第三篇,可靠性设计方法举例
第三范式举例
第三范式举例第三范式（Third Normal Form，3NF）是关系数据库设计中的一个原则，用于消除数据冗余和数据依赖性，提高数据库的灵活性和可靠性。
在符合第三范式的数据库设计中，数据被分解成多个表，每个表只包含一个主题的数据，表与表之间通过外键关联。
下面是一些符合第三范式的例子：1. 学生信息管理系统：学生表（学生ID，姓名，性别，年龄，班级ID）班级表（班级ID，班级名称，班级人数，班主任ID）教师表（教师ID，姓名，性别，职称）2. 电商平台：商品表（商品ID，商品名称，商品价格，商品分类ID）商品分类表（分类ID，分类名称）订单表（订单ID，用户ID，商品ID，购买数量，订单日期）3. 酒店预订系统：酒店表（酒店ID，酒店名称，酒店地址，酒店电话）房间表（房间ID，酒店ID，房间类型，房间价格）预订表（预订ID，用户ID，房间ID，入住日期，离店日期）4. 学生成绩管理系统：学生表（学生ID，姓名，性别，年龄）科目表（科目ID，科目名称）成绩表（学生ID，科目ID，成绩）5. 音乐播放器：音乐表（音乐ID，音乐名称，歌手，专辑，时长）歌手表（歌手ID，歌手名称，国籍）专辑表（专辑ID，专辑名称，发行时间）6. 人力资源管理系统：员工表（员工ID，姓名，性别，出生日期，部门ID）部门表（部门ID，部门名称，部门经理ID）7. 餐厅点餐系统：餐厅表（餐厅ID，餐厅名称，餐厅地址，餐厅电话）菜品表（菜品ID，菜品名称，菜品价格）订单表（订单ID，用户ID，餐厅ID，菜品ID，下单时间）8. 图书馆管理系统：书籍表（书籍ID，书名，作者，出版社，出版日期）作者表（作者ID，姓名，国籍）出版社表（出版社ID，名称，地址）9. 航班预订系统：航班表（航班号，起飞时间，到达时间，起飞地点，目的地）乘客表（乘客ID，姓名，性别，出生日期）订单表（订单ID，乘客ID，航班号，出发日期，订单时间）10. 医院挂号系统：医生表（医生ID，姓名，性别，职称，科室ID）科室表（科室ID，科室名称）患者表（患者ID，姓名，性别，出生日期，病历号）这些例子中的数据库设计都符合第三范式，通过将数据分解为多个表，并通过外键关联，实现了数据的规范化和减少了数据冗余，提高了数据库的可靠性和可维护性。
可靠性指标分配报告
可靠性指标分配报告：可靠性分配指标报告可靠性分配方法可靠性设计指标分配gjb 可靠性指标分配公式篇一：可靠性分配第三章可靠性与维修性指标分配3.1 概述3.2 AGREE可靠性指标分配法3.3 可靠性工程加权分配法3.4 维修性工程加权分配法3.5 进行可靠性与维修性指标分配在工程实施上应注意事项第三章可靠性与维修性指标分配3.1 概述可靠性与维修性指标分配是为了把系统的可靠性与维修性定量要求按照一定的准则分配给系统各组成单元而进行的工作。
其目的是将整个系统的可靠性与维修性要求转换为每一个分系统或单元的可靠性与维修性要求，使之协调一致。
它是一个由整体到局部，由上到下的分解过程。
通过可靠性与维修性指标分配，把设计目标落实到相应层次的设计人员身上。
各相应层次的设计人员通过可靠性与维修性指标预计，当感到采用常规的设计不能达到系统的要求时，可以采取特殊设计措施。
比如：采取降额设计、冗余设计、动态设计、热设计、优选元器件、最大的减少元器件数量等措施，以满足系统可靠性要求。
采取可接近性设计、可更换性设计、模块化设计、故障定位（BIT）设计等措施以满足系统维修性要求。
通过可靠性与维修性指标分配，还可以暴露系统设计汇总的薄弱环节及关键单元和部位，为指标监控和改进措施提供依据，为管理提供所需的人力、时间和资源等信息。
因而，可靠性与维修性指标分配是可靠性设计中不可靠缺少的工作项目，也是可靠性工程与维修性工程决策点。
可靠性与维修性指标分配应在系统研制的早期进行，可按可靠性结构模型进行分配，使各分系统、单元的可靠性与维修性指标分配值随着研制任务同时下达，在获得较充分的信息后进行再分配。
随着系统研制的进展和设计的更动，可靠性与维修性分配要逐步完善和进行再分配。
可靠性与维修性指标分配方法很多，在这里仅将工程实用、科学合理方法予以介绍。
3.2 AGREE 可靠性指标分配法这是美国电子设备可靠性顾问组在一份报告中所推荐的分配方法。
通用可靠性设计方法
通用可靠性设计分析方法 １．识别任务剖面、寿命剖面和环境剖面 在明确产品的可靠性定性定量要求以前，首先要识别产品的任务剖面、寿命剖面和 环境剖面。
（１）任务剖面 “剖面”一词是英语 ｐｒｏｆｉｌｅ 的直译，其含义是对所发生的事件、 过程、状态、功能及所处环境的描述。
显然，事件、状态、功能及所处环境都与时间有 关，因此，这种描述事实上是一种时序的描述。
任务剖面的定义为： 产品在完成规定任务这段时间内所经历的事件和环境的时序描 述。
它包括任务成功或致命故障的判断准则。
对于完成一种或多种任务的产品，均应制定一种或多种任务剖面。
任务剖面一般应 包括： １）产品的工作状态； ２）维修方案； ３）产品工作的时间与程序； ４）产品所处环境（外加有诱发的）时间与程序。
任务剖面在产品指标论证时就应提出，它是设计人员能设计出满足使用要求的产品 的最基本的信息。
任务剖面必须建立在有效的数据的基础上。
图 １ 表示了一个典型的任务剖面。
（２）寿命剖面 寿命剖面的定义为：产品从制造到寿命终结或退出使用这段时间 内所经历的全部事件和环境的时序描述。
寿命剖面包括任务剖面。
寿命剖面说明产品在整个寿命期经历的事件，如：装卸、运输、储存、检修、维修、 任务剖面等以及每个事件的持续时间、顺序、环境和工作方式。
寿命剖面同样是建立产品技术要求不可缺少的信息。
图 ２ 表示了寿命剖面所经历的事件。
图 １ 任务剖面示例 图 ２ 寿命剖面所经历的事件 （３）环境剖面 环境剖面是任务剖面的一个组成部分。
它是对产品的使用或生存有影 响的环境特性，如温度、湿度、压力、盐雾、辐射、砂尘以及振动冲击、噪声、电磁干 扰等及其强度的时序说明。
产品的工作时间与程序所对应的环境时间与程序不尽相同。
环境剖面也是寿命剖面 和任务剖面的一个组成部分。
２．明确可靠性定性定量要求 明确产品的可靠性要求是新产品开发过程中首先要做的一件事。
产品的可靠性要求 是进行可靠性设计分析的最重要的依据。
结构可靠性设计基础结构可靠性理论的基本概念
第三章 结构可靠性理论的基本概念
主要内容：
3.1 结构可靠度的定义 3.2 结构的失效概率 3.3 结构可靠指标 3.4 可靠指标的几何意义 3.5 可靠指标与安全系数的关系 3.6 可靠指标与分项系数的关系
第3章 结构可靠度理论的基本概念
3.1 结构可靠度的定义
3.1 结构可靠度的定义
3.1.1 结构的可靠性
结构在规定的时间，在规定的条件，完成预定功能的 能力。结构的可靠性，包括结构的安全性、适用性和耐久 性。
1. 规定时间
设计使用年限 - 设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按其预期
目的使用的时期。
- 即房屋结构在正常设计、正常施工、正常使用和正常 维护下所应达到的使用年限，如达不到这个年限则意 味着在设计、施工、使用与维修的某一环节上出现了 非正常情况，应查找原因。
问题：设计基准期是否等于设计使用期？
3.1 结构可靠度的定义
2. 规定条件
– 正常设计 – 正常施工 – 正常使用
不考虑人为错误
3. 预定功能 – 极限承载能力要求 能承受正常施工和使用期间可能出现的各种作用。
– 结构适用性要求 在正常使用时具有良好的工作性能；
– 结构的耐久性要求 在正常维护下具有足够的耐久性。
– 结构整体承载能力要求
遭受及其偶然的作用时，能保持必要的整体稳定性偶然作 用如地震、龙卷风、爆炸（煤气或恐怖袭击）、火灾等
3.1 结构可靠度的定义
3.1.2 极限状态、极限状态方程
“极限状态”定义 整个结构或结构的一部分超过某一特定状态(达到极限
承载力；失稳；变形、裂缝宽度超过某一规定限制等)就不 能满足设计规定的某一功能要求，此特定状态称为该功能 的极限状态。
机械可靠性设计
零件失效的概率或零件的故障概率Q(t)定义为：
常用故障频 数直方图来 反映某类零 件发生故障 的概率。
横坐标取为某类零件的寿命间隔； 纵坐标表示某类零件在各寿命间隔内发生故障的 个数（或频次）。
故障概率密度函数f(t)
二、三种失效率——失效模式
产品的失效(或故障)有其规律。 ※ 大量的研究表明，机电产品零件的典型失效率曲线，明显可 划分为三个区域：早期失效区域、正常工作区域和功能失效区域。 1）早期失效区域的失效率较 高，故障率由较高的值迅速下 降。一般属于试车的跑合期。 2）正常工作区域出现的失效 具有随机性，故障率变化不太 大，有的微微下降或上升。可 以称为使用寿命期或偶然故障 期。在此区域内，故障率较低。 3）功能失效区域的失效率迅速上升。一般情况下，零件表现为 耗损、疲劳或老化所致的失效。 失效率曲线的三个区域反映了零件的三种故 障模式，它们均具有一定的概率分布特性。
7)重要度(Importance)。 1)可靠度(Reliability)；
6)有效度(Availability)；
一、可靠度和失效率
可靠度: 零、部件在规定的寿命期限内，在规定的使用条 件下，无故障地进行工作的概率。 在规定的使用条件下，可靠度是时间的函数，用R(t)表示。 对总数为N个零件进行试验，经过t时间后，有NQ(t)件失效， NR(t)件仍正常工作，那么该类零件的可靠度R(t)定义为：
安全系数法对问题的提法是：零件的安全系数（等于零件的强
度除以零件的应力；即n=F/S)是多大?
在计算安全系数时，零件材料的强度F和零件所承受的应力
S都是取单值的。
机械可靠性设计方法认为：零件的应力、强度以及其他的设计
参数，如载荷、几何尺寸和物理量等都是多值的，即呈分布状态。
可靠性分析在机械结构设计中的应用研究
可靠性分析在机械结构设计中的应用研究引言：在现代工程设计中，机械结构的可靠性是一个至关重要的指标。
可靠性分析作为一种评估和优化机械结构设计的方法，已经被广泛应用于许多领域。
本文将探讨可靠性分析在机械结构设计中的应用研究，并重点介绍一些常用的可靠性分析方法和工具。
一、可靠性分析方法可靠性分析方法是评估机械系统中部件和系统的可靠性的数学和统计学方法。
其中，最常用的方法包括故障模式与效果分析（FMEA）、故障树分析（FTA）和可靠性增益图（RBD）等。
故障模式与效果分析（FMEA）是一种通过分析系统中各个部件的故障模式和故障对系统的影响程度来评估系统可靠性的方法。
通过FMEA，工程师们可以识别和评估系统中的潜在故障，并采取相应的措施来提高系统的可靠性。
故障树分析（FTA）是一种通过构建树状图来分析和评估系统故障概率的方法。
在FTA中，各个事件（包括故障事件和故障的原因）通过逻辑门（例如与门、或门和非门）相连接，形成树状结构。
通过分析系统中各个事件的故障概率，可以计算系统整体的故障概率，并提出相应的改进方案。
可靠性增益图（RBD）是一种通过图形的方式来表示系统结构和可靠性指标的方法。
在RBD中，每个系统组件由一个方框表示，方框之间通过线段连接。
通过分析RBD中各个组件的可靠性指标，可以评估整个系统的可靠性，并对系统进行优化设计。
二、可靠性分析工具为了支持可靠性分析的实施，工程师们使用了许多可靠性分析工具。
其中，最常用的工具包括故障模式与效果分析软件（如FMEA软件）、故障树分析软件（如FTA软件）和可靠性增益图软件（如RBD软件）等。
故障模式与效果分析软件是一种用于支持FMEA分析的工具。
通过这种软件，工程师们可以方便地识别、评估和管理系统中的潜在故障。
此外，这种软件还可以生成报表和图表，以便更好地分析和优化系统的可靠性。
故障树分析软件是一种用于支持FTA分析的工具。
通过这种软件，工程师们可以方便地构建和分析故障树，从而评估系统的故障概率。
可靠性优化设计简介
可靠性优化技术简介班级：2014级车辆工程2班学号：222014322220127 作者：熊健宇前言在现代生产中可靠性技术已贯穿到产品的开发研制、设计、制造、试验、使用、运输、保管及维修保养等各个环节, 统称为可靠性工程。
可靠性设计是可靠性工程的一个重要分支, 因为产品的可靠性在很大程度上取决于设计的正确性。
优化设计是现代设计方法的重要内容之一,机械优化设计是以数学规划为理论基础，设计过程中存在着大量的计算,所以必须与计算机技术相结合。
而机械可靠性设计则是可靠性工程的一个重要分支关键词可靠性优化技术 CAD人们对于可靠性的一般理解, 就是认为可靠性表示元件、组件、零件、部件、总成、机器、设备、或整个系统等产品, 在正常使用条件下的工作是否长期可靠, 性能是否长期稳定的特性。
这里除了有概率统计等量的概念外, 尚包含有预期使用条件, 工作的满意程度, 正常工作期间的长短等内容在可靠性的上述定义中, 含有以下因素:(1)对象可靠性问题的研究对象是产品,它是泛指的,可以是元件、组件、零件、部件、总成、机器、设备,甚至整个系统。
(2) 使用条件包括运输条件、储存条件、使用时的环境条件(如温度、压力、湿度、载荷、振动、腐蚀、磨损等等)、使用方法、维修水平、操作水平等预期的运输、储存及运行条件, 对其可靠性都会有很大影响。
(3) 规定时间与可靠性关系非常密切的是关于使用期限的规定, 因为可靠度是一个有时间性的定义。
对时间性的要求一定要明确。
时间可以是区间(0,t),也可以是区间(t1,t2) 。
(4) 规定功能要明确产品的规定功能的内容。
一般来说, 所谓“完成规定功能”是指在规定的使用条件下能维持所规定的正常工作而不失效(或发生故障), 指研究对象(产品)能在规定的功能参数下正常运行。
(5) 概率“可靠度”是可靠性的概率表示。
把概念性的可靠性用具体的教学形式——概率表示, 这就是可靠性技术发展的出发点。
可靠性优化技术举例----计算机辅助设计CAD技术传统的机械设计思路大致是设计，然后分析评价，再设计的不断重复及优化的过程,依据机械设计工作的任务要求，采用调查研究和搜集资料的工作，参考或比照相似的任务或者较为成熟已完成的的设计方案，凭借设计工作者的工作经验，并结合想用的数据分析和计算，拟定一个初始的试用方案，并通过对方案的初步估算以确定有关参数，并评价方案的合理性和使用价值，当某些结果与任务要求不相符合时，就需要修改试用方案或者重新设计一个新的试用方案，然后继续重复上述过程；如此多次反复，直到获得满意的设计方案，整个设计活动才算完成了初始的部分，之后还要根据制造出的产品和具体使用情况和用户的反馈来继续对方案进行改进。
可靠性设计
1 1 0.0004 次/小时 MTBF 2500
R(t 500) e t e 0.0004500 0.8187
R(t 1000 ) e t e 0.00041000 0.6703
28
4.正态分布（normal distribution）—— 连续型分布函数
R(t 400) R( z 2.5) F ( z 2.5) 0.9938 失效概率 F (t 400) 1 R(t 400) 1 0.9938 0.0062
失效数r=1000×0.0062=6.2(个)≈6（个）
30
（2）t=600h时，标准正态变量
r r nr f (r ) C n p q
25
设事件发生次数的均值为m，事件实际发生次数为r，对泊松分布
而言，则有：
事件发生r次概率为:
m r m f (r ) e r!
F (c ) f ( r )
r 0 c
事件发生次数不超过c的累积概率为: 其泊松分布的均值E(r)=np=m，方差s=m
17
由此得到失效率、可靠度与概率密度之间的关
系为：
f (t ) (t ) R(t )
18
举例： 某零件的失效时间随机变量服从指数分布，为了让１０００小时的可靠 度在８０％以上，该零件的失效率应低于多少？
解：分析可知，失效时间随机变量服从指数分布，即 f (t ) e t 因为 由于
N f (t ) N s (t ) N 0 N f (t ) R(t ) 1 N0 N0 N0 由于０≤Ｎｆ(ｔ)≤Ｎ０，故０≤Ｒ(ｔ)≤１。
11
可靠度表达式-B
设ｔ为零件（系统）的失效时间（随机变量），Ｔ为
(优选)第三节可靠性分配
Ri (ti ) eiti 1 iti
部件Ai重要度为i
则系统分配给Ai的可靠度 Ri* (ti ) Ri*(ti ) eiiti 1 iiti ,t 1,2,, m
注意： Ri* (ti ) eiiti
1、等同分配法：按部件个数等分(权重相
等)系统可靠度的方法。
串联系统 若系统由n个部件串联组成，可靠度相同， 系统规定的可靠度为 R，第 I个部件的可靠 度为Ri.
R1
R2
R3
……
Rn
n
由R＝ Ri 得 i1
Ri n R
并联系统
n
RLL1
R 1 1 Ri (t) i1
RLL2
分配到各元件得可靠度为
LL
1
Ri 1 1 Rn
LRLn
优点：简单，快捷，方便;
缺点：未考虑元件已有的预计值（及再分配问题）;未考
虑各单元的重要度，复杂程度；
适用条件：元件可靠度、复杂程度大致相同预计值
串并联分配?
等同分配法结束
二、可靠性分配的方法
2、阿林斯分配法 （比例分配法、相对失效率法） 分配前提：已知元件的失效率，进行分配 分配原则：分配给每个部件的失效率正比于预
（优选）第三节可靠性分配
第三节 可靠性分配
一、前言
定义：将系统规定的可靠性指标合理地分配给组 成系统的各部件；
目的：
落实系统可靠性指标； 落实对各部件（或分系统）合理地可靠性要求； 通过分配，暴露系统的薄弱环节，为改进设计提供依
据。 促使设计者全面考虑，以期获得合理设计。
特点：反复进行，直至满意。
产品的的可靠性设计与分析
产品的可靠性设计与分析我们知道产品的可靠性是产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的能力。
可靠性的概率度称为产品的可靠度。
产品的可靠性又可分为固有可靠性和使用可靠性。
固有可靠性是产品在设计、制造中赋予的，也是产品的开发者可以控制的。
而使用可靠性则是产品在实际使用过程中表现出的一种性能的保持能力的特性，它除了考虑固有可靠性因素外，还要考虑产品安装、操作使用和维修保障等因素的影响。
所以产品的可靠性设计与分析是产品体现可靠性的前提条件和能否生产出可靠产品的有力保障。
从上面的定义我们可以看出产品的可靠性是设计出来的，生产出来的，也是管理出来的。
产品开发者的可靠性设计水平对产品固有的可靠性影响是重大的，因此可靠性设计与分析在产品的开发过程中具有很重要的地位。
下面我们分别从产品的可靠性技术、故障模式、影响及危害性分析、故障（失效）树分析、维修性设计几个方面展开对产品的可靠性设计与分析。
希望能给从事设计产品和从质量的人员有所帮助。
第一、可靠性设计的主要技术1、规定定性定量的可靠性要求。
有了可靠性指标，开展可靠性设计才有目标，才能对开发的产品可靠性进行考核，避免产品在顾客使用中因故障频繁而使开发商和顾客利益受到损失。
最常用的可靠性指标有平均故障间隔时间（MTBF）和使用寿命。
2、建立可靠性模型。
建立产品系统级、分系统级的可靠性模型，可用于定量分配、估计和评价产品的可靠性。
可靠性模型包括可靠性方框图和可靠性数学模型。
对于复杂产品的一个或多个功能模式，用方框图表示各组成部分的故障或它们的组合。
方框图分为串联模型和并联模型。
做法就是：预计或估计所设计产品可靠性模型的串联模型和并联模型框图，利用数学公式求定量求出该产品的可靠度与故障率，最后推导出可靠性指标。
3、可靠性分配。
就是将产品总的可靠性的定量要求分配到规定的产品层次。
通过分配使整体和部分的可靠性定量要求协调一致。
它是一个由整体到局部，由上到下的分解过程。
可靠分配有很多方法，如评分分配法、比例分配法等。
可靠性要求制定可靠性设计分析ReliabilityD
GJB1909中详细规定了各类武器装备可靠性参数选 择与指标确定的要求。
25
可靠性定量要求制定
GJB1909 GJB1909.1-94《装备可靠性维修性参数选择和指
装备中系统或设备的可靠性指标也可单独提出，但 必须与装备总体的指标相协调。
合同指标根据使用指标转换确定。
32
可靠性定量要求制定
指标确定的要求
同时还应明确 寿命剖面 任务剖面 故障判别准则 维修方案 验证方法 在何时或在何阶段应达到 其它假设和约束条件
33
可靠性定量要求制定
可靠性参数指标制定的程序
设计 定型
生产 定型
批生产
大量部署 和使用
21
可靠性参数值时序图
论证阶段
方案阶段
工程研制阶段
生产阶段
使用阶段
目标值
目标值 (协调)
预计值
目标值
门限值
门限值 (协调)
规定值 最低可接受值
研制结束 门限值
研制结束 最低可接受值
设计值 增长计划
验证值 验证值
22
可靠性参数值时序图
论证阶段
由使用方根据装备的使用需求和可能，经过论证提 出装备的“目标值”，并依据此确定“门限值”， 一般是针对使用参数的。
28
可靠性定量要求制定
参数选择依据
预期的维修方案 即对维修和约束条件的考虑，包括维修级别、维 修工作要求、维修资源要求。
装备可靠性的验证方法 厂内试验验证一般选合同参数。 外场使用验证则选用使用参数。
29
可靠性定量要求制定
第三篇 可靠性设计(四)
第三篇可靠性设计（四）1．3 减额设计技术元器件在安全区内使用，是可靠性设计的最低要求。
为了进一步降低电路的失效率，提高产品的可靠性，必须重点考虑元器件负荷的减额设计。
所谓减额设计就是使元器件应用于比额定值低的应力状态的一种设计技术。
元器件的可靠性与其系统的应力强度之间有一定的依赖关系，应力越大，可靠性越低。
考虑到元器件的性能参数都呈现某种分布特性，只有采用减额设计技术才能获得较大的安全裕度。
对不同的元器件，降额的方法是不一样的，电阻器的降额方法是降低功率比，电容器是降低其工作电压，半导体器件的降额方法是将工作功耗保持在额定功耗之内，数字集成电路是通过降低周围环境温度和电负荷来降额，线形集成电路、大规模集成电路和半导体存储器也是通过降低周围环境温度来实现降额的。
在系统的设计中，一般采用的应力水平是额定应力的0.3～0.5，以某系统中的通讯部分的信道板和I/O模板中的采样扩展板为例进行定量分析，从而有力地说明了采用减额设计对系统可靠性水平的提高的巨大效果。
表1 部分元件应力比——失效率表首先，我们分析一下表1所列的几种元器件在不同的应力比下的失效率数值，就可以明显看出，设计时采用的应力水平，直接影响元器件失效率水平，从而影响整个系统的可靠性水平。
在信道板和才扩板的设计中，其减额设计应力比设计为0.3，因此采用降额设计比不采用该方法时失效率至少降低一个数量级，从而大幅度地提高了膜板的可靠性水平。
表2数据可以看出采用减额设计与否的巨大差别。
表2 减额设计采用与否数据对比1．4 热设计技术我们知道，在系统中功率损失通常以热能耗散的形式表现，任何具有电阻性载流的器件都是系统的内部热源。
当系统工作时，本身由于功率的损失而发热，从而使本身的温度升高，同时，周围环境温度也会影响系统的内部温度。
实际表明，电子元器件的失效率与温度有关，元器件使用温度每提高10℃，则元器件的寿命会缩短二分之一到三分之二，因而，采用热设计技术可以有效地提高系统的可靠性。
可靠性分配
第三章可靠性与维修性指标分配3.1 概述3.2 AGREE可靠性指标分配法3.3 可靠性工程加权分配法3.4 维修性工程加权分配法3.5 进行可靠性与维修性指标分配在工程实施上应注意事项第三章可靠性与维修性指标分配3.1概述可靠性与维修性指标分配是为了把系统的可靠性与维修性定量要求按照一定的准则分配给系统各组成单元而进行的工作。
其目的是将整个系统的可靠性与维修性要求转换为每一个分系统或单元的可靠性与维修性要求，使之协调一致。
它是一个由整体到局部，由上到下的分解过程。
通过可靠性与维修性指标分配，把设计目标落实到相应层次的设计人员身上。
各相应层次的设计人员通过可靠性与维修性指标预计，当感到采用常规的设计不能达到系统的要求时，可以采取特殊设计措施。
比如：采取降额设计、冗余设计、动态设计、热设计、优选元器件、最大的减少元器件数量等措施，以满足系统可靠性要求。
采取可接近性设计、可更换性设计、模块化设计、故障定位（BIT）设计等措施以满足系统维修性要求。
通过可靠性与维修性指标分配，还可以暴露系统设计汇总的薄弱环节及关键单元和部位，为指标监控和改进措施提供依据，为管理提供所需的人力、时间和资源等信息。
因而，可靠性与维修性指标分配是可靠性设计中不可靠缺少的工作项目，也是可靠性工程与维修性工程决策点。
可靠性与维修性指标分配应在系统研制的早期进行，可按可靠性结构模型进行分配，使各分系统、单元的可靠性与维修性指标分配值随着研制任务同时下达，在获得较充分的信息后进行再分配。
随着系统研制的进展和设计的更动，可靠性与维修性分配要逐步完善和进行再分配。
可靠性与维修性指标分配方法很多，在这里仅将工程实用、科学合理方法予以介绍。
3.2AGREE 可靠性指标分配法这是美国电子设备可靠性顾问组在一份报告中所推荐的分配方法。
这种方法与等分配法不同的是同时考虑了各单元的相对重要度和复杂度，显得更为合理。
所谓重要度是指某一单元发生故障时对系统可靠性影响程度，用W i 表示：式中N s ——由于第i 个单元故障引起系统故障的次数； r i ——第i 个单元的故障次数。
提高产品质量于可靠性计划三篇
提高产品质量于可靠性计划三篇《篇一》提高产品质量与可靠性计划在当前竞争激烈的市场环境下，提高产品质量与可靠性是企业取得成功的关键。
通过优化产品设计、改进生产过程和加强质量控制，企业可以提高产品的竞争力，满足客户需求，并赢得市场份额。
本计划旨在制定一套全面的策略和措施，以确保产品质量和可靠性的提升。
1.产品设计优化：对现有产品进行全面的分析，识别潜在的设计缺陷和改进空间。
通过与设计团队紧密合作，进行必要的设计修改，以提高产品的性能和可靠性。
2.生产过程改进：审查现有的生产流程，识别瓶颈和改进机会。
与生产团队合作，实施工艺优化措施，确保生产过程中的一致性和质量控制。
3.质量控制加强：建立严格的质量管理体系，包括进货检验、过程控制和成品检验。
确保所有产品都符合标准和客户要求，及时发现和纠正质量问题。
4.员工培训与激励：组织定期的员工培训，提高员工对质量意识和操作技能的认识。
通过激励措施，鼓励员工积极参与质量改进工作。
5.客户反馈与改进：积极收集客户反馈，了解产品的使用情况和存在的问题。
根据客户反馈，及时进行改进，提高客户满意度和忠诚度。
6.第一季度：进行产品设计优化，与设计团队合作，进行必要的设计修改。
7.第二季度：审查生产流程，与生产团队合作，实施工艺优化措施。
8.第三季度：建立质量管理体系，包括进货检验、过程控制和成品检验。
9.第四季度：组织员工培训，提高员工质量意识和操作技能。
10.第一季度至第四季度：持续收集客户反馈，根据客户需求进行改进。
工作的设想：通过本计划的实施，预期可以实现以下目标：1.产品设计和生产过程的优化，提高产品的性能和可靠性。
2.建立严格的质量管理体系，确保所有产品都符合标准和客户要求。
3.提高员工的质量意识和操作技能，提升整体生产效率。
4.增强客户满意度和忠诚度，赢得更多的市场份额。
5.制定详细的设计优化方案，并与设计团队合作，进行必要的设计修改。
6.审查生产流程，与生产团队合作，制定工艺优化措施。
可靠度分析
可靠性分析的基本原理
可靠性分析的基本原理
当 R、S 均为对数正态随机变量时，失效概率 p f 的计算公式为：
p f P{Z 0} P{R S 0} P{R S}
R R P 1 P1n ln1 P{1nR 1nS 0} S S
Z g ( R, S ) R S
结构从开始承受荷载直至破坏要经历不同的阶段，处于不同的 状态。从不同的角度出发，可以有不同的划分方法。 若从安全可靠的角度出发，可以区分为有效状态和失效状态两类。 其分界，称为极限状态。结构的极限状态是结构由有效状态转变 为失效的临界状态。超过了这一状态，结构就不能再有效工作， 极限状态是结构失效的标志。如果整个结构或结构的一部分超过 某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，则此特定状 态称为该功能的极限状态。
uz
Y
Z uz
结构可靠度指标β的物理意义是：从均值到原点以标准差σz为度 量单位的距离（标准差的倍数，即βσz）。
可靠度指标值β与pf是对应的 ：当β变小时，阴影部分的面积增 大，亦即失效概率pf增大；而当β变大时，阴影部分的面积减小， 亦即pf失效概率减小。 β可以作为衡量结构可靠性的一个指标，一般称β为结构可靠性 指标 u R uS 2 2 R S
可靠性分析的基本原理
《建筑结构可靠度设计统一标准》将建筑结构可靠性定义为建筑结构 在规定时间内，规定的条件下，完成预定功能能力；
地下建筑结构的可靠度就可以定义为在规定的时间内、规定的条件下， 完成预定功能的概率大小。 概率来度量可靠安全的程度比较符合人们的习惯。具体的可靠度尺度 有三种：可靠概率 p s 、失效概率 p f 、可靠度指标β
5.4 可靠度分析近似方法
可靠性统计数据分析报告(3篇)
第1篇一、引言随着科技的飞速发展，产品的可靠性成为了企业竞争的重要指标。
可靠性统计分析作为产品设计和生产过程中的关键环节，对于确保产品质量和提升市场竞争力具有重要意义。
本报告旨在通过对某型号电子产品的可靠性数据进行分析，评估其可靠性水平，并提出相应的改进措施。
二、数据来源与处理1. 数据来源本报告所采用的数据来源于某型号电子产品的生产批次和售后服务记录，包括产品寿命周期内的故障数据、维修数据以及用户反馈等。
2. 数据处理（1）数据清洗：对原始数据进行清洗，剔除异常值和错误数据，确保数据的准确性。
（2）数据分类：将数据按照产品型号、生产批次、故障类型等进行分类。
（3）数据转换：将部分数据转换为便于分析的统计量，如故障率、故障密度等。
三、可靠性统计分析方法1. 故障率分析故障率是衡量产品可靠性的重要指标，本报告采用故障密度函数（Density Function）和故障累积分布函数（Cumulative Distribution Function，CDF）进行故障率分析。
2. 可靠性寿命分布通过对故障数据的分析，确定产品的寿命分布，常用的寿命分布模型有指数分布、正态分布、对数正态分布等。
3. 可靠性指标计算计算产品的平均寿命（Mean Time to Failure，MTTF）、可靠度（Reliability）等可靠性指标。
4. 故障树分析针对产品故障原因进行故障树分析，找出关键故障模式和故障原因。
四、数据分析结果1. 故障率分析根据故障密度函数和CDF，计算得到产品的故障率为0.005/h，说明产品在正常工作条件下具有较高的可靠性。
2. 可靠性寿命分布通过对故障数据的拟合，确定产品的寿命分布为指数分布，其参数为λ=0.002/h。
3. 可靠性指标计算计算得到产品的MTTF为500小时，可靠度为0.98，表明产品在正常工作条件下具有较高的可靠性和稳定性。
4. 故障树分析通过对故障树分析，发现产品故障的主要原因是电路板设计缺陷、元器件质量问题以及外部环境因素。
第三篇 可靠性设计(五)
第三篇可靠性设计（五）1．5 冗余设计技术冗余设计技术是大幅度提高系统可靠性水平的有效措施之一，当采用其它设计技术使系统难以达到预定的可靠性目标值时，采用冗余设计技术则常常能解决这一难题。
冗余设计技术简而言之就是用一台（套）或多台（套）相同单元（系统）构成并联（可采用热备冗余、温备冗余、冷备冗余等方式），当其中的一套单元发生故障时，系统仍能正常工作的设计技术。
由于冗余设计技术需增加成本，因而不是最先采用的设计方法，只有当其它方法都用尽或当元器件及分系统改进的成本高于使用冗余技术成本时，冗余技术才发挥其效用。
1．冗余系统的分类按工作特点来分，可分为工作冗余和非工作冗余。
所谓工作冗余是指与产品的基本成分处于同样的工作状态的冗余，构成方式有并联冗余和表决冗余；非工作冗余则是指与产品的基本成分不同时工作，仅在基本成分失效时才开始工作的冗余方式。
从冗余的程度分为二重冗余、三重冗余、多重冗余以及N中取K的表决冗余。
从冗余的范围分为元件冗余、部件冗余、子系统冗余和系统冗余等。
2．冗余设计及可靠度计算①．工作冗余a）、并联冗余可靠度公式为：b）、表决冗余（2/3）表决系统的可靠度公式为：（k/N）表决系统的可靠度公式为：②．非工作冗余对于非工作冗余的计算则视实际情况而定。
例如某系统在设计过程中对许多单元采用了冗余设计技术，如对其中的局部操作站的终端、中速通讯网的信道、过程控制站的机柜电源等处采用了冗余设计技术，有效地提高了这几个功能单元及系统的可靠性水平，部分详细计算数据见表1表 1 采用冗余设计与否的数据对比正是由于冗余设计技术的采用，从而使该系统的平均无故障工作时间由原来的9700h提高到10400h。
3．冗余设计的特点（ 1）、冗余设计的局部性冗余设计不是万能的，多重冗余后，效果并非最好，同时还要受经费的制约。
（2）、部件冗余比全系统冗余更有利提高可靠性证明如下：假若有N个单元先串联，然后再冗余，则可靠度为：（式1）将每个单元并联冗余后在串联，则可靠度为：（式2）式2-式1等于：由于Ri>02n-1>0所以式2>式1 即结论成立。
串并联可靠性模型的应用及举例
上海电力学院选修课大型作业课程名称：机电系统可靠性与安全性设计报告名称：串并联可靠性模型的应用及举例院系：能源与机械工程学院专业年级：动力机械140101学生姓名：潘广德学号：14101055任课教师：张建平教授2015年4月28日浅谈串并联可靠性模型的应用并举例摘要详细阐述了机械可靠性工程中串并联可靠性模型的应用，并详细的举例说明。
系统可靠性与组成单元的数量、单元可靠性以及单元之间的相互联接关系有关。
以便于可靠性检测，首先讨论了各单元在系统中的相互关系。
在可靠性工程中，常用可靠性系统逻辑图表示系统各单元之间的功能可靠性关系。
在可靠性预测中串并联的应用及其广泛。
必须指出，这里所说的组件相互关系主要是指功能关系，而不是组件之间的结构装配关系。
关键词：机械可靠性串联并联混联应用举例0前言学技术的发展，产品质量的含义也在不断的扩充。
以前产品的质量主要是指产品的性能，即产品出厂时的性能质量，而现在产品的质量已不仅仅局限于产品的性能这一指标。
目前，产品质量的定义是：满足使用要求所具备的特性，即适用性。
这表明产品的质量首先是指产品的某种特性，这种特性反应这用户的某种需求。
概括起来，产品质量特性包括：性能、可靠性、经济性和安全性四个方面。
性能是产品的技术指标，是出厂时产品应具有的质量属性，显然能出厂的产品就赢具备性能指标；可靠性是产品出厂后所表现出来的一种质量特性，是产品性能的延伸和扩展；经济性是在确定的性能和可靠性水平下的总成本，包括购置成本和使用成本两部分；安全性则是产品在流通和使用过程中保证安全的程度。
在上述产品特性所包含的四个方面中，可靠性占主导地位。
性能差，产品实际上是废品；性能好，也并不能保证产品可靠性水平高。
反之，可靠性水平高的产品在使用中不但能保证其性能实现，而且故障发生的次数少，维修费用及因故障造成的损失也少，安全性也随之提高。
由此可见，产品的可靠性是产品质量的核心，是生产厂家和广大用户所努力追求的目标。
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第三篇:可靠性设计方法举例
一、利用标准正态分布函数进行可 靠性计算 二、函数的可靠性计算 三、可靠性设计方法举例
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一、标准正态分布函数可靠性计算
标准正态分布：当μ=0 ； σ=1时，得到正 态分布n（0，1）N，叫做标准正态分布。它 x 的概率密度为： 1 2
2
应力分布的标准差
s
1
则化作标准正态分布有：
z
A
S S P 20
2 2
F S
2 F
2 S
184 280 26 . 7 20
2 2
2 . 878
查表得，Q=0.002，R=99.8%
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序号 7 8 9 10 基本函 数形式 Z=1/x Z=x1/2 Z=x2 Z=x3 数学期望
1 x
1 2 x x sx
2 2
标准差
sx x 1 sx
2
1 2
2 x
x x x
2
2 xsx
3
3x sx
2
11
平均应力μs
A s
4
30 2
706 . 8 mm
3
2
2
p A
130 10 706 . 8
184 N / mm
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A的标准差可通过d的标准差计算
A
dA dd
d
d 18 . 85 mm
2
推论 有限个独立随机变量的和的方差等于它们各 自的方差和：
D
D
i i
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例1：设已知某零件的强度，μF=250Mpa，标准差 σF=16Mpa；又知零件所受应力μS=210Mpa，标准差 σS=20Mpa。求可靠度R。 假定分布是正态分布，根据函数的标准差和均值， 则两者之差分布的均值与标准差分别为：
对此问题可以根据:
R t 1 2
t
2
e
2
dt
t
R (t )
4000
f t dt
z
t t
4000 5000 400
2 .5
由z=-2.5,自表中查得失效率Q(t)
R t 1 Q t 1 0 . 62 % 99 . 38 %
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正态分布函数的特征值
序号 基本函 数形式 Z=a 数学期望 标准差
1 2
3 4 5 6
a
Hale Waihona Puke 0Z=axZ=a+x Z=a±y Z=x*y Z=x/y
ax
a x
as x
x y
x . y s x .s y
x x .s y s y sx 2 y y y x
F S 40 F S
2 2
25
则化作标准正态分布有： z
0
40 25
1 . 56
查表得，Q=0.06，R=94%
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例2：设结构件的强度F，拉力P和杆的直径d都服 从正态分布。而且这些参数都是独立的随机变量， 它们的均值分别是： μF=280Mpa， μP=130kN， μd=30mm；现假定： σF=26.7Mpa， σP=14kN， μd=0.4mm求可靠度R 平均截面积μA
12
Z=xn
Z=lgx
x
nx
n 1
sx
lg x
0 . 434 c x
Cx变差系数
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2、n维随机变量平均值与标准差的近似计算
当函数中的随机变量x是一维时，函数在 x=μ处的泰勒展开式为：
y f x f x f ' x
数学期望
E y f ( 1 , 2 , 3 ... n )
n
方差
Dy
1
f x xi
D xi xi i
2
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随机变量函数的数学期望.关于数字特征的定理
定理1 两个随机变量的和的数学期望等于它们的 数学期望的和：
E ( y ) E f x f
2
f " 2
...
则：
D ( y ) D f x f ' x D x
2
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扩大到n维问题时，相应地有：
y f ( x 1 , x 2 , x 3 ... x n )
2
x
2
e
引进函数
则得：
x
1 2
x
t
2
e
2
dt
x2 x1 P x1 x 2
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显然，函数就是标准正态分布的分布函数，它具 有下列性质： 1 . 0 0 . 5
2 . 0 0 . 5 3 . x 1 x
例如，设某零件的可靠度服从正态分布，并已知 平均寿命μt=5000小时，标准差σ=400小时。求 该零件工作4000小时后的可靠度。
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这个问题就是求t>4000小时的概率；
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二、函数的可靠性计算
在可靠性设计中常常要对随机变量或随机 函数进行运算，或求平均值与标准差，由于理论 计算很麻烦，故采用近似计算。 1、正态分布函数平均值与标准差的近似计算 随机变量x,y服从正态分布，则：其线型 函数服从正态分布，其积、商及其高次函数不 服从正态分布，在一定条件下近似地服从正态 分布；
E E E
推论 有限个随机变量和的数学期望等于它们数学 期望的和：
E
E
i i
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定理2 两个随机变量的和的方差等于它们各自的 方差与它们相关矩的二倍和：
D D D 2 E E E 定理3 两个独立随机变量的和的方差等于它们各 自的方差和： D D D
s
x
2
sx
2 x
2
s y 2 sxs y
2
2 2 2 2 2
2
1 2
2
s y y s x s x s y 2 x ys x s y s x s y
1 2
1 2 sy sx s y 2 x sx 2 2 2 y y x xy 2