質(zhì)量管理培訓(xùn)教程-可靠性-靠性目的和要求、理解可靠性及其評(píng)價(jià)尺度

質(zhì)量管理可靠性10/18/2022蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機(jī)械工業(yè)出版社目的和要要求1、理解可可靠性及及其評(píng)價(jià)價(jià)尺度如如可靠度度、維修修性、故故障率、、可靠壽壽命、平平均壽命命、保障障性、可可用性、、可信性性等的基基本概念念；2、了解常常見的故故障分布布及其故故障率函函數(shù)，掌掌握相關(guān)關(guān)計(jì)算方方法；3、掌握可可靠性串串聯(lián)模型型、并聯(lián)聯(lián)模型、、混合模模型可靠靠性的計(jì)計(jì)算方法法；4、概括了了解常用用的可靠靠性分析析方法：：故障模模式及影影響分析析（FMEA）、故障障模式、、故障影影響及危危害性分分析（FMECA）、故障障數(shù)分析析（FTA）；5、概括了了解可靠靠性管理理、可靠靠性大綱綱的基本本概念、、可靠性性目標(biāo)預(yù)預(yù)測(cè)與分分配方法法。2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社目錄錄第一節(jié)可可靠性概概述第二節(jié)常常見見故障分分布及其其故障率率函數(shù)第三節(jié)系系統(tǒng)可靠靠性分析析模型第四節(jié)可可靠性性分析方方法第五節(jié)可可靠性管管理2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社第一節(jié)可可靠靠性概述述2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社可靠性定定義可靠性≠≠產(chǎn)品質(zhì)質(zhì)量可靠性是是衡量產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量量的一個(gè)個(gè)重要指指標(biāo)；通常人們們說產(chǎn)品品“經(jīng)久久、耐用用”即可可靠性；；產(chǎn)品的可可靠性是是與產(chǎn)品品的使用用壽命緊緊密相連連，是時(shí)時(shí)間的函函數(shù)。2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社一、可靠靠性定義義GB/T3187-1994規(guī)定的可可靠性定定義為：：“產(chǎn)品品在規(guī)定定的條件件和規(guī)定定的時(shí)間間內(nèi)，完完成規(guī)定定功能的的能力。。”可靠性的的四大要要素：（1）可靠性性對(duì)象。。（2）規(guī)定的的條件。。（3）規(guī)定的的時(shí)間。。（4）規(guī)定的的功能。。2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社可靠性工工程發(fā)展展及其重重要性美國的宇宇宙飛船船阿波羅羅工程有有700萬只元器器件和零零件，參參加人數(shù)數(shù)達(dá)42萬人，參參與制造造的廠家家達(dá)1萬5千多家，，生產(chǎn)周周期達(dá)數(shù)數(shù)年之久久。象這這樣龐大大的復(fù)雜雜系統(tǒng)，，一旦某某一個(gè)元元件或某某一個(gè)部部件出現(xiàn)現(xiàn)故障，，就會(huì)造造成整個(gè)個(gè)工程失失敗，造造成巨大大損失。。所以可可靠性問問題特別別突出，，不專門門進(jìn)行可可靠性研研究是難難于保證證系統(tǒng)可可靠性的的。2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社可靠性工工程可靠性工工程是指指為了達(dá)達(dá)到產(chǎn)品品可靠性性要求而而進(jìn)行的的有關(guān)設(shè)設(shè)計(jì)、試試驗(yàn)和生生產(chǎn)等一一系列工工作，它它是建立立在概率率統(tǒng)計(jì)理理論基礎(chǔ)礎(chǔ)上，以以零件、、產(chǎn)品、、或系統(tǒng)統(tǒng)失效規(guī)規(guī)律為基基本研究究內(nèi)容的的一門應(yīng)應(yīng)用學(xué)科科?？煽啃怨すこ痰闹髦饕康牡木褪菑膹漠a(chǎn)品壽壽命周期期的角度度分析和和研究可可靠性，，并給出出在設(shè)計(jì)計(jì)、制造造、使用用中實(shí)現(xiàn)現(xiàn)和保證證產(chǎn)品可可靠性的的技術(shù)。。2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社可靠性工工程的重重要性主主要表現(xiàn)現(xiàn)在三個(gè)個(gè)方面：：1.高高科技的的需要2.經(jīng)濟(jì)效益益的需要要3.政政治聲譽(yù)譽(yù)的需要要總之，無無論是人人民群眾眾的生活活，國民民經(jīng)濟(jì)建建設(shè)的需需要出發(fā)發(fā)，還是是從國防防、科研研的需要要出發(fā)，，研究可可靠性問問題是具具有深遠(yuǎn)遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)實(shí)意義。。2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社可靠性基本理論可靠性數(shù)數(shù)學(xué)與故故障物理理學(xué)；集合論與與邏輯代代數(shù)；概率論與與數(shù)理統(tǒng)統(tǒng)計(jì)；圖論與隨隨機(jī)過程程；系統(tǒng)工程程與人素素工程學(xué)學(xué)；環(huán)境工程程學(xué)與環(huán)環(huán)境應(yīng)力力分析；；試驗(yàn)及分分析基礎(chǔ)礎(chǔ)理論。。原件可靠性制定原件可靠性；元件失效分析與可靠性評(píng)價(jià)；元器件及原材料的合理選擇；元器件的老化篩選；元器件現(xiàn)場(chǎng)使用情況調(diào)查和反饋。

可靠性設(shè)計(jì)貯備設(shè)計(jì)和裕度設(shè)計(jì)；降額設(shè)計(jì)和構(gòu)件概率設(shè)計(jì)；熱設(shè)計(jì)、抗機(jī)械力設(shè)計(jì)；防潮、腐蝕、鹽霧、塵設(shè)計(jì)；電磁兼容設(shè)計(jì)和抗輻射設(shè)計(jì)；電磁兼容設(shè)計(jì)和抗輻射設(shè)計(jì)；維修性設(shè)計(jì)和使用性設(shè)計(jì)；質(zhì)量、體積、重量和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)綜合設(shè)計(jì)。系統(tǒng)可靠性可靠性預(yù)計(jì)與分配；失效模式效應(yīng)與危害度分析；事件樹分析法(ETA)；故障樹分析法(FTA)；可靠性綜合評(píng)估。可試靠驗(yàn)性環(huán)境試驗(yàn)；壽命試驗(yàn)；篩選試驗(yàn)。可教靠育性舉辦各種可靠性學(xué)習(xí)班與講座；內(nèi)外培訓(xùn)和內(nèi)外考察；專業(yè)技術(shù)會(huì)議；出版可靠性刊物、可靠性教材。制造

質(zhì)量控制手段和方法

可靠性管理

建立可靠靠性管理理機(jī)構(gòu)和和研究機(jī)機(jī)構(gòu)；制定可靠靠性管理理綱要；；制定產(chǎn)品品可靠性性管理規(guī)規(guī)范；建立質(zhì)量量反饋制制度；開展產(chǎn)品品可靠性性評(píng)審。。、使靠用性的保可證使用和維維護(hù)規(guī)程程制定；；操作和維維修人員員培訓(xùn)；；安全性設(shè)設(shè)計(jì)；人-機(jī)匹配設(shè)設(shè)計(jì)和環(huán)環(huán)境設(shè)計(jì)計(jì)。可靠性.信息

現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)收集、分析、整理和反饋；試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和反饋；元器件失效率匯集和交換；各種可靠性信息搜集和交流；用戶調(diào)查和反饋?？煽啃詷?biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)；試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)；認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)；管理標(biāo)準(zhǔn)；設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)可靠性工工程的基基本內(nèi)容容2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社可靠性工工程的基基本任務(wù)務(wù)可靠性工工程貫穿穿于產(chǎn)品品設(shè)計(jì)、、生產(chǎn)和和使用各各個(gè)階段段，其基基本任務(wù)務(wù)為：根據(jù)可靠靠性定義義內(nèi)容，，對(duì)產(chǎn)品品可靠性性提出明明確的量化要要求；尋找提高高產(chǎn)品可可靠性的的途徑；；在滿足產(chǎn)產(chǎn)品規(guī)定定的可靠靠性前提提下，盡盡量降低低產(chǎn)品的的重量、、體積和和費(fèi)用；；2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社二、可靠靠性的評(píng)評(píng)價(jià)尺度度最主要的的評(píng)價(jià)尺尺度可靠度R(t)故障概率率（不可可靠度））F(t)故障密度度函數(shù)f(t)故障率λ(t)維修性可靠壽命命平均壽命命置信度可用性、、可信性性、保障障性2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社二、可靠靠性的評(píng)評(píng)價(jià)尺度度可靠度**可靠度（（Reliability）是指產(chǎn)產(chǎn)品在規(guī)規(guī)定的條條件和規(guī)規(guī)定的時(shí)時(shí)間內(nèi)，，能正常常完成規(guī)規(guī)定功能能的概率率，通常常用R來表示。。由于可靠靠度常常常是時(shí)間間的函數(shù)數(shù)，因此此又稱為為可靠度度函數(shù)，，表示為為R＝R（t）。就概概率分布布而言，，又稱為為可靠度度分布函函數(shù)，其其取值范范圍為：：0≤R（t）≤1。產(chǎn)品完成成規(guī)定功功能與不不能完成成規(guī)定功功能是互互逆事件件，因此此可靠度度與不可可靠度之之間的關(guān)關(guān)系有：：F（t）=1－R（t）2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社可靠度的的分類固有可靠靠度R1：設(shè)備在設(shè)設(shè)計(jì)、制制造過程程中形成成的可靠靠度；使用可靠靠度R2：設(shè)備在使使用過程程中，使使用者的的操作及及維護(hù)能能力，環(huán)環(huán)境、運(yùn)運(yùn)輸和保管等等使用條條件對(duì)降降低固有有可靠度度的概率率；工作可靠靠度R0：設(shè)備在規(guī)規(guī)定條件件和規(guī)定定時(shí)間內(nèi)內(nèi)履行規(guī)規(guī)定功能能的概率率；R0=R1×R2可靠度2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社二、可靠靠性的評(píng)評(píng)價(jià)尺度度維修性維修性是是指在規(guī)規(guī)定條件件下使用用的產(chǎn)品品，在規(guī)規(guī)定時(shí)間間內(nèi)按規(guī)規(guī)定的程程序和方方法進(jìn)行行維修時(shí)時(shí)，保持持或恢復(fù)復(fù)到完成成規(guī)定功功能的能能力。常用的維維修性尺尺度有：：（1）維修度度M（t）（2）有效度度A（t）（3）最大維維修時(shí)間間tmax（4）修復(fù)率率μ（t）（5）平均修修復(fù)時(shí)間間（MTTR）2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社二、可靠靠性的評(píng)評(píng)價(jià)尺度度故障率**故障率又又稱為失失效率，，是指產(chǎn)產(chǎn)品工作作到某一一時(shí)刻時(shí)時(shí)，在單單位時(shí)間間內(nèi)失效效或出現(xiàn)現(xiàn)故障的的概率，，常用λλ(t)。在給定的的時(shí)間區(qū)區(qū)間[t1，t2]內(nèi)，故故障概率率可以用用不可靠靠度函數(shù)數(shù)表示為為在給定的的時(shí)間區(qū)區(qū)間[t1，t2]內(nèi)內(nèi)，系統(tǒng)統(tǒng)故障發(fā)發(fā)生的比比率稱為為該區(qū)間間的平均均故障率率；當(dāng)故故障率定定義為給給定的區(qū)區(qū)間[t，t＋＋△t]]趨近于于零時(shí)，，此時(shí)的的故障率率為瞬時(shí)時(shí)故障率率，簡稱稱為故障障率。2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社可靠性的的其它特特征量平均故障障間隔期期MTBF：兩次相鄰鄰故障間間隔內(nèi)正正常工作作的平均均時(shí)間，，通常用用于表示示可修復(fù)設(shè)設(shè)備的可可靠性；；平均壽命命MTTF：是指設(shè)備備從使用用到失效效為止的的使用時(shí)時(shí)間平均均值；常常用于于表示不可修復(fù)復(fù)設(shè)備的的可靠性性故障率λ：設(shè)備工作作到某一一時(shí)刻時(shí)時(shí)，在單單位時(shí)間間內(nèi)失效效或出現(xiàn)現(xiàn)故障的的概率，，常用λ(t)可靠性的的基本概概念2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社可靠度函函數(shù)設(shè)備平均均壽命2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社A—早期期故障期期；B——偶然故故障期；；C—耗損損故障期期；D——使用壽壽命對(duì)于可修修復(fù)的產(chǎn)產(chǎn)品在不不進(jìn)行預(yù)預(yù)防性維維修時(shí)，，或者對(duì)對(duì)于不可可修復(fù)產(chǎn)產(chǎn)品在投投入使用用后出現(xiàn)現(xiàn)的故障障率變化化情況，，其故障障率曲線線為“浴浴盆曲線線”2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社故障率曲曲線分析析“浴盆曲線線”。A早期故障障期：產(chǎn)品早期期故障反反映了設(shè)設(shè)計(jì)、制制造、加加工、裝裝配等質(zhì)質(zhì)量薄弱弱環(huán)節(jié)。。早期故故障期又又稱調(diào)整整期或鍛鍛煉期，，此種故故障可用用廠內(nèi)試試驗(yàn)的辦辦法來消消除。2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社故障率曲曲線分析析D正常工作作期：在此期間間產(chǎn)品故故障率低低而且穩(wěn)穩(wěn)定，是是設(shè)備工工作的最最佳時(shí)期。在在這期間間內(nèi)產(chǎn)品品發(fā)生故故障大多多出于偶偶然因素素，如突然過過載、碰碰撞等，，因此這這個(gè)時(shí)期期又叫偶偶然失效效期?？煽靠啃匝芯烤康闹攸c(diǎn)點(diǎn)，在于于延長正正常工作作期的長長度。2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社故障率曲曲線分析析C損耗時(shí)期期：零件磨損損、陳舊舊，引起起設(shè)備故故障率升升高。如如能預(yù)知知耗損開開始的時(shí)時(shí)間，通通過加強(qiáng)強(qiáng)維修，，在此時(shí)時(shí)間開始始之前就就及時(shí)將將陳舊損損壞的零零件更換換下來，，可使故故障率下下降，也也就是說說可延長長可維修修的設(shè)備備與系統(tǒng)統(tǒng)的有效效壽命。。故障率的的單位一一般采用用10-5小時(shí)或10-9小時(shí)(稱10-9小時(shí)為1fit)。也可用用工作次次數(shù)、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速、距距離等。。2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社第二節(jié)常常見見故障分分布及其其故障率率函數(shù)2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社一、指數(shù)數(shù)分布及及其故障障率函數(shù)數(shù)指數(shù)分布布函數(shù)（（應(yīng)用最最廣）指數(shù)分布布的故障障前時(shí)間間t的概概率密度度函數(shù)和和累積分分布函數(shù)數(shù)分別為為

式中λ表表示故障障（失效效）率，，是指數(shù)數(shù)分布的的主要參參數(shù)。指數(shù)分布布的可靠靠度函數(shù)數(shù)為2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社指數(shù)分布布的故障障率函數(shù)數(shù)指數(shù)分布布函數(shù)的的故障率率函數(shù)為為一個(gè)常常數(shù)，是是平均壽壽命（MTBF）的倒倒數(shù)。平均故障障間隔時(shí)時(shí)間為1/λ。。一、指數(shù)數(shù)分布及及其故障障率函數(shù)數(shù)2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社指數(shù)分布布例題例10--1：一一元件壽壽命服從從指數(shù)分分布，其其平均壽壽命(θ)為2000小小時(shí)，求求故障率率λ及求求可靠度度R(100)=??R(1000)==?解：((小時(shí)))此元件在在100小時(shí)時(shí)的的可靠度度為0.95，而在1000小時(shí)時(shí)的的可靠度度為0.60。2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社一、指數(shù)數(shù)分布及及其故障障率函數(shù)數(shù)指數(shù)分布布的“無無記憶性性”如果某產(chǎn)產(chǎn)品的工工作時(shí)間間服從指指數(shù)分布布時(shí)，從從開始到到工作一一段時(shí)間間t0內(nèi)，其可可靠度為為R，工作時(shí)時(shí)間t0結(jié)束后，，產(chǎn)品仍仍然可以以工作，，在下一一個(gè)工作作時(shí)間間間隔t0內(nèi)，該系系統(tǒng)仍然然和新的的一樣，，其可靠靠度仍為為。即前前一個(gè)故故障對(duì)下下一個(gè)故故障無后后效作用用。2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社一、指數(shù)數(shù)分布及及其故障障率函數(shù)數(shù)如果系統(tǒng)統(tǒng)已經(jīng)工工作了t0時(shí)間間后，其其在t0以后的的工作時(shí)時(shí)間t的的可靠度度可用條條件概率率來表示示為2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社二、正態(tài)態(tài)分布及及其故障障率函數(shù)數(shù)正態(tài)分布布的特性性正態(tài)分布布在機(jī)械械可靠性性設(shè)計(jì)中中大量應(yīng)應(yīng)用，如如材料強(qiáng)強(qiáng)度、磨磨損壽命命、齒輪輪輪齒彎彎曲、疲疲勞強(qiáng)度度以及難難以判斷斷其分布布的場(chǎng)合合。正態(tài)分布布的故障障概率密密度正態(tài)分布布的累積積分布函函數(shù)可靠度函函數(shù)為2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社二、正態(tài)態(tài)分布及及其故障障率函數(shù)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)態(tài)分布將正態(tài)分分布曲線線的均值值移至零零處，使使μ＝0，又使標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)離差差σ＝1，則得到到標(biāo)準(zhǔn)正正態(tài)分布布，表示示為N（0，1）。正態(tài)分布布的可靠靠度函數(shù)數(shù)用標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)正態(tài)分分布的形形式表示示為：2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社二、正態(tài)態(tài)分布及及其故障障率函數(shù)數(shù)正態(tài)分布布的故障障率函數(shù)數(shù)：用標(biāo)準(zhǔn)正正態(tài)分布布形式表表示為：：2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社正態(tài)分布布例題1從某批故故障服從從正態(tài)分分布的儀儀器中抽抽取5臺(tái)臺(tái)進(jìn)行壽壽命試驗(yàn)驗(yàn)，各臺(tái)臺(tái)儀器到到發(fā)生故故障的時(shí)時(shí)間分別別為10.5,,11,,11..2,12.5,12.8((103h),試試求該批批儀器工工作12×103h時(shí)的可可靠度。。解：2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社三、對(duì)數(shù)數(shù)正態(tài)分分布及其其故障率率函數(shù)對(duì)數(shù)正態(tài)態(tài)分布函函數(shù)如果隨機(jī)機(jī)變量t的對(duì)數(shù)數(shù)x＝lnt服服從正態(tài)態(tài)分布，，則t為為對(duì)數(shù)正正態(tài)分布布，對(duì)數(shù)數(shù)正態(tài)分分布的故故障概率率密度函函數(shù)和累累計(jì)分布布函數(shù)為為，t≥02/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社三、對(duì)數(shù)數(shù)正態(tài)分分布及其其故障率率函數(shù)對(duì)數(shù)正態(tài)態(tài)分布的的故障密密度函數(shù)數(shù)對(duì)數(shù)正態(tài)態(tài)分布的的故障率率函數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)正正態(tài)分布布的概率率密度函函數(shù)，μμ和σ分分別為故故障時(shí)間間隨機(jī)變變量t的自然然對(duì)數(shù)lnt的的均值和和標(biāo)準(zhǔn)離離差。2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社威布爾分分布應(yīng)用用比較廣廣泛，常常用來描描述材料料疲勞失失效、軸軸承失效效等壽命命分布的的。正態(tài)分布布、指數(shù)數(shù)分布、、瑞利分分布等都都可以看看作是威威布爾分分布的特特例。四、威布布爾分布布及其故故障率函函數(shù)2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社四、威布布爾分布布及其故故障率函函數(shù)威布爾分分布函數(shù)數(shù)式中β通通稱為形形狀參數(shù)數(shù)，它影影響威布布爾分布布曲線的的形狀；；η為尺尺度參數(shù)數(shù)；δ為為位置參參數(shù)；這這三個(gè)威威布爾參參數(shù)對(duì)威威布爾分分布曲線線有很大大的影響響，它們們總是正正的?？煽慷群瘮?shù)為威布爾分分布的故故障率函函數(shù)為t≥δ≥≥02/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社五、伯努努利試驗(yàn)驗(yàn)和二項(xiàng)項(xiàng)分布對(duì)試驗(yàn)E重復(fù)進(jìn)行行一系列列試驗(yàn)，，如果在在每次試試驗(yàn)中只只有兩種種可能的的結(jié)果，，而且結(jié)結(jié)果是相相互獨(dú)立立的；每每次試驗(yàn)驗(yàn)是獨(dú)立立進(jìn)行的的，與其其它次試試驗(yàn)的結(jié)結(jié)果無關(guān)關(guān)；每次次試驗(yàn)事事件發(fā)生生的概率率在整個(gè)個(gè)試驗(yàn)中中是相同同的。只只要滿足足這些條條件的試試驗(yàn)就為為伯努利利試驗(yàn)。。伯努利利試驗(yàn)中中，事件件發(fā)生的的次數(shù)稱稱為隨機(jī)機(jī)事件，，它服從從二項(xiàng)分分布，二二項(xiàng)分布布是一種種離散型型分布。。2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社五、伯努努利試驗(yàn)驗(yàn)和二項(xiàng)項(xiàng)分布如果投入入n個(gè)相相同的零零件進(jìn)行行試驗(yàn)，，令試驗(yàn)驗(yàn)出現(xiàn)故故障或失失效即不不可靠度度為F（（t）＝＝p，可可靠度R（t））＝1－－F（t）＝1－p＝＝q，則則在規(guī)定定的時(shí)間間內(nèi)零件件出現(xiàn)故故障或失失效這一一事件發(fā)發(fā)生k次次的概率率為T為隨機(jī)機(jī)事件發(fā)發(fā)生的次次數(shù)如果進(jìn)行行的n個(gè)個(gè)產(chǎn)品的的試驗(yàn)中中，僅僅僅允許r個(gè)試試驗(yàn)失效效，則通通過試驗(yàn)驗(yàn)的概率率為例題2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社六、泊松松分布對(duì)于二項(xiàng)項(xiàng)分布，，當(dāng)p較較小(p≤0..1),,而n較較大(n≥50)時(shí),,可用泊泊松分布布近似二二項(xiàng)分布布。如果對(duì)n個(gè)某相相同產(chǎn)品品進(jìn)行可可靠性試試驗(yàn)，僅僅僅允許許r個(gè)產(chǎn)產(chǎn)品失失效，則則通過試試驗(yàn)的概概率可靠度和和計(jì)算備備件數(shù)k為備件件數(shù)，R（t））為可靠靠度2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社六、泊松松分布例題：某零件的的壽命服服從指數(shù)數(shù)分布，，其故障障率λ=0..0001次/小時(shí)，在系統(tǒng)統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)5000小時(shí)之內(nèi)內(nèi)需要用用備件更更換零件件，現(xiàn)有有備件2個(gè)，試求求系統(tǒng)正正常運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的可靠靠度。解：2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社七、伽馬馬分布及及其故障障率函數(shù)數(shù)伽馬分布布的故障障密度函函數(shù)（η是形形狀參數(shù)數(shù)，λ是是尺度參參數(shù)））t≥0，，η＞0，λ＞＞0伽馬分布布的可靠靠度函數(shù)數(shù)伽馬分布布的故障障率函數(shù)數(shù)為2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社第三節(jié)系系統(tǒng)統(tǒng)可靠性性分析模模型2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社可靠性模模型指的的是系統(tǒng)統(tǒng)可靠性性邏輯框框圖(也稱可可靠靠性方框框圖)及其數(shù)學(xué)學(xué)模型。。原理圖表表示系統(tǒng)統(tǒng)中各部部分之間間的物理理關(guān)系。。而可靠靠性邏輯輯圖則表表示系統(tǒng)統(tǒng)中各部部分之間間的功能能關(guān)系，，即用簡簡明扼要要的直觀觀方法表表現(xiàn)能使使系統(tǒng)完完成任務(wù)務(wù)的各種種串—并—旁聯(lián)方框框的組合合。2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社邏輯圖和和原理圖圖了解系統(tǒng)統(tǒng)中各個(gè)個(gè)部分(或單元)的功能和和它們相相互之間間的聯(lián)系系以及對(duì)對(duì)整個(gè)系系統(tǒng)的作作用和影影響對(duì)建建立系統(tǒng)統(tǒng)的可靠靠性數(shù)學(xué)學(xué)模型、、完成系系統(tǒng)的可可靠性設(shè)設(shè)計(jì)、分分配和預(yù)預(yù)測(cè)都具具有重要要意義。。借助于于可靠性性邏輯圖圖可以精精確地表表示出各各個(gè)功能能單元在在系統(tǒng)中中的作用用和相互互之間的的關(guān)系。。雖然根根據(jù)原理理圖也可可以繪制制出可靠靠性邏輯輯圖，但但并不能能將它們們二者等等同起來來。2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社邏輯圖和和原理圖圖例如，為為了獲得得足夠的的電容量量，常將將三個(gè)電電器并聯(lián)聯(lián)。假定定選定失失效模式式是電容容短路，，則其中中任何一一個(gè)電容容器短路路都可使使系統(tǒng)失失敗。因此，該該系統(tǒng)的的原理圖圖是并聯(lián)聯(lián)，而邏邏輯圖應(yīng)應(yīng)是串聯(lián)聯(lián)的。2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社邏輯圖和和原理圖圖例如，為為了獲得得足夠的的電容量量，常將將三個(gè)電電器并聯(lián)聯(lián)。假定定選定失失效模式式是電容容短路，，則其中中任何一一個(gè)電容容器短路路都可使使系統(tǒng)失失敗。因此，該該系統(tǒng)的的原理圖圖是并聯(lián)聯(lián)，而邏邏輯圖應(yīng)應(yīng)是串聯(lián)聯(lián)的。c1c2c32/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社邏輯圖和和原理圖圖例如，為為了獲得得足夠的的電容量量，常將將三個(gè)電電器并聯(lián)聯(lián)。假定定選定失失效模式式是電容容短路，，則其中中任何一一個(gè)電容容器短路路都可使使系統(tǒng)失失敗。因此，該該系統(tǒng)的的原理圖圖是并聯(lián)聯(lián)，而邏邏輯圖應(yīng)應(yīng)是串聯(lián)聯(lián)的。c1c2c3c1c2c3可靠性框圖2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社在建立可可靠性邏邏輯圖時(shí)時(shí)，必須須注意與與工作原原理圖的的區(qū)別。。畫可靠性性邏輯圖圖，首先先應(yīng)明確確系統(tǒng)功功能是什什么，也也就是要要明確系系統(tǒng)正常常工作的的標(biāo)準(zhǔn)是是什么，，同時(shí)還還應(yīng)弄清清部件A、B正常工作作時(shí)應(yīng)處處的狀態(tài)態(tài)。2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社可靠性邏邏輯框圖圖按級(jí)展展開abdce42135ⅠⅤⅡⅢⅣⅥⅦⅧCLRXXDD?、ⅱ＂は到y(tǒng)級(jí)分系統(tǒng)級(jí)設(shè)備級(jí)部件級(jí)組件級(jí)2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社可靠性模模型的作作用若已知組組件中各各單元的的可靠性性指標(biāo)(如可靠度度、故障障率或MTBF等)，即可由由下一級(jí)級(jí)的邏輯輯框圖及及數(shù)學(xué)模模型計(jì)算算上一級(jí)級(jí)的可靠靠性指標(biāo)標(biāo)，這樣樣逐級(jí)向向上推，，直到算算出系統(tǒng)統(tǒng)的可靠靠性指標(biāo)標(biāo)。這就就是利用用系統(tǒng)可可靠性模模型及已已知的單單元可靠靠性指標(biāo)標(biāo)預(yù)計(jì)或或估計(jì)系系統(tǒng)可靠靠性指標(biāo)標(biāo)的過程程。2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社系統(tǒng)可靠靠性模型型圖7-9可靠性模型分類可靠性模型工作儲(chǔ)備非儲(chǔ)備非工作儲(chǔ)備旁聯(lián)串聯(lián)多數(shù)表決并聯(lián)混聯(lián)混合n中取r簡單2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社系統(tǒng)可靠靠性模型型——串聯(lián)模型型一、串聯(lián)聯(lián)模型組成系統(tǒng)統(tǒng)的所有有單元中中任一單單元的故故障就會(huì)會(huì)導(dǎo)致整整個(gè)系統(tǒng)統(tǒng)故障的的系統(tǒng)稱稱串聯(lián)系系統(tǒng)。它它屬于非非貯備可可靠性模模型，其其邏輯框框圖如圖圖所示。。123n……2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社串聯(lián)模型型的可靠靠性框圖圖組成系統(tǒng)統(tǒng)的所有有單元中中的任一一單元的的失效或或出現(xiàn)故故障，都都會(huì)導(dǎo)致致整個(gè)系系統(tǒng)失效效或出現(xiàn)現(xiàn)故障的的系統(tǒng)稱稱為串聯(lián)聯(lián)系統(tǒng)。。系統(tǒng)可靠靠性模型型——串聯(lián)模型型2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社串聯(lián)模型型的可靠靠度計(jì)算算根據(jù)概率率計(jì)算的的基本規(guī)規(guī)則，可可得串聯(lián)聯(lián)系統(tǒng)中中可靠度度的表達(dá)達(dá)式為：：系統(tǒng)可靠靠性模型型——串聯(lián)模型型式中Rs(t)——系系統(tǒng)的可可靠度；；Ri(t)——第第i個(gè)單元的的可靠度度。2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社若各單元元的壽命命分布均均為指數(shù)數(shù)分布，，即式中λs——系統(tǒng)統(tǒng)的故障障率；λi——各單元的的故障率率。系統(tǒng)可靠靠性模型型——串聯(lián)模型型串聯(lián)模型型的可靠靠度計(jì)算算2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社系統(tǒng)的平平均故障障間隔時(shí)時(shí)間為若串聯(lián)系系統(tǒng)中各各單元的的壽命為為指數(shù)分分布時(shí)，，系統(tǒng)的的壽命也為為指數(shù)分分布。由于Ri(t)是個(gè)小于于1的數(shù)值，，它的連連乘積就就更小，，所以串串聯(lián)的單單元越多多，系統(tǒng)統(tǒng)可靠度度越低。。串聯(lián)單單元越多多，則MTBFs也越小。。串聯(lián)模型型的可靠靠度計(jì)算算系統(tǒng)可靠靠性模型型——串聯(lián)模型型2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社并聯(lián)模型型的可靠靠性框圖圖組成系統(tǒng)統(tǒng)的所有有子系統(tǒng)統(tǒng)或單元元都失效效或出現(xiàn)現(xiàn)故障時(shí)時(shí)才會(huì)失失效或出出現(xiàn)故障障的系統(tǒng)統(tǒng)稱為并并聯(lián)系統(tǒng)統(tǒng)。并聯(lián)模型型的可靠靠度計(jì)算算公式系統(tǒng)可靠靠性模型型——并并聯(lián)模型型2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社組成系統(tǒng)統(tǒng)的n個(gè)單元中中，不發(fā)發(fā)生故障障的單元元數(shù)不少少于r(r為介于1和n之間的某某個(gè)數(shù))系統(tǒng)就不不會(huì)故障障，這樣樣的系統(tǒng)統(tǒng)稱為r/n系統(tǒng)。它它屬于工工作貯備備模型。。如四臺(tái)發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)的的飛機(jī)，，必須有有二臺(tái)或或二臺(tái)以以上發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)正常常工作，，飛機(jī)才才能安全全飛行，，這就是是4中取2系統(tǒng)。系統(tǒng)可靠靠性模型型——n中取r模型(r/n)2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社當(dāng)n個(gè)單元都都相同時(shí)時(shí)，其可可靠度可可按二項(xiàng)項(xiàng)展開式式計(jì)算：：式中n——系統(tǒng)統(tǒng)的單元元數(shù)；r——系統(tǒng)正常常工作所所必須的的最少單單元數(shù)。。系統(tǒng)可靠靠性模型型——n中取r模型(r/n)式中第一一項(xiàng)Rn(t)是n個(gè)單元都都正常工工作的概概率。第第二項(xiàng)是是(n-1)個(gè)單元正正常工作作，一個(gè)個(gè)單元故故障的概概率，……前r+1項(xiàng)是r個(gè)單元正正常工作作(n-r)個(gè)單元故故障的概概率。上式可看看出，當(dāng)當(dāng)r=1時(shí)即為并并聯(lián)模型型，當(dāng)r=n時(shí)即為串串聯(lián)模型型。2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社串—并聯(lián)混合合模型的的可靠性性框圖把若干個(gè)個(gè)串聯(lián)系系統(tǒng)或并并聯(lián)系統(tǒng)統(tǒng)重復(fù)地地加以串串聯(lián)或并并聯(lián)，得得到更復(fù)復(fù)雜的可可靠性結(jié)結(jié)構(gòu)模型型，稱為為串—并并聯(lián)混合合系統(tǒng)。。串—并聯(lián)聯(lián)混合模模型，是是基本串串聯(lián)和并并聯(lián)系統(tǒng)統(tǒng)組合，，對(duì)于其其可靠性性的計(jì)算算，可以以連續(xù)地地用串聯(lián)聯(lián)和并聯(lián)聯(lián)的基本本公式來來分析計(jì)計(jì)算。系統(tǒng)可靠靠性模型型——串—并聯(lián)混合合模型2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社例某某系統(tǒng)統(tǒng)由7個(gè)個(gè)單元串串并聯(lián)組組成，如如圖所示示，已知知這7個(gè)個(gè)單元的的可靠度度為R1＝R2＝R3＝R4＝R5＝R6＝R7＝0..91，，試求該該系統(tǒng)的的可靠度度。解：首先計(jì)算算U2和U3、、U4和U5組成的串串聯(lián)子系系統(tǒng)U23和U45的可靠度度分別為為2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社然后計(jì)算算U23和U45再并聯(lián)的的子系統(tǒng)統(tǒng)U2345以及U6和U7組成的并并聯(lián)子系系統(tǒng)U67的可靠度度分別為為整個(gè)系統(tǒng)統(tǒng)就由單單元U1、U2345和U67串聯(lián)組成成，故得得整個(gè)系系統(tǒng)的可可靠度為為2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社系統(tǒng)可靠靠性模型型——復(fù)雜系統(tǒng)統(tǒng)模型對(duì)于復(fù)雜雜系統(tǒng)的的可靠度度計(jì)算，，常常采采用狀態(tài)態(tài)枚舉法法（或稱稱為真值值表法））、全概概率公式式法（或或稱為分分解法））、路徑徑枚舉法法等。2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社第四節(jié)可可靠靠性分析析方法2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社可靠性分分析方法法系統(tǒng)可靠靠性分析析是利用用歸納、、演繹的的方法對(duì)對(duì)系統(tǒng)可可能發(fā)生生的故障障進(jìn)行研研究，研研究故障障的原因因、后果果和影響響及危害害程度，，確定薄薄弱環(huán)節(jié)節(jié)，并預(yù)預(yù)測(cè)系統(tǒng)統(tǒng)的可靠靠性，從從而為系系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)提供改改進(jìn)建議議。常用的分分析方法法有故障障模式及及影響分分析（FMEA），以及及故障模模式、故故障影響響及危害害性分析析（FMECA）和故障障樹分析析（FTA）。2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社失效產(chǎn)品在規(guī)規(guī)定條件件下，不不能完成成既定的的功能在規(guī)定條條件下，，產(chǎn)品參參數(shù)值不不能維持持在規(guī)定定的上下下限之間間產(chǎn)品在工工作范圍圍內(nèi)，導(dǎo)導(dǎo)致零組組件的破破裂、斷斷裂、卡卡死、損損壞等一、故障障模式及及影響分分析(FMEA)故障模式式及影響響分析2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社FMEA起始于60年代航空空航天工工業(yè)項(xiàng)目目。1974年美海軍軍用于艦艦艇裝備備的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)《艦艇裝備備的失效效模式和和后果分分析實(shí)施施程》，首先將將它用于于軍事項(xiàng)項(xiàng)目合約約。1970年晚期，，汽車工工業(yè)將FMEA作為在對(duì)對(duì)其零件件設(shè)計(jì)和和生產(chǎn)制制造的會(huì)會(huì)審項(xiàng)目目的一部部分。1980年初，產(chǎn)產(chǎn)品事故故責(zé)任的的費(fèi)用突突升和不不斷的法法庭起訴訴事件發(fā)發(fā)生，使使FMEA成為降低低事故的的不可或或缺的重重要工具具。并由由開始的的500多家公司司擴(kuò)展到到其供應(yīng)應(yīng)商。統(tǒng)統(tǒng)計(jì)表明明，全面面實(shí)施FMEA能避免許許多回收收事件的的發(fā)生1993年包括美美國三大大汽車公公司和美美國質(zhì)量量管理協(xié)協(xié)會(huì)在內(nèi)內(nèi)的，美美汽車工工業(yè)行動(dòng)動(dòng)集團(tuán)組組織采用用、編制制了FMEA參考手冊(cè)冊(cè)。一、故障障模式及及影響分分析(FMEA)2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社一、故障障模式及及影響分分析(FMEA)故障模式式及影響響分析實(shí)實(shí)施步驟驟（FailureModeandEffectAnalysis，F(xiàn)MEA）（1）根根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)文件，，弄清所所有零部部件、接接口的工工作參數(shù)數(shù)及其功功能，從從各方面面全面確確定產(chǎn)品品的定義義，并按按重要度度遞減的的原則分分別考慮慮產(chǎn)品的的每一種種工作模模式（即即工作狀狀態(tài)）；；（2）針針對(duì)每一一種工作作模式分分別畫出出系統(tǒng)的的功能原原理圖和和可靠性性框圖；；（3）確確定分析析的范圍圍，列出出每一個(gè)個(gè)部件、、零件與與接口明明顯和潛潛在的故故障模式式、發(fā)生生的原因因與影響響；2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社一、故障障模式及及影響分分析(FMEA)（4）按按可能的的最壞結(jié)結(jié)果評(píng)定定每一種種故障模模式的危危害性級(jí)級(jí)別；（5）研研究檢測(cè)測(cè)每一種種故障模模式的方方法；（6）針針對(duì)各種種故障模模式，找找出故障障原因，，提出可可能的補(bǔ)補(bǔ)救措施施或預(yù)防防措施；；（7）提提出修改改設(shè)計(jì)或或采取其其它措施施的建議議，同時(shí)時(shí)指出設(shè)設(shè)計(jì)更改改或其它它措施對(duì)對(duì)各方面面的影響響；（8）寫寫出分析析報(bào)告，，總結(jié)設(shè)設(shè)計(jì)上無無法改正正的問題題，并說說明預(yù)防防故障或或控制故故障危險(xiǎn)險(xiǎn)性的必必要措施施。2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社一、故障障模式及及影響分分析(FMEA)FMEA的用途：：FMEA分析每一一個(gè)的所所有故障障模式，，用于單單一故障障分析，，采用歸歸納方法法進(jìn)行分分析。該該方法只只能進(jìn)行行定性分分析，但但由于FMEA分析法容容易掌握握，因此此被廣泛泛接受，，已經(jīng)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化。。其缺點(diǎn)點(diǎn)是只能能分析硬硬件，花花費(fèi)時(shí)間間較多，，經(jīng)常不不能考慮慮故障與與人為因因素的關(guān)關(guān)系。2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社子系統(tǒng)功能要求潛在失效模式潛在失效后果嚴(yán)重度S級(jí)別潛在失效起因頻度o現(xiàn)行控制采取的措施RPN建議措施責(zé)任及目標(biāo)完成日期措施結(jié)果預(yù)防探測(cè)采取的措施SODRPN2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社FMEA目的：1、發(fā)現(xiàn)、、評(píng)價(jià)產(chǎn)產(chǎn)品/過程中潛潛在的失失效及其其后果；；2、找到能能夠避免免或減少少這些潛潛在失效效的措施施；3、將以上上述過程程文件化化。FMEA是對(duì)設(shè)設(shè)計(jì)過程程的完善善，以明明確什么么樣的設(shè)設(shè)計(jì)才能能滿足顧顧客的需需求。2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社功能？特性或要求是什么會(huì)有什么問題？—無功能—部分功能—功能過強(qiáng)—功能降級(jí)—功能間歇非預(yù)期功能后果是什么？后果嚴(yán)重程度？能做些什么？—設(shè)計(jì)更改—過程更改—特殊控制—標(biāo)準(zhǔn)程序或指南的更改起因？發(fā)生頻率？現(xiàn)在有哪些預(yù)防和探測(cè)方法該方法在探測(cè)時(shí)有多好？跟蹤/評(píng)審/確認(rèn)控制計(jì)劃2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社FMEA的應(yīng)用：：1、設(shè)計(jì)計(jì)DFMEA：：針對(duì)產(chǎn)品品本身，，產(chǎn)品設(shè)設(shè)計(jì)、開開發(fā)時(shí)期期的分析析技術(shù)。。主要是是設(shè)計(jì)工工程師和和其小組組應(yīng)用。。2、過程程PFMEA：：針對(duì)產(chǎn)品品的實(shí)現(xiàn)現(xiàn)過程，，過程開開發(fā)設(shè)計(jì)計(jì)的分析析技術(shù)。。主要是是過程(制造)工程師和和其小組組的應(yīng)用用。3程序//項(xiàng)目FMEA：針對(duì)程序序/項(xiàng)目，程程序/項(xiàng)目開發(fā)發(fā)設(shè)計(jì)的的分析技技術(shù)。2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社FMEA的實(shí)施：：FMEA應(yīng)該是““事前””行動(dòng)，，而非““事后””工作；；D-FMEA在設(shè)計(jì)(圖紙、規(guī)規(guī)范)完成之前前P-FMEA在過程設(shè)設(shè)計(jì)確定定之前。。FMEA依靠小組組的努力力。典型型的FMEA小組可以以由設(shè)計(jì)計(jì)、制造造、裝配配、質(zhì)量量等有豐豐富經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)的工程程技術(shù)人人員組成成。全面面的事先先FMEA分析，可可方便、、經(jīng)濟(jì)地地進(jìn)行早早期更改改。即對(duì)對(duì)產(chǎn)品規(guī)規(guī)范/過程方案案和控制制進(jìn)行較較容易、、低成本本地修改改，減輕輕事后修修改的浪浪費(fèi)和對(duì)對(duì)進(jìn)度的的影響。。FMEA是一個(gè)永永不停止止、相互互作用的的持續(xù)改改進(jìn)的過過程。2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社成立DFMEA小組資料搜集明確設(shè)計(jì)意圖和設(shè)計(jì)目標(biāo)建立功能方塊圖/產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹決定分析之項(xiàng)目功能進(jìn)行DFMEA分析并填入表格確定風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先數(shù)確定關(guān)鍵失效模式糾正/預(yù)防措施評(píng)價(jià)措施后風(fēng)險(xiǎn)順序數(shù)適時(shí)更新文件保存所有RPN小于規(guī)定值？yesNO設(shè)計(jì)評(píng)審yesNO2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社RPN==S*O*D2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社DFMEA與PFMEA的區(qū)別分析對(duì)象象不同：：DFMEA是針對(duì)產(chǎn)產(chǎn)品的系系統(tǒng)、子子系統(tǒng)和和零部件件進(jìn)行分分析；PFMEA是針對(duì)制制造過程程的每一一個(gè)作業(yè)業(yè)步驟進(jìn)進(jìn)行分析析；潛在失效效模式不不同：DFMEA的失效模模式是從從產(chǎn)品的的項(xiàng)目/功能上思思考會(huì)發(fā)發(fā)生什么么問題，，描述的的是產(chǎn)品品功能失失效所出現(xiàn)的現(xiàn)現(xiàn)象；PFMEA的失效模模式是從從作業(yè)上上思考會(huì)會(huì)發(fā)生什什么問題題，描述述的是作作業(yè)過程程失效所所出現(xiàn)的的現(xiàn)象；；潛在失效效后果不不同：DFMEA的失效后后果主要要是對(duì)最最終顧客客的影響響，也包包括對(duì)制制造的影影響；PFMEA的失效后后果除了了對(duì)最終終顧客的的影響，，還必須須考慮對(duì)對(duì)下一道道工序的的影響2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社PFMEA的目的1、幫助分分析新/更改(或改進(jìn)的的需要)的制造和和裝配過過程。2、確保存存在的和和潛在的的制造和和/或裝配過過程失效效模式和和影響都都得了考考慮。3、評(píng)價(jià)失失效對(duì)顧顧客的潛潛在影響響。4、確定過過程缺陷陷，提出出可能的的原因，，針對(duì)原原因提出出控制措措施。5、消除或或降低生生產(chǎn)不可可接受產(chǎn)產(chǎn)品的頻頻率。6、增強(qiáng)對(duì)對(duì)不可接接受產(chǎn)品品的可探探測(cè)度。。7、確定關(guān)關(guān)鍵特性性和重要要特性，，以便編編制完整整的過程程控制計(jì)計(jì)劃。8、建立過過程改進(jìn)進(jìn)的優(yōu)先先順序。。9、提供過過程開發(fā)發(fā)文件，，為今后后開發(fā)制制造和裝裝配過程程提供指指導(dǎo)2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社DFMEA與PFMEA的區(qū)別潛在失效效原因不不同：DFMEA是從產(chǎn)品品的設(shè)計(jì)計(jì)角度去去分析；；PFMEA是針對(duì)作作業(yè)的失失誤進(jìn)行行分析；；如：扭扭矩、焊焊接、熱熱處理、、定位、、漏裝、、錯(cuò)裝、、工具磨磨損等過程控制制方法不不同：防錯(cuò)、SPC、首件檢檢查、制制程中抽抽查、成成品全檢檢；分析完成成時(shí)間不不同：DFMEA在設(shè)計(jì)概概念最終終形成之之時(shí)或之之前，最最終在產(chǎn)產(chǎn)品加工工圖樣完完成之前前全部結(jié)結(jié)束；PFMEA是在可行行性分析析階段或或之前開開始，并并在生產(chǎn)產(chǎn)用工裝裝到位之之前完成成。2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社二、故障障模式、、故障影影響及危危害性分分析（FMECA）FMECA包括故障障模式及及影響分分析（FMEA）和危害害性分析析（CA），目的的在于查查明一切切可能的的故障模模式，重重點(diǎn)在于于查明一一切災(zāi)難難性和嚴(yán)嚴(yán)重性的的故障模模式，以以便通過過修改設(shè)設(shè)計(jì)或采采取某種種補(bǔ)救和和預(yù)防措措施，消消除或減減輕其影影響的危危害性，，最終目目的是提提高系統(tǒng)統(tǒng)的可靠靠性和可可維修性性。2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社二、故障障模式、、故障影影響及危危害性分分析（FMECA）危害度數(shù)數(shù)字=故障模式式故障率率×故障影響響發(fā)生概概率×工作時(shí)間間（或工工作次數(shù)數(shù)）危害度分分析的目目的是按按照危害害性級(jí)別別及危害害度數(shù)字字或發(fā)生生改良系系的聯(lián)合合影響來來對(duì)FMEA所確定的的每一種種故障模模式進(jìn)行行分級(jí)。。2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社故障的危危害性級(jí)級(jí)別I類——災(zāi)難性故故障：它它是一種種會(huì)造成成操作人人員死亡亡或使系系統(tǒng)毀壞壞的故障障；Ⅱ類——致命性故故障：是是一種導(dǎo)導(dǎo)致人員員嚴(yán)重受受傷、器器材或系系統(tǒng)嚴(yán)重重?fù)p壞，，從而任任務(wù)失敗敗的故障障；Ⅲ類——嚴(yán)重故障障：將使使人員輕輕度受傷傷、器材材及系統(tǒng)統(tǒng)輕度損損壞，從從而導(dǎo)致致系統(tǒng)不不工作；；Ⅳ類——輕度故障障：其嚴(yán)嚴(yán)重程度度不足以以造成人人員受傷傷、器材材或系統(tǒng)統(tǒng)損壞，，但這些些損壞會(huì)會(huì)導(dǎo)致非非計(jì)劃性性維修。。二、故障障模式、、故障影影響及危危害性分分析（FMECA）2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社FMECA的定性分分析：當(dāng)?shù)貌坏降搅悴考Y(jié)構(gòu)的的故障率率時(shí)，用用故障模模式出現(xiàn)現(xiàn)的概率率等級(jí)做做定性分分析，一一般可分分為五個(gè)個(gè)等級(jí)來來評(píng)定故故障發(fā)生生的概率率：A級(jí)——經(jīng)常發(fā)生生的故障障模式B級(jí)——極普通的的故障模模式C級(jí)——偶然發(fā)生生的故障障模式D級(jí)——很少發(fā)生生的故障障模式E級(jí)——極少發(fā)生生的故障障模式二、故障障模式、、故障影影響及危危害性分分析（FMECA）2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社對(duì)系統(tǒng)危危害度分分級(jí)：1級(jí)：ⅠA2級(jí)：ⅠB，ⅡA3級(jí)：ⅠC，ⅡB，ⅢA4級(jí)：其其余二、故障障模式、、故障影影響及危危害性分分析（FMECA）2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社二、故障障模式、、故障影影響及危危害性分分析（FMECA）FMECA的定量分分析故障后果果概率（（β）或稱為為損失概概率，是是當(dāng)故障障模式發(fā)發(fā)生時(shí)由由故障后后果造成成危害性性級(jí)別的的條件概概率。2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社二、故障障模式、、故障影影響及危危害性分分析（FMECA）故障模式式危害度度數(shù)字（（Cm）是在一一種危害害度級(jí)別別下由故故障模式式之一所所占危害害度數(shù)字字的份額額，其表表示為

式中：——故障模式式危害度度數(shù)字；；——工作任務(wù)務(wù)失敗的的條件概概率（即即故障后后果概率率）；——故障模式式相對(duì)頻頻率；——元件的故故障率；；——某任務(wù)階階段內(nèi)的的工作時(shí)時(shí)間，常常以小時(shí)時(shí)或工作作次數(shù)表表示。2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社二、故障障模式、、故障影影響及危危害性分分析（FMECA）系統(tǒng)或產(chǎn)產(chǎn)品危害害度數(shù)字字（Cr）一個(gè)系統(tǒng)統(tǒng)的危害害度數(shù)字字是在某某一任務(wù)務(wù)階段內(nèi)內(nèi)，同一一危害度度級(jí)別下下各故障障模式危危害度數(shù)數(shù)字Cm之和，用用Cr表示式中：——表示系統(tǒng)統(tǒng)危害度度數(shù)字；；——表示屬于于某一危危害度的的故障模模式數(shù)；；——表示系統(tǒng)統(tǒng)在該危危害度下下的最后后一個(gè)故故障模式式。2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社FMECA案例例某固體火火箭發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)由推推進(jìn)劑藥藥柱、內(nèi)內(nèi)襯、發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)殼殼組成，，試?yán)L制制故障模模式、影影響及危危害性分分析表。。解：先繪繪制固體體火箭發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)的的可靠性性框圖：：根據(jù)固體體火箭發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)使使用功能能、結(jié)構(gòu)構(gòu)特點(diǎn)及及以往使使用中出出現(xiàn)的故故障情況況繪制故故障模式式、影響響分析表表發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)機(jī)殼推進(jìn)劑藥藥柱內(nèi)襯2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社FMECA案例例固體火箭箭發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)失效模模式后果果分析項(xiàng)目失效模式失效原因可能后果發(fā)生概率嚴(yán)重性可能措施發(fā)動(dòng)機(jī)破裂工藝質(zhì)量差材料缺陷運(yùn)輸中損壞搬運(yùn)中損壞內(nèi)壓過高導(dǎo)彈毀壞0.0006嚴(yán)重嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量、消除缺陷。進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，采用合理包裝，在運(yùn)輸中保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)劑藥柱斷裂孔穴黏結(jié)面分離固化殘余應(yīng)力溫度過低老化燃燒速度過高內(nèi)壓過高機(jī)殼在工作過程中破裂0.0001嚴(yán)重嚴(yán)格控制生產(chǎn)過程，確保工藝質(zhì)量嚴(yán)格控制生產(chǎn)過程在溫度極限之內(nèi)儲(chǔ)存和使用內(nèi)襯與外殼分離與藥柱或隔熱層分離發(fā)動(dòng)機(jī)殼成型后凈化不夠黏接劑不良黏接過程控制不嚴(yán)燃燒速度過高內(nèi)壓過高機(jī)殼在工作過程中破裂0.0001嚴(yán)重嚴(yán)格執(zhí)行正常清潔程序，機(jī)殼清潔后嚴(yán)格檢驗(yàn)，確保清除一切粘染物2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社三、故障障樹分析析（FTA）故障樹分分析概述述故障樹分分析法（（FaultTreeAnalysis，簡稱FTA）也稱為為失效樹樹分析法法，它是是一種可可靠性、、安全性性分析和和預(yù)測(cè)的的方法。。故障樹分分析法研研究的是是引起整整個(gè)系統(tǒng)統(tǒng)出現(xiàn)故故障這一一事件的的各種直直接的和和間接的的原因（（這些原原因也是是事件）），在這這些事件件間建立立相應(yīng)的的邏輯關(guān)關(guān)系，從從而確定定系統(tǒng)出出現(xiàn)故障障原因的的可能組組合方式式及其發(fā)發(fā)生的概概率。。2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社故障樹分分析法的的一般步步驟為：：（1）選擇和和確定頂頂事件；；（2）自上而而下建造造故障樹樹；（3）建立故故障樹的的數(shù)學(xué)模模型；（4）根據(jù)故故障樹對(duì)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)進(jìn)行可靠靠性的定定性分析析；（5）根據(jù)故故障樹對(duì)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)進(jìn)行可靠靠性的定定量計(jì)算算。三、故障障樹分析析（FTA）2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社故障樹中中常常使使用的符符號(hào)有三三類：事事件符號(hào)號(hào)、邏輯輯門符號(hào)號(hào)和轉(zhuǎn)移移符號(hào)三、故障障樹分析析（FTA）2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社三、故障障樹分析析（FTA）2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社三、故障障樹分析析（FTA）故障樹的的建樹方方法可以以分為人人工建樹樹和計(jì)算算機(jī)輔助助建樹。。人工建樹樹采用演演繹法進(jìn)進(jìn)行，計(jì)計(jì)算機(jī)輔輔助建樹樹采用合合成法和和決策表表法進(jìn)行行。人工建樹樹從頂事事件開始始，由上上而下，，逐級(jí)追追查事件件的原因因，直到到找出全全部底事事件，主主要步驟驟有：選選擇和確確定頂事事；建造造故障樹樹。2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社故障樹的的定性分分析割集是一一些能使使事件發(fā)發(fā)生的底底事件的的集合，，當(dāng)這些些底事件件同時(shí)發(fā)發(fā)生時(shí)頂頂事件必必然發(fā)生生。系統(tǒng)統(tǒng)故障樹樹的一個(gè)個(gè)割集，，代表該該系統(tǒng)發(fā)發(fā)生故障障的一種種可能性性，即指指一種故故障模式式。故障樹分分析方法法中定性性分析就就是找出出所有導(dǎo)導(dǎo)致頂事事件發(fā)生生的最小小割集。。組成最小小割集的的底事件件個(gè)數(shù)稱稱為最小小割集的的階，階階數(shù)愈小小，愈容容易出故故障，最最低階的的最小割割集是最最容易出出故障的的薄弱環(huán)環(huán)節(jié)。三、故障障樹分析析（FTA）2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社下圖所示示故障樹樹的最小小割集為為：{}}{}}{,,,,}}該最小割割集中{{}}{{}}為為一階割割集，{{,,,,}}為三階割割集。三、故障障樹分析析（FTA）2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社故障樹的的定量分分析利用故障障樹作為為計(jì)算模模型，在在確定各各底事件件的故障障模式和和分布參參數(shù)或故故障概率率值的情情況下，，按故障障樹的邏邏輯結(jié)構(gòu)構(gòu)逐步向向上運(yùn)算算，計(jì)算算出系統(tǒng)統(tǒng)頂事件件發(fā)生的的概率，，從而對(duì)對(duì)系統(tǒng)的的可靠性性、安全全性和風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)作出出評(píng)估。。三、故障障樹分析析（FTA）2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社故障樹案案例以某電機(jī)機(jī)過熱為為頂事件件來說明明故障樹樹的建立立過程電機(jī)的電電路原理理圖如下下圖所示示?！娫碝R電阻電機(jī)保險(xiǎn)絲在導(dǎo)線、、接點(diǎn)都都正常，，而且無無外力作作用的條條件下，，如果選選取電機(jī)機(jī)發(fā)熱事事件為頂頂事件，，則電機(jī)機(jī)發(fā)熱時(shí)時(shí)間可能能是由于于被卡死死或電機(jī)機(jī)電流過過大的事事件所造造成；而而電機(jī)電電流過大大，只有有在回路路電流過過大，而而保險(xiǎn)絲絲不起保保護(hù)作用用的情況況下發(fā)生生；回路路電流過過大又是是由于電電源電壓壓過高或或電阻短短路才會(huì)會(huì)出現(xiàn)，，因此電電機(jī)發(fā)熱熱的故障障樹如圖圖所示。。2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社電機(jī)過熱熱電機(jī)卡死電機(jī)電流過大大保險(xiǎn)絲失效回路電流過大大電壓過大電阻短路電機(jī)發(fā)熱熱的故障障樹或與或2/8//2020蘇秦主編編《質(zhì)量量管理與與可靠性性》機(jī)機(jī)械工業(yè)業(yè)出版社社該故障樹樹的基本本事件：：X1，X2，X3，X4割集有：：{X1}},{X2,X3},,{X2,X4},{X2,,X3,,X4}},{X1,X2,X3,X4}最小割集集：{X