可靠性学习笔记

1、可靠性:基本概念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 亦称可靠度分为：固有可靠性：是产品在设计、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：是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，它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。分为：基本可靠性：是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。因此在评定产品基本可靠性时应统计产品的所有寿命 单位和所有故障，而不局限于发生在任务期间的故障，也不局限于是否危 及任务成功的故障。任务可靠性：是产品在规

2、定的任务剖面内完成规定功能的能力。评定产品 任务可靠性时仅考虑在任务期间发生的影响完成任务的故障。可靠性函数:R（t）=P（T t）式中：T产品发生故障的时间;t规定的时间。试验故障统计表时间时）故障数（个家积成障散个时间（:小时故障数（个）累枳故障数个）010000500-600610100-20011600-7033132 00-30012700-600215300-10013800-900016400-50014900-10000162,故障（故障模式故障机理）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称为故障分为：偶然故障：是由于偶然因素引起的故障，其重复出现的风险可以忽略

3、不计 只能通过概率或统计方法来预测。耗损故障：是通过事前检测或监测可预测到的故障，是由于产品的规定性 能随时间增加而逐渐衰退引起的。耗损故障可以通过预防维修，防止故障 的发生，延长产品的使用寿命。数学公式:N 0 - r (t )N0 ，可靠度MTBF =矣01 =旦一N 0 i = 1 N 0平均故障间隔时间维修性、测试性、可用性、保障性维修性：产品在拟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，保持或恢复到规定状态的能力。概率表示为维修度M预防性维修：修复性维修：可用性产品在任意时刻需要和开始执行任务时，处于可工作或可使用的程度。概率度量为可用度MTBF固有可用度Ai=MTBF

4、+MTTR测试性产品能及时并准确地确定其状态（可工作、不可工作或性能下降）并隔离其 内部故障的能力。故障检测率：产品在规定时间内，在规定的条件下，用规定的方法能够准确检测出的故障数（No）与所发生故障总数（Nt）之比：rFD =No/Nt * 100 %保障性系统产品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称为 保障性。可靠性建模1.并联模型系统的所有组成单元中任一单元的故障都会导致整个系统的故障R。）= n R。）数学模型：5, = 1若单元的寿命分布为指数分布:凡（）=2.串联模型组成系统的所有子系统都发生失效系统才发生故障数学模型:景)=1-%)r=i3.工程应用要点：系统

5、越复杂，产品可靠性越低.因此简化设计是提高产品可靠性最有效的途 径.采用并联的系统，可靠性明显提高，尤其当n=2时，提高更明显，当并联过多， 可靠度提高大为减慢.并联系统提高的是任务可靠性，但并联会使产品变得复杂，而产品基本可靠性会 降低，同时并联会使体积、重量、成本增加.因此，是否采用并联要综合权衡.一 般在涉及安全性和关键任务可靠性要求时采用.可靠性预计：目的：大致估计整机可能的可靠性，发现潜在薄弱环节方法一：元器件计数法方法二：应力分析法 方法三：相似产品预计法方法四：专家评分法工程应用要点：1预计的绝对值意义不大.不同方案间预计的相对值更有意义，可比较方案的可 靠性好坏.预计时，一定要

6、找出值相对较高的组件，并对其采取措施加以预防.预计值必须大于规定的可靠性要求系统可靠性预计时要注意各单元的运行比影响.任务可靠性模型只能用于任务可靠性预计，不能用于基本可靠性预计.基本可靠性预计是基于全串联系统的可靠性预计.预计应与功能设计同步进行，功能设计改变，必须再次进行预计.可靠性分配：目的：将整机可靠性要求分配到各组成单元，明确设计时对各组成单元控制的重 点八、方法：评分分配法因素1复杂程度。因素2技术成熟度。因素3工作时间。因素4环境条件。最复杂10分，最简单1分 最不成熟10分，最成熟1分 最长10分，最短1分 最恶劣10分，最不恶劣1分MTBF=1/故障率工程应用要点：用于可靠性

7、分配的整机可靠性指标应大于规定的值，留有余量，充分考虑没有 列入考虑的因素和其它的系统组成单元通过各单元的专家评分，如简化设计，促进技术的成熟，采取措施减轻环境的 影响等.对评分高的单元采取有针对性的控制措施潜在故障模式及影响分析FMEA参考美的可靠性FMEA，制作一个好用的模板。可靠性设计准则:简化设计冗余设计热设计环境防护设计（潮湿，盐雾，霉菌）抗冲击、振动和噪声设计稳定性设计安装设计原材料，零部件及器件选用基本原则包装、贮存、装卸与运输设计10，电磁兼容设计可靠性试验：目的：暴露故障、验证可靠性指标 种类1：工程试验：ESS环境应力筛选试验（环境应力/电应力）为了发现和排除不良元器件、制

8、造工艺和其他原因引入的缺陷造成的早期故障。环境应力应力类型应方 强度费用筛逃效果恒定高温低低时元器件较好温度循环程速温变较高较低不显著快速温变高高好温度冲击较高适中较好振动扫频正弦较低透中不显著随机振动商高好组（踪）台温度循坏与随机振动高很高- 很好可靠性研制试验可靠性增长试验统计试验：可靠性鉴定试验可靠性验收试验目的：是在产品设计定型阶段验证产品的设计是否达到了规定的可靠性要求。适用：可靠性鉴定试验适用于产品的设计定型阶段。可靠性验收试验则在批生产产品交付前 进行。种类2：实验室试验现场试验可靠性评审有效性标志：评审有效性的标志是薄弱环节或设计缺陷是否被发现、是否针对发现的问题提出并实施了改

9、 进。如何提高评审有效性：评审会前被评审者应充分准备详细的评审资料，防止以保密为借口，不提供设计真实数 据评审前要根据评审的内容认真制定评审提纲和具体要求，防止泛泛而论；参加评审的专家应具有相关专业丰富的工程实践经验，专家一定要敢于直言；评审组应 注意吸收不同观点的专家参加；评审组长不仅要有丰富经验还要有广博的知识，同时具有主 持会议的组织能力；评审专家要有充分的时间阅读被评审资料，评审资料要在评审会前送给专家审阅，保证 专家能够有时间审查、复算；保证评审时间，让专家有充分的时间发表意见和讨论，有充分的时间和被评审者就技术 问题进行质疑和讨论；评审结论应客观公正，所提建议应注意针对性和可操作性。对评审结论和建议一定要跟踪