版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
1.1可靠性工程意義
1.2現(xiàn)代質(zhì)量觀念與可靠性
1.3可靠性與質(zhì)量管理區(qū)別與聯(lián)系
1.4可靠性工程發(fā)展歷程
1.5可靠性概念
1.6可靠性特點
1.7新產(chǎn)品研發(fā)—RMS規(guī)劃—系統(tǒng)綜合
1.8新產(chǎn)品研發(fā)—RMS內(nèi)容及方法第1講可靠性工程概論1.1可靠性(Reliability)工程意義軍工產(chǎn)品,質(zhì)量第一.問題未就此解決,裝備或系統(tǒng)的質(zhì)量問題依然強(qiáng)烈地擺在廣大研制人員的面前,不斷引人深思.所謂裝備或系統(tǒng)質(zhì)量問題,說到底就是系統(tǒng)可靠性問題.(1)可靠性工作——特殊時代需要21世紀(jì)是空間時代。有人和無人空間工程,如通信衛(wèi)星、載人空間軌道實驗室、宇宙飛船等都要求有很高可靠性。武器裝備是一種特殊用途產(chǎn)品。飛機(jī)發(fā)動機(jī)在空中因故障而“停車”,駕駛員在空中彈射救生失敗,機(jī)毀人亡;坦克、火箭炮。復(fù)雜系統(tǒng)可靠性可給人類帶來戰(zhàn)爭災(zāi)難。1979年與1980年間美國戰(zhàn)略預(yù)警系統(tǒng)曾三次因計算機(jī)出故障而發(fā)出警報。對于核電、化工等涉及安全性的特殊領(lǐng)域,對設(shè)備可靠性、安全性要求更為突出。烏克蘭的切爾諾貝利核電站(1986年)。福島核電站泄漏。概率風(fēng)險評價,確保能定量評定可靠性。(2)迎取合同關(guān)鍵——可靠性指標(biāo)高附加值產(chǎn)品競爭實質(zhì)上是可靠性競爭。投標(biāo)和簽定合同中開始采用可靠性指標(biāo)。新研制裝備或系統(tǒng)必須有定量可靠性要求??傃b提出“以可靠性為中心的訂購驗收,以可靠性為中心的維修和以可靠性為中心的貯存保管”。明確產(chǎn)品必須要有可靠性指標(biāo)。《裝備研制與可靠性通用大綱》,詳細(xì)規(guī)定裝備研制中如何開展可靠性工作。成為研制合同中不能回避重要內(nèi)容。民用產(chǎn)品走向國際化第一指標(biāo)要求——可靠性指標(biāo)。(3)復(fù)雜程度增加——需要可靠性產(chǎn)品和系統(tǒng)規(guī)模日益增大,組成產(chǎn)品和系統(tǒng)元件個數(shù)急劇增加,產(chǎn)品復(fù)雜性(Complexity)增加。主戰(zhàn)坦克普遍增加了以計算機(jī)為中心的火控系統(tǒng),雙向穩(wěn)定器,自動裝彈機(jī),自動滅火系統(tǒng),紅外、微光、激光和熱成像等觀瞄裝置,增加數(shù)以千計接點和焊點,元件和零件。波音747噴氣客機(jī)有4500000個部件。產(chǎn)品復(fù)雜性增加對系統(tǒng)可靠性影響很大,隨著系統(tǒng)復(fù)雜性增加,可靠性迅速下降。智能化水平提高,提高了可操作性,但帶來了軟件可靠性的問題日益突出。(4)特殊環(huán)境條件——需要可靠性特殊環(huán)境要求的產(chǎn)品和系統(tǒng),能否經(jīng)得起惡劣使用環(huán)境而正常工作。武器裝備既要在500C高溫環(huán)境下工作,還要在-400C低溫下工作。高溫會引起熱老化,使絕緣失效;低溫會引起零件體積縮小,使結(jié)構(gòu)損壞,運(yùn)動件磨損加??;沙塵會引起堵塞;潮濕會引起電腐蝕,使機(jī)械強(qiáng)度降低……。同一裝置,在實驗室條件下,單位時間內(nèi)失效數(shù)為1,在野外地面上使用則為2,軍艦上使用則為10,飛機(jī)上使用則為20。武器裝備定型時幾進(jìn)幾出靶場,往往都有可靠性問題(三代坦克),而可靠性問題相當(dāng)多是由使用環(huán)境惡劣所致。(5)市場競爭關(guān)鍵——需要可靠性美國人聲稱,今后能競爭存留于世界市場的只有那些能掌握自己產(chǎn)品可靠性的企業(yè)。日本人斷言,今后產(chǎn)品競爭的焦點是可靠性。優(yōu)勢產(chǎn)品的核心就是可靠性,產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性提高到與國際接軌的水平,走向國際高科技公司——必須樹立質(zhì)量與可靠性的觀念。(6)提高產(chǎn)品可靠性,效益明顯可靠性工程是一門減少全壽命周期費(fèi)用的最有效和最經(jīng)濟(jì)的科學(xué)。據(jù)統(tǒng)計裝備研制費(fèi)比采購費(fèi)比后勤維修保障費(fèi)等于1:3:6。迫使設(shè)計思想發(fā)生變化,從單純的性能設(shè)計轉(zhuǎn)變至效能設(shè)計。可靠性經(jīng)濟(jì)效益不僅僅孕育于未來,大量報償將在使用后降低保障費(fèi)形式得到,研制中可以直接減少樣機(jī)研制的次數(shù),減少一輪樣機(jī),不僅節(jié)省大量資金而且節(jié)省時間。民品可靠性經(jīng)濟(jì)效益更是顯而易見的,增加市場競爭能力,增加產(chǎn)量,減少“三包”費(fèi)用和“賠償”費(fèi)用都是直接效益。(1)現(xiàn)代質(zhì)量觀念過去狹隘的質(zhì)量觀念轉(zhuǎn)向現(xiàn)代的全面質(zhì)量觀念?,F(xiàn)代質(zhì)量觀念認(rèn)為,產(chǎn)品質(zhì)量是滿足使用要求的特性綜合。質(zhì)量目標(biāo)包含了七個基本指標(biāo),即系統(tǒng)性能特性、專門特性(可靠性、維修性、安全性)、經(jīng)濟(jì)性、時間性、適應(yīng)性等方面,是系統(tǒng)滿足使用要求的特性總和。系統(tǒng)的性能特性,用性能指標(biāo)來描述;
系統(tǒng)專門特性,描述了系統(tǒng)保持規(guī)定性能指標(biāo)能力,包括系統(tǒng)可靠性、維修性、保障性、安全性、測試性等;經(jīng)濟(jì)性即系統(tǒng)具有合理的壽命周期費(fèi)用,指在系統(tǒng)整個壽命期內(nèi),為獲取并維持系統(tǒng)的運(yùn)營所花費(fèi)總費(fèi)用;時間性是指產(chǎn)品或系統(tǒng)應(yīng)在一定時間內(nèi)滿足用戶對產(chǎn)品交貨期和數(shù)量要求,這兩個質(zhì)量特性均反映了產(chǎn)品的競爭能力,稱為外延質(zhì)量特性;適應(yīng)性反映了系統(tǒng)滿足用戶需求、符合市場需要的能力。(2)可靠性、維修性、安全性可靠性(Reliability),維修性(Maintainability);保障性(Supportability),安全性(Safety),測試性(Testability)。1.2現(xiàn)代質(zhì)量觀念與可靠性(3)系統(tǒng)設(shè)計思想與優(yōu)化權(quán)衡系統(tǒng)的效能就是系統(tǒng)在規(guī)定的條件下滿足給定定量特征和服務(wù)要求的能力。它是系統(tǒng)可用性、可信性及固有能力的綜合反映。E=A*D*CE——系統(tǒng)效能(Effectiveness);A可用性(Availability);D可信性(Dependability);C固有能力(Capability)??捎眯裕ˋ)表示設(shè)備完好,即系統(tǒng)在任一隨機(jī)時刻需要開始執(zhí)行任務(wù)時,處于工作或可使用狀態(tài)的程度,即系統(tǒng)“開則能動”的能力。它是系統(tǒng)可靠性和維修性(含保障性、測試性等)的函數(shù),即A=(R,M)??尚判裕―)表示任務(wù)成功,是指系統(tǒng)在任務(wù)開始時可用性給定的情況下,在規(guī)定的任務(wù)剖面中的任一隨機(jī)時刻,能夠使用且能完成規(guī)定功能的能力,即系統(tǒng)“動則成功”的能力。它是系統(tǒng)可靠性和維修性(含保障性、測試性等)的函數(shù)。固有能力(C)是系統(tǒng)在給定的內(nèi)在條件下,滿足給定的定量特性要要求的自身能力,如速度、加速度、功率、距離等??捎眯裕ˋ)、可信性(D)均為可靠性(R)、維修性(M)、固有能力(C)的函數(shù),即E=(R,M,C)。系統(tǒng)的壽命周期費(fèi)用(LifeCycleCosts,以下簡稱LCC),是指在系的整個壽命周期內(nèi),為獲取并維持系統(tǒng)的運(yùn)營(包括處置)所花費(fèi)的總費(fèi)用。它包括硬件、軟件的研制費(fèi)、生產(chǎn)費(fèi)、后勤保障費(fèi)用,以及在研制、采辦、使用、技術(shù)保障和處置過程中所需的各種人員費(fèi)用。不同的系統(tǒng),其壽命周期費(fèi)用構(gòu)成不完全相同,各構(gòu)成成分間的比例關(guān)系也不完全一樣。壽命周期費(fèi)用的主要構(gòu)成因素,表示了它們在壽命周期內(nèi)的分布情況。實踐表明,在壽命周期費(fèi)用中,使用費(fèi)用(使用維修與保障費(fèi)用)所占的比例越來越大?,F(xiàn)代系統(tǒng)設(shè)計思想轉(zhuǎn)變主要體現(xiàn)在對三個概念延伸上:①性能向效能的延伸,體現(xiàn)了從性能特性向系統(tǒng)全面特性(性能特性+專門特性)的延伸;②采購費(fèi)用向壽命周期費(fèi)用的延伸,體現(xiàn)了對系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性的考慮更加全面完善③權(quán)衡對象的延伸,從“花最少的錢實現(xiàn)性能最好的系統(tǒng)”延伸到“以最小的壽命周期費(fèi)用實現(xiàn)效能最好的系統(tǒng)”。三個概念上延伸,體現(xiàn)了系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo)根本性變化,它所帶來的影響是全局性的?,F(xiàn)代系統(tǒng)設(shè)計思想與傳統(tǒng)設(shè)計思想的簡單比較項目現(xiàn)代系統(tǒng)設(shè)計思想傳統(tǒng)設(shè)計思想產(chǎn)品定位市場牽引,用戶需求工程師及領(lǐng)導(dǎo)者的意見系統(tǒng)綜合方式一開始就進(jìn)行系統(tǒng)性能與專門特性的綜合重視性能,忽視系統(tǒng)綜合工作量投入研制初期投入較多,研制后期投入較少,所需總投入較少研制初期投入較少,研制后期投入較多,所需總投入較多更改次數(shù)研制初期更改較多,研制后期更改較少,更改代價較小研制初期投入較少,研制后期更換較多,會出現(xiàn)局部甚至全局重新設(shè)計,更改代價較大設(shè)計目標(biāo)及評價標(biāo)準(zhǔn)滿足用戶需求,質(zhì)量穩(wěn)定性好滿足驗收標(biāo)準(zhǔn),質(zhì)量波動性大工作姿態(tài)主動尋找故障、預(yù)防故障發(fā)生被動等待、解決故障問題經(jīng)濟(jì)社會效益低成本、高質(zhì)量、適銷對路很難全部滿足用戶需求,可能會產(chǎn)生合格的“廢品”聯(lián)系:共同目的是為了設(shè)計、制造出品質(zhì)優(yōu)良的產(chǎn)品。區(qū)別:(1)內(nèi)容定位不同質(zhì)量管理:是以生產(chǎn)過程為中心,控制產(chǎn)品性能特性參數(shù)不要超出管理工程界限,以出廠合格率指標(biāo)進(jìn)行評定——以制造過程程序化、規(guī)范化為目標(biāo),試圖通過使工序穩(wěn)定來提高質(zhì)量。可靠性管理:通過試驗和現(xiàn)場使用信息反饋,以設(shè)計、預(yù)測事前分析技術(shù)為中心,預(yù)防故障發(fā)生,保證可靠性目標(biāo)實現(xiàn)——包括設(shè)計、試驗、制造、維修、服務(wù)等各個部門參與的全過程管理——研究消除故障對策,要在論證和設(shè)計中就采取措施防止缺陷發(fā)生。質(zhì)量管理更多考慮“今天質(zhì)量”,可靠性考慮“明天的質(zhì)量”。(2)發(fā)展歷程不同1.3可靠性與質(zhì)量管理的區(qū)別與聯(lián)系(3)基本功能不同質(zhì)量管理:(1)在制造階段,要保證工藝技術(shù)條件可以達(dá)到,審定材料選擇,審定公差,保證正確地更改圖紙,通過進(jìn)行工序研究,使工藝過程符合技術(shù)要求。確定生產(chǎn)設(shè)備和各道工序能力,執(zhí)行工序檢查和監(jiān)督,調(diào)查失控原因,并立即采取措施,評定生產(chǎn)工人操作能力,準(zhǔn)備要制造零件、元件、部件和產(chǎn)品管理圖。(2)檢驗,包括工序檢驗和供應(yīng)檢驗,最后檢驗和產(chǎn)品檢驗。要保證所有零部件都正確裝配,按正確順序,具有正確配合位置,編制檢驗標(biāo)準(zhǔn)、手冊、程序、檢查偶然性缺陷原因,報告檢驗結(jié)果,采取糾正措施,處理不合格品。(3)成品試驗,評定其質(zhì)量。可靠性工程:(1)確定產(chǎn)品的可靠性和維修性指標(biāo)。(2)為達(dá)到可靠性和維修性要求而進(jìn)行的可靠性和維修性設(shè)計。(3)進(jìn)行定性和定量的可靠性分析。(4)進(jìn)行可靠性增長試驗,鑒定試驗和驗收試驗。(5)評價產(chǎn)品可靠性。美國:可靠性工程誕生地俄羅斯:理論與實用日本:極具特色,重視故障分析歐洲:貫徹標(biāo)準(zhǔn),強(qiáng)調(diào)可信性中國:改革開放后,發(fā)展迅速1.4可靠性工程發(fā)展歷程40到50年代——可靠性工程形成時期1952年美國國防部成立了電子設(shè)備可靠性咨詢小組,對電子產(chǎn)品設(shè)計、制造、貯存、運(yùn)輸、使用等各方面問題進(jìn)行深入調(diào)查研究,經(jīng)過5年時間努力,1957年6月發(fā)表《軍用電子設(shè)備可靠性報告》,成為美國可靠性工程發(fā)展奠基性文件。制定許多可靠性指標(biāo)、規(guī)范等。如《電子設(shè)備可靠性》、《電子設(shè)備可靠性保證大綱》等。60年代——可靠性工程全面發(fā)展時期(1)改善可靠性管理,建立可靠性研究機(jī)構(gòu)。1965年美國防部頒布MIL—STD—785《系統(tǒng)與設(shè)備可靠性大綱》1969年修改為MIL—STD—785A(2)制定可靠性試驗標(biāo)準(zhǔn),發(fā)展新的試驗方法。1963年頒布MIL—STD—781《可靠性試驗(指數(shù)分布)》,1965年改為781A,1967年進(jìn)一步修改為781B,并改名為《可靠性鑒定試驗及產(chǎn)品驗收試驗(指數(shù)分布)》(3)發(fā)展新的可靠性預(yù)計技術(shù)。1962年頒布MIL—HDBK—217《電子設(shè)備可靠性預(yù)計》,1965年修改為217A,1979年修改為217C,被人們譽(yù)為電子設(shè)備可靠性的“圣經(jīng)”。1961年頒布MIL—STD—756《可靠性模型的建立與可靠性預(yù)計》,1963年修改為756A。60年代初,美國還頒布MIL—STD—721《可靠性和維修性術(shù)語的定義》。(4)開展失效物理研究,發(fā)展新的失效模式分析技術(shù)。1962年召開了第一屆電子設(shè)備失效物理年會,1967年改名為可靠性物理年會,深入研究設(shè)備失效的機(jī)理,制定了MIL—STD—1629《故障模式、影響及危害度分析程序》。對安全性也深入研究并制定了MIL—STD—822《系統(tǒng)及有關(guān)分系統(tǒng)、設(shè)備的安全性大綱》。(1)美國可靠性工程發(fā)展歷程(5)重視維修性研究。1963年頒布MIL—STD—470《維修性大綱要求》,1966年頒發(fā)MIL—STD—471《維修性鑒定、驗收及評價》和維修性手冊MIL—HDBK—472《維修性預(yù)計》,出現(xiàn)了以可靠性為中心的維修性理論。(6)創(chuàng)建可靠性教育。60年代后期,美國40%的大學(xué)都設(shè)置了可靠性課程,培養(yǎng)了大批包括碩士和博士在內(nèi)的各種可靠性工程技術(shù)專家。70年代——可靠性工程進(jìn)入成熟期,得到深入發(fā)展(1)建立統(tǒng)一的可靠性管理機(jī)構(gòu),1978年2月成立了直屬三軍聯(lián)合后勤司令部領(lǐng)導(dǎo)的可靠性、可用性和維修性聯(lián)合技術(shù)協(xié)調(diào)組,該組下設(shè)系統(tǒng)管理,電子設(shè)備實際,電子設(shè)備試驗,機(jī)械設(shè)備設(shè)計,機(jī)械設(shè)備試驗和維修等六個分組,統(tǒng)一組織,協(xié)調(diào)國防部內(nèi)各種可靠性工作,制定可靠性工作的政策和指導(dǎo)性文件。(2)成立全國統(tǒng)一的可靠性數(shù)據(jù)交換網(wǎng)。1970年正式成立政府—工業(yè)部門數(shù)據(jù)交換網(wǎng),到1980年已有220個政府機(jī)構(gòu)和404個工業(yè)組織參加該交換網(wǎng)。(3)重視機(jī)械可靠性研究。(4)改善可靠性設(shè)計及試驗方法。計算機(jī)可靠性輔助設(shè)計,研究設(shè)備可靠性預(yù)計的軟件包,研究非電子設(shè)備的可靠性設(shè)計與試驗方法。1977和1978年先后成立機(jī)械設(shè)備可靠性設(shè)計及可靠性試驗研究組織,研究機(jī)械設(shè)備的可靠性。制定相應(yīng)的新設(shè)計程序和試驗程序。在可靠性試驗中采用綜合環(huán)境應(yīng)力試驗,加強(qiáng)環(huán)境應(yīng)力篩選試驗,發(fā)展可靠性增長試驗,1978年頒布MIL—STD—1635《可靠性增長試驗》。(5)廣泛運(yùn)用以可靠性為中心的維修思想以及自測試設(shè)備,提高維修水平。(6)開展軟件可靠性研究。軟件同樣存在可靠性問題。于是1978年成立三軍軟件可靠性技術(shù)協(xié)調(diào)組來負(fù)責(zé)國防部范圍內(nèi)的可靠性研究與協(xié)調(diào)工作。(7)制定產(chǎn)品責(zé)任法。產(chǎn)品責(zé)任(PL)問題是指不可靠使消費(fèi)者蒙受損失,從而到法庭上起訴、為賠償損害而爭執(zhí)的問題。為此制定產(chǎn)品責(zé)任法,使企業(yè)更感到可靠性的重要性。據(jù)1975年美國《質(zhì)量進(jìn)展》雜志的預(yù)測,由于PL問題,當(dāng)年請求賠償金額達(dá)500億美圓。80年代——可靠性工程更受重視和成熟
美國從實踐中認(rèn)識到過去裝備過分追求先進(jìn)的性能而對可靠性和維修性仍然重視不夠,致使裝備完好率下降和后勤保障費(fèi)用大幅度猛增。這一教訓(xùn)使美國國防部技術(shù)政策發(fā)生了變化,即從過分追求先進(jìn)性能轉(zhuǎn)變?yōu)閺?qiáng)調(diào)可靠性和維修性。于是國防部制定第一個可靠性及維修性條令,即1980年正式頒布的5000.40條令《可靠性及維修性》。該條令規(guī)定發(fā)展各種武器的可靠性和維修性政策,規(guī)定國防部各部門對可靠性及維修性的職責(zé),規(guī)定所有武器裝備從一開始就要考慮可靠性和維修性,條令還規(guī)定武器裝備可靠性應(yīng)包括可用性,任務(wù)可靠性,維修人力和后勤支援四個方面的指標(biāo)。標(biāo)準(zhǔn)代號標(biāo)準(zhǔn)名稱頒發(fā)日期MIL—STD—721C可靠性及維修性的術(shù)語定義1981.6.21MIL—STD—756B可靠性模型及預(yù)計1981.11.18MIL—STD—785B系統(tǒng)及設(shè)備研制與生產(chǎn)階段可靠性大綱1980.9.15MIL—STD—1629A模式、影響及危害分析程序1980.11.24MIL—HDBK—189可靠性增長管理1981.2.13MIL—HDBK—217D電子設(shè)備的可靠性預(yù)計1982.2.15MIL—STD—781D工程研制鑒定及生產(chǎn)的可靠性試驗1987美國80年代頒布的可靠性軍用標(biāo)準(zhǔn)及手冊90年代后——系統(tǒng)可靠性工程
認(rèn)識觀念的轉(zhuǎn)變:80年代,從一條腿(傳統(tǒng)性能)粗,一條腿(工程專業(yè))細(xì),變成兩條腿走路。完成了從只重視性能到重視效能的轉(zhuǎn)變。采辦管理部門也把性能、費(fèi)用、進(jìn)度和R&M&S特性并列為招標(biāo)書與型號研制中必須予以控制的、同等重要的4個要素。
RMS并行工程:90年代,發(fā)展出了最新的“并行工程”(ConcurrentEngineering)技術(shù),使裝備的設(shè)計過程、生產(chǎn)過程和使用保障過程并行地、交互作用地進(jìn)行。從而極大地改善了裝備的性能和質(zhì)量,并顯著地降低了LCC和研制周期;同時也進(jìn)一步確立了工程專業(yè)綜合和專業(yè)工程部門在型號研制中的重要地位。
研究難點和熱點:機(jī)械可靠性(特點)、軟件可靠性。人的可靠性一直是一個非?;钴S的研究領(lǐng)域——人的行為可靠性、特別是人機(jī)接口技術(shù)的研究。微機(jī)械系統(tǒng)和微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)——可靠性問題也引起了人們的關(guān)注。
技術(shù)和方法進(jìn)步:發(fā)展了新的可靠性設(shè)計技術(shù)、分析技術(shù)、評估技術(shù)等。重視可靠性試驗技術(shù)??煽啃灶A(yù)計方法是可靠性工程技術(shù)領(lǐng)域爭論最多的一個話題,過去30年中,國外一直占主導(dǎo)地位的可靠性預(yù)計方法是MIL-HDBK-217。美國國防部已經(jīng)放棄了對該手冊的維護(hù)和更新,許多人已開始懷疑用該方法進(jìn)行可靠性預(yù)計的準(zhǔn)確性。而可靠性預(yù)計作為產(chǎn)品可靠性的一個重要工作項目又是不可缺少的,在這種形勢下,美國可靠性分析中心(RAC)推出一種新的可靠性預(yù)計方法,并編制了相應(yīng)的軟件工具,稱為PRISM。俄羅斯早在1958年就曾統(tǒng)計過因產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性問題而損失1500—2000億盧布,認(rèn)識到了可靠性工程的重要性。俄羅斯可靠性工作的特點:一、重視對工程師普及可靠性知識,建立在總工程師領(lǐng)導(dǎo)下的可靠性工作機(jī)構(gòu),并把可靠性工作機(jī)構(gòu)設(shè)在質(zhì)量管理部門;二、重視可靠性理論研究,俄羅斯不僅培養(yǎng)了一批如莫戈洛夫、斯米爾諾夫和馬爾可夫那樣著名的統(tǒng)計學(xué)家和可靠性理論專家,而且不少成果為世界公認(rèn),如馬爾可夫過程就是可靠性維修性研究中常用的工具;三、注意研究實用的可靠性方法,如設(shè)計中采用降額與冗余以彌補(bǔ)蘇聯(lián)電子元器件可靠性較差的不足;四、積極吸收和引用美國的經(jīng)驗和標(biāo)準(zhǔn);五、俄羅斯對機(jī)械可靠性理論和方法都做較深入的研究,不少研究著作為各國轉(zhuǎn)載;六、重視可靠性信息工作,使用戶和主管工業(yè)部門有機(jī)聯(lián)系起來,及時分析產(chǎn)品的可靠性變化趨勢,評定可靠性對策的有效性。(2)俄羅斯可靠性工程發(fā)展歷程日本可靠性工作特點有四:一、把重點放在民用工業(yè)產(chǎn)品,不拘于理論意義,采取實用化應(yīng)用可靠性觀點。這一點可以從我國近幾年翻譯的日本可靠性書籍中明顯看出。二、日本在成功的質(zhì)量管理基礎(chǔ)上引入可靠性工程,兩者緊密結(jié)合,效果十分顯著,歐美等國都贊嘆不如。三、日本可靠性主要是各大企業(yè)自成體系保證,企業(yè)有內(nèi)控的可靠性指標(biāo)和試驗及評定的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。對提高可靠性,企業(yè)都有明確的目標(biāo)。比如對電子產(chǎn)品就著重于消除早期故障,對半導(dǎo)體和集成電路都制定了專門的可靠性保證計劃。對機(jī)械產(chǎn)品則解決壽命和耐久性問題,重點放在關(guān)鍵零部件的設(shè)計與試驗的可靠性保證上。四、日本非常重視可靠性技術(shù)的啟蒙和培訓(xùn)工作,他們認(rèn)為只有職工具有優(yōu)秀的素質(zhì),產(chǎn)品才能達(dá)到高可靠的水平。除了高校開設(shè)可靠性工程課外,全國不少學(xué)術(shù)組織設(shè)立可靠性研究會,對可靠性技術(shù)普及起了重要作用。(3)日本可靠性工程發(fā)展歷程歐洲:英國1966年起出版可靠性序列標(biāo)準(zhǔn),如頒發(fā)BS5760《設(shè)備、系統(tǒng)、元件可靠性標(biāo)準(zhǔn)》,闡明可靠性管理程序和試驗方法,工程應(yīng)用實例。法國在國立通訊研究所成立“可靠性中心”,進(jìn)行數(shù)據(jù)收集分析研究工作。1963年法國開始出版《可靠性》雜志。歐洲是最早實施ISO9000系列國家,ISO9001至9003主要是由英國起草。制定了ISO90004“可信性管理的實施”,對復(fù)雜系統(tǒng)可信性進(jìn)行管理規(guī)定??尚判允怯靡悦枋隹捎眯约捌溆绊懸蛩兀嚎煽啃浴⒕S修性和維修保障特性的一個集合用語??尚判约夹g(shù)包含了廣泛工程和管理專業(yè),用以控制產(chǎn)品在其壽命周期中可信性,以便能保證產(chǎn)品有健壯質(zhì)量。(4)歐洲可靠性工程發(fā)展歷程1)相繼建立可靠性研究機(jī)構(gòu)。信息產(chǎn)業(yè)部五所,北航可靠性研究所,機(jī)械院可靠性中心,船總可靠性中心,兵總質(zhì)量與可靠性中心,能源部可靠性研究中心等。在研究所、工廠和院校成立的可靠性研究組織已難以統(tǒng)計。2)建立可靠性數(shù)據(jù)交換網(wǎng)和數(shù)據(jù)。1980年成立的全國電子產(chǎn)品可靠性數(shù)據(jù)交換網(wǎng),已有142個單位申請參加交換網(wǎng)。1988年底在北航成立國防科工委航空裝備質(zhì)量與可靠性信息交換網(wǎng)。中船總和兵器工業(yè)總公司也成立了質(zhì)量與可靠性信息中心。3)加緊制定可靠性標(biāo)準(zhǔn)。國家技術(shù)監(jiān)督局十分重視可靠性標(biāo)準(zhǔn)的制定和貫徹,已頒發(fā)一批可靠性標(biāo)準(zhǔn),如GB3187《可靠性基本名詞術(shù)語及定義》,GB1772《電子元器件失效率試驗方法》,GB2689.1《恒定應(yīng)力壽命試驗和加速壽命試驗方法總則》,GB2689.2《壽命試驗和加速壽命試驗圖估計法》等。4)可靠性學(xué)術(shù)活動十分活躍,可靠性專業(yè)學(xué)術(shù)組織相繼成立。5)可靠性工程教育蓬勃發(fā)展。6)國防科工委重視裝備的可靠性,我國航天火箭的可靠性已為世界所矚目。(5)中國可靠性工程發(fā)展歷程變化和發(fā)展:從重視裝備性能、輕視可靠性,轉(zhuǎn)變?yōu)闃淞⒖煽啃耘c性能、費(fèi)用及進(jìn)度同等重要觀念,實現(xiàn)了觀念轉(zhuǎn)變。從分散管理、部門負(fù)責(zé)到集中統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo),完善了管理體系。從電子設(shè)備的可靠性研究開始到重視機(jī)械設(shè)備、光電設(shè)備及其他非電子設(shè)備可靠性研究,全面提高系統(tǒng)可靠性。從硬件可靠性研究到重視軟件可靠性研究,確保大型先進(jìn)復(fù)雜系統(tǒng)可靠性。從宏觀統(tǒng)計估算到微觀分析,更準(zhǔn)確確定產(chǎn)品故障模式、可靠性及壽命。計算機(jī)輔助可靠性分析設(shè)計,提高分析設(shè)計精度、縮短分析設(shè)計時間。從重視可靠性統(tǒng)計試驗到強(qiáng)調(diào)可靠性工程試驗,通過環(huán)境應(yīng)力篩選及可靠性增長試驗來暴露產(chǎn)品故障,進(jìn)而提高產(chǎn)品的可靠性。從單個可靠性參數(shù)指標(biāo)發(fā)展到多個參數(shù)和指標(biāo),完善參數(shù)和指標(biāo)體系。從以固有值作為系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)到強(qiáng)調(diào)以使用值作為指標(biāo),確保投入現(xiàn)場使用的系統(tǒng)具有規(guī)定的可靠性水平。(6)總結(jié)——變化和發(fā)展從工程角度出發(fā):可靠性可直觀定義為產(chǎn)品無故障完成任務(wù)的能力。從統(tǒng)計學(xué)的角度出發(fā):可靠性可直觀定義為產(chǎn)品在規(guī)定的時間和給定的條件下,無故障完成規(guī)定功能的能力。AGREE按國家標(biāo)準(zhǔn)GB3187—82,GJB451-90《可靠性基本名詞術(shù)語及定義》,可靠性定義為“產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。”這種能力以概率(可能性)表示,故可靠性也稱為可靠度。進(jìn)入90年代,1991年美國國防部指令DoDI5000.2《國防采辦管理政策和程序》把可靠性定義為“系統(tǒng)及其組成部分在無故障、無退化或不要求保障系統(tǒng)的情況下執(zhí)行其功能的能力。1.5可靠性概念產(chǎn)品:指作為單獨(dú)研究和分別試驗對象的任何元件、設(shè)備或系統(tǒng),可以是零件、部件,也可以是由它們裝配而成的機(jī)器,或由許多機(jī)器組成的機(jī)組和成套設(shè)備,甚至還把人的作用也包括在內(nèi)。規(guī)定條件:一般指的是使用條件,環(huán)境條件。包括應(yīng)力溫度、濕度、塵砂、腐蝕等,也包括操作技術(shù)、維修方法等條件。規(guī)定時間:是可靠性區(qū)別于產(chǎn)品其他質(zhì)量屬性的重要特征,一般可認(rèn)為可靠性是產(chǎn)品功能在時間上的穩(wěn)定程度。以數(shù)學(xué)形式表示的可靠性各特征量都是時間的函數(shù)。時間概念不限于一般的年、月、日、分、秒,也可以是與時間成比例的次數(shù)、距離。規(guī)定功能:要明確具體產(chǎn)品的功能是什么,產(chǎn)品喪失規(guī)定功能稱為失效,對可修復(fù)產(chǎn)品通常也稱為故障。能力:產(chǎn)品的失效或故障均具有偶然性,一個產(chǎn)品在某段時間內(nèi)的工作情況并不很好地反映該產(chǎn)品可靠性的高低,而應(yīng)該觀察大量該種產(chǎn)品的工作情況并進(jìn)行合理的處理后才能正確的反映該產(chǎn)品的可靠性,因此對能力的定量需用概率和數(shù)理統(tǒng)計的方法。
從應(yīng)用角度出發(fā),按產(chǎn)品可靠性形成,可靠性可分為固有可靠性和使用可靠性:固有可靠性是通過設(shè)計、制造賦予產(chǎn)品的可靠性.僅考慮承制方在設(shè)計和生產(chǎn)中能控制的故障事件,用于描述產(chǎn)品的設(shè)計和制造的可靠性水平;使用可靠性既受設(shè)計、制造的影響,又受使用條件的影響。綜合考慮產(chǎn)品設(shè)計、制造、安裝環(huán)境、維修策略和修理等因素,用于描述產(chǎn)品在計劃的環(huán)境中使用的可靠性水平。一般使用可靠性總低于固有可靠性。
從設(shè)計角度出發(fā):把可靠性分為基本可靠性及任務(wù)可靠性:基本可靠性:是指產(chǎn)品在規(guī)定的條件下,無故障的持續(xù)時間或概率。它反映了產(chǎn)品對維修人員的要求??紤]要求保障的所有故障的影響,用于度量產(chǎn)品無需保障的工作能力,包括與維修和供應(yīng)有關(guān)的可靠性,通常用平均故障間隔時間(MTBF)來度量;任務(wù)可靠性:產(chǎn)品在規(guī)定的任務(wù)剖面內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。它反映了產(chǎn)品對任務(wù)成功性的要求。僅考慮造成任務(wù)失敗的故障影響,用于描述產(chǎn)品完成任務(wù)的能力,通常用任務(wù)可靠度(MR)和致命性故障間隔任務(wù)時間(MTBCF)來度量。
從廣度出發(fā),可靠性有狹義和廣義兩種意義:狹義可靠性僅指產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。對“可靠性”一詞若不加以注明,均指狹義可靠性。廣義可靠性通常包含狹義可靠性和維修性等方面的內(nèi)容。產(chǎn)品在規(guī)定的維護(hù)修理使用條件下,產(chǎn)品在執(zhí)行任務(wù)期間某一時刻處于良好狀態(tài)的能力稱為廣義可靠性。維修性則是在規(guī)定條件下使用的產(chǎn)品在規(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)到能完成規(guī)定功能的能力。狹義可靠性和維修性兩方面的內(nèi)容合起來稱為有效性。有效性是指可維修產(chǎn)品在某時刻具有或維持規(guī)定功能的能力。1.6可靠性特點
可靠性綜合反映了一個產(chǎn)品的耐久性、無故障性、維修性、有效性和使用經(jīng)濟(jì)性等,可以用各種定量指標(biāo)表示。可靠性是產(chǎn)品一項重要質(zhì)量指標(biāo),具有質(zhì)量屬性,但又有其自身特點。第一個“規(guī)定”是指因使用工況和環(huán)境條件的不同,可靠性水平有很大差異。例如要求恒溫或凈化環(huán)境下使用的設(shè)備如果放到不同環(huán)境下工作,可靠性將會成倍地下降。第二個“規(guī)定”是指規(guī)定時間長短不同,其可靠性也不同。機(jī)電類產(chǎn)品功能、性能都有隨時間衰退特點。第三個“規(guī)定”是指因規(guī)定的產(chǎn)品功能判據(jù)不同,將得到不同的可靠性評定結(jié)果。例如,同一輛汽車,一種規(guī)定是只要汽車能行駛就算完成功能;另一種規(guī)定是即使汽車能行駛,但是若噪聲、油耗超標(biāo),或者發(fā)生螺絲松動、漏水、漏油等現(xiàn)象時也要算作故障,兩種判據(jù)下可靠性數(shù)值將有很大差異。(1)規(guī)定條件下可比性產(chǎn)品的功能和性能參數(shù),只要產(chǎn)品制成就能測定,在出廠前可進(jìn)行檢驗和考核,故一般稱為t=0(使用時間為零)的質(zhì)量。可靠性是指產(chǎn)品在規(guī)定時間內(nèi)保持功能的能力或保持功能時間,對它的評定要等產(chǎn)品使用之后,或通過模擬使用試驗后才能進(jìn)行,故稱為t>0質(zhì)量。分析評定產(chǎn)品可靠性有兩種方法,一是試驗,二是利用現(xiàn)場使用數(shù)據(jù)反饋,尤其是后者,是研究機(jī)電設(shè)備可靠性的主要途徑。(2)時間質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)可靠性和壽命有關(guān),和傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備壽命概念有些不同。可靠性并不是籠統(tǒng)地要求壽命長,而是強(qiáng)調(diào)在規(guī)定使用時間內(nèi)能否充分發(fā)揮其功能,即產(chǎn)品可用性??捎眯?可用時間/(可用時間+故障維修等不可用時間)×100%。提高可用性可以從兩個方面入手:保證產(chǎn)品在規(guī)定時間內(nèi)不出故障,少出故障;出了故障能迅速修復(fù),目的都是使設(shè)備不可利用時間降到最低程度,為此需提高產(chǎn)品無故障性或維修性。機(jī)電設(shè)備大多是可維修產(chǎn)品,對于某些部件要花費(fèi)很高成本提高壽命和可靠性,不如采用維修性設(shè)計,改進(jìn)維修策略等措施更為有效。(3)強(qiáng)調(diào)可用性產(chǎn)品無故障工作時間具有隨機(jī)特性。可利用概率統(tǒng)計理論估計整批產(chǎn)品可靠性。一般不能對整批產(chǎn)品逐個試驗,需要采用抽樣和截尾試驗等方式。抽樣試驗評定,有判定風(fēng)險問題,即以抽得子樣評定結(jié)果代表整批產(chǎn)品可靠性水平可信程度,稱作置信度。例如,一批產(chǎn)品可靠度的估計值大于90%,置信度為60%,即表示對該批產(chǎn)品抽樣試驗評定可靠度,若抽樣100次,將有60次評定可靠度結(jié)果是大于90%。(4)統(tǒng)計、抽樣特性產(chǎn)品可靠性可由多種指標(biāo)形式表示,它綜合表現(xiàn)了產(chǎn)品耐久性、無故障性、維修性、可用性和經(jīng)濟(jì)性。一般對于可以修理的復(fù)雜系統(tǒng)、機(jī)器設(shè)備,常用可靠度、平均無故障工作時間(MTBF)、平均修復(fù)時間(MTTR)、有效壽命、可用度和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。對于不能或者不予修理的產(chǎn)品,例如耗損件、元器件等,常用可靠度、可靠壽命、故障率、平均壽命(MTTF)??煽啃詮浹a(bǔ)了傳統(tǒng)質(zhì)量、壽命概念不足,表達(dá)了產(chǎn)品時間質(zhì)量特性,更符合實際使用目的要求。(5)指標(biāo)體系R&M&S大綱,是工程在研制階段過程中全部R&M&S工作的總體規(guī)劃,包括工程R&M&S目標(biāo)、要求,是一份綱領(lǐng)性文件。R&M&S計劃,是為落實大綱規(guī)定的目標(biāo)和任務(wù)而制訂的具體實施計劃。對目標(biāo)和任務(wù)進(jìn)行層層分解,直到可以執(zhí)行和控制;對R&M&S每項規(guī)定的活動在什么階段,什么時間完成,開始條件,結(jié)束標(biāo)志,由誰負(fù)責(zé),誰配合完成,輸入到何處,都應(yīng)詳細(xì)地說明和規(guī)定。在計劃中規(guī)定一系列檢查點、評審點,保證對計劃執(zhí)行情況監(jiān)控。大綱是計劃依據(jù),計劃是大綱具體化和實施保證;大綱是節(jié)目單,而計劃是每個節(jié)目的具體安排。對于不太復(fù)雜的產(chǎn)品,大綱和計劃可以合二為一。對于復(fù)雜的、研制周期長的產(chǎn)品,可以分階段制訂計劃。R&M&S要求和該工作項目對保證這些要求實現(xiàn)的作用以及資金、進(jìn)度的限制等條件,進(jìn)行權(quán)衡和取舍。應(yīng)把重點放在研制早期階段;計劃應(yīng)納入整個工程研制、生產(chǎn)計劃,并與其他方面的工作以及安全性和質(zhì)量保證等工作協(xié)調(diào)一致。1.7新產(chǎn)品研發(fā)—RMS規(guī)劃—系統(tǒng)綜合產(chǎn)品研發(fā)階段的可靠性保障產(chǎn)品全壽命過程的可靠性工作1.8新產(chǎn)品研發(fā)—RMS內(nèi)容及方法可靠性要求可靠性指標(biāo)可靠性設(shè)計與分析元器件的選擇與使用可靠性試驗生產(chǎn)與使用中的可靠性
可靠性工程的工作重點是:(a)明確用戶對產(chǎn)品可靠性的要求,產(chǎn)品使用、維修、儲存期間的自然環(huán)境以及保證產(chǎn)品能很好地完成任務(wù)的保障資源;(b)控制由于產(chǎn)品硬件、軟件和人的因素造成對產(chǎn)品可靠性的影響。預(yù)防設(shè)計缺陷,防止選擇不恰當(dāng)?shù)脑骷驮牧蠈煽啃缘挠绊懀瑴p少生產(chǎn)過程中的波動等;(c)采用可靠性增長技術(shù)使優(yōu)良的設(shè)計成熟起來;(d)采用規(guī)范化的工程途徑開展有效的可靠性工程活動。定性要求定量要求可靠性評定可靠性要求是
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- GB/T 45146-2024道路車輛氣壓及氣頂液制動系統(tǒng)試驗方法
- 北師大版八年級物理上冊《第一章物態(tài)及其變化》章末測試卷含答案
- 北師大版四年級上冊數(shù)學(xué)教案
- 農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式提升效益
- 能源大數(shù)據(jù)分析理論與實踐 課件 1.大數(shù)據(jù)概述
- 2024屆湖南省普通高中學(xué)高考仿真模擬化學(xué)試卷含解析
- 廈門市2024-2025學(xué)年度一學(xué)期高二年級質(zhì)量檢測數(shù)學(xué)試題(定稿)
- 2024高中地理第四章自然環(huán)境對人類活動的影響2全球氣候變化對人類活動的影響課時作業(yè)含解析湘教版必修1
- 2024高中生物第二章動物與人體生命活動的調(diào)節(jié)第4節(jié)免疫調(diào)節(jié)訓(xùn)練含解析新人教版必修3
- 2024高考?xì)v史一輪復(fù)習(xí)方案專題五當(dāng)今世界政治格局的多極化趨勢專題綜合測驗含解析人民版
- 噪聲監(jiān)測服務(wù)投標(biāo)方案
- 2023年中考語文備考之名著閱讀《經(jīng)典常談》思維導(dǎo)圖合集
- 2023年湘教版數(shù)學(xué)七年級下冊《整式的乘法》單元質(zhì)量檢測(含答案)
- 氣柜安裝工程施工方案
- GB/T 28750-2012節(jié)能量測量和驗證技術(shù)通則
- 分子生物學(xué)本基因組及基因組學(xué)概論
- 《人工智能》全冊配套課件
- 統(tǒng)編部編版四年級道德與法治下冊優(yōu)秀課件【全冊】
- 高職大專《體育與健康》課程標(biāo)準(zhǔn)
- 12月1日世界艾滋病日預(yù)防艾滋病講座PPT珍愛生命預(yù)防艾滋病PPT課件(帶內(nèi)容)
- 測量儀器自檢記錄表(全站儀)
評論
0/150
提交評論