第10章 可靠性管理

1授课章节:第十章可靠性管理（第三节至第四节）重点难点:设计及使用过程的可靠性管理了解设计过程的可靠性管理了解使用过程的可靠性管理目的要求:授课章节第十章可靠性管理

（第一节至第二节）

第一节可靠性管理与计划一、可靠性管理的意义、任务与内容

1．可靠性管理的意义

要使规定的产品可靠性指标在产品设计、生产和使用过程中体现出来并维持下去，就必须进行可靠性管理。加强可靠性管理，对提高企业的经济效益和全社会效益至关重要。2．可靠性管理的任务

可靠性管理的任务是通过制定和实施可靠性工作计划，组织、协调、检查、监督和控制一系列可靠性活动的开展。3．可靠性管理的内容

1）宣传贯彻上级有关可靠性的方针、政策、法规、标准、规范；2）编制和实施可靠性工作的规划、计划；3）组织制订和实施产品可靠性保证大纲；4）组织开展可靠性工程应用技术的研究与推广；5）组织制订产品可靠性管理的规章制度；6）组织产品可靠性设计评审，对产品的可靠性进行鉴定与评价；7）对外购器材实施可靠性监控；8）建立故障报告、分析和纠正措施系统；9）负责可靠性信息管理；10）开展可靠性工程教育、培训和咨询活动第一节可靠性管理与计划二、可靠性计划工作

1．制定可靠性计划的基本原则1）计划应包括从产品的早期设计开始到使用阶段的整个寿命周期；2）制订实施各种业务的日程表，以便审查计划的进展情况；3）预算出执行任务所需的设备、经费及时间，明确负责人的职责和权限；4）定期检查计划执行情况，必要时可对计划进行补充和修正。2．制定可靠性计划应考虑的因素

1）产品（或系统）可靠性水平的高低。2）针对产品研制的不同阶段，制订不同的工作项目。3）产品种类及同类产品的可靠性状况。4）产品研制的其他要求。如资金和进度等。第一节可靠性管理与计划

3．可靠性计划的内容

（1）方案研究阶段

对各种设计方案进行分析对比的过程。（2）方案验证阶段

对几种方案深入分析，确定具体研制方案的过程。指设计、制造、试验、鉴定产品（或系统）的过程。（3）工程研制阶段

内容：可靠性预测与分配；FMEA（及FTA）分析和应力分析；设计评审；环境工程。进行耐环境分析及环境试验；元器件与原材料的选用、评定及备件预测；安全性设计；失效反馈、分析与改正制度的建立；可靠性增长管理；设计鉴定与鉴定试验；使用可靠性计划与验证；元器件与产品失效数据的分析与管理第一节可靠性管理与计划（4）生产阶段

内容：质量控制计划；外协件控制；失效的反馈、分析与改正制度；关键项目控制；设计更改控制；验收试验；可靠性鉴定试验（5）使用阶段

内容：可靠性数据的收集与分析；备件的测试与管理；人员培训；使用与维修文件管理；工具与测试设备的供应

第一节可靠性管理与计划第二节设计评审工作是可靠性管理中一项极其重要的制度。其目的是集中各方面有经验的技术人员、管理人员及用户，对设计方案和研制状况进行系统而周密的客观评审，发现可能存在的缺陷。一、评审点与评审组织

1．评审点的设置与评审内容

（1）评审点的设置

设计评审的目的在于及早查出和补救设计中的不足，提高产品的可靠性。具体而言，应在系统设计阶段对关键的评审点进行评审。设计评审为达到保证可靠性的目的，应在产品寿命周期的下述关键阶段，设立评审点，开展评审工作。方案设计评审。即确定基本方案的评审；初步设计评审；详细设计评审；定型设计评审；改进设计阶段的评审；小批试制阶段的评审；在使用寿命周期内，进行周期性的评审第二节设计评审工作（1）评审点的设置（2）主要评审点的评审内容

1）方案设计评审

为确定系统设计方案的合理性与可行性而进行的评审，在方案设计完成后进行。

评审内容的重点设计方案、技术途径的正确性系统参数、可靠性和维修性要求初步分配的合理性与实现的可能性采用新技术、新元件和新材料的分析试验计划、周期和费用的分析第二节设计评审工作2）初步设计评审

为了评价设计接近系统最终要求的进展，确定系统各部分参数和接口要求而进行的评审，在初步设计完成、样机试制前进行。评审内容的重点系统功能、结构设计结果；系统参数分配落实情况接口设计功能试验计划及要求可靠性模型建立情况和预计、分配结果故障模式和影响分析关键项目清单及控制规划第二节设计评审工作3）详细设计评审

为了评价系统及其各功能级详细设计的结果符合最终要求的情况，确定是否投入试制而进行的评审，在完成试样设计、试生产前进行。评审内容的重点评审功能、性能、可靠性设计结果和初步试验结果故障模式和影响分析应力-强度分析关键项目控制要求元件控制规划及其它影响可靠性和维修性的项目第二节设计评审工作4）定型设计评审

定型设计评审是为评价系统鉴定试验结果与最终符合要求的程度，确定是否可以定型并转入批生产而进行的评审。

评审内容的重点审查系统功能、性能、可靠性鉴定试验结果设计的成熟性、可生产性、可操作性生产试验中的问题和故障分析处理的正确性、彻底性批生产质量控制要求、关键及外协、外购件控制要求等第二节设计评审工作2．评审人员及组织

设计评审主要是由不直接参与设计的多方面专家和有丰富经验的人员组成评审小组。评审一般采用评审会形式，通常由总工程师（或科技委员会主任）任评审小组组长，主持评审工作。评审小组根据评审内容，邀请有关部门人员组成。第二节设计评审工作二、设计评审内容与评审项目

1．设计评审内容与评审项目

可靠性预测值和达到的可靠性水平FMECA、检查设计和制造中的隐患参数敏感度和最坏情况后果确定可靠性的关键项目试验计划、要求和结果研制计划与进度维修方案产品可靠性设计准则及手册；元器件大纲的进展情况；可靠性与其他质量特性及费用的权衡；故障报告、分析及纠正措施的执行程序；可靠性增长试验结果；可靠性鉴定试验方案及结果；其他有关事项第二节设计评审工作2．设计评审程序

（1）准备阶段成功的设计评审应做好充分准备。要根据系统设计的特点和所处的阶段，提出评审要求，组织评审组，列出活动计划，明确分工，制订检查清单。同时，主管设计师应汇集设计、试验数据，编写设计质量分析报告，于正式评审会议前提前发给评审组成员。第二节设计评审工作（2）预备阶段

预审工作由评审组成员根据检查清单按职责分工进行。审查中发现的问题应记录在专门的表格中，参见国标GB7828-1987。由评审组汇集、讨论预审中发现的问题，并向主管设计师反馈。（3）正式评审

正式评审会议可按下列程序进行：

1）由主管设计师作设计质量分析报告；

2）评审组提出并讨论有疑问或有分歧的问题；3）研究和讨论评审结论。第二节设计评审工作第三节设计过程的可靠性管理一、对设计过程可靠性的要求

1）规定产品的基本功能、特征和性能指标；2）规定可靠性、可维修性及安全性指标和要求；3）规定设计、生产过程中的元器件、原材料的控制方法；4）规定产品维修的方法；5）说明产品寿命周期全过程的环境条件；6）规定产品使用后可靠性数据的收集与分析要求；7）规定技术文件的管理制度；8）有关其他特殊要求二、设计可靠性的工作内容

1．保证产品可靠性的技术手段及有关设计措施

在产品设计过程中，广泛采用分析法、FMECA分析及故障树分析等手段，以及开展冗余设计、容差设计、容错设计、耐环境设计、人机工程设计及维修性设计等设计手段，来保证产品的可靠性。2．保证产品可靠性的组织与管理

开展可靠性目标的拟订、可靠性控制计划的制订与实施，以及设计方案的可靠性审查与评审，从管理上保证产品的可靠性。第三节设计过程的可靠性管理三、可靠性管理机构的任务

1．可靠性技术部门

企业通常设置可靠性技术部门，该部门拥有可靠性技术人才，主要任务是可靠性技术设计工作。对于订货单位的可靠性技术部门，主要的任务是监督、检验或审查其他单位的工作。产品研制开始，可靠性技术部门就有制订可靠性方针、计划和工作程序的任务。可靠性技术部门的一般任务如下：

2）协助和指导可靠性设计。包括：分清定性和定量的可靠性要求；指出设计中应考虑的问题；编制元器件选用指南；协助设计人员进行故障分析；向设计人员提供可靠性反馈信息和建议等。1）负责组织制订产品可靠性工作计划；第三节设计过程的可靠性管理3）负责完成定量的可靠性分析；评定不同时期产品的可靠性水平；发现潜在问题；4）参加设计评审，报告当前可靠性状况和存在的问题，并提出建议供讨论和决策；5）分析检查产品失效状况及存在的问题，提出改正措施建议；6）对采用的元器件及技术条件进行检查，保证所用的元器件始终合乎标准，且是可靠的；7）检查制造部门的质量控制计划，确保能体现可靠性要求并能从试验和失效中取得适用的数据；8）检查可靠性试验的计划及实施情况；协助进行试验分析和编写试验报告。第三节设计过程的可靠性管理可靠性技术部门的一般任务如下：2．可靠性管理部门可靠性管理部门一般设在质量管理部门中，其在可靠性工作中的任务如下：1）编制和实施可靠性工作的规划、计划；2）组织制订与实施可靠性管理的制度及有关文件；3）组织可靠性的设计评审；4）负责可靠性信息管理；5）开展可靠性教育、培训和咨询活动。第三节设计过程的可靠性管理3．可靠性设计部门

设计部门在可靠性工作中的任务是：1）在可靠性技术部门的支持下，负责可靠性设计；2）向可靠性技术部门提供详细的设计资料，以供评审和分析；3）负责进行FMECA和故障树分析，以设计人员为主，并与可靠性技术人员密切合作；4）进行应力分析及边缘性能分析。第三节设计过程的可靠性管理第四节生产与使用过程的可靠性管理一、生产过程的可靠性管理

生产阶段的可靠性管理，主要是生产现场的管理、工序质量管理、老化筛选、检验试验管理等。1．可靠性试验

可靠性试验包括可靠性增长试验、设计鉴定试验、环境试验、寿命试验、应力筛选试验等内容。2．可靠性增长管理

可靠性增长管理的目的是在预定的时间内，达到预定的可靠性水平。3．产品技术状态管理

产品技术状态管理包括元器件、原材料、外协件、外购件、生产设备和工艺等状态的管理。二、使用过程的可靠性管理

1．操作管理1）使用单位应根据要求和实际情况，选购合适的产品；2）根据产品的性能、有效度和经济性等来安排任务，避免大机小用、精机粗用或超负荷使用；3）操作人员的技术水平、熟练程度、工作责任心等要与所用的产品要求相适应；操作者必须熟悉产品的使用说明书，并持证上岗；4）应根据各种产品的使用要求与特点，制定出科学的操作规程、维修规程并严加执行；5）应根据产品的可靠性、任务要求等，制订完备的备件供应计划；6）应根据产品的全寿命周期费