第七章可靠性技术(黄怡质量管理)

EnterpriseEditionSeminar第七章可靠性技术美国1957年发射的“先锋号”卫星，由于一个价值2美元的器件出现故障，造成价值220万美元的损失；1986年1月28日，美国航天飞机“挑战者号”起飞76秒后爆炸，7名宇航员丧生，直接损失达12亿美元，使美国的民族精神受到严重创伤，这次事故的直接原因就是因为一个密封圈不密封引起的。

可靠性的概念最早来源于航空领域。第二次大战期间，许多复杂系统，如航空电子设备、通信系统以及武器系统，暴露出低下的可靠性水平。伊拉克战争中部署在科威特的“爱国者”导弹击落了英国的“狂风”战斗机；F-16攻击“爱国者”导弹阵地；英军“挑战者”坦克互射；美军A-10袭击英军装甲车等。据初步分析，造成这些误击事件的主要原因可能包括：

技术原因在超视距作战和"非接触战争"中，敌我识别工作完全依靠技术设备予以完成。在复杂、多变的现代战场环境下，现有的敌我识别技术还不十分可靠。在分析"爱国者"误击"狂风"战斗机的原因时，有很多专家怀疑是"爱国者"的目标识别系统发生了故障。没有将飞行速度有很大差别的"飞毛腿"导弹与"狂风"战斗机区别开。内容可靠性的背景知识产品可靠性的度量产品可靠性要求管理可靠性工作流程管理可靠性工程技术概要介绍可靠性的背景知识可靠性是什么？可靠性工程的开展状况为什么要开展可靠性工作？可靠性工作的效益分析哪些因素可能导致产品的故障？产品的故障设计69％制造10％管理13％其它7％造成产品故障的因素分布来自于美国RAC的可靠性数据库元器件故障不再是造成产品故障的主要原因可靠性是什么？可靠性的定义

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。可靠性三要素“规定条件”：是指产品工作时所处的全部环境条件和工作条件，其中包括自然因素、机械负载、辐射、使用因素、维护条件等。“规定时间”：是指规定的工作时间，即产品可以完成规定功能的工作时间内所预定的寿命。“规定功能”：是指产品规格书中给出的正常工作的性能指标。对于汽车来说…规定的条件公路条件气候条件行使速度规定的时间行驶里程行驶时间日历时间规定的功能不发生安全性事件－致命的能够正常行驶－严重的不降低功能一般的不会引起维修－轻微的对于显示器来说…规定的条件环境条件供电条件工作条件开机时间比待机时间比关机时间比规定的时间工作时间开关次数日历时间规定的功能不发生安全性事件－致命的能够正常使用－严重的不降低功能一般的

可靠性工程发展世界可靠性工程发展：1940s年，起源于美国重点在于电子管和真空管的可靠性研究成立AGREE，电子设备可靠性顾问委员会1950s年，推广发展美国制定了一系列军用可靠性标准AGREE在1957年发表的《军用电子设备的可靠性》报告成为后来全世界可靠性工作的指南前苏联、日本、英国等国家开始介入可靠性研究可靠性由电子设备拓展到电力、机械、动力等方面（续前）1960s，可靠性工程的系统化阿波罗项目全面采用的可靠性工程技术，极大地推动了可靠性技术在全世界的推广可靠性工程已经成为系统工程的一部分，日益系统化可靠性统计试验逐步完善1970s，进入可靠性保证阶段可靠性管理的作用突出显现，美国将可靠性管理作为质量管理的核心日本全面引进可靠性技术，推行全面质量管理，取得巨大效益（续前）1980s，可靠性体系完善美国建立了完备的可靠性标准体系，如可靠性通用大纲、可靠性预计、FMEA等可靠性工作项目不断丰富，例如电路容差设计、潜在电路分析、随机有限元分析等波音公司建立了完备的故障信息闭环管理体系1990s年，可靠性工程深度拓展ISO9000将可靠性列入研制过程的必要工作项目民用产品全面建立可靠性要求体系机械、结构、机构的可靠性分析方法成熟诞生了大量可靠性软件工具中国可靠性的发展历程1960s年，可靠性引入到中国1970s年，可靠性引进和研究阶段诞生了大量可靠性标准翻译了一些可靠性书籍产生了一些可靠性报告（续前）1980s年，可靠性工程的应用1985年，诞生了中国质量与可靠性信息中心1986年，在高校中诞生了可靠性的专门学科1988年，GJB450-88《武器装备可靠性通用大纲》推行，成为军工和民用产品的可靠性工作标准大量研究课题取得突破性进展运七飞机成功地运用可靠性技术，极大地提高了可靠性教8飞机从方案阶段起，全过程推行可靠性工程技术电视机、汽车等民用产品开始采用可靠性技术，提高产品的寿命和可靠性（续前）1990s年，中国航空航天可靠性技术成熟，全面推广可靠性技术的应用华为、中兴、大唐等通讯行业企业陆续开始推行可靠性技术出口产品的可靠性工作极大地推动了可靠性工程技术的应用一些外资企业在中国建立的研发和生产机构可靠性应用技术普及，间接地推动了我国可靠性技术的普及汽车行业推出QS9000，强制采用可靠性工程控制电力系统可靠性工程框架逐步建立船舶行业可靠性工程工作陆续开展现在可靠性工作成为产品质量的核心可靠性技术需求迫切可靠性工作能带来什么好处？改善产品的可靠性水平，提高市场竞争能力提高产品的任务成功率提高系统的安全性，减少法律纠纷降低产品全寿命周期费用保持产品的型号/批次的性能稳定性可靠性工作的效益分析(费效比)可靠性工作的效益分析（效能）系统效能就是系统在规定的条件下满足给定定量特征和服务要求的能力。它是系统可用性、可信性及固有能力的综合反映，一般可以表示为：E=A·D·C

式中：E—系统效能（Effectiveness）A—可用性（Availability）D—可信性（Dependability）C—固有能力（Capability）可靠性工作的效益分析（费用）系统的寿命周期费用（LifeCycleCosts，以下简称LCC），是指在系统的整个寿命周期内，为获取并维持系统的运营（包括处置）所花费的总费用。系统寿命周期费用构成示意图可靠性工作的效益分析（费效比）可靠性工作需要增加费用投入需要专门的人力投入采用更好的设备和零件需要软件和硬件的支持可靠性试验需要资金支持可靠性工作能够减少的费用支出故障导致的直接和间接损失维修、维护费用保障费用，如备件供应等关键在于：如何进行权衡现代设计思想的转变性能向效能的延伸采购费用向寿命周期费用的延伸权衡对象的延伸可靠性的分类1.固有可靠性与使用可靠性

可靠性可分为固有可靠性和使用可靠性固有可靠性：是产品在设计和制造过程中赋予的，是产品的一种固有特性，是产品开发者可以控制的。使用可靠性：是产品在使用过程中表现出的一种性能保持能力的特性，它与产品的固有可靠性，及安装、操作和维修保障有关。固有可靠性可以理解为产品设计者根据已知的产品的基本特性，设定其在正常工作条件下应具备的保持完成规定功能的能力，在制造过程中这种能力被完整赋予到产品身上，因此是产品的一种固有特性。使用可靠性强调的是产品在使用过程中使用者使用和维护产品以及使用环境对固有可靠性的影响。产品固有可靠性的优劣通常决定着使用可靠性的高低，同时，使用可靠性还与操作使用、维修保障以及使用环境有关。2.基本可靠性与任务可靠性

可靠性还可分为基本可靠性和任务可靠性

基本可靠性：产品在规定条件下无故障的持继时间或概率，它反映产品对维修人力的要求。要统计产品的所有故障。任务可靠性：是产品在规定的任务剖面内完成功能的能力。只考虑任务期间影响任务完成的故障。基本可靠性需分析统计（系统所有器件）的故障模式，任一故障模式都有可能发生，都直接影响着产品的基本可靠性，其中所有可维修的故障决定着对维修人力的合理安排。任务剖面是指产品在完成特定任务这段时间内所经历的事件和环境的时序描述。任务剖面内并非所有故障都会发生，也并非都是致命故障，所有影响任务完成的故障都决定着产品的任务可靠性。

故障（失效）及其分类1、故障的定义：在规定条件下，产品或产品的一部分不能或将不能完成规定功能的事件或状态称为故障。故障：终止即丧失完成规定的功能。2、故障模式：即故障的表现形式。如三极管的短路或开路、灯丝的烧断等。3、故障机理：引起故障的物理、化学变化等内在原因。

可靠性的基本概念及常用度量——维修性a.维修性定义维修性的定义：产品在规定的条件下和规定时间内，按规定的程序和方法，保持和恢复执行规定状态的能力。维修含义包括维护和修理两个方面：1）维护：也称预防性维修，是根据产品功能随时间的衰减特性以及对已掌握的故障规律采取的预防性措施，以延长产品寿命的过程。2）修理是产品发生故障后，使其尽可能恢复故障前的状态。维修性概念不能等同于维修活动，前者是在产品设计中赋予产品可接受维修并便于维修的能力，是产品本身所具备的固有属性。后者是针对可维修产品具备的维修特性必要时所采取的活动。b.维修性的性质维修性是产品质量的一种特性,即由产品设计赋予其维修简便、迅速和经济的固有特性。产品可靠性与维修性密切相关，都是产品的重要设计特性。在产品的论证阶段就应对可靠性和维修性提出要求，并通过设计、分析、试验、评定等活动将要求落实到产品的设计中，使要求在产品生产、使用和维护阶段的全寿命过程得到充分体现。可靠性的基本概念及常用度量——保障性保障性：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。军事装备要保证今后15年的应战需要。因此，装备的设计要保证装备便于贮存、装卸、操作、检测、维修、运输以及消耗品的补给等。保障性同样适用于民用产品，表现为产品设计使产品装卸和操作简便、维修及时、备件充足、消耗品有供应等。保障性是装备系统的固有属性。装备具备可保障和能保障的特性才是完整保障性的装备。保障性与可靠性和维修性、保障的设计特性、计划的保障资源紧密相关。可靠性的基本概念及常用度量——软件可靠性系统（或产品）可靠性通常包括：硬件可靠性和软件可靠性。

国际电工委员会发布的软件可靠性标准

IEC60300-3-6《软件可靠性应用指南》

IEC61713《软件生存期的软件可信性应用指南》可靠性的基本概念及常用度量——可用性可用性的定义：可用性是在要求的外部资源得到保证的前提下，产品在规定的条件下和规定的时刻或时间区间内处于可执行规定功能状态的能力。可用性即“要用时就可用”。可用性是可靠性、维修性和维修保障的综合反映。可靠性通过延长产品的工作时间提高产品可用性。维修性通过缩短产品的停机时间提高产品可用性。在任意时刻使用产品时，该产品在此时刻所表现的可用的能力，既是可用性，它反映了可靠性、维修性和维修保障的综合成绩或效果。可用性分为固有可用性和使用可用性。固有可用性不受外部资源的影响；使用可用性受外部资源的影响。可靠性的基本概念及常用度量——可信性可信性一般只用于非定量的总体描述，其定性和定量要求是通过可用性、可靠性、维修性及维修保障的定性和定量要求来表达的。

可信性是一个集体合术语，用来表示可用性及其影响因素：可靠性、维修性及维修保障。可信性在于向顾客提供信任，是质量保证的重要内涵。可靠度函数累计故障(失效)分布函数可靠度：产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的概率。可靠度是可靠性的度量指标，是随时间变化的函数，用R(t)来表示。可靠度函数的表达式：R（t）=P（T＞t）T是产品发生故障（失效）时间，当产品失效时，T也称寿命。t为规定的时间。

R(t)t可靠度函数随时间递减的函数[例1]

有1000只电子管。开始工作至500小时内有100只失效；工作至1000上时时共计有500只失效，求500小时和1000小时的可靠度。[解]已知N0=1000只

r（500）=100只

r（1000）=500只则：

R(500)=(1000－100)/1000=0.9=90%

R(1000)=(1000－500)/1000=0.5=50%

累计故障（失效）分布函数是故障的度量指标，也是随时间变化的函数，通常用F（t）表示。累计故障（失效）分布函数数学表示为：

F（t）=P（T≤t）累计故障（失效）分布函数t随时间递增的函数F(t)不可靠度假定产品要么处于正常工作状态，要么处于故障状态，可靠性与故障可以表述为两个对立的事件。可靠度函数与累计故障分布函数的关系为：

R（t）+F（t）=1

由于F(t)=1-R(t),因此，累积故障分布函数通常也成为不可靠度。[例2]某电子元器件110个，在同样条件下进行试验，试验的结果如下，求R(t)、F(t)。[解]i失效时间范围h失效数累计数r(t)仍在工作数Ns(t)R（t）F（t）

10001101020~400661040.9450.0553400~8002834760.6910.3094800~12003771390.3550.64551200~16002394160.1450.85561600~2000910370.0640.93672000~2400510820.0180.98282400~2800110910.0090.99192800~32001110001分析：（1）从概率的意义和上面的例题可知，F（t）与R（t）的取值范围是：[0，1]

R（0）=1R（∞）=0；

F（0）=0，F（∞）=1。（2）单调性：R（t）↘非增函数

F（t）↗非减函数（3）对偶性：R（t）=1－F（t）

F（t）=1－R（t）（4）交点：F（t）=R（t）=0.5故障概率密度函数f（t）是累积故障分布函数的导数，它表示在t时刻后一个单位时间内产品发生故障的概率。f(t)F(t)R(t)ttF(t)、R(t)和f(t)三者的关系根据教材所给故障实验统计数据（对数正态分布）一个由若干组成部分构成的复杂产品，不论组成部分的故障是什么分布，只要在故障后即予维修，且修后如新，则产品的故障分布就近似指数分布。指数分布因其简单得到广泛而有时不恰当的应用，常见的分布形式还有威尔布分布、对数正态分布等。服从指数分布的密度函数f(x)为：f(t)服从指数分布下的分布函数

当故障率f(t)服从指数分布时：

t指数分布的概率密度函数f(t)0λ

可靠度：N0为产品总数，r(t)为工作到t时刻产品发生的故障数。可靠度计算示例：例：设t=0时，投入工作的10000只灯泡，当t=365天时，发现有300只灯泡坏了，求一年时的工作可靠度。参考答案：R（年）=0.97

F(t)=1-0.97=0.03可靠性的基本概念及常用度量——可靠度（二）故障（失效）率产品工作到某时刻尚未发生故障，在该时刻后一个单位时间发生故障的概率，称为产品故障（失效）率（或瞬时故障率）。产品故障率一般用λ(t)表示。

Δr(t)—t时刻后，Δt时间内发生故障的产品数

Δt—所取时间间隔NS(t)—在t时刻没有发生故障的产品数可靠性的基本概念及常用度量——故障（失效）率之间的相互关系设在规定的t时间内发生故障的产品数为，未发生故障的产品数为，产品总数为，则有：当Δt趋近于0时：低故障的元器件常以10-9/h为故障率的单位，称之为菲特（Fit）

如果产品服从指数分布，故障率为常数λ，此时可靠度为R(t)=e-λt。故障率计算示例：例1：上题若一年后第一天又有一只灯泡坏了，求此时的故障率。

Δt=1(天)，Δr(t)=1(只)，Ns(t)=10000-300=9700(只)参考答案：λ（t）=0.000103/天指数分布：注意：若给出指数分布概率密度函数的图形，λ是当t=0时，f(t)的取值[例3]

100个不可修产品进行试验，在500小时3个坏掉了，到600小时时，又有2个坏掉了，求λ(t)在500小时这个时刻的故障率。[解]t=500小时△t=600–500=100小时△r（t）=2

N0=100Ns（t）=100–3=97三、平均失效（故障）前时间MTTF设N0个不可修复的产品在同样条件下进行试验，测得其全部失效时间为t1，t2……tNO，其平均失效前时间为：对于不可修复的产品，失效时间即产品的寿命，因此，MTTF即为平均寿命。当产品服从指数分布时：平均失效前时间计算示例例：设有5个不可修复产品进行寿命试验，它们发生失效的时间分别是1000h、1500h、2000h、2200h、2300h，问该产品的MTTF的观测值？若已知该产品服从指数分布，则其故障率是多少？在平均寿命内的可靠度是多少？参考答案：MTTF=1800h;λ(t)=0.00056/h;R(t)=e-1

四、平均故障间隔时间MTBF一个可修复产品在使用中发生了N0次故障，每次故障修复后，又重新投入使用，测得其每次故障前工作持续时间为t1，t2……tNo，其平均故障间隔时间MTBF为：

T为产品总工作时间。对于完全修复产品，因修复后产品如新，一批产品发生了N0次故障，相当于N0个新产品工作到首次故障，因此：当产品的寿命服从指数分布时：MTBF=MTTF=1/λ平均故障间隔时间MTBF计算示例：例：设有一个电子产品累计共工作10万小时，共发生故障50次，问该产品的MTBF的观测值？如果该批产品服从指数分布，问其故障率是多少？MTBF内的可靠度是多少？参考答案：MTBF=2000h；λ(t)=0.0005/h;R(t)=e-1

五、贮存寿命贮存寿命的概念：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，称为贮存寿命。

贮存寿命是产品贮存可靠性的一种度量。

产品在规定条件下贮存，仍存在偶然故障，但其故障率比在工作条件下的故障率要小得多。六、平均修复时间MTTR平均修复时间MTTR的概念：平均修复时间是在规定的条件下和规定的时间内，产品在任一规定的维修级别上，修复性维修总时间与在该级别上被修复产品的故障总数之比。平均修复时间MTTR是维修性的度量指标。T是修复总时间，n是修复次数。可靠性的基本概念及常用度量——浴盆曲线产品典型的故障率曲线λ(t)使用寿命规定的故障率维护后故障率下降偶然故障期t耗损故障期早期故障期AB1、早期故障降至最低，产品耗损期到来之前，是产品的主要使用期。2、故障率基本平稳，可近似看作一个常数。3、由偶然因素引起的。4、可以通过统计方法来预测。1、产品使用很长时间以后。2、故障迅速上升，直至极度。3、主要由老化，废劳、磨损、腐蚀引起。4、可通过试验数据分析确定耗损起始点，并通过预防维修延长产品的寿命。产品的使用寿命与产品规定条件和规定的可接受故障有关。规定的允许故障率越高，产品使用寿命越长，反之寿命越短。1、产品使用初期，故障容易暴露出来。2、故障率较高，且呈迅速下降趋势。3、由设计和制造缺陷引起。如设计不当、材料缺陷、加工缺陷、安装调整不当等。4、可以通过加强质量管理及采取环境应力筛选加以减少。高质量电子产品其故障率曲线在其寿命内基本是一条平稳的直线。质量低劣产品要么存在大量早期故障要么很快进入耗损故障阶段。故障的分类：

（1）按故障的规律分：偶然故障：耗损故障：（2）按故障引起的后果分：致命性故障：非致命性故障：（3）按故障的统计特性分：独立故障：从属故障：产品可靠性的度量可靠性的度量参数可靠性参数的分类基本可靠性任务可靠性任务剖面和故障判据其它可靠性参数产品的可靠性与寿命可靠性参数体系通用可靠性参数可靠度

R(t)可用度A(t)故障率λ平均故障间隔时间（MTBF）平均首次故障时间（MTTF）可靠性参数的分类可靠性参数可靠性参数用于定量地描述产品的可靠性水平和故障强度。基本可靠性产品在规定条件下，无故障的持续时间或概率维修人力费用后勤保障资源任务可靠性在规定的任务剖面中完成规定功能的能力任务剖面规定功能和故障判据规定功能和故障判据故障判据：判别是否发生故障的依据故障判据应该分级：从安全性考虑－不导致危险从基本功能考虑－保持基本功能从附加功能考虑－保持附加功能任何产品只要有可靠性要求就必须有故障判据研制任务书技术要求说明书由可靠性人员制定小练习试描述手机的任务剖面和故障判据。手机……任务剖面每天开机12小时，开机状态下通话1小时，关机12小时，每周充电3小时温度范围为－35℃至60℃之间，描述曲线为…每天有4小时步行振动量级，其余时间无振动[一年内有一次由1米处自由跌落到水泥地面][一年内有一次咖啡泼键]故障判据辐射超标（量值）（1）爆炸（1）不能通话（2）不能发短信（3）来电无铃声（2）来电无显示（3）来电无显示（4）通话声音小(量值)（2,3）无通讯簿（3）无振动（4）不能充电（2）……小练习手机数据：0代表无故障，X代表故障试根据数据计算该类型手机的故障率。XXXXX100天120天160天140天80天小练习手机数据：0代表无故障，X代表故障试根据数据计算手机的MTBF和MTTF。XXXXX100天120天160天140天80天40天80天其它可靠性参数其它典型的可靠性参数BX寿命（B10寿命、B5寿命）-LX寿命B10寿命：产品出厂后，工作到T时间后，有10％的产品发生了耗损故障(关键部件的更换)，则T为B10寿命非电类产品一般采用BX寿命描述任务成功率执行任务S次，有N次成功，则N/S为任务成功率常用于非寿命类产品，如开关类等非正常停机率在S工作小时内有N次非正常停机，则N/S为非正常停机率常用于电子、电力设备以及发动机类产品可靠性参数之间的关系常见的产品可靠性分布形式指数分布描述产品的偶然失效期具有恒达故障率的产品，如大部分电子类产品无余度的复杂系统Weibull

分布描述产品的整个寿命期适用于几乎所有的产品正态分布轮胎、变压器、灯泡等常见的寿命特征描述可靠寿命：制定可靠度对应的产品工作时间使用寿命：具有可接受的故障率的工作时间区间大修期：（略）总寿命：开始使用到报废（可能经过好几次大修）贮存寿命：贮存的日历持续时间首保期：质量保证期小练习某洗衣机在1999年的广告中称其MTBF为5000小时，问：假设有1000台洗衣机，大概有多少台工作到5000小时不坏？90％的可靠寿命是多少？典型产品的可靠性参数体系飞机：军用飞机：可靠度、MTBHF、MCSP、空中停车率等民用飞机：可靠度、空中停车率、机械原因延误率、机械原因返航率、机械原因取消率、空中停车率等导弹：可靠度：贮存可靠度、发射可靠度、飞行可靠度、引爆可靠度等汽车：平均首次故障时间MTTF（公里）平均故障间隔时间MTBF（公里）B10寿命可靠性框图模型－串联模型其可靠性框图为：其数学模型为： 式中：Rs(t)

—系统的可靠度；—单元的可靠度；—单元的故障率；—组成系统的单元数。串联模型举例可靠性框图模型－并联模型可靠性框图为：其数学模型为：式中：—系统的可靠度；—单元的可靠度；

—组成系统的单元数。并联模型的举例和特点举例：发动机四个火化塞只要同时点火，其中一个点火就行我的时间手表手机电脑电路保护：两个保险丝串接（保护的角度）并联系统的特点：同时都工作（消耗能源）增加设计复杂度从另外的角度看，可能是串联可靠性框图模型－表决模型可靠性框图为：其数学模型为:式中：—系统的可靠度；—系统组成单元（各单元相同）的可靠度；—表决器的可靠度。表决模型的举例和特点举例：教室里有8盏灯同时打开，需要3盏灯的亮度飞机的四台发动机，需要二台正常工作才能保证安全特点：多数表决是表决系统的一个特例并联系统也是表决系统的一个特例表决器的可靠性要求要高是软件可靠性设计的一个好的手段可靠性框图为：（当系统的各单元都相同时）其数学模型为：式中：—系统的可靠度；—单元的故障率；—组成系统的单元数。可靠性框图模型－旁联模型旁联系统的举例和特点举例：笔记本电源和外接电源家居电网两个电源输入口起落架的应急投放装置特点：不耗能源复杂度大为增加有时需要监测和转换装置R1R2R3R1=0.90R2=0.80R3=0.60有些复杂的系统需要利用网络理论去描述及计算系统的可靠性。利用全概率公式计算：在网络型系统中选取一个关键单元，如选取A，分两种情况讨论：RA=0.30RB1=RB2=0.10RC1=RC2=0.20网络模型⑴若单元A正常工作，则系统转换为S1；⑵若单元A失效，则系统转换为S2。C1C2B1B2C1C2单元A正常工作时的系统S1单元A失效时的系统S2可靠性分析技术可靠性预计技术故障模式影响分析技术（FMEA）故障树分析技术（FTA）可靠性评估技术可靠性预计技术可靠性预计是对产品或者系统的可靠性进行定量的估计，推测其可能达到的可靠性水平，是其从定性考虑转入定量分析的关键之处，是实施可靠性工程的基础。可靠性预计是根据组成系统的元器件、零部件的可靠性来估计的，是一个自下而上、由局部到整体、从小到大的一种系统综合过程，它需要根据历史产品的可靠性数据、系统的构成和结构特点、系统的工作环境、元器件的工作应力和质量级别等因素来进行估计，主要用在产品的设计阶段。为什么要进行可靠性预计？评价产品或系统是否能够达到要求的可靠性指标；可作为不能直接进行可靠性验证的大型产品系统的可靠性估计；为产品设计提供科学合理的依据（如对不同设计方案的选择，元器件、零部件质量等级的确定，新技术、新材料的采用，设计是否需要改进等）；根据预计结果，编制可靠性关键件清单，为生产过程质量控制提供依据；为可靠性试验方案设计提供依据；为产品系统的可靠性指标分配提供依据和顺序；对产品使用、维护提供信息等。

单元可靠性预计方法相似产品法电子产品的应力分析法机械产品的修正系数法机械产品的应力强度干涉模型法集成电路技术类型工作环境管脚数和位数工作应力质量级别封装类型可靠性预计模型GJB299BMIL-STD-217FBellcore失效率电子