可靠性基礎(chǔ)知識講解課件

1、第五章 可靠性基礎(chǔ)知識（中級）上海質(zhì)量教育培訓(xùn)中心2005年第一節(jié) 可靠性的基本概念一、故障（失效）及其分類1. 故障：產(chǎn)品或產(chǎn)品的一部分不能或?qū)⒉荒?完成預(yù)定功能的事件或狀態(tài)2故障分類 故障的規(guī)律早期故障、偶然故障、耗損故障 故障的后果致命性故障、非致命性故障 故障的統(tǒng)計(jì)特性獨(dú)立故障、從屬故障二、可靠性1可靠性：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。 可靠性的概率度量稱為可靠度2產(chǎn)品可靠性分類： 固有可靠性 可靠性 使用可靠性 基本可靠性 可靠性 任務(wù)可靠性三、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(jìn)行維修時，保持或恢復(fù)執(zhí)行規(guī)定狀態(tài)的能力。 維修性是產(chǎn)

2、品的一種特性；與產(chǎn)品可靠 性密切相關(guān)四、保障性 系統(tǒng)（裝備）的設(shè)計(jì)特性和計(jì)劃的保障資源滿足平時和戰(zhàn)時使用要求的能力。 包括兩個方面的含義：與裝備保障有關(guān)的 設(shè)計(jì)特性；保障資源的充足和適用程度。五、軟件可靠性 產(chǎn)品可靠性有兩部分構(gòu)成：硬件可靠性及軟件 可靠性 與軟件可靠性有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)：IEC 60300-3-6軟件可信性應(yīng)用指南IEC 61713軟件生存期的軟件可信性應(yīng)用指南六、可用性和可信性的概念1可用性 可用性是產(chǎn)品可靠性、維修性和維修保 障的綜合反映2可信性 可信性是一個集合術(shù)語，用來表示可用性及其影響因素：可靠性、維修性、維修保障。七、可靠度函數(shù)、累積故障（失效）分布函數(shù)1可靠度可靠度：R

3、(t) 2累積故障分布函數(shù)：F(t)3故障密度函數(shù)：f(t)八、可靠性與維修性的常用度量（一）可靠度（二）故障（失效）率 故障率的單位1菲特（fit）=10-9/小時（三）平均失效（故障）前時間（MTTF） 當(dāng)產(chǎn)品的壽命分布服從指數(shù)分布（四）平均故障間隔時間（MTBF）1 （其中T為總試驗(yàn)時間） 2完全修復(fù)的產(chǎn)品（五）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)量要求的時間長度。（六）平均修復(fù)時間（MTTR）式中ti：第i次修復(fù)時間n：修復(fù)次數(shù)九、浴盆曲線1早期故障期 2偶然故障期 3耗損故障期維修后故障率下降耗損故障偶然故障早期故障t規(guī)定的故障率AB使用壽命十、可靠性與產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)系 性

4、能指標(biāo) 產(chǎn)品質(zhì)量 專門特性（包括可靠性、維 修性、保障性等）第二節(jié) 基本可靠性設(shè)計(jì)與分析技術(shù)一、可靠性設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容 規(guī)定定性定量的可靠性要求 建立可靠性模型 可靠性分配 可靠性預(yù)計(jì) 可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 耐環(huán)境設(shè)計(jì) 元器件選用與控制 電磁兼容設(shè)計(jì) 降額設(shè)計(jì)與熱設(shè)計(jì) 可靠性模型 串聯(lián)模型：組成產(chǎn)品的所有單元中任一單 元發(fā)生故障都會導(dǎo)致整個產(chǎn)品 故障 并聯(lián)模型：組成產(chǎn)品所有單元同時工作時， 只要有一個單元不發(fā)生故障，產(chǎn) 品就不會故障，亦稱貯備模型式中Ri(t)與i(t)第i單元的可靠度與故障率； Rs(t)與s(t)第i單元的可靠度與故障率；二、可靠性分配 在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，將產(chǎn)品的可靠性定量要求按規(guī)定

5、的準(zhǔn)則分配到規(guī)定的產(chǎn)品層次的過程。 常用方法：評分分配法；比例分配法 評分分配法 選擇故障率入為分配參數(shù)，主要考慮四個影響因素：復(fù)雜度：組成分系統(tǒng)的元器件數(shù)數(shù)量及組裝 調(diào)試的難易程度技術(shù)成熟度：分系統(tǒng)的技術(shù)水平和成熟程度重要度：分系統(tǒng)的重要性環(huán)境條件：分系統(tǒng)所處環(huán)境條件 每個因素的分值在1-10之間分配公式：（1）（2）（3）（4）三、可靠性預(yù)計(jì) 根據(jù)產(chǎn)品各組成部分的可靠性預(yù)測產(chǎn)品在規(guī) 定的工作條件下的可靠性 常用方法：元器件計(jì)數(shù)法；應(yīng)力分析法 元器件計(jì)數(shù)法預(yù)計(jì)公式： 應(yīng)力分析法預(yù)計(jì)公式：（1）（2）（3）四、故障模式、影響及危害分析1. FMECA2. FMECA包括FMEA和CA FMEA

6、 CA3嚴(yán)酷度及其分類I類（災(zāi)難性故障）II類（致命性故障）III類（嚴(yán)重故障）IV類（輕度故障）4故障概率等級A級（經(jīng)常發(fā)生，大于總故障概率的0.2）B級（很可能發(fā)生，為總故障概率的0.10.2）C級（偶然發(fā)生，為總故障概率的0.010.1）D級（很少發(fā)生，為總故障概率的0.0010.01）E級（極不可能發(fā)生，小于總故障概率的0.001）（一）FMECA的實(shí)施步驟（1）掌握產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和功能的有關(guān)資料（2）掌握產(chǎn)品啟動、運(yùn)行、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)品及其功能和最低工作要求（5）按照產(chǎn)品功能方框圖畫出可靠性框圖（6）確定分析級別（7）描述故障模式、分析原因及影響

7、（8）找出故障的檢測方法（9）找出預(yù)防措施（10）確定嚴(yán)酷度（11）確定故障概率等級（12）填寫FMEA表，繪制危害性矩陣故障模式及影響分析表初始約定層次 任 務(wù) 審 核 第 頁共 頁約定層次 分析人員 批 準(zhǔn) 填表日期五、失效（故障）樹分析 FTA 故障樹分析的一般要求（1）故障樹分析的準(zhǔn)備工作（2）故障樹的建造（3）故障樹的定性分析（4）故障樹的定量分析（5）編寫故障樹分析報(bào)告六、維修性設(shè)計(jì)（1）簡化設(shè)計(jì)（2）可達(dá)性設(shè)計(jì)（3）標(biāo)準(zhǔn)化、互換性與模塊化設(shè)計(jì)（4）防差錯及識別標(biāo)志設(shè)計(jì)（5）維修安全性設(shè)計(jì)（6）故障檢測設(shè)計(jì)（7）維修中的人的因素工程設(shè)計(jì)第三節(jié) 可靠性試驗(yàn) 可靠性試驗(yàn)的概念 可靠性試

8、驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)，現(xiàn)場試驗(yàn)可靠性試驗(yàn)工程試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)可靠性增長試驗(yàn)可靠性測定試驗(yàn)可靠性鑒定試驗(yàn)可靠性驗(yàn)收試驗(yàn)一、環(huán)境應(yīng)力篩選二、可靠性增長試驗(yàn)三、加速壽命試驗(yàn)四、可靠性測定試驗(yàn)五、可靠性鑒定試驗(yàn)六、可靠性驗(yàn)收試驗(yàn)第五節(jié) 可信性管理（一）可信性管理應(yīng)遵循的原則（1）可信性設(shè)計(jì)與性能設(shè)計(jì)同步進(jìn)行（2）將可信性管理納入統(tǒng)一計(jì)劃（3）遵循預(yù)防為主、早期投入的方針（4）重視和加強(qiáng)信息工作與故障報(bào)告、分析、 糾正措施系統(tǒng)（5）貫徹可信性有關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)（6）嚴(yán)格技術(shù)狀態(tài)管理（7）堅(jiān)持一次成功的思想（8）嚴(yán)格進(jìn)行可信性評審二、可靠管理的基本職能、對象和方法1職能 計(jì)劃 組織 監(jiān)督 控制 指導(dǎo)2對象 產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)、使用過程中與可信性有關(guān)全部活動。3管理的基本方法管理的計(jì)劃管理的組織管理的監(jiān)督管理的控制三、建立故障報(bào)告、分析和糾正措施系統(tǒng) （FRACAS）1故障報(bào)告2故障