电子产品可靠性基础知识

可靠性根底知识第一节可靠性的根本概念一、缺点〔失效〕及其分类1.缺点：产品或产品的一部分不能或将不能完成预定功能的事件或形状2．缺点分类缺点的规律偶尔缺点、耗损缺点缺点的后果致命性缺点、非致命性缺点缺点的统计特性二、可靠性1．可靠性：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。可靠性的概率度量称为可靠度独立缺点、从属缺点〔前者是指不是由于另一个产品引起的缺点，后者是有另一个产品缺点引起的缺点，普通在评价产品可靠性时只统计独立缺点〕2．产品可靠性分类：固有可靠性：产品在设计、制造中赋予的，是产品的一种固有特性，也是产品的开发者可以控制的。运用可靠性：产品在实践运用过程中表现出的一种性能的坚持才干的特性，他除了思索固有可靠性的影响要素之外，还要思索产品安装、操作运用和维修保证等方面要素的影响。根本可靠性：产品在规定条件下无缺点的继续时间或概率，它反映产品对维修人力的要求。义务可靠性：产品在规定的义务剖面内完成规定功能的才干。三、维修性产品在规定的条件下和规定的时间内，按规定的程序和方法进展维修时，坚持或恢复执行规定形状的才干。维修性是产品的一种特性，即由产品设计赋予的使其维修简便、迅速和经济的固有特性。四、保证性系统〔配备〕的设计特性和方案的保证资源满足平常和战时运用要求的才干。包括两个方面的含义：与配备保证有关的设计特性；保证资源的充足和适用程度。五、软件可靠性产品可靠性有两部分构成：硬件可靠性及软件 可靠性与软件可靠性有关的规范：IEC60300-3-6<软件可信性运用指南>IEC61713<软件生存期的软件可信性运用指南>六、可用性和可信性的概念1．可用性可用性是产品可靠性、维修性和维修保障的综合反映2．可信性可信性是一个集合术语，用来表示可用性及其影响要素：可靠性、维修性、维修保证。七、可靠度函数、累积缺点〔失效〕分布函数1．可靠度可靠度：R(t)

2．累积缺点分布函数：F(t)

3．缺点密度函数：f(t)

八、可靠性与维修性的常用度量〔一〕可靠度：产品在规定的条件和规定的时间内，完成规定功能的概率称为可靠度，普通用R(t〕表示，假设产品的总数为No,任务到t时辰产品发生的缺点数为r〔t〕，那么产品在t时辰的可靠度的观测值为：〔二〕缺点〔失效〕率：任务到某时辰尚未发生缺点的产品，在该时辰后单位时间内发生缺点的概率，称之为产品的缺点率：

缺点率的单位1菲特〔fit〕=10-9/小时〔三〕平均失效〔缺点〕前时间〔MTTF〕

当产品的寿命分布服从指数分布〔四〕平均缺点间隔时间〔MTBF〕1．〔其中T为总实验时间〕2．完全修复的产品〔五〕储存寿命产品在规定条件下储存时，仍能满足规定质量要求的时间长度。〔六〕平均修复时间〔MTTR〕

式中ti：第i次修复时间n：修复次数九、浴盆曲线1．早期缺点期：在产品投入运用的初期，产品的缺点率较高，且具有迅速下降的特征。此阶段缺点主要是设计与制造中的缺陷，如设计不当、资料缺陷、加工缺陷、安装调整不当等，产品投入运用后很容易较快暴显露来。2．偶尔缺点期：在产品投入运用一段时间后，产品的缺点率可降到一个较低的程度，且根本处于平稳形状，可以近似以为缺点率为常数，这一阶段就是偶尔缺点期。3．耗损缺点期：特点是产品的缺点率迅速上升，很快出现产品缺点大量添加直至最后报废。十、可靠性与产质量量的关系性能目的产质量量专门特性〔包括可靠性、维修性、保证性等〕第二节根本可靠性设计与分析技术一、可靠性设计的根本内容规定定性定量的可靠性要求建立可靠性模型可靠性分配可靠性估计可靠性设计准那么耐环境设计元器件选用与控制电磁兼容设计降额设计与热设计可靠性模型——串联模型：组成产品的一切单元中任一单 元发生缺点都会导致整个产品缺点——并联模型：组成产品一切单元同时任务时，只需有一个单元不发生缺点，产品就不会缺点，亦称贮备模型式中Ri(t)与λi(t)——第i单元的可靠度与缺点率；Rs(t)与λs(t)——第i单元的可靠度与缺点率；二、可靠性分配在产品设计阶段，将产品的可靠性定量要求按规定的准那么分配到规定的产品层次的过程。常用方法：评分分配法；比例分配法评分分配法选择缺点率入为分配参数，主要思索四个影响要素：复杂度：组成分系统的元器件数数量及组装 调试的难易程度技术成熟度：分系统的技术程度和成熟程度重要度：分系统的重要性环境条件：分系统所处环境条件——每个要素的分值在1-10之间分配公式：〔1〕〔2〕〔3〕〔4〕三、可靠性估计根据产品各组成部分的可靠性预测产品在规定的任务条件下的可靠性常用方法：元器件计数法；应力分析法元器件计数法估计公式：应力分析法估计公式：〔1〕〔2〕〔3〕四、缺点方式、影响及危害分析1.FMECA2.FMECA包括FMEA和CAFMEACA3．严酷度及其分类I类〔灾难性缺点〕II类〔致命性缺点〕III类〔严重缺点〕IV类〔轻度缺点〕4．缺点概率等级A级〔经常发生，大于总缺点概率的0.2〕B级〔很能够发生，为总缺点概率的0.1~0.2〕C级〔偶尔发生，为总缺点概率的0.01~0.1〕

D级〔很少发生，为总缺点概率的0.001~0.01〕E级〔极不能够发生，小于总缺点概率的0.001〕〔一〕FMECA的实施步骤〔1〕掌握产品构造和功能的有关资料〔2〕掌握产品启动、运转、操作、维修资料〔3〕掌握产品所处环境条件的资料〔4〕定义产品及其功能和最低任务要求〔5〕按照产品功能方框图画出可靠性框图〔6〕确定分析级别〔7〕描画缺点方式、分析缘由及影响〔8〕找出缺点的检测方法〔9〕找出预防措施〔10〕确定严酷度〔11〕确定缺点概率等级〔12〕填写FMEA表，绘制危害性矩阵缺点方式及影响分析表初始商定层次任务审核第页共页商定层次分析人员批准填表日期五、失效〔缺点〕树分析FTA缺点树分析的普通要求〔1〕缺点树分析的预备任务〔2〕缺点树的建造〔3〕缺点树的定性分析〔4〕缺点树的定量分析〔5〕编写缺点树分析报告六、维修性设计〔1〕简化设计〔2〕可达性设计〔3〕规范化、互换性与模块化设计〔4〕防过失及识别标志设计〔5〕维修平安性设计〔6〕缺点检测设计〔7〕维修中的人的要素工程设计第三节可靠性实验可靠性实验的概念——可靠性实验：实验室实验，现场实验可靠性实验工程实验统计实验环境应力挑选实验可靠性增长实验可靠性测定实验可靠性鉴定实验可靠性验收实验一、环境应力挑选二、可靠性增长实验三、加速寿命实验四、可靠性测定实验五、可靠性鉴定实验六、可靠性验收实验第五节可信性管理〔一〕可信性管理应遵照的原那么〔1〕可信性设计与性能设计同步进展〔2〕将可信性管理纳入一致方案〔3〕遵照预防为主、早期投入的方针〔4〕注重和加强信息任务与缺点报告、分析、纠正措施系统〔5〕贯彻可信性有关法规和规范〔6〕严厉技术形状管理〔7〕坚持一次胜利的思想〔8〕严厉进展可信性评审二、可靠管理的根本职能、对象和方法1．职能方案组织监视控制指点2．对象产品开发、消费、运用过程中与可信性有关全部活动。3．管理的根本方法管理的方案管理的组织管理的监视管理的控制三、建立缺点报告、分析和纠正措施系统