产品可靠性培训ppt课件

1、可靠性技术.一、产品可靠性的概念 具有优良的技术性能目的能否是高质量的产品？仅仅用产品技术性能目的不能反映产质量量的全貌。产品的质量目的是产品技术性能目的和产品可靠性目的的综合。可靠性目的和技术性能目的的区别？ .一、产品可靠性的概念 可靠性：指产品包括零件和元器件、整机设备、系统在规定的条件下和规定的时间内，完成规定的才干。 三个规定对于可靠性的了解应留意：明确产品可靠性研讨的对象 必需明确产品可靠性所规定的条件 必需明确所规定的时间 必需明确产品所需完成规定的功能 .一、产品可靠性的概念 对于可修复产品来说，可靠性的含义应指产品在其整个寿命周期内完成规定功能的才干。缺点：产品或产品的一部分

2、不能或将不能完成规定功能的事件或形状叫出缺点，对某些产品如电子元器件等亦称失效。分为：致命性缺点：产品不能完成规定义务或能够导致艰苦损失系统性缺点：由某一固有要素引起，以特定方式出现的偶尔缺点：由于偶尔要素引起得缺点.一、产品可靠性的概念可靠性需求满足：1不发生缺点2发生缺点后能方便地、及时地修复，以坚持良好功能形状才干，即要有良好的维修性。维修性是指在规定条件下运用的产品在规定的时间内，按规定的程序和方法进展维修时，坚持和恢复到能完成规定功能的才干。 .一、产品可靠性的概念 可靠度函数 可靠度是指产品在规定的条件和规定的时间内，完成规定功能的概率。它是时间的函数，以R(t)表示。假设用T表示

3、在规定条件下的寿命产品初次发生失效的时间，那么“产品在时间t内完成规定功能等价于“产品寿命T大于t。 所以可靠度函数R(t)可以看作事件“Tt概率，即 其中f(t)为概率密度函数.一、产品可靠性的概念 可靠度函数 产品的失效分布函数： 显然： 可靠度R(t)可以用统计方法来估计。设有N个产品在规定的条件下开场运用。 令开场任务的时辰 t取为0，到指定时辰t时已发生失效数n(t), 亦即在此时辰尚能继续任务的产品数为N-n(t)， 那么可靠度的估计值又称阅历可靠度为 .一、产品可靠性的概念例17.1某电子器件110只的失效时间经分组整理后如表171所示，试估计他的可靠度函数。见书P209.二、失

4、效率和失效率曲线 产品的失效率 普通定义：失效率是任务到某时辰尚未失效的产品，在该时辰后单位时间内发生失效的概率。普通记为, 它也是时间t的函数, 故也记为(t), 称为失效率函数, 有时也称为缺点率函数或风险函数。 设在t=0时有N个产品投试，到时辰t已有n(t)个产品失效，尚有N-n(t) 个产品在任务。再过t时间，即到t+t时辰， 有n(t)=n(t+t)-n(t) 个产品失效。 产品在时辰t前未失效而在时间t, tt内失效率为 ，单位时间失效频率 .二、失效率和失效率曲线 产品的失效率 失效率是在时辰t尚未失效产品在t+t的单位时间内发生失效的条件概率，即 由条件概率公式的性质和时间的

5、包含关系，可知 .二、失效率和失效率曲线 产品的失效率 失效率的单位： 国际上还采用“菲特“FIT作为高可靠性产品的失效率单位，为10-9/h 失效率越小，可靠性越高。 .二、失效率和失效率曲线 失效率曲线与失效类型 失效率曲线浴盆曲线 ： 1早期失效期为递减型。产品运用的早期，失效率较高而下降很快。主要由于设计、制造、储存、运输等构成的缺陷，以及调试、跑合、起动不当等人为要素所呵斥的。 使产品失效率到达偶尔失效期的时间t0称为交付运用点。 2偶尔失效期为恒定型，主要由非预期的过载、误操作、不测的天灾以及一些尚不清楚的偶尔要素所呵斥。由于失效缘由多属偶尔，故称为偶尔失效期。偶尔失效期是能有效任

6、务的时期，这段时间称为有效寿命。为降低偶尔失效期的失效率而增长有效寿命，应留意提高产品的质量，精心运用维护。 3耗损失效期，失效率是递增型。失效率上升较快，这是由于产品曾经老化、疲劳、磨损、蠕变、腐蚀等所谓有耗损的缘由所引起的，故称为耗损失效期。针对耗损失效的缘由，应该留意检查、监控、预测耗损开场的时间，提早维修，使失效率仍不上升。当然，修复假设需花很大费用而延伸寿命不多，那么不如报废更为经济。 .二、失效率和失效率曲线.二、失效率和失效率曲线 常用的失效分布 * 指数分布* 威布尔分布 .二、失效率和失效率曲线我们知道 F(t)=1-R(t), 微分后可得。再由17.1式可得：解此微分方程，

7、 可得可靠度函数： 于是得.二、失效率和失效率曲线当 时，产品寿命的密度函数 其分布函数F(t)与可靠度R(t)分布为 这个分布函数为指数分布，它的数学期望即均值为：.三、系统可靠性 根据不同对象分成单元可靠性与系统可靠性两个方面。前者把产品作为整体思索，后者那么注重于产品内部的功能关系。 系统的可靠性在很大程度上取决于零部件的可靠性。 可靠性预测：是一种根据所得的有效率数据计算器件或系统能够到达的可靠性目的或对于实践运用的产品计算出它在特定条件下完成规定功能的概率的预告方法。目的：1协调设计参数及目的，提高产品的可靠性 2进展方案比较，选择最正确方案 3发现薄弱环节，提出改良措施 方法：1数

8、学模型法。 2布尔真值表法，又称形状枚举法。系统中每个单元都有“胜利和“失效两个形状，将系统中一切的组合列出，然后列出系统“胜利和“失败的形状，最后进展系统可靠度的计算。假设系统有n个单元，而每个单元又有两个形状， 那么n 个单元所构成的系统共有2n个 形状。 .三、系统可靠性 可靠性分配 把系统的可靠性目的对系统中的子系统或部件进展合理分配的过程。 分配原那么： 技术程度。 复杂程度。 重要程度。 义务情况。 普通还要受费用、分量、尺寸等条件的约束。总之，最终都是力求以最小的代价来到达系统可靠性的要求。 .三、系统可靠性 可靠性分配 等分配方法：本方法用于设计初期，对各单元可靠性资料掌握很少

9、，故假定各单元条件一样。串联络统 并联络统 混联络统 .三、系统可靠性例1 设系统由n个相互独立的元器件串连而成，假设每个元器件的失效率皆为常数，且分别为 ，求此串联络统的可靠度、失效率与平均寿命。解：由于失效率为常数的失效分布为指数分布，故每个元器件的寿命都服从指数分布，其可靠度为： 由独立性，可求得此系统的可靠度为假设记 可见此串联络统的寿命仍服从指数分布，平均寿命为.三、系统可靠性例2 设系统由n个相互独立的元器件并联而成，假设每个元器件的失效率皆为同 一常数， 求此并联络统的可靠度与平均寿命。.三、系统可靠性 缺点树分析 概念：在系统设计过程中经过对能够呵斥系统失效的各种要素包括硬件、

10、软件、环境、人为要素进展分析，画出逻辑框图，从而确定系统失效缘由的各种能够组合方式或其发生概率，以计算系统失效概率，采取相应的纠正措施，以提高系统可靠性的一种设计分析方法。 英文全名为Fault Tree Analysis,简称FTA。 最不希望发生的缺点形状作为逻辑分析的目的，在缺点树中称为顶事件 ；继而找出导致这一缺点形状发生的一切能够直接缘由，在缺点树中称为中间事件；跟随到引起中间事件发生的全部部件形状，在缺点树中称为底事件。 .三、系统可靠性 缺点树分析 缺点树是一种特殊的倒立树状逻辑因果关系图，它用事件符号、逻辑门符号和转移符号描画系统中各种事件之间的因果关系。 “底事件是导致其事件

11、的缘由事件，位于所讨论缺点树底端。 “结果事件是由其它事件或事件组合所导致的事件。它总是位于某个逻辑门的输出端。 缺点树的建立步骤 ：1熟习并分析对象；2选定顶事件；3缺点树的构造与简化；4计算分析；5评价改良。 .三、系统可靠性缺点树分析.一、软件可靠性的背景 随着计算机技术的普及和开展，硬件可靠性技术日趋成熟，软件可靠性问题变得日益突出。美国军用配备中软件本钱在总本钱中的比重已从1955年的不到20%添加到1985年的90%以上。在软件开发的早期阶段，软件产品像是在手工业个体作坊中制造出来的工艺品，不是现代化严厉科学管理下消费出来的工业品，因此，软件可靠性是当今可靠性工程研讨领域中的新课题

12、。 .软件可靠性.一、软件可靠性的概念 定义：软件按规定的条件，在规定的时间内运转而不发生缺点的才干。 所谓按规定的条件主要是指软件的运转运用环境，它涉及软件运转所需求的一切支持系统及有关的要素，如支持硬件、操作系统及其他支持软件、输入数据的规定格式和范围、操作规程等。 .一、软件可靠性的概念 缺点率也是度量软件可靠性的直观目的。和硬件可靠性类似，在软件的寿命周期中，也有早期缺点期和偶尔缺点期。早期缺点率也高于偶尔缺点期的缺点率，但软件不存在缺点率呈增长趋势的耗损缺点期，软件的缺陷纠正一个就减少一个，不会反复出现。 .二、保证软件可靠性的工程方法 为了保证软件的可靠性，应在软件寿命周期的各个阶

13、段千方百计地减少缺陷。软件开发周期错误和软件缺点分类的百分数分别如表1和表2所示。 .二、保证软件可靠性的工程方法 由表1、表2的统计数听阐明，在软件寿命周期的各个阶段都能够发生软件错误或缺点。而需求分析和软件设计阶段发生错误或缺点的比重占多数。 同时，统计数据同样阐明，软件错误的矫正所需费用也是越晚越高。.二、保证软件可靠性的工程方法 为保证软件可靠性，在其寿命周期各个阶段需求采取如下的措施： 1需求分析阶段 本阶段主要措施是，全面了解用户的运用要求、运用条件和软件功能，在全面分析和与用户充分交换意见的根底上，制定出软件的技术规格书。该规格书要阐明测试软件的方法，有完好的软件技术要求，用语要

14、准确和规范。 .二、保证软件可靠性的工程方法 2设计阶段 在软件设计阶段，要把软件的技术要求转换成设计方案。此时，可采取如下的方法。自顶向下设计；采用构造化程序设计；容错设计；设计评审；规范模块化设计；制定和贯彻软件可靠性设计准那么。 .二、保证软件可靠性的工程方法 3编码阶段 编码就是把设计方案变成计算机言语，也就是所谓的编程序。编码产生的缺陷也是软件缺陷的一个主要来源。常见的编码缺陷有：键入错代码、原始数据输入错误含单位不一致等、用了被零除这类不正确表达式等。 应在编码过程中尽能够早地查出缺陷并予以矫正。.二、保证软件可靠性的工程方法 4检验阶段 检验阶段主要义务是发现软件中的缺陷，并加以

15、去除。这个阶段对于保证软件的可靠性是很关键的。 为了查找缺陷，首先要对软件进展静、动态调试。此时，需检查源程序的构造、方法和过程间的接口能否有误，运转时能否存在不用要的功能，检查“要求、“数据、“结果和“内部程序任务形状对应关系能否正确。 软件的测试按模块测试、整体测试和系统测试的次序依次进展，最终确认软件的全部功能能否正确而完全地实现。.二、保证软件可靠性的工程方法 5维护阶段 软件交付运用后，要对运用中发现的残存缺陷进展纠正。同时，由于软件的运转环境和调试时不尽一样，也需对软件进展必要的修正、补充和完善。此时用户也能够提出一些新的要求。此外，还应经常研讨出错的记录，前后对照和分析，弄清楚软

16、件能否存在某种隐患。 .二、失效率和失效率曲线 失效率曲线与失效类型 失效率曲线浴盆曲线 ： 1早期失效期为递减型。产品运用的早期，失效率较高而下降很快。主要由于设计、制造、储存、运输等构成的缺陷，以及调试、跑合、起动不当等人为要素所呵斥的。 使产品失效率到达偶尔失效期的时间t0称为交付运用点。 2偶尔失效期为恒定型，主要由非预期的过载、误操作、不测的天灾以及一些尚不清楚的偶尔要素所呵斥。由于失效缘由多属偶尔，故称为偶尔失效期。偶尔失效期是能有效任务的时期，这段时间称为有效寿命。为降低偶尔失效期的失效率而增长有效寿命，应留意提高产品的质量，精心运用维护。 3耗损失效期，失效率是递增型。失效率上升较快，这是由于产品曾经老化、疲劳、磨损、蠕变、腐蚀等所谓有耗损的缘由所引起的，故称为耗损失效期。针对耗损失效的缘由，应该留意检查、监控、预测耗损开场的时间，提早维修，使失效率仍不上升。当然，修复假设需花很大费用而延伸寿命不多，那么不如报废更为经济。 .三、容错设计 对于软件失效后果特别严重的场所，如飞机的飞行控制系统、空中交通控制系统、核反响堆平安控制系统等，可采用容错设计方法。常用的容错方法如下： 1N版本