產(chǎn)品可靠性定量指標課件

第三章產(chǎn)品可靠性的定量指標3．1產(chǎn)品的可靠性定量指標3．2產(chǎn)品的可靠度函數(shù)

3．3產(chǎn)品的平均壽命與可靠度壽命3．4失效率函數(shù)與特征方程3．5浴盆曲線3．6可靠性與維修性的其它術(shù)語第三章產(chǎn)品可靠性的定量指標3．1產(chǎn)品的可靠性定量指標1

3．1產(chǎn)品的可靠性定量指標

1可靠度和不可靠度2故障率3平均無故障工作時間、首次無故障工作時間。4可靠壽命（中位壽命，特征壽命等）5可用壽命、設計壽命。6維修度7平均修復時間、平均停工時間。8可用度，廣義可靠度。9貯存壽命

3．1產(chǎn)品的可靠性定量指標

1可靠度和不可靠度2表3.1可靠性指標的選用表3.1可靠性指標的選用33．2產(chǎn)品的可靠度函數(shù)產(chǎn)品或系統(tǒng)的可靠性是指系統(tǒng)或設備在規(guī)定的條件下，在規(guī)定的時間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。通常用一個非負隨機變量T來描述產(chǎn)品的壽命，T相應的分布函數(shù)為：3．2產(chǎn)品的可靠度函數(shù)產(chǎn)品或系統(tǒng)的可靠性是指系統(tǒng)或設備在4產(chǎn)品的可靠度函數(shù)失效率為常數(shù)時，指數(shù)分布產(chǎn)品的可靠度函數(shù)失效率為常數(shù)時，指數(shù)分布5例:3-1已知某產(chǎn)品的故障率為常數(shù).且要求在使用1000小時后的可靠度仍應在80%以上,問此產(chǎn)品的故障率λ必須低于多少才能滿足要求?例:3-1已知某產(chǎn)品的故障率為常數(shù).且要求在使用1000小6例:3-2已知某種飛機部件的疲勞壽命分布是威布爾分布類型的，試計算，該部件的平均壽命具有可靠度R=95%的可靠壽命t(0.95),在100小時之內(nèi)的最大失效率；當失效率達到λ=0.1/千小時時的更換壽命。

例:3-2已知某種飛機部件的疲勞壽命分布是威布爾分布類型的7第三章-產(chǎn)品可靠性定量指標課件8例:3-3一批鋼軸,按規(guī)定鋼軸的直徑不超過1.5寸就是合格品,如果已知該批鋼軸的尺寸是正態(tài)分布,其均值為1.490寸標準偏差是0.005寸,計算該批中廢品律率是多少?例:3-3一批鋼軸,按規(guī)定鋼軸的直徑不超過1.5寸就是合格9例:3-4設有二臺應急柴油發(fā)電機，當要求柴油機投入的失效概率為0.01時，試求：兩臺柴油機都不能投入的概率？例:3-4設有二臺應急柴油發(fā)電機，當要求柴油機投入的失效概10柴油機每年進行12次試驗（一月一次），至少發(fā)生一次以上的啟動失效概率為多少？柴油機每年進行12次試驗（一月一次），至少發(fā)生一次以上的啟11一年內(nèi)兩臺同時失效一次以上的概率？一年內(nèi)兩臺同時失效一次以上的概率？12一年內(nèi)只發(fā)生一次兩臺同時失效概率？一年內(nèi)只發(fā)生一次兩臺同時失效概率？13例:3-5已知某廠生產(chǎn)的一種燈泡中有2%的廢品，試估計每箱裝100個的燈泡中能發(fā)現(xiàn)多到有3個廢品的概率是多少？例:3-5已知某廠生產(chǎn)的一種燈泡中有2%的廢品，試估計每箱143．3產(chǎn)品的平均壽命與可靠度壽命3．3產(chǎn)品的平均壽命與可靠度壽命15產(chǎn)品的平均壽命

產(chǎn)品的平均壽命16證明：

證明：17

不可靠度壽命:

不可靠度壽命:18壽命%值的分位點壽命%值的分位點19例:3-6已知某產(chǎn)品的一個主要部件，其失效率λ=5×10-4/小時，求此部件工作100小時及1000小時時的可靠度。解：∵λ=常數(shù)故指標分布R（t)=e-λtR(100)==0.95R(1000)==0.606例:3-6已知某產(chǎn)品的一個主要部件，其失效率λ=5×10-20例:3-7已知某設備的失效率與運行時間成正比,求該設備的平均壽命及可靠度函數(shù)[設λ(t)=t]?例:3-7已知某設備的失效率與運行時間成正比,求該設備的平213．4失效率函數(shù)與特征方程3．4失效率函數(shù)與特征方程22特征方程推導(2)特征方程推導(2)23失效率函數(shù)與特征方程

失效率函數(shù)與特征方程24近似公式

近似公式25可靠度函數(shù)一般解可靠度函數(shù)一般解26例:3-8已知元件的壽命分布

例:3-8已知元件的壽命分布27第三章-產(chǎn)品可靠性定量指標課件28剩余壽命分布

剩余壽命分布29指數(shù)分布無記憶性

指數(shù)分布無記憶性30已知某種機器的可靠度函數(shù)是威布爾分布

達到可靠度為0.90的壽命各為多少？

已知某種機器的可靠度函數(shù)是威布爾分布

達到可靠度為0.90的31經(jīng)過磨合和經(jīng)過一個月的磨合后,

達到可靠度為0.90的壽命

經(jīng)過磨合和經(jīng)過一個月的磨合后,

達到可靠度為0.90的壽命32

3．6浴盆曲線

3．6浴盆曲線

33浴盆曲線

1．早期失效期失效率隨時間由高值迅速下降。因內(nèi)部缺陷在試驗初期所造成的大量損壞，基本上在調(diào)試過程中予以排除的緣故（這叫做可靠性篩選）。從而促使失效率下降并漸趨穩(wěn)定的時期。2．偶然失效期這時期失效率趨向常數(shù)，它描述了系統(tǒng)正常工作下的可靠性。此時期是系統(tǒng)的主要工作時期，時間較長，失效率最低而且穩(wěn)定。3．耗損失效期在這時期內(nèi)的失效率又迅速上升。這是由于元件老化耗損所致，大部分元件喪失了自己性能。耗損期的失效分布一般為正態(tài)分布。浴盆曲線1．早期失效期失效率隨時間由高值迅速下降。因內(nèi)部343．6可靠性與維修性的其它術(shù)語可用性：產(chǎn)品在任何的時刻，處于可工作或可使用狀態(tài)的程度。它的概率度量稱之為可用度。保障性：系統(tǒng)的設計特性和計劃的保障資源能滿足使用要求的能力?？尚判裕河糜诿枋隹捎眯蕴匦约捌溆绊懸蛩?可靠性特性、維修性特性及維修保障特性)的總體術(shù)語?；蛘叨x：產(chǎn)品在任務開始時可用性給定的情況下，在規(guī)定的任務剖面中的任一隨機時刻，能夠使用且能完成規(guī)定功能的能力。維修性：產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)，按規(guī)定的程序和方法進行維修時，保持或恢復到規(guī)定狀態(tài)的能力。它的概率度量稱之為維修度。測試性：產(chǎn)品能及時并準確地確定其狀態(tài)(可工作、不可工作、或性能下降)，并隔離其內(nèi)部故障的一種設計特性。耐久性：產(chǎn)品在規(guī)定的使用和維修條件下，其使用壽命的一種度量。任務剖面：產(chǎn)品在完成規(guī)定任務這段時間內(nèi)所經(jīng)歷的事件和環(huán)境的時序描述。其中包括故障判斷準則。使用壽命：產(chǎn)品從制造完成到出現(xiàn)不修復的故障或不能接受的故障率時的壽命單位總數(shù)。儲存壽命：產(chǎn)品在規(guī)定的條件下儲存時，仍然滿足規(guī)定質(zhì)量要求的時間長度。偶然故障：由于偶然因素引起的故障，其重復出現(xiàn)的風險可忽略不計。只能通過概率或統(tǒng)計方法來預測。單點故障：引起產(chǎn)品故障的，且沒有冗余或替代的工作程序作為補救的局部故障。預防性維修：通過對產(chǎn)品的系統(tǒng)檢查、檢測和發(fā)現(xiàn)故障征兆以防止故障發(fā)生，使其保持在規(guī)定狀態(tài)所進行的全部活動。它可以包括：調(diào)整、潤滑、定期檢查和必要的修理等。修復性維修：產(chǎn)品發(fā)生故障后，使其恢復到規(guī)定狀態(tài)所進行的全部活動。它可以包括：故障定位、故障隔離、分解、更換、再裝、調(diào)準及檢測等。環(huán)境應力篩選：通過施加一定的環(huán)境應力，鑒別并剔除產(chǎn)品因工藝或元器伴引起的早期故障的一種工序或方法。3．6可靠性與維修性的其它術(shù)語可用性：產(chǎn)品在任何的時刻，處353．7典型故障模式與頻率3．7典型故障模式與頻率363．8通用零部件故障率3．8通用零部件故障率37第三章-產(chǎn)品可靠性定量指標課件38第三章-產(chǎn)品可靠性定量指標課件39第三章-產(chǎn)品可靠性定量指標課件40第三章-產(chǎn)品可靠性定量指標課件41第三章產(chǎn)品可靠性的定量指標3．1產(chǎn)品的可靠性定量指標3．2產(chǎn)品的可靠度函數(shù)

3．3產(chǎn)品的平均壽命與可靠度壽命3．4失效率函數(shù)與特征方程3．5浴盆曲線3．6可靠性與維修性的其它術(shù)語第三章產(chǎn)品可靠性的定量指標3．1產(chǎn)品的可靠性定量指標42

3．1產(chǎn)品的可靠性定量指標

1可靠度和不可靠度2故障率3平均無故障工作時間、首次無故障工作時間。4可靠壽命（中位壽命，特征壽命等）5可用壽命、設計壽命。6維修度7平均修復時間、平均停工時間。8可用度，廣義可靠度。9貯存壽命

3．1產(chǎn)品的可靠性定量指標

1可靠度和不可靠度43表3.1可靠性指標的選用表3.1可靠性指標的選用443．2產(chǎn)品的可靠度函數(shù)產(chǎn)品或系統(tǒng)的可靠性是指系統(tǒng)或設備在規(guī)定的條件下，在規(guī)定的時間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。通常用一個非負隨機變量T來描述產(chǎn)品的壽命，T相應的分布函數(shù)為：3．2產(chǎn)品的可靠度函數(shù)產(chǎn)品或系統(tǒng)的可靠性是指系統(tǒng)或設備在45產(chǎn)品的可靠度函數(shù)失效率為常數(shù)時，指數(shù)分布產(chǎn)品的可靠度函數(shù)失效率為常數(shù)時，指數(shù)分布46例:3-1已知某產(chǎn)品的故障率為常數(shù).且要求在使用1000小時后的可靠度仍應在80%以上,問此產(chǎn)品的故障率λ必須低于多少才能滿足要求?例:3-1已知某產(chǎn)品的故障率為常數(shù).且要求在使用1000小47例:3-2已知某種飛機部件的疲勞壽命分布是威布爾分布類型的，試計算，該部件的平均壽命具有可靠度R=95%的可靠壽命t(0.95),在100小時之內(nèi)的最大失效率；當失效率達到λ=0.1/千小時時的更換壽命。

例:3-2已知某種飛機部件的疲勞壽命分布是威布爾分布類型的48第三章-產(chǎn)品可靠性定量指標課件49例:3-3一批鋼軸,按規(guī)定鋼軸的直徑不超過1.5寸就是合格品,如果已知該批鋼軸的尺寸是正態(tài)分布,其均值為1.490寸標準偏差是0.005寸,計算該批中廢品律率是多少?例:3-3一批鋼軸,按規(guī)定鋼軸的直徑不超過1.5寸就是合格50例:3-4設有二臺應急柴油發(fā)電機，當要求柴油機投入的失效概率為0.01時，試求：兩臺柴油機都不能投入的概率？例:3-4設有二臺應急柴油發(fā)電機，當要求柴油機投入的失效概51柴油機每年進行12次試驗（一月一次），至少發(fā)生一次以上的啟動失效概率為多少？柴油機每年進行12次試驗（一月一次），至少發(fā)生一次以上的啟52一年內(nèi)兩臺同時失效一次以上的概率？一年內(nèi)兩臺同時失效一次以上的概率？53一年內(nèi)只發(fā)生一次兩臺同時失效概率？一年內(nèi)只發(fā)生一次兩臺同時失效概率？54例:3-5已知某廠生產(chǎn)的一種燈泡中有2%的廢品，試估計每箱裝100個的燈泡中能發(fā)現(xiàn)多到有3個廢品的概率是多少？例:3-5已知某廠生產(chǎn)的一種燈泡中有2%的廢品，試估計每箱553．3產(chǎn)品的平均壽命與可靠度壽命3．3產(chǎn)品的平均壽命與可靠度壽命56產(chǎn)品的平均壽命

產(chǎn)品的平均壽命57證明：

證明：58

不可靠度壽命:

不可靠度壽命:59壽命%值的分位點壽命%值的分位點60例:3-6已知某產(chǎn)品的一個主要部件，其失效率λ=5×10-4/小時，求此部件工作100小時及1000小時時的可靠度。解：∵λ=常數(shù)故指標分布R（t)=e-λtR(100)==0.95R(1000)==0.606例:3-6已知某產(chǎn)品的一個主要部件，其失效率λ=5×10-61例:3-7已知某設備的失效率與運行時間成正比,求該設備的平均壽命及可靠度函數(shù)[設λ(t)=t]?例:3-7已知某設備的失效率與運行時間成正比,求該設備的平623．4失效率函數(shù)與特征方程3．4失效率函數(shù)與特征方程63特征方程推導(2)特征方程推導(2)64失效率函數(shù)與特征方程

失效率函數(shù)與特征方程65近似公式

近似公式66可靠度函數(shù)一般解可靠度函數(shù)一般解67例:3-8已知元件的壽命分布

例:3-8已知元件的壽命分布68第三章-產(chǎn)品可靠性定量指標課件69剩余壽命分布

剩余壽命分布70指數(shù)分布無記憶性

指數(shù)分布無記憶性71已知某種機器的可靠度函數(shù)是威布爾分布

達到可靠度為0.90的壽命各為多少？

已知某種機器的可靠度函數(shù)是威布爾分布

達到可靠度為0.90的72經(jīng)過磨合和經(jīng)過一個月的磨合后,

達到可靠度為0.90的壽命

經(jīng)過磨合和經(jīng)過一個月的磨合后,

達到可靠度為0.90的壽命73

3．6浴盆曲線

3．6浴盆曲線

74浴盆曲線

1．早期失效期失效率隨時間由高值迅速下降。因內(nèi)部缺陷在試驗初期所造成的大量損壞，基本上在調(diào)試過程中予以排除的緣故（這叫做可靠性篩選）。從而促使失效率下降并漸趨穩(wěn)定的時期。2．偶然失效期這時期失效率趨向常數(shù)，它描述了系統(tǒng)正常工作下的可靠性。此時期是系統(tǒng)的主要工作時期，時間較長，失效率最低而且穩(wěn)定。3．耗損失效期在這時期內(nèi)的失效率又迅速上升。這是由于元件老化耗損所致，大部分元件喪失了自己性能。耗損期的失效分布一般為正態(tài)分布。浴盆曲線1．早期失效期失效率隨時間由高值迅速下降。因內(nèi)部753．6可靠性與維修性的其它術(shù)語可用性：產(chǎn)品在任何的時刻，處于可工作或可使用狀態(tài)的程度。它的概率度量稱之為可用度。保障性：系統(tǒng)的設計特性和計劃的保障資源能滿足使用要求的能力。可信性：用于描述可用性特性及其影響因素(可靠性特性、維修性特性及維修保障特性)的總體術(shù)語?；蛘叨x：產(chǎn)品在任務開始時可用性給定的情況下，在規(guī)定的任務剖面中的任一隨機時刻，能夠使用且能完成規(guī)定功能的能力。維修性：產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)，按規(guī)定的程序和方法進行維修時，保持或恢復到規(guī)定狀態(tài)的能力。它的概率度量稱之為維修度。測試性：產(chǎn)品能及時并準確地確定其狀態(tài)(可工