通用质量特性基本概念和理论

1、通用质量特征基本概念和理论主讲人：喻天翔西北工业大学航空学院11月6日第1页目录/Contents一六三五可靠性工程发展历史与主要意义惯用装备通用质量特征技术工作项目惯用可靠性工作项目内涵国内外经典质量和可靠性工程应用案例二通用质量特征概念和内涵引言七四惯用可靠性术语概念和内涵小结八第2页一引言第3页专用质量特征（以汽车为例） 尺寸 重量 加速性能 通用质量特征 可靠性 维修性 测试性 保障性 安全性 环境适应性 ISO关于质量定义：产品（实体）一组固有特征满足要求程度。针对某一产品，包含该产品专用质量特征（性能与功效），和所用产品通用通用质量特征两个内涵。引言 可靠性是什么？ 产品质量是企业

2、关键竞争力，可靠性是产品通用质量特征关键。第4页可靠性与质量管理关系广义质量观看，质量涵盖可靠性；从狭义质量观看，质量只是“符合性”传统质量管理师以制造过程程序化、规范化为目标，试图经过使工序稳定来提升质量。而可靠性则是研究消除故障对策，要在论证，设计、工艺中采取办法预防缺点发生，产品可靠性是设计阶段就决定了。质量管理更多 考虑“今天质量”，可靠性侧重于考虑“明天质量”。质量概念没有考虑时间原因，控制是产品出厂时候合格以及质保期内故障情况，对于质保期之后发生故障不能确保，可靠性问题关注产品寿命、疲劳和老化等。质量管理和可靠性管理虽有不一样，但二者都是提升产品质量主要伎俩，都是不可缺乏。第5页可

3、靠性工程：以确保和提升产品可靠性（广义，包含维修性等）为目标，在给定资源条件（包含人才及组织体系、经费投入、工程研制伎俩等）约束下，在全寿命周期过程（从方案设计直到寿命终止或报废过程）中。最大程度纠正和控制各种偶然故障（随机性故障）并预防与根除各种必定故障（系统性故障）一系列工程研制技术活动;可靠性是设计出来，制造出来，管理出来；可靠性与安全性是通用质量特征关键第6页二可靠性工程意义与发展历史第7页可靠性发展历史（1）、早期发展阶段早期可靠性研究，重点放在故障占大半电子管方面。多用于军工产品。尤其二战期间，电子设备常失效第二次世界大战中，美国因为飞行事故损失飞机21000架，比被击落还要多1.

4、5倍。1949年，美国海军电子设备有70%失效，每一个使用中电子管，需要9个新电子管作为备件。第8页5060年代，大致上确定了可靠性研究理论基础及研究方向。1952年，美国军事工业部门和相关部门成立AGREE（国防部电子设备可靠性顾问团），研究电子产品设计、制造、试验、贮备、运输及使用。至60年代后期，美国约40%大学设置了可靠性工程课程。1971年起每年召开一次可靠性与维修性学术会议（RAMS）。日本，1958年成立可靠性研究委员会。可靠性研究工作从电子产品扩展到机械产品，从军工产品扩展到民用产品。（2）、可靠性工程技术发展形成阶段第9页（3）、可靠性发展国际化时代从7080年代起，可靠性理

5、论研究从数理基础发展到失效机理研究；形成了可靠性试验方法及数据处理方法；重视机械产品系统研究；重视维修性研究；建立了可靠性管理机构；颁布了一系列可靠性标准。第10页（4）、可靠性发展向纵深发展基于故障物理可靠性方法得到更为广泛应用（微观层面）；复杂系统（网络，体系）可靠性研究日益兴起（更为宏观层面）；伴随物联网技术应用，大数据和可靠性，测试性及健康监控和管理技术得到更多关注和应用。软件可靠性日益主要。第11页可靠性是一门新兴边缘学科，从学术研究上分包含三个分支：可靠性工程：包含可靠性试验、可靠性设计、评价、分配、维修、失效分析、预测（预计）、优化、软件可靠性、可靠性管理等可靠性物理：研究元器件

6、及零件失效原因，物理模型、改进办法；可靠性数学：研究可靠性理论及数量规律，各种指标方法办法。可靠性研究内容第12页国产产品发展思绪从处理有没有到好坏转换，仿制到自主创新发展，产品质量成为竞争热点质量强国，质量强装，已成为国家战略写入“中国智能制造2025”。2.2 可靠性工程意义第13页三通用质量特征概念和内涵第14页可靠性 Reliability 产品在要求条件下和要求时间内，完成要求功效能力（概率，可靠度）。以降低产品故障为目标。产品：任何元件、器件、设备和系统。要求条件：使用条件、维护条件、环境条件和操作技术；要求时间：产品工作期限，如时间、周期、次数、里程或其它单位；要求功效：通惯用产

7、品各种性能指标来表示。产品通用质量特征（六性内涵）第15页 产品在要求条件下和要求时间内， 按要求功效程序和方法进行维修时， 保持和恢复到要求状态能力。经过“治疗故障”，到达产品可靠性恢复目标。维修性 Maintainability测试性 Testability 产品能及时、准确地确定其状态（可工作、不可工作或性能下降），并隔离其内部故障能力。 经过“诊疗故障”到达“维修治病” 目标。第16页保障性 Supportability 产品设计特征和计划保障资源能满足平时战备和战时使用要求能力。 以保障及时测试与维修和保障消耗品供给为目标，确保产品可靠性恢复。安全性 Safety 产品在生产、运输、

8、储存和使用过程中不造成人员伤亡，不危害健康及环境，不给设备或财产造成破坏或损伤能力。 关注产品对人财物和社会产生危害，部分危害由产品故障所引发。第17页环境适应性 产品在其寿命期预计可能碰到各种环境作用下能实现其全部预定功效和性能和（或）不被破坏能力。 关注环境对产品可靠性与安全性影响。自然环境如温度、湿度、灰尘、风、烟雾、太阳辐射、微生物等诱发环境如振动、冲击、电磁干扰、噪声、摇摆、跌落、加速度、污染物等等。第18页通用质量特征间相互关系可靠性少发生故障环境适应性 适应各种环境安全性危害程度低维修性快速恢复保障性维修和使用保障测试性快速定位和诊疗可靠性安全性是 关键以可靠性为关键 维修（RC

9、M）第19页通用质量特征与产品全寿命周期间关系研发阶段设计（含六性）分析（含六性）试制（含六性）研发性试验（含六性） 批生产阶段生产工艺人因质量抽检（产品 可靠性安全性检验） 使用阶段测试性维修性保障性环境适应性人因可靠性安全性评定 产品报废产品可靠 性安全性 检测检验全寿命通用质量特征管理第20页通用质量特征与产品全寿命周期费用间关系产品质量是研发、生产和使用出来。但在设计研发阶段进行通用质量特征相关工作，能大大降低产品寿命周期费用。 客车全寿命周期费用组成图第21页四惯用可靠性术语概念和内涵第22页1、可靠性基本术语；2、综合特征；3、可靠性参数；4、时间；5、失效与故障；6、设计与分析；

10、7、汽车惯用可靠性指标可靠性术语包含这几类内容：第23页1、可靠性基本术语：可靠性术语系统（system）： 能够完成某项工作任务设备、人员及技术组合。一个完整系统应包含在要求工作环境下，使系统工作和保障能够到达自给所需一切设备、相关设施、器材、软件、服务和人员。(GJB451-90)分系统（subsystem）： 在系统中执行一个使用功效组成部分。如数据处理分系统、制导分系统等。(GJB451-90)第24页1、可靠性基本术语：可靠性术语产品（item）： 一个非限定性术语，用来泛指任何元器件、零部件、组件、设备、分系统或系统。能够指硬件、软件或二者结合。(GJB451-90)可修复产品（r

11、epairable item）： 可经过修复性维修恢复到要求状态并值得修复产品。(GJB451A-)不可修复产品（not repairable item）： 不能经过修复性维修恢复其全部要求功效或不值得修复产品。(GJB451-90)第25页寿命剖面（life profile）： 产品从制造到寿命终止或退出使用这段时间内所经历全部事件和环境时序描述。它包含一个或几个任务剖面。(GJB451-90)可靠性术语任务剖面（mission profile）： 产品在完成要求任务这段时间内所经历事件和环境时序描述。其中包含任务成功或致命性故障判断准则。(GJB451-90)寿命周期（life cycle

12、）： 装备从立项论证到退伍报废所经历整个时间。它通常包含论证、方案、工程研制与定型、生产、使用与保障以及退伍等阶段。(GJB451A-)第26页可靠性术语环境条件（environmental conditions）： 全部外部和内部条件如温度、湿度、辐射、磁场、电场、冲击、振动等或其组合。这些条件是自然、人为或本身引发。它们影响产品形态、性能、可靠性或生存力。(GJB451-90)可更换单元（replaceable unit）： 可在要求维修级别上整体拆卸和更换单元。它能够是设备、组件、部件或零件等。按照更换场所，可分为现场可更换单元（line replaceable unit, LRU）、车

13、间可更换单元（shop replaceable unit,SRU）等。(GJB451A-)第27页2、综合特征：可靠性术语系统效能（system effectiveness）： 系统在要求条件下和要求时间内，满足一组特定任务要求程度。它与可用性、任务成功性和固有能力相关。(GJB451A-)可用性 （availability）： 产品在任一时刻需要和开始执行任务时，处于可工作或可使用状态程度。可用性概率度量称可用度。(GJB451A-)任务成功性 （dependability）： 装备在任务开始时处于可用状态情况下，在要求任务剖面中任一（随机）时刻，能够使用且能完成要求功效能力。它取决于任务可

14、靠性和任务维修性。原称可信性。(GJB451A-)第28页可靠性术语固有能力 （capability）： 装备在执行任务期间所给定条件下，到达任务目标能力。如杀伤力、最大速度、精度、射程等。(GJB451A-)连续性（sustainability）： 装备保持实现军事目标所必须作战水平和连续时间能力。(GJB451A-)战备完好性（ operational readiness）： 装备在平时和战时使用条件下，能随时开始执行预定任务能力。(GJB451A-)环境适应性 （environmntal worthiness）： 装备在其寿命期预计可能碰到各种环境作用下能实现其全部预定功效、性能和（或）

15、不被破坏能力。(GJB451A-)第29页可靠性术语可达性 （accessibility）： 维修产品时，靠近维修部位难易程度。 (GJB451-90)可信性 （dependability）： 产品在任务开始时可用性给定情况下，在要求任务剖面中任一随机时刻，能够使用且能完成要求功效能力。(GJB451-90)保障性 （supportability）： 装备设计特征和计划保障资源满足平时战备完好性和战时利用率要求能力。(GJB451A-)安全性（safety）： 产品所含有不造成人员伤亡、系统毁坏、重大财产损失或不危及人员健康和环境能力。(GJB451A-)测试性 （testability）：

16、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)，并隔离其内部故障一个设计特征。 (GJB451-90)第30页可靠性术语耐久性 durability 产品在要求使用和维修条件下，其使用寿命一个度量。它是可靠性另一个特殊情况。 (GJB451-90)可靠性 reliability 产品在要求条件下和要求时间内，完成要求功效能力。可靠性概率度量亦称可靠度。(GJB451-90)基本可靠性 basic reliability 产品在要求条件下，要求时间内，无故障工作能力。 基本可靠性反应产品对维修资源要求。确定基本可靠性值时，应统计产品全部寿命单位和全部关联故障。(GJB451A-)第3

17、1页可靠性术语任务可靠性 （mission reliability） （对于任务可靠性在不一样标准中有不一样定义，以下为国军标中定义。 另外：此术语用概率表示时称任务可靠度。） 产品在要求任务剖面中完成要求功效能力(概率)。(GJB451-90）固有可靠性（inherent reliability） 设计和制造赋予产品，并在理想使用和保障条件下所含有可靠性。(GJB451A-)使用可靠性（operational reliability） 产品在实际环境中使用时所展现可靠性，它反应产品设计、制造、使用、维修、环境等原因综合影响。(GJB451A-)第32页可靠性术语储存可靠性（贮存可靠性）（st

18、orage reliability）： 在要求储存条件下和要求储存时间内，产品保持要求功效能力。也称贮存可靠性。(GJB451A-)维修性 （maintainability ）: 产品在要求条件下和要求时间内，按要求程序和方法进行维修时，保持或恢复到要求状态能力。维修性概率度量亦称维修度。 (GJB45-190)任务维修性（ mission maintainability ）： 产品在要求任务剖面中，经维修能保持或恢复到要求状态能力。(GJB451-90) 软件维护性（software maintainability）： 软件在要求条件下，可被了解、修改、测试和完善能力。(GJB451A-)第

19、33页可靠性术语任务维修性( mission maintainability ) 产品在要求任务剖面中，经维修能保持或恢复到要求状态能力。(GJB451-90) 软件维护性(software maintainability) 软件在要求条件下，可被了解、修改、测试和完善能力。(GJB451A-)第34页3、可靠性参数：可靠性术语使用参数operational parameter 直接反应对装备使用需求可靠性、维修性参数，即系统可靠性维修性参数。其要求量值称为可靠性、维修性使用指标（简称使用指标）。(GJB1909.1-1994)协议参数contractual parameter 在协议和研制任

20、务书中表述订购方对装备可靠性和维修性要求，并且是承制方在研制与生产过程中能够控制参数。其要求量值称为可靠性、维修性协议指标（简称协议指标）。(GJB1909.1-1994)装备完好率materiel readiness rate 能够随时遂行作战或训练任务完好装备数与实有装备数之比。通常用百分数表示。主要用以衡量装备技术现实状况和管理水平，以及装各对作战、训练、执勤可能保障程度。(GJB451A-)第35页可靠性术语使用可用度(Ao) operational availability 与能工作时间和不能工作时间相关一个可用性参数。其一个度量方法为：产品能工作时间与能工作时间、不能工作时间和之比

21、。(GJB451A-)可达可用度(Aa) achieved availability 仅与工作时间、修复性维修和预防性维修时间相关一个可用性参数。其一个度量方法为：产品工作时间与工作时间、修复性维修时间、预防性维修时间和之比。(GJB451 A-) 固有可用度(Ai) Inherent availability 仅与工作时间和修复性维修时间相关一个可用性参数。其一个度量方法为：产品平均故障间隔时间与平均故障间隔时间、平均修复时间任务成功度dependability 任务成功性概率度量。原称可信度。(GJB451A-)第36页可靠性术语任务成功概率 mission completion succ

22、ess probability 在要求任务剖面内，产品能完成要求任务概率。(GJB1909.5-94) 能执行任务率mission capable rate (MCR) 装备在要求期间内最少能够执行一项要求任务时间与其由作战部队控制下总时间之比。它为能执行全部任务率与能执行部分任务率之和(GJB451A-)能执行全部任务率full mission capable rate (FMCR) 装备在要求期间内能够执行全部要求任务时间与其由作战部队控制下总时间之比。(GJB451A-)能执行部分任务率partial mission capable rate (PMCR) 装备在要求期间内最少能够执行一

23、项而不是全部要求任务时间与其由作战部队控制下总时间之比。(GJB451A-)第37页可靠性术语可靠度：可靠性概念度量。成功概率：产品在要求条件下成功完成要求功效概率。它通常适合用于一次性使用产品。失效率：在要求条件下和要求周期内，产品故障总数与寿命单位总数之比。使用寿命：产品使用到不论从技术上还是经济上考虑都不宜再使用，而必须大修或报废时寿命单位数。平均不能工作事件间隔（MTBDE)：在要求条件下和要求期间内，产品寿命单位总数与不能工作事件总数之比。第38页可靠性术语失效率() failure rate 产品可靠性一个基本参数。其度量方法为：在要求条件下和要求时间内，产品故障总数与寿命单位总数

24、之比。(GJB451-90) 元器件基本失效率(b) electronic component base failure rate 元器件在电应力和温度应力作用下失效率，是元器件未计其质量控制等级、环境应力、应用状态、性能额定值和种类、结构等影响原因，仅计温度和电应力比(工作电应力/额定电应力)影响时失效率。基本失效率通常是用温度(T)和电应力比(S)对元器件失效影响关系模型来表示(GJB/Z299B-98) 元器件非工作基本失效率 (nb) electronic component nonoperating base failure rate 元器件在非工作状态下仅与元器件种类、结构、工艺相

25、关失效率。(GJB/Z108-98)第39页可靠性术语无维修使用期 maintenance free operating period 在既不需要任何维修也没有因系统故障或性能降级而对用户加以任何约束情况下，设备能够完成其全部预定任务一段使用期限。(依据参考文件编写)致命性失效间任务时间 (MTBCF) 与任务相关一个可靠性参数，其度量方法为：在要求一系列任务剖面中，产品任务总时间与致命性故障总数之比。(GJB451-90) 平均失效间隔时间 mean-time-between-failures (MTBF) 可修复产品可靠性一个基本参数。其度量方法为：在要求条件下和要求时间内，产品寿命单位总

26、数与故障总次数之比。(GJB451-90)平均维修间隔时间 mean-time-between-maintenance (MTBM) 与维修方针相关一个可靠性参数。其度量方法为：在要求条件下和要求时间内，产品寿命单位总数与该产品计划维修和非计划维修事件总数之比。(GJB451-90)第40页可靠性术语平均系统恢复时间 mean-time-to-restore-system(MTTRS) 与可用性和战备完好性相关一个维修性参数。其度量方法为：在要求条件下和要求时间内，由不能工作事件引发系统修复性维修总时间(不包含离开系统维修和卸下部件修理时间)与不能工作事件总数之比。(GJB451-90)维修度

27、 maintainability 在要求条件下使用产品，在要求时间内按照要求程序和方法进行维修时，保持或恢到能完成要求功效状态概率。修复率() repair rate 产品维修性一个基本参数。其度量方法为：在要求条件下和要求时间内，产品在任一要求维修级别上被修复故障总数与在此级别上修复性维修总时间之比。(GJB451-90) 平均修复时间 mean-time-to-repair(MTTR) 产品维修性一个基本参数。其度量方法为：在要求条件下和要求时间内，产品在任一要求维修级别上，修复性维修总时间与在该级别上 被修复产品故障总数之比。(GJB451-90) 第41页可靠性术语平均维护时间 mea

28、n-time-to-service(MTTS) 与维护相关一个维修性参数。其度量方法为：产品总维护时间与维护次数之比。(GJB451-90) 最大修复时间maximum time to repair 产品到达要求维修度所需修复时间。(GJB451A-)故障检测率fault detection rate (FDR) 用要求方法正确检测到故障数与故障总数之比，用百分数表示。(GJB451A-)故障隔离率fault isolation rate (FIR) 用要求方法将检测到故障正确隔离到小于要求含糊度故障数与 检测到故障数之比，用百分数表示。(GJB451A-)虚警率false alarm rat

29、e (FAR) 在要求期间内发生虚警数与同一期间内故障指示总数之比，用百分数表示。(GJB451A-)第42页可靠性术语平均故障间隔时间（MTBF)： 在要求条件下和要求期间内，产品寿命单位总数与故障总次数之比。平均故障前时间（MTTF)： 在要求条下和要求期间内，产品寿命单位总数与故障产品总数之比。平均严重故障间隔时间（MTBCF)： 在要求一系列任务剖面中，产品任务总时间与严重故障总数之比。平均维修间隔时间（MTBM)： 在要求条件下和要求期间内，产品寿命单位总数与该产品计划维修和非计划维修事件总数之比。第43页可靠性术语平均维修活动间隔时间（MTBMA)： 在要求条件下和要求期间内，产品

30、寿命单位总数与该产品预防性维修和修复性维修活动总数之比。平均需求间隔时间（MTBD)： 在要求条件下和要求期间内，产品寿命单位总数与对产品组成部分需求总次数之比。平均拆卸间隔时间（MTBR)： 在要求条件下和要求期间内，产品寿命单位总数与该产品上拆下其组成部分总次数之比。第44页4、时间：可靠性术语第45页可靠性术语时间 time 连续性通用量度。它是定义可靠性维修性保障性基本要素。最惯用时间是日历时间，日历时间深入分解如前图所表示。(GJB451A-)在编时间 active time 产品处于列编时间。 (GJB451A-) 能工作时间 up time 产品处于执行其要求功效状态在编时间。(

31、GJB451A-)不能工作时间 down time 产品处于列编，但不处于执行其要求功效状态时间。 (GJB451A-)第46页可靠性术语不工作时间 not operating time 产品能工作，但不要求其工作时间。(GJB451A-)反应时间 reaction time 产品从要求执行某项任务瞬间开始到准备好执行该任务所需时间，它是产品从不工作状态转入工作状态所需时间。 (GJB451A-)待命时间 alert time 产品从准备好随时可执行其任务到开始执行任务等候时间。在这段时间内，不进行维修或妨碍任务开始其它活动。 (GJB451A-)任务时间 mission time 产品执行一

32、些要求任务剖面所用能工作时间。(GJB451A-)第47页可靠性术语使用保障时间 operational support time 为产品使用提供保障，以确保其完成要求任务所用时间。如飞机出动前充、填、加、挂时间。(GJB451A-)维修时间 maintenance time 停机维修所用时间，不包含改进时间和延误时间。(GJB451A-)预防性维修时间 preventive maintenance time 对产品进行预防性维修所用时间。(GJB451A-)修复性维修时间 corrective maintenance time 对产品进行修复性维修所用时间。(GJB451A-)第48页可靠性

33、术语改进时间 modification time 为改进产品特征或增加新特征而对其进行更改所用时间。(GJB451A-） 延误时间 delay time 因等候所需保障资源而未能及时对产品进行保障所延误时间。如等备件、维修人员、保障设备、信息及适当环境条件等所延误时间。保障资源延误时间 logistic delay time 为取得必要维修资源而不能及时对产品进行维修所延误时间。如未得到备件、教授、试验设备、信息及适当环境条件等所延迟时间。 (GJB451A-)管理延误时间 administrative delay time 因为管理方面原因未能及时对产品进行保障所延误时间。(GJB451A-

34、)第49页可靠性术语5、失效与故障：失效：产品丧失完成要求功效能力事件。系统性失效：由某一固有原因引发，以特定形式出现故障。它只能经过修改设计、制造工艺、操作程序或其它关联原因来消除。单点失效：引发产品故障，且没有冗余或替换工作程序作为补救局部故障。灾难性失效：造成人员伤亡或系统毁坏故障。致命性失效：使产品不能完成要求任务或可能造成人或物重大损失故障或故障组合。还包含偶然失效、瞬时失效、渐变失效等第50页可靠性术语按照故障规律偶然故障渐变故障按其统计特征独立故障隶属故障按故障所引发后果严重程度致命故障严重故障轻微故障按产品寿命周期早期故障偶然故障耗损故障故障分类：产品故障能够从多个方面进行分类

35、。故障：产品或产品一部分不能或将不能完成预定功效事件或状态。第51页可靠性术语缺点 defect 产品不满足预期使用要求或合理期望一个状态。(GJB3385-98)差错 error 计算、观察、测量值或条件与真实、要求、理论上准确值或条件之间差异。故障产品会引发差错。比如：有故障计算设备会产生计算差错。(GB/T3187-94、IEC50(191)-90)失误 mistake 产生非希望结果人行为。(GB/T3187-94)第52页可靠性模型：为预计或估算产品可靠性所建立框图和数学模型。可靠性术语6、设计与分析可靠性工程：为了到达产品可靠性要求而进行一套设计、研制、生产和试验工作。可靠性设计准

36、则：在产品设计中为提升可靠性而应遵照细则。它是依据在产品设计、生产、使用中积累起来行之有效经验和方法编制。可靠性计算：为确定和分配产品定量可靠性要求，预计和评定产品可靠性量值而进行一系列数学工作。第53页可靠性分配：是指在产品工程设计阶段，将要求系统可靠度总体指标合理地分配给各个组成单元，明确各单元指标要求，从而使得系统总体可靠性指标得到确保。可靠性术语可靠性框图：对于复杂产品一个或一个以上功效模式，用方框表示各组成部分故障或它们组合怎样造成产品故障逻辑图。可靠性预计：为了预计产品在给定工作条件下可靠性而进行工作。预计时应考虑到产品各组成部分可靠性、设计水平、工艺条件及系统协调性等原因。降额

37、derating：元器件使用中承受应力低于其额定值，以到达延缓其参数退化，提升其使用可靠性目标。通惯用应力比和环境温度来表示。(GJB/Z 35-93) 第54页可靠性术语容错 fault tolerance 系统或程序在出现特定故障情况下能继续运行能力。(GJB3385-98、MIL-STD-1309D-92) 冗余 redundancy 用多于一个路径来完成一个要求功效。(GJB451-90) 工作冗余/热贮备 active redundancy 全部冗余同时处于工作状态。(GJB451-90) 备用冗余/冷贮备 standby redundancy 只有当原来完成功效设备失效后才开启替换

38、设备。(MIL-STD-721C-81) 第55页可靠性术语故障安全fail-safe 产品在出现故障时能保持安全或恢复到不会发生事故状态一个设计特征。(GJB451A-)关键项目 critical item 关键项目指是因为复杂性、应用当代化技术、潜在故障影响或预期可靠性问题而需要尤其注意那些项目。耐久性关键件 durability critical part/component 指这么一个部件，其失效会因维修和(或)零件修理及更换所要求费用过高而对系统或分系统性能造成重大经济影响，但假如不进行维修或零件更换将会严重地降低系统或分系统性能和战备完好性。这些部件不是安全关键或任务关键。(MIL

39、-STD-1798-88)非耐久性关键件 durability non-critical component 指这么一个部件，其失效对系统或分系统性能造成经济影响较轻微，但要求给予维修和(或)修理或更换以确保能继续执行功效。这些部件通常在生产过程中不要求给予尤其注意，并能够按修复性维修或预防性维修方式加以维护。(MIL-STD-1798-88) 第56页可靠性术语失效原因 failure cause 直接造成失效或引发性能降低深入发展为失效那些物理或化学过程、设计缺点、工艺缺点、零件使用不妥或其它过程。(GJB1391-92) 失效影响 failure effect 故障模式对产品使用、功效或

40、状态所造成结果。故障影响普通分为局部，高一层次和最终影响三级。(GJB451-90)故障模式 fault mode 相对于给定要求功效，故障产品一个状态。(GB/T3187-94) 失效机理 failure mechanism 引发失效物理、化学和生物等改变内在原因。(GJB451-90) 第57页故障树分析法 FTA 事故树分析从一个可能事故开始，自上而下、一层层寻找顶事件直接原因和间接原因事件，直到基本原因事件，并用逻辑图把这些事件之间逻辑关系表示出来。故障模式影响分析FMEA 是在产品设计阶段和过程设计阶段，对组成产品子系统、零件，对组成过程各个工序逐一进行分析，找出全部潜在失效模式，并

41、分析其可能后果，从而预先采取必要办法，以提升产品质量和可靠性一个系统化活动。可靠性术语失效判据 failure criterion 由技术规范和(或)设计(方案设计)文件所要求产品能工作状态受到破坏一个标志或几个标志集合。(27.002-89) 严酷度 severity 失效模式所产生后果严重程度。严酷度应考虑到失效造成最坏潜在后果，并应依据最终可能出现人员伤亡、系统损坏或经济损失程度来确定。(GJB1391-92) 第58页可靠性分析: 是指研究造成微弱步骤内因和外因，找出规律，给出改进办法和改进后对系统可靠性影响。可靠性增加： 是经过逐步更正产品设计和制造中缺点，不停提升产品可靠性过程。可

42、靠性增加是针对产品可靠性，或者针对产品故障而言。可靠性术语危害度 criticality 对某种故障模式后果及其出现频率综合度量(GJB451-90)失效分析 failure analysis 发生故障后，经过对产品及其结构、使用和技术文件等进行逻辑系统地研究，以判别故障模式，确定故障原因和失效机理过程。(GJB451-90)失效模式、影响与危害性分析(FMECA) 分析产品中每一潜在失效模式并确定其对产品所产生影响，以及把每一个潜在失效模式按它严重程度及其发生概率给予分类一个分析技术。(GJB/Z91-97) 第59页可靠性术语电路最坏情况分析法 worst case circuit ana

43、lysis (WCCA) 分析在电路组成部分参数最坏组合情况下电路性能参数偏差一个非概率统计方法。它是电路容差分析中最惯用方法之一。(依据参考文件编写) 有限元分析 finite element analysis (FEA) 把产品分解成简单单元，方便利用仿真技术确定产品中存在机械应力，并可作为评定设计承受热和机械应力能力一个可靠性分析方法。(依据参考文件编写) 健壮设计 robust design 使产品性能对制造公差、使用环境等改变不敏感，而且使产品在其寿命期内，当其出现参数漂移或性能降低（在一定范围内）时，仍能连续满意地工作一个设计方法。(GJB451A-)可靠性增加 reliabili

44、ty growth 经过逐步更正产品设计和制造中缺点，不停提升产品可靠性过程。(GJB451A-)第60页可靠性术语维修 maintenance 为使产品保持或恢复到要求状态所进行全部活动。(GJB451-90)维修性设计准则maintainability design criteria 在产品设计中为提升维修性而应遵照细则。它是依据在产品设计、生产、使用中积累起来行之有效经验和方法编制。(GJB451A-)维修性分析maintainability analysis 经过应用预计、核查、验证和评定等技术，确定应该采取维修性设计办法、评价维修性要求实现程度所进行工作。(GJB451A-)维修性模

45、型maintainability model 为分配、预计、分析或估算产品维修性所建立模型。(GJB451A-)第61页可靠性术语维修性分配maintainability allocation 为了把产品维修性定量要求按照给定准则分配给各组成部分而进行工作。(GJB451A-)维修性预计maintainability predication 为了预计产品在给定工作条件下维修性而进行工作。(GJB451A-)维护保养 servicing 为使产品保持要求状态所需采取办法。如润滑、加燃料、加油和清洁等。 (GJB451-90)预防性维修 preventive maintenance 经过对产品系统

46、检验、检测和发觉故障征兆以预防故障发生，使其保持在要求状态所进行全部活动。它能够包含：调整、润滑、定时检验和必要修理等。 (GJB451-90)第62页可靠性术语修复性维修修理 corrective maintenance 产品发生故障后，使其恢复到要求状态所进行全部活动。它能够包含下述一个或全部步骤：故障定位、故障隔离、分解、更换、再装、调准及检测等。 (GJB451-90)计划维修 scheduled maintenance 在产品寿命周期中按预定安排所进行预防性维修。(GJB451-90)非计划维修 unscheduled maintenance 不是按预定安排，而是依据产品一些异常状态

47、或某种需要进行修复性维修。 (GJB451-90)第63页可靠性术语维修事件 maintenance event 因为故障、虚警或按预定维修计划进行一个或各种维修活动。 (GJB451-90)维修活动 maintenance action 维修事件一个局部，包含使产品保持或恢复到要求状态所必须一个或各种基本维修作业。如故障定位、隔离、修理和功效检验等。 (GJB451-90)基本维修作业 elementary maintenance activity 一项维修活动能够分解成工作单元。如拧螺钉、装垫片等。 (GJB451-90)维修级别 maintenance level 按产品维修时所处场所划

48、分等级。如基层级、中继级和基地级。 (GJB451-90)第64页7、试验与验证:可靠性术语筛选 screening 一个经过检验剔除不合格或有可能早期失效产品方法。检验包含在要求环境条件下目视检验、实体尺寸测量和功效测量等。一些功效测量是在强应力下进行。(GJB451-90)环境应力筛选 environmental stress screening (ESS) 在电子产品上施加随机振动及温度循环应力，以判别和剔除产品工艺和元件引发早期失效一个工序或方法。(GJB1032-90) 老练 burn in 一个让产品在应力下工作一段时间以稳定其特征方法。(GJB451-90)可靠性增加试验 rel

49、iability growth test 为暴露产品微弱步骤，并证实改进办法能预防微弱步骤再现而进行试验。(依据GJB451-90改写) 第65页可靠性术语可靠性研制与增加试验 reliability development and growth test 为查出缺点并证实相关纠正办法能预防这些设备缺点重新出现而做一系列试验(也称为“TAAF”试验)。(MIL-STD-785B-80) 可靠性判定试验 reliability qualification test 为确定产品与要求可靠性设计要求一致性，由订购方或其代表用有代表性产品在要求条件下所作试验。并以此作为同意定型依据。(依据GJB451

50、-90改写) 可靠性验收试验 reliability acceptance test 用已交付或可交付产品在要求条件下所作试验，其目标是确定产品是否符合要求可靠性要求。(依据GJB451-90改写) 第66页可靠性术语可靠性验证试验 reliability compliance test 为确定产品可靠性特征量是否到达所要求水平而进行试验。可靠性测定试验 reliability determination test 为确定产品可靠性特征量数值而进行试验。耐久性试验 endurance test /durability test 为测定产品在要求使用和维修条件下使用寿命而进行试(GJB451-9

51、0) 寿命试验 life test 是为了证实受试产品在某种要求条件(工作、使用、贮存)下寿命而进行试验。(JIS Z8115-81)试验室试验 laboratory test 在试验室内，模拟实际使用条件或在要求工作及环境条件下进行试验。第67页可靠性术语现场试验 field test 在实际使用状态下所进行试验。对产品工作状态、环境条件、维修情况和测量条件等均需统计。(GJB451-90)加速试验 accelerated test 全部试验实施方法和条件确保能比在正常试验下更短时期内取得可靠性信息试验室(试验台)试验。(27.002-89)高加速寿命试验 highly accelerate

52、d life test (HALT) 在产品研制阶段，为得出产品设计裕度和极限承载能力(破坏或损伤极限)而设计一个试验，它应用步进方法给产品施加环境应力并检测其性能，直到产品失效为止。为提升试验效率，所施应力并非工作环境模拟而是加速应力，通常为高变温率(最少应大于25C/min)温度循环和多轴随机振动，还包含有通电循环、电压偏低、频率偏差等电应力。高加速寿命试验得到第68页可靠性术语高加速环境应力筛选 highly accelerated stress screen-ing(HASS) 为了加速筛选进度并降低成本，使用加速环境应力(通常是高加速寿命试验应力某个百分比，即极限承载能力/设计裕度)

53、对批量产品进行环境应力筛选。(依据参考文件编写) 可靠性强化试验 reliability enhancement testing (RET) 经过系统地施加逐步增大环境应力和工作应力，激发和暴露产品设计中微弱步骤，方便修改设计，提升产品可靠性一个可靠性试验。(依据参考文件编写)恒定应力试验 constant stress test 应力保持不变试验。 步进应力试验 step stress test 随时间分阶段逐步增大应力试验。 序进应力试验 progressive stress test 随时间等速增大应力试验。第69页可靠性术语可靠性管理 reliability management 为确

54、定和满足产品可靠性要求所必须进行一系列组织、计划、协调、监督等工作。(GJB451-90) 可靠性确保 reliability assurance 为使人们确信产品满足给定可靠性要求所必须进行、有计划、有组织、有系统全部活动。(GJB451-90) 可靠性确保纲领 reliability assurance program 为了确保产品满足要求可靠性要求而制订一套文件。它包含按进度安排必要可靠性组织机构及其职责，要求实施工作项目，工作程序和需要资源等。(GJB451-90) 可靠性工作计划 reliability program plan 依据可靠性确保纲领要求作出详细工作安排文件。(依据GJ

55、B451-90 改写)第70页可靠性术语可靠性计划 reliability plan 依据可靠性纲领要求作出详细安排文件。(GB/T318794)可靠性试验纲领 reliability test program 确定样本容量、试验实施规则、试验完成判断标准和依据试验结果采qu决议等规则总和。(27.002-89) 可靠性增加管理 reliability growth management 依据对预定和评定可靠性值进行比较来重新分配资源，以期经过系统地安排和控制可靠性并使其随时间推移逐步到达预定目标。(MIL-MDBK-189-81) 第71页可靠性术语可靠性评定reliability asse

56、ssment 利用产品研制、试验、生产、使用等过程中搜集到数据和信息来估算和评价产品可靠性。(GJB451A-)纠正办法 corrective action 为消除故障原因或更正设计缺点，对设计、制造工艺、程序或材料所进行变更。它们必须经确认并成文。(GJB451-90)故障汇报、分析、纠正办法系统 (FRACAS) 经过及时汇报产品发生故障，分析故障原因，并采取有效纠正措施，预防故障再现，从而实现可靠性增加，以确保到达并保持产品质量和可靠性一个管理系统。 质量与可靠性信息系统 quality and reliability data system 由一定组织、人员、设备和软件组成，按照要求程

57、序和要求，进行质量与可靠性信息搜集、分析处理、储存、反馈与交换，以支持质量与可靠性工程活动有效运行有机整体。(GJB1686-93)第72页可靠性术语正常质量与可靠性信息 normal quality and reliability data 产品在研制、生产、试验及使用过程中满足要求要求质量与可靠性信息。(GJB1686-93) 普通异常质量与可靠性信息 general abnormal quality and reliability data 产品在研制、生产、试验及使用过程中不满足要求要求，但不致严重影响完成要求任务和不造成人或物重大损失质量与可靠性信。(GJB1686-93) 严重异常

58、质量与可靠性信息 severe abnormal quality and reliability data 产品在研制、生产、试验及使用过程中严重影响完成要求任务、导致或可能造成人或物重大损失质量与可靠性信息。(GJB1686-93)第73页7、汽车可靠性指标:可靠性术语可靠度：产品在要求条件下，在要求时间内，完成要求功效概率。研究对象：整车、总成和零部件要求条件：气候、道路、环境条件、载荷等要求时间：年月日、汽车行驶里程、承受载荷次数等要求功效：指产品设计说明书、使用说明书、订货协议及国家标准要求各种功效和性能要求（安全性、舒适性、动力性、经济性和排放性能等）。第74页可靠性术语平均故障间隔

59、里程：定义为汽车平均无故障行驶里程，采取要求里程截尾试验方法进行统计估算，公式以下：MTBF=S/ rS一试验总里程，S=试验车辆数要求试验里程；r全部试验车辆发生故障总次数。不可靠度：又称为失效概率。是指产品在要求条件下，在要求时间内，不能完成要求功效概率，用F(t)表示。概率密度函数（与时间、里程关系）：产品出现故障概率随时间改变规律。f（t）故障率：又称为失效率。它是指产品t时刻为止还未发生故障条件下，在下一个单位时间内发生故障条件概率用 表示。第75页可靠性术语平均首次故障里程（MTTFF）：指汽车投入使用后第一次发生故障前，平均无故障行驶里程。当量故障率（D）：四个级别故障当量危害度

60、系数：致命故障为20，严重故障为5，普通故障为1，轻微故障为0.4。按当量危害度系数，将全部故障次数折合成发生普通故障次数，称为当量故障数。平均1000km、每辆汽车当量故障数，称为当量故障率。第76页Bx寿命分析 X%产品发生故障对应产品寿命，（1-X%）对应可靠性寿命）。3mis/6mis/12mis 汽车售后3个月/6个月/12个月发生故障数。第77页四惯用装备通用质量特征技术工作项目第78页1、在产品研发阶段建立“专用质量特征（性能功效等）”与“通用质量特征”协同设计思绪至关主要产品性能功效等寿命周期费用专用质量特征设计通用质量特征设计功效设计性能设计外观设计操作设计可靠性设计协同维修