1、第五章 可靠性基礎(chǔ)知識(shí),知金教育北京數(shù)字化學(xué)習(xí)中心 Beijing Cyber Learning Center,中級(jí)質(zhì)量專業(yè)理論與實(shí)務(wù)各章所占分值比重統(tǒng)計(jì),50,40,第一章,第二章,第三章,第四章,第五章,30,20,10,第一章：16分 第二章：36分 第三章：30分 第四章：32分 第五章：24分 第六章：32分,第六章,可靠性基礎(chǔ)知識(shí)題量及所占分值比重統(tǒng)計(jì),一、可靠性認(rèn)知 二、可靠性發(fā)展的標(biāo)志 1952年美國國防部成立電子設(shè)備可靠性咨詢組。 1957年發(fā)表了軍用電子設(shè)備可靠性報(bào)告。 三、可靠性運(yùn)動(dòng) 四、可靠性發(fā)展的動(dòng)力 五、可信性工程發(fā)展為包括維修性工程、測(cè)試性工程、保障性工程 在內(nèi)的

2、可信性工程。,第五章 可靠性基礎(chǔ)知識(shí),大綱要求 1、掌握故障（失效）、可靠性、維修性的概念 2、熟悉保障性、可用性與可信性的概念 3、掌握可靠性的主要度量參數(shù) *（7個(gè)術(shù)語 2個(gè)函數(shù) 6個(gè)度量指標(biāo)）* 4、熟悉浴盆曲線 5、了解產(chǎn)品質(zhì)量與可靠性的關(guān)系,第一節(jié) 可靠性的基本概念及常用度量,第一節(jié) 可靠性的基本概念及常用度量故障,a.故障（失效）的定義,故障：產(chǎn)品或產(chǎn)品的一部分 不能或?qū)⒉荒芡瓿深A(yù)定功能 的事件或狀態(tài)。,失效：產(chǎn)品終止規(guī)定功能。,對(duì)可修復(fù)產(chǎn)品而言,對(duì)不可修復(fù)產(chǎn)品而言,例：投影儀與燈泡,故障的表現(xiàn)形式稱為故障（失效）模式。例：投影儀不出影象。 引起故障的原因稱為故障（失效）機(jī)理。 例

3、：1、燈泡故障；2、電源變壓器故障；3、主電路板故障等,故障通常是產(chǎn)品失效后的狀態(tài)，但也可能失效前就存在。,b.故障模式、故障機(jī)理的定義,1、按出現(xiàn)故障的規(guī)律分：偶然故障和耗損故障 2、按故障的結(jié)果分：致命性故障和非致命性故障 3、按故障的統(tǒng)計(jì)特性分：獨(dú)立故障和從屬故障,偶然故障：由于偶然因素引起的故障。偶然故障是隨機(jī)的，無法 控制，只能通過概率統(tǒng)計(jì)方法來預(yù)測(cè)。 耗損故障：是由于產(chǎn)品的規(guī)定性能隨時(shí)間增加而逐漸衰退引起的。 耗損故障可以統(tǒng)計(jì)監(jiān)測(cè)，可以通過預(yù)防維修，延長使用壽命。,c.故障的分類依據(jù)：,d.不同故障的基本概念,注意：浴盆曲線揭示了產(chǎn)品的早期、偶然以及耗損故障期。其中早期故障指由于設(shè)

4、計(jì)和制造過程（人為）的缺陷引起的故障，可以通過設(shè)計(jì)與過程質(zhì)量改進(jìn)加以消除，通常不作為出現(xiàn)故障的規(guī)律來劃分。,致命性故障：完全喪失完成規(guī)定功能的能力，并可能造成人或物的 重大損失。 非致命性故障：不影響任務(wù)的完成，但會(huì)導(dǎo)致非計(jì)劃的維修。,獨(dú)立故障：由產(chǎn)品本身原因引起而又不能成為引起其它器件故障原因的故障。 從屬故障：其它產(chǎn)品故障引起的故障。,在評(píng)價(jià)產(chǎn)品可靠性時(shí)只統(tǒng)計(jì)獨(dú)立故障。,d.評(píng)價(jià)可靠性的故障統(tǒng)計(jì)原則,習(xí)題：產(chǎn)品的故障分類有多種，按故障的規(guī)律可分為（ ） A.偶然故障 B.耗損故障 C.獨(dú)立故障 D.從屬故障,A.B,習(xí)題：關(guān)于不同類型的故障，以下說法正確的是（ ） A.偶然故障由偶然因素引

5、起，只能通過統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行預(yù)測(cè) B.耗損故障可通過適當(dāng)?shù)男蘩硌娱L產(chǎn)品的使用壽命 C.致命性故障是造成人或物的重大損失，導(dǎo)致任務(wù)失敗的故障 D.非致命性故障不影響任務(wù)完成，一般也不需要進(jìn)行維修,A.C,習(xí)題：在評(píng)價(jià)產(chǎn)品可靠性時(shí)，只統(tǒng)計(jì)（ ）。 A.致命性故障 B.非致命性故障 C.獨(dú)立故障 D.從屬故障,C,習(xí)題:關(guān)于故障（失效），以下理解錯(cuò)誤的是（ ） A.故障指產(chǎn)品或產(chǎn)品的一部分不能完成規(guī)定功能的事件或狀態(tài) B.失效是指產(chǎn)品終止或喪失完成規(guī)定功能的能力 C.故障在產(chǎn)品失效后才表現(xiàn)出來 D.故障也可能在失效前就存在,A.C,第一節(jié) 可靠性的基本概念及常用度量可靠性,a.可靠性定義,b.“三個(gè)規(guī)定

6、”的含義,可靠性：產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。,規(guī)定條件是指使用時(shí)的環(huán)境條件和工作條件。環(huán)境條件越惡劣，工作條件越不正常，可靠性越低。,規(guī)定時(shí)間內(nèi)是指產(chǎn)品可以完成規(guī)定動(dòng)能的工作時(shí)間內(nèi)所預(yù)定的壽命。這里的“時(shí)間”是廣義的概念，除時(shí)間外，還包括：里程、次數(shù)等。 可靠性是隨時(shí)間的遞減函數(shù)（不能理解為成反比）。,規(guī)定功能是指產(chǎn)品規(guī)格書中給出了正常工作的性能指標(biāo)。,c.固有可靠性與使用可靠性,可靠性可分為固有可靠性和使用可靠性 固有可靠性：是產(chǎn)品在設(shè)計(jì)和制造過程中賦予的，是產(chǎn)品的一種固有特性，是產(chǎn)品開發(fā)者可以控制的。 使用可靠性：是產(chǎn)品在使用過程中表現(xiàn)出的一種性能保持能力的特性，它

7、與產(chǎn)品的固有可靠性，及安裝、操作和維修保障有關(guān)。,固有可靠性可以理解為產(chǎn)品設(shè)計(jì)者根據(jù)已知的產(chǎn)品的基本特性，設(shè)定其在正常工作條件下應(yīng)具備的保持完成規(guī)定功能的能力，在制造過程中這種能力被完整賦予到產(chǎn)品身上，因此是產(chǎn)品的一種固有特性。 使用可靠性強(qiáng)調(diào)的是產(chǎn)品在使用過程中使用者使用和維護(hù)產(chǎn)品以及使用環(huán)境對(duì)固有可靠性的影響。產(chǎn)品固有可靠性的優(yōu)劣通常決定著使用可靠性的高低，同時(shí)，使用可靠性還與操作使用、維修保障以及使用環(huán)境有關(guān)。,d.基本可靠性與任務(wù)可靠性,可靠性還可分為基本可靠性和任務(wù)可靠性 基本可靠性：產(chǎn)品在規(guī)定條件下無故障的持繼時(shí)間或概率，它反映產(chǎn)品對(duì)維修人力的要求。要統(tǒng)計(jì)產(chǎn)品的所有故障。 任務(wù)可靠

8、性：是產(chǎn)品在規(guī)定的任務(wù)剖面內(nèi)完成功能的能力。只考慮任務(wù)期間影響任務(wù)完成的故障。,基本可靠性需分析統(tǒng)計(jì)（系統(tǒng)所有器件）的故障模式，任一故障模式都有可能發(fā)生，都直接影響著產(chǎn)品的基本可靠性，其中所有可維修的故障決定著對(duì)維修人力的合理安排。 任務(wù)剖面是指產(chǎn)品在完成特定任務(wù)這段時(shí)間內(nèi)所經(jīng)歷的事件和環(huán)境的時(shí)序描述。任務(wù)剖面內(nèi)并非所有故障都會(huì)發(fā)生，也并非都是致命故障，所有影響任務(wù)完成的故障都決定著產(chǎn)品的任務(wù)可靠性。,e.提高任務(wù)可靠性的原則,提高任務(wù)可靠性可采用冗余或代替工作模式，但這將增加產(chǎn)品的復(fù)雜性，降 低基本可靠性。設(shè)計(jì)時(shí)要在基本可靠性和任務(wù)可靠性之間進(jìn)行權(quán)衡。,習(xí)題：產(chǎn)品可靠性定義中,規(guī)定的時(shí)間可用

9、（ ）度量03考題 A.小時(shí) B.里程 C.次數(shù) D.概率,A.B.C,習(xí)題：產(chǎn)品的可靠性與（ ）有關(guān). A.規(guī)定的條件 B.規(guī)定的時(shí)間 C.規(guī)定的功能 D.規(guī)定的地點(diǎn),A.B.C,習(xí)題：產(chǎn)品的可靠性隨工作時(shí)間的增加而（ ）03年考題 A.逐漸增加 B.保持不變 C.逐漸降低 D.先降后增,C,習(xí)題：產(chǎn)品的使用可靠性與（ ）因素有關(guān)。 A.固有可靠性 B.產(chǎn)品功能 C.操作使用 D.維修保障,A.C.D,習(xí)題：以下說法不正確的是（ ） A.固有可靠性是產(chǎn)品的固有特性，是產(chǎn)品開發(fā)者可以控制的 B.使用可靠性是產(chǎn)品使用過程表現(xiàn)出來的特性，不是固有特性 C.基本可靠性需要統(tǒng)計(jì)所有故障，反映產(chǎn)品對(duì)維修

10、人力的要求 D.任務(wù)可靠性只考慮任務(wù)期間影響任務(wù)完成的故障 E.采用冗余技術(shù)，可以全面提高產(chǎn)品的基本可靠性,B.E,第一節(jié) 可靠性的基本概念及常用度量維修性,a.維修性定義,維修性的定義：產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)，按規(guī)定的程序 和方法，保持和恢復(fù)執(zhí)行規(guī)定狀態(tài)的能力。,維修含義包括維護(hù)和修理兩個(gè)方面：1）維護(hù)：也稱預(yù)防性維修，是根據(jù)產(chǎn)品功能隨時(shí)間的衰減特性以及對(duì)已掌握的故障規(guī)律采取的預(yù)防性措施，以延長產(chǎn)品壽命的過程。2）修理是產(chǎn)品發(fā)生故障后，使其盡可能恢復(fù)故障前的狀態(tài)。 維修性概念不能等同于維修活動(dòng)，前者是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中賦予產(chǎn)品可接受維修并便于維修的能力，是產(chǎn)品本身所具備的固有屬性。后者是針

11、對(duì)可維修產(chǎn)品具備的維修特性必要時(shí)所采取的活動(dòng)。,b.維修性的性質(zhì),維修性是產(chǎn)品質(zhì)量的一種特性,即由產(chǎn)品設(shè)計(jì)賦予其維修簡便、迅速和經(jīng)濟(jì)的固有特性。,產(chǎn)品可靠性與維修性密切相關(guān)，都是產(chǎn)品的重要設(shè)計(jì)特性。在產(chǎn)品的論證階段就應(yīng)對(duì)可靠性和維修性提出要求，并通過設(shè)計(jì)、分析、試驗(yàn)、評(píng)定等活動(dòng)將要求落實(shí)到產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中，使要求在產(chǎn)品生產(chǎn)、使用和維護(hù)階段的全壽命過程得到充分體現(xiàn)。,習(xí)題：可靠性和維修性都是產(chǎn)品的重要設(shè)計(jì)特性，可靠性和維修性工 作從（ ）階段就應(yīng)開始進(jìn)行 A.產(chǎn)品論證 B.產(chǎn)品設(shè)計(jì) C.產(chǎn)品試制 D.產(chǎn)品生產(chǎn),A,習(xí)題：以下說法錯(cuò)誤是（ ） A.維修性是產(chǎn)品的固有特性 B.維修性是可以使產(chǎn)品達(dá)到使用

12、前狀態(tài)的特性 C.產(chǎn)品的維修性就是指產(chǎn)品出現(xiàn)故障后進(jìn)行維修 D.產(chǎn)品的維修性與可靠性密切相關(guān)，都是產(chǎn)品重要的設(shè)計(jì)特性,B.C,習(xí)題：與產(chǎn)品維修性定義有關(guān)的是（ ）01年考題 A.規(guī)定的條件 B.規(guī)定的時(shí)間 C.規(guī)定的程序與方法 D.規(guī)定的地點(diǎn) E.規(guī)定的費(fèi)用,A.B.C,四.保障性 五.軟件可靠性 六.可用性 七.可信性,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(shí)和戰(zhàn) 時(shí)使用要求的能力。,保障性是裝備系統(tǒng)的固有屬性。裝備具備可保障和能保障的特性才是完整保障性的裝備。保障性與可靠性和維修性、保障的設(shè)計(jì)特性、計(jì)劃的保障資源緊密相關(guān)。,軍事裝備要保證今后15年的應(yīng)戰(zhàn)需要。因此，裝備的設(shè)計(jì)

13、要保證裝備便于貯存、裝卸、操作、檢測(cè)、維修、運(yùn)輸以及消耗品的補(bǔ)給等。,保障性同樣適用于民用產(chǎn)品，表現(xiàn)為產(chǎn)品設(shè)計(jì)使產(chǎn)品裝卸和操作簡便、維修及時(shí)、備件充足、消耗品有供應(yīng)等。,第一節(jié) 可靠性的基本概念及常用度量保障性,系統(tǒng)（或產(chǎn)品）可靠性通常包括：硬件可靠性和軟件可靠性。 國際電工委員會(huì)發(fā)布的軟件可靠性標(biāo)準(zhǔn) IEC60300-3-6軟件可靠性應(yīng)用指南 IEC61713軟件生存期的軟件可信性應(yīng)用指南,第一節(jié) 可靠性的基本概念及常用度量軟件可靠性,可用性的定義：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(shí)刻或時(shí)間區(qū)間內(nèi)處于可執(zhí)行規(guī)定功能狀態(tài) 的能力。,可用性分為固有可用性和使

14、用可用性。固有可用性不受外部資源的影響；使用可用性受外部資源的影響。,可用性即“要用時(shí)就可用”?？捎眯允强煽啃?、維修性和維修保障的綜合反映?？煽啃酝ㄟ^延長產(chǎn)品的工作時(shí)間提高產(chǎn)品可用性。 維修性通過縮短產(chǎn)品的停機(jī)時(shí)間提高產(chǎn)品可用性。,在任意時(shí)刻使用產(chǎn)品時(shí)，該產(chǎn)品在此時(shí)刻所表現(xiàn)的可用的能力，既是可用性，它反映了可靠性、維修性和維修保障的綜合成績或效果。,第一節(jié) 可靠性的基本概念及常用度量可用性,可信性一般只用于非定量的總體描述，其定性和定量要求是通過可用性、可靠性、維修性及維修保障的定性和定量要求來表達(dá)的。 可信性是一個(gè)集體合術(shù)語，用來表示可用性及其影響因素：可靠性、維修性及維修保障。,可信性在于

15、向顧客提供信任，是質(zhì)量保證的重要內(nèi)涵。,第一節(jié) 可靠性的基本概念及常用度量可信性,習(xí)題：系統(tǒng)的保障性與（ ）有關(guān) A.可靠性和維修性 B.保障的設(shè)計(jì)特性 C.計(jì)劃的保障資源 D.性能的設(shè)計(jì)特性,A.B.C,習(xí)題：可用性定義中的規(guī)定時(shí)間指的是（ ） A.產(chǎn)品的工作時(shí)間 B.產(chǎn)品的使用壽命 C.產(chǎn)品即用的時(shí)刻 D.產(chǎn)品無故障時(shí)間,C,習(xí)題：維修性通過（ ）來提高產(chǎn)品的可用性 A.延長產(chǎn)品工作時(shí)間 B.縮短因維修的停機(jī)時(shí)間 C.提高故障修理質(zhì)量 D.降低產(chǎn)品維修成本,B,習(xí)題：影響產(chǎn)品可信性的因素有（ ）03、04年考題 A.適用性 B.可靠性 C.維修性 D.維修保障 E.性能,B.C.D,八.可

16、靠度函數(shù) 九.累計(jì)故障(失效)分布函數(shù),可靠度：產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的概率。,可靠度是可靠性的度量指標(biāo)，是隨時(shí)間變化的函數(shù)，用R(t)來表示?？煽慷群瘮?shù)的表達(dá)式： R（t）= P（Tt） T 是產(chǎn)品發(fā)生故障（失效）時(shí)間，當(dāng)產(chǎn)品失效時(shí)，T 也稱壽命。 t 為規(guī)定的時(shí)間。,R(t),t,可靠度函數(shù),隨時(shí)間遞減的函數(shù),累計(jì)故障（失效）分布函數(shù)是 故障的度量指標(biāo)，也是隨時(shí)間變化 的函數(shù)，通常用F（t）表示。 累計(jì)故障（失效）分布函數(shù)數(shù) 學(xué)表示為： F（t）= P（Tt）,累計(jì)故障（失效）分布函數(shù),t,隨時(shí)間遞增的函數(shù),F(t) 不可靠度,假定產(chǎn)品要么處于正常工作狀態(tài)，要么處于故障狀

17、態(tài)，可靠性與故 障可以表述為兩個(gè)對(duì)立的事件。 可靠度函數(shù)與累計(jì)故障分布函數(shù)的關(guān)系為： R（t）+ F（t）=1 由于F(t)=1-R(t),因此，累積故障分布函數(shù)通常也成為不可靠度。,故障概率密度函數(shù)f（t）是累積故障分布函數(shù)的導(dǎo)數(shù)，它表示在t 時(shí)刻后一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)品發(fā)生故障的概率。,根據(jù)教材所給故障實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù) （對(duì)數(shù)正態(tài)分布）,一個(gè)由若干組成部分構(gòu)成的復(fù)雜產(chǎn)品，不論組成部分的故障是什么分布，只要在故障后即予維修，且修后如新，則產(chǎn)品的故障分布就近似指數(shù)分布。 指數(shù)分布因其簡單得到廣泛而有時(shí)不恰當(dāng)?shù)膽?yīng)用，常見的分布形式還有威爾布分布、對(duì)數(shù)正態(tài)分布等。,服從指數(shù)分布的密度函數(shù)f(x)為：,f(

18、t)服從指數(shù)分布下的分布函數(shù)（本書第一章P43頁）,當(dāng)故障率f(t)服從指數(shù)分布時(shí)：,t,指數(shù)分布的概率密度函數(shù),f(t),0,可靠性與維修性的常用度量,可靠度：,N0為產(chǎn)品總數(shù)，r(t)為工作到t時(shí)刻產(chǎn)品發(fā)生的故障數(shù)。,可靠度計(jì)算示例： 例：設(shè)t=0時(shí)，投入工作的10000只燈泡，當(dāng)t=365天時(shí)，發(fā)現(xiàn)有300只燈泡壞了，求一年時(shí)的工作可靠度。 參考答案：R（年）=0.97 F(t)=1-0.97=0.03,第一節(jié) 可靠性的基本概念及常用度量可靠度,（二）故障（失效）率 產(chǎn)品工作到某時(shí)刻尚未發(fā)生故障，在該時(shí)刻后一個(gè)單位時(shí)間發(fā)生故 障的概率，稱為產(chǎn)品故障（失效）率（或瞬時(shí)故障率） 。 產(chǎn)品故障

19、率一般用(t)表示。,r(t) t 時(shí)刻后，t 時(shí)間內(nèi)發(fā)生故障的產(chǎn)品數(shù) t所取時(shí)間間隔 NS(t)在t 時(shí)刻沒有發(fā)生故障的產(chǎn)品數(shù),第一節(jié) 可靠性的基本概念及常用度量故障（失效）率,之間的相互關(guān)系,設(shè)在規(guī)定的 t 時(shí)間內(nèi)發(fā)生故障的產(chǎn)品數(shù)為 ，未發(fā)生故障的產(chǎn)品數(shù)為 ，產(chǎn)品總數(shù)為 ，則有：,當(dāng)t 趨近于 0 時(shí)：,低故障的元器件常以 10-9/h 為故障率的單位，稱之為菲特（Fit） 如果產(chǎn)品服從指數(shù)分布，故障率為常數(shù)，此時(shí)可靠度為R(t)=e-t 。,故障率計(jì)算示例： 例1：上題若一年后第一天又有一只燈泡壞了，求此時(shí)的故障率。 t=1(天)， r(t)=1(只)，Ns(t)=10000-300=9

20、700 (只) 參考答案：（t）=0.000103/天,指數(shù)分布： 注意：若給出指數(shù)分布概率密度函數(shù)的圖形，是當(dāng) t=0時(shí)，f(t)的取值,三、平均失效（故障）前時(shí)間MTTF,設(shè)N0個(gè)不可修復(fù)的產(chǎn)品在同樣條件下進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)得其全部失效時(shí) 間為 t1，t2tNO，其平均失效前時(shí)間為：,對(duì)于不可修復(fù)的產(chǎn)品，失效時(shí)間即產(chǎn)品的壽命，因此，MTTF即為平均壽命。當(dāng)產(chǎn)品服從指數(shù)分布時(shí)：,平均失效前時(shí)間計(jì)算示例 例：設(shè)有5個(gè)不可修復(fù)產(chǎn)品進(jìn)行壽命試驗(yàn)，它們發(fā)生失效的時(shí)間 分別是1000h、1500h、2000h、2200h、2300h，問該產(chǎn)品的MTTF的 觀測(cè)值？若已知該產(chǎn)品服從指數(shù)分布，則其故障率是多少？

21、在平均 壽命內(nèi)的可靠度是多少？ 參考答案：MTTF=1800h;(t)=0.00056/h; R(t)=e-1,四、平均故障間隔時(shí)間MTBF,一個(gè)可修復(fù)產(chǎn)品在使用中發(fā)生了N0次故障，每次故障修復(fù)后，又 重新投入使用，測(cè)得其每次故障前工作持續(xù)時(shí)間為t1，t2tNo，其 平均故障間隔時(shí)間MTBF為：,T 為產(chǎn)品總工作時(shí)間。,對(duì)于完全修復(fù)產(chǎn)品，因修復(fù)后產(chǎn)品如新，一批產(chǎn)品發(fā)生了N0次故障，相當(dāng)于N0個(gè)新產(chǎn)品工作到首次故障，因此：,當(dāng)產(chǎn)品的壽命服從指數(shù)分布時(shí)：MTBF = MTTF = 1/,平均故障間隔時(shí)間MTBF計(jì)算示例： 例：設(shè)有一個(gè)電子產(chǎn)品累計(jì)共工作10萬小時(shí)，共發(fā)生故障50次，問 該產(chǎn)品的 M

22、TBF的觀測(cè)值？如果該批產(chǎn)品服從指數(shù)分布，問其故障率 是多少？ MTBF內(nèi)的可靠度是多少？ 參考答案：MTBF=2000h；(t)=0.0005/h; R(t)=e-1,五、貯存壽命,貯存壽命的概念： 產(chǎn)品在規(guī)定條件下貯存時(shí)，仍能滿足規(guī)定質(zhì)量要求的時(shí)間長度， 稱為貯存壽命。 貯存壽命是產(chǎn)品貯存可靠性的一種度量。 產(chǎn)品在規(guī)定條件下貯存，仍存在偶然故障，但其故障率比在工作 條件下的故障率要小得多。,六、平均修復(fù)時(shí)間MTTR,平均修復(fù)時(shí)間MTTR的概念： 平均修復(fù)時(shí)間是在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，產(chǎn)品在任一規(guī)定 的維修級(jí)別上，修復(fù)性維修總時(shí)間與在該級(jí)別上被修復(fù)產(chǎn)品的故障總數(shù) 之比。 平均修復(fù)時(shí)間M

23、TTR是維修性的度量指標(biāo)。,T是修復(fù)總時(shí)間，n是修復(fù)次數(shù)。,第一節(jié) 可靠性的基本概念及常用度量浴盆曲線,產(chǎn)品典型的故障率曲線,(t),使用壽命,規(guī)定的故障率,維護(hù)后故障率下降,偶然故障期,t,耗損故障期,早 期 故障期,A,B,1、早期故障降至最低，產(chǎn)品耗損期到來之前，是產(chǎn)品的主要使用期。 2、故障率基本平穩(wěn)，可近似看作一個(gè)常數(shù)。 3、由偶然因素引起的。 4、可以通過統(tǒng)計(jì)方法來預(yù)測(cè)。,1、產(chǎn)品使用很長時(shí)間以后。 2、故障迅速上升，直至極度。 3、主要由老化，廢勞、磨損、腐蝕引起。 4、可通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析確定耗損起始點(diǎn)，并通過預(yù)防維修延長產(chǎn)品的壽命。,產(chǎn)品的使用壽命與產(chǎn)品規(guī)定條件和規(guī)定的可接受故

24、障有關(guān)。 規(guī)定的允許故障率越高，產(chǎn)品使用壽命越長，反之壽命越短。,1、產(chǎn)品使用初期，故障容易暴露出來。 2、故障率較高，且呈迅速下降趨勢(shì)。 3、由設(shè)計(jì)和制造缺陷引起。如設(shè)計(jì)不當(dāng)、材料缺陷、加工缺陷、安裝調(diào)整不當(dāng)?shù)取?4、可以通過加強(qiáng)質(zhì)量管理及采取環(huán)境應(yīng)力篩選加以減少。,高質(zhì)量電子產(chǎn)品其故障率曲線在其壽命內(nèi)基本是一條平穩(wěn)的直線。 質(zhì)量低劣產(chǎn)品要么存在大量早期故障要么很快進(jìn)入耗損故障階段。,可靠性與產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)系,可靠性 是隨時(shí)間變化的產(chǎn)品重要的質(zhì)量特性 是顧客最為關(guān)注而又無法直接感知的特性 貫穿于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、儲(chǔ)運(yùn)、使用、維修的整個(gè)過程 是質(zhì)量的重要內(nèi)涵，是每時(shí)沒刻的質(zhì)量,習(xí)題：產(chǎn)品在規(guī)定條件

25、下和規(guī)定時(shí)間內(nèi),完成規(guī)定功能的概率稱之為 （ ）05年考題 A.可用度 B.可靠度 C.可信度 D.耐久度,B,習(xí)題：低故障率元器件通常用菲特（Fit）作為故障率單位，其符號(hào)為 （ ） A.10-3/h B.10-6/h C.10-9/h D.10-12/h,C,習(xí)題：當(dāng)產(chǎn)品的故障服從指數(shù)分布時(shí)，其故障率為一常數(shù)，此時(shí)的可 靠度為（ ） A. B. C. D.,B,習(xí)題：貯存壽命是指產(chǎn)品在規(guī)定條件下貯存,仍能滿足（ ）的時(shí) 間長度 A.規(guī)定可靠性要求 B.規(guī)定質(zhì)量要求 C.執(zhí)行規(guī)定功能 D.維修性要求,B,習(xí)題：維修性常用的度量參數(shù)是（ ） A.MTTF B.MTBF C. D.MTTR,D,

26、習(xí)題：度量電視機(jī)可靠性最通用的指標(biāo)是（ ）04年考題 A.故障率 B.可靠度R C. MTTF D. MTBF,D,習(xí)題：以下不屬于可靠性度量指標(biāo)是（ ）05年考題 A.平均故障間隔時(shí)間 B.故障率 C. 風(fēng)險(xiǎn)順序數(shù) D.貯存壽命,C,習(xí)題：已知產(chǎn)品故障服從指數(shù)分布如圖： 則產(chǎn)品在2000h時(shí)的可靠度 （ ） A. e-1 B. e-10 C. e-2 D. e-20,t,f(t),0.005/h,2000h,B,0,習(xí)題：產(chǎn)品的故障浴盆曲線包括（ ）階段03、05年考題 A.早期故障期 B.使用故障期 C.偶然故障期 D.貯存故障期 E.耗損故障期,A.C.E,習(xí)題：根據(jù)故障浴盆曲線，（ ）

27、理解是錯(cuò)誤的 A.早期故障主要是設(shè)計(jì)和制造中的缺陷 B.產(chǎn)品使用初期，故障率較高，并呈明顯上升趨勢(shì) C.偶然故障期是產(chǎn)品的主要工作期，故障率低且基本平穩(wěn) D.耗損期故障迅速上升，通過預(yù)防維修可以延緩故障增加,B,習(xí)題：規(guī)定允許的故障率高，產(chǎn)品的使用壽命則（ ） A.短 B.增加越快 C. 降低越快 D.長,D,習(xí)題：高質(zhì)量等級(jí)的電子產(chǎn)品，其故障率在其壽命期內(nèi)基本是一條 （ ） A.呈下降趨勢(shì)的直線 B.平穩(wěn)的直線 C.呈上升趨勢(shì)的直線 D.先降后升的曲線,B,習(xí)題：某產(chǎn)品使用了1810h，其間發(fā)生三次故障，第一次維修時(shí)間 為3h，第二次為8h，第三次為2h，則：04年考題 1、產(chǎn)品平均修復(fù)時(shí)間

28、為（ ） A.4.33h B.4.75h C.4.00h D.5.50h 2、產(chǎn)品平均故障間隔時(shí)間（ ） A.600h B.603.3h C.595h D.599h 3、假定產(chǎn)品故障服從指數(shù)分布，則故障率（ ） A.1/600h B.1/603.3h C.1/595h D.1/599h 4、若已知使用壽命是平均壽命的2倍，則可靠度（ ） A. e B. e-1 C. e-2 D. e2,A,D,D,C,第二節(jié) 基本可靠性設(shè)計(jì)與分析技術(shù),大綱要求 1、了解可靠性設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容和主要方法 2、熟悉可靠性模型及串并聯(lián)模型的計(jì)算 3、熟悉可靠性預(yù)計(jì)和可靠性分配 4、熟悉故障模式影響及危害性分析FMEC

29、A 5、了解故障樹分析FTA 6、熟悉維修性設(shè)計(jì)與分析的基本方法,一、可靠性設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容,產(chǎn)品可靠性是設(shè)計(jì)出來、生產(chǎn)出來和管理出來的。 設(shè)計(jì)是保證產(chǎn)品可靠性的首要環(huán)節(jié)，是保證產(chǎn)品可靠性的關(guān)鍵。 產(chǎn)品開發(fā)者的可靠性設(shè)計(jì)水平對(duì)產(chǎn)品可靠性影響重大。,a.了解可靠性設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容,可靠性設(shè)計(jì)的主要技術(shù) 1、規(guī)定定性定量的可靠性要求 2、建立可靠性模型 3、可靠性分配 4、可靠性預(yù)計(jì) 5、可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 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)與熱設(shè)計(jì),b.最常用的可靠性定量指標(biāo),可靠性指標(biāo)是可靠性設(shè)計(jì)的目標(biāo)，也是檢驗(yàn)產(chǎn)品可靠性的依據(jù)。 常用的可靠性指標(biāo)為： MTBF；

30、使用壽命。,主要的可靠性指標(biāo),c.了解可靠性設(shè)計(jì)方法中的一些要求,可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：根據(jù)產(chǎn)品類型，重要程度、可靠性要求，使 用特點(diǎn)和相似可靠性設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范制定。,耐環(huán)境設(shè)計(jì)：包括產(chǎn)品的抗振動(dòng)、抗沖擊、抗噪音、防潮、防霉、防腐設(shè)計(jì)和熱設(shè)計(jì)。,元器件的選用和控制：制定并實(shí)施元器件大綱是控制元器件選擇和使用的有效途徑。,電磁兼容性設(shè)計(jì)：增強(qiáng)產(chǎn)品抗電磁干擾的能力。 降額設(shè)計(jì)與熱設(shè)計(jì)：環(huán)境溫度過高，故障率會(huì)增大。對(duì)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)或電子產(chǎn)品采取通風(fēng)、水冷等措施是可靠性熱設(shè)計(jì)的要求。,d.掌握可靠性串聯(lián)模型和并聯(lián)模型的概念,可靠性模型是用以預(yù)計(jì)或估計(jì)產(chǎn)品可靠性的一種模型。建立產(chǎn)品 系統(tǒng)級(jí)、分系統(tǒng)級(jí)或設(shè)備

31、級(jí)的可靠性模型，便于定量分配、估計(jì)和評(píng) 價(jià)產(chǎn)品的可靠性。,可靠性模型包括：可靠性方框圖和可靠性數(shù)學(xué)模型。 典型的可靠性模型有：串聯(lián)模型和并聯(lián)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(huì)導(dǎo)致整個(gè)產(chǎn)品故障的模型。 并聯(lián)模型：組成產(chǎn)品所有單元同時(shí)工作時(shí)，只要還有一個(gè)單元不發(fā)生故障，產(chǎn)品就不會(huì)發(fā)生故障，也稱工作貯備模型（冗余模式）。,串聯(lián)模型,并聯(lián)模型,C(電容）,L(電感）,產(chǎn)品原理圖,可靠性框圖,可靠性框圖,產(chǎn)品原理圖：表示產(chǎn)品中各單元之間的物理關(guān)系。,可靠性框圖：表示產(chǎn)品中 各單元之間邏輯功能關(guān)系。,e.掌握可靠性串聯(lián)模型和并聯(lián)模型的計(jì)算,串聯(lián)模型的數(shù)學(xué)模型 （1）可靠度是產(chǎn)品各單元

32、可靠度的積 （2）故障率是產(chǎn)品各單元故障率的和,串聯(lián)系統(tǒng)的可靠度是指所有單元都正常工作的概率。因此，系統(tǒng)總的可靠度等于各單元可靠度的積。應(yīng)注意的是上述數(shù)學(xué)模型是基于各工作單元彼此相互獨(dú)立（都是獨(dú)立故障），若不獨(dú)立，相關(guān)聯(lián)單元的概率用條件概率表述。,產(chǎn)品服從指數(shù)分布情況下，若設(shè)計(jì)賦予各單元的故障率為i 求：1）可靠度Rs(t) 2）當(dāng)工作時(shí)間 t= MTBF（平均壽命），Rs(t)值 計(jì)算： 可靠度： t= MTBF時(shí)： 可靠度：,串聯(lián)模型計(jì)算示列： 例1：已知振蕩器的電感和電容故障率L = C= 10-6/h,振蕩器壽命 服從指數(shù)分布，求振蕩器的故障率S；MTBF S及可靠度R S（t）。 參

33、考答案：S =210-6/h；MTBFS =510 5 h；RS（t） =e -210-6 t,串聯(lián)模型計(jì)算示列： 例2：假設(shè)一個(gè)產(chǎn)品是10個(gè)部件串聯(lián)組成，壽命服從指數(shù)分布，若 每個(gè)部件工作10000小時(shí)的可靠度為0.9，求產(chǎn)品工作到10000小時(shí)的可 靠度。 參考答案： R S（10000) =0.910 =0.349,并聯(lián)模型的數(shù)學(xué)模型,并聯(lián)模型計(jì)算示列： 例2：假設(shè)一個(gè)產(chǎn)品是10個(gè)部件并聯(lián)組成，壽命服從指數(shù)分布，若每個(gè)部件工作10000小時(shí)的可靠度為0.9，求產(chǎn)品工作到10000小時(shí)的可靠度。 參考答案： R S（10000) =1-0.110 =0.9999999999,并聯(lián)模型 考察

34、的是所有單元都發(fā)生故障的概率，即總的不可靠度。 即： 因此： （要求各單元相互獨(dú)立）,如圖，假定各單元的可靠度均為 R，求系統(tǒng)總的可靠度 Rs,n列,n列,k行,并串聯(lián)模型,串并聯(lián)模型,k行,n列,f.掌握可靠性串聯(lián)模型和并聯(lián)模型的特點(diǎn),1、串聯(lián)模型的特點(diǎn)：組成串聯(lián)系統(tǒng)的單元越多，產(chǎn)品的可靠性越低。 2、并聯(lián)模型的特點(diǎn)：產(chǎn)品的可靠性高于各組成單元的可靠性。 （要考慮冗余提高任務(wù)可靠性、降低基本可靠性的特點(diǎn)）,提高產(chǎn)品可靠性的重要途徑 1、在滿足性能要求的前提下盡量簡化設(shè)計(jì)，使“部件數(shù)要少”， 此點(diǎn)不僅對(duì)提高可靠性有重要意義，同時(shí)可以降低零部件的采購和處理費(fèi)用，降低成本。 2、提高產(chǎn)品各組成單元

35、的可靠性。 包括發(fā)展新材料、新技術(shù)，推行標(biāo)準(zhǔn)化，應(yīng)用冗余技術(shù)以及進(jìn)行可靠性增長試驗(yàn)等。,習(xí)題：產(chǎn)品的可靠性是（ ）出來的03年考題 A.設(shè)計(jì) B.計(jì)算 C.試驗(yàn) D.制造 E.管理,A.D.E,習(xí)題：主要的可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)包括（ ） A.建立可靠性模型 B.可靠性設(shè)計(jì)評(píng)審 C.可靠性分配 D.可靠性預(yù)計(jì),A.C.D,習(xí)題：最常用的可靠性模型有（ ） A.串聯(lián) B.并聯(lián) C.旁聯(lián) D.互聯(lián) E.混聯(lián),A.B,習(xí)題：以下說法正確的是（ ） A.可靠性串聯(lián)模型，組件越多，可靠性越低 B.可靠性并聯(lián)模型，組件越多，可靠性越高 C.提高產(chǎn)品可靠性，采用簡化設(shè)計(jì)技術(shù)是有效的途徑 D.適當(dāng)采用冗余技術(shù)，可以提

36、高產(chǎn)品的可靠性,A.C.D,習(xí)題：有三個(gè)相同的元件，其可靠度均為0.8，則01年考題 1、串聯(lián)后，系統(tǒng)的可靠度為（ ） A. 0.512 B. 0.76 C. 0.764 D. 0.8 2、并聯(lián)后，系統(tǒng)的可靠度為（ ） A. 0.512 B. 0.76 C. 0.992 D. 1 3、如圖系統(tǒng)，可靠度為（ ） A. 0.760 B. 0.764 C. 0.768 D. 1,A,C,C,習(xí)題：由4個(gè)單元組成的串聯(lián)系統(tǒng)，每個(gè)單元壽命都服從指數(shù)分布， 故障率為A=0.002/h B=0.001/h C=0.004/h D=0.003/h 1、系統(tǒng)的故障率（ ） 05年考題 A. 0.01/h B.

37、0.001/h C. 0.0001/h D. 0.1/h 2、系統(tǒng)的平均故障間隔時(shí)間為（ ） A. 1000h B. 100h C. 10h D. 500h 3、為提高系統(tǒng)可靠性，應(yīng)優(yōu)先降低（ ）的故障率 A.單元A B. 單元B C. 單元C D. 單元D,A,B,C,二、可靠性分配 三、可靠性預(yù)計(jì),a.熟悉可靠性分配常用方法及分配參數(shù),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 的準(zhǔn)則分配到規(guī)定的產(chǎn)品層次的過程。 可靠性分配的方法：評(píng)分分配法、比例分配法等。 評(píng)分分配法是最常用的分配方法，分配參數(shù)選擇的是故障率。,b.了解可靠性分配需考慮的主要影響因素,主要考慮的影響因素有：

38、 1）產(chǎn)品復(fù)雜程度 2）技術(shù)成熟度 3）重要度 4）環(huán)境條件 注意每項(xiàng)影響因素評(píng)分高低原則。,c.熟悉簡單的可靠性評(píng)分分配方法,可靠性評(píng)分分配方法： 分配給第i個(gè)分系統(tǒng)的故障率i為:i= Cis s是系統(tǒng)規(guī)定的故障率指標(biāo)。Ci是分系統(tǒng)的評(píng)分系數(shù)，Ci=i / =i,例：假設(shè)由四個(gè)部件A、B、C、D組成的串聯(lián)電子系統(tǒng)，壽命分布 服從指數(shù)分布，其可靠性指標(biāo)為MTBF=500h，試用評(píng)分分配法將可靠 性分配到個(gè)部件。 1、計(jì)算系統(tǒng)規(guī)定的故障率s =1/500=0.002/h； 2、請(qǐng)專家對(duì)四種影響因素進(jìn)行評(píng)分，見下表。,d.了解常用的可靠性預(yù)計(jì)的方法,e.了解元器件計(jì)數(shù)法和應(yīng)力分析法的特點(diǎn),可靠性預(yù)

39、計(jì)：產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，根據(jù)產(chǎn)品各組成部分的可靠性預(yù) 測(cè)產(chǎn)品在規(guī)定的工作條件下的可靠性所進(jìn)行的工作。 可靠性預(yù)計(jì)的方法：元器件計(jì)數(shù)法，應(yīng)力分析法等。,元器件計(jì)數(shù)法的特點(diǎn)：1、適用于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)早期，2、不需要了解各元器件詳細(xì)信息及邏輯關(guān)系，3、預(yù)計(jì)結(jié)果比較粗糙。 應(yīng)力分析法的特點(diǎn)：1、適用于產(chǎn)品的詳細(xì)設(shè)計(jì)階段，2、具備詳細(xì)信息，3、預(yù)計(jì)結(jié)果較準(zhǔn)確。,f.熟悉元器件計(jì)數(shù)法和應(yīng)力分析法的公式,元器件計(jì)數(shù)法公式： 產(chǎn)品總的故障率 第i 種元器件的通用故障率 第i 種元器件數(shù)量 第i 種元器件通用質(zhì)量系數(shù) n 產(chǎn)品所用元器件種類數(shù)目,應(yīng)力分析法公式： 1）各元器件工作故障率： 元器件工作故障率 元器件基本

40、故障率 環(huán)境系數(shù) 降額因子（K1） 2）產(chǎn)品的工作故障率： 3）得出產(chǎn)品的MTBF：,Ni是元器件數(shù)量 n是元器件種類,習(xí)題：可靠性分配的主要方法有（ ） A.評(píng)分分配法 B.元器件計(jì)數(shù)法 C.應(yīng)力分析法 D.比例分配法,A.D,習(xí)題：在可靠性分配中，一般選用（ ）作為分配參數(shù) A.故障率 B.可靠度R C. MTTF D. MTBF,A,習(xí)題：可靠性專家對(duì)某元件的復(fù)雜度、重要度均給出8分的評(píng)分，這 表明該元件的復(fù)雜度、重要度（ ） A.高、高 B.高、低 C.低、高 D.低、低,B,習(xí)題：元器件計(jì)數(shù)法的的特點(diǎn)有（ ） A.適用設(shè)計(jì)開發(fā)早期 B.具備較詳細(xì)的信息 C.預(yù)計(jì)結(jié)果比較粗糙 D.預(yù)計(jì)

41、結(jié)果比較精確,A.C,習(xí)題：運(yùn)動(dòng)設(shè)備和電子元器件通常要增加通風(fēng)和水冷設(shè)計(jì)，這屬于 可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)中的（ ） A.耐環(huán)境設(shè)計(jì) B.抗振動(dòng)設(shè)計(jì) C.電磁兼容性設(shè)計(jì) D.降額設(shè)計(jì)與熱設(shè)計(jì),D,習(xí)題：某產(chǎn)品由5類主要部件組成，各類產(chǎn)品的用量、通用故障率如 下表，通用質(zhì)量系數(shù) 都為1，04年考題 用元器件計(jì)數(shù)法預(yù)計(jì)該產(chǎn)品的故障率為（ ）(單位: 10-4/h) A. 31.1 B. 266 C. 4.50 D. 122.2,D,元器件計(jì)數(shù)法公式:,四、故障模式、影響及危害性分析 五、故障(失效性)分析 六、維修性設(shè)計(jì),a.熟悉可靠性分析的主要方法,當(dāng)前實(shí)用而有效的可靠性技術(shù)為“三 F”技術(shù)，即 1）故障

42、模式，影響及危害分析（FMECA） 2）故障樹分析（FTA） 3）故障報(bào)告、分析及糾正措施系統(tǒng)（FRACAS） “三 F”技術(shù)的主要用途有： 1）設(shè)計(jì)中運(yùn)用FMECA、FTA，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾正設(shè)計(jì)缺陷，實(shí)施 重點(diǎn)管理。 2）實(shí)施FRACAS，可徹底查明故障原因，采取改進(jìn)措施，防止故 障再發(fā)生。 3）運(yùn)用“三 F”技術(shù)可以積累工程經(jīng)驗(yàn)，提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平，并為建 立系統(tǒng)維修和維護(hù)提供指南，為可靠性改進(jìn)活動(dòng)指出方向。,b.熟悉FMEA、CA的基本概念,FMECA是對(duì)產(chǎn)品所有可能的故障模式進(jìn)行分析，確定每種故障模 式對(duì)產(chǎn)品工作的影響，找出單點(diǎn)故障，并按故障模式的嚴(yán)酷度及其發(fā)生 概率確定其危害性。,FM

43、ECA包括：故障模式及影響分析FMEA、危害性分析CA FMEA是對(duì)故障進(jìn)行分析改進(jìn)提高的過程； CA是綜合分析評(píng)價(jià)的過程。CA是FMEA的繼續(xù)； FMEA 只能定性分析，而CA可以定性也可以定量分析。 FMECA分析方法可用于整個(gè)系統(tǒng)到零部件任何一級(jí)，一般根據(jù)要求和可能在規(guī)定的產(chǎn)品層次上進(jìn)行。,c.熟悉影響FMEA的主要因素,影響FMECA工作效果的主要因素包括：分析者的水平高低、可利用信息的多少以及分析時(shí)機(jī)的選擇。,故障模式是指故障的表現(xiàn)形式。元器件的主要故障表現(xiàn)形式有：斷裂、接觸不良，短路、腐蝕等。,故障影響指該故障模式對(duì)產(chǎn)品安全性或產(chǎn)品功能的影響。故障影響一般可分為：對(duì)局部、高一層次及

44、最終影響三個(gè)等級(jí)。,嚴(yán)酷度：某種故障模式影響嚴(yán)重程度。分為四類： 類（實(shí)難性故障）：造成人員死亡或系統(tǒng)毀壞的故障 類（致命性故障）：造成人員嚴(yán)重受傷或系統(tǒng)嚴(yán)重?fù)p壞的故障 類（嚴(yán)重故障）：造成系統(tǒng)輕度損壞，導(dǎo)致任務(wù)推遲完成的故障 類（輕度故障）：不造成系統(tǒng)損壞，但會(huì)導(dǎo)致非計(jì)劃維修的故障,故障模式發(fā)生的概率等級(jí)分為五級(jí) A級(jí)（經(jīng)常發(fā)生） B級(jí)（很可能發(fā)生） C級(jí)（偶然發(fā)生） D級(jí)（很少發(fā)生） E級(jí)（極不可能發(fā)生）,d.了解FMECA的主要步驟,1）2）3）掌握產(chǎn)品/系統(tǒng)的相關(guān)信息和資料； 4）定義產(chǎn)品及其功能和最低工作要求； 5）畫出產(chǎn)品/系統(tǒng)的功能方框圖； 6）規(guī)定故障分析級(jí)別，即規(guī)定分析的層次

45、； 7）找出故障模式，分析其原因及影響； 8）找出故障的檢測(cè)方法； 9）分析故障原因，提出預(yù)防措施； 10）確定各種故障模式對(duì)產(chǎn)品危害的嚴(yán)酷度； 11）確定各種故障模式發(fā)生的概率等級(jí)； 12）填寫FMEA表及繪制危害性矩陣圖。,e.了解故障樹分析的主要內(nèi)容,故障樹分析FTA：通過對(duì)造成系統(tǒng)故障（頂端事件）的各種可能的 原因（中間事件或底事件）進(jìn)行分析，畫出邏輯因果圖（故障樹），進(jìn) 而確定中間事件或底事件的各種可能的組合方式或共發(fā)生概率，以便采 取措施，提高系統(tǒng)的可靠性。,FMECA：找出單點(diǎn)故障，由局部到總體分析其對(duì)系統(tǒng)的影響。 FTA：首先確定頂端事件，由總體到局部分析故障發(fā)生的原因。,FT

46、A分析的一般要求,故障樹分析的準(zhǔn)備：熟悉系統(tǒng)相關(guān)資料，掌握設(shè)計(jì)意圖、結(jié)構(gòu)、功能和環(huán)境情況。確定頂端事件及各級(jí)故障事件，根據(jù)任務(wù)要求確定分析目的及系統(tǒng)故障判據(jù)。,從頂端事件出發(fā)根據(jù)基本規(guī)則和方法建造故障樹。,故障樹的規(guī)范化；簡化及模塊分解；計(jì)算故障樹的最小割集。,由各底事件發(fā)生概率計(jì)算出頂事件的發(fā)生概率。,f.熟悉維修性設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容,維修性是設(shè)計(jì)出來的。維修性設(shè)計(jì)的主要有定性和定量兩種方 法，其中定性設(shè)計(jì)是最主要的。,定性設(shè)計(jì)主要內(nèi)容 1、簡化設(shè)計(jì)； 2、可達(dá)性設(shè)計(jì)； 3、標(biāo)準(zhǔn)化互換與模塊化設(shè)計(jì)；4、防差錯(cuò)及識(shí)別標(biāo)志設(shè)計(jì)； 5、維修安全設(shè)計(jì)； 6、故障檢測(cè)設(shè)計(jì)； 7、維修中人素工程設(shè)計(jì)。,1、

47、 簡化設(shè)計(jì)： 在不影響性能要求和使用要求前提下，使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)盡可能簡化。 其基本原則是盡可能簡化產(chǎn)品功能、合并產(chǎn)品功能和盡量減少零部件 的品種及數(shù)量。此要求不僅便于使用和維修，對(duì)提高產(chǎn)品可靠性、降 低生產(chǎn)和維修成本都由重要意義。,2、可達(dá)性設(shè)計(jì)： 產(chǎn)品發(fā)生故障進(jìn)行維修時(shí)身體的某一部位或借助工具更容易接近 維修部位，同時(shí)為維修操作留有空間的設(shè)計(jì)。可達(dá)性設(shè)計(jì)要求視覺可 達(dá)和實(shí)體可達(dá)。合理設(shè)置維修窗口和維修通道是重要的途徑。,3、標(biāo)準(zhǔn)化，互換性與模塊化設(shè)計(jì)： 采用標(biāo)準(zhǔn)件便于零部件供應(yīng)儲(chǔ)備和調(diào)劑，利于維修。互換性設(shè)計(jì) 可簡化維修作業(yè)和節(jié)約儲(chǔ)備品費(fèi)用。模塊化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)部件互換通用。,4、防差錯(cuò)及識(shí)別標(biāo)志設(shè)計(jì)

48、： 防差錯(cuò)設(shè)計(jì)指產(chǎn)品維修時(shí)必須在正確安裝程序上才能安裝的設(shè) 計(jì)。識(shí)別標(biāo)志設(shè)計(jì)是指產(chǎn)品的維修部位及備件、專用工具、測(cè)試器 材等易于辨認(rèn)的設(shè)計(jì)。 5、維修安全性設(shè)計(jì)： 是指避免維修人員的傷亡和產(chǎn)品損壞的設(shè)計(jì)。 6、故障檢測(cè)設(shè)計(jì)： 使故障檢測(cè)準(zhǔn)確快速的設(shè)計(jì)。 7、維修中的人素工程設(shè)計(jì)： 考慮維修人員的人素工程，以便提高維修效率的設(shè)計(jì)。,習(xí)題：常用的可靠性分析方法有（ ）03年考題 A.FMECA B. PDCA C.FTA D.FRACAS,A.C.D,習(xí)題：對(duì)每種故障模式的嚴(yán)酷度及其發(fā)生概率進(jìn)行分析，以全面評(píng) 價(jià)每種故障模式對(duì)產(chǎn)品的綜合影響的分析方法是（ ） A.FMEA B.CA C.FTA D

49、.FRACAS,B,習(xí)題：影響FMECA工作效果的主要因素有（ ） A.分析者的專業(yè)水平 B.可利用信息的多少 C.計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用 D.對(duì)分析時(shí)機(jī)的把握,A.B.D,習(xí)題：故障影響是指某故障模式對(duì)產(chǎn)品的安全性及功能的影響，故 障影響通常分為（ ）等幾個(gè)等級(jí) A.對(duì)元件本身影響 B.對(duì)局部影響 C.對(duì)高一層次影響 D.對(duì)最終影響,B.C.D,習(xí)題：以下不屬于故障樹分析工作內(nèi)容的是（ ） A.構(gòu)建故障樹 B.分析故障模式的嚴(yán)酷度 C.計(jì)算頂端事件的發(fā)生概率 D.編寫故障樹分析報(bào)告,B,習(xí)題：以下屬于維修性設(shè)計(jì)的有（ ）05年考題 A.簡化設(shè)計(jì) B.防差錯(cuò)及識(shí)別標(biāo)志設(shè)計(jì) C.故障檢測(cè)設(shè)計(jì) D.冗余

50、設(shè)計(jì) E.標(biāo)準(zhǔn)化、互換性與模塊化設(shè)計(jì),A.B.C.E,第三節(jié) 可靠性試驗(yàn),大綱要求 1、熟悉可靠性試驗(yàn)概念、作用和分類 2、掌握環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)內(nèi)容 3、了解可靠性增長試驗(yàn)和加速壽命試驗(yàn) 4、熟悉可靠性測(cè)定試驗(yàn) 5、了解可靠性鑒定試驗(yàn),可靠性試驗(yàn)的基本概念,a.了解可靠性試驗(yàn)的概念,可靠性試驗(yàn)是對(duì)產(chǎn)品的可靠性進(jìn)行調(diào)查、分析和評(píng)價(jià)的一個(gè)過程。 可靠性試驗(yàn)可以包括實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和現(xiàn)場試驗(yàn)。,b.熟悉可靠性試驗(yàn)的作用,1、通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)說明產(chǎn)品是否符合規(guī)定可靠性定量要求，作出按收或不接收，合格與不合格的判定。 2、通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、零部件、原材料和工藝方面的缺陷和潛在故障，以便采取有效改進(jìn)措施，提高產(chǎn)

51、品可靠性。,c.熟悉可靠性試驗(yàn)的分類,工程試驗(yàn)：環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)、可靠性增長試驗(yàn)、加速壽命試驗(yàn) 統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)：可靠性測(cè)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)力篩選試驗(yàn),a.了解環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)的概念,b.掌握環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)的特點(diǎn),環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)是通過在產(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)品早期故障的一種工序或方法。,1、試驗(yàn)是對(duì)產(chǎn)品施加一定環(huán)境應(yīng)力，排除早期故障。 2、產(chǎn)品開發(fā)和批生產(chǎn)早期階段，環(huán)境應(yīng)力篩選在產(chǎn)品各層次上都應(yīng) 100%的進(jìn)行。 3、正常篩選的淘汰率不應(yīng)超過15%，否則應(yīng)停止試驗(yàn)。 4、環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)不能提高產(chǎn)品的固有可靠性，但通

52、過改進(jìn)設(shè)計(jì) 和工藝等可以提高產(chǎn)品的可靠性水平。,環(huán)境應(yīng)力不必準(zhǔn)確模擬真實(shí)的環(huán)境條件，但不應(yīng)超過設(shè)計(jì)極限。對(duì)電子產(chǎn)品施加的環(huán)境應(yīng)力通常是隨機(jī)振動(dòng)和溫度循環(huán)應(yīng)力。,二、可靠性增長試驗(yàn) 三、加速壽命試驗(yàn),a.了解可靠性增長試驗(yàn)的概念,b.熟悉可靠性增長試驗(yàn)的特點(diǎn),可靠性增長試驗(yàn)是一個(gè)在規(guī)定的環(huán)境應(yīng)力下，為暴露產(chǎn)品薄弱環(huán) 節(jié)，并證明改進(jìn)措施能防止薄弱環(huán)節(jié)再現(xiàn)而進(jìn)行的試驗(yàn)。規(guī)定的環(huán)境應(yīng)力 可以是產(chǎn)品工作的實(shí)際環(huán)境應(yīng)力、模擬環(huán)境應(yīng)力或加速變化的環(huán)境應(yīng)力。,可靠性增長試驗(yàn)是發(fā)現(xiàn)故障、分析和糾正故障以及對(duì)糾正措施的有效 性進(jìn)行驗(yàn)證以提高產(chǎn)品可靠性水平的過程。一般稱為試驗(yàn)分析改進(jìn)。 試驗(yàn)本身并不能提高產(chǎn)品的可靠

53、性，只有采取了有效的糾正措施來防 止產(chǎn)品在現(xiàn)場工作期間出現(xiàn)重復(fù)故障之后，產(chǎn)品的可靠性才能真正提高。,c.了解加速壽命試驗(yàn)的概念,加速壽命試驗(yàn)在不改變產(chǎn)品失效機(jī)理的條件下，通過提高工作環(huán) 境的應(yīng)力水平加速產(chǎn)品的失效，盡快暴露產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中的缺陷，發(fā)現(xiàn)故 障模式，稱這種超過正常應(yīng)力水平下的壽命試驗(yàn)為加速壽命試驗(yàn)。,四、可靠性測(cè)定試驗(yàn),a.了解可靠性測(cè)定試驗(yàn)的概念,b.熟悉可靠性測(cè)定試驗(yàn)的簡易計(jì)算,可靠性測(cè)定試驗(yàn)是通過試驗(yàn)測(cè)定產(chǎn)品的可靠性水平的試驗(yàn)?？煽?性測(cè)定試驗(yàn)是一項(xiàng)統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)。對(duì)于電子產(chǎn)品壽命（指數(shù)分布）的測(cè)定試驗(yàn) 通常分為：定時(shí)截尾試驗(yàn)和定數(shù)截尾試驗(yàn)。,設(shè)定時(shí)截尾試驗(yàn)時(shí)間為T*，出現(xiàn)的故障數(shù)為

54、r，則MTBF的點(diǎn)估計(jì)值 為： 給定置信水平，MTBF 的相應(yīng)單側(cè)置信下限L為： 式中： 由度為2r+2的 2 分布的分位點(diǎn)。,例：某種產(chǎn)品作累積試驗(yàn)時(shí)間為3萬小時(shí)的定時(shí)截尾試驗(yàn)，共出現(xiàn)5次故障，求=95%的L。 解： =30000/5=6000 h 給定=95% =21.026 故 =2853.6 h （注意自由度的取值是2r+2）,用試驗(yàn)樣本數(shù)據(jù)估計(jì)總體，一般平均壽命越長越好，因此，不考慮上限。 點(diǎn)估計(jì),五、可靠性鑒定試驗(yàn) 六、可靠性驗(yàn)收試驗(yàn),a.了解可靠性鑒定試驗(yàn)的概念和特點(diǎn),可靠性鑒定試驗(yàn)為了驗(yàn)證開發(fā)產(chǎn)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(chǎn)品在規(guī)定條件下所作的試驗(yàn)，并

55、以此作 為是否滿足要求的依據(jù)。,可靠性鑒定試驗(yàn)是一種統(tǒng)計(jì)驗(yàn)證試驗(yàn)，在方法上是一種抽樣檢驗(yàn)程 序，選取的指標(biāo)是與時(shí)間有關(guān)的產(chǎn)品質(zhì)量特性。試驗(yàn)只要求累計(jì)試驗(yàn)時(shí) 間，試驗(yàn)樣本一般抽取2-3個(gè)以上產(chǎn)品。,壽命服從指數(shù)分布的定時(shí)截尾可靠性鑒定試驗(yàn)有標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)方案。 當(dāng)受試的產(chǎn)品累積試驗(yàn)時(shí)間達(dá)到方案規(guī)定的時(shí)間T* 時(shí)即停止試驗(yàn)，把試 驗(yàn)中出現(xiàn)的故障數(shù)r與方案中的判別標(biāo)準(zhǔn)相比較：當(dāng)故障數(shù)大于或等于拒 收數(shù)Re時(shí)即做出不接收判斷，若小于拒收數(shù)Re時(shí)即做出接收判斷。,常用的定時(shí)截尾試驗(yàn)方案,基本參數(shù)： 0MTBF檢驗(yàn)的上限值。當(dāng)試驗(yàn)產(chǎn)品的MTBF真值接近0時(shí)，指 數(shù)分布標(biāo)準(zhǔn)型試驗(yàn)方案，以高概率接收該產(chǎn)品。 1MTBF檢驗(yàn)的下限值。當(dāng)試驗(yàn)產(chǎn)品的MTBF真值接近1時(shí)，指 數(shù)分布標(biāo)準(zhǔn)型試驗(yàn)方案，以高概率拒收該產(chǎn)品。 d鑒別比。對(duì)指數(shù)分布試驗(yàn)方案：d=0/1 生產(chǎn)方風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)產(chǎn)品MTBF的真值等于0時(shí)，產(chǎn)品不被接收的 概率，也稱第一類錯(cuò)誤。 使用方風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)產(chǎn)品MTBF的真值等于1時(shí)，產(chǎn)品被接收的概 率，也稱第二類錯(cuò)誤。,b.了解定時(shí)截尾試驗(yàn)基本參數(shù)的含義,統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)分析： 1）在鑒定比相同情況下，生產(chǎn)方和使用方的風(fēng)險(xiǎn)越高，定時(shí)截尾試 驗(yàn)的總時(shí)間越短。 2）在風(fēng)險(xiǎn)相同情況下，鑒定比越大，定時(shí)截尾試驗(yàn)的總時(shí)間越短。,c.了解可靠性驗(yàn)收試驗(yàn)的概念,可靠性驗(yàn)收試驗(yàn)用已交付或