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1、可靠性基础知识,可靠性基础知识,第一节 可靠性的基本概念,一、故障（失效）及其分类,1. 故障：产品或产品的一部分不能或将不能 完成预定功能的事件或状态,2故障分类, 故障的规律,偶然故障、耗损故障, 故障的后果,致命性故障、非致命性故障, 故障的统计特性,第一节 可靠性的基本概念一、故障（失效）及其分类1.,二、可靠性,1可靠性：产品在规定的条件下和规定的 时间内，完成规定功能的能力。, 可靠性的概率度量称为可靠度,独立故障、从属故障（前者是指不是由于另一个产品引起的故障，后者是有另一个产品故障引起的故障，一般在评价产品可靠性时只统计独立故障）,二、可靠性1可靠性：产品在规定的条件下和规定的
2、 可靠性的,2产品可靠性分类：,固有可靠性：产品在设计、制造中赋予的，是产品的一种固有特性，也是产品的开发者可以控制的。使用可靠性 ：产品在实际使用过程中表现出的一种性能的保持能力的特性，他除了考虑固有可靠性的影响因素之外，还要考虑产品安装、操作使用和维修保障等方面因素的影响。,基本可靠性：产品在规定条件下无故障的持续时间或概率，它反映产品对维修人力的要求。任务可靠性：产品在规定的任务剖面内完成规定功能的能力。,2产品可靠性分类： 固有可靠性：产品在设计、制造中赋予的,三、维修性,产品在规定的条件下和规定的时间内，按规定的程序和方法进行维修时，保持或恢复执行规定状态的能力。, 维修性是产品的一
3、种特性，即由产品设计赋予的使其维修简便、迅速和经济的固有特性。,三、维修性 产品在规定的条件下和规定的时间内，,四、保障性,系统（装备）的设计特性和计划的保障资源满足平时和战时使用要求的能力。, 包括两个方面的含义：与装备保障有关的 设计特性；保障资源的充足和适用程度。,四、保障性 系统（装备）的设计特性和计划的保障,五、软件可靠性, 产品可靠性有两部分构成：硬件可靠性及软件 可靠性, 与软件可靠性有关的标准：,IEC 60300-3-6软件可信性应用指南IEC 61713软件生存期的软件可信性应用指南,五、软件可靠性 产品可靠性有两部分构成：硬件可靠性及软件,六、可用性和可信性的概念,1可用
4、性, 可用性是产品可靠性、维修性和维修保 障的综合反映,2可信性,可信性是一个集合术语，用来表示可用性及其影响因素：可靠性、维修性、维修保障。,六、可用性和可信性的概念1可用性 可用性是产品可靠性、,七、可靠度函数、累积故障（失效）分布函数,1可靠度,可靠度：R(t),2累积故障分布函数：F(t),七、可靠度函数、累积故障（失效）分布函数1可靠度可靠度：R,3故障密度函数：f(t),3故障密度函数：f(t),八、可靠性与维修性的常用度量,（一）可靠度：产品在规定的条件和规定的时间内，完成规定功能的概率称为可靠度，一般用R(t）表示，若产品的总数为No,工作到t时刻产品发生的故障数为r（t），则
5、产品在t时刻的可靠度的观测值为：,（二）故障（失效）率：工作到某时刻尚未发生故障的产品，在该时刻后单位时间内发生故障的概率，称之为产品的故障率：, 故障率的单位,1菲特（fit）=10-9/小时,八、可靠性与维修性的常用度量（一）可靠度：产品在规定的条件和,（三）平均失效（故障）前时间（MTTF）, 当产品的寿命分布服从指数分布,（四）平均故障间隔时间（MTBF）,1 （其中T为总试验时间）,2完全修复的产品,（三）平均失效（故障）前时间（MTTF） 当产品的寿命,（五）贮存寿命,产品在规定条件下贮存时，仍能满足规定质量要求的时间长度。,（六）平均修复时间（MTTR）,式中ti：第i次修复时间
6、,n：修复次数,（五）贮存寿命 产品在规定条件下贮存时，仍能满,九、浴盆曲线,1早期故障期：在产品投入使用的初期，产品的故障率较高，且具有迅速下降的特征。此阶段故障主要是设计与制作中的缺陷，如设计不当、材料缺陷、加工缺陷、安装调整不当等，产品投入使用后很容易较快暴露出来。 2偶然故障期：在产品投入使用一段时间后，产品的故障率可降到一个较低的水平，且基本处于平稳状态，可以近似认为故障率为常数，这一阶段就是偶然故障期。 3耗损故障期：特点是产品的故障率迅速上升，很快出现产品故障大量增加直至最后报废。,九、浴盆曲线1早期故障期：在产品投入使用的初期，产品的故障,十、可靠性与产品质量的关系,十、可靠性
7、与产品质量的关系,第二节 基本可靠性设计与分析技术,一、可靠性设计的基本内容, 规定定性定量的可靠性要求 建立可靠性模型 可靠性分配 可靠性预计 可靠性设计准则 耐环境设计 元器件选用与控制 电磁兼容设计 降额设计与热设计,第二节 基本可靠性设计与分析技术一、可靠性设计的基本内容, 可靠性模型 串联模型：组成产品的所有单元中任一单 元发生故障都会导致整个产品故障 并联模型：组成产品所有单元同时工作时，只要有一个单元不发生故障，产品就不会故障，亦称贮备模型, 可靠性模型,式中Ri(t)与i(t)第i单元的可靠度与故障率； Rs(t)与s(t)第i单元的可靠度与故障率；,式中Ri(t)与i(t)第
8、i单元的可靠度与故障率；,二、可靠性分配,在产品设计阶段，将产品的可靠性定量要求按规定的准则分配到规定的产品层次的过程。, 常用方法：评分分配法；比例分配法, 评分分配法,选择故障率入为分配参数，主要考虑四个影响因素：,复杂度：组成分系统的元器件数数量及组装 调试的难易程度,技术成熟度：分系统的技术水平和成熟程度,重要度：分系统的重要性,环境条件：分系统所处环境条件,二、可靠性分配 在产品设计阶段，将产品的可靠性, 每个因素的分值在1-10之间,分配公式：,（1）,（2）,（3）,（4）, 每个因素的分值在1-10之间分配公式：（1）（2）（3,三、可靠性预计, 根据产品各组成部分的可靠性预测
9、产品在规 定的工作条件下的可靠性, 常用方法：元器件计数法；应力分析法, 元器件计数法预计公式：, 应力分析法预计公式：,（1）,（2）,（3）,三、可靠性预计 根据产品各组成部分的可靠性预测产品在规,四、故障模式、影响及危害分析,1. FMECA,2. FMECA包括FMEA和CA, FMEA CA,四、故障模式、影响及危害分析1. FMECA2. FMEC,3严酷度及其分类,I类（灾难性故障）II类（致命性故障）III类（严重故障）IV类（轻度故障）,4故障概率等级,A级（经常发生，大于总故障概率的0.2）B级（很可能发生，为总故障概率的0.10.2）C级（偶然发生，为总故障概率的0.01
10、0.1）D级（很少发生，为总故障概率的0.0010.01）E级（极不可能发生，小于总故障概率的0.001）,3严酷度及其分类I类（灾难性故障）4故障概率等级A级（经,（一）FMECA的实施步骤,（1）掌握产品结构和功能的有关资料（2）掌握产品启动、运行、操作、维修资料（3）掌握产品所处环境条件的资料（4）定义产品及其功能和最低工作要求（5）按照产品功能方框图画出可靠性框图（6）确定分析级别（7）描述故障模式、分析原因及影响（8）找出故障的检测方法（9）找出预防措施（10）确定严酷度（11）确定故障概率等级（12）填写FMEA表，绘制危害性矩阵,（一）FMECA的实施步骤（1）掌握产品结构和功能
11、的有关资料,故障模式及影响分析表,初始约定层次 任 务 审 核 第 页共 页约定层次 分析人员 批 准 填表日期,故障模式及影响分析表初始约定层次 任,五、失效（故障）树分析, FTA, 故障树分析的一般要求,（1）故障树分析的准备工作（2）故障树的建造（3）故障树的定性分析（4）故障树的定量分析（5）编写故障树分析报告,五、失效（故障）树分析 FTA 故障树分析的一般要求（1,六、维修性设计,（1）简化设计（2）可达性设计（3）标准化、互换性与模块化设计（4）防差错及识别标志设计（5）维修安全性设计（6）故障检测设计（7）维修中的人的因素工程设计,六、维修性设计（1）简化设计,第三节 可靠性
12、试验, 可靠性试验的概念, 可靠性试验：实验室试验，现场试验,第三节 可靠性试验 可靠性试验的概念 可靠性试,一、环境应力筛选二、可靠性增长试验三、加速寿命试验四、可靠性测定试验五、可靠性鉴定试验六、可靠性验收试验,一、环境应力筛选,第五节 可信性管理,（一）可信性管理应遵循的原则,（1）可信性设计与性能设计同步进行（2）将可信性管理纳入统一计划（3）遵循预防为主、早期投入的方针（4）重视和加强信息工作与故障报告、分析、 纠正措施系统（5）贯彻可信性有关法规和标准（6）严格技术状态管理（7）坚持一次成功的思想（8）严格进行可信性评审,第五节 可信性管理（一）可信性管理应遵循的原则（1）可信,二
13、、可靠管理的基本职能、对象和方法,1职能, 计划 组织 监督 控制 指导,二、可靠管理的基本职能、对象和方法1职能 计划,2对象,产品开发、生产、使用过程中与可信性有关全部活动。,3管理的基本方法,管理的计划管理的组织管理的监督管理的控制,2对象 产品开发、生产、使用过程中与可信性有,三、建立故障报告、分析和纠正措施系统 （FRACAS）,1故障报告2故障分析（调查；核实；工程分析；统 计分析）3故障纠正,三、建立故障报告、分析和纠正措施系统1故障报告,4故障报告、分析和纠正措施系统是一个闭 环系统,4故障报告、分析和纠正措施系统是一个闭,四、可信性评审, 监控的一种管理手段 组织由非直接参加
14、设计的同行专家和有 关代表评审 可靠性设计评审是最重要的一种评审 可靠性评审的作用 一种正规审查程序 应分阶段进行,四、可信性评审 监控的一种管理手段,加强做责任心，责任到人，责任到位才是长久的发展。23.1.123.1.1Sunday, January 1, 2023弄虚作假要不得，踏实肯干第一名。03:42:2903:42:2903:421/1/2023 3:42:29 AM安全象只弓，不拉它就松，要想保安全，常把弓弦绷。23.1.103:42:2903:42Jan-231-Jan-23重于泰山，轻于鸿毛。03:42:2903:42:2903:42Sunday, January 1, 20
15、23安全在于心细，事故出在麻痹。23.1.123.1.103:42:2903:42:29January 1, 2023加强自身建设，增强个人的休养。2023年1月1日上午3时42分23.1.123.1.1追求至善凭技术开拓市场，凭管理增创效益，凭服务树立形象。2023年1月1日星期日上午3时42分29秒03:42:2923.1.1严格把控质量关，让生产更加有保障。2023年1月上午3时42分23.1.103:42January 1, 2023重标准，严要求，安全第一。2023年1月1日星期日3时42分29秒03:42:291 January 2023好的事情马上就会到来，一切都是最好的安排。上午3时42分29秒上午3时42分03:42:2923.1.1每天都是美好的一天，新的一天开启。23.1.123.1.103:4203:42:2903:42:29Jan-23务实，奋斗，成就，成功。2023年1月1日星期日3时42分29秒Sunday, January 1, 2023相信相信得力量，创造应创造的事情。23.1.12023年1月1日星期日3时42分29秒23.1.1,谢谢大家！,加强做责任心，责任到人，责任到位才是长久的发展。9月-229,
