第5章++可靠性基础知识中级ppt课件

1、第五章第五章 可靠性根底知识中级可靠性根底知识中级上海质量教育培训中心上海质量教育培训中心2019年年第一节第一节 可靠性的根本概念可靠性的根本概念一、缺点失效及其分类一、缺点失效及其分类1. 缺点：产品或产品的一部分不能或将不能缺点：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形状完成预定功能的事件或形状2缺点分类缺点分类 缺点的规律缺点的规律早期缺点、偶尔缺点、耗损缺点早期缺点、偶尔缺点、耗损缺点 缺点的后果缺点的后果致命性缺点、非致命性缺点致命性缺点、非致命性缺点 缺点的统计特性缺点的统计特性独立缺点、从属缺点独立缺点、从属缺点二、可靠性二、可靠性1可靠性：产品在规定的条件下和规

2、定的可靠性：产品在规定的条件下和规定的 时间内，完成规定功能的才干。时间内，完成规定功能的才干。 可靠性的概率度量称为可靠度可靠性的概率度量称为可靠度2产品可靠性分类：产品可靠性分类： 固有可靠性固有可靠性 可靠性可靠性 运用可靠性运用可靠性 根本可靠性根本可靠性 可靠性可靠性 义务可靠性义务可靠性三、维修性三、维修性 产品在规定的条件下和规定的时间内，按规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展维修时，坚持或恢复执行规定的程序和方法进展维修时，坚持或恢复执行规定形状的才干。定形状的才干。 维修性是产品的一种特性；与产品可靠维修性是产品的一种特性；与产品可靠 性亲密相关性亲密相

3、关四、保证性四、保证性 系统配备的设计特性和方案的保证资源系统配备的设计特性和方案的保证资源满足平常和战时运用要求的才干。满足平常和战时运用要求的才干。 包括两个方面的含义：与配备保证有关的包括两个方面的含义：与配备保证有关的 设计特性；保证资源的充足和适用程度。设计特性；保证资源的充足和适用程度。五、软件可靠性五、软件可靠性 产品可靠性有两部分构成：硬件可靠性及软件产品可靠性有两部分构成：硬件可靠性及软件 可靠性可靠性 与软件可靠性有关的规范：与软件可靠性有关的规范：IEC 60300-3-6IEC 61713六、可用性和可信性的概念六、可用性和可信性的概念1可用性可用性 可用性是产品可靠性

4、、维修性和维修保可用性是产品可靠性、维修性和维修保 障的综合反映障的综合反映2可信性可信性 可信性是一个集合术语，用来表示可用可信性是一个集合术语，用来表示可用性及其影响要素：可靠性、维修性、维修保性及其影响要素：可靠性、维修性、维修保证。证。七、可靠度函数、累积缺点失效分布函数七、可靠度函数、累积缺点失效分布函数1可靠度可靠度可靠度：可靠度：R(t) )tT(P)t (R 2累积缺点分布函数：累积缺点分布函数：F(t) tTPtF 1 tFtR3缺点密度函数：缺点密度函数：f(t) dttdFtf duuftFt 0 tdu)u(f)t (R八、可靠性与维修性的常用度量八、可靠性与维修性的常

5、用度量一可靠度一可靠度00N)t ( rN)t (R 二缺点失效率二缺点失效率 ttNtrtS 缺点率的单位缺点率的单位1菲特菲特fit=10-9/小时小时三平均失效缺点前时间三平均失效缺点前时间MTTF 0101NiitNMTTF 当产品的寿命分布服从指数分布当产品的寿命分布服从指数分布 01dteMTTFt四平均缺点间隔时间四平均缺点间隔时间MTBF1 其中其中T为总实验时间为总实验时间 01001NTtNMTBFNii 2完全修复的产品完全修复的产品 dttRMTTFMTBF0 五储存寿命五储存寿命 产品在规定条件下储存时，仍能满足规产品在规定条件下储存时，仍能满足规定质量要求的时间长度

6、。定质量要求的时间长度。六平均修复时间六平均修复时间MTTR niin/tMTTR1 式中式中ti：第：第i次修复时间次修复时间n：修复次数：修复次数九、浴盆曲线九、浴盆曲线1早期缺点期早期缺点期 2偶尔缺点期偶尔缺点期 3耗损缺点期耗损缺点期维修后缺维修后缺点率下降点率下降耗损缺点耗损缺点偶尔缺点偶尔缺点早期缺点早期缺点t规定的缺点率规定的缺点率AB运用寿命运用寿命十、可靠性与产质量量的关系十、可靠性与产质量量的关系 性能目的性能目的 产质量量产质量量 专门特性包括可靠性、维专门特性包括可靠性、维 修性、保证性等修性、保证性等第二节第二节 根本可靠性设计与分析技术根本可靠性设计与分析技术一、

7、可靠性设计的根本内容一、可靠性设计的根本内容 规定定性定量的可靠性要求规定定性定量的可靠性要求 建立可靠性模型建立可靠性模型 可靠性分配可靠性分配 可靠性估计可靠性估计 可靠性设计准那么可靠性设计准那么 耐环境设计耐环境设计 元器件选用与控制元器件选用与控制 电磁兼容设计电磁兼容设计 降额设计与热设计降额设计与热设计 可靠性模型可靠性模型 串联模型：组成产品的一切单元中任一单串联模型：组成产品的一切单元中任一单 元发生缺点都会导致整个产品元发生缺点都会导致整个产品 缺点缺点 并联模型：组成产品一切单元同时任务时，并联模型：组成产品一切单元同时任务时， 只需有一个单元不发生缺只需有一个单元不发生

8、缺点，产点，产 品就不会缺点，亦称贮备品就不会缺点，亦称贮备模型模型式中式中Ri(t)与与i(t)第第i单元的可靠度与缺点率；单元的可靠度与缺点率； Rs(t)与与s(t)第第i单元的可靠度与缺点率；单元的可靠度与缺点率；二、可靠性分配二、可靠性分配 在产品设计阶段，将产品的可靠性定量要求在产品设计阶段，将产品的可靠性定量要求按规定的准那么分配到规定的产品层次的过程。按规定的准那么分配到规定的产品层次的过程。 常用方法：评分分配法；比例分配法常用方法：评分分配法；比例分配法 评分分配法评分分配法 选择缺点率入为分配参数，主要思索四个选择缺点率入为分配参数，主要思索四个影响要素：影响要素：复杂度

9、：组成分系统的元器件数数量及组装复杂度：组成分系统的元器件数数量及组装 调试的难易程度调试的难易程度技术成熟度：分系统的技术程度和成熟程度技术成熟度：分系统的技术程度和成熟程度重要度：分系统的重要性重要度：分系统的重要性环境条件：分系统所处环境条件环境条件：分系统所处环境条件 每个要素的分值在每个要素的分值在1-10之间之间分配公式：分配公式：siiC 12 /iiC 3 41jijiy 4 uii1 三、可靠性估计三、可靠性估计 根据产品各组成部分的可靠性预测产品在规根据产品各组成部分的可靠性预测产品在规 定的任务条件下的可靠性定的任务条件下的可靠性 常用方法：元器件计数法；应力分析法常用方

10、法：元器件计数法；应力分析法 元器件计数法估计公式：元器件计数法估计公式： niQiGiisN1 应力分析法估计公式：应力分析法估计公式：1KEbp 2 nipisiN1 3SSMTBF 1 四、缺点方式、影响及危害分析四、缺点方式、影响及危害分析1. FMECA2. FMECA包括包括FMEA和和CA FMEA CA3严酷度及其分类严酷度及其分类I类灾难性缺点类灾难性缺点II类致命性缺点类致命性缺点III类严重缺点类严重缺点IV类轻度缺点类轻度缺点4缺点概率等级缺点概率等级A级经常发生，大于总缺点概率的级经常发生，大于总缺点概率的0.2B级很能够发生，为总缺点概率的级很能够发生，为总缺点概率

11、的0.10.2C级偶尔发生，为总缺点概率的级偶尔发生，为总缺点概率的0.010.1D级很少发生，为总缺点概率的级很少发生，为总缺点概率的0.0010.01E级极不能够发生，小于总缺点概率的级极不能够发生，小于总缺点概率的0.001一一FMECA的实施步骤的实施步骤1掌握产品构造和功能的有关资料掌握产品构造和功能的有关资料2掌握产品启动、运转、操作、维修资料掌握产品启动、运转、操作、维修资料3掌握产品所处环境条件的资料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任务要求定义产品及其功能和最低任务要求5按照产品功能方框图画出可靠性框图按照产品功能方框图画出可靠性框图6确定分析级别确定分析级别

12、7描画缺点方式、分析缘由及影响描画缺点方式、分析缘由及影响8找出缺点的检测方法找出缺点的检测方法9找出预防措施找出预防措施10确定严酷度确定严酷度11确定缺点概率等级确定缺点概率等级12填写填写FMEA表，绘制危害性矩阵表，绘制危害性矩阵缺点方式及影响分析表缺点方式及影响分析表初始商定层次初始商定层次 任任 务务 审审 核核 第第 页共页共 页页商定层次商定层次 分析人员分析人员 批批 准准 填表日期填表日期故故 障障 影影 响响代代码码产产品品或或功功能能标标志志功功能能故故障障模模式式故故障障原原因因任任务务阶阶段段与与工工作作方方法法局局部部影影响响高高一一层层次次影影响响最最终终影影响

13、响故故障障检检测测方方法法补补偿偿措措施施严严酷酷度度类类别别备备注注五、失效缺点树分析五、失效缺点树分析 FTA 缺点树分析的普通要求缺点树分析的普通要求1缺点树分析的预备任务缺点树分析的预备任务2缺点树的建造缺点树的建造3缺点树的定性分析缺点树的定性分析4缺点树的定量分析缺点树的定量分析5编写缺点树分析报告编写缺点树分析报告六、维修性设计六、维修性设计1简化设计简化设计2可达性设计可达性设计3规范化、互换性与模块化设计规范化、互换性与模块化设计4防过失及识别标志设计防过失及识别标志设计5维修平安性设计维修平安性设计6缺点检测设计缺点检测设计7维修中的人的要素工程设计维修中的人的要素工程设计

14、第三节第三节 可靠性实验可靠性实验 可靠性实验的概念可靠性实验的概念 可靠性实验：实验室实验，现场实验可靠性实验：实验室实验，现场实验可靠性实验可靠性实验工程实验工程实验统计实验统计实验环境应力挑选实验环境应力挑选实验可靠性增长实验可靠性增长实验可靠性测定实验可靠性测定实验可靠性鉴定实验可靠性鉴定实验可靠性验收实验可靠性验收实验一、环境应力挑选一、环境应力挑选二、可靠性增长实验二、可靠性增长实验三、加速寿命实验三、加速寿命实验四、可靠性测定实验四、可靠性测定实验五、可靠性鉴定实验五、可靠性鉴定实验六、可靠性验收实验六、可靠性验收实验第五节第五节 可信性管理可信性管理一可信性管理应遵照的原那么一

15、可信性管理应遵照的原那么1可信性设计与性能设计同步进展可信性设计与性能设计同步进展2将可信性管理纳入一致方案将可信性管理纳入一致方案3遵照预防为主、早期投入的方针遵照预防为主、早期投入的方针4注重和加强信息任务与缺点报告、分析、注重和加强信息任务与缺点报告、分析、 纠正措施系统纠正措施系统5贯彻可信性有关法规和规范贯彻可信性有关法规和规范6严厉技术形状管理严厉技术形状管理7坚持一次胜利的思想坚持一次胜利的思想8严厉进展可信性评审严厉进展可信性评审二、可靠管理的根本职能、对象和方法二、可靠管理的根本职能、对象和方法1职能职能 方案方案 组织组织 监视监视 控制控制 指点指点2对象对象 产品开发、消费、运用过程中与可信性产品开发、消费、运用过程中与可信性有关全部活动。有关全部活动。3管理的根本方法管理的根本方法管理的方案管理的方案管理的组织管理的组织管理的监视管理的监视管理的控制管理的控制三、建立缺点报告、分析和纠正措施系统三、建立缺点报告、分析和纠正措施系统 FRACAS1缺点报告缺点报告2缺点分析调查