可靠性工程師培訓

1、可靠性工程師培訓講義1精品培訓課件PPT索引一可靠性基本概念二可靠性模型三可靠性設計四可靠性分配五FMEA/FTA六可靠性設計準則七電路容差分析八元器件降容設計九熱設計一冗余容錯設計一一安全性設計與分析一二機械可靠性概述一三軟件可靠性一四環(huán)境應力篩選一五可靠性鑒定驗證試驗2精品培訓課件PPT一、可靠性基本概念（含維修性、測試性、可用性、保障性維修性、測試性、可用性、保障性）3精品培訓課件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?？煽啃缘母怕识攘恳喾Q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)定時間規(guī)定時間”和產(chǎn)品可靠性關系也極為密切。和產(chǎn)品可靠性關系也極為密切。 “ “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。作的性能指標。 1.可靠性4精品培訓課件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)品在設計、制造中賦予的，是產(chǎn)是產(chǎn)品在設計、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)品在實際使用過程中表現(xiàn)出的一種性則是產(chǎn)品在實際使用過程中表現(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可靠性任務可靠性。 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)時間或是產(chǎn)品在規(guī)定條件下無故障的持續(xù)時間或概率，它反

4、映產(chǎn)品對維修人力的要求。因此在評定產(chǎn)品基概率，它反映產(chǎn)品對維修人力的要求。因此在評定產(chǎn)品基本可靠性時應統(tǒng)計產(chǎn)品的所有壽命單位和所有故障，而不本可靠性時應統(tǒng)計產(chǎn)品的所有壽命單位和所有故障，而不局限于發(fā)生在任務期間的故障，也不局限于是否危及任務局限于發(fā)生在任務期間的故障，也不局限于是否危及任務成功的故障。成功的故障。 任務可靠性任務可靠性是產(chǎn)品在規(guī)定的任務剖面內(nèi)完成規(guī)定功能是產(chǎn)品在規(guī)定的任務剖面內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。評定產(chǎn)品任務可靠性時僅考慮在任務期間發(fā)生的的能力。評定產(chǎn)品任務可靠性時僅考慮在任務期間發(fā)生的影響完成任務的故障。影響完成任務的故障。6精品培訓課件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)定時間完成規(guī)定功能的概率，描述的是產(chǎn)品功能隨時間保持的概完成規(guī)定功能的概率，描述的是產(chǎn)品功能隨時間保持的概率，即產(chǎn)品可靠度是時間的函數(shù)，一般用率，即產(chǎn)品可靠度是時間的函數(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)生故障的時間；產(chǎn)品發(fā)生故障的時間； t t規(guī)定的時間。規(guī)定的時間。7精品培訓課件PPT(100h)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 試驗故障統(tǒng)計表時間(小時)故障數(shù)(個)累

6、積故障數(shù)（個）時間（小時）故障數(shù)(個)累積故障數(shù)(個)0100 00500-600610100-20011600-700313200-30012700-800215300-40013800-900016400-50014900-1000016 tFt tF8精品培訓課件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定功能的事件或狀態(tài)稱為故障。對于不可修的產(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、化學或生物等變化的內(nèi)在原因稱為故障機理。學或生物等變化的內(nèi)在原因稱為故障機理。9精品培訓課件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，其重復出現(xiàn)的風險可以是由于偶然因素引起的故障，其重復出現(xiàn)的風險可以忽略不計，只能通過概率或統(tǒng)計方法來預測。忽略不計，只能通過概率或統(tǒng)計方法來預測。耗損故障耗損故障是通過事前檢測或監(jiān)測可預測到的故障，是由于產(chǎn)品的是通過事前檢測

8、或監(jiān)測可預測到的故障，是由于產(chǎn)品的規(guī)定性能隨時間增加而逐漸衰退引起的。耗損故障可以規(guī)定性能隨時間增加而逐漸衰退引起的。耗損故障可以通過預防維修，防止故障的發(fā)生，延長產(chǎn)品的使用壽命。通過預防維修，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。前者會使產(chǎn)品不能完成規(guī)定任務或可能導致人或物的障。前者會使產(chǎn)品不能完成規(guī)定任務或可能導致人或物的重大損失、最終使任務失敗，后者不影響任務完成，但會重大損失、最終使任務失敗，后者不影響任務完成，但會導致非計劃的維修。按故障的統(tǒng)計特性又可分為獨立故障導致非

9、計劃的維修。按故障的統(tǒng)計特性又可分為獨立故障和從屬故障。前者是指不是由于另一個產(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。在評價產(chǎn)品可靠障，后者是由另一產(chǎn)品故障引起的故障。在評價產(chǎn)品可靠性時只統(tǒng)計獨立故障。性時只統(tǒng)計獨立故障。11精品培訓課件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時刻產(chǎn)品發(fā)生的故障數(shù)為時刻產(chǎn)品

10、發(fā)生的故障數(shù)為r r( (t t) ) ，則產(chǎn)品在時，則產(chǎn)品在時刻的可靠度的觀測值為：刻的可靠度的觀測值為： tR 00NtrNtR12精品培訓課件PPT故障率故障率 工作到某時刻尚未發(fā)生故障的產(chǎn)品數(shù)，在該時刻后工作到某時刻尚未發(fā)生故障的產(chǎn)品數(shù)，在該時刻后單位時間內(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， 可用下式進行工程計算：可用下式進行工程計算： ttNtrts t t13精品培訓課件PPT平均故障前時間（平均故障前時間（MTTF） 設設 個不可修復的產(chǎn)品在同樣條件下進行試驗，個不可修

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

12、ii15精品培訓課件PPT貯存壽命貯存壽命 產(chǎn)品在規(guī)定條件下貯存時，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，仍能滿足規(guī)定質(zhì)量要求的時間長度。的時間長度。 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。 概率表示為維修度Mv關注焦點：維修簡便、快速、經(jīng)濟v維修性是對可靠性的重要補充v維修性是產(chǎn)品固有屬性、是設計出來的v維修是一種活動，產(chǎn)品故障后為恢復其性能的活動2.維修性17精品培訓課件PPT維修的種類維修的種類v預防化維修：通過系統(tǒng)維修檢查、檢測和消除產(chǎn)品的故障征兆，使其保持在規(guī)定狀態(tài)進行的全部活動。包括預先維修，定時維修，視情維修和故障檢查等v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)進行的全部活動。它可以包括下述一個或多個步驟：故障定位，故障隔離，分解、更換、組裝、調(diào)校及檢測等，也稱修理。18精品

14、培訓課件PPT定性要求：定性要求：v 良好可達性v 高的標準化和互換性v 完善的防差錯措施及識別標識v 良好的測試性v 保障維修安全v 符合維修的人工程要求19精品培訓課件PPT定量要求定量要求v 平均修復時間MTTRv 最大維修時間M maxct 給定維修度的最大維修時間M一般0.9-0.95 M maxct約等于2-3MTTRv 修復時間中值M ct M(t)=0.5的維修時間 又叫中位修復時間20精品培訓課件PPT 產(chǎn)品在任意時刻需要和開始執(zhí)行任務時，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，召之即來v 固有可用度Ai:僅與工作時間和修復性時間有關的一種可用性。是設計特性

15、MTBF Ai= MTBF+MTTR3.可用性21精品培訓課件PPTv 可達可用性：可達可用性：僅與工作時間和修復性和預防化維修時間有關 MTBMA Aa=_ MTBMA+MMT MMBMA-MMBMA-平均維修活動間隔時間平均維修活動間隔時間 MMT-MMT-平均維修時間平均維修時間22精品培訓課件PPTv使用可用性：使用可用性：與能工作時間和不能工作時間有關的一種可用性 MTBMAAo=_ MTBMA+MDTMDT-MDT-平均停機時間平均停機時間23精品培訓課件PPT 系統(tǒng)效能：系統(tǒng)在規(guī)定條件和規(guī)定時間內(nèi)滿足一組特定任務要求和程度。 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精品培訓課件PPT 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)部故障的能力。 故障檢測率：產(chǎn)品在規(guī)定時間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，用規(guī)定的方法能夠準確檢測出的故障數(shù)（No）與所發(fā)生故障總數(shù)（Nt）之比： rFD =No/Nt * 100 % 5.測試性25精品培訓課件PPTv故障隔離率: rFI :用規(guī)定的方法將檢測到的故障正確隔離到不大于規(guī)定模糊度的故障數(shù)CNl與檢測到故障總數(shù)Nd rFI=-* 100% NlNd26精品培訓課件PPTv虛警率：在規(guī)定的時間內(nèi)發(fā)生的虛警率數(shù)（NFA

17、）與同一時期內(nèi)故障總數(shù)NF之比 rFA=_* 100% NF + NFA NFA27精品培訓課件PPT 系統(tǒng)產(chǎn)品的設計特性和計劃的保障資源滿足平時和戰(zhàn)時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)品保障有關的設計特性和保障資源的充足和適用程度。 6.保障性28精品培訓課件PPT 設計特性是指與保障有關的設計特性，如與可靠性和維修性有關的，以及保障資源要求產(chǎn)品所具有的設計特性。這些設計特性可以通過設計直接影響產(chǎn)品的硬件和軟件。如使設計的產(chǎn)品便于操作、檢測、維修、裝卸、運輸、消耗品（油、水、氣、彈）補給等設計特性。從保障性角度看，良好的保障設計特性是使產(chǎn)品

18、具有可保障特性或者說所設計的產(chǎn)品是可保障的。29精品培訓課件PPT 保障資源是保證產(chǎn)品完成平時和戰(zhàn)時使用的人力和物力。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精品培訓課件PPT二、可靠性建模二、可靠性建模31精品培訓課件PPT2.1、目的 -用于可靠性定量分配、預計和評價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導致整個系統(tǒng)的故障可靠性框圖:可靠性數(shù)學模型：若單元的壽命分

19、布為指數(shù)分布，則： niistRtR1 tiietR1n233精品培訓課件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 若每個單元工作時間與系統(tǒng)時間相同，且單元也服從指數(shù)分布，則系統(tǒng)平均故障間隔時間MTBF 若由10個都等于0.9的單元組成串聯(lián)系統(tǒng)，則s=0.34834精品培訓課件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)學模型 niistRtR11112n并聯(lián)系統(tǒng)框圖并聯(lián)系統(tǒng)框圖35精品培訓課件PPT當系統(tǒng)各單元的壽命分布為指數(shù)分布時，對n個相同單元的并聯(lián)系統(tǒng)，有： h

20、tsietR11 nttRTs1211d036精品培訓課件PPT2.52.5工程應用要點工程應用要點系統(tǒng)越復雜，產(chǎn)品可靠性越底因此簡化設計是提高產(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n=2時，提高更明顯，當并聯(lián)過多，可靠度提高大為減慢并聯(lián)系統(tǒng)提高的是任務可靠性，但并聯(lián)會使產(chǎn)品變得復雜，而產(chǎn)品基本可靠性會降低，同時并聯(lián)會使體積、重量、成本增加因此，是否采用并聯(lián)要綜合權衡一般在涉及安全性和關鍵任務可靠性要求時采用37精品培訓課件PPT三、可靠性預計三、可靠性預計38精品培訓課件PPT3.13.1目的目的v大致估計整機可能的可靠性v發(fā)現(xiàn)潛在薄弱環(huán)節(jié)39精品培訓課件PPT3.23

21、.2可靠性預計可靠性預計- -方法方法1 1方法方法v元器件計數(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 整機所用元器件的種類數(shù)niisN1Qb40精品培訓課件PPT3.3 3.3 可靠性預計可靠性預計- -方法方法2 2v應力分析法：如普通二極管工作失效率預計模型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 應用系數(shù)：考慮對電路功能影響vC 結構系數(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 電壓應力系數(shù)41精品培訓課

22、件PPT3.4可靠性預計-方法3,4v方法方法 相似產(chǎn)品預計法v方法方法 專家評分法42精品培訓課件PPT3.53.5可靠性預計工程要點可靠性預計工程要點1.預計的絕對值意義不大不同方案間預計的相對值更有意義，可比較方案的可靠性好壞2.預計時，一定要找出值相對較高的組件，并對其采取措施加以預防3.預計值必須大于規(guī)定的可靠性要求4.系統(tǒng)可靠性預計時要注意各單元的運行比影響43精品培訓課件PPT5.任務可靠性模型只能用于任務可靠性預計，不能用于基本可靠性預計6.基本可靠性預計是基于全串聯(lián)系統(tǒng)的可靠性預計7.預計應與功能設計同步進行，功能設計改變，必須再次進行預計44精品培訓課件PPT四、可靠性分配

23、四、可靠性分配45精品培訓課件PPT4.14.1可靠性分配目的可靠性分配目的v將整機可靠性要求分配到各組成單元v明確設計時對各組成單元控制的重點46精品培訓課件PPT4.24.2可靠性分配方法可靠性分配方法 評分分配法：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行打分，通過計算加以分配因素復雜程度。 最復雜10分，最簡單分因素技術成熟度。最不成熟10分，最成熟分因素工作時間。 最長10分，最短分因素環(huán)境條件。 最惡劣10分，最不惡劣分設整機可靠性指標MTBF，則整機故障率s為：MTBF1s47精品培訓課件PPT第i個單元的故障率為i，則： iCi s Ci=wi/ww整機評分數(shù)wi第i個

24、單元評分數(shù)rij 第i個單元第j個因素評分數(shù) 41jijirwniiww148精品培訓課件PPT評分分配法步驟：v確定待分配的可靠性指標，確定評分因素v聘請盡可能多的熟悉產(chǎn)品的有經(jīng)驗的專家，至少名義上v設計人員向?qū)＜医榻B產(chǎn)品v個專家獨立評分v經(jīng)評分處理，給出各組成單元的指標49精品培訓課件PPT單元名單元名稱稱復雜復雜程度程度r ri1i1技術技術水平水平r ri2i2工作工作時間時間r ri3i3環(huán)境因環(huán)境因素素r ri4i4各單元評各單元評分數(shù)分數(shù)r ri5i5各單元評各單元評分系數(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總計總計2912291250精品培訓課件PPT4.3 4.3 可靠性分配工程應用要點可靠性分配工程應用要點v用于可靠性分配的整機可靠性指標應大于規(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分，如簡化設計，促進技術的成熟，采取措施減輕環(huán)境的影響等v對評分高的單元采取有針對性的控制措施51精品培訓課件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精品培訓課件PPT FMEA可以描述為一組系統(tǒng)化的活動，其目的是：(a)發(fā)現(xiàn)和評價產(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)將上述整個過程文件化。53精品培訓課件PPT FMEA FMEA是對設計過程的更完善化，以明確必須做什是對設計過程的更完善化，以明確必須做什么樣的設計和過程才能滿足顧客的需要。所有的么樣的設計和過程才能滿足顧客的需要。所有的FMEAFMEA的的重點在于設計，無論是用在設計產(chǎn)品或工藝制造過程。重點在于設計，無論是用在設計產(chǎn)品或工藝制造過程。 適時性是成功實施FMEA的最重要因素之一，它是一個事發(fā)前的行為，而不是“后見

27、之明”的行動。為了達到最佳效果。FMEA必須在設計或過程失效模式被無意納入產(chǎn)品或過程之前進行。事前花時間適當完成FMEA能夠更容易低成本地對產(chǎn)品/過程進行修改，從而減輕事后修改的危機。FMEA小組應有充分的溝通和整合。54精品培訓課件PPT FMEA是國際上公認的有效的可靠性設計分析技術，在工程實際中得到廣泛應用。目前典型的FMEA方法有兩種：一種是美國軍標MIL-STD-1629和我國軍標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)技術人員職業(yè)資格考試用書(中級)已有介紹。下面僅對QS-9000的FMEA作簡要說明，

28、在QS-9000中，把FMEA分為設計的FMEA(簡稱DFMEA)和過程工藝的FMEA(簡稱PFMEA)。下面僅對設計的FMEA作介紹。55精品培訓課件PPT 設計FMEA主要是負責設計的工程師/小組采用的一種分析技術，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的起因/機理。應評估最終產(chǎn)品以及每個與之相關的系統(tǒng)、子系統(tǒng)和零部件。FMEA以其嚴密的形式總結了設計一個零部件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)時，一個工程師和設計小組的設計思想（包括：根據(jù)以往的經(jīng)驗和教訓，對可能出現(xiàn)問題的分析）。這種系統(tǒng)化的方法體現(xiàn)工程師在任何設計過程中正常經(jīng)歷的思維過程，并使之規(guī)范化、文件化。56精品培訓課件P

29、PT 設計FMEA能夠通過以下幾個方面支持設計過程，以降低失效的風險。(1)有助于對設計要求和設計方案進行客觀評價；(2)有助于制造、裝配、服務和回收要求的最初設計；(3)提高設計開發(fā)過程中，考慮潛在失效模式及其對產(chǎn)品可靠性影響；(4)為全面、有效的設計實驗和開發(fā)項目的策劃，提供更多信息；(5)根據(jù)潛在失效模式對“顧客”的影響程度進行分級，進而建立一套設計改進、開發(fā)和驗證試驗的優(yōu)先控制程序；(6)為建議和跟蹤降低風險的措施，提供一個公開討論形式；(7)為將來分析研究售后市場關切情況，評價設計更改及展開更先進的設計提供參考。57精品培訓課件PPT FMEA應該是一個小組的活動，負責設計的工程師應

30、直接地、主動地聯(lián)系有關部門的代表，如裝配、制造、設計、分析/實驗、可靠性、材料、服務等。同時還應聯(lián)系系統(tǒng)不同層次的設計部門代表。FMEA應成為促進相關部門間充分交換意見的催化劑，從而提高整個產(chǎn)品的工作水平。除非負責設計工程師是有FMEA和小組協(xié)調(diào)的經(jīng)驗，在活動中擁有一位有經(jīng)驗的FMEA專家以協(xié)助FMEA小組工作是有一定幫助的。58精品培訓課件PPT 設計FMEA是一份動態(tài)文件，且應該在一個設計概念最終形成之時或之前就開始；在產(chǎn)品開發(fā)各階段中，當設計有變更或獲得信息增加時要及時不斷修改；在最終產(chǎn)品加工圖樣完成之前全部完成。 設計FMEA不是靠過程控制來克服設計中潛在的缺陷，但的確要考慮制造/裝配

31、過程中技術的/物質(zhì)的限制。例如表面處理的限制，裝配空間，公差等59精品培訓課件PPT 設計FMEA應該從系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零部件的框圖開始分析。 QS-9000給出了設計FMEA的專用表格如表1所示，表中給出了分析時必須填寫的22項內(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項內(nèi)容。60精品培訓課件PPT61精品培訓課件PPT( (表表1 1續(xù)續(xù)) )62精品培訓課件PPT下面按照表中的序號對每一項內(nèi)容分別簡要說明：（1）FMEA編號。填入FMEA文件編號，以便查詢。（2）系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零部件名稱及編號。系統(tǒng)FMEA重點是確保所有接口和互動都涵蓋了整個由不同子系統(tǒng)所組成的

32、系統(tǒng)；子系統(tǒng)的重點是確保所有接口和互動都涵蓋了整個由不同零組件所組成的子系統(tǒng)；一個零組件FMEA一般重點是在于一子系統(tǒng)的子組件的FMEA。（3）設計責任。填入整個產(chǎn)品的部門和小組。（4）編制人。填入負責FMEA工作的工程師。（5）車型年度/項目。填入將使用和/或被分析的設計影響的預期車型、年度/項目。 63精品培訓課件PPT（6）關鍵日期。填入DFMEA初次預定完成的日期，該日期不應該超過計劃的量產(chǎn)設計發(fā)布日期。（7）FMEA時期。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。列出被授權以確定和/或執(zhí)行任務的責任人和部門名稱。（9）項目/功能。應盡可能簡潔的文字說明清楚被分析項

33、目要滿足設計意圖的功能，如該項目有多種功能，且有不同的失效模式，則要把所有功能都單獨列出。64精品培訓課件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到（8）中所描述設計意圖的種類。潛在失效模式可能是更高一級子系統(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、泄漏、短裂、變形、無法傳遞扭力等。（11）潛在失效后果。應根據(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精品培訓課件PPT（12）嚴重度（S）。嚴重度是一個已

34、假定失效模式的最嚴重影響的評價等級。要降低失效后果等級只能通過設計變更。汽車推薦的FMEA嚴重度評價準則見下表。66精品培訓課件PPT（13）分類。根據(jù)特性分類，如關鍵、重要、一般等（14）潛在失效的起因/機理。失效起因是指一個設計弱點的跡象，其結果就是失效模式。典型的失效起因，如規(guī)定的材料不正確，流程規(guī)范錯誤、規(guī)定公差不當，潤滑能力不足等。典型的失效機理，如屈服、疲勞、磨損等。（15）頻度（O）。頻度指在設計的壽命中某一特定失效起因/機理發(fā)生的可能性。描述頻度級別數(shù)是重在其含義，而不是具體數(shù)值。通過設計更改或設計過程更改（如設計查檢表、設計評審）來預防或控制該失效模式的起因/機理是降低頻度級

35、別數(shù)的唯一途徑。頻度級數(shù)是在FME范圍中的一個比較等級，其可能無法反映出真實發(fā)生的可能性。推薦的評價準則見表3。67精品培訓課件PPT68精品培訓課件PPT（16）現(xiàn)行設計控制。現(xiàn)行設計控制指的是那些已經(jīng)用于相同或相似設計的那些方法。FMEA小組應一再的把重點放在設計控制的改進上，設計控制有兩種基本方法：一是預防，即預防失效起因機理或失效模式的出現(xiàn)，或減少其出現(xiàn)的頻度；二是探測，即在該項目投產(chǎn)之前，以任何解析的或物理的方法，查出失效。應優(yōu)先應用預防控制措施。因此，在表中現(xiàn)行設計控制對應有兩欄，這有助于FMEA小組對這兩種控制能有清楚的辯識。在表中的示例里，現(xiàn)行預防控制一欄是空的，說明FMEA小

36、組并未鑒別出任何預防控制，這可能是由于預防控制沒有被用在相同或相似的設計上。69精品培訓課件PPT（17）探測度（D）。探測度是結合了列在設計控制中最佳的探測控制等級。探測度是在單獨的FMEA范圍中的一個比較的等級。為了取得較低的探測度數(shù)值，計劃的過程控制需要不斷地改進。推薦的探測度評價準則見表4。70精品培訓課件PPT（18）風險順序數(shù)（RPN）。風險順序數(shù)是產(chǎn)品失效影響嚴重度(S)、頻度(O)和探測度(D)的乘積。 RPN=（S）（O）（D） 在FMEA分析時，RPN值(1至1000之間)可被用來對設計中關注的等級排序。71精品培訓課件PPT（19）建議措施。在實施中，不論RPN大小如何，

37、當嚴重度為9或10的失效模式必須要賦予特別注意。在所有狀況下，當一個已被鑒別的潛在失效模式的后果可能對最終使用者產(chǎn)生危害的時候，應該考慮預防/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9或10等級嚴重度特別的關注之后，F(xiàn)MEA小組應針對其他的失效模式，以滿足減少嚴重度、頻度、以及探測度的目的。建議的措施行動如，修改設計幾何尺寸/或公差、修改材料規(guī)范等。72精品培訓課件PPT（20）對建議措施的責任。把負責對每一項建議措施執(zhí)行的組織和個人名稱，預計完成日期填入本欄。（21）采取的措施。當實施某一項措施后，簡要記錄具體的措施和生效日期。（22）措施執(zhí)行后的RPN。當確定了預防/

38、糾正措施后，估算并記錄執(zhí)行結果的嚴重度、頻度和探測度級別。計算并記錄糾正后的RPN結果。如沒采取措施，將相關的等級欄位空白即可。73精品培訓課件PPT 所有更改后的等級都應該被評審，而且如果有必要考慮進一步的措施，則應重復該分析過程。重點應該隨時放在持續(xù)改進上。 跟蹤行動。負責設計的工程師負責確保所有的建議措施己被實施或已妥善地落實。FMEA是一個動態(tài)文件，它不僅應該隨時體現(xiàn)最新的設計版本，還應該體現(xiàn)最新的有關糾正措施，包括開始批量生產(chǎn)后發(fā)生的事件。74精品培訓課件PPT從上述對FMEA的說明中，有幾點應特別注意：(1)FMEA是負責設計工程師應該做的一件重要的分析工作，以便隨時尋找或發(fā)現(xiàn)潛在

39、失效并采取措施。(2)FMEA應該由一個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)加強針對潛在失效模式的改進設計才能降低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失效起因/機理引起的，一定要把起因/機理找準、找全。如示例中的腐蝕就有5種起因，應逐一分析透。(5)開展FMEA時的S、O、D的數(shù)值只有相對的意義，只能比較在一個具體的FMEA時不同失效模式的相對等級和關注等級。75精品培訓課件PPT 故障樹分析是通過對可能造成產(chǎn)品故障的硬件、軟件、環(huán)境、人為因素進行分析，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

40、。其目的是幫助設計師判斷潛在的故障，以便采取相應的改進設計措施，也可指導故障診斷，制定維修方案，同時FTA 還能計算復雜產(chǎn)品發(fā)生故障的概率。76精品培訓課件PPT 故障樹的建立是FTA 的關鍵，因為故障樹的完善程度將直接影響定性分析和定量計算的結果?，F(xiàn)以一種演繹法建樹為例，作簡要介紹。77精品培訓課件PPT 首先寫出頂事件（即產(chǎn)品不希望發(fā)生的故障事件）表示符號作為第一行，在其下面并列寫出導致頂事件發(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的符號表示出來，并用適合邏輯門與頂事件相連。再將導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的中間事件相連。按照這個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見表5。78精品培訓課件PPT79精品培訓課件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見表6。80精品培訓課件PPT81精品培訓課件PPT 下面以某電機控制電路為例，說明建樹過程。 某電機控制電路如圖1所示，交流電源通過線路和開關控制電機的運轉。82精品培訓課件PPT 故障樹分

42、析的頂事件選擇為“開關合上后電機不轉”，具體的建樹過程如下所述，對應的故障樹如圖2所示。83精品培訓課件PPT （1）將頂事件“開關合上后電機不轉”作為輸出事件，對其原因進行分析，可能的直接原因包括“電機故障”和“開關合上后無電流”，將其作為輸入事件，并確定它們之間的邏輯關系為“或”，利用或門建立的故障樹如圖2（a）所示。其中“電機故障”作為底事件，不再展開。84精品培訓課件PPT2.1 故障樹的建立 （2）將“開關合上后無電流”作為輸出事件，對其原因進行分析，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精品培訓課件PPT （3）對事件建立定義和表達符號，如表7所示。利用符號替換文字，得到故障樹的規(guī)范表達如圖2（c）所示。86精品培訓課件PPT 故障樹定性分析就是尋找導致頂事件發(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)生時頂事件必然發(fā)生，而這些底事件缺一個就不會導致頂事件發(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精品培訓課件PPT 在最小割集全部求出后，當可靠性數(shù)據(jù)不足時，可對最小割集和底事件進行定性分析，首先根據(jù)每個最小割集所含底事件的數(shù)目（稱階數(shù)）排列，在各個底事件發(fā)生概率較小，且

44、相互差別不大的條件下，可以按下列原則對最小割集和底事件進行比較：(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出現(xiàn)的次數(shù)越多的底事件越重要。88精品培訓課件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系，計算出頂事件發(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。定量分析的另一個重要任務是計算底事件的重要度（即它們對頂事件發(fā)生的影響程度），從而確定改進的重點。89精品培訓課件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。 建樹是關鍵，建樹過程中，

45、要化簡故障樹，就要運用布爾代數(shù)的運算規(guī)則，對于特殊門進行等效變換以及去除明顯復雜事件和明顯復雜門。故障樹分析，特別是復雜產(chǎn)品的故障樹分析，建樹和分析的工作是都很復雜，一般都要使用專門的故障樹分析軟件。90精品培訓課件PPT六、可靠性設計準則的六、可靠性設計準則的制定與貫徹制定與貫徹91精品培訓課件PPT6.1 6.1 目的目的通過制定并貫徹產(chǎn)品可靠性設計準則，把有助于保證、提高產(chǎn)品可靠性的一系列設計要求設計到產(chǎn)品中去。92精品培訓課件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 適用對象與適用時機適用對象與適用時機 產(chǎn)品詳細設計階段93精品培訓

46、課件PPT6.4 6.4 可靠性設計準則的基本內(nèi)容與特點可靠性設計準則的基本內(nèi)容與特點可靠性設計準則的基本內(nèi)容v概述v目的v適用范圍v依據(jù)v可靠性設計準則94精品培訓課件PPTv（1）可靠性設計準則是進行可靠性定性設計的重要依據(jù) v（2）貫徹可靠性設計準則可以提高產(chǎn)品的固有可靠性v（3）貫徹可靠性設計準則是實現(xiàn)與產(chǎn)品性能設計同步的有效方法v（4）可靠性設計準則是研制經(jīng)驗的總結與升華v（5）可靠性設計準則對產(chǎn)品的適用性和針對性強95精品培訓課件PPT6.5 6.5 可靠性設計準則的制定可靠性設計準則的制定制定可靠性設計準則的依據(jù)v新產(chǎn)品研制開發(fā)任務書規(guī)定的可靠性設計要求；v國內(nèi)外有關規(guī)范、標準和

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

48、圖 98精品培訓課件PPT匯總分析開始總師系統(tǒng)批準問題處理與糾正措施編寫可靠性設計準則符合性報告結束總體設計單位將產(chǎn)品可靠性設計準則分發(fā)給有關研制單位各研制單位制定細化可靠性設計準則，下發(fā)到設計部門設計人員從可靠性設計準則中選擇具體設計相關條款逐條分析準則條款確定設計技術措施落實設計技術措施符合性報告評審99精品培訓課件PPT準則條款內(nèi)容準則條款內(nèi)容符符合合采取的設計采取的設計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)品可靠性設計準則符合性檢查報告產(chǎn)品可靠性設計準則符合性檢查報告 對于每一條設計準則，如果在設計中采用，則在“符合”欄打“”，并在“采取的設計措施”欄填寫具體的設計

49、措施。如果未被采用，則在“不符合”欄打“”，在“原因、意見”欄填寫準則條款未被采用的原因，以及準則條款調(diào)整的建議等，在“影響”欄填寫不符合該條準則造成何影響，以判斷是否要進行設計更改。 100精品培訓課件PPT6.7 6.7 按技術分類的通用可靠性設計準則按技術分類的通用可靠性設計準則6.7.1.簡化設計（a）應對產(chǎn)品功能進行分析權衡，合并相同或相似功能，消除不必要的功能。（b）應在滿足規(guī)定功能要求的條件下，使其設計簡單，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）應優(yōu)先選用標準化程度高的零部件、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，不應改變其安裝和聯(lián)接方式以及有關部位的尺寸，使新舊產(chǎn)品可以互換安裝。102精品培訓課件PPT6.7.2.冗余設計 （a）當簡化設計、降額設計及選用的高可靠性的零部件、元器件仍然不能滿足任務可靠性要求時，則應采用冗余設計。（b）在重量、體積、成本允許的條件下，選用冗余設計比其它可靠性設計方法更能滿足任務可靠性要求。（c）影響任務成功的關鍵部件如果具有單點故障模式，則應考慮采

51、用冗余設計技術。103精品培訓課件PPT（d）硬件的冗余設計一般在較低層次(設備、部件)使用，功能冗余設計一般在較高層次進行(分系統(tǒng)、系統(tǒng))。（e）冗余設計中應重視冗余轉換的設計。在進行切換冗余設計時，必須考慮切換系統(tǒng)的故障概率對系統(tǒng)的影響，盡量選擇高可靠的轉換器件。（f）冗余設計應考慮對共模共因故障的影響。104精品培訓課件PPT6.7.6.7.3.3.熱設計熱設計 (1)熱設計的主要設計方法（a）傳導散熱設計。如：選用導熱系數(shù)大的材料，加大與導熱零件的接觸面積，盡量縮短熱傳導的路徑，在傳導路徑中不應有絕熱或隔熱件等。（b）對流散熱設計。如：加大溫差，即降低周圍對流介質(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)的流動速度，使它帶走更多的熱量等。105精品培訓課件PPT（c）輻射散熱設計。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）耐熱設計。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采取防護措施并用耐高溫材料制成；導線間應有足夠的間隙，在特定高溫源附近的導線要使用耐高溫絕緣材料。106精品培訓課件PPT（2）詳細熱設計準則（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）盡量利用金屬機箱或底盤散熱。（c）力求使所有的接觸面都能傳熱，必要時，加一層導熱硅膠提高傳熱性能。盡量加大熱傳導面積和傳導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熱材料。107精品培訓課件PPT（d）器件的方向及安裝方式應保證最大熱對流。（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，應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，則應考慮加設散熱網(wǎng)絡和金屬印制電路板。（i）選用導熱系數(shù)大的材料制造熱傳導零件。例如：銀、紫銅、銅、氧化鈹陶瓷及鋁等。109精品培訓課件PPT（j）盡可能不將通風孔及排氣孔

54、開在機箱頂部或面板上。（k）盡量減低氣流噪音與振動，包括風機與設備箱間的共振。（l）盡量選用以無刷交流電動機驅(qū)動的風扇、風機和泵，或者適當屏蔽的直流電動機。110精品培訓課件PPT6.7.6.7.4.4.環(huán)境防護設計環(huán)境防護設計 (1)防潮濕設計（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精品培訓課件PPT（d）應用保護涂層以防銹蝕。（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，用高強度和絕緣性能好的涂料來填充某些絕緣材料。112精品培訓課件PPT(2)(2)防鹽霧腐蝕設計防鹽霧腐蝕設計 防止鹽霧

55、導致的電化學腐蝕、電偶腐蝕、應力腐蝕、晶間腐蝕等。(3)(3)防霉菌設計防霉菌設計（a）采用防霉劑處理零部件或設備。（b）設備、部件密封，并且放進干燥劑，保持內(nèi)部空氣干燥。 （c）在密封前，材料用足夠強度的紫外線輻照，防止和抑殺霉菌。113精品培訓課件PPT6.7.6.7.5.5.抗沖擊、振動和噪聲設計抗沖擊、振動和噪聲設計 （1）抗沖擊、振動和噪聲設計的主要方法（a）消源設計。如：液體火箭發(fā)動機的振動是導彈的一個主要的振源，通過消除發(fā)動機不穩(wěn)定燃燒、改變推力室頭部噴嘴的排列和流量，減小其振源，就能降低導彈振動的等級。（b）隔離設計。如：采用主動隔離或者被動隔離方法將設備與振源隔離開來。114

56、精品培訓課件PPT（c）減振設計。如：采用阻尼減振、動力減振、摩擦減振、沖擊減振等方法消耗或者吸收振動能量。（d）抗振設計。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；采用部件密封；防止共振等。115精品培訓課件PPT（2）具體設計準則（不限于以下條款）（a）當激振頻率很低時，應增強結構的剛性，提高設備、零部件及元器件的固有頻率與激振頻率的比值，以使設備和元器件的固有頻率遠離共振區(qū)。（b）電子元器件的引線應盡量短，以提高固有頻率。（c）電子元器件應固定在底盤上或板上，以防止由于疲勞或振動而引起的斷裂。116精品培訓課件PPT（d）焊接到同一端頭的絞合導線必須加以固定

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

58、應加固和鎖緊，以免在振動時產(chǎn)生接觸不良和脫開振壞。（m）對有減振要求的設備應具有減振裝置，在安裝時與系統(tǒng)周圍結構應留有足夠的間隙。119精品培訓課件PPT6.7.6.7.6.6.穩(wěn)定性設計穩(wěn)定性設計 （a）電路設計時，要有一定功率裕量，通常應有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越大。（b）要避免電路的工作點處于臨界狀態(tài)。（c）應對那些隨溫度變化其參數(shù)也隨之變化的元器件進行溫度補償，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精品培訓課件PPT（e）應合理放寬對輸入及輸出信號臨界值的要求。（f）接插件、開關、繼電

59、器的觸點要增加冗余接點，并聯(lián)工作。（g）每個接線板應有10%的接線柱或接線點作為備用。（h）貯備設計應盡量采用功能冗余，當其中冗余部件失效時并不影響主要功能。121精品培訓課件PPT（i）信息傳遞不允許中斷時，應采取工作貯備。（j）使用反饋技術來補償(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)絡和集成運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連接器。122精品培訓課件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)有關的電線和設

60、備在機械上、電氣上應與主系統(tǒng)的電線和設備隔開，以使其他系統(tǒng)中發(fā)生的故障不會影響冗余系統(tǒng)，反之亦然。對于冗余系統(tǒng)線路應單獨接地。（n）在進行非電產(chǎn)品可靠性設計過程中，應該運用穩(wěn)健性設計方法，減少產(chǎn)品質(zhì)量特性波動、提高產(chǎn)品抗干擾能力。采用正交表安排試驗方案，通過對各種試驗方案的統(tǒng)計分析，找出抗干擾能力強、調(diào)整性好、性能穩(wěn)定、可靠的設計方案。 123精品培訓課件PPT安裝設計安裝設計 （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)、設備、組件的配置應根據(jù)其故障率高低、尺寸和重量以及安裝特點等統(tǒng)籌安排。盡量做到在安裝時不拆卸、不移動其它部分，在必