可靠性設(shè)計(jì)基礎(chǔ)講課-可靠性、維修性、保障性基礎(chǔ)知識(shí)-2016

可靠性、維修性、保障性mliu@13991303863029-82665720教一樓北423室2021/5/91主要內(nèi)容一、特性的發(fā)展二、可靠性基礎(chǔ)知識(shí)三、維修性基礎(chǔ)知識(shí)四、保障性基礎(chǔ)知識(shí)五、可靠性維修性保障性的發(fā)展趨勢(shì)2021/5/92一、特性的發(fā)展軍事需求傳統(tǒng)特性距離精度功率殺傷力……廣義特性可靠性維修性保障性經(jīng)濟(jì)性……飛機(jī)研制生產(chǎn)使用保障退役……持續(xù)戰(zhàn)斗力硬件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)2021/5/93

可靠性

維修性

保障性40年代50年代70年代2021/5/94

德國(guó)在V-1火箭研制后期，提出并運(yùn)用了串聯(lián)系統(tǒng)理論，得出火箭系統(tǒng)可靠度等于所有元器件、零部件可靠度乘積的結(jié)論。根據(jù)可靠性乘積定律，計(jì)算出該火箭的可靠度達(dá)0.75。因此，V-1火箭成為第一個(gè)運(yùn)用系統(tǒng)可靠性理論的飛行器。

美國(guó)對(duì)運(yùn)往遠(yuǎn)東的航空無(wú)線(xiàn)電設(shè)備的可靠性問(wèn)題進(jìn)行了調(diào)查統(tǒng)計(jì)分析，找出主要原因是電子管的可靠性太差。于是，在1943年成立了電子管研究委員會(huì)，專(zhuān)門(mén)研究電子管的可靠性問(wèn)題。20世紀(jì)40年代被認(rèn)為是可靠性萌芽時(shí)期。2021/5/95二、可靠性基礎(chǔ)知識(shí)2.1基本概念什么是可靠性？

可靠性工程涉及面積廣，需要從科研、設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、制造、運(yùn)輸、貯存、直到使用和維護(hù)、管理等方面，進(jìn)行研究和實(shí)施的工作。2021/5/96可靠性工程涉及知識(shí)面廣1947年印度剛獨(dú)立，德里就發(fā)生了一些公共暴亂。一個(gè)少數(shù)民族團(tuán)體中的大部分人避難到被稱(chēng)為紅色堡壘的地方，這個(gè)地方是個(gè)被保護(hù)的區(qū)域。少部分人逃到另一個(gè)地區(qū)的修姆因廟里，這個(gè)廟臨近一個(gè)古建筑物。政府有責(zé)任提供食物給這些避難者。這個(gè)任務(wù)委托給了承包商。由于沒(méi)有任何關(guān)于避難人數(shù)的信息，政府被迫接收和付出承包商所提出的為避難者所購(gòu)買(mǎi)的各種日用品和生活保障品的賬單。政府的開(kāi)支看起來(lái)非常大，因而有人建議讓統(tǒng)計(jì)學(xué)家來(lái)求出紅色城堡中避難者的正確人數(shù)。（由于政治因素，團(tuán)體間對(duì)立，不能派人進(jìn)入統(tǒng)計(jì)人數(shù)。）2021/5/97知道的量是承包商開(kāi)出的米、豆類(lèi)、鹽的總量分別為：R，P，S。由消費(fèi)調(diào)查，每人每天所需這些食物的量分別為r,p,s（當(dāng)時(shí)，印度鹽的價(jià)格非常低。）2021/5/98如何獲得真實(shí)數(shù)據(jù)（抽樣）如果我們?nèi)フ{(diào)查官員，提出這樣一個(gè)問(wèn)題：“你行過(guò)賄或受過(guò)賄嗎？”恐怕我們得不到正確的答案！如何得到正確答案？？？2021/5/99對(duì)此，我們的另一種做法是列出如下兩個(gè)問(wèn)題（其中一個(gè)問(wèn)題是無(wú)關(guān)緊要的）：S:“你行過(guò)賄或受過(guò)賄嗎？”T:你的電話(huà)號(hào)碼的末尾數(shù)是偶數(shù)嗎？然后要求被提問(wèn)者擲一個(gè)硬幣，出現(xiàn)正面時(shí)要求正確回答S，出現(xiàn)反面時(shí)要求正確回答T。這時(shí)提問(wèn)者并不知道被問(wèn)者回答的是哪一個(gè)問(wèn)題，這個(gè)信息是保密的。從這些信息得到的答案可做如下估計(jì)推算出行賄受賄的人所占的真正比例。2021/5/910A=行賄受賄的干部的比率，是未知的要估算的參數(shù)；B=電話(huà)號(hào)碼末尾數(shù)為偶數(shù)的干部的比率，已知；P=回答“是”的干部的比率，已知。由上可知：

A+B=2P由此推出A的估計(jì)值為

A=2P-B2021/5/911科研數(shù)據(jù)的真實(shí)性？

可靠還是不可靠？

你們有辦法嗎？2021/5/912某科學(xué)家曾經(jīng)要求同事寫(xiě)出一個(gè)有50個(gè)H和T的假想序列，來(lái)證明H和T以1：1比率出現(xiàn)的理論，而且不要讓兩者看起來(lái)太接近以免讓人生疑。這個(gè)同事給出了如下的序列，其中含有29個(gè)H，21個(gè)T。

THTHTHHTHHHTTHTHTHHHTHHHTHTHTTHHTTHTTHHHHHTTHTTHHHTHHTTHHHTH“二次偽造”（不同自由度的卡方檢驗(yàn)值）2021/5/913可靠性即針對(duì)“物”的不容易損壞這一問(wèn)題，是從古至今存在的并被考慮的問(wèn)題。人類(lèi)制作石器，鐵器時(shí)代以來(lái)，為提高可靠性而做出了大量辛苦的勞動(dòng)。但是，可靠性用概率這個(gè)數(shù)學(xué)方式來(lái)表示是最近的事情，作為美國(guó)宇宙開(kāi)發(fā)的推進(jìn)者，至今仍活躍著的費(fèi)布朗博士小組，在德國(guó)開(kāi)發(fā)VI火箭的時(shí)候，就傳說(shuō)他們算出了VI火箭的可靠度是75%?？煽啃怨こ贪l(fā)展及其重要性2021/5/914

美國(guó)是進(jìn)一步把可靠性作為工學(xué)，進(jìn)行組織系統(tǒng)化研究的國(guó)家。直接的起因是在第2次世界大戰(zhàn)時(shí)，在對(duì)日戰(zhàn)爭(zhēng)中，發(fā)生了向前線(xiàn)輸送的電子機(jī)器半數(shù)以上發(fā)生了故障，同時(shí)，在實(shí)際作戰(zhàn)中不耐用的慘痛經(jīng)驗(yàn)。根據(jù)那時(shí)候的統(tǒng)計(jì)，美軍在向遠(yuǎn)東輸送的兵器中，60%的航空機(jī)不能用，50%的電子兵器在儲(chǔ)藏中發(fā)生故障。還有，轟炸機(jī)的電子機(jī)器的壽命僅有20小時(shí)，海軍用電子機(jī)器的70%發(fā)生故障的悲慘狀況。戰(zhàn)后，基于這些教訓(xùn)，在1952年8月設(shè)置了美國(guó)國(guó)防部的可靠性咨詢(xún)機(jī)關(guān)AGREE（AdvisoryGrouponReliabilityofElectronicEquipment）。然后，在1957年提出了有名的AGREE報(bào)告（電子設(shè)備可靠性咨詢(xún)委員會(huì)報(bào)告書(shū)），在這個(gè)報(bào)告中，美軍宣布把定量化的可靠性作為兵器購(gòu)入的基本準(zhǔn)則。2021/5/915在這之后，在1962年左右，在這個(gè)報(bào)告書(shū)的基礎(chǔ)上，又對(duì)MLLSPEC（美軍規(guī)格書(shū)）進(jìn)行追加，改訂，完成了有關(guān)可靠性大系統(tǒng)的規(guī)格書(shū)。AGREE報(bào)告書(shū)，主要追求有關(guān)可靠性的提高，測(cè)定可靠度，這之后，維護(hù)性的研究和品質(zhì)保證的研究，在阿波羅計(jì)劃的成立（1961年）前后不斷發(fā)展。那以后的研究，主要是在故障物理（故障的機(jī)理）的研究之前的探索性研究，這些研究的頂點(diǎn)就是人類(lèi)借阿波羅衛(wèi)星成功到達(dá)月面。

2021/5/916可靠性工程發(fā)展及其重要性

例如，美國(guó)的宇宙飛船阿波羅工程有710萬(wàn)只元器件和零件，參加人數(shù)達(dá)42萬(wàn)人，參予制造的廠(chǎng)家達(dá)1萬(wàn)5千多家，生產(chǎn)周期達(dá)數(shù)年之久。象這樣龐大的復(fù)雜系統(tǒng)，一旦某一個(gè)元件或某一個(gè)部件出現(xiàn)故障，就會(huì)造成整個(gè)工程失敗，造成巨大損失。所以可靠性問(wèn)題特別突出，不專(zhuān)門(mén)進(jìn)行可靠性研究是難于保證系統(tǒng)可靠性的。2021/5/9171985年，美國(guó)空軍推行了“可靠性及維修性2000年行動(dòng)計(jì)劃”（R&M2000）。該計(jì)劃從管理入手，依靠政策和命令來(lái)促進(jìn)空軍領(lǐng)導(dǎo)機(jī)關(guān)對(duì)可靠性工作的重視，加速觀念轉(zhuǎn)變，使可靠性工作在空軍部門(mén)形成制度化，以最終實(shí)現(xiàn)提高武器裝備作戰(zhàn)能力，改善生存性、減少空軍部隊(duì)部署的運(yùn)輸量，降低維修保障人力要求和使用保障費(fèi)用等5項(xiàng)目標(biāo)。經(jīng)過(guò)近6年的努力，在1991年海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中，美國(guó)空軍的行動(dòng)計(jì)劃見(jiàn)到了成效，F(xiàn)-16C/D及F-15E戰(zhàn)斗機(jī)的戰(zhàn)備完好性（能執(zhí)行任務(wù)率）都超過(guò)了95％。2021/5/918另一方面，日本在1960年日本科學(xué)技術(shù)聯(lián)盟（日科肢聯(lián)），設(shè)立了可靠性研究委員會(huì)，舉行了會(huì)議，進(jìn)行文獻(xiàn)的翻譯和出版活動(dòng)。同年在電氣通信學(xué)會(huì)（現(xiàn)在是電了情報(bào)通信學(xué)會(huì)）上成立了可靠性研究專(zhuān)門(mén)委員會(huì)，發(fā)后，舉行發(fā)布會(huì)等活動(dòng)。作為政府機(jī)關(guān)，舉行了在1965年設(shè)置了電氣試驗(yàn)所可靠性研究室，1968年設(shè)置了工業(yè)技術(shù)院可靠性技術(shù)開(kāi)發(fā)室公開(kāi)的活動(dòng)，還有在1973年作為民間團(tuán)體，在200多家公司加入的基礎(chǔ)上，設(shè)立了日本電子零部件可靠性中心。制定了有關(guān)可靠性的工業(yè)衡量標(biāo)準(zhǔn)，如JISC5003（故障率試驗(yàn)法，1969年),JISZ8115(可靠性用語(yǔ)，1970年)等等，這以后又制定JISC5700（可靠性保證電子零部件通則，1970年）等等很多的規(guī)格。2021/5/919日本的汽車(chē)、家用電器等產(chǎn)品，雖然在性能、價(jià)格方面與我國(guó)彼此相仿，卻能占領(lǐng)美國(guó)以及國(guó)際市場(chǎng)。主要的原因就是日本的產(chǎn)品可靠性勝過(guò)我國(guó)一籌。美國(guó)的康明斯、卡勃彼特柴油機(jī)，大修期為12000小時(shí)，而我國(guó)柴油機(jī)不過(guò)1000小時(shí)，有的甚至幾十小時(shí)、幾百小時(shí)就出現(xiàn)故障。我國(guó)生產(chǎn)的電梯，平均使用壽命（指兩次大修期的間隔時(shí)期）為3年左右，而國(guó)外的電梯平均壽命在10年以上，是我們的3倍；故障率，國(guó)外平均為0.05次，而我國(guó)為1次以上，高出20倍，這樣的產(chǎn)品怎么有競(jìng)爭(zhēng)力呢！

2021/5/920要想在競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地，就要狠抓產(chǎn)品質(zhì)量，特別是產(chǎn)品可靠性，沒(méi)有可靠性就沒(méi)有質(zhì)量，企業(yè)就無(wú)法在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中生存和發(fā)展。因此，可靠性問(wèn)題必須引起政府和企業(yè)的高度重視，抓好可靠性工作，不僅是關(guān)系到企業(yè)生存和發(fā)展的大問(wèn)題，也是關(guān)系到國(guó)家經(jīng)濟(jì)興衰的大問(wèn)題。（呵呵，這是唱高調(diào)的內(nèi)容，可以不看的……）

2021/5/921可靠性工程的重要性主要表現(xiàn)在三個(gè)方面：

1.高科技的需要

2.

經(jīng)濟(jì)效益的需要

3.政治聲譽(yù)的需要總之，無(wú)論是人民群眾的生活，國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要出發(fā)，還是從國(guó)防、科研的需要出發(fā)，研究可靠性問(wèn)題是具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。

2021/5/922

現(xiàn)代科技迅速發(fā)展導(dǎo)致各個(gè)領(lǐng)域里的各種設(shè)備和產(chǎn)品不斷朝著高性能、高可靠性方向發(fā)展，各種先進(jìn)的設(shè)備和產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、科研、文教衛(wèi)生等各個(gè)行業(yè)，設(shè)備的可靠性直接關(guān)系到人民群眾的生活和國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)，所以，深入研究產(chǎn)品可靠性的意義是非常重大的。

2021/5/923產(chǎn)品或設(shè)備的故障都會(huì)影響生產(chǎn)和造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。特別是大型流程企業(yè)，有時(shí)因一臺(tái)關(guān)鍵設(shè)備的故障導(dǎo)致工廠(chǎng)停產(chǎn)，其損失都是每天幾十萬(wàn)元甚至幾百萬(wàn)元。因此，從經(jīng)濟(jì)效益的來(lái)看，研究可靠性是很有意義的。

研究與提高產(chǎn)品的可靠性是要付出一定代價(jià)的。從生產(chǎn)角度看，要增加產(chǎn)品的研制和生產(chǎn)的成本。但是，從使用角度看，由于產(chǎn)品可靠性提高了，就大大減少了使用費(fèi)和維修費(fèi)，同時(shí)還減少了產(chǎn)品壽命周期的成本。所以，從總體上看，研究可靠性是有經(jīng)濟(jì)效益的。

2021/5/924從政治方面考慮，無(wú)論哪個(gè)國(guó)家，產(chǎn)品的先進(jìn)性和可靠性對(duì)提高這個(gè)國(guó)家的國(guó)際地位、國(guó)際聲譽(yù)及促進(jìn)國(guó)際貿(mào)易發(fā)展都起很大的作用。

2021/5/925一部可靠性發(fā)展史，就是不可靠教訓(xùn)史。這里我們應(yīng)特別看到，有些電子設(shè)備在使用的關(guān)鍵時(shí)刻出現(xiàn)了故障，造成的經(jīng)濟(jì)損失就更大了。美國(guó)1957年發(fā)射的“先鋒號(hào)”衛(wèi)星中，由于一個(gè)價(jià)值二美元的器件出了故障，造成了價(jià)值220萬(wàn)美元的損失。美國(guó)航天局1978年、1979年三次火箭發(fā)射失敗，損失1.6億美元。1986年1月28日，美國(guó)航天飛機(jī)“挑戰(zhàn)者號(hào)”起飛76秒后爆炸，其中7名宇航員喪生，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)12億美元，美國(guó)的民族精神受到了嚴(yán)重創(chuàng)傷。這次事故的直接原因是因?yàn)橐粋€(gè)密封圈不密封而引起的。2021/5/9261971年，原蘇聯(lián)三名宇航員在“禮炮”號(hào)飛船中由于一個(gè)部件失靈而喪生。前蘇聯(lián)的“聯(lián)盟11號(hào)”號(hào)宇宙飛船返回時(shí)，因壓力閥門(mén)提前打開(kāi)而造成三名宇航員全部死亡。1974年，我國(guó)發(fā)射衛(wèi)星的運(yùn)載火箭因?yàn)橐桓睆綖?.25mm的導(dǎo)線(xiàn)斷裂，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)被引爆自毀。1991年，我國(guó)“澳星”發(fā)射失敗，起因于一個(gè)小小的零件故障，所造成的經(jīng)濟(jì)損失和政治影響是巨大的。“千里之堤，潰于蟻穴”，成千上萬(wàn)工程技術(shù)人員，工人、管理干部的勞動(dòng)成果，幾千萬(wàn)甚至上億元的投資就因?yàn)楣ぷ鞯囊稽c(diǎn)疏漏，一個(gè)小小的元器件、零部件失效或一根導(dǎo)線(xiàn)的失效而毀于一旦。2021/5/927可靠性和成本2021/5/928人和可靠性

飛機(jī)事故中，其中70%是由駕駛員的操縱失誤造成的，但是，由于這點(diǎn)而說(shuō)駕駛員壞是不成立的。因?yàn)轳{駛員肩負(fù)的負(fù)擔(dān)太重了，在系統(tǒng)的可靠性中人的可靠性是最低的，這就像，人們擁有很多機(jī)器沒(méi)有的能力，而另一方面卻又有許多失誤。因此，在設(shè)計(jì)產(chǎn)品的時(shí)候，把握人類(lèi)的特質(zhì)，進(jìn)行人類(lèi)工學(xué)的考慮就非常有必要了。2021/5/929二、可靠性基礎(chǔ)知識(shí)2.1基本概念

產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。從設(shè)計(jì)的角度，可靠性可分為基本可靠性和任務(wù)可靠性；

從應(yīng)用的角度，可靠性可分為固有可靠性和使用可靠性。

基本可靠性是指產(chǎn)品在規(guī)定的條件下無(wú)故障的持續(xù)時(shí)間或概率。它反映了產(chǎn)品對(duì)維修人力的要求。

任務(wù)可靠性是指產(chǎn)品在規(guī)定的任務(wù)剖面中完成規(guī)定功能的能力。它反映了產(chǎn)品對(duì)任務(wù)成功性的要求。2021/5/9301、基本理論可靠性數(shù)學(xué)與故障物理學(xué)；集合論與邏輯代數(shù)；概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)；圖論與隨機(jī)過(guò)程；系統(tǒng)工程與人素工程學(xué)；環(huán)境工程學(xué)與環(huán)境應(yīng)力分析；試驗(yàn)及分析基礎(chǔ)理論。7、元件可靠性制定原件可靠性；元件失效分析與可靠性評(píng)價(jià)；元器件及原材料的合理選擇；元器件的老化篩選；元器件現(xiàn)場(chǎng)使用情況調(diào)查和反饋。

2、可靠性設(shè)計(jì)貯備設(shè)計(jì)和裕度設(shè)計(jì)；降額設(shè)計(jì)和構(gòu)件概率設(shè)計(jì)；熱設(shè)計(jì)、抗機(jī)械力設(shè)計(jì)；防潮、腐蝕、鹽霧、塵設(shè)計(jì)；電磁兼容設(shè)計(jì)和抗輻射設(shè)計(jì)；電磁兼容設(shè)計(jì)和抗輻射設(shè)計(jì)；維修性設(shè)計(jì)和使用性設(shè)計(jì)；質(zhì)量、體積、重量和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)綜合設(shè)計(jì)。8、系統(tǒng)可靠性可靠性預(yù)計(jì)與分配；失效模式效應(yīng)與危害度分析；事件樹(shù)分析法(ETA)；故障樹(shù)分析法(FTA)；可靠性綜合評(píng)估。3、可試靠驗(yàn)性

環(huán)境試驗(yàn)；壽命試驗(yàn)；篩選試驗(yàn)。9、可教靠育性舉辦各種可靠性學(xué)習(xí)班與講座；內(nèi)外培訓(xùn)和內(nèi)外考察；專(zhuān)業(yè)技術(shù)會(huì)議；出版可靠性刊物、可靠性教材。4、制造

質(zhì)量控制手段和方法

10可靠性管理

建立可靠性管理機(jī)構(gòu)和研究機(jī)構(gòu)；制定可靠性管理綱要；制定產(chǎn)品可靠性管理規(guī)范；建立質(zhì)量反饋制度；開(kāi)展產(chǎn)品可靠性評(píng)審。5、使靠用性的?？勺C

使用和維護(hù)規(guī)程制定；操作和維修人員培訓(xùn)；安全性設(shè)計(jì)；人-機(jī)匹配設(shè)計(jì)和環(huán)境設(shè)計(jì)。6、可靠性信息

現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)收集、分析、整理和反饋；試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和反饋；元器件失效率匯集和交換；各種可靠性信息搜集和交流；用戶(hù)調(diào)查和反饋。11、可靠性標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)；試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)；認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)；管理標(biāo)準(zhǔn)；設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)可靠性工程的基本內(nèi)容

2021/5/931

可靠性指標(biāo)

衡量產(chǎn)品可靠性的指標(biāo)很多，各指標(biāo)之間有著密切聯(lián)系，其中最主要的有四個(gè)，即：可靠度R

(t)、不可靠度(或稱(chēng)故障概率)F

(t)、故障密度函數(shù)f(t)故障率λ(t)。

2.2可靠性參數(shù)或可靠性指標(biāo)2021/5/932可靠性指標(biāo)

(1)可靠度R

(t)

把產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的概率定義為產(chǎn)品的“可靠度”。用R

(t)表示：R

(t)=P(T＞t)其中P

(T＞t)就是產(chǎn)品使用時(shí)間T大于規(guī)定時(shí)間t的概率。

2021/5/933

若受試驗(yàn)的樣品數(shù)是N0個(gè)，到t時(shí)刻未失效的有Ns(t)個(gè)；失效的有Nf(t)個(gè)。則沒(méi)有失效的概率估計(jì)值，即可靠度的估計(jì)值為

2021/5/934

如果仍假定t為規(guī)定的工作時(shí)間，T為產(chǎn)品故障前的時(shí)間，則產(chǎn)品在規(guī)定的條件下，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)喪失規(guī)定的功能(即發(fā)生故障)的概率定義為不可靠度(或稱(chēng)為故障概率)，用F(t)表示：

F

(t)=P(T≤t)

2021/5/935同樣，不可靠度的估計(jì)值為：

2021/5/936由于故障和不故障這兩個(gè)事件是對(duì)立的，所以

R

(t)+F

(t)=1

當(dāng)N0足夠大時(shí)，就可以把頻率作為概率的近似值。同時(shí)可見(jiàn)可靠度是時(shí)間t的函數(shù)。因此R

(t)亦稱(chēng)為可靠度函數(shù)。0≤R

(t)＜1

2021/5/937R(t)與F(t)隨時(shí)間的變化曲線(xiàn)2021/5/938可靠性指標(biāo)(2)故障密度函數(shù)f(t)如果N0是產(chǎn)品試驗(yàn)總數(shù)，△Nf是時(shí)刻t→t+△t時(shí)間間隔內(nèi)產(chǎn)生的故障產(chǎn)品數(shù)，△Nf

(t)／(N0△t)稱(chēng)為t→t+△t時(shí)間間隔內(nèi)的平均失效(故障)密度，表示這段時(shí)間內(nèi)平均單位時(shí)間的故障頻率，若N0→∞，△t→0，則頻率→概率。2021/5/939也可根據(jù)F(t)的定義，得到f(t)，即

F

(t)具有以下性質(zhì)：

0≤

F

(t)＜

1，且為增函數(shù)。

2021/5/940可靠性指標(biāo)

(3)故障率λ(t)

故障率λ(t)是衡量可靠性的一個(gè)重要指標(biāo)，其含義是產(chǎn)品工作到t時(shí)刻后的單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生故障的概率，即產(chǎn)品工作到t時(shí)刻后，在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生故障的產(chǎn)品數(shù)與在時(shí)刻t時(shí)仍在正常工作的產(chǎn)品數(shù)之比。λ(t)可由下式表示。

式中dNf(t)為dt時(shí)間內(nèi)的故障產(chǎn)品數(shù)。

λ(t)也稱(chēng)為產(chǎn)品的瞬時(shí)失效率。2021/5/941故障率、故障密度及可靠度之間的關(guān)系當(dāng)N0→∞時(shí)

2021/5/942故障率、故障密度及可靠度之間的關(guān)系根據(jù)R

(t)，F(xiàn)

(t)，f(t),λ(t)的定義，還可以推導(dǎo)出：

2021/5/943失效率曲線(xiàn)

耗損失效期t時(shí)間偶然失效期早期失效期使用壽命規(guī)定的失效率λ(t)失效率AB2021/5/944早期失效期的特點(diǎn)是失效發(fā)生在產(chǎn)品使用的初期，失效率較高，隨工作時(shí)間的延長(zhǎng)而迅速下降。造成早期失效的原因大多屬生產(chǎn)型缺陷，由產(chǎn)品本身存在的缺陷所致。通過(guò)可靠性設(shè)計(jì)、加強(qiáng)生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量控制可減少這一時(shí)期的失效。進(jìn)行合理的老化、篩選盡可能在交付使用前把早期失效的器件淘汰掉。偶然失效期的特點(diǎn)是失效率很低且很穩(wěn)定，近似為常數(shù)，器件失效往往帶有偶然性。這一時(shí)期是使用的最佳階段。耗損失效期的特點(diǎn)是失效率明顯上升，大部分器件相繼出現(xiàn)失效。一般出現(xiàn)在產(chǎn)品使用的后期。耗損失效多由于老化、磨損、疲勞等原因使器件性能惡化所致，應(yīng)及早更換器件以保證設(shè)備的正常工作。2021/5/945應(yīng)該指出，并不是任何一批器件均明顯地表現(xiàn)出以上三個(gè)失效階段。對(duì)于半導(dǎo)體器件和

微電路在發(fā)展初期，工藝不穩(wěn)定早期失效表現(xiàn)得很明顯，然而它們的偶然失效期的時(shí)間較其

它類(lèi)型的電子元器件要長(zhǎng)。特別是很多微電路產(chǎn)品的耗損失效期也不像其它電子元器件(如

電真空器件等)表現(xiàn)得那樣明顯，所以半導(dǎo)體器件和微電路的工作壽命都比較長(zhǎng)。2021/5/946故障率曲線(xiàn)分析“浴盆曲線(xiàn)”。

(a)早期故障期：產(chǎn)品早期故障反映了設(shè)計(jì)、制造、加工、裝配等質(zhì)量薄弱環(huán)節(jié)。早期故障期又稱(chēng)調(diào)整期或鍛煉期，此種故障可用廠(chǎng)內(nèi)試驗(yàn)的辦法來(lái)消除。2021/5/947故障率曲線(xiàn)分析

(b)正常工作期：在此期間產(chǎn)品故障率低而且穩(wěn)定，是設(shè)備工作的最好時(shí)期。在這期間內(nèi)產(chǎn)品發(fā)生故障大多出于偶然因素，如突然過(guò)載、碰撞等，因此這個(gè)時(shí)期又叫偶然失效期。

可靠性研究的重點(diǎn)，在于延長(zhǎng)正常工作期的長(zhǎng)度。

2021/5/948故障率曲線(xiàn)分析

(c)損耗時(shí)期：零件磨損、陳舊，引起設(shè)備故障率升高。如能預(yù)知耗損開(kāi)始的時(shí)間，通過(guò)加強(qiáng)維修，在此時(shí)間開(kāi)始之前就及時(shí)將陳舊損壞的零件更換下來(lái)，可使故障率下降，也就是說(shuō)可延長(zhǎng)可維修的設(shè)備與系統(tǒng)的有效壽命。

故障率的單位一般采用10-5小時(shí)或10-9小時(shí)(稱(chēng)10-9小時(shí)為1fit)。故障率也可用工作次數(shù)、轉(zhuǎn)速、距離等。

2021/5/949λt4%2%5%7%14%68%2021/5/950可靠性指標(biāo)(4)平均壽命平均壽命是指產(chǎn)品從投入運(yùn)行到發(fā)生故障的平均工作時(shí)間。對(duì)于不維修產(chǎn)品又稱(chēng)失效前平均時(shí)間MTTF(Meantimetofailure)，根據(jù)數(shù)學(xué)期望的定義，可得

2021/5/951將(7-1)式微分，可得

(7-10)代入(7-9)得

(7-11)當(dāng)λ(t)=常數(shù)時(shí)，R

(t)=e-λt

，所以

(7-12)

2021/5/952對(duì)于可維修產(chǎn)品而言，平均壽命指的是產(chǎn)品兩次相鄰故障間的平均工作時(shí)間，稱(chēng)為平均故障間隔時(shí)間MTBF(Meantimebetweenfailure)，和MTTF有同樣的數(shù)學(xué)表達(dá)式：

當(dāng)λ(t)=常數(shù)時(shí)，

2021/5/953平均故障間隔時(shí)間MTBF

可修復(fù)產(chǎn)品可靠性的一種基本參數(shù)。其度量方法為：在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，產(chǎn)品的壽命單位總數(shù)與故障總次數(shù)之比或產(chǎn)品的故障總數(shù)與壽命單位總數(shù)之比。

2021/5/954可靠性指標(biāo)(5)有效度

對(duì)于可修復(fù)產(chǎn)品，只考慮其發(fā)生故障的概率顯然是不合適的，還應(yīng)考慮被修復(fù)的可能性，衡量修復(fù)可能性的指標(biāo)為維修度，用M(t)表示。

2021/5/955維修度M(t)——產(chǎn)品在規(guī)定條件下進(jìn)行修理時(shí)，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成修復(fù)的概率。在維修性工程中，還有維修密度函數(shù)m(t)、維修率μ(t)，其相互關(guān)系有：

2021/5/956平均修復(fù)時(shí)間(MTTR—MeantimetoRepair)應(yīng)理解為產(chǎn)品修復(fù)時(shí)間的數(shù)學(xué)期望。有：

當(dāng)μ(t)=常數(shù)時(shí)，2021/5/957

對(duì)可修復(fù)系統(tǒng)，當(dāng)考慮到可靠性和維修性時(shí)，綜合評(píng)價(jià)的尺度就是有效度A(t)，它表示產(chǎn)品在規(guī)定條件下保持規(guī)定功能的能力。

2021/5/958MTBF——反映了可靠性的含義。MTTR——反映維修活動(dòng)的一種能力。兩者結(jié)合—固有有效度A(t)

當(dāng)考慮后勤保障、服務(wù)質(zhì)量時(shí)，就會(huì)在時(shí)間序列上出現(xiàn)平均等待時(shí)間(MWT—MeanWaittime)。如果從實(shí)際出發(fā)，使用有效度A0應(yīng)表示為：

2021/5/959可靠性指標(biāo)

(6)重要度

若干個(gè)部件組成的系統(tǒng)中，每個(gè)部件并非等同重要，在可靠性分析中，一般將各部件在系統(tǒng)中所起的重要程度進(jìn)行定量描述，用wj表示。

顯然，0≤wj≤1。這個(gè)重要度是從系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)來(lái)看部件的重要程度，因此它是結(jié)構(gòu)重要度。

2021/5/960可靠性指標(biāo)

(7)復(fù)雜度

復(fù)雜度ci可以簡(jiǎn)單地用分系統(tǒng)的基本構(gòu)件數(shù)來(lái)表示，即：

其中：ni——第i個(gè)分系統(tǒng)的構(gòu)件數(shù)；

N——系統(tǒng)的構(gòu)件總數(shù)；

n——分系統(tǒng)數(shù)。2021/5/961常用壽命分布函數(shù)1.指數(shù)分布

指數(shù)分布在可靠性領(lǐng)域里應(yīng)用最多，由于它的特殊性，以及在數(shù)學(xué)上易處理成較直觀的曲線(xiàn)，故在許多領(lǐng)域中首先把指數(shù)分布討論清楚。若產(chǎn)品的壽命或某一特征值t的故障密度為

(λ＞0，t≥0)則稱(chēng)t服從參數(shù)λ的指數(shù)分布。

2021/5/962指數(shù)分布則有：不可靠度(t≥0)

可靠度(t≥0)

故障率

平均故障間隔時(shí)間

2021/5/963f(t)tR(t)tλ(t)t2021/5/964指數(shù)分布最主要的特點(diǎn)是失效率表現(xiàn)為一常數(shù)，計(jì)算方便。而指數(shù)分布正適合對(duì)器件處于偶然失效階段的描述。由于這一階段是器件最佳的工作時(shí)期，人們對(duì)器件的可靠性工作進(jìn)行說(shuō)明和分析時(shí)多引用指數(shù)分布函數(shù)。2021/5/965指數(shù)分布例題例2-1：一元件壽命服從指數(shù)分布，其平均壽命(θ)為2000小時(shí)，求故障率λ及求可靠度R

(100)=?R(1000)=?

2021/5/966指數(shù)分布例題例2-1：一元件壽命服從指數(shù)分布，其平均壽命(θ)為2000小時(shí)，求故障率λ及求可靠度R

(100)=?R(1000)=?

解：(小時(shí))

此元件在100小時(shí)時(shí)的可靠度為0.95，而在1000小時(shí)時(shí)的可靠度為0.60。

2021/5/967指數(shù)分布性質(zhì)指數(shù)分布的一個(gè)重要性質(zhì)是無(wú)記憶性。無(wú)記憶性是產(chǎn)品在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間t0工作之后的剩余壽命仍然具有原來(lái)工作壽命相同的分布，而與t無(wú)關(guān)(馬爾克夫性)。這個(gè)性質(zhì)說(shuō)明，壽命分布為指數(shù)分布的產(chǎn)品，過(guò)去工作了多久對(duì)現(xiàn)在和將來(lái)的壽命分布不發(fā)生影響。實(shí)際意義?

在“浴盆曲線(xiàn)”中，它是屬于偶發(fā)期這一時(shí)段的。

2021/5/968常用壽命分布函數(shù)2.正態(tài)分布

正態(tài)分布在機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)中大量應(yīng)用，如材料強(qiáng)度、磨損壽命、齒輪輪齒彎曲、疲勞強(qiáng)度以及難以判斷其分布的場(chǎng)合。若產(chǎn)品壽命或某特征值有故障密度

(t≥0，μ≥0，σ≥0)

則稱(chēng)t服從正態(tài)分布。

2021/5/969

μ、σ為正態(tài)分布的兩個(gè)參量，μ為正態(tài)分布的均值，σ為正態(tài)分布的標(biāo)準(zhǔn)離差。下圖是μ和σ取不同值的正態(tài)分布密度曲線(xiàn)，簡(jiǎn)稱(chēng)為正態(tài)曲線(xiàn)。由圖所示可以看出，參數(shù)μ反映了正態(tài)分布曲線(xiàn)的位置，參數(shù)σ反映了正態(tài)分布的分散程度。2021/5/970

正態(tài)分布的主要特點(diǎn)是能同時(shí)反映出構(gòu)成電子元器件產(chǎn)品失效分布的各種微小的獨(dú)立的隨機(jī)失效因素的總結(jié)果，也即能反映出產(chǎn)品失效模式的多樣性和失效機(jī)理的復(fù)雜性。由于正態(tài)分布曲線(xiàn)下面的總面積為1，是固定的，所以當(dāng)σ不斷減小，正態(tài)分布曲線(xiàn)不斷集中，正說(shuō)明了其中某一隨機(jī)的失效因素的影響不斷被突出，失效模式與機(jī)理不斷地被明顯反映出來(lái)。2021/5/971正態(tài)分布則有：不可靠度可靠度

故障率

正態(tài)分布計(jì)算可用數(shù)學(xué)代換把上式變換成標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布，查表簡(jiǎn)單計(jì)算,得出各參數(shù)值。

2021/5/972常用壽命分布函數(shù)3.威布爾分布

威布爾分布應(yīng)用比較廣泛，常用來(lái)描述材料疲勞失效、軸承失效等壽命分布的。威布爾分布是用三個(gè)參數(shù)來(lái)描述，這三個(gè)參數(shù)分別是尺度參數(shù)α，形狀參數(shù)β、位置參數(shù)γ，其概率密度函數(shù)為：

(t≥γ，α＞0，β＞0)

2021/5/973不同α值的威布爾分布（β=2，γ=0）α=1/3α=1/2α=2α=1f(t)t2021/5/974不同β值的威布爾分布（α=1，γ=0）β=3β=1/2β=2β=1f(t)t2021/5/975γ=0γ=0.5γ=-0.5γ=1f(t)t不同γ值的威布爾分布（α=1，β=2）2021/5/976威布爾分布則有：不可靠度可靠度故障率2021/5/977威布爾分布特點(diǎn)當(dāng)β和γ不變，威布爾分布曲線(xiàn)的形狀不變。隨著α的減小，曲線(xiàn)由同一原點(diǎn)向右擴(kuò)展，最大值減小。當(dāng)α和γ不變，β變化時(shí)，曲線(xiàn)形狀隨β而變化。當(dāng)β值約為3.5時(shí)，威布爾分布接近正態(tài)分布。當(dāng)α和β不變時(shí)，威布爾分布曲線(xiàn)的形狀和尺度都不變，它的位置隨γ的增加而向右移動(dòng)。威布爾分布其它一些特點(diǎn)，β＞1時(shí)，表示磨損失效；β=1時(shí)，表示恒定的隨機(jī)失效，這時(shí)λ為常數(shù)；β＜1時(shí)，表示早期失效。當(dāng)β=1，γ=0時(shí)，，為指數(shù)分布，式中為平均壽命。

2021/5/978可靠性參數(shù)及其數(shù)學(xué)基礎(chǔ)

可靠性工程可靠性工程是指為了達(dá)到產(chǎn)品可靠性要求而進(jìn)行的有關(guān)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)和生產(chǎn)等一系列工作。錢(qián)學(xué)森說(shuō)過(guò)“產(chǎn)品的可靠性是設(shè)計(jì)出來(lái)的、生產(chǎn)出來(lái)的、管理出來(lái)的”。前兩者指的就是可靠性工程活動(dòng)，后者是指可靠性管理活動(dòng)。2021/5/979三系統(tǒng)可靠性分析系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可靠性模型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可靠性預(yù)估系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可靠性分配2021/5/9803.1

系統(tǒng)可靠性模型

可靠性模型指的是系統(tǒng)可靠性邏輯框圖(也稱(chēng)可靠性方框圖)及其數(shù)學(xué)模型。建立各級(jí)產(chǎn)品可靠性模型的目的是定量分配、估算和評(píng)價(jià)產(chǎn)品的可靠性。系統(tǒng)原理圖表示系統(tǒng)中各部分之間的物理關(guān)系。而系統(tǒng)可靠性邏輯圖則表示系統(tǒng)中各部分之間的功能邏輯關(guān)系，即用簡(jiǎn)明扼要的直觀方法表現(xiàn)能使系統(tǒng)完成任務(wù)的各種串—并—旁聯(lián)方框的組合。

可靠性邏輯框圖應(yīng)與產(chǎn)品的工作原理圖相協(xié)調(diào)。進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，首先根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求，構(gòu)思出原理圖，進(jìn)而畫(huà)出可靠性框圖，建立數(shù)學(xué)模型，以便進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)、分配和定量的評(píng)估。2021/5/981邏輯圖和原理圖了解系統(tǒng)中各個(gè)部分(或單元)的功能和它們相互之間的聯(lián)系以及對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的作用和影響對(duì)建立系統(tǒng)的可靠性數(shù)學(xué)模型、完成系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)、分配和預(yù)測(cè)都具有重要意義。借助于可靠性邏輯圖可以精確地表示出各個(gè)功能單元在系統(tǒng)中的作用和相互之間的關(guān)系。雖然根據(jù)原理圖也可以繪制出可靠性邏輯圖，但并不能將它們二者等同起來(lái)。2021/5/982邏輯圖和原理圖的關(guān)系

邏輯圖和原理圖在聯(lián)系形式和方框聯(lián)系數(shù)目上都不一定相同，有時(shí)在原理圖中是串聯(lián)的，而在邏輯圖中卻是并聯(lián)的；有時(shí)原理圖中只需一個(gè)方框即可表示，而在可靠性邏輯圖中卻需要兩個(gè)或幾個(gè)方框才能表示出來(lái)。

2021/5/983邏輯圖和原理圖例如，為了獲得足夠的電容量，常將三個(gè)電器并聯(lián)。假定選定失效模式是電容短路，則其中任何一個(gè)電容器短路都可使系統(tǒng)失敗。因此，該系統(tǒng)的原理圖是并聯(lián)，而邏輯圖應(yīng)是串聯(lián)的。2021/5/984邏輯圖和原理圖例如，為了獲得足夠的電容量，常將三個(gè)電器并聯(lián)。假定選定失效模式是電容短路，則其中任何一個(gè)電容器短路都可使系統(tǒng)失敗。因此，該系統(tǒng)的原理圖是并聯(lián)，而邏輯圖應(yīng)是串聯(lián)的。c1c2c32021/5/985邏輯圖和原理圖例如，為了獲得足夠的電容量，常將三個(gè)電器并聯(lián)。假定選定失效模式是電容短路，則其中任何一個(gè)電容器短路都可使系統(tǒng)失敗。因此，該系統(tǒng)的原理圖是并聯(lián)，而邏輯圖應(yīng)是串聯(lián)的。c1c2c3c1c2c3可靠性框圖2021/5/986

在建立可靠性邏輯圖時(shí)，必須注意與工作原理圖的區(qū)別。畫(huà)可靠性邏輯圖，首先應(yīng)明確系統(tǒng)功能是什么，也就是要明確系統(tǒng)正常工作的標(biāo)準(zhǔn)是什么，同時(shí)還應(yīng)弄清部件A、B正常工作時(shí)應(yīng)處的狀態(tài)。

2021/5/987導(dǎo)管及二個(gè)閥門(mén)組成系統(tǒng)的原理圖和邏輯圖明確系統(tǒng)的功能是什么？也就是要明確系統(tǒng)正常工作的標(biāo)準(zhǔn)是什么？導(dǎo)流還是截流閥門(mén)A閥門(mén)B流體閥門(mén)A閥門(mén)B流體原理圖ABAB可靠性框圖2021/5/988

由此可見(jiàn)，系統(tǒng)內(nèi)各部件之間的物理關(guān)系和功能關(guān)系是有區(qū)別的。如果僅從表面形式看，二個(gè)元件像是串聯(lián)的，如不管其系統(tǒng)的功能如何，把它作為串聯(lián)系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算就會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤。

隨著系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作的進(jìn)展，必須繪制一系列的可靠性邏輯框圖，這些框圖要逐漸細(xì)分下去，按級(jí)展開(kāi)。

2021/5/989可靠性邏輯框圖按級(jí)展開(kāi)abdce42135ⅠⅤⅡⅢⅣⅥⅦⅧCLRXXDD?、ⅱ＂は到y(tǒng)級(jí)分系統(tǒng)級(jí)設(shè)備級(jí)部件級(jí)組件級(jí)2021/5/9902021/5/991

當(dāng)我們知道了組件中各單元的可靠性指標(biāo)(如可靠度、故障率或MTBF等)即可由下一級(jí)的邏輯框圖及數(shù)學(xué)模型計(jì)算上一級(jí)的可靠性指標(biāo)，這樣逐級(jí)向上推，直到算出系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)。這就是利用系統(tǒng)可靠性模型及已知的單元可靠性指標(biāo)預(yù)計(jì)或估計(jì)系統(tǒng)可靠性指標(biāo)的過(guò)程。

2021/5/992系統(tǒng)可靠性模型

可靠性模型分類(lèi)可靠性模型工作儲(chǔ)備非儲(chǔ)備非工作儲(chǔ)備旁聯(lián)串聯(lián)多數(shù)表決并聯(lián)混聯(lián)混合n中取r簡(jiǎn)單2021/5/993系統(tǒng)可靠性模型一、串聯(lián)模型

組成系統(tǒng)的所有單元中任一單元的故障就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)故障的系統(tǒng)稱(chēng)串聯(lián)系統(tǒng)。它屬于非貯備可靠性模型，其邏輯框圖如圖所示。

123n……2021/5/994系統(tǒng)可靠性模型(串聯(lián)模型)根據(jù)串聯(lián)系統(tǒng)的定義及邏輯框圖，其數(shù)學(xué)模型為：

式中Rs(t)——系統(tǒng)的可靠度；

Ri(t)——第i個(gè)單元的可靠度。

2021/5/995系統(tǒng)可靠性模型(串聯(lián)模型)若各單元的壽命分布均為指數(shù)分布，即

式中λs——系統(tǒng)的故障率；

λi——各單元的故障率。

2021/5/996系統(tǒng)可靠性模型(串聯(lián)模型)系統(tǒng)的平均故障間隔時(shí)間為

可見(jiàn)，串聯(lián)系統(tǒng)中各單元的壽命為指數(shù)分布時(shí)，系統(tǒng)的壽命也為指數(shù)分布。

由于Ri(t)是個(gè)小于1的數(shù)值，它的連乘積就更小，所以串聯(lián)的單元越多，系統(tǒng)可靠度越低。由式(7-24)可以看到，串聯(lián)單元越多，則MTBFs也越小。

2021/5/997系統(tǒng)可靠性模型二、并聯(lián)模型

組成系統(tǒng)的所有單元都故障時(shí)，系統(tǒng)才故障的系統(tǒng)叫并聯(lián)系統(tǒng)，它屬于工作貯備模型。其邏輯框圖如圖所示。

12n

并聯(lián)模型2021/5/998系統(tǒng)可靠性模型(并聯(lián)模型)根據(jù)并聯(lián)系統(tǒng)定義邏輯框圖，其數(shù)學(xué)模型為式中Fs(t)——系統(tǒng)的不可靠度；

Fi(t)——第i個(gè)單元的不可靠度。（1）可靠性并聯(lián)等于不可靠性串聯(lián)，它們之間存在對(duì)偶性；（2）并聯(lián)單元越多，系統(tǒng)可靠性越高。

2021/5/999系統(tǒng)可靠性模型三、n中取r模型(r/n)

組成系統(tǒng)的n個(gè)單元中，不故障的單元數(shù)不少于r

(r為介于1和n之間的某個(gè)數(shù))系統(tǒng)就不會(huì)故障，這樣的系統(tǒng)稱(chēng)為r/n系統(tǒng)。它屬于工作貯備模型。是表決系統(tǒng)的一種形式。如四臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的飛機(jī)，必須有二臺(tái)或二臺(tái)以上發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作，飛機(jī)才能安全飛行，這就是4中取2系統(tǒng)。

2021/5/9100系統(tǒng)可靠性模型（n中取r模型(r/n)

）當(dāng)n個(gè)單元都相同時(shí)，其可靠度可按二項(xiàng)展開(kāi)式計(jì)算：

式中n——系統(tǒng)的單元數(shù)；

r——系統(tǒng)正常工作所必須的最少單元數(shù)。

2021/5/9101系統(tǒng)可靠性模型（n中取r模型(r/n)

）

式中第一項(xiàng)R

n(t)是n個(gè)單元都正常工作的概率。第二項(xiàng)是(n-1)個(gè)單元正常工作，一個(gè)單元故障的概率，……前r+1項(xiàng)是r個(gè)單元正常工作(n-

r)個(gè)單元故障的概率。上式可看出，當(dāng)r=1時(shí)即為并聯(lián)模型，當(dāng)r=n時(shí)即為串聯(lián)模型。r/n系統(tǒng)的MTBFs比并聯(lián)系統(tǒng)小，比串聯(lián)系統(tǒng)大。

2021/5/9102系統(tǒng)可靠性模型四、混合式貯備模型（混聯(lián)系統(tǒng)模型）由串聯(lián)和并聯(lián)混合組成的系統(tǒng)（串并聯(lián)或并串聯(lián)），其可靠性邏輯框圖如圖所示。

并串聯(lián)串并聯(lián)2021/5/9103系統(tǒng)可靠性模型（混合式貯備模型）當(dāng)各單元相同時(shí)，串并聯(lián)或并串聯(lián)貯備模型如下：串并聯(lián)貯備的數(shù)學(xué)模型為：

并串聯(lián)貯備的數(shù)學(xué)模型為：

2021/5/9104Rs(t)t并串聯(lián)n=2,N=2串并聯(lián)n=2,N=2單個(gè)元件2021/5/91052021/5/9106與李江濤同學(xué)商榷及回答該同學(xué)的問(wèn)題2021/5/9107混聯(lián)模型例1435627如何求該系統(tǒng)的可靠度？2021/5/9108單元1,2,3串聯(lián)成S1,單元4,5串聯(lián)成S2，單元6,7并聯(lián)成S3S1S2S3再將S1，S2并聯(lián)成S4,最后將S4，S3串聯(lián)即為該混聯(lián)系統(tǒng)的可靠度。S3S42021/5/9109Rs1=R1R2R3Rs2=R4R5Rs3=R6+R7-R6R7Rs4=Rs1+Rs2-Rs1Rs2全系統(tǒng)的可靠度Rs為：Rs=Rs4Rs32021/5/91102021/5/91112021/5/9112五、多數(shù)表決貯備模型

n中取r模型的一個(gè)特殊情況就是多數(shù)表決貯備模型。一個(gè)系統(tǒng)將三個(gè)以上(必須是奇數(shù))并聯(lián)單元的輸出進(jìn)行比較，把多數(shù)單元出現(xiàn)相同的輸出作為系統(tǒng)的輸出，這就是多數(shù)表決貯備系統(tǒng)。

系統(tǒng)可靠性模型2021/5/9113表決器（R≈1)R1R2R32021/5/91142021/5/9115六旁聯(lián)系統(tǒng)R1R2R3轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)可靠性模型組成系統(tǒng)的n個(gè)單元只有一個(gè)單元工作，當(dāng)工作單元故障時(shí)，通過(guò)轉(zhuǎn)換裝置接到另一個(gè)單元繼續(xù)工作，直到所有單元都故障時(shí)，系統(tǒng)才故障。稱(chēng)為非工作貯備模型---旁聯(lián)模型。2021/5/91162021/5/91172021/5/91182021/5/91192021/5/9120

實(shí)際中，系統(tǒng)是比較復(fù)雜的，如果系統(tǒng)可靠性框圖不能分解成上述的幾種模型，可用：窮舉列表法；

網(wǎng)絡(luò)模型計(jì)算法；（視課時(shí)安排和進(jìn)度選講）布爾真值表法；部件狀態(tài)圖示法

最小路集法；（視課時(shí)安排和進(jìn)度選講）全概率分解法等，

…

…

網(wǎng)絡(luò)模型法和最小路集法適合計(jì)算機(jī)編程求解。2021/5/9121小結(jié)：1．幾種典型的可靠性模型

a．串聯(lián)模型

123n2021/5/9122b．并聯(lián)模型

12n2021/5/9123c．r/n模型

12nr/n模型是指組成產(chǎn)品的所有單元同時(shí)工作，但至少r個(gè)正常，產(chǎn)品才能正常的模型。

2021/5/91242021/5/9125d．旁聯(lián)模型

12n故障監(jiān)測(cè)和轉(zhuǎn)換裝置

假設(shè)各單元相同，壽命均服從指數(shù)分布，監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)換裝置的可靠度為1。

旁聯(lián)模型是指組成產(chǎn)品的所有單元中，只有一個(gè)單元在工作，當(dāng)工作單元故障后通過(guò)監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)換裝置接到另一個(gè)單元進(jìn)行工作的模型。2021/5/9126可靠性的特點(diǎn)可靠性的定性特點(diǎn)1）與規(guī)定的條件密切相關(guān)2）與規(guī)定的時(shí)間密切相關(guān)3）與規(guī)定的功能密切相關(guān)可靠性的定量特點(diǎn)

1）很難只用一個(gè)量來(lái)代表---在不同的場(chǎng)合和不同的情況下，用不同的指標(biāo)來(lái)表示產(chǎn)品的可靠性。

2）可靠性定量表示的隨機(jī)性。---一個(gè)產(chǎn)品在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)不故障是一個(gè)隨機(jī)事件。概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法。2021/5/9127表示“可靠性”的基本參數(shù)1.可靠度R(t0)及可靠度函數(shù)R(t)2.故障概率F(t)=累積故障概率F(t)=累積故障分布函數(shù)F(t)

故障密度函數(shù)f(t):表示在時(shí)刻t后的一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)，產(chǎn)品的故障數(shù)與總產(chǎn)品數(shù)之比，它是時(shí)間的函數(shù)。F(t)≠f(t)f(t)與F(t)何種關(guān)系？f(t)與F(t)、R(t)之間有怎樣的關(guān)系？2021/5/91282021/5/91292.3.2可靠性模型的選擇1．應(yīng)努力提高元器件、零件及組件的可靠性水平。只有在這種方法不奏效時(shí)才使用儲(chǔ)備模型。

2．若使用儲(chǔ)備模型時(shí)，在層次低的部位采用儲(chǔ)備效果比在層次高的好。

3．在電源功率不足，單元發(fā)熱問(wèn)題較大以及故障單元無(wú)法有效隔離的情況下不能采用工作儲(chǔ)備模型。

4．在故障監(jiān)測(cè)及轉(zhuǎn)換裝置可靠性不高以及工作需要有繼承性的產(chǎn)品不能采用非工作儲(chǔ)備模型。

5．采用儲(chǔ)備模型可以提高產(chǎn)品的任務(wù)可靠性，但會(huì)降低其基本可靠性，因此必須進(jìn)行綜合權(quán)衡。2021/5/9130如果想得到高可靠性的產(chǎn)品，必須進(jìn)行產(chǎn)品可靠性定量指標(biāo)的控制。為了達(dá)到這個(gè)目的，就需要：在設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)未來(lái)產(chǎn)品的可靠性進(jìn)行定量的計(jì)算，合理地分配組成件的可靠性。使產(chǎn)品的可靠性定量指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。在使用時(shí)，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行可靠性指標(biāo)評(píng)估，以論證其與設(shè)計(jì)可靠性的差距，從而科學(xué)地確定彌補(bǔ)措施。可靠性預(yù)測(cè)和分配的目的是確定產(chǎn)品的可靠度。2021/5/9131可靠性預(yù)計(jì)是為了產(chǎn)品在給定的工作條件下的可靠性而進(jìn)行的工作。它根據(jù)組成系統(tǒng)的元件、部件和分系統(tǒng)的可靠性來(lái)推測(cè)系統(tǒng)的可靠性。這是一個(gè)由局部到整體、由小到大、由下而上的過(guò)程，是一個(gè)綜合的過(guò)程。2.3.3可靠性預(yù)計(jì)(預(yù)估)2021/5/91322.3.3可靠性預(yù)計(jì)(預(yù)估)2021/5/9133基本可靠性預(yù)計(jì)和任務(wù)可靠性預(yù)計(jì)系統(tǒng)可靠性參數(shù)有很多種，因此，為了預(yù)計(jì)某個(gè)特定的可靠性指標(biāo)，就需建立相應(yīng)的可靠性模型。例如,為了預(yù)計(jì)系統(tǒng)的基本可靠性指標(biāo)MFHBF（平均故障間隔飛行時(shí)間）或MTBF，就需要建立基本可靠性模型；而為了預(yù)計(jì)系統(tǒng)的任務(wù)可靠性指標(biāo)MCSP（完成任務(wù)的成功概率）或MTBCF（致命性故障間的任務(wù)時(shí)間），則需要建立任務(wù)可靠性模型。必要時(shí)，應(yīng)分別按產(chǎn)品的每一種任務(wù)剖面建立相應(yīng)的任務(wù)可靠性模型，進(jìn)行預(yù)計(jì)?；究煽啃阅Ｐ团c任務(wù)可靠性模型不可混淆2021/5/9134（a）基本可靠性模型是用串聯(lián)模型預(yù)計(jì)產(chǎn)品及其單元對(duì)維修和保障的要求?；究煽啃灶A(yù)計(jì)可以表明由于產(chǎn)品的不可靠，給維修和保障所增加的負(fù)擔(dān)。（b）任務(wù)可靠性模型是用以預(yù)計(jì)產(chǎn)品在規(guī)定的任務(wù)剖面內(nèi)的可靠性，一般是利用串-并聯(lián)模型預(yù)計(jì)產(chǎn)品成功地完成規(guī)定的任務(wù)的能力，以便為產(chǎn)品的作戰(zhàn)（工作）效能分析提供依據(jù)。（c）基本可靠性預(yù)計(jì)和任務(wù)可靠性預(yù)計(jì)應(yīng)結(jié)合應(yīng)用。在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)早期階段，當(dāng)系統(tǒng)（分系統(tǒng)）的詳細(xì)構(gòu)成尚未細(xì)化確定前，任務(wù)可靠性預(yù)計(jì)往往較難進(jìn)行，此時(shí)一般可做必要的基本可靠性預(yù)計(jì)。隨著設(shè)計(jì)工作的深入開(kāi)展，兩種預(yù)計(jì)可逐步同時(shí)進(jìn)行，其預(yù)計(jì)結(jié)果可為設(shè)計(jì)人員提供權(quán)衡設(shè)計(jì)的依據(jù)。（d）通過(guò)預(yù)計(jì)，若基本可靠性不足，可以采用簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，使用高質(zhì)量元器件或調(diào)整性能容差等方法來(lái)彌補(bǔ)。若任務(wù)可靠性不足，則可以用余度方法來(lái)解決。2021/5/91351．性能參數(shù)預(yù)計(jì)法2．應(yīng)力分析法

3．故障率預(yù)計(jì)法

4．相似產(chǎn)品法

5．評(píng)分法

6．元件計(jì)數(shù)法

7．上、下限法

系統(tǒng)

可靠性預(yù)計(jì)的一般方法2021/5/9136性能參數(shù)法通過(guò)統(tǒng)計(jì)大量相似系統(tǒng)的性能參數(shù)與可靠性的關(guān)系，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行回歸分析，得出一些經(jīng)驗(yàn)公式及系數(shù)，以便在方案論證及初步設(shè)計(jì)階段，能根據(jù)初步確定的系統(tǒng)性能及結(jié)構(gòu)參數(shù)預(yù)計(jì)系統(tǒng)可靠性。2021/5/9137例某新研輕型直升機(jī)（2200kg），要求其“性能適中、安全可靠、經(jīng)濟(jì)適用且軍民兩用”，試論證其基本可靠性指標(biāo)MFHBF型號(hào)最大起飛重量MFHBFOH-5813604UH-60A91854AH-6480063.25CH-47D226801.4CH-53E333390.92CH-54B213192.242021/5/9138經(jīng)大量統(tǒng)計(jì)資料表明，對(duì)同一年代研制的直升機(jī)，其重量越大，結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，設(shè)備成品越多，則故障次數(shù)隨之而增多，從而MFHBF越小。所以，可以把直升機(jī)重量與MFHBF結(jié)合起來(lái)，作簡(jiǎn)單的線(xiàn)性回歸。從而估算或論證其基本可靠性指標(biāo)：

MFHBF=4.1小時(shí)2021/5/9139相似產(chǎn)品法該方法是利用成熟的相似產(chǎn)品所得到的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)估計(jì)新產(chǎn)品的可靠性。成熟產(chǎn)品的可靠性來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)使用評(píng)價(jià)和實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這種方法在研制初期廣泛應(yīng)用，在研制的任何階段也都適用。尤其是非電產(chǎn)品，查不到故障數(shù)據(jù)，全靠自身數(shù)據(jù)的積累。成熟產(chǎn)品的詳細(xì)故障記錄越全，比較的基礎(chǔ)越好，預(yù)計(jì)的準(zhǔn)確性越高，當(dāng)然也取決于產(chǎn)品的相似程度。2021/5/9140相似產(chǎn)品法預(yù)計(jì)的基本公式：或者

TBFs---系統(tǒng)的MTBF（h）；TBFi---第i個(gè)分系統(tǒng)的MTBF（h）。2021/5/9141例某種新設(shè)計(jì)的教練機(jī)，其供氧抗荷系統(tǒng)包括：氧氣瓶、氧氣開(kāi)關(guān)、減壓器、示流器、調(diào)節(jié)器、面罩、跳傘氧調(diào)器、抗荷分系統(tǒng)等。試用產(chǎn)品相似法預(yù)計(jì)該供氧抗荷系統(tǒng)的MFHBF。產(chǎn)品名稱(chēng)單機(jī)配套數(shù)老產(chǎn)品的MFHBF預(yù)計(jì)的MFHBF備注氧氣開(kāi)關(guān)31192.83000選用新型號(hào)，可靠性大大提高氧氣減壓器262626262選用老產(chǎn)品氧氣示流器22087.32087.3選用老產(chǎn)品氧氣調(diào)節(jié)器2863.7863.7選用老產(chǎn)品氧氣面罩260006500在老品的基礎(chǔ)上局部改進(jìn)氧氣瓶41553015530選用老品跳傘氧氣調(diào)節(jié)器265207000在老品的基礎(chǔ)上局部改進(jìn)氧氣余壓指示器23578.24500選用新型號(hào)，可靠性大大提高抗荷分系統(tǒng)234003400選用老品整個(gè)供氧抗荷系統(tǒng)122.65154.42021/5/9142故障率預(yù)計(jì)法當(dāng)研制工作進(jìn)展到詳細(xì)設(shè)計(jì)階段，已有了產(chǎn)品原理圖和結(jié)構(gòu)圖，選出了元部件，已知它們的類(lèi)型、數(shù)量、環(huán)境及使用應(yīng)力，并已具有實(shí)驗(yàn)室常溫條件測(cè)得的故障率時(shí)，可采用故障率預(yù)計(jì)法，這種方法對(duì)電子產(chǎn)品和非電子產(chǎn)品均適用。2021/5/9143具體步驟1.根據(jù)產(chǎn)品功能圖畫(huà)出可靠性框圖2.按可靠性框圖建立可靠性數(shù)學(xué)模型3.確定各方框中元部件或設(shè)備的故障率，該故障率應(yīng)該為工作故障率，在實(shí)驗(yàn)室常溫條件下測(cè)得的故障率為基本故障率。對(duì)于非電產(chǎn)品可只考慮降額因子D和環(huán)境因子K對(duì)λ的影響。非電產(chǎn)品工作故障率為：λ—工作故障率（1/h）λG—基本故障率(1/h)K,D—取值由工程經(jīng)驗(yàn)確定。2021/5/91444.系統(tǒng)可靠性預(yù)計(jì)：根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)要求預(yù)計(jì)基本可靠性或任務(wù)可靠性。將預(yù)計(jì)值與和要求值相比較，當(dāng)預(yù)計(jì)結(jié)果不能滿(mǎn)足規(guī)定要求時(shí)，應(yīng)改進(jìn)設(shè)計(jì)來(lái)滿(mǎn)足系統(tǒng)可靠性指標(biāo)。對(duì)于K、D，目前尚無(wú)正式可供查用的數(shù)據(jù)手冊(cè)，其中環(huán)境因子K可暫參考電子設(shè)備可靠性預(yù)計(jì)手冊(cè)GJB/Z299A-91中所列的各種環(huán)境系數(shù)πE。對(duì)于電子產(chǎn)品則需采用元件應(yīng)力分析法計(jì)算其工作故障率。2021/5/9145專(zhuān)家評(píng)分法這種方法是依靠有經(jīng)驗(yàn)的工程技術(shù)人員的工程經(jīng)驗(yàn)按照幾種因素進(jìn)行評(píng)分。按評(píng)分結(jié)果，有已知的某單元故障率根據(jù)評(píng)分系數(shù)算出其余單元的故障率。評(píng)分考慮的因素可按產(chǎn)品特點(diǎn)而定。常用的四種評(píng)分因素（分?jǐn)?shù)在1~10之間）：（a）復(fù)雜度---根據(jù)組成分系統(tǒng)的元部件數(shù)量及它們組裝的難易程度來(lái)評(píng)定；最簡(jiǎn)單1分，最復(fù)雜10分（b）技術(shù)發(fā)展水平----根據(jù)分系統(tǒng)目前的技術(shù)水平和成熟度來(lái)評(píng)。水平最低10分，水平最高1分（c）工作時(shí)間---根據(jù)分系統(tǒng)工作時(shí)間來(lái)評(píng)定。系統(tǒng)工作時(shí)，分系統(tǒng)一直工作的評(píng)10分，工作時(shí)間最短的評(píng)1分。（d）環(huán)境條件---根據(jù)分系統(tǒng)所處的環(huán)境來(lái)評(píng)定，分系統(tǒng)工作過(guò)程中經(jīng)受極其惡劣和嚴(yán)酷的環(huán)境條件的評(píng)10分，環(huán)境條件最好的評(píng)1分。2021/5/9146專(zhuān)家評(píng)分法實(shí)施概要已知某分系統(tǒng)的故障率為λ*，算出的其它分系統(tǒng)故障率λi為：式中i=1，2，…，n-----分系統(tǒng)數(shù)。

Ci---第i個(gè)分系統(tǒng)的評(píng)分系數(shù)。ωi—第i個(gè)分系統(tǒng)的評(píng)分?jǐn)?shù)；ω*--故障率為λ*的分系統(tǒng)的評(píng)分?jǐn)?shù)。2021/5/9147專(zhuān)家評(píng)分法實(shí)施概要Rij---第i個(gè)分系統(tǒng)，第j個(gè)因素的評(píng)分?jǐn)?shù)；j=1----復(fù)雜度j=2---技術(shù)發(fā)展水平j(luò)=3---工作時(shí)間j=4---環(huán)境因素2021/5/9148元件計(jì)數(shù)法先計(jì)算設(shè)備中各種型號(hào)和各種類(lèi)型的元器件數(shù)目，然后再乘以相應(yīng)型號(hào)或類(lèi)型元器件的基本故障率，最后把各乘積累加起來(lái)，即可得到部件、系統(tǒng)的故障率。2021/5/9149元件計(jì)數(shù)法特別說(shuō)明先計(jì)算設(shè)備中各種型號(hào)和各種類(lèi)型的元器件數(shù)目，然后再乘以相應(yīng)型號(hào)或類(lèi)型元器件的基本故障率，最后把各乘積累加起來(lái)，即可得到部件或系統(tǒng)的故障率。上述公式適用于應(yīng)用在同一環(huán)境類(lèi)別的設(shè)備。如果設(shè)備所包含的n個(gè)單元是在不同環(huán)境中工作（如機(jī)載設(shè)備有的單元應(yīng)用于座艙，有的單元應(yīng)用于無(wú)人艙），則上述公式就應(yīng)該分別按不同環(huán)境考慮，然后將這些“環(huán)境-單元”故障率相加即為設(shè)備的總故障率。2021/5/9150元器件故障率及質(zhì)量等級(jí)可以查國(guó)家軍標(biāo)

GJB299A2021/5/91512021/5/91522021/5/91532021/5/9154應(yīng)力分析法(元器件應(yīng)力分析法)適用于電子設(shè)備詳細(xì)設(shè)計(jì)階段，已具備了詳細(xì)的元器件清單、電應(yīng)力比、環(huán)境溫度等信息。這種方法的預(yù)計(jì)的可靠性比計(jì)數(shù)法的結(jié)果要準(zhǔn)確些。元器件的故障率與其承受的應(yīng)力水平及工作環(huán)境有極大的關(guān)系，考慮上述應(yīng)力的預(yù)計(jì)方法已規(guī)范化，但具體計(jì)算也較繁瑣。2021/5/9155晶體管和二極管的失效率計(jì)算模型把各種元器件的工作故障率計(jì)算出來(lái)后，就可求得系統(tǒng)的故障率：---第i種元器件的故障率（1/h）---第i種元器件的數(shù)量---

系統(tǒng)中元器件的種類(lèi)數(shù)2021/5/9156利用應(yīng)力分析法結(jié)合元件計(jì)數(shù)法預(yù)測(cè)系統(tǒng)可靠性一般是很繁瑣和費(fèi)時(shí)的，目前許多國(guó)家已把這些表格、公式等存入計(jì)算機(jī)，利用計(jì)算機(jī)輔助預(yù)計(jì)可以大大節(jié)省人力及時(shí)間。2021/5/91572021/5/91582021/5/91592021/5/91602021/5/91612021/5/91622021/5/91632021/5/9164上下限法預(yù)測(cè)系統(tǒng)的可靠性

（阿波羅號(hào)飛船可靠性預(yù)測(cè)）2021/5/9165上下限法預(yù)測(cè)系統(tǒng)的可靠性2021/5/91662021/5/91672021/5/91682021/5/91692021/5/91702021/5/91712021/5/91722021/5/91732021/5/91742021/5/91752021/5/9176上下限法預(yù)測(cè)系統(tǒng)的可靠性2021/5/91772021/5/91782021/5/91792021/5/91802021/5/91812021/5/91822021/5/91832021/5/91842021/5/91852021/5/91862021/5/9187小結(jié)：工程中常用的可靠性預(yù)計(jì)方法序號(hào)預(yù)計(jì)方法適用范圍適用階段簡(jiǎn)要說(shuō)明1元件計(jì)數(shù)法電子類(lèi)產(chǎn)品基本可靠性預(yù)計(jì)方案論證及初步設(shè)計(jì)根據(jù)元器件的品種及初略的質(zhì)量要求，查表得到各元器件故障率數(shù)據(jù)，按產(chǎn)品中元器件數(shù)量將故障率相加。2應(yīng)力分析法電子類(lèi)產(chǎn)品基本可靠性預(yù)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)根據(jù)元器件的品種、質(zhì)量水平、工作應(yīng)力及環(huán)境應(yīng)力等因素，查表得到各元器件故障率數(shù)據(jù)，按產(chǎn)品中元器件數(shù)量將這些故障率相加。2021/5/9188小結(jié)：工程中常用的可靠性預(yù)計(jì)方法3故障率預(yù)計(jì)法機(jī)械、電子、機(jī)電類(lèi)產(chǎn)品，但要求組成產(chǎn)品的所有單元均有故障率數(shù)據(jù)?；净蛉蝿?wù)可靠性預(yù)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)根據(jù)產(chǎn)品原理圖，建立其可靠性模型，輸入各單元的故障率數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。4相似產(chǎn)品法機(jī)械、電子、機(jī)電類(lèi)產(chǎn)品。具有相似產(chǎn)品的可靠性數(shù)據(jù)。基本或任務(wù)可靠性預(yù)計(jì)方案論證及初步設(shè)計(jì)將研制的新產(chǎn)品與其可靠性已知的相似產(chǎn)品進(jìn)行比較。5評(píng)分法機(jī)械、機(jī)電類(lèi)產(chǎn)品。產(chǎn)品中僅個(gè)別單元有故障率數(shù)據(jù)?；净蛉蝿?wù)可靠性預(yù)計(jì)方案論證及初步設(shè)計(jì)專(zhuān)家根據(jù)其經(jīng)驗(yàn)，按幾種因素（如復(fù)雜度、環(huán)境、技術(shù)水平等）對(duì)產(chǎn)品的各單元進(jìn)行評(píng)分。通過(guò)已知故障率單元的數(shù)據(jù)，推算出其他單元的故障率。按數(shù)學(xué)公式算出產(chǎn)品的故障率。2021/5/9189小結(jié)：工程中常用的可靠性預(yù)計(jì)方法6性能參數(shù)預(yù)計(jì)法比較復(fù)雜的機(jī)械、電子、機(jī)電系統(tǒng)或分系統(tǒng)?；净蛉蝿?wù)可靠性預(yù)計(jì)方案論證及初步設(shè)計(jì)根據(jù)同類(lèi)產(chǎn)品的大量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，建立產(chǎn)品可靠性與其性能參數(shù)的數(shù)學(xué)關(guān)系。將新研產(chǎn)品的有關(guān)性能參數(shù)代入，預(yù)計(jì)新產(chǎn)品的可靠性。7上、下限法復(fù)雜的機(jī)械、電子、機(jī)電系統(tǒng)或分系統(tǒng)。其單元均有可靠性數(shù)據(jù)?；净蛉蝿?wù)可靠性預(yù)計(jì)初步設(shè)計(jì)及詳細(xì)設(shè)計(jì)利用簡(jiǎn)化方法算出復(fù)雜系統(tǒng)可靠性的上、下限。再將上、下限綜合預(yù)計(jì)系統(tǒng)可靠性。2021/5/9190可靠性分配2021/5/91912021/5/91922021/5/91932021/5/91942021/5/91952021/5/91962021/5/91972021/5/91982021/5/91992021/5/92002021/5/92012021/5/92022021/5/92032021/5/92042021/5/92052021/5/92062021/5/92072021/5/92082021/5/92092021/5/92102021/5/92112021/5/92122021/5/92132021/5/92142021/5/92152021/5/92162021/5/92172021/5/92182021/5/92192021/5/92202021/5/92212021/5/92222021/5/92232021/5/92242021/5/92252021/5/92262021/5/92272021/5/92282021/5/92292021/5/92302021/5/92312021/5/92322021/5/92332021/5/9234可靠性分配方法1．比例分配法

2．評(píng)分分配法

3．重要度、復(fù)雜度分配法

4．拉格朗日乘數(shù)法5．動(dòng)態(tài)規(guī)劃法6．直接尋差法2021/5/9235產(chǎn)品的可靠性高低并不取決于論證，而決定于其本身。若想提高產(chǎn)品本身的固有可靠性，則應(yīng)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段對(duì)它進(jìn)行可靠性的預(yù)測(cè)和分配。

2021/5/92362021/5/92372021/5/92382021/5/92392021/5/92402021/5/92412021/5/92422021/5/92432021/5/9244FMEA---FailureModeEffectAnalysis故障模式影響分析或失效模式影響分析FMEACA---FailureModeEffectAnalysisandCriticalityAnalysis

故障模式影響及危害性分析2021/5/92452021/5/92462021/5/92472021/5/92482021/5/92492021/5/92502021/5/92512021/5/92522021/5/92532021/5/92542021/5/92552021/5/92562021/5/92572021/5/92582021/5/9259