產(chǎn)品可靠性基本原理（33頁)ppt課件

1、可靠性根本原理.課程內(nèi)容引見 一、可靠性的根本概念二、可靠性維修性的常用度量 及浴盆曲線三、根本的可靠性設(shè)計(jì)與分析技術(shù)四、可靠性實(shí)驗(yàn)五、可靠性管理.一、可靠性的根本概念 1、可靠性的根本概念1產(chǎn)品可靠性(Reliability)的定義： 產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時間內(nèi)完成規(guī)定功能的才干?？煽啃缘母怕识攘?可靠度* 產(chǎn)品：ISO9000中定義的硬件和流程性資料等有形產(chǎn)品以及軟件等無形產(chǎn)品。* 規(guī)定條件：運(yùn)用時的環(huán)境條件和任務(wù)條件。* 規(guī)定時間：產(chǎn)品的可靠性和時間呈遞減函數(shù) 關(guān)系。* 規(guī)定功能：產(chǎn)品規(guī)格書給出的正常任務(wù)的性能目的。 .一、可靠性的根本概念2產(chǎn)品可靠性的分類* 產(chǎn)品可靠性普通可分為固有

2、可靠性和運(yùn)用可靠性。 固有可靠性：產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、制造中賦予的，是產(chǎn)品固有的一種特性，也是產(chǎn)品的開發(fā)者可以控制的。 運(yùn)用可靠性：產(chǎn)品在實(shí)踐運(yùn)用過程中表現(xiàn)出的一種性能的堅(jiān)持才干的特性，它除了思索固有可靠性的影響要素外，還要思索產(chǎn)品安裝、操作運(yùn)用和維修保證等方面要素的影響。 .一、可靠性的根本概念2產(chǎn)品可靠性的分類續(xù)上頁* 產(chǎn)品可靠性還可分為根本可靠性和義務(wù)可靠性。根本可靠性：產(chǎn)品在規(guī)定條件下，無缺點(diǎn)任務(wù)的繼續(xù)時間或其概率。義務(wù)可靠性：產(chǎn)品按規(guī)定的義務(wù)剖面完成規(guī)定功能的才干。義務(wù)剖面：產(chǎn)品在完成某特定義務(wù)這段時間內(nèi)所閱歷的事件和環(huán)境的時序描畫，其中包括了義務(wù)勝利或致命缺點(diǎn)的判別準(zhǔn)那么。 .一、可靠性的

3、根本概念2、缺點(diǎn)及其分類1缺點(diǎn)：產(chǎn)品或產(chǎn)品的一部分不能或?qū)⒉荒芡瓿梢?guī)定功能的事件或形狀。* 缺點(diǎn)也稱為失效。如擊穿的電容、斷裂的彈簧等。2缺點(diǎn)的分類 2.1)按缺點(diǎn)的規(guī)律可分為偶爾缺點(diǎn)和耗損缺點(diǎn)* 偶爾缺點(diǎn):由于偶爾要素引起的缺點(diǎn)，只能經(jīng)過概率統(tǒng)計(jì)來預(yù)測。* 耗損缺點(diǎn)：經(jīng)過事前檢測或監(jiān)測可預(yù)測到的缺點(diǎn)，是由于產(chǎn)品的規(guī)定的規(guī)定性能隨時間添加而逐漸衰退引起的。耗損缺點(diǎn)可以經(jīng)過預(yù)防維修，防止缺點(diǎn)的發(fā)生，延伸產(chǎn)品的運(yùn)用壽命。 .一、可靠性的根本概念2、缺點(diǎn)及其分類2缺點(diǎn)的分類 2.2)按缺點(diǎn)引起的后果可分為致命性缺點(diǎn)和非致命性缺點(diǎn)* 致命性缺點(diǎn):會使產(chǎn)品不能完成規(guī)定義務(wù)或能夠?qū)е氯嘶蛭锏钠D苦損失、最終

4、使義務(wù)失敗。* 非致命性缺點(diǎn)：雖不影響義務(wù)完成，但會導(dǎo)致非方案的維修。 2.3)按缺點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)特性可分為獨(dú)立缺點(diǎn)和從屬缺點(diǎn)* 獨(dú)立缺點(diǎn):不是由于另一個產(chǎn)品缺點(diǎn)引起的。* 從屬缺點(diǎn):是由于另一個產(chǎn)品缺點(diǎn)引起的。* 在評價產(chǎn)品可靠性時只統(tǒng)計(jì)獨(dú)立缺點(diǎn)。 .一、可靠性的根本概念3、維修性的概念 1維修性的定義產(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(jìn)展維修時，堅(jiān)持或恢復(fù)起規(guī)定形狀的才干。2維修性是產(chǎn)質(zhì)量量的一種特性，即由產(chǎn)品設(shè)計(jì)賦予的使起維修簡便、迅速和經(jīng)濟(jì)的固有特性。 3產(chǎn)品的可靠性和維修性親密相關(guān)，都是產(chǎn)品的重要設(shè)計(jì)特性，因此產(chǎn)品可靠性和維修性應(yīng)從產(chǎn)品論證時開場，提出可靠性和維修性的要求

5、，并在開發(fā)中開展可靠性和維修性設(shè)計(jì)、分析、實(shí)驗(yàn)、評定等活動，把維修性要求落實(shí)到產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中。 .一、可靠性的根本概念4、可信性和可用性 * 可信性是一個集合性術(shù)語，用來表示可用性及其影響要素：可靠性、維修性、維修保證。可信性只用于非定量條款中的普通描畫，可信性的定性和定量詳細(xì)要求是經(jīng)過可用性、可靠性、維修性、維修保證的定性和定量要求表達(dá)的 * 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)定的條件下和規(guī)定的時辰或時間區(qū)間內(nèi)處于可執(zhí)行規(guī)定功能形狀的才干。它是產(chǎn)品可靠性、維修性、維修保證的綜合反映。 .一、可靠性的根本概念5、可靠性與產(chǎn)質(zhì)量量的關(guān)系 * 產(chǎn)質(zhì)量量是產(chǎn)品的一組固有特性滿足顧客和其

6、他相關(guān)要求的才干。 * 固有特性：性能特性、專門特性、時間性、順應(yīng)性等。 * 專門特性：可靠性、維修性和保證性等，是顧客最關(guān)懷，但也是顧客難于直觀判別的。* 可靠性和性能的最大區(qū)別：性能是確定性的概念，“看得見，測得到；而產(chǎn)品可靠性是不確定概念。 .二、可靠性維修性的常用度量 及浴盆曲線1、可靠性維修性常用度量參數(shù) 1)可靠度及可靠度函數(shù) * 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。 * 產(chǎn)品的可靠度是時間的函數(shù)，普通用R(t)表示。 R(t)=P(Tt) T-產(chǎn)品缺點(diǎn)前任務(wù)的時間 t-規(guī)定的時間。 .二、可靠性維修性的常用度量 及浴盆曲線1、可靠性維修性常用度量參數(shù)

7、2)累積缺點(diǎn)分布函數(shù) * 產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)，喪失規(guī)定功能的概率稱為累積缺點(diǎn)概率不可靠度。 * 累積缺點(diǎn)概率是時間的函數(shù)，普通用F(t)表示。 F(t)= P(Tt) * 由于產(chǎn)品缺點(diǎn)和不缺點(diǎn)是對立的，所以： R(t)+ F(t)=1 .二、可靠性維修性的常用度量 及浴盆曲線1、可靠性維修性常用度量參數(shù) 3) 缺點(diǎn)密度函數(shù) * 缺點(diǎn)密度函數(shù)f(t)是累積缺點(diǎn)分布函數(shù)的導(dǎo)數(shù)，它表示在時辰t后的一個單位時間內(nèi)，產(chǎn)品的缺點(diǎn)數(shù)與產(chǎn)品的總數(shù)之比，是時間的函數(shù)，即： .二、可靠性維修性的常用度量 及浴盆曲線1、可靠性維修性常用度量參數(shù) 4) 缺點(diǎn)率函數(shù) * 任務(wù)到某時辰尚未發(fā)生缺點(diǎn)的產(chǎn)品，在

8、該時辰后單位時間內(nèi)發(fā)生缺點(diǎn)的概率。缺點(diǎn)率普通用： .二、可靠性維修性的常用度量 及浴盆曲線1、可靠性維修性常用度量參數(shù) 5) 平均缺點(diǎn)前時間MTTF 6) 平均缺點(diǎn)間隔時間MTBF 7) 儲存壽命 8) 平均修復(fù)時間MTTR .二、可靠性維修性的常用度量 及浴盆曲線2、浴盆曲線 大多數(shù)的產(chǎn)品的缺點(diǎn)率隨時間的變化曲線形似浴盆 .二、可靠性維修性的常用度量 及浴盆曲線2、浴盆曲線 1) 早期缺點(diǎn)階段 *初期缺點(diǎn)率較高，存在迅速下降的特征。 * 缺點(diǎn)主要是設(shè)計(jì)與制造中的缺陷，如設(shè)計(jì)不當(dāng)、資料缺陷、加工缺陷、安裝調(diào)整不當(dāng)?shù)人稹？梢越?jīng)過加強(qiáng)質(zhì)量管理及采用挑選等方法來減少甚至消滅早期缺點(diǎn)。 2) 偶爾

9、缺點(diǎn)階段 *在產(chǎn)品投入運(yùn)用一段時間后，產(chǎn)品的缺點(diǎn)率可降到一個較低的程度，且根本處于平穩(wěn)形狀，可以近似以為缺點(diǎn)率為常數(shù)，這一階段就是偶爾缺點(diǎn)期。產(chǎn)品的缺點(diǎn)主要是由偶爾要素引起的。偶爾缺點(diǎn)階段是產(chǎn)品的主要任務(wù)期間。.二、可靠性維修性的常用度量 及浴盆曲線2、浴盆曲線 3) 耗損缺點(diǎn)階段 * 產(chǎn)品的缺點(diǎn)率迅速上升，很快出現(xiàn)產(chǎn)品缺點(diǎn)大量添加或報廢的景象。 * 缺點(diǎn)主要是由老化、疲勞、磨損、腐蝕等耗損要素引起的。 4并非一切產(chǎn)品的缺點(diǎn)曲線可以分出明顯的三個階段。 .三、根本的可靠性設(shè)計(jì)與分析技術(shù)1、可靠性設(shè)計(jì) 1) 規(guī)定定性定量的可靠性要求MTBF等 2建立可靠性模型 a、串聯(lián)模型 b、并聯(lián)模型 3可靠

10、性分配 4可靠性估計(jì) 5可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)那么 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)和熱設(shè)計(jì).三、根本的可靠性設(shè)計(jì)與分析技術(shù)2、可靠性分析 1) 缺點(diǎn)方式、影響及危害性分析FMECA * FMECA:對產(chǎn)品一切能夠的缺點(diǎn)，并根據(jù)對缺點(diǎn)方式的分析，確定每種缺點(diǎn)方式對產(chǎn)品的影響，找出單點(diǎn)缺點(diǎn)，并按缺點(diǎn)方式的嚴(yán)酷度及其發(fā)生概率確定其危害性。 * FMECA包括缺點(diǎn)方式及影響分析FEMA和危害性分析CA。 * FEMA：在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中，經(jīng)過對產(chǎn)品各組成單元潛在的各種缺點(diǎn)方式及其對產(chǎn)品功能的影響進(jìn)展分析，提出能夠采取的預(yù)防改良措施，以提高產(chǎn)品可靠性的一種設(shè)計(jì)分析方法。.三、根本的可

11、靠性設(shè)計(jì)與分析技術(shù)2、可靠性分析 1) 缺點(diǎn)方式、影響及危害性分析FMECA * CA:把FEMA中確定的每一種缺點(diǎn)方式按其嚴(yán)重程度類別及發(fā)生概率的綜合影響加以分類，以便全面地評價各種能夠出現(xiàn)的缺點(diǎn)方式的影響。 * CA是FEMA的繼續(xù)，根據(jù)產(chǎn)品的構(gòu)造和可靠性數(shù)據(jù)的獲得情況，CA可以是定性分析或定量分析。 * 缺點(diǎn)方式：指元器件或產(chǎn)品缺點(diǎn)的一種表現(xiàn)方式。普通是能被察看到的一種缺點(diǎn)景象。 * 缺點(diǎn)影響：指該缺點(diǎn)方式會呵斥對平安性、產(chǎn)品功能的影響。 缺點(diǎn)影響分為：對部分、高一層次、最終影響三個等級。.三、根本的可靠性設(shè)計(jì)與分析技術(shù)2、可靠性分析 1) 缺點(diǎn)方式、影響及危害性分析FMECA * 嚴(yán)酷

12、度:是指某種缺點(diǎn)方式影響的嚴(yán)酷程度。普通分為四類： 類(災(zāi)禍性缺點(diǎn))，呵斥人員死亡或系統(tǒng)毀壞的缺點(diǎn)。類(致命性缺點(diǎn))，導(dǎo)致人員嚴(yán)重受傷，器材或系統(tǒng)嚴(yán)重?fù)p壞，從而使義務(wù)失敗的缺點(diǎn)。類(嚴(yán)重缺點(diǎn))，將使人員輕度受傷，器材或系統(tǒng)輕度損壞，從而導(dǎo)致義務(wù)推遲執(zhí)行、義務(wù)降級、系統(tǒng)不能起作用。類(輕度缺點(diǎn))，這類缺點(diǎn)的嚴(yán)重程度缺乏以呵斥人員受傷、器材或系統(tǒng)損壞，但需求非方案維修或修繕。.三、根本的可靠性設(shè)計(jì)與分析技術(shù)2、可靠性分析 3) FMECA實(shí)施步驟 (1)掌握產(chǎn)品構(gòu)造和功能的有關(guān)資料 (2)掌握產(chǎn)品啟動、運(yùn)轉(zhuǎn)、操作、維修資料。 (3)掌握產(chǎn)品所處環(huán)境條件的資料。 (4)定義產(chǎn)品及其最低功能和最低任務(wù)

13、要求 (5)按照產(chǎn)品功能方框圖畫出其可靠性方框圖 (6)根據(jù)所需求的構(gòu)造和現(xiàn)有資料的多少來確定分析級別 (7)找出缺點(diǎn)方式，分析其緣由及影響 (8)找出缺點(diǎn)的檢測方法 (9)找出設(shè)計(jì)時能夠的預(yù)防措施，以防止特別不希望發(fā)生的事件.三、根本的可靠性設(shè)計(jì)與分析技術(shù)2、可靠性分析 3) FMECA實(shí)施步驟 (10)確定各種缺點(diǎn)方式對產(chǎn)品危害的嚴(yán)酷度 (11)確定各種缺點(diǎn)方式的缺點(diǎn)概率等級。 普通可分為以下等級： A級經(jīng)常發(fā)生，產(chǎn)品在任務(wù)期間發(fā)生缺點(diǎn)的概率很高，即一種缺點(diǎn)方式發(fā)生的概率大于總?cè)秉c(diǎn)率的0.2 B級很能夠發(fā)生，產(chǎn)品在任務(wù)期間發(fā)生缺點(diǎn)的概率為中等，即一種缺點(diǎn)方式發(fā)生的概率為總?cè)秉c(diǎn)率的0.1-0

14、.2 C級偶爾發(fā)生，產(chǎn)品在任務(wù)期間發(fā)生缺點(diǎn)的概率是偶爾的，即一種缺點(diǎn)方式發(fā)生的概率為總?cè)秉c(diǎn)率的0.01-0.1 D級很少發(fā)生，產(chǎn)品在任務(wù)期間發(fā)生缺點(diǎn)的概率是很小的，即一種缺點(diǎn)方式發(fā)生的概率為總?cè)秉c(diǎn)率的0.001-0.01 E級極不能夠發(fā)生，產(chǎn)品在任務(wù)期間發(fā)生缺點(diǎn)的概率是接近于零，即一種缺點(diǎn)方式發(fā)生的概率小于總?cè)秉c(diǎn)率的0.001.三、根本的可靠性設(shè)計(jì)與分析技術(shù)2、可靠性分析 3) FMECA實(shí)施步驟 (12)填寫FMEA表,并繪制危害性矩陣。 * 假設(shè)需求進(jìn)展定量FMECA，那么需填寫CA表；假設(shè)僅進(jìn)展FMEA，那么第11步驟和繪制危害性矩陣不用進(jìn)展。 .三、根本的可靠性設(shè)計(jì)與分析技術(shù)2、可靠性

15、分析 4危害性矩陣：用來確定每一種缺點(diǎn)方式的危害度并與其他缺點(diǎn)方式相比較，進(jìn)而為確定補(bǔ)償措施的先后順序提供根據(jù)。.三、根本的可靠性設(shè)計(jì)與分析技術(shù)2、可靠性分析 5影響FMECA任務(wù)效果的三個要素 a、 FMECA需求有一定的實(shí)際閱歷，分析的正確性取決于分析者的程度。 b、分析取決于可利用信息的多少，信息的多少決議了分析的深度。 c、分析的時機(jī)很重要， FMECA通常在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中進(jìn)展。.四、可靠性實(shí)驗(yàn)1、可靠性實(shí)驗(yàn)的根本概念 1可靠性實(shí)驗(yàn)的目的：經(jīng)過對產(chǎn)品的可靠性實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、元器件、零部件、原資料和工藝方面的缺陷，以便采取有效的糾正措施，使產(chǎn)品可靠性增長。 2可靠性實(shí)驗(yàn)可以是實(shí)驗(yàn)室的實(shí)

16、驗(yàn)、也可以是現(xiàn)場實(shí)驗(yàn) 2、 可靠性實(shí)驗(yàn)的分類 .四、可靠性實(shí)驗(yàn)2、可靠性實(shí)驗(yàn)的分類 1環(huán)境應(yīng)力挑選實(shí)驗(yàn) 經(jīng)過在產(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)品早期缺點(diǎn)的一種工序或方法。 2可靠性增長實(shí)驗(yàn) 在規(guī)定的環(huán)境應(yīng)力下，為暴露產(chǎn)品薄弱環(huán)節(jié)，并證明改良措施能防止薄弱環(huán)節(jié)再現(xiàn)而進(jìn)展的實(shí)驗(yàn)。 3可靠性鑒定實(shí)驗(yàn) 為了驗(yàn)證開發(fā)的產(chǎn)品的可靠性能否與規(guī)定的可靠性要求一致，器具有代表性的產(chǎn)品在規(guī)定條件下所作的實(shí)驗(yàn)，并以此作為能否滿足要求的根據(jù)。 可靠性鑒定實(shí)驗(yàn)是一種驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。如：MTBF 4可靠性驗(yàn)收實(shí)驗(yàn) 用已交付或可交付的產(chǎn)品在規(guī)定條件下所作的實(shí)驗(yàn)，以驗(yàn)證產(chǎn)品的可靠性不隨消費(fèi)期間

17、工藝、工裝、任務(wù)流程、零部件質(zhì)量的變化而降低，其目的是確定產(chǎn)品能否符合規(guī)定的可靠性要求。 .五、可靠性管理1、可靠性管理應(yīng)遵照的根本原那么 1可靠性任務(wù)必需從頭開場，從產(chǎn)品開發(fā)開場 2可靠性任務(wù)必需一致納入產(chǎn)品設(shè)計(jì)、研制、消費(fèi)、實(shí)驗(yàn)、費(fèi)用等方案，與其他任務(wù)親密協(xié)調(diào)進(jìn)展 3可靠性任務(wù)必需遵照預(yù)防為主 4可靠性管理應(yīng)注重和加強(qiáng)信息任務(wù)和缺點(diǎn)報告、分析和糾正措施系統(tǒng) 5貫徹可靠性維修性等規(guī)范和法規(guī) 6嚴(yán)厲技術(shù)形狀 7堅(jiān)持一次勝利的原那么 8嚴(yán)厲進(jìn)展可靠性評審 .五、可靠性管理2、可靠性管理的根本職能、對象和方法 * 可靠性管理任務(wù)是運(yùn)用反響控制實(shí)際去建立和運(yùn)轉(zhuǎn)一個管理系統(tǒng)，經(jīng)過管理系統(tǒng)的有效運(yùn)轉(zhuǎn)，保證可靠性維修性要求的實(shí)現(xiàn)。