可信性培训教材

可信性概述.可信性概述可信性开展历史回想1、可信性的来源阶段〔二战期间〕德国在研制V-1火箭时，初次提出了串联可靠性模型2、可信性的兴起和构成年代〔50年代〕美国国防部于1952年成立了电子设备可靠性咨询组(AGREE)3、可信性的全面开展阶段〔60-70年代〕4、可信性的开展方向〔80~〕.可信性概述世界著名质量管理专家朱兰博士于1995年在分析世界经济开展史后断言：“20世纪是消费率的世纪，21世纪将是一个质量的世纪，人们将在质量的大堤下生活……〞。今天，一个企业如要生存和开展必需能经受市场经济大潮的冲击，要占领两个制高点，即：A-高技术、B-高质量。产品可信性是产质量量的中心。.可信性可信性〔dependability〕是一个集合性术语。它用来表示可用性及其影响要素：可靠性、维修性、保证性，它常用于非定量条款中的普通性描画。在需求定量描画时，可用下面的公式：

MTBF——平均缺点间隔时间〔可靠性目的〕MTTR——平均维修时间〔维修性目的〕MLDT——平均保证延误时间〔保证性目的〕.可靠性定义产品可靠性〔Reliability〕简写为R，其定义为：产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的才干。可靠性分为根本可靠性、义务可靠性和软件可靠性。根本可靠性：产品在规定的条件下，无缺点的继续时间或概率。义务可靠性：产品在规定的义务剖面中完成规定功能的才干。软件可靠性：产品在规定的条件下和规定的时间内，软件不引起系统缺点的才干。.可靠性任务的意义减少寿命周期费用〔LCC〕寿命周期费用〔LifeCycleCost〕：在预期的寿命周期内，产品的论证、研制、消费、运用与维护，退出运用所付出的一切费用之和。减少维修人力和维修费用树立良好的信誉，加强市场竞争力.可靠性任务的组成可靠性管理可靠性工程.可靠性管理内容主要有：组织机构建立与职责确定规范与法规制定监视与控制效力与培训资源配备与管理信息搜集与处置缺点报告分析与纠正措施系统〔FRACAS〕设计评审.可靠性工程内容主要有：可靠性定性与定量要求建立可靠性模型可靠性目的分配与估计可靠性设计〔降额设计、EMC设计、热设计等〕缺点分析〔FMEA、FTA、SCA等〕可靠性实验〔研制实验、增长实验、鉴定实验〕.可靠性数量特征参数可靠度R〔t〕：在规定的条件下和规定的时间内，产品完成规定功能的概率。对于电子产品而言，它符合负指数分布，即：R〔t〕=e-λt缺点率λ〔t〕：在规定的条件下和规定的时间内，产品的缺点总数与寿命单位总数之比。对于电子产品，它符合浴盆曲线分布，如图1所示。.缺点率曲线λ(t)t图1产品典型的缺点率曲线.可靠性数量特征参数平均缺点间隔时间〔MTBF〕：在规定的条件下和规定的时间内，产品的寿命单位总数与缺点总数之比。MTBF用于描画根本可靠性。平均致命缺点间隔时间〔MTBCF〕：在规定的一系列义务剖面中，产品义务总时间与致命缺点总数之比。MTBCF用于描画义务可靠性。对于电子产品：MTBF=1/λ。.可靠性模型可靠性模型是指为定量分配、估计或估算产品的可靠性所建立的可靠性框图和数学模型。常见的可靠性模型有：串联可靠性模型并联可靠性模型混合可靠性模型.串联可靠性模型可靠性框图：RiR2R1Rn特点：只需一个单元发生缺点，那么系统就发生缺点。Ri：第i个单元的可靠度.串联可靠性模型可靠性数学模型：系统〔总〕可靠度：Rs系统〔总〕缺点率为:系统〔总〕平均缺点间隔时间：.并联可靠性模型可靠性框图：S1SmSi特点：只需一个单元正常任务，那么系统就能正常任务。Si：第i个单元。.并联可靠性模型可靠性数学模型为：当各单元的可靠度一样均为R时，有：系统〔总〕可靠度：系统〔总〕平均缺点间隔时间：.混合可靠性模型可靠性框图：R1R2R3数学模型为：.可靠性目的分配可靠性目的分配是指按一定准那么将系统可靠性定量要求分配到低层次的单元，为设计者提供其所设计的产品的要求，作为可靠性设计根据。.可靠性目的分配方法AGREE分配法主要思索重要性和复杂性要素。工程加权分配法主要思索重要性、复杂性、环境要素、规范化设计要素、维修性要素、元器件质量等要素。.可靠性目的估计可靠性目的估计的目的是为了提供产品定量的可靠性信息，估计固有的可靠性程度，以确定产品能否可以到达规定的要求。可靠性目的估计用于比较或权衡各种设计方案，检查设计薄弱环节或关键部位，确定需改良设计的部件或单元，亦可为维修性、平安性、保证性分析及实验等提供信息。.可靠性目的估计方法早期阶段：计数法RZTEA法〔CW法〕设计定型阶段：应力分析法RZTEB法〔CW法〕.一、估计公式其中：----------系统失效率----------电子元器件平均根本失效率----------降额设计效果因子----------环境应力挑选效果因子----------环境影响因子----------机械构造影响因子----------制造工艺影响因子----------复杂因子〔元器件总数〕适用于系统〔或整机的〕RZTEA法.二、各参数取值1.λ0：大部分为国产元器件λ0=10-6/h大部分为进口元器件λ0=10-7/h2.K1：普通K1=10-2--10-1，根据我们公司详细情况K1=10-1K2：普通K2=0.5—0.1，根据我们公司详细情况K2=0.5K4：普通取值K4=1.5—3.5，我们公司产品K4=1.5。K5：普通取值K5=1.5—3.5，我们公司产品K5=2。K3：机房固定产品K3=5，车载挪动产品K3=15.适用于单板与模块单元的RZTEB法一、估计公式二、各参数取值RZTEB与RZTEA相比，不思索机械构造因子〔K4〕λGi见表1，其它参数取值与RZTEA一样.表1λGi取值

器件称号国产λGi×10-6进口λGi×10-7集成电路7.50.7晶体管、二极管1.23电容0.70.9电阻、电位器0.20.3电感、接插件0.10.1.可靠性目的体系在进展可靠性目的分配与估计时，首先应明确可靠性目的体系，明确分配与估计的目的。产品可靠性目的体系见下页的目的层次图。.可靠性目的层次图用户运用要求θPθOθ1θMAVθT25%阅历因子200h250h312h625h781hD=225%平安余量1.25.可靠性设计降额设计冗余设计电磁兼容〔EMC〕设计热设计动态设计简化设计缓冲减振设计气候环境防护设计.降额设计电子设备的降额设计，主要是指构成电子设备的元器件运用中所接受的应力〔电应力和温度应力〕低于其设计的额定值，以到达延缓其参数退化、添加任务寿命，提高运用可靠性的目的。降额设计幅度太小，提高产品可靠性不明显。降额设计幅度太大，那么产品本钱添加。公司产品的降额设计，要求满足公司企业规范Q/ZX04.001-1997“元器件降额准那么〞中的II类要求。.冗余设计所谓冗余设计，是指经过采用多套部件或通道实现同一功能，以提高产品运用可靠性的设计。简单的热冗余设计就可以提高义务可靠性〔MTBCF〕1.5倍。

.电磁兼容〔EMC〕设计电磁兼容〔ElectromagneticCompatibility)是指设备或系统在其任务环境中能正常任务，不会由于外界的电磁干扰而产生失效，或产生性能的恶化〔EMS〕。同时，设备或系统也不得因其辐射或传导产生的电磁干扰而对其他设备或系统的任务产生有害影响〔EMI〕。电磁兼容设计，是指使设备或系统满足电磁兼容性的设计。.电磁干扰三要素电磁干扰源干扰的耦合通路对干扰敏感的设备或线路.EMC设计主要措施接地屏蔽滤波.热设计温度是影响元器件参数及寿命的重要缘由。热环境是影响电子产品性能和可靠性的重要要素之一。热设计就是经过采取各种有效措施和方法，使元器件、零部件及设备等在规定的温度环境中正常任务，以提高产品的可靠性。.热设计的根本程序根据设备的寿命剖面和义务剖面，确定设备的热环境进展热分析进展热设计开展热设计评审进展热实验和热丈量.冷却方法自然冷却强迫空气冷却液体冷却蒸发冷却半导体制冷热管传热.可靠性实验可靠性实验是对产品的可靠性进展调查、分析和评价的一种手段。经过可靠性实验，可以使产品缺陷提早暴露，以便采取有效纠正措施，提高产品的可靠性。.可靠性实验研制阶段可靠性实验中试转产阶段可靠性实验可靠性鉴定实验例行实验专项实验.可靠性