可靠性基礎知識Preparedby:盛國輝可靠性基礎知識Preparedby:盛國輝主要內容1.可靠性的基本概念1.1質量與可靠性的關系

1.2故障（失效）及其分類1.3可靠性及其分類

1.4可靠性指標1.5故障率曲線(浴盆曲線)2.可靠性試驗的基本概念2.1可靠性試驗及其分類

2.2可靠性試驗的目的及影響2.3溫度和濕度的了解主要內容1.可靠性的基本概念1、可靠性的基本概念1.1質量與可靠性的關系產品的可靠性是指產品在使用過程中盡量不出故障、少出故障的一種特性，是產品質量的時間指標，即產品性能隨時間保持的能力；性能是確定性的慨念，看得見，測得到可靠性是不確定性慨念，看不見，測不到。產品出故障是隨機的，無法通過儀器測一下就知道。產品的可靠性指標是產品完成規(guī)定功能的能力;

質量檢驗是為了驗證產品技術性能指標的符合性，

可靠性鑒定試驗為了驗證產品在規(guī)定的時間區(qū)間內盡量不出故障的能力；

質量管理強調產品生產過程中的質量控制，可靠性管理則強調產品開發(fā)早期的可靠性設計技術及產品定型階段的可靠性鑒定試驗.產品的不良率p是指產品在檢驗時刻（t=0）的不合格率，產品的失效率λ是指產品在一定時間（t>0）區(qū)間內的故障比率.1、可靠性的基本概念1.1質量與可靠性的關系1、可靠性的基本概念1.2、故障（失效）及其分類1.故障：產品或產品的一部分不能或將不能完成預定功能的事件或狀態(tài)(對于可修復的產品)

對于不可修復的產品也稱為失效2.故障分類

故障的規(guī)律偶然故障、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)計特性獨立故障、從屬故障(評價產品可靠性時只統(tǒng)計獨立故障)1、可靠性的基本概念1.2、故障（失效）及其分類1.故障：產1、可靠性的基本概念1.可靠性：產品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內，完成規(guī)定功能的能力。可靠度：可靠性的概率度量1.3、可靠性及其分類產品是指硬件和流程性材料等有形產品以及軟件等無形產品使用環(huán)境越惡劣，產品可靠性越低。工作時間越長，產品可靠性越低。可靠性與時間呈遞減函數(shù)關系規(guī)定功能指產品規(guī)格書中給出的正常工作的性能指標2.產品的可靠性分類●固有可靠性：產品在設計、制造中賦予的，是固有的也是開發(fā)者可以控制的●使用可靠性：產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征，要考慮產品的安裝、操作使用和維修保障以及固有可靠性的影響●基本可靠性：產品在規(guī)定條件下無故障的持續(xù)時間或概率反應產品對維修人力的要求，應統(tǒng)計產品的所有壽命單位和所有故障●任務可靠性：產品在規(guī)定的任務剖面內完成規(guī)定功能的能力僅考慮在任務期間發(fā)生的影響完成任務的故障1、可靠性的基本概念1.可靠性：產品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時1、可靠性的基本概念1.4可靠性指標可靠度R(t);故障率λ(t)平均壽命MTTF/MTBF可靠度R(t)產品在規(guī)定的時間和條件下,完成規(guī)定功能的概率定義為產品的“可靠度”R(t);R(t)=P(T>t)P(T>t)就是產品使用時間T大于規(guī)定時間t的概率;可靠度的估計值:

R(t)=到t時刻未失效樣品數(shù)Ns(t)÷試驗樣品數(shù)N0

(r(t):到t時刻失效樣品數(shù))

R(t)基本上是服從指數(shù)分布的,R(t)=e-λt(2)故障率λ(t)指產品工作到某時刻尚未失效，在該時刻后單位時間內發(fā)生失效的概率;λ(t)=t時刻后單位時間內發(fā)生故障的產品數(shù)÷t時刻時仍正常的產品數(shù).

1、可靠性的基本概念1.4可靠性指標可靠度R(t)(2)1、可靠性的基本概念(3)平均壽命平均壽命是指產品從投入運行到發(fā)生故障的平均工作時間.對于不維修產品,稱之為失效前平均時間MTTF:Meantimetofailure,MTTF=∫∞0tf(t)dt=∫∞0R(t)dt,

(當產品壽命服從指數(shù)分布，λ(t)=常數(shù)時,MTTF=1/λ);對于可維修產品,平均壽命是指產品兩次相鄰故障間的平均工作時間MTBF:Meantimebetweenfailure,

MTBF=∫∞0tf(t)dt=∫∞0R(t)dt，

(當產品壽命服從指數(shù)分布，

λ(t)=常數(shù)時,MTBF=1/λ);（其中T為總試驗時間）1、可靠性的基本概念(3)平均壽命（其中T為總試驗時間）1、可靠性的基本概念產品典型的故障率曲線λ(t)故障率t時間AB使用壽命偶然失效期早期失效期耗損失效期維修后故障率下降規(guī)定的故障率1.5故障率曲線(浴盆曲線)1、可靠性的基本概念產品典型的故障率曲線λ(t)故障率t時間2、可靠性試驗的基本概念1.可靠性試驗是對產品的可靠性進行調查、分析和評價的一種手段。不僅為了用試驗數(shù)據來說明產品是否符合可靠性定量要求，可以接收或拒收、合格與不合格等，更主要的目的是通過對產品的可靠性試驗發(fā)現(xiàn)產品設計、元器件、零部件、原材料和工藝方面的缺陷，以便采取有效的糾正措施，使產品可靠性增長。

2.可靠性試驗分類●實驗室試驗:是在規(guī)定的受控條件下的試驗

●現(xiàn)場試驗:是產品在典型使用現(xiàn)場所進行的試驗可靠性試驗:工程試驗------環(huán)境應力篩選試驗/可靠性增長試驗

統(tǒng)計試驗------可靠性測定試驗/可靠性鑒定試驗/可靠性驗收試驗2.1可靠性試驗及其分類2、可靠性試驗的基本概念1.可靠性試驗是對產品的可靠性進行調2、可靠性試驗的基本概念●環(huán)境應力篩選試驗：通過在產品上施加一定的環(huán)境應力，以剔除由不良元件、零部件或工藝缺陷引起的產品早期故障的一種工序或方法。環(huán)境應力不必模擬真實環(huán)境條件，但不應超過產品能耐受的極限。電子產品施加最有效的環(huán)境應力是隨機振動和溫度循環(huán)應力。刪除材料和制造工藝缺點排除產品早期故障。但不能提高產品固有可靠性●可靠性增長試驗：在規(guī)定的環(huán)境應力下，為暴露產品薄弱環(huán)節(jié)，并證明改進措施能防止薄弱環(huán)節(jié)再現(xiàn)而進行的試驗。規(guī)定的環(huán)境應力可以是實際環(huán)境應力、模擬環(huán)境應力或加速環(huán)境應力

暴露產品故障隱患進行設計改進提高其固有可靠性。試驗—分析—改進試驗本身不能提高產品可靠性，只有采取有效糾正措施來防止產品出現(xiàn)重復故障之后，產品可靠性才能提高。●可靠性測定試驗：測定產品可靠性水平的試驗。

摸清產品當前達到的水平和問題。通過定時截尾或定數(shù)截尾試驗估計MTBF2、可靠性試驗的基本概念●環(huán)境應力篩選試驗：通過在產品上施加2、可靠性試驗的基本概念●可靠性鑒定試驗:驗證開發(fā)的產品的可靠性是否與規(guī)定的可靠性要求一致，用具有代表性的產品在規(guī)定條件下所作的試驗。驗證產品是否達到設計的可靠性指標，是一種驗證試驗;●可靠性驗收試驗:用已交付或可交付的產品在規(guī)定條件下所做的試驗，以驗證產品的可靠性不隨生產期間工藝、工裝、工作流程、零部件質量的變化而降低，目的是確定產品是否符合規(guī)定的可靠性要求。

驗證產品是否仍保持可靠性鑒定時的指標.2、可靠性試驗的基本概念●可靠性鑒定試驗:驗證開發(fā)的產品的2、可靠性試驗的基本概念2.2可靠性試驗的目的及影響2、可靠性試驗的基本概念2.2可靠性試驗的目的及影響2、可靠性試驗的基本概念2、可靠性試驗的基本概念濕度是干燥空氣的水（水蒸汽）結合到何種程度的一個指標，隨著各個時期溫度的高低不同發(fā)生各種各樣的變化。（空氣中水蒸汽的含有量）2.3、溫度和濕度的了解溫度是熱能的一個指標，我們必須通過某一個物質的介入才能對其大小進行具體的判定。絕對濕度：是指1m