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文档简介

1.1可靠性工程意义

1.2现代质量观念与可靠性

1.3可靠性与质量管理区别与联系

1.4可靠性工程发展历程

1.5可靠性概念

1.6可靠性特点

1.7新产品研发—RMS规划—系统综合

1.8新产品研发—RMS内容及方法第1讲可靠性工程概论1.1可靠性(Reliability)工程意义军工产品,质量第一.问题未就此解决,装备或系统的质量问题依然强烈地摆在广大研制人员的面前,不断引人深思.所谓装备或系统质量问题,说到底就是系统可靠性问题.(1)可靠性工作——特殊时代需要21世纪是空间时代。有人和无人空间工程,如通信卫星、载人空间轨道实验室、宇宙飞船等都要求有很高可靠性。武器装备是一种特殊用途产品。飞机发动机在空中因故障而“停车”,驾驶员在空中弹射救生失败,机毁人亡;坦克、火箭炮。复杂系统可靠性可给人类带来战争灾难。1979年与1980年间美国战略预警系统曾三次因计算机出故障而发出警报。对于核电、化工等涉及安全性的特殊领域,对设备可靠性、安全性要求更为突出。乌克兰的切尔诺贝利核电站(1986年)。福岛核电站泄漏。概率风险评价,确保能定量评定可靠性。(2)迎取合同关键——可靠性指标高附加值产品竞争实质上是可靠性竞争。投标和签定合同中开始采用可靠性指标。新研制装备或系统必须有定量可靠性要求。总装提出“以可靠性为中心的订购验收,以可靠性为中心的维修和以可靠性为中心的贮存保管”。明确产品必须要有可靠性指标。《装备研制与可靠性通用大纲》,详细规定装备研制中如何开展可靠性工作。成为研制合同中不能回避重要内容。民用产品走向国际化第一指标要求——可靠性指标。(3)复杂程度增加——需要可靠性产品和系统规模日益增大,组成产品和系统元件个数急剧增加,产品复杂性(Complexity)增加。主战坦克普遍增加了以计算机为中心的火控系统,双向稳定器,自动装弹机,自动灭火系统,红外、微光、激光和热成像等观瞄装置,增加数以千计接点和焊点,元件和零件。波音747喷气客机有4500000个部件。产品复杂性增加对系统可靠性影响很大,随着系统复杂性增加,可靠性迅速下降。智能化水平提高,提高了可操作性,但带来了软件可靠性的问题日益突出。(4)特殊环境条件——需要可靠性特殊环境要求的产品和系统,能否经得起恶劣使用环境而正常工作。武器装备既要在500C高温环境下工作,还要在-400C低温下工作。高温会引起热老化,使绝缘失效;低温会引起零件体积缩小,使结构损坏,运动件磨损加剧;沙尘会引起堵塞;潮湿会引起电腐蚀,使机械强度降低……。同一装置,在实验室条件下,单位时间内失效数为1,在野外地面上使用则为2,军舰上使用则为10,飞机上使用则为20。武器装备定型时几进几出靶场,往往都有可靠性问题(三代坦克),而可靠性问题相当多是由使用环境恶劣所致。(5)市场竞争关键——需要可靠性美国人声称,今后能竞争存留于世界市场的只有那些能掌握自己产品可靠性的企业。日本人断言,今后产品竞争的焦点是可靠性。优势产品的核心就是可靠性,产品的质量和可靠性提高到与国际接轨的水平,走向国际高科技公司——必须树立质量与可靠性的观念。(6)提高产品可靠性,效益明显可靠性工程是一门减少全寿命周期费用的最有效和最经济的科学。据统计装备研制费比采购费比后勤维修保障费等于1:3:6。迫使设计思想发生变化,从单纯的性能设计转变至效能设计。可靠性经济效益不仅仅孕育于未来,大量报偿将在使用后降低保障费形式得到,研制中可以直接减少样机研制的次数,减少一轮样机,不仅节省大量资金而且节省时间。民品可靠性经济效益更是显而易见的,增加市场竞争能力,增加产量,减少“三包”费用和“赔偿”费用都是直接效益。(1)现代质量观念过去狭隘的质量观念转向现代的全面质量观念。现代质量观念认为,产品质量是满足使用要求的特性综合。质量目标包含了七个基本指标,即系统性能特性、专门特性(可靠性、维修性、安全性)、经济性、时间性、适应性等方面,是系统满足使用要求的特性总和。系统的性能特性,用性能指标来描述;

系统专门特性,描述了系统保持规定性能指标能力,包括系统可靠性、维修性、保障性、安全性、测试性等;经济性即系统具有合理的寿命周期费用,指在系统整个寿命期内,为获取并维持系统的运营所花费总费用;时间性是指产品或系统应在一定时间内满足用户对产品交货期和数量要求,这两个质量特性均反映了产品的竞争能力,称为外延质量特性;适应性反映了系统满足用户需求、符合市场需要的能力。(2)可靠性、维修性、安全性可靠性(Reliability),维修性(Maintainability);保障性(Supportability),安全性(Safety),测试性(Testability)。1.2现代质量观念与可靠性(3)系统设计思想与优化权衡系统的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。E=A*D*CE——系统效能(Effectiveness);A可用性(Availability);D可信性(Dependability);C固有能力(Capability)。可用性(A)表示设备完好,即系统在任一随机时刻需要开始执行任务时,处于工作或可使用状态的程度,即系统“开则能动”的能力。它是系统可靠性和维修性(含保障性、测试性等)的函数,即A=(R,M)。可信性(D)表示任务成功,是指系统在任务开始时可用性给定的情况下,在规定的任务剖面中的任一随机时刻,能够使用且能完成规定功能的能力,即系统“动则成功”的能力。它是系统可靠性和维修性(含保障性、测试性等)的函数。固有能力(C)是系统在给定的内在条件下,满足给定的定量特性要要求的自身能力,如速度、加速度、功率、距离等。可用性(A)、可信性(D)均为可靠性(R)、维修性(M)、固有能力(C)的函数,即E=(R,M,C)。系统的寿命周期费用(LifeCycleCosts,以下简称LCC),是指在系的整个寿命周期内,为获取并维持系统的运营(包括处置)所花费的总费用。它包括硬件、软件的研制费、生产费、后勤保障费用,以及在研制、采办、使用、技术保障和处置过程中所需的各种人员费用。不同的系统,其寿命周期费用构成不完全相同,各构成成分间的比例关系也不完全一样。寿命周期费用的主要构成因素,表示了它们在寿命周期内的分布情况。实践表明,在寿命周期费用中,使用费用(使用维修与保障费用)所占的比例越来越大。现代系统设计思想转变主要体现在对三个概念延伸上:①性能向效能的延伸,体现了从性能特性向系统全面特性(性能特性+专门特性)的延伸;②采购费用向寿命周期费用的延伸,体现了对系统经济性的考虑更加全面完善③权衡对象的延伸,从“花最少的钱实现性能最好的系统”延伸到“以最小的寿命周期费用实现效能最好的系统”。三个概念上延伸,体现了系统设计目标根本性变化,它所带来的影响是全局性的。现代系统设计思想与传统设计思想的简单比较项目现代系统设计思想传统设计思想产品定位市场牵引,用户需求工程师及领导者的意见系统综合方式一开始就进行系统性能与专门特性的综合重视性能,忽视系统综合工作量投入研制初期投入较多,研制后期投入较少,所需总投入较少研制初期投入较少,研制后期投入较多,所需总投入较多更改次数研制初期更改较多,研制后期更改较少,更改代价较小研制初期投入较少,研制后期更换较多,会出现局部甚至全局重新设计,更改代价较大设计目标及评价标准满足用户需求,质量稳定性好满足验收标准,质量波动性大工作姿态主动寻找故障、预防故障发生被动等待、解决故障问题经济社会效益低成本、高质量、适销对路很难全部满足用户需求,可能会产生合格的“废品”联系:共同目的是为了设计、制造出品质优良的产品。区别:(1)内容定位不同质量管理:是以生产过程为中心,控制产品性能特性参数不要超出管理工程界限,以出厂合格率指标进行评定——以制造过程程序化、规范化为目标,试图通过使工序稳定来提高质量。可靠性管理:通过试验和现场使用信息反馈,以设计、预测事前分析技术为中心,预防故障发生,保证可靠性目标实现——包括设计、试验、制造、维修、服务等各个部门参与的全过程管理——研究消除故障对策,要在论证和设计中就采取措施防止缺陷发生。质量管理更多考虑“今天质量”,可靠性考虑“明天的质量”。(2)发展历程不同1.3可靠性与质量管理的区别与联系(3)基本功能不同质量管理:(1)在制造阶段,要保证工艺技术条件可以达到,审定材料选择,审定公差,保证正确地更改图纸,通过进行工序研究,使工艺过程符合技术要求。确定生产设备和各道工序能力,执行工序检查和监督,调查失控原因,并立即采取措施,评定生产工人操作能力,准备要制造零件、元件、部件和产品管理图。(2)检验,包括工序检验和供应检验,最后检验和产品检验。要保证所有零部件都正确装配,按正确顺序,具有正确配合位置,编制检验标准、手册、程序、检查偶然性缺陷原因,报告检验结果,采取纠正措施,处理不合格品。(3)成品试验,评定其质量。可靠性工程:(1)确定产品的可靠性和维修性指标。(2)为达到可靠性和维修性要求而进行的可靠性和维修性设计。(3)进行定性和定量的可靠性分析。(4)进行可靠性增长试验,鉴定试验和验收试验。(5)评价产品可靠性。美国:可靠性工程诞生地俄罗斯:理论与实用日本:极具特色,重视故障分析欧洲:贯彻标准,强调可信性中国:改革开放后,发展迅速1.4可靠性工程发展历程40到50年代——可靠性工程形成时期1952年美国国防部成立了电子设备可靠性咨询小组,对电子产品设计、制造、贮存、运输、使用等各方面问题进行深入调查研究,经过5年时间努力,1957年6月发表《军用电子设备可靠性报告》,成为美国可靠性工程发展奠基性文件。制定许多可靠性指标、规范等。如《电子设备可靠性》、《电子设备可靠性保证大纲》等。60年代——可靠性工程全面发展时期(1)改善可靠性管理,建立可靠性研究机构。1965年美国防部颁布MIL—STD—785《系统与设备可靠性大纲》1969年修改为MIL—STD—785A(2)制定可靠性试验标准,发展新的试验方法。1963年颁布MIL—STD—781《可靠性试验(指数分布)》,1965年改为781A,1967年进一步修改为781B,并改名为《可靠性鉴定试验及产品验收试验(指数分布)》(3)发展新的可靠性预计技术。1962年颁布MIL—HDBK—217《电子设备可靠性预计》,1965年修改为217A,1979年修改为217C,被人们誉为电子设备可靠性的“圣经”。1961年颁布MIL—STD—756《可靠性模型的建立与可靠性预计》,1963年修改为756A。60年代初,美国还颁布MIL—STD—721《可靠性和维修性术语的定义》。(4)开展失效物理研究,发展新的失效模式分析技术。1962年召开了第一届电子设备失效物理年会,1967年改名为可靠性物理年会,深入研究设备失效的机理,制定了MIL—STD—1629《故障模式、影响及危害度分析程序》。对安全性也深入研究并制定了MIL—STD—822《系统及有关分系统、设备的安全性大纲》。(1)美国可靠性工程发展历程(5)重视维修性研究。1963年颁布MIL—STD—470《维修性大纲要求》,1966年颁发MIL—STD—471《维修性鉴定、验收及评价》和维修性手册MIL—HDBK—472《维修性预计》,出现了以可靠性为中心的维修性理论。(6)创建可靠性教育。60年代后期,美国40%的大学都设置了可靠性课程,培养了大批包括硕士和博士在内的各种可靠性工程技术专家。70年代——可靠性工程进入成熟期,得到深入发展(1)建立统一的可靠性管理机构,1978年2月成立了直属三军联合后勤司令部领导的可靠性、可用性和维修性联合技术协调组,该组下设系统管理,电子设备实际,电子设备试验,机械设备设计,机械设备试验和维修等六个分组,统一组织,协调国防部内各种可靠性工作,制定可靠性工作的政策和指导性文件。(2)成立全国统一的可靠性数据交换网。1970年正式成立政府—工业部门数据交换网,到1980年已有220个政府机构和404个工业组织参加该交换网。(3)重视机械可靠性研究。(4)改善可靠性设计及试验方法。计算机可靠性辅助设计,研究设备可靠性预计的软件包,研究非电子设备的可靠性设计与试验方法。1977和1978年先后成立机械设备可靠性设计及可靠性试验研究组织,研究机械设备的可靠性。制定相应的新设计程序和试验程序。在可靠性试验中采用综合环境应力试验,加强环境应力筛选试验,发展可靠性增长试验,1978年颁布MIL—STD—1635《可靠性增长试验》。(5)广泛运用以可靠性为中心的维修思想以及自测试设备,提高维修水平。(6)开展软件可靠性研究。软件同样存在可靠性问题。于是1978年成立三军软件可靠性技术协调组来负责国防部范围内的可靠性研究与协调工作。(7)制定产品责任法。产品责任(PL)问题是指不可靠使消费者蒙受损失,从而到法庭上起诉、为赔偿损害而争执的问题。为此制定产品责任法,使企业更感到可靠性的重要性。据1975年美国《质量进展》杂志的预测,由于PL问题,当年请求赔偿金额达500亿美圆。80年代——可靠性工程更受重视和成熟

美国从实践中认识到过去装备过分追求先进的性能而对可靠性和维修性仍然重视不够,致使装备完好率下降和后勤保障费用大幅度猛增。这一教训使美国国防部技术政策发生了变化,即从过分追求先进性能转变为强调可靠性和维修性。于是国防部制定第一个可靠性及维修性条令,即1980年正式颁布的5000.40条令《可靠性及维修性》。该条令规定发展各种武器的可靠性和维修性政策,规定国防部各部门对可靠性及维修性的职责,规定所有武器装备从一开始就要考虑可靠性和维修性,条令还规定武器装备可靠性应包括可用性,任务可靠性,维修人力和后勤支援四个方面的指标。标准代号标准名称颁发日期MIL—STD—721C可靠性及维修性的术语定义1981.6.21MIL—STD—756B可靠性模型及预计1981.11.18MIL—STD—785B系统及设备研制与生产阶段可靠性大纲1980.9.15MIL—STD—1629A模式、影响及危害分析程序1980.11.24MIL—HDBK—189可靠性增长管理1981.2.13MIL—HDBK—217D电子设备的可靠性预计1982.2.15MIL—STD—781D工程研制鉴定及生产的可靠性试验1987美国80年代颁布的可靠性军用标准及手册90年代后——系统可靠性工程

认识观念的转变:80年代,从一条腿(传统性能)粗,一条腿(工程专业)细,变成两条腿走路。完成了从只重视性能到重视效能的转变。采办管理部门也把性能、费用、进度和R&M&S特性并列为招标书与型号研制中必须予以控制的、同等重要的4个要素。

RMS并行工程:90年代,发展出了最新的“并行工程”(ConcurrentEngineering)技术,使装备的设计过程、生产过程和使用保障过程并行地、交互作用地进行。从而极大地改善了装备的性能和质量,并显著地降低了LCC和研制周期;同时也进一步确立了工程专业综合和专业工程部门在型号研制中的重要地位。

研究难点和热点:机械可靠性(特点)、软件可靠性。人的可靠性一直是一个非常活跃的研究领域——人的行为可靠性、特别是人机接口技术的研究。微机械系统和微机电系统技术——可靠性问题也引起了人们的关注。

技术和方法进步:发展了新的可靠性设计技术、分析技术、评估技术等。重视可靠性试验技术。可靠性预计方法是可靠性工程技术领域争论最多的一个话题,过去30年中,国外一直占主导地位的可靠性预计方法是MIL-HDBK-217。美国国防部已经放弃了对该手册的维护和更新,许多人已开始怀疑用该方法进行可靠性预计的准确性。而可靠性预计作为产品可靠性的一个重要工作项目又是不可缺少的,在这种形势下,美国可靠性分析中心(RAC)推出一种新的可靠性预计方法,并编制了相应的软件工具,称为PRISM。俄罗斯早在1958年就曾统计过因产品的质量和可靠性问题而损失1500—2000亿卢布,认识到了可靠性工程的重要性。俄罗斯可靠性工作的特点:一、重视对工程师普及可靠性知识,建立在总工程师领导下的可靠性工作机构,并把可靠性工作机构设在质量管理部门;二、重视可靠性理论研究,俄罗斯不仅培养了一批如莫戈洛夫、斯米尔诺夫和马尔可夫那样著名的统计学家和可靠性理论专家,而且不少成果为世界公认,如马尔可夫过程就是可靠性维修性研究中常用的工具;三、注意研究实用的可靠性方法,如设计中采用降额与冗余以弥补苏联电子元器件可靠性较差的不足;四、积极吸收和引用美国的经验和标准;五、俄罗斯对机械可靠性理论和方法都做较深入的研究,不少研究著作为各国转载;六、重视可靠性信息工作,使用户和主管工业部门有机联系起来,及时分析产品的可靠性变化趋势,评定可靠性对策的有效性。(2)俄罗斯可靠性工程发展历程日本可靠性工作特点有四:一、把重点放在民用工业产品,不拘于理论意义,采取实用化应用可靠性观点。这一点可以从我国近几年翻译的日本可靠性书籍中明显看出。二、日本在成功的质量管理基础上引入可靠性工程,两者紧密结合,效果十分显著,欧美等国都赞叹不如。三、日本可靠性主要是各大企业自成体系保证,企业有内控的可靠性指标和试验及评定的规范标准。对提高可靠性,企业都有明确的目标。比如对电子产品就着重于消除早期故障,对半导体和集成电路都制定了专门的可靠性保证计划。对机械产品则解决寿命和耐久性问题,重点放在关键零部件的设计与试验的可靠性保证上。四、日本非常重视可靠性技术的启蒙和培训工作,他们认为只有职工具有优秀的素质,产品才能达到高可靠的水平。除了高校开设可靠性工程课外,全国不少学术组织设立可靠性研究会,对可靠性技术普及起了重要作用。(3)日本可靠性工程发展历程欧洲:英国1966年起出版可靠性序列标准,如颁发BS5760《设备、系统、元件可靠性标准》,阐明可靠性管理程序和试验方法,工程应用实例。法国在国立通讯研究所成立“可靠性中心”,进行数据收集分析研究工作。1963年法国开始出版《可靠性》杂志。欧洲是最早实施ISO9000系列国家,ISO9001至9003主要是由英国起草。制定了ISO90004“可信性管理的实施”,对复杂系统可信性进行管理规定。可信性是用以描述可用性及其影响因素:可靠性、维修性和维修保障特性的一个集合用语。可信性技术包含了广泛工程和管理专业,用以控制产品在其寿命周期中可信性,以便能保证产品有健壮质量。(4)欧洲可靠性工程发展历程1)相继建立可靠性研究机构。信息产业部五所,北航可靠性研究所,机械院可靠性中心,船总可靠性中心,兵总质量与可靠性中心,能源部可靠性研究中心等。在研究所、工厂和院校成立的可靠性研究组织已难以统计。2)建立可靠性数据交换网和数据。1980年成立的全国电子产品可靠性数据交换网,已有142个单位申请参加交换网。1988年底在北航成立国防科工委航空装备质量与可靠性信息交换网。中船总和兵器工业总公司也成立了质量与可靠性信息中心。3)加紧制定可靠性标准。国家技术监督局十分重视可靠性标准的制定和贯彻,已颁发一批可靠性标准,如GB3187《可靠性基本名词术语及定义》,GB1772《电子元器件失效率试验方法》,GB2689.1《恒定应力寿命试验和加速寿命试验方法总则》,GB2689.2《寿命试验和加速寿命试验图估计法》等。4)可靠性学术活动十分活跃,可靠性专业学术组织相继成立。5)可靠性工程教育蓬勃发展。6)国防科工委重视装备的可靠性,我国航天火箭的可靠性已为世界所瞩目。(5)中国可靠性工程发展历程变化和发展:从重视装备性能、轻视可靠性,转变为树立可靠性与性能、费用及进度同等重要观念,实现了观念转变。从分散管理、部门负责到集中统一领导,完善了管理体系。从电子设备的可靠性研究开始到重视机械设备、光电设备及其他非电子设备可靠性研究,全面提高系统可靠性。从硬件可靠性研究到重视软件可靠性研究,确保大型先进复杂系统可靠性。从宏观统计估算到微观分析,更准确确定产品故障模式、可靠性及寿命。计算机辅助可靠性分析设计,提高分析设计精度、缩短分析设计时间。从重视可靠性统计试验到强调可靠性工程试验,通过环境应力筛选及可靠性增长试验来暴露产品故障,进而提高产品的可靠性。从单个可靠性参数指标发展到多个参数和指标,完善参数和指标体系。从以固有值作为系统的可靠性指标到强调以使用值作为指标,确保投入现场使用的系统具有规定的可靠性水平。(6)总结——变化和发展从工程角度出发:可靠性可直观定义为产品无故障完成任务的能力。从统计学的角度出发:可靠性可直观定义为产品在规定的时间和给定的条件下,无故障完成规定功能的能力。AGREE按国家标准GB3187—82,GJB451-90《可靠性基本名词术语及定义》,可靠性定义为“产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力。”这种能力以概率(可能性)表示,故可靠性也称为可靠度。进入90年代,1991年美国国防部指令DoDI5000.2《国防采办管理政策和程序》把可靠性定义为“系统及其组成部分在无故障、无退化或不要求保障系统的情况下执行其功能的能力。1.5可靠性概念产品:指作为单独研究和分别试验对象的任何元件、设备或系统,可以是零件、部件,也可以是由它们装配而成的机器,或由许多机器组成的机组和成套设备,甚至还把人的作用也包括在内。规定条件:一般指的是使用条件,环境条件。包括应力温度、湿度、尘砂、腐蚀等,也包括操作技术、维修方法等条件。规定时间:是可靠性区别于产品其他质量属性的重要特征,一般可认为可靠性是产品功能在时间上的稳定程度。以数学形式表示的可靠性各特征量都是时间的函数。时间概念不限于一般的年、月、日、分、秒,也可以是与时间成比例的次数、距离。规定功能:要明确具体产品的功能是什么,产品丧失规定功能称为失效,对可修复产品通常也称为故障。能力:产品的失效或故障均具有偶然性,一个产品在某段时间内的工作情况并不很好地反映该产品可靠性的高低,而应该观察大量该种产品的工作情况并进行合理的处理后才能正确的反映该产品的可靠性,因此对能力的定量需用概率和数理统计的方法。

从应用角度出发,按产品可靠性形成,可靠性可分为固有可靠性和使用可靠性:固有可靠性是通过设计、制造赋予产品的可靠性.仅考虑承制方在设计和生产中能控制的故障事件,用于描述产品的设计和制造的可靠性水平;使用可靠性既受设计、制造的影响,又受使用条件的影响。综合考虑产品设计、制造、安装环境、维修策略和修理等因素,用于描述产品在计划的环境中使用的可靠性水平。一般使用可靠性总低于固有可靠性。

从设计角度出发:把可靠性分为基本可靠性及任务可靠性:基本可靠性:是指产品在规定的条件下,无故障的持续时间或概率。它反映了产品对维修人员的要求。考虑要求保障的所有故障的影响,用于度量产品无需保障的工作能力,包括与维修和供应有关的可靠性,通常用平均故障间隔时间(MTBF)来度量;任务可靠性:产品在规定的任务剖面内完成规定功能的能力。它反映了产品对任务成功性的要求。仅考虑造成任务失败的故障影响,用于描述产品完成任务的能力,通常用任务可靠度(MR)和致命性故障间隔任务时间(MTBCF)来度量。

从广度出发,可靠性有狭义和广义两种意义:狭义可靠性仅指产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力。对“可靠性”一词若不加以注明,均指狭义可靠性。广义可靠性通常包含狭义可靠性和维修性等方面的内容。产品在规定的维护修理使用条件下,产品在执行任务期间某一时刻处于良好状态的能力称为广义可靠性。维修性则是在规定条件下使用的产品在规定的时间内,按规定的程序和方法进行维修时,保持或恢复到能完成规定功能的能力。狭义可靠性和维修性两方面的内容合起来称为有效性。有效性是指可维修产品在某时刻具有或维持规定功能的能力。1.6可靠性特点

可靠性综合反映了一个产品的耐久性、无故障性、维修性、有效性和使用经济性等,可以用各种定量指标表示。可靠性是产品一项重要质量指标,具有质量属性,但又有其自身特点。第一个“规定”是指因使用工况和环境条件的不同,可靠性水平有很大差异。例如要求恒温或净化环境下使用的设备如果放到不同环境下工作,可靠性将会成倍地下降。第二个“规定”是指规定时间长短不同,其可靠性也不同。机电类产品功能、性能都有随时间衰退特点。第三个“规定”是指因规定的产品功能判据不同,将得到不同的可靠性评定结果。例如,同一辆汽车,一种规定是只要汽车能行驶就算完成功能;另一种规定是即使汽车能行驶,但是若噪声、油耗超标,或者发生螺丝松动、漏水、漏油等现象时也要算作故障,两种判据下可靠性数值将有很大差异。(1)规定条件下可比性产品的功能和性能参数,只要产品制成就能测定,在出厂前可进行检验和考核,故一般称为t=0(使用时间为零)的质量。可靠性是指产品在规定时间内保持功能的能力或保持功能时间,对它的评定要等产品使用之后,或通过模拟使用试验后才能进行,故称为t>0质量。分析评定产品可靠性有两种方法,一是试验,二是利用现场使用数据反馈,尤其是后者,是研究机电设备可靠性的主要途径。(2)时间质量标准可靠性和寿命有关,和传统机械设备寿命概念有些不同。可靠性并不是笼统地要求寿命长,而是强调在规定使用时间内能否充分发挥其功能,即产品可用性。可用性=可用时间/(可用时间+故障维修等不可用时间)×100%。提高可用性可以从两个方面入手:保证产品在规定时间内不出故障,少出故障;出了故障能迅速修复,目的都是使设备不可利用时间降到最低程度,为此需提高产品无故障性或维修性。机电设备大多是可维修产品,对于某些部件要花费很高成本提高寿命和可靠性,不如采用维修性设计,改进维修策略等措施更为有效。(3)强调可用性产品无故障工作时间具有随机特性。可利用概率统计理论估计整批产品可靠性。一般不能对整批产品逐个试验,需要采用抽样和截尾试验等方式。抽样试验评定,有判定风险问题,即以抽得子样评定结果代表整批产品可靠性水平可信程度,称作置信度。例如,一批产品可靠度的估计值大于90%,置信度为60%,即表示对该批产品抽样试验评定可靠度,若抽样100次,将有60次评定可靠度结果是大于90%。(4)统计、抽样特性产品可靠性可由多种指标形式表示,它综合表现了产品耐久性、无故障性、维修性、可用性和经济性。一般对于可以修理的复杂系统、机器设备,常用可靠度、平均无故障工作时间(MTBF)、平均修复时间(MTTR)、有效寿命、可用度和经济性指标。对于不能或者不予修理的产品,例如耗损件、元器件等,常用可靠度、可靠寿命、故障率、平均寿命(MTTF)。可靠性弥补了传统质量、寿命概念不足,表达了产品时间质量特性,更符合实际使用目的要求。(5)指标体系R&M&S大纲,是工程在研制阶段过程中全部R&M&S工作的总体规划,包括工程R&M&S目标、要求,是一份纲领性文件。R&M&S计划,是为落实大纲规定的目标和任务而制订的具体实施计划。对目标和任务进行层层分解,直到可以执行和控制;对R&M&S每项规定的活动在什么阶段,什么时间完成,开始条件,结束标志,由谁负责,谁配合完成,输入到何处,都应详细地说明和规定。在计划中规定一系列检查点、评审点,保证对计划执行情况监控。大纲是计划依据,计划是大纲具体化和实施保证;大纲是节目单,而计划是每个节目的具体安排。对于不太复杂的产品,大纲和计划可以合二为一。对于复杂的、研制周期长的产品,可以分阶段制订计划。R&M&S要求和该工作项目对保证这些要求实现的作用以及资金、进度的限制等条件,进行权衡和取舍。应把重点放在研制早期阶段;计划应纳入整个工程研制、生产计划,并与其他方面的工作以及安全性和质量保证等工作协调一致。1.7新产品研发—RMS规划—系统综合产品研发阶段的可靠性保障产品全寿命过程的可靠性工作1.8新产品研发—RMS内容及方法可靠性要求可靠性指标可靠性设计与分析元器件的选择与使用可靠性试验生产与使用中的可靠性

可靠性工程的工作重点是:(a)明确用户对产品可靠性的要求,产品使用、维修、储存期间的自然环境以及保证产品能很好地完成任务的保障资源;(b)控制由于产品硬件、软件和人的因素造成对产品可靠性的影响。预防设计缺陷,防止选择不恰当的元器件和原材料对可靠性的影响,减少生产过程中的波动等;(c)采用可靠性增长技术使优良的设计成熟起来;(d)采用规范化的工程途径开展有效的可靠性工程活动。定性要求定量要求可靠性评定可靠性要求是

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