可靠性與系統(tǒng)工程

可靠性簡介RMSIntroduction

onReliability任武越開篇的話“設備制造與服務管理方法“高可靠易維修好保障Reliability

MaintainabilitySupportability五項基本原則①質(zhì)量優(yōu)先②持續(xù)改進④運行保障優(yōu)先一些概念質(zhì)量管理可靠性簡介可靠性參數(shù)和指標可靠性開展流程可靠性要求、分配、預計可靠性設計方法可靠性試驗目錄

CONTENTS質(zhì)奪量特集性R芹M慨S專用通用經(jīng)濟性時間性適應性可靠性Reliability維修性Maintainability保障性Supportability測試性Testability安全性Safety效能權(quán)衡壽命周期費用系憲統(tǒng)由污相遍互治聯(lián)庸系踏、蝕相勞互適作垃用吳的洪多若要衫素傾結(jié)舅合壺而父成源的汪具樓有仍特俘定根功禮能怪的滴統(tǒng)未一表體公描司皇家重庭社披團毛黨姨校社甘會愉生商態(tài)巡壽圈集合性相關(guān)性層次性整體性涌現(xiàn)性目的性環(huán)境適應性工擾程組資織壤管永理翼系乒統(tǒng)質(zhì)的傲技慕術(shù)規(guī)各劃筋、距研建究池、方設瀉計棉、鼠制饑造荒、售試漠驗盛和尼使拼用工磁程工艘程孤項祝目探，雪對枯象陽系禍統(tǒng)則的嬸實股現(xiàn)或陜實饒施些項隙目等的逐結(jié)訴果可舍靠積性杯是設箱計出基來掉的盡，楊也病是管競理出噴來肆的人瞞員難比吸例航詞空姥航軍天可駐靠柄性記中翠心總體所承制單位可郊靠醉性馬準通則可低靠態(tài)性負分研配可鋸靠冬性驗狼收…枯…可跑靠兆性瀉設蟲計可廳靠棚性欺預間計可邪靠富性素試飄驗…戒…可靠性人員設計人員11~5∞其絕他壽設命周致期訴費墨用運霸輸零費劉用運鍋行斑費欣用訓郊練如費湖用備療件筍費同用技霧術(shù)授數(shù)促據(jù)費洗用退打役撤費混用維閉護刑費址用L該i昏f籍e呼C倍y屋c峰l梁e圈C課o扯s只t生產(chǎn)費用研制費用方案定義工程研制生產(chǎn)部署退役使用保障現(xiàn)下代瓶系差統(tǒng)孝思肆想的決轉(zhuǎn)壟變市家場殖牽邪引恭，用維戶謎需洗求初伶期雖綜飯合票系殘統(tǒng)火性慕能特取性艇與專慶門茶特敞性研嘆制初腔期牲投陡入群較恩多泊，蓬研赤制美后植期投拳入掉較活少，情所笑需檔總堂投隱入較群少研偽制獻初好期銷更智改確較泛多園，闊研苗制缺后慌期更運改許較途少，薪更識改黨代否價君較蒙小滿槽足理用倦戶貞需壁求幕，狂質(zhì)桃量逼穩(wěn)駕定振性好主籃動處尋現(xiàn)找土故嗚障偷、揉預抵防生故而障發(fā)雜生低功成滴本坊、允高嚼質(zhì)香量背、沈適妻銷湖對皆路現(xiàn)闊代勒系樣統(tǒng)治思既想傳轉(zhuǎn)統(tǒng)矩設川計曬思伸想工榨程夸師動及舒領芒導嶄者罰的意抬見重篇視滑性述能，膏忽踏視焰系赴統(tǒng)衫綜益合研玩制駱初妻期永投挎入說較配少啊，索研散制滴后紀期姥投愁入何較鑰多勢，所市需總遣投做入較擦多初氣期更何改倉較斜少，遍后針期更掙改歇較展多異，會蹈出逃現(xiàn)局倡部零甚計至零全景局產(chǎn)重物新脖設愛計坡，崖更封改爪代受價較漆大滿筍足唉驗凳收地標軋準黨，截質(zhì)該量國波翼動早性大被頂動侍等嶼待緒、衰解候決乞故銳障問寒題很蘭難霧全走部規(guī)滿籍足鉗用墊戶祥需礦求就，納可事能配會鄉(xiāng)豐產(chǎn)竊生漿合抗格的稿“阻廢附品賺”產(chǎn)疼品麻定寨位系盛統(tǒng)明綜數(shù)合工聲作舊量更妨改稻次汽數(shù)設稱計菠評變價工物作叢態(tài)安度經(jīng)肯濟脫效志益質(zhì)該量管搜理[1]R證M蒜S質(zhì)柔量待管旁理駛體線系文頁件《中鈔長城通用質(zhì)量管理準則》《中鈔長城可靠性分析與設計通用準則》《中鈔長城維修性分析與設計通用準則》《中鈔長城安全性分析與設計通用準則》《中鈔長城軟件可靠性分析與設計通用準則》《中鈔長城可靠性與壽命試驗指南》《中鈔長城保障性分析與設計通用準則》公樣司鋸質(zhì)派量槍管光理暑制性度項便目蘋質(zhì)挎量午管躍理然制訊度《XX項目可靠性設計要求》《XX項目可靠性分析要求》《XX項目安全性分析要求》《XX項目安全性分析要求》……《XX項目可靠性參數(shù)與指標要求》質(zhì)肌量士管妙理流仁程需求調(diào)查需求向技術(shù)方案的轉(zhuǎn)換需求向參數(shù)指標的轉(zhuǎn)換技術(shù)方案與參數(shù)指標的權(quán)衡質(zhì)量功能展開方案設計RMS定性要求準則RMS定量要求準則RMS指標分配其他指標分配可靠性分配維修性分配可靠性建模設計RMS分析技術(shù)RMS指標分配通用設計要求專用設計要求可靠性分配維修性分配可靠性建?？煽啃苑治隹煽啃苑抡婵煽啃栽囼灐a(chǎn)設計與工藝的一致性使用故障統(tǒng)計維修記錄可靠性數(shù)據(jù)分析可趣靠鑼性簡見介[2]R旺M宋S可拌靠密性可懶靠漲性在雀規(guī)光定居條勒件艙下蒙和拍規(guī)艘定處時膛間銅內(nèi)崇，貼完直成滅規(guī)劣定泄功位能繼的押能獸力擔。規(guī)胃定傾條腫件使冠用綁時烤的嗎環(huán)攤境宵條施件彩和終工犬作撥條廈件使母用時霉的腥盈醉利放條痛件維侵護方肥法儲菊存時吼的憲儲羽存罪條網(wǎng)件規(guī)禍定玻時燥間任迎務蘿和景非任加務盈時王間規(guī)軋定功炎能必持須具碎備殼的逝功吩能之及抱其設技添術(shù)少指猜標解韻析仿愧真試智驗可酸靠搶性分廳類規(guī)勇定等條駛件規(guī)鍛定時究間無懷故蔥障工葬作縫的塑能金力反局映產(chǎn)下品構(gòu)對鵲維機修貞資素源伶的室要軍求所估有折壽遮命勵單裹位禿和信關(guān)往聯(lián)哲故仗障任務可靠性基本可靠性規(guī)定功能用戶費用規(guī)勁定雹的客任指務扭剖下面規(guī)巧定州功拾能烏的果能址力影璃響慚任尸務堂完材成嶺的假故序障承制方設計和制造賦予理想的使用保障條件固有可靠性和使用可靠性使用方實際環(huán)境設計、制造、使用、環(huán)境等因素的綜合影響可責靠怪性參地數(shù)緞指增標[3]R混M演S可憤靠傭度在蹄規(guī)易定吃的終條熔件辛下拉和揭規(guī)耍定士的惹時察間抵內(nèi)毀，待完塑成棒規(guī)絕定父功嗓能養(yǎng)的概率

累積故障概率

故障密度函數(shù)f(t)f(t)tF(t0)R(t0)t0可匪靠騎度在宣規(guī)技定具的葉條邊件別下泉和堵規(guī)岡定板的替時伙間睛內(nèi)掘，臭完姑成臺規(guī)襲定叨功蘿能紹的概率

故障率工作到某時刻未故障的產(chǎn)品，在該時刻后單位時間內(nèi)發(fā)生故障的概率早期故障偶然故障耗損故障維修后使用壽命

t質(zhì)位量奧管城理消六頸西繼格抵瑪σ1234566900003080006680062102303.4可榜靠堤度在阻規(guī)病定牛的當條財件扶下氣和辭規(guī)忙定閥的指時饞間振內(nèi)喘，播完魚成騾規(guī)筒定麗功娘能員的概率

平均故障前時間MeanTimeToFailureN0個產(chǎn)品一次故障

平均故障間隔時間MeanTimeBetweenFailures一個產(chǎn)品N0次故障完喬全嫂修遲復可他靠賓性棍參士數(shù)分姥類任務可靠性基本可靠性規(guī)定功能用戶費用平均故障間隔時間MTBF平均維修間隔時間MTBM平均拆卸間隔時間MTBR千行代碼缺陷率……成功概率平均嚴重故障間隔時間誤廢率、漏廢率每分鐘檢測量……戰(zhàn)備完好性任務成功性維修人力費用保障資源費用合同參數(shù)使用參數(shù)可些靠寄性管即理取流憶程[4]R榜M剃S4321分無析流雄程R秩M豪S論證階段方案階段初步設計詳細設計分研析流盼程1234R丘M犁S論紛證旺階懲段方案階段分闖析流后程1234R叼M幸S論份證扛階裝段方擔案床階哀段分節(jié)析流象程1234R挎M索S論教證評階導段方探案禍階抄段初步設計分念析流槍程1234R風M茄S論蚊證失階恐段方暢案濁階鑼段初朋步鍛設虛計詳細設計可屠靠棄性要栽求盞、農(nóng)分魯配斃、淘預盛計[5]R盲M史S可純靠寧性定什性釀要喬求設兵計天要舌求RMS論證階段方案階段工程研制階段生產(chǎn)階段使用階段指定貫徹可靠性設計準則簡化設計余度設計降額設計制定實施元器件大綱確定關(guān)鍵件和重要件……分執(zhí)析要乳求功能危險分析（FHA）故障模式影響及危害性分析（FMECA）故障樹分析（FTA）區(qū)域安全性分析（ZSA）……可鄭靠踐性定箭量補要任求R口M州S論嚇證矩階路段方吉案律階肢段工性程繳研滲制怒階稈段生闊產(chǎn)違階魔段使抖用階域段任級務獎成盯功怪性維烤修虹人和力費搶用資徑源暖保限障費申用貯疏存完撿好恥性戰(zhàn)備完好性任務成功性維修人力費用資源保障費用1參數(shù)的選擇2指標的確定壽命剖面任務剖面故障判別準則維修方案階段目標其他約束條件和假設可張靠為性分樂配等分配法評分分配法比例組合法考慮重要度和復雜度的分配方法余度系統(tǒng)的比例組合法經(jīng)典方法最新研究粒子群算法模糊理論層次分析法神經(jīng)網(wǎng)絡螞蟻算法AGREE算法系統(tǒng)分系統(tǒng)部件單元零件再分配可桃靠微性預萄計算命系統(tǒng)分系統(tǒng)部件單元零件元器件可靠性

《電子設備可靠性預計手冊》機械可靠性

《機械設備可靠性預計程序手冊》可紛靠碑性拋建哪?？刹？磕男栽O纖計葉方習法[6]R袍M揭S故續(xù)障循模面式栽影稿響絨及熊危喉害郊性亦分粉析Fa冒i察l狗u譽r穿eMo梁d裝e柳,Ef點f柿e叮c臨t科s咽a溫n盈dCr乏i躬t晚i猜c汁a楊l處i估t趣yAn散a多l(xiāng)服y幼s鹽i洋s分析系統(tǒng)中每一產(chǎn)品所有可能產(chǎn)生的故障模式及其對系統(tǒng)造成的所有可能影響，并按每一個故障模式的嚴重程度及其發(fā)生概率予以分類的一種歸納分析方法。11（部分）產(chǎn)品（將）不能完成預定功能的事件或狀態(tài)潛桐在堂故湊障再功粒能扯故銅障自騾行抵車跨外毒胎扒磨泊損延裂必縫喝爆勒胎序號故障模式序號故障模式序號故障模式序號故障模式序號故障模式1結(jié)構(gòu)故障8誤關(guān)15漂移性工作22提前運行29無輸出2捆結(jié)或卡死9內(nèi)部漏泄16錯誤只是23滯后運行30(電)短路3振動10外部漏泄17流動不暢24錯誤輸入(過大)31(電)開路4不能保持正常位置11超出允差上限18錯誤動作25錯誤輸入(過小)32(電)漏泄5打不開12超出允差下限19不能關(guān)機26錯誤輸出(過大)33其他6關(guān)不上13意外運行20不能開機27錯誤輸出(過小)7誤開14間歇性工作21不能切換28無輸入22約定層次的劃分功能層次結(jié)構(gòu)層次局政部置影睬響洪、舅高惑一鋤層概次期影兼響德、捎最可終代影邁響從智下射到請上3434嚴酷度I類（災難的）II類（致命的）III類（臨界的）IV類（輕度的）IVIIIIIIM1M2故祖障訪模民式賽影遷響敞及搭危敲害黨性展分妻析Fa歲i蘋l撈u捕r反eMo啞d熔e亦,Ef落f延e汽c尖t盈s鎖a烘n密dCr算i馳t裹i糟c岔a局l造i辛t單yAn傲a饑l燦y懂s者i眼s分貓析系劫統(tǒng)脫中櫻每詞一脈產(chǎn)伴品面所阿有困可箭能索產(chǎn)賓生棚的故眨障辣模貫式及駱其凝對揚系司統(tǒng)藥造滅成厭的確所肺有可臺能領影尚響，敵并悶按纖每乎一務個昌故題障腹模躁式潤的嚴半重挖程艦度及刷其發(fā)毅生賭概析率予刻以聚分舞類導的唱一耀種歸辦納誕分唯析方漁法。代碼產(chǎn)品或功能標識功能故障模式故障原因任務階段與工作方式故障影響嚴酷度類別故障檢測方法補償措施備注局部影響高一層次影響最終影響初趕始他約球定廉層汪次糠產(chǎn)浙品約蘭定層湯次產(chǎn)膏品任萄務分料析逃人耽員審昨核批言準第緒頁殃共企頁填割表廣日丑期故贈障材模創(chuàng)式籌影狡響寬分啄析梯表故捎障濱樹分姿析Fa旨u劍l湯tTr元e君eAn小a竭l怖y叮s育i盲s表明產(chǎn)品哪些組成部分的故障或外界事件或他們的組合將導致產(chǎn)品發(fā)生一種給定故障的邏輯圖。組成元素事件及其符號邏輯門及其符號輸出結(jié)果最小割集頂事件發(fā)生概率重要度不煙同陵階劉段外的可習靠由性安設心計宮方鳴法設計分析方法指標論證方案論證初步設計詳細設計可靠性定性定量要求制定√√可靠性分配√√可靠性模型建立√√√可靠性預計√√√可靠性設計準則制定與貫徹√√√簡化設計√√△余度設計√√△容錯設計√√△降額設計△√√熱設計熱分析√√√可暢靠身性設費計電翁路優(yōu)穗選查元惕器玩件脈清杠單P憂P乎L降翁額設笛計潛死在世通貪路應分千析熱激設慕計/熱什分塘析容蘭差殊分挪析不猶同喉對夏象專士用貝設暗計棉方撐法機裹械余菊度民設南計潛貌在伏通艦路分湖析耐伍久忌性料分蒜析[機耀械兩可增靠寺性][熱面設允計][故倘障列預抗測傻與仁健族康戀管銳理P垂H首M窩]軟徒件不色同禮階打段茫的荒避襯錯落設鄉(xiāng)豐計人悟工手的沿文箭檔巧和濃代助碼傻審擔查靜碑態(tài)辨分釣析動燥態(tài)測飯試容販錯貨設縫計電流路優(yōu)事選元雜器貫件英清風單提嚇高型察號稈的可殊靠斜性減巴少設魄計漢費用加搏快研盲制蒸進紡度Pr體e激f貪e驅(qū)r掩r賽e割dPa惰r哪tLi酒s棟t控揭制煩元廟器買件貼質(zhì)已量沒和臨可如靠食性口的刃最糾重掙要拳的威一撿項閉內(nèi)乏容6鞋0%機奏載惱設桶備5詠0%電未子饅設企備元廊器湊件的各選旺擇元鼻器田件生攝產(chǎn)燥廠還家崖的選殺擇元切器幅件內(nèi)厘在質(zhì)相量殘評絕價二讀次篩閱選電裝暮后末的丘質(zhì)役量跟并蹤建員立元瓦器仁件固質(zhì)孟量數(shù)參據(jù)道庫…掃…電隆路降卵額貫設酸計限制元器件在使用中承受應力<設計的額定值GJB/Z35《元器件降額準則》三級降額IIIIII可靠性極大提高，設計困難明顯改善可靠性，易于設計相對效益最大，可靠性改善不足，最易實現(xiàn)金屬膜電阻器(40℃)電殿路潛符在役通夾路午分已析Sn倍e剃a也kCi寨r惱c緩u妻i應tAn燦a憑l朽y旱s厭i阿s20世紀60年代末期．美國發(fā)射紅石火箭時，由于發(fā)射點火指令的控制插頭比尾插頭晚29ms脫落、此時一條通過關(guān)機線圈的潛在電路被系統(tǒng)激發(fā)，造成火箭剛起飛又被誤關(guān)機的嚴重后果表現(xiàn)形式潛在路徑時序指示標志意外路徑意外邏輯流208131500潛在通路設計缺陷設計圖錯誤阿波羅電施路熱某設循計/分躺析每升高10度，壽命減少一倍2575溫度差故障率升高倍數(shù)鍺普通二極管0.0290.2985010.3鍺PNP晶體管0.1620.9075.6熱設計定性電阻器叉排方式排列發(fā)熱中心線與入風口中心線一致內(nèi)表面涂黑，外表面淡黑定量降額設計散熱器熱阻計算熱分析仿真為主FloTHERM器件級電路熱分析專用工具電鐮路容推差御分脹析元器件容差的累計會使電路、設備或系統(tǒng)的輸出超出規(guī)定值而無法使用更把改柔電器路已設熱計梅，允成許較活大膏公竹差搏存瓜在關(guān)稍鍵紅電騰路減框少元飼器家件另，杯注吩重藥參右數(shù)高浙穩(wěn)除定、組低濱公因差蒙特卡洛(MonteCarlo)仿真輸出公差范圍直方圖均值、方差和置信區(qū)間分析方法最壞情況試驗法最壞情況分析法伴隨網(wǎng)絡法階矩法機或械余鵲度筋設割計構(gòu)造多余資源協(xié)同工作，提高任務可靠性設計簡單可靠性改善明顯任務成功率提高優(yōu)勢劣勢對檢測、切換要求高系統(tǒng)復雜基本可靠性降低增加維修保障資源簡單并聯(lián)雙重并聯(lián)混合并聯(lián)（串并并串）簡單多數(shù)表決余度自適配式多數(shù)表決器門連接式多數(shù)表決余度非運行狀態(tài)備用余度（冷儲備）運行狀態(tài)備用余度（熱儲備）形式單元可靠度可靠度提高倍數(shù)機垃械潛姜在紅通撓路追分弟析將能量的流動用元器件符號表示出來同上Sn管e任a裁kCi漸r剖c利u活i換tAn貌a偶l轉(zhuǎn)y逝s嬌i巧s機恰械機泳械柜可榮靠捎性耗損型失效疲勞、老化、磨損、腐蝕等失效率隨時間變化多種失效模式共同作用人工分析干涉理論靜強度疲勞與斷裂磨損與腐蝕有殃限辣元A他N丟S諷Y越S可靠性指標可靠性分配潛在特征機曾械故丑障搭預勒測悼與星健盤康方管頓理Pr插o平g培n掉o唯s默t己i元c調(diào)s薯a興n補dHe皆a哀l貞t座hMa簡n奸a查g妻e猾m慕e燭n陷t利某用住盡魂可殃能嗓少崖的岡傳電感勸器證采軟集他系鞏統(tǒng)黃的卻各蹈種廢數(shù)艷據(jù)塵信薪息迎，盡借侵助經(jīng)各展種增智城能辯推釘理抱算博法臘來陰評奴估彼正浮在喇運扶行姐的般系玻統(tǒng)憤自祝身移的券健短康償狀憤態(tài)現(xiàn)，細在核系院統(tǒng)求故沉障稻發(fā)我生婚前該對賞其膊故角障斗進蠻行竟預閣測養(yǎng)，醬并夕結(jié)紐奉合趕各軍種宅可軌利哀用渾的珍資烘源棕信少息蒸提杜供暈一袖系艇列商的均維破修縫保網(wǎng)障共措廉施彼以寶實貸現(xiàn)果系受統(tǒng)夕的鋒視訪情跳維蔽修監(jiān)測管理數(shù)債據(jù)展驅(qū)抹動壽透命角耗蜜損監(jiān)勞測融竊合描雷述物理模型神經(jīng)網(wǎng)絡數(shù)據(jù)融合模糊邏輯專家系統(tǒng)診斷預測實施保障維修避錯設計RMS軟嫁件避錯設柔計七大原理簡單同型對稱層次線型易證安全123需笛求爛分弱析宜與次用占戶嗎密紗切紹合翼作統(tǒng)嬸一的燈需膏求哀建激模妙方看法層云次籌分爛解貪，半不茶斷弱細謎化需守求刑規(guī)精格毅說削明擴文棋檔功濫能鉗分會析綢需還求庸準紐奉則非取功篩能惱分祝析舅需網(wǎng)求溪準拋則程甲序完結(jié)睜構(gòu)否設那計程踩序么簡余化腹設辯計軟談件暫健濱壯性瓜設勻計軟貨件穴冗堤余壩設雹計軟略件人擋工勾審舞查文檔審查完整性準確性一致性軟農(nóng)件有開極發(fā)絲式計摩劃軟容件需芽求唯規(guī)惱格逮說醋明軟棍件設烈計痰文梢檔軟店件斑測佛試慨計情劃惱與怖報蔥告用鉗戶紡使筍用岡和救維云護高手朗冊代碼審查數(shù)據(jù)聲明錯誤比較錯誤控制流錯誤輸入\輸出錯誤接口錯誤其他情況小組討論測試成員提供用例追蹤程序，記錄過程軟辛件靜救態(tài)動哄態(tài)靜態(tài)分析靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析質(zhì)量度量代碼規(guī)則檢查動態(tài)測試邏輯覆蓋測試邏輯覆蓋測試功能分析等價類分析邊界值分析圈復雜度扇入\扇出注釋行控制流數(shù)據(jù)流URDUDD接口表達式可請靠撤性試碎驗[7]R緊M稠S工須程答試孤驗統(tǒng)歉計灘試殺驗環(huán)嗽境應力篩控選可刮靠寬性研敏制獻試床驗可喜靠典性增滑長樹試愚驗可霞靠印性鑒均定試醋驗可伯靠腐性驗茄收逗試年驗分棗類可靠性試驗環(huán)略境秀應怨力直篩耽選潛哄在敢缺較陷故紹障發(fā)現(xiàn)和排除產(chǎn)品中不良元器件、制造工藝和其他原因引入的缺陷所造成的早期故障安全性準則可行性準則準則經(jīng)濟性準則任務關(guān)鍵性準則元珍器葵件環(huán)牛境筆應配力的和屈電怨應蜜力環(huán)淋境言應扎力喂篩行選典踩型歸缺逗陷溫度和振動元器件參數(shù)漂移電路板開路、短路元器件安裝不當錯用元器件密封失效化學污染導線束端頭缺陷夾接不當溫度循環(huán)振動TemperaturevibrationMixed粒子污染壓緊導線磨損晶體缺陷混裝鄰近板摩擦兩個元器件短路導線松脫元器件粘接不良大質(zhì)量元器件緊固不當機械性缺陷焊接缺陷硬件松脫元器件有缺陷緊固件問題元器件破損電路板蝕刻缺陷環(huán)血境站應慶力貫篩謠選案烤例1234準備工作初始性能檢測環(huán)境應力篩選應力施加最后性能檢測檢查受篩產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)、試驗設備和檢測儀器、夾具等按有關(guān)標準和技術(shù)文件對受篩產(chǎn)品進行外觀、機械及電氣性