī)定的地點(diǎn)A.B.C第15頁(yè)，共117頁(yè)。習(xí)題：產(chǎn)品的可靠性隨工作時(shí)間的增加而（ ）03年考題 A.逐漸增加 B.保持不變 C.逐漸降低 D.先降后增 C習(xí)題：產(chǎn)品的使用可靠性與

11、（ ）因素有關(guān)。 A.固有可靠性 B.產(chǎn)品功能 C.操作使用 D.維修保障A.C.D習(xí)題：以下說(shuō)法不正確的是（ ） A.固有可靠性是產(chǎn)品的固有特性，是產(chǎn)品開(kāi)發(fā)者可以控制的 B.使用可靠性是產(chǎn)品使用過(guò)程表現(xiàn)出來(lái)的特性，不是固有特性 C.基本可靠性需要統(tǒng)計(jì)所有故障，反映產(chǎn)品對(duì)維修人力的要求 D.任務(wù)可靠性只考慮任務(wù)期間影響任務(wù)完成的故障 E.采用冗余技術(shù)，可以全面提高產(chǎn)品的基本可靠性 B.E第16頁(yè)，共117頁(yè)。綱目知識(shí)點(diǎn)掌握維修性概念維修性概念a.維修性的定義b.維修性的性質(zhì)第一節(jié) 可靠性的基本概念及常用度量維修性第17頁(yè)，共117頁(yè)。a.維修性定義 維修性的定義：產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)

12、，按規(guī)定的程序和方法，保持和恢復(fù)執(zhí)行規(guī)定狀態(tài)的能力。 維修含義包括維護(hù)和修理兩個(gè)方面：1）維護(hù)：也稱預(yù)防性維修，是根據(jù)產(chǎn)品功能隨時(shí)間的衰減特性以及對(duì)已掌握的故障規(guī)律采取的預(yù)防性措施，以延長(zhǎng)產(chǎn)品壽命的過(guò)程。2）修理是產(chǎn)品發(fā)生故障后，使其盡可能恢復(fù)故障前的狀態(tài)。 維修性概念不能等同于維修活動(dòng)，前者是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中賦予產(chǎn)品可接受維修并便于維修的能力，是產(chǎn)品本身所具備的固有屬性。后者是針對(duì)可維修產(chǎn)品具備的維修特性必要時(shí)所采取的活動(dòng)。第18頁(yè)，共117頁(yè)。b.維修性的性質(zhì) 維修性是產(chǎn)品質(zhì)量的一種特性,即由產(chǎn)品設(shè)計(jì)賦予其維修簡(jiǎn)便、迅速和經(jīng)濟(jì)的固有特性。 產(chǎn)品可靠性與維修性密切相關(guān)，都是產(chǎn)品的重要設(shè)計(jì)特性。在

13、產(chǎn)品的論證階段就應(yīng)對(duì)可靠性和維修性提出要求，并通過(guò)設(shè)計(jì)、分析、試驗(yàn)、評(píng)定等活動(dòng)將要求落實(shí)到產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中，使要求在產(chǎn)品生產(chǎn)、使用和維護(hù)階段的全壽命過(guò)程得到充分體現(xiàn)。第19頁(yè)，共117頁(yè)。習(xí)題：可靠性和維修性都是產(chǎn)品的重要設(shè)計(jì)特性，可靠性和維修性工 作從（ ）階段就應(yīng)開(kāi)始進(jìn)行 A.產(chǎn)品論證 B.產(chǎn)品設(shè)計(jì) C.產(chǎn)品試制 D.產(chǎn)品生產(chǎn)A習(xí)題：以下說(shuō)法錯(cuò)誤是（ ） A.維修性是產(chǎn)品的固有特性 B.維修性是可以使產(chǎn)品達(dá)到使用前狀態(tài)的特性 C.產(chǎn)品的維修性就是指產(chǎn)品出現(xiàn)故障后進(jìn)行維修 D.產(chǎn)品的維修性與可靠性密切相關(guān)，都是產(chǎn)品重要的設(shè)計(jì)特性 B.C習(xí)題：與產(chǎn)品維修性定義有關(guān)的是（ ）01年考題 A.規(guī)定的條

14、件 B.規(guī)定的時(shí)間 C.規(guī)定的程序與方法 D.規(guī)定的地點(diǎn) E.規(guī)定的費(fèi)用A.B.C第20頁(yè)，共117頁(yè)。四.保障性 五.軟件可靠性 六.可用性 七.可信性綱目知識(shí)點(diǎn)熟悉保障性可用性可信性概念保障性概念a.保障性定義及保障性相關(guān)因素軟件可靠性b.發(fā)布軟件可靠性標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際機(jī)構(gòu)可用性概念c.可用性與可靠性、維修性關(guān)系可信性概念d.用于反映可信性的一些要素第21頁(yè)，共117頁(yè)。 保障性：系統(tǒng)（裝備）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。 保障性是裝備系統(tǒng)的固有屬性。裝備具備可保障和能保障的特性才是完整保障性的裝備。保障性與可靠性和維修性、保障的設(shè)計(jì)特性、計(jì)劃的保障資源緊密相關(guān)。 軍事裝

15、備要保證今后15年的應(yīng)戰(zhàn)需要。因此，裝備的設(shè)計(jì)要保證裝備便于貯存、裝卸、操作、檢測(cè)、維修、運(yùn)輸以及消耗品的補(bǔ)給等。 保障性同樣適用于民用產(chǎn)品，表現(xiàn)為產(chǎn)品設(shè)計(jì)使產(chǎn)品裝卸和操作簡(jiǎn)便、維修及時(shí)、備件充足、消耗品有供應(yīng)等。第一節(jié) 可靠性的基本概念及常用度量保障性第22頁(yè)，共117頁(yè)。 系統(tǒng)（或產(chǎn)品）可靠性通常包括：硬件可靠性和軟件可靠性。 國(guó)際電工委員會(huì)發(fā)布的軟件可靠性標(biāo)準(zhǔn) IEC60300-3-6軟件可靠性應(yīng)用指南 IEC61713軟件生存期的軟件可信性應(yīng)用指南第一節(jié) 可靠性的基本概念及常用度量軟件可靠性第23頁(yè)，共117頁(yè)。 可用性的定義：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

16、下和規(guī)定的時(shí)刻或時(shí)間區(qū)間內(nèi)處于可執(zhí)行規(guī)定功能狀態(tài)的能力。 可用性分為固有可用性和使用可用性。固有可用性不受外部資源的影響；使用可用性受外部資源的影響。 可用性即“要用時(shí)就可用”?？捎眯允强煽啃浴⒕S修性和維修保障的綜合反映?？煽啃酝ㄟ^(guò)延長(zhǎng)產(chǎn)品的工作時(shí)間提高產(chǎn)品可用性。 維修性通過(guò)縮短產(chǎn)品的停機(jī)時(shí)間提高產(chǎn)品可用性。 在任意時(shí)刻使用產(chǎn)品時(shí)，該產(chǎn)品在此時(shí)刻所表現(xiàn)的可用的能力，既是可用性，它反映了可靠性、維修性和維修保障的綜合成績(jī)或效果。第一節(jié) 可靠性的基本概念及常用度量可用性第24頁(yè)，共117頁(yè)。 可信性一般只用于非定量的總體描述，其定性和定量要求是通過(guò)可用性、可靠性、維修性及維修保障的定性和定量要求

17、來(lái)表達(dá)的。 可信性是一個(gè)集體合術(shù)語(yǔ)，用來(lái)表示可用性及其影響因素：可靠性、維修性及維修保障。 可信性在于向顧客提供信任，是質(zhì)量保證的重要內(nèi)涵。第一節(jié) 可靠性的基本概念及常用度量可信性第25頁(yè)，共117頁(yè)。習(xí)題：系統(tǒng)的保障性與（ ）有關(guān) A.可靠性和維修性 B.保障的設(shè)計(jì)特性 C.計(jì)劃的保障資源 D.性能的設(shè)計(jì)特性 A.B.C習(xí)題：可用性定義中的規(guī)定時(shí)間指的是（ ） A.產(chǎn)品的工作時(shí)間 B.產(chǎn)品的使用壽命 C.產(chǎn)品即用的時(shí)刻 D.產(chǎn)品無(wú)故障時(shí)間C習(xí)題：維修性通過(guò)（ ）來(lái)提高產(chǎn)品的可用性 A.延長(zhǎng)產(chǎn)品工作時(shí)間 B.縮短因維修的停機(jī)時(shí)間 C.提高故障修理質(zhì)量 D.降低產(chǎn)品維修成本 B習(xí)題：影響產(chǎn)品可信

18、性的因素有（ ）03、04年考題 A.適用性 B.可靠性 C.維修性 D.維修保障 E.性能B.C.D第26頁(yè)，共117頁(yè)。八.可靠度函數(shù) 九.累計(jì)故障(失效)分布函數(shù) 可靠度：產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的概率。 可靠度是可靠性的度量指標(biāo)，是隨時(shí)間變化的函數(shù)，用R(t)來(lái)表示。可靠度函數(shù)的表達(dá)式： R（t）= P（Tt） T 是產(chǎn)品發(fā)生故障（失效）時(shí)間，當(dāng)產(chǎn)品失效時(shí)，T 也稱壽命。 t 為規(guī)定的時(shí)間。 R(t)t可靠度函數(shù)隨時(shí)間遞減的函數(shù)第27頁(yè)，共117頁(yè)。 累計(jì)故障（失效）分布函數(shù)是故障的度量指標(biāo)，也是隨時(shí)間變化的函數(shù)，通常用F（t）表示。 累計(jì)故障（失效）分布函數(shù)數(shù)學(xué)表示為

19、： F（t）= P（Tt）累計(jì)故障（失效）分布函數(shù)t隨時(shí)間遞增的函數(shù)F(t) 不可靠度 假定產(chǎn)品要么處于正常工作狀態(tài)，要么處于故障狀態(tài)，可靠性與故障可以表述為兩個(gè)對(duì)立的事件。 可靠度函數(shù)與累計(jì)故障分布函數(shù)的關(guān)系為： R（t）+ F（t）=1 由于F(t)=1-R(t),因此，累積故障分布函數(shù)通常也成為不可靠度。第28頁(yè)，共117頁(yè)。 故障概率密度函數(shù)f（t）是累積故障分布函數(shù)的導(dǎo)數(shù)，它表示在t時(shí)刻后一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)品發(fā)生故障的概率。f(t)F(t)R(t)ttF(t)、R(t)和f(t)三者的關(guān)系根據(jù)教材所給故障實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)（對(duì)數(shù)正態(tài)分布） 一個(gè)由若干組成部分構(gòu)成的復(fù)雜產(chǎn)品，不論組成部分的故障

20、是什么分布，只要在故障后即予維修，且修后如新，則產(chǎn)品的故障分布就近似指數(shù)分布。 指數(shù)分布因其簡(jiǎn)單得到廣泛而有時(shí)不恰當(dāng)?shù)膽?yīng)用，常見(jiàn)的分布形式還有威爾布分布、對(duì)數(shù)正態(tài)分布等。第29頁(yè)，共117頁(yè)。服從指數(shù)分布的密度函數(shù)f(x)為：f(t)服從指數(shù)分布下的分布函數(shù)（本書(shū)第一章P43頁(yè)） 當(dāng)故障率f(t)服從指數(shù)分布時(shí)： t指數(shù)分布的概率密度函數(shù)f(t)0第30頁(yè)，共117頁(yè)?？煽啃耘c維修性的常用度量綱知識(shí)點(diǎn)掌握可靠性主要度量參數(shù)a.可靠度及其計(jì)算b.故障率計(jì)算、單位及服從指數(shù)分布的故障率c.MTTF的概念及服從指數(shù)分布的MTTF計(jì)算d.MTBF的概念及服從指數(shù)分布的MTBF計(jì)算e.貯存壽命的概念f.

21、MTTR的概念及計(jì)算第31頁(yè)，共117頁(yè)。 可靠度：N0為產(chǎn)品總數(shù)，r(t)為工作到t時(shí)刻產(chǎn)品發(fā)生的故障數(shù)。 可靠度計(jì)算示例： 例：設(shè)t=0時(shí)，投入工作的10000只燈泡，當(dāng)t=365天時(shí)，發(fā)現(xiàn)有300只燈泡壞了，求一年時(shí)的工作可靠度。 參考答案：R（年）=0.97 F(t)=1-0.97=0.03第一節(jié) 可靠性的基本概念及常用度量可靠度第32頁(yè)，共117頁(yè)。 （二）故障（失效）率 產(chǎn)品工作到某時(shí)刻尚未發(fā)生故障，在該時(shí)刻后一個(gè)單位時(shí)間發(fā)生故障的概率，稱為產(chǎn)品故障（失效）率（或瞬時(shí)故障率） 。 產(chǎn)品故障率一般用(t)表示。 r(t) t 時(shí)刻后，t 時(shí)間內(nèi)發(fā)生故障的產(chǎn)品數(shù) t所取時(shí)間間隔 NS(

22、t)在t 時(shí)刻沒(méi)有發(fā)生故障的產(chǎn)品數(shù)第一節(jié) 可靠性的基本概念及常用度量故障（失效）率第33頁(yè)，共117頁(yè)。之間的相互關(guān)系 設(shè)在規(guī)定的 t 時(shí)間內(nèi)發(fā)生故障的產(chǎn)品數(shù)為 ，未發(fā)生故障的產(chǎn)品數(shù)為 ，產(chǎn)品總數(shù)為 ，則有： 當(dāng)t 趨近于 0 時(shí)：第34頁(yè)，共117頁(yè)。 低故障的元器件常以 10-9/h 為故障率的單位，稱之為菲特（Fit） 如果產(chǎn)品服從指數(shù)分布，故障率為常數(shù)，此時(shí)可靠度為R(t)=e-t 。 故障率計(jì)算示例： 例1：上題若一年后第一天又有一只燈泡壞了，求此時(shí)的故障率。 t=1(天)， r(t)=1(只)，Ns(t)=10000-300=9700 (只) 參考答案：（t）=0.000103/天

23、 指數(shù)分布： 注意：若給出指數(shù)分布概率密度函數(shù)的圖形，是當(dāng) t=0時(shí)，f(t)的取值第35頁(yè)，共117頁(yè)。三、平均失效（故障）前時(shí)間MTTF 設(shè)N0個(gè)不可修復(fù)的產(chǎn)品在同樣條件下進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)得其全部失效時(shí)間為 t1，t2tNO，其平均失效前時(shí)間為： 對(duì)于不可修復(fù)的產(chǎn)品，失效時(shí)間即產(chǎn)品的壽命，因此，MTTF即為平均壽命。當(dāng)產(chǎn)品服從指數(shù)分布時(shí)：第36頁(yè)，共117頁(yè)。 平均失效前時(shí)間計(jì)算示例 例：設(shè)有5個(gè)不可修復(fù)產(chǎn)品進(jìn)行壽命試驗(yàn)，它們發(fā)生失效的時(shí)間分別是1000h、1500h、2000h、2200h、2300h，問(wèn)該產(chǎn)品的MTTF的觀測(cè)值？若已知該產(chǎn)品服從指數(shù)分布，則其故障率是多少？在平均壽命內(nèi)的可靠

24、度是多少？ 參考答案：MTTF=1800h;(t)=0.00056/h; R(t)=e-1 第37頁(yè)，共117頁(yè)。四、平均故障間隔時(shí)間MTBF 一個(gè)可修復(fù)產(chǎn)品在使用中發(fā)生了N0次故障，每次故障修復(fù)后，又重新投入使用，測(cè)得其每次故障前工作持續(xù)時(shí)間為t1，t2tNo，其平均故障間隔時(shí)間MTBF為： T 為產(chǎn)品總工作時(shí)間。 對(duì)于完全修復(fù)產(chǎn)品，因修復(fù)后產(chǎn)品如新，一批產(chǎn)品發(fā)生了N0次故障，相當(dāng)于N0個(gè)新產(chǎn)品工作到首次故障，因此： 當(dāng)產(chǎn)品的壽命服從指數(shù)分布時(shí)：MTBF = MTTF = 1/第38頁(yè)，共117頁(yè)。 平均故障間隔時(shí)間MTBF計(jì)算示例： 例：設(shè)有一個(gè)電子產(chǎn)品累計(jì)共工作10萬(wàn)小時(shí)，共發(fā)生故障50

25、次，問(wèn)該產(chǎn)品的 MTBF的觀測(cè)值？如果該批產(chǎn)品服從指數(shù)分布，問(wèn)其故障率是多少？ MTBF內(nèi)的可靠度是多少？ 參考答案：MTBF=2000h；(t)=0.0005/h; R(t)=e-1 第39頁(yè)，共117頁(yè)。五、貯存壽命 貯存壽命的概念： 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(zhǎng)度，稱為貯存壽命。 貯存壽命是產(chǎn)品貯存可靠性的一種度量。 產(chǎn)品在規(guī)定條件下貯存，仍存在偶然故障，但其故障率比在工作條件下的故障率要小得多。第40頁(yè)，共117頁(yè)。六、平均修復(fù)時(shí)間MTTR 平均修復(fù)時(shí)間MTTR的概念： 平均修復(fù)時(shí)間是在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，產(chǎn)品在任一規(guī)定的維修級(jí)別上，修復(fù)性維修總時(shí)間與在

26、該級(jí)別上被修復(fù)產(chǎn)品的故障總數(shù)之比。 平均修復(fù)時(shí)間MTTR是維修性的度量指標(biāo)。T是修復(fù)總時(shí)間，n是修復(fù)次數(shù)。第41頁(yè)，共117頁(yè)。綱知識(shí)點(diǎn)熟悉浴盆曲線a.浴盆曲線的三個(gè)故障期階段b.浴盆曲線三個(gè)故障期階段的主要特點(diǎn)c.規(guī)定的允許故障率與使用壽命的關(guān)系d.高質(zhì)量產(chǎn)品與低劣產(chǎn)品的浴盆曲線的特征第一節(jié) 可靠性的基本概念及常用度量浴盆曲線第42頁(yè)，共117頁(yè)。產(chǎn)品典型的故障率曲線(t)使用壽命規(guī)定的故障率維護(hù)后故障率下降偶然故障期t耗損故障期早 期故障期AB1、早期故障降至最低，產(chǎn)品耗損期到來(lái)之前，是產(chǎn)品的主要使用期。2、故障率基本平穩(wěn)，可近似看作一個(gè)常數(shù)。3、由偶然因素引起的。4、可以通過(guò)統(tǒng)計(jì)方法來(lái)預(yù)

27、測(cè)。1、產(chǎn)品使用很長(zhǎng)時(shí)間以后。2、故障迅速上升，直至極度。3、主要由老化，廢勞、磨損、腐蝕引起。4、可通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析確定耗損起始點(diǎn)，并通過(guò)預(yù)防維修延長(zhǎng)產(chǎn)品的壽命。 產(chǎn)品的使用壽命與產(chǎn)品規(guī)定條件和規(guī)定的可接受故障有關(guān)。 規(guī)定的允許故障率越高，產(chǎn)品使用壽命越長(zhǎng)，反之壽命越短。1、產(chǎn)品使用初期，故障容易暴露出來(lái)。2、故障率較高，且呈迅速下降趨勢(shì)。3、由設(shè)計(jì)和制造缺陷引起。如設(shè)計(jì)不當(dāng)、材料缺陷、加工缺陷、安裝調(diào)整不當(dāng)?shù)取?4、可以通過(guò)加強(qiáng)質(zhì)量管理及采取環(huán)境應(yīng)力篩選加以減少。 高質(zhì)量電子產(chǎn)品其故障率曲線在其壽命內(nèi)基本是一條平穩(wěn)的直線。 質(zhì)量低劣產(chǎn)品要么存在大量早期故障要么很快進(jìn)入耗損故障階段。第43頁(yè)

28、，共117頁(yè)。可靠性與產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)系 可靠性 是隨時(shí)間變化的產(chǎn)品重要的質(zhì)量特性 是顧客最為關(guān)注而又無(wú)法直接感知的特性 貫穿于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、儲(chǔ)運(yùn)、使用、維修的整個(gè)過(guò)程 是質(zhì)量的重要內(nèi)涵，是每時(shí)沒(méi)刻的質(zhì)量第44頁(yè)，共117頁(yè)。習(xí)題：產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi),完成規(guī)定功能的概率稱之為 （ ）05年考題 A.可用度 B.可靠度 C.可信度 D.耐久度 B習(xí)題：低故障率元器件通常用菲特（Fit）作為故障率單位，其符號(hào)為 （ ） A.10-3/h B.10-6/h C.10-9/h D.10-12/hC習(xí)題：當(dāng)產(chǎn)品的故障服從指數(shù)分布時(shí)，其故障率為一常數(shù)，此時(shí)的可 靠度為（ ） A. B. C. D.

29、B習(xí)題：貯存壽命是指產(chǎn)品在規(guī)定條件下貯存,仍能滿足（ ）的時(shí) 間長(zhǎng)度 A.規(guī)定可靠性要求 B.規(guī)定質(zhì)量要求 C.執(zhí)行規(guī)定功能 D.維修性要求 B第45頁(yè)，共117頁(yè)。習(xí)題：維修性常用的度量參數(shù)是（ ） A.MTTF B.MTBF C. D.MTTRD習(xí)題：度量電視機(jī)可靠性最通用的指標(biāo)是（ ）04年考題 A.故障率 B.可靠度R C. MTTF D. MTBFD習(xí)題：以下不屬于可靠性度量指標(biāo)是（ ）05年考題 A.平均故障間隔時(shí)間 B.故障率 C. 風(fēng)險(xiǎn)順序數(shù) D.貯存壽命C習(xí)題：已知產(chǎn)品故障服從指數(shù)分布如圖： 則產(chǎn)品在2000h時(shí)的可靠度 （ ） A. e-1 B. e-10 C. e-2 D

30、. e-20tf(t)0.005/h2000hB0第46頁(yè)，共117頁(yè)。習(xí)題：產(chǎn)品的故障浴盆曲線包括（ ）階段03、05年考題 A.早期故障期 B.使用故障期 C.偶然故障期 D.貯存故障期 E.耗損故障期A.C.E習(xí)題：根據(jù)故障浴盆曲線，（ ）理解是錯(cuò)誤的 A.早期故障主要是設(shè)計(jì)和制造中的缺陷 B.產(chǎn)品使用初期，故障率較高，并呈明顯上升趨勢(shì) C.偶然故障期是產(chǎn)品的主要工作期，故障率低且基本平穩(wěn) D.耗損期故障迅速上升，通過(guò)預(yù)防維修可以延緩故障增加 B習(xí)題：規(guī)定允許的故障率高，產(chǎn)品的使用壽命則（ ） A.短 B.增加越快 C. 降低越快 D.長(zhǎng)D習(xí)題：高質(zhì)量等級(jí)的電子產(chǎn)品，其故障率在其壽命期內(nèi)

31、基本是一條 （ ） A.呈下降趨勢(shì)的直線 B.平穩(wěn)的直線 C.呈上升趨勢(shì)的直線 D.先降后升的曲線B第47頁(yè)，共117頁(yè)。習(xí)題：某產(chǎn)品使用了1810h，其間發(fā)生三次故障，第一次維修時(shí)間 為3h，第二次為8h，第三次為2h，則：04年考題 1、產(chǎn)品平均修復(fù)時(shí)間為（ ） A.4.33h B.4.75h C.4.00h D.5.50h 2、產(chǎn)品平均故障間隔時(shí)間（ ） A.600h B.603.3h C.595h D.599h 3、假定產(chǎn)品故障服從指數(shù)分布，則故障率（ ） A.1/600h B.1/603.3h C.1/595h D.1/599h 4、若已知使用壽命是平均壽命的2倍，則可靠度（ ） A

32、. e B. e-1 C. e-2 D. e2ADDC第48頁(yè)，共117頁(yè)。第二節(jié) 基本可靠性設(shè)計(jì)與分析技術(shù) 大綱要求 1、了解可靠性設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容和主要方法 2、熟悉可靠性模型及串并聯(lián)模型的計(jì)算 3、熟悉可靠性預(yù)計(jì)和可靠性分配 4、熟悉故障模式影響及危害性分析FMECA 5、了解故障樹(shù)分析FTA 6、熟悉維修性設(shè)計(jì)與分析的基本方法第49頁(yè)，共117頁(yè)。一、可靠性設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容綱知識(shí)點(diǎn)了解可靠性設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容a.了解可靠性設(shè)計(jì)的主要方法b.知道可靠性設(shè)計(jì)最常用的定量指標(biāo)c.了解可靠性設(shè)計(jì)方法中一些要求熟悉可靠性模型并掌握串并聯(lián)模型的計(jì)算方法d.掌握串聯(lián)模型和并聯(lián)模型的概念e.掌握串聯(lián)模型和并聯(lián)

33、模型的計(jì)算f .掌握串聯(lián)模型和并聯(lián)模型的特點(diǎn)第50頁(yè)，共117頁(yè)。 產(chǎn)品可靠性是設(shè)計(jì)出來(lái)、生產(chǎn)出來(lái)和管理出來(lái)的。 設(shè)計(jì)是保證產(chǎn)品可靠性的首要環(huán)節(jié)，是保證產(chǎn)品可靠性的關(guān)鍵。產(chǎn)品開(kāi)發(fā)者的可靠性設(shè)計(jì)水平對(duì)產(chǎn)品可靠性影響重大。a.了解可靠性設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容可靠性設(shè)計(jì)的主要技術(shù) 1、規(guī)定定性定量的可靠性要求 2、建立可靠性模型 3、可靠性分配 4、可靠性預(yù)計(jì) 5、可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 6、耐環(huán)境設(shè)計(jì) 7、元器件選用與控制 8、電磁兼容性設(shè)計(jì) 9、降額設(shè)計(jì)與熱設(shè)計(jì)第51頁(yè)，共117頁(yè)。b.最常用的可靠性定量指標(biāo) 可靠性指標(biāo)是可靠性設(shè)計(jì)的目標(biāo)，也是檢驗(yàn)產(chǎn)品可靠性的依據(jù)。常用的可靠性指標(biāo)為： MTBF； 使用壽命。主

34、要的可靠性指標(biāo)可靠性指標(biāo)定義單位R(t) 可靠度 產(chǎn)品在規(guī)定條件下，規(guī)定時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力%(t) 故障率 在某一時(shí)刻以前工作的產(chǎn)品，在繼續(xù)工作的單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生故障的概率菲特MTBF 一個(gè)可修復(fù)產(chǎn)品，兩個(gè)相鄰故障間的工作時(shí)間的平均值時(shí)間MTTF 一批不可修復(fù)的產(chǎn)品，發(fā)生故障以前工作時(shí)間的平均值時(shí)間維修度 可以維修的產(chǎn)品，在規(guī)定條件下，規(guī)定時(shí)間內(nèi)，完成維修的概率%MTTR 修復(fù)性維修所需時(shí)間的平均值時(shí)間A(t) 可用度 可維修的產(chǎn)品，在某特定的瞬間，維持其功能的概率%第52頁(yè)，共117頁(yè)。c.了解可靠性設(shè)計(jì)方法中的一些要求 可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：根據(jù)產(chǎn)品類型，重要程度、可靠性要求，使用特點(diǎn)和相

35、似可靠性設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范制定。 耐環(huán)境設(shè)計(jì)：包括產(chǎn)品的抗振動(dòng)、抗沖擊、抗噪音、防潮、防霉、防腐設(shè)計(jì)和熱設(shè)計(jì)。 元器件的選用和控制：制定并實(shí)施元器件大綱是控制元器件選擇和使用的有效途徑。 電磁兼容性設(shè)計(jì)：增強(qiáng)產(chǎn)品抗電磁干擾的能力。 降額設(shè)計(jì)與熱設(shè)計(jì)：環(huán)境溫度過(guò)高，故障率會(huì)增大。對(duì)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)或電子產(chǎn)品采取通風(fēng)、水冷等措施是可靠性熱設(shè)計(jì)的要求。第53頁(yè)，共117頁(yè)。d.掌握可靠性串聯(lián)模型和并聯(lián)模型的概念 可靠性模型是用以預(yù)計(jì)或估計(jì)產(chǎn)品可靠性的一種模型。建立產(chǎn)品系統(tǒng)級(jí)、分系統(tǒng)級(jí)或設(shè)備級(jí)的可靠性模型，便于定量分配、估計(jì)和評(píng)價(jià)產(chǎn)品的可靠性。 可靠性模型包括：可靠性方框圖和可靠性數(shù)學(xué)模型。 典型的可靠

36、性模型有：串聯(lián)模型和并聯(lián)模型 串聯(lián)模型：組成產(chǎn)品的所有單元中任一單元發(fā)生故障都會(huì)導(dǎo)致整個(gè)產(chǎn)品故障的模型。 并聯(lián)模型：組成產(chǎn)品所有單元同時(shí)工作時(shí)，只要還有一個(gè)單元不發(fā)生故障，產(chǎn)品就不會(huì)發(fā)生故障，也稱工作貯備模型（冗余模式）。第54頁(yè)，共117頁(yè)。ABCABC串聯(lián)模型并聯(lián)模型LCC(電容）L(電感）產(chǎn)品原理圖可靠性框圖可靠性框圖產(chǎn)品原理圖：表示產(chǎn)品中各單元之間的物理關(guān)系。可靠性框圖：表示產(chǎn)品中各單元之間邏輯功能關(guān)系。第55頁(yè)，共117頁(yè)。e.掌握可靠性串聯(lián)模型和并聯(lián)模型的計(jì)算串聯(lián)模型的數(shù)學(xué)模型（1）可靠度是產(chǎn)品各單元可靠度的積（2）故障率是產(chǎn)品各單元故障率的和 串聯(lián)系統(tǒng)的可靠度是指所有單元都正常工

37、作的概率。因此，系統(tǒng)總的可靠度等于各單元可靠度的積。應(yīng)注意的是上述數(shù)學(xué)模型是基于各工作單元彼此相互獨(dú)立（都是獨(dú)立故障），若不獨(dú)立，相關(guān)聯(lián)單元的概率用條件概率表述。 第56頁(yè)，共117頁(yè)。 產(chǎn)品服從指數(shù)分布情況下，若設(shè)計(jì)賦予各單元的故障率為i求：1）可靠度Rs(t) 2）當(dāng)工作時(shí)間 t= MTBF（平均壽命），Rs(t)值計(jì)算： 可靠度： t= MTBF時(shí)： 可靠度： 第57頁(yè)，共117頁(yè)。 串聯(lián)模型計(jì)算示列： 例1：已知振蕩器的電感和電容故障率L = C= 10-6/h,振蕩器壽命 服從指數(shù)分布，求振蕩器的故障率S；MTBF S及可靠度R S（t）。參考答案：S =210-6/h；MTBFS

38、=510 5 h；RS（t） =e -210-6 t 串聯(lián)模型計(jì)算示列： 例2：假設(shè)一個(gè)產(chǎn)品是10個(gè)部件串聯(lián)組成，壽命服從指數(shù)分布，若每個(gè)部件工作10000小時(shí)的可靠度為0.9，求產(chǎn)品工作到10000小時(shí)的可靠度。參考答案： R S（10000) =0.910 =0.349第58頁(yè)，共117頁(yè)。 并聯(lián)模型的數(shù)學(xué)模型 并聯(lián)模型計(jì)算示列： 例2：假設(shè)一個(gè)產(chǎn)品是10個(gè)部件并聯(lián)組成，壽命服從指數(shù)分布，若每個(gè)部件工作10000小時(shí)的可靠度為0.9，求產(chǎn)品工作到10000小時(shí)的可靠度。 參考答案： R S（10000) =1-0.110 =0.9999999999 并聯(lián)模型 考察的是所有單元都發(fā)生故障的概

39、率，即總的不可靠度。 即： 因此： （要求各單元相互獨(dú)立）第59頁(yè)，共117頁(yè)。 如圖，假定各單元的可靠度均為 R，求系統(tǒng)總的可靠度 Rsn列n列k行并串聯(lián)模型串并聯(lián)模型k行n列第60頁(yè)，共117頁(yè)。f.掌握可靠性串聯(lián)模型和并聯(lián)模型的特點(diǎn) 1、串聯(lián)模型的特點(diǎn)：組成串聯(lián)系統(tǒng)的單元越多，產(chǎn)品的可靠性越低。 2、并聯(lián)模型的特點(diǎn)：產(chǎn)品的可靠性高于各組成單元的可靠性。 （要考慮冗余提高任務(wù)可靠性、降低基本可靠性的特點(diǎn)）提高產(chǎn)品可靠性的重要途徑 1、在滿足性能要求的前提下盡量簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，使“部件數(shù)要少”， 此點(diǎn)不僅對(duì)提高可靠性有重要意義，同時(shí)可以降低零部件的采購(gòu)和處理費(fèi)用，降低成本。 2、提高產(chǎn)品各組成單元

40、的可靠性。 包括發(fā)展新材料、新技術(shù)，推行標(biāo)準(zhǔn)化，應(yīng)用冗余技術(shù)以及進(jìn)行可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)等。第61頁(yè)，共117頁(yè)。習(xí)題：產(chǎn)品的可靠性是（ ）出來(lái)的03年考題 A.設(shè)計(jì) B.計(jì)算 C.試驗(yàn) D.制造 E.管理A.D.E習(xí)題：主要的可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)包括（ ） A.建立可靠性模型 B.可靠性設(shè)計(jì)評(píng)審 C.可靠性分配 D.可靠性預(yù)計(jì)A.C.D習(xí)題：最常用的可靠性模型有（ ） A.串聯(lián) B.并聯(lián) C.旁聯(lián) D.互聯(lián) E.混聯(lián)A.B習(xí)題：以下說(shuō)法正確的是（ ） A.可靠性串聯(lián)模型，組件越多，可靠性越低 B.可靠性并聯(lián)模型，組件越多，可靠性越高 C.提高產(chǎn)品可靠性，采用簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)技術(shù)是有效的途徑 D.適當(dāng)采用冗余技術(shù)

41、，可以提高產(chǎn)品的可靠性A.C.D第62頁(yè)，共117頁(yè)。習(xí)題：有三個(gè)相同的元件，其可靠度均為0.8，則01年考題 1、串聯(lián)后，系統(tǒng)的可靠度為（ ） A. 0.512 B. 0.76 C. 0.764 D. 0.8 2、并聯(lián)后，系統(tǒng)的可靠度為（ ） A. 0.512 B. 0.76 C. 0.992 D. 1 3、如圖系統(tǒng)，可靠度為（ ） A. 0.760 B. 0.764 C. 0.768 D. 1ACC習(xí)題：由4個(gè)單元組成的串聯(lián)系統(tǒng)，每個(gè)單元壽命都服從指數(shù)分布， 故障率為A=0.002/h B=0.001/h C=0.004/h D=0.003/h 1、系統(tǒng)的故障率（ ） 05年考題 A. 0

42、.01/h B. 0.001/h C. 0.0001/h D. 0.1/h 2、系統(tǒng)的平均故障間隔時(shí)間為（ ） A. 1000h B. 100h C. 10h D. 500h 3、為提高系統(tǒng)可靠性，應(yīng)優(yōu)先降低（ ）的故障率 A.單元A B. 單元B C. 單元C D. 單元DABC第63頁(yè)，共117頁(yè)。二、可靠性分配 三、可靠性預(yù)計(jì)綱知識(shí)點(diǎn)熟悉可靠性分配a.熟悉可靠性分配主要方法和分配參數(shù)b.了解可靠性分配要考慮的影響因素c.熟悉簡(jiǎn)單的可靠性評(píng)分分配方法熟悉可靠性預(yù)計(jì)d.了解常用的可靠性預(yù)計(jì)方法e.了解元器件計(jì)數(shù)法和應(yīng)力分析法特點(diǎn)f .熟悉元器件計(jì)數(shù)法和應(yīng)力分析法公式第64頁(yè)，共117頁(yè)。a.

43、熟悉可靠性分配常用方法及分配參數(shù) 可靠性分配：在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，將產(chǎn)品的可靠性定量要求按規(guī)定的準(zhǔn)則分配到規(guī)定的產(chǎn)品層次的過(guò)程。 可靠性分配的方法：評(píng)分分配法、比例分配法等。 評(píng)分分配法是最常用的分配方法，分配參數(shù)選擇的是故障率。b.了解可靠性分配需考慮的主要影響因素 主要考慮的影響因素有： 1）產(chǎn)品復(fù)雜程度 2）技術(shù)成熟度 3）重要度 4）環(huán)境條件 注意每項(xiàng)影響因素評(píng)分高低原則。第65頁(yè)，共117頁(yè)。c.熟悉簡(jiǎn)單的可靠性評(píng)分分配方法 可靠性評(píng)分分配方法： 分配給第i個(gè)分系統(tǒng)的故障率i為:i= Cis s是系統(tǒng)規(guī)定的故障率指標(biāo)。Ci是分系統(tǒng)的評(píng)分系數(shù)，Ci=i / =i 例：假設(shè)由四個(gè)部件A、B、

44、C、D組成的串聯(lián)電子系統(tǒng)，壽命分布服從指數(shù)分布，其可靠性指標(biāo)為MTBF=500h，試用評(píng)分分配法將可靠性分配到個(gè)部件。 1、計(jì)算系統(tǒng)規(guī)定的故障率s =1/500=0.002/h； 2、請(qǐng)專家對(duì)四種影響因素進(jìn)行評(píng)分，見(jiàn)下表。第66頁(yè)，共117頁(yè)。部件復(fù)雜度技 術(shù)成熟度重要度環(huán)境條件各部件評(píng)分?jǐn)?shù)i各 部 件評(píng)分系數(shù)Ci分配給各部件的s（10-4）分配給各部件的MTBFA896834560.4629.241082.3B576816800.2254.52222.2C56659000.1202.44166.7D668514400.1933.862590.1合計(jì)7476120500第67頁(yè)，共117頁(yè)。d

45、.了解常用的可靠性預(yù)計(jì)的方法e.了解元器件計(jì)數(shù)法和應(yīng)力分析法的特點(diǎn) 可靠性預(yù)計(jì)：產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，根據(jù)產(chǎn)品各組成部分的可靠性預(yù)測(cè)產(chǎn)品在規(guī)定的工作條件下的可靠性所進(jìn)行的工作。 可靠性預(yù)計(jì)的方法：元器件計(jì)數(shù)法，應(yīng)力分析法等。 元器件計(jì)數(shù)法的特點(diǎn)：1、適用于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)早期，2、不需要了解各元器件詳細(xì)信息及邏輯關(guān)系，3、預(yù)計(jì)結(jié)果比較粗糙。 應(yīng)力分析法的特點(diǎn)：1、適用于產(chǎn)品的詳細(xì)設(shè)計(jì)階段，2、具備詳細(xì)信息，3、預(yù)計(jì)結(jié)果較準(zhǔn)確。第68頁(yè)，共117頁(yè)。f.熟悉元器件計(jì)數(shù)法和應(yīng)力分析法的公式 元器件計(jì)數(shù)法公式： 產(chǎn)品總的故障率 第i 種元器件的通用故障率 第i 種元器件數(shù)量 第i 種元器件通用質(zhì)量系數(shù) n 產(chǎn)

46、品所用元器件種類數(shù)目 應(yīng)力分析法公式： 1）各元器件工作故障率： 元器件工作故障率 元器件基本故障率 環(huán)境系數(shù) 降額因子（K1） 2）產(chǎn)品的工作故障率： 3）得出產(chǎn)品的MTBF：Ni是元器件數(shù)量n是元器件種類第69頁(yè)，共117頁(yè)。習(xí)題：可靠性分配的主要方法有（ ） A.評(píng)分分配法 B.元器件計(jì)數(shù)法 C.應(yīng)力分析法 D.比例分配法A.D習(xí)題：在可靠性分配中，一般選用（ ）作為分配參數(shù) A.故障率 B.可靠度R C. MTTF D. MTBFA習(xí)題：可靠性專家對(duì)某元件的復(fù)雜度、重要度均給出8分的評(píng)分，這 表明該元件的復(fù)雜度、重要度（ ） A.高、高 B.高、低 C.低、高 D.低、低B習(xí)題：元器件

47、計(jì)數(shù)法的的特點(diǎn)有（ ） A.適用設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)早期 B.具備較詳細(xì)的信息 C.預(yù)計(jì)結(jié)果比較粗糙 D.預(yù)計(jì)結(jié)果比較精確 A.C習(xí)題：運(yùn)動(dòng)設(shè)備和電子元器件通常要增加通風(fēng)和水冷設(shè)計(jì)，這屬于 可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)中的（ ） A.耐環(huán)境設(shè)計(jì) B.抗振動(dòng)設(shè)計(jì) C.電磁兼容性設(shè)計(jì) D.降額設(shè)計(jì)與熱設(shè)計(jì) D第70頁(yè)，共117頁(yè)。習(xí)題：某產(chǎn)品由5類主要部件組成，各類產(chǎn)品的用量、通用故障率如 下表，通用質(zhì)量系數(shù) 都為1，04年考題用元器件計(jì)數(shù)法預(yù)計(jì)該產(chǎn)品的故障率為（ ）(單位: 10-4/h) A. 31.1 B. 266 C. 4.50 D. 122.2D編號(hào)組成部件名稱 (10-4/h)1閥 門250.52過(guò)濾器160.

48、73伺服馬達(dá)52.54連接器1200.35密封件1000.5元器件計(jì)數(shù)法公式:第71頁(yè)，共117頁(yè)。四、故障模式、影響及危害性分析五、故障(失效性)分析 六、維修性設(shè)計(jì)綱知識(shí)點(diǎn)熟悉FMECAa.熟悉可靠性分析的主要方法b.熟悉FMEA和CA的基本概念c.熟悉影響FMEA的主要因素d.了解FMECA的主要步驟了解FTAe.了解故障樹(shù)分析的主要內(nèi)容熟悉維修性設(shè)計(jì)f .熟悉維修性設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容第72頁(yè)，共117頁(yè)。a.熟悉可靠性分析的主要方法 當(dāng)前實(shí)用而有效的可靠性技術(shù)為“三 F”技術(shù)，即 1）故障模式，影響及危害分析（FMECA） 2）故障樹(shù)分析（FTA） 3）故障報(bào)告、分析及糾正措施系統(tǒng)（FRA

49、CAS） “三 F”技術(shù)的主要用途有： 1）設(shè)計(jì)中運(yùn)用FMECA、FTA，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾正設(shè)計(jì)缺陷，實(shí)施重點(diǎn)管理。 2）實(shí)施FRACAS，可徹底查明故障原因，采取改進(jìn)措施，防止故障再發(fā)生。 3）運(yùn)用“三 F”技術(shù)可以積累工程經(jīng)驗(yàn)，提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平，并為建立系統(tǒng)維修和維護(hù)提供指南，為可靠性改進(jìn)活動(dòng)指出方向。 第73頁(yè)，共117頁(yè)。b.熟悉FMEA、CA的基本概念 FMECA是對(duì)產(chǎn)品所有可能的故障模式進(jìn)行分析，確定每種故障模式對(duì)產(chǎn)品工作的影響，找出單點(diǎn)故障，并按故障模式的嚴(yán)酷度及其發(fā)生概率確定其危害性。 FMECA包括：故障模式及影響分析FMEA、危害性分析CA FMEA是對(duì)故障進(jìn)行分析改進(jìn)提高的

50、過(guò)程； CA是綜合分析評(píng)價(jià)的過(guò)程。CA是FMEA的繼續(xù)； FMEA 只能定性分析，而CA可以定性也可以定量分析。 FMECA分析方法可用于整個(gè)系統(tǒng)到零部件任何一級(jí)，一般根據(jù)要求和可能在規(guī)定的產(chǎn)品層次上進(jìn)行。第74頁(yè)，共117頁(yè)。c.熟悉影響FMEA的主要因素 影響FMECA工作效果的主要因素包括：分析者的水平高低、可利用信息的多少以及分析時(shí)機(jī)的選擇。 故障模式是指故障的表現(xiàn)形式。元器件的主要故障表現(xiàn)形式有：斷裂、接觸不良，短路、腐蝕等。 故障影響指該故障模式對(duì)產(chǎn)品安全性或產(chǎn)品功能的影響。故障影響一般可分為：對(duì)局部、高一層次及最終影響三個(gè)等級(jí)。 第75頁(yè)，共117頁(yè)。 嚴(yán)酷度：某種故障模式影響嚴(yán)

51、重程度。分為四類： 類（實(shí)難性故障）：造成人員死亡或系統(tǒng)毀壞的故障 類（致命性故障）：造成人員嚴(yán)重受傷或系統(tǒng)嚴(yán)重?fù)p壞的故障 類（嚴(yán)重故障）：造成系統(tǒng)輕度損壞，導(dǎo)致任務(wù)推遲完成的故障 類（輕度故障）：不造成系統(tǒng)損壞，但會(huì)導(dǎo)致非計(jì)劃維修的故障故障模式發(fā)生的概率等級(jí)分為五級(jí) A級(jí)（經(jīng)常發(fā)生） B級(jí)（很可能發(fā)生） C級(jí)（偶然發(fā)生） D級(jí)（很少發(fā)生） E級(jí)（極不可能發(fā)生）第76頁(yè)，共117頁(yè)。d.了解FMECA的主要步驟 1）2）3）掌握產(chǎn)品/系統(tǒng)的相關(guān)信息和資料； 4）定義產(chǎn)品及其功能和最低工作要求； 5）畫出產(chǎn)品/系統(tǒng)的功能方框圖； 6）規(guī)定故障分析級(jí)別，即規(guī)定分析的層次； 7）找出故障模式，分析其

52、原因及影響； 8）找出故障的檢測(cè)方法； 9）分析故障原因，提出預(yù)防措施； 10）確定各種故障模式對(duì)產(chǎn)品危害的嚴(yán)酷度； 11）確定各種故障模式發(fā)生的概率等級(jí)； 12）填寫FMEA表及繪制危害性矩陣圖。第77頁(yè)，共117頁(yè)。e.了解故障樹(shù)分析的主要內(nèi)容 故障樹(shù)分析FTA：通過(guò)對(duì)造成系統(tǒng)故障（頂端事件）的各種可能的原因（中間事件或底事件）進(jìn)行分析，畫出邏輯因果圖（故障樹(shù)），進(jìn)而確定中間事件或底事件的各種可能的組合方式或共發(fā)生概率，以便采取措施，提高系統(tǒng)的可靠性。 FMECA：找出單點(diǎn)故障，由局部到總體分析其對(duì)系統(tǒng)的影響。 FTA：首先確定頂端事件，由總體到局部分析故障發(fā)生的原因。第78頁(yè)，共117頁(yè)

53、。 FTA分析的一般要求 故障樹(shù)分析的準(zhǔn)備確定頂端事件建立故障樹(shù)定性分析定量分析寫出分析報(bào)告，提出改進(jìn)措施 故障樹(shù)分析的準(zhǔn)備：熟悉系統(tǒng)相關(guān)資料，掌握設(shè)計(jì)意圖、結(jié)構(gòu)、功能和環(huán)境情況。確定頂端事件及各級(jí)故障事件，根據(jù)任務(wù)要求確定分析目的及系統(tǒng)故障判據(jù)。 從頂端事件出發(fā)根據(jù)基本規(guī)則和方法建造故障樹(shù)。 故障樹(shù)的規(guī)范化；簡(jiǎn)化及模塊分解；計(jì)算故障樹(shù)的最小割集。 由各底事件發(fā)生概率計(jì)算出頂事件的發(fā)生概率。第79頁(yè)，共117頁(yè)。f.熟悉維修性設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 維修性是設(shè)計(jì)出來(lái)的。維修性設(shè)計(jì)的主要有定性和定量?jī)煞N方法，其中定性設(shè)計(jì)是最主要的。定性設(shè)計(jì)主要內(nèi)容 1、簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)； 2、可達(dá)性設(shè)計(jì)； 3、標(biāo)準(zhǔn)化互換與模塊

54、化設(shè)計(jì)；4、防差錯(cuò)及識(shí)別標(biāo)志設(shè)計(jì)； 5、維修安全設(shè)計(jì)； 6、故障檢測(cè)設(shè)計(jì)； 7、維修中人素工程設(shè)計(jì)。第80頁(yè)，共117頁(yè)。 1、 簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)： 在不影響性能要求和使用要求前提下，使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)盡可能簡(jiǎn)化。其基本原則是盡可能簡(jiǎn)化產(chǎn)品功能、合并產(chǎn)品功能和盡量減少零部件的品種及數(shù)量。此要求不僅便于使用和維修，對(duì)提高產(chǎn)品可靠性、降低生產(chǎn)和維修成本都由重要意義。 2、可達(dá)性設(shè)計(jì)： 產(chǎn)品發(fā)生故障進(jìn)行維修時(shí)身體的某一部位或借助工具更容易接近維修部位，同時(shí)為維修操作留有空間的設(shè)計(jì)?？蛇_(dá)性設(shè)計(jì)要求視覺(jué)可達(dá)和實(shí)體可達(dá)。合理設(shè)置維修窗口和維修通道是重要的途徑。 3、標(biāo)準(zhǔn)化，互換性與模塊化設(shè)計(jì)： 采用標(biāo)準(zhǔn)件便于零部件供應(yīng)儲(chǔ)

55、備和調(diào)劑，利于維修?；Q性設(shè)計(jì)可簡(jiǎn)化維修作業(yè)和節(jié)約儲(chǔ)備品費(fèi)用。模塊化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)部件互換通用。第81頁(yè)，共117頁(yè)。 4、防差錯(cuò)及識(shí)別標(biāo)志設(shè)計(jì)： 防差錯(cuò)設(shè)計(jì)指產(chǎn)品維修時(shí)必須在正確安裝程序上才能安裝的設(shè)計(jì)。識(shí)別標(biāo)志設(shè)計(jì)是指產(chǎn)品的維修部位及備件、專用工具、測(cè)試器材等易于辨認(rèn)的設(shè)計(jì)。 5、維修安全性設(shè)計(jì)： 是指避免維修人員的傷亡和產(chǎn)品損壞的設(shè)計(jì)。 6、故障檢測(cè)設(shè)計(jì)： 使故障檢測(cè)準(zhǔn)確快速的設(shè)計(jì)。 7、維修中的人素工程設(shè)計(jì)： 考慮維修人員的人素工程，以便提高維修效率的設(shè)計(jì)。第82頁(yè)，共117頁(yè)。習(xí)題：常用的可靠性分析方法有（ ）03年考題 A.FMECA B. PDCA C.FTA D.FRACASA.C.

56、D習(xí)題：對(duì)每種故障模式的嚴(yán)酷度及其發(fā)生概率進(jìn)行分析，以全面評(píng) 價(jià)每種故障模式對(duì)產(chǎn)品的綜合影響的分析方法是（ ） A.FMEA B.CA C.FTA D.FRACASB習(xí)題：影響FMECA工作效果的主要因素有（ ） A.分析者的專業(yè)水平 B.可利用信息的多少 C.計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用 D.對(duì)分析時(shí)機(jī)的把握A.B.D第83頁(yè)，共117頁(yè)。習(xí)題：故障影響是指某故障模式對(duì)產(chǎn)品的安全性及功能的影響，故 障影響通常分為（ ）等幾個(gè)等級(jí) A.對(duì)元件本身影響 B.對(duì)局部影響 C.對(duì)高一層次影響 D.對(duì)最終影響 B.C.D習(xí)題：以下不屬于故障樹(shù)分析工作內(nèi)容的是（ ） A.構(gòu)建故障樹(shù) B.分析故障模式的嚴(yán)酷度 C.計(jì)

57、算頂端事件的發(fā)生概率 D.編寫故障樹(shù)分析報(bào)告B習(xí)題：以下屬于維修性設(shè)計(jì)的有（ ）05年考題 A.簡(jiǎn)化設(shè)計(jì) B.防差錯(cuò)及識(shí)別標(biāo)志設(shè)計(jì) C.故障檢測(cè)設(shè)計(jì) D.冗余設(shè)計(jì) E.標(biāo)準(zhǔn)化、互換性與模塊化設(shè)計(jì) A.B.C.E第84頁(yè)，共117頁(yè)。第三節(jié) 可靠性試驗(yàn) 大綱要求 1、熟悉可靠性試驗(yàn)概念、作用和分類 2、掌握環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)內(nèi)容 3、了解可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)和加速壽命試驗(yàn) 4、熟悉可靠性測(cè)定試驗(yàn) 5、了解可靠性鑒定試驗(yàn)第85頁(yè)，共117頁(yè)。可靠性試驗(yàn)的基本概念綱知識(shí)點(diǎn)熟悉可靠性試驗(yàn)的基本概念a.了解可靠性概念b.熟悉可靠性試驗(yàn)的作用c.掌握可靠性試驗(yàn)的分類第86頁(yè)，共117頁(yè)。a.了解可靠性試驗(yàn)的概念

58、可靠性試驗(yàn)是對(duì)產(chǎn)品的可靠性進(jìn)行調(diào)查、分析和評(píng)價(jià)的一個(gè)過(guò)程?？煽啃栽囼?yàn)可以包括實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。b.熟悉可靠性試驗(yàn)的作用 1、通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)說(shuō)明產(chǎn)品是否符合規(guī)定可靠性定量要求，作出按收或不接收，合格與不合格的判定。 2、通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、零部件、原材料和工藝方面的缺陷和潛在故障，以便采取有效改進(jìn)措施，提高產(chǎn)品可靠性。c.熟悉可靠性試驗(yàn)的分類 工程試驗(yàn)：環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)、可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)、加速壽命試驗(yàn) 統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)：可靠性測(cè)定試驗(yàn)、可靠性鑒定試驗(yàn)、可靠性驗(yàn)收試驗(yàn)第87頁(yè)，共117頁(yè)。一、環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)綱知識(shí)點(diǎn)掌握環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)內(nèi)容a.了解環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)的概念b.掌握環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)的特點(diǎn)第8

59、8頁(yè)，共117頁(yè)。a.了解環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)的概念b.掌握環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)的特點(diǎn) 環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)是通過(guò)在產(chǎn)品上施加一定的環(huán)境應(yīng)力，以剔除由不良元器件、零部件或工藝缺陷引起的產(chǎn)品早期故障的一種工序或方法。 1、試驗(yàn)是對(duì)產(chǎn)品施加一定環(huán)境應(yīng)力，排除早期故障。 2、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和批生產(chǎn)早期階段，環(huán)境應(yīng)力篩選在產(chǎn)品各層次上都應(yīng)100%的進(jìn)行。 3、正常篩選的淘汰率不應(yīng)超過(guò)15%，否則應(yīng)停止試驗(yàn)。 4、環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)不能提高產(chǎn)品的固有可靠性，但通過(guò)改進(jìn)設(shè)計(jì)和工藝等可以提高產(chǎn)品的可靠性水平。 環(huán)境應(yīng)力不必準(zhǔn)確模擬真實(shí)的環(huán)境條件，但不應(yīng)超過(guò)設(shè)計(jì)極限。對(duì)電子產(chǎn)品施加的環(huán)境應(yīng)力通常是隨機(jī)振動(dòng)和溫度循環(huán)應(yīng)力。第89頁(yè)

60、，共117頁(yè)。二、可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn) 三、加速壽命試驗(yàn)綱知識(shí)點(diǎn)了解可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)a.了解可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)的概念b.熟悉可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)的特點(diǎn)了解加速壽命試驗(yàn)c.了解加速壽命試驗(yàn)的概念第90頁(yè)，共117頁(yè)。a.了解可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)的概念b.熟悉可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)的特點(diǎn) 可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)是一個(gè)在規(guī)定的環(huán)境應(yīng)力下，為暴露產(chǎn)品薄弱環(huán)節(jié)，并證明改進(jìn)措施能防止薄弱環(huán)節(jié)再現(xiàn)而進(jìn)行的試驗(yàn)。規(guī)定的環(huán)境應(yīng)力可以是產(chǎn)品工作的實(shí)際環(huán)境應(yīng)力、模擬環(huán)境應(yīng)力或加速變化的環(huán)境應(yīng)力。 可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)是發(fā)現(xiàn)故障、分析和糾正故障以及對(duì)糾正措施的有效性進(jìn)行驗(yàn)證以提高產(chǎn)品可靠性水平的過(guò)程。一般稱為試驗(yàn)分析改進(jìn)。 試驗(yàn)本身并不能提高產(chǎn)品的可靠性，只有采