可靠性简介和案例课件

Introduction任武越中钞长城金融设备控股有限公司

技术部可靠性规定的时

间条

件功

能故障产品不能执行规定功能的状态故障模式故障机理表现形式物理、化学、生物等过程故障常见故障模式序号1故障模式结构故障捆结或卡死振动序号1213141516171819202122故障模式超出允差下限意外运行序号2324252627282930313233故障模式滞后运行2错误输入(过大)错误输入(过小)错误输出(过大)错误输出(过小)无输入3间歇性工作漂移性工作错误只是4不能保持正常位置打不开56关不上流动不畅7误开错误动作无输出8误关不能关机(电)短路9内部漏泄外部漏泄超出允差上限不能开机(电)开路1011不能切换(电)漏泄提前运行其他故障浴盆曲线λ(t)使用寿命规定的故障率t耗损故障早期故障偶然故障故障与约定层次约定层次的划分有利于故障分析不执行动作无输出故障模式故障机理系统单元部件断路振动故障与约定层次约定层次的划分有利于故障分析失手脉血脚象过冰缓多冷静，头贫血晕血不发怕养热冷汗

，气生舌虚病头血，发弱产白，后，蹲失血下调不站养起肝来头晕天南星五钱，百合一钱半，土丑星麻两钱，史君子八分，夏枯草一两，冬花做药引，文武火反复互煎寿命周期可靠性贯穿于产品的全寿命周期论证工程研制生产部署生产费用方案定义研制费用退役维护费用可靠性退役运输费用训练费用备件费用退役费用运行费用技术数据费用研制使用保障使用可靠性分类基本可靠性任务可靠性例如完成一项任务任务可靠性基本可靠性￥支付更多工资、管理更加复杂、容易产生矛盾运营成本低、轻型结构更灵活、易沟通交流M集思广益、进度加快、允许多人休假任务紧张、进度易推迟、孤军奋战、从此假日是路人越简单的产品可靠性越高可靠性参数R

T

f

λMTTF可靠度平均故障间隔时间故障率失效率设计流程①R(t=5h)=0.99983提出指标MTTF=8h设计流程②可靠性建模设计流程总体所③研制单位供应商可靠性分配为什么③产品工作时间很短，如1天，可靠性分配但设计时，要求零部件工作时间达到几个月甚至几年？0.5h10000?导弹MTBF相同串联元器件每个元器件的MTBF③可靠性分配木桶原理保证在0.5h内发生故障是小概率事件设计流程245V④冗余设计热设计降额设计指定工作要求FMECA环境筛选有限元分析设计流程⑤环境应力筛选可靠性研制试验可靠性增长试验可靠性试验可靠性验证试验寿命试验加速试验可靠性设计冗余设计50%R

=R

=0.5s1R

=1-(1-R)

=0.752s2Rn=4n=2n=1t可靠性设计FMECA故障影响危害性分析产品标志任务阶段补偿措施严酷度类别故障检测方法故障模式t/

Cm

Cr代码功能故障原因R高一层次

最终影影响

响λ/h局部影响开路α

βh6一级运R1

放反馈

开路电阻9.1

0

5.01

8E-

2

8E-10

4

050器件内部

使缺陷开焊

用无信号输出0.9190.999944701123无输出IVIVIV6一级运R1

放反馈电阻器件内部缺陷，温信号达不到输出要求万用

详9.1

0

3.1

5.51

8E-

2

0E-

3E-

表测10

4

06

05

量0参数漂移+50%

度影响使用输出电压降低见

0.99990.056参数漂移参数漂移正文4470169.1

0

1.31

8E-

2

8E-10

4

060一级运R1

放反馈电阻器件内部缺陷，温参数漂移-50%

度影响使用输出电压

信号持容易过饱

续输出0.0250.999944701可靠性设计FTA可靠性设计热设计温度分布云图空气流动可靠性设计有限元受力运动薄弱环节可靠性仿真在已知条件下，对系统可靠性模型特征的描述手段简单自动化成本低概率论最优化排队论……仿真结果依赖于已知条件数学模型的精确度可靠性仿真案例概率论计算

MTBF百万级以上节点数量无法整网建模无法进行实验假设：节点的故障分布函数链路的故障分布函数理论：相变理论工具：蒙特卡洛仿真国家电网可靠性仿真案例最优化、排队论小学应用题技术部发现厂里的10台小张挑残机存在飞钞现象，需要派攻城狮现场维修，每一名攻城狮能够维修2台，问技术部需要派出几名攻城狮？（本题5分）解：10÷2=

5（人）答：技术部需要派出5名攻城狮。可靠性仿真案例最优化、排队论实际应用题技术部发现厂里的10台小张挑残机存在飞钞现象，需要派攻城狮现场维修。每次出现飞钞的间隔时间服从泊松分布，每一名攻城狮解决飞钞故障的时间服从指数分布。维修时间与厂里损失呈正比，超过一定时间修不好厂里会向公司告状。厂里节假日不上班，只能工作日维修。此外，外派攻城狮享受额外的补助。问技术部需要派出几名攻城狮才能到达双方成本最低，维修时间最短，皆大欢喜的局面？（本题5分）①

②

③确定排队论模型构造约束条件迭代求解，找到最值可靠性试验环境应力筛选非破坏性试验，消除早期故障涂层、材料或线头上的各种微观裂纹扩大粘接不好的接头松弛螺钉连接或铆接不当的接头松弛质量差的钎焊接触电阻加大或开路粒子污染密封失效电缆磨损集成电路片离开插座脆性绝缘材料出现裂纹……振动台可靠性试验TE可靠性摸底招聘可靠性增长摸底试验对象状态研制初期样品新来的人①

电子产品②

重要度高的关键产品面试，剔除歪瓜裂枣环境筛选，剔除早期故障时机正式入职前③

大量采用新技术、材料、工艺，技术跨度大、含量高，无继承性的新产品研制初期时间确定试验时间（200h）确定试用期（6个月）接触实际的工作任务工作总结，开转正会剖面模拟实际的工作条件故障处理找出失效机理，确定可靠度可靠性试验可靠性强化试验连续工作24小时会over需要连续工作10小时（可靠性加速试验）增加应力（时间）饥饿叫外卖两包咖啡洗脸困两眼冒星女员工倒下思维停滞多用男员工吃脑残片10……

12男员工倒下放弃吧可靠性试验只需少量样本，即可对整体进行评价可靠性验证试验故障数①根据产品的寿命分布，L(θ)得到判别线①②1②0θ0θ两类风险：拒收好的——生产方受损接受坏的——使用方受损0试验时间可靠性数据分析可靠性基于概率论，而概率论离不开数据统计50±2mm悲观主义99.73%强调具体某个产品的具体指标，将消耗极大的人力物力宏观上把握批次产品的指标特性，利于抓住主要矛盾产品质量异常现代质量管理控制图-0.20.2-0.20.2-0.20.2正常：随机分布，过程稳定异常：偏向一侧异常：趋势明显现代质量管理田口方法常规如何冲调奶粉，使婴儿吸收率（体重）最高34

=81种实验方案？品牌水量奶粉量温度正交表设计MENGNIUL27(3**4)

=27伊利种实验方案三元节约实验成本其他质量特性维保测易安修障试用全性保障性MTUSeuasaspeanpbayoabi

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yty测试性维修性可靠性在能良提产设够好高品计及的用故中时测户障考有试操虑效接作人维口的员修提能准差过供够确错程关准率和于确环使产快降境安品速低因装一的误素和切进操是更的行作造换后故成时勤障提安能保定高全够障位操事降单作故低元降速的维低度主修如排要工技查降因时术故低素和资障思料难考安度时全人间性使力缩设维物短具计修力维有时人修良从员时好产更间的品加备用设容件户计易体上的以验降接及是低近这易严维些用重修保性危部障的害位单核性元心故的

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00×2032500500×365ABS

12.TIP4MTBF

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