可靠性定义及其度量指标
可靠性文献综述
可靠性文献综述1 可靠性基本理论产品的质量指标有很多种。
例如，铁路车辆的指标就有构造速度、垂向和横向平稳性、脱轨系数和倾覆系数以及结构静、动强度等等。
这类质量指标通常称为性能指标，即产品完成规定功能所需要的指标。
除此之外，产品还有另一类指标，即可靠性指标，它反映产品试验符合标准，但运行几十万公里后是否仍能保持其出厂时各项性能指标的能力。
如车辆投入运营前的各项性能指标，这是运营部门十分关心的问题。
车辆制造厂为了说明自己产品保持其性能指标的能力，就要通过试验提出产品的可靠性指标，即可靠性特征量——平均寿命、可靠度、失效率等。
1．1可靠性的定义按国标GB3187-82《可靠性基本名词术语及定义》，可靠性定义为“产品在规定条件下和规定时间内完成功能的能力”，这种能力以概率(可能性)表示，故可靠性也称为可靠度。
定义中的“产品”是指任何元件、器件、设备和系统。
“规定时间”是指产品的工作期限；“规定条件”是指产品的使用条件、维护条件、环境条件和操作技术：“规定功能”通常用产品的各种性能来表示。
对以上四方面内容必须有明确的规定，研究产品的可靠性才有意义。
1．2可靠性特征量研究可靠性特征量，必须首先明确“寿命”的含义。
在日常生活中，产品的寿命往往是指产品总的可使用时间。
每一个产品都有自己固定的寿命，但只有在试验后(包括使用后)才能确定。
故产品的寿命是一个随机变量，一般用T表示。
在可靠性工程中，不可修复产品的寿命是指发生失效荫的实际工作时间；可修复产品的寿命是指相邻两次故障间的工作时间，此时也称为无故障工作时间。
从数学上讲，研究产品的可靠性主要是研究产品寿命的概率分布：而可靠性特征量则是随机变量寿命的一些描述量。
寿命的单位多数为时问，如小时、千小时、年等，也可以是动作次数、运动距离等。
1．2．1 可靠度R(t)1 可靠度定义可靠度是指产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的概率。
它是时间的函数，，记作R(t)。
可靠性评估
可靠性概念理解：可靠性是部件、元件、产品、或系统的完整性的最佳数量的度量。
可靠性是指部件、元件、产品或系统在规定的环境下、规定的时间内、规定条件下无故障的完成其规定功能的概率。
从广义上讲，可靠性”是指使用者对产品的满意程度或对企业的信赖程度。
可靠性的技术是建立在多门学科的基础上的，例如：概率论和数理统计，材料、结构物性学，故障物理，基础试验技术，环境技术等。
可靠性技术在生产过程可以分为：可靠性设计、可靠性试验、制造阶段可靠性、使用阶段可靠性、可靠性管理。
我们做的可靠性评估应该就属于使用阶段的可靠性。
机床的可靠性评定总则在GB/T23567中有详细的介绍，对故障判定、抽样原则、试验方式、试验条件、试验方法、故障检测、数据的采集、可靠性的评定指标以及结果的判定都有规范的方法。
对机床的可靠性评估时，可以在此基础上加上自己即时的方法，做出准确的评估和数据的收集。
可靠性研究的方法大致可以分为以下几种：1）产品历史经验数据的积累；2）通过失效分析（Failure Analyze）方法寻找产品失效的机理；3）建立典型的失效模式；4）通过可靠性环境和加速试验建立试验数据和真实寿命之间的对应关系；5）用可靠性环境和加速试验标准代替产品的寿命认证；6）建立数学模型描述产品寿命的变化规律；7）通过软件仿真在设计阶段预测产品的寿命；大致可把可靠性评估分为三个阶段：准备阶段、前提工作、重点工作。
准备阶段：数据的采集（《数控机床可靠性试验数据抽样方法研究》北京科技大学张宏斌）用于收集可靠性数据，并对其量化的方法是概率数学和统计学。
在可靠性工程中要涉及到不确定性问题。
我们关心的是分布的极尾部状态和可能未必有的载荷和强度的组合,在这种情形下，经常难以对变异性进行量化，而且数据很昂贵。
因此，把统计学理论应用于可靠性工程会更困难。
当前，对于数控机床可靠性研究数据的收集方法却很少有人提及，甚至可以说是一片空白。
目前，可靠性数据的收集基本上是以简单随机抽样为主，甚至在某些情况下只采用了某一个厂家在某一个时间段内生产的机床进行统计分析。
第二章 产品可靠性及其度量指标
2012年4月25日星期三8时37分45秒 4
第3部分：可靠性设计
第二章 产品可靠性及其度量指标
二、产品质量与可靠性 产品质量是产品满足使用要求所具备的固有属性， 产品质量是产品满足使用要求所具备的固有属性，其中 是产品满足使用要求所具备的固有属性 既包括功能指标 也包括可靠性指标 功能指标， 可靠性指标。 既包括功能指标，也包括可靠性指标。 产品的可靠性指产品在规定的条件下、规定的时间 产品的可靠性指产品在规定的条件下、 指产品在规定的条件下 内完成规定功能的能力。 内完成规定功能的能力。 “规定功能 ” 是要明确具体产品的功能是什么 ， “规定的时间 ” 是可靠性区别于产品其他质量属 规定功能” 规定的时间” 规定功能 不同 规定的时间 是要明确具体产品的功能是什么， 在讨论产品的可靠性时，还应该注意产品的可靠性 在讨论产品的可靠性时， 规定的条件不同，产品的可靠性将不同。如，同 规定的条件不同， 产品的可靠性将不同。 条件 与成本和利润三者之间的关系。 以及怎样才算是完成规定功能。 性的重要特征， 一台设备在室内、野外（寒带或热带、 与成本和利润三者之间的关系。 以及怎样才算是完成规定功能。 性的重要特征，产品的可靠性水平会随着使用或贮 一台设备在室内、野外（寒带或热带、干燥地区或 潮湿地区） 海上、空中等不同的环境条件下工作， 存时间的增加而降低。因此，以数学形式表示的可 产品丧失规定功能称为失效 失效， 潮湿地区）、海上、空中等不同的环境条件下工作， 存时间的增加而降低。因此，，对可修复产品通常 、 产品丧失规定功能称为失效 产品可靠性设计是指在产品的开发设计阶段将载荷、 产品可靠性设计是指在产品的开发设计阶段将载荷 在满足使用要求的前提下，尽可能保持质量、 在满足使用要求的前提下，尽可能保持质量、效 也称为故障 靠性特征量是时间的函数。 其可靠性是不同的。 故障。 也称为故障。 靠性特征量是时间的函数。 其可靠性是不同的。 强度等有关设计量及其影响因素作为随机变量对待， 随机变量对待 强度等有关设计量及其影响因素作为。 率与费用这三个基本目标间的平衡。 率与费用这三个基本目标间的平衡 随机变量对待， 这里的时间概念不限于一般的时间概念， 这里的时间概念不限于一般的时间概念，也可以 应用可靠性数学理论与方法 可靠性数学理论与方法， 应用可靠性数学理论与方法，使所设计的产品满足预 是产品操作次数、载荷作用次数、运行距离等。 是产品操作次数、载荷作用次数、运行距离等。 期的可靠性要求。还包括预测设计对象的可靠度、 期的可靠性要求。还包括预测设计对象的可靠度、找 出并消除薄弱环节、不同设计方案间靠性指标比较等。 出并消除薄弱环节、不同设计方案间靠性指标比较等。
可靠性定义
一、可靠性定义产品的可靠性是指：产品在规定的条件下、在规定的时间内完成规定的功能的能力。
从定义本身来说，它是产品的一种能力，这是一个很抽象的概念；我们可以用个例子（100个学生即将参加考试）来理解这个定义，可靠性就是指：100个学生的考分的平均是多少？对这个平均分的准确性有多大把握？分数越高、把握越大，可靠性就越高。
我国的可靠性工作起步较晚，20世纪70年代才开始在电子工业和航空工业中初步形成可靠性研究体系，并将其应用于军工产品。
其他行业可靠性工作起步更晚，差距更大，与先进国家差距20～30年，虽然国家已制订可靠性标准，但尚未引起所有企业的足够重视。
对产品而言，可靠性越高就越好。
可靠性高的产品，可以长时间正常工作（这正是所有消费者需要得到的）；从专业术语上来说，就是产品的可靠性越高，产品可以无故障工作的时间就越长。
二、可靠性的重要性调查结果显示（如某公司市场部2001年调查记录）：“对可靠性的重视度，与地区的经济发达程度成正比”。
例如，英国电讯（BT）关于可靠性管理/指标要求有产品寿命、MTBF 报告、可靠性框图、失效树分析（FTA）、可靠性测试计划和测试报告等；泰国只有MTBF 和MTTF的要求；而厄瓜多尔则未提到，只是提出环境适应性和安全性的要求。
产品的可靠性很重要，它不仅影响生产公司的前途，而且影响到使用者的安全（前苏联的“联盟11号”宇宙飞船返回时，因压力阀门提前打开而造成三名宇航员全部死亡）。
可靠性好的产品，不但可以减少公司的维修费用，而且可以很快就打出品牌，大幅度提升公司形象，增加公司收入。
随着市场经济的发展，竞争日趋激烈，人们不仅要求产品物美价廉，而且十分重视产品的可靠性和安全性。
日本的汽车、家用电器等产品，虽然在性能、价格方面与我国彼此相仿，却能占领美国以及国际市场。
主要的原因就是日本的产品可靠性胜过我国一筹。
美国的康明斯、卡勃彼特柴油机，大修期为12000小时，而我国柴油机不过1000小时，有的甚至几十小时、几百小时就出现故障。
2017安全工程师生产技术：可靠性定义及度量指标
2017安全工程师《生产技术》：可靠性定义及度量指标一、单项选择题（共25题，每题2分，每题的备选项中，只有1个事最符合题意）1、用安全检查表进行安全检查的方法称为_。
A.本质安全检查法B.危险指数评价法C.安全检查表法D.预先危险分析法2、依据《民用爆炸物品安全管理条例》，民用爆炸物品警示标识、登记标识和雷管编码规则，由国务院公安部门会同规定。
A：国务院国防科技工业主管部门B：国务院公路运输主管部门C：国务院科技主管部门D：国务院关税主管部门E：相对密度（空气=1）为1. 193、在脚手板的设置中，竹笆脚手板应按其主筋垂直于纵向水平杆方向铺设，且采用对接平铺，四个角应用直径mm的镀锌钢丝固定在纵向水平杆（大横杆）上。
A：1. 0B：1.1C：1.2D：1.3E：立即转移账户上的资金4、下列关于汽水共腾后果的表述不正确的是。
A：发生汽水共腾时，水位表内出现泡沫，水位急剧波动汽水界线难以分清B：使蒸汽带水，降低蒸汽品质C：损坏过热器或影响用汽设备的安全运行D：若处理不当，会导致锅炉爆炸E：立即转移账户上的资金5、在典型火灾的发展规律中，的火灾燃烧方式是通风控制火灾，火势的大小由建筑物的通风情况决定A：初起期B：发展期C：最盛期D：熄灭期E：立即转移账户上的资金6、依据《道路交通安全法》的规定，关于机动车通行规定的表述，不正确的是。
A：同车道行驶的机动车，后车应当与前车保持足以采取紧急制动措施的安全距离B：机动车通过交叉路口，应当按照交通信号灯、交通标志或者交通警察的指挥通过C：在允许拖拉机通行的道路上，拖拉机可以从事货运，但是不得用于载人D：机动车载人不得超过核定的人数，客运机动车可适当载货E：相对密度（空气=1）为1. 197、［2011年考题］中暑是高温作业环境下容易发生的疾病。
预防高温中暑是暑季安全生产的重要内容。
下列预防措施中错误的是。
A：对炼钢连铸岗位，通过将冷风直接送达操作岗位的方法，降低操作人员岗位温度B：合理选用耐热工作服C：在高温车间设计时，妥善考虑利用通风天窗，强化自然通风D：在高温场所配备普通风扇降温E：立即转移账户上的资金8、对冲击地压（岩爆）的特点描述不正确的是。
电力企业管理 电力系统可靠性的基本含义、主要内容、度量指标;电力企业全面质量管理的含义、特点
电力企业管理电力系统可靠性的基本含义、主要内容、度量指标；电力企业全面质量管理的含义、特点主题：电力企业生产管理概论学习时间：2017年6月19日--6月25日内容：这周我们将学习课件第九章中的第3-4节，主要介绍电力系统可靠性的基本含义、主要内容、度量指标；电力企业全面质量管理的含义、特点。
一、相关案例分析在开始学习前，请同学们先阅读1个案例，在案例中加深对本次课程的认识。
1、刘家峡水电厂300MW水轮发电机的可靠性统计参数为：故障率λ=6.44次/a ，修复率µ=400次/a。
求稳定状态下该水轮发电机的可用度A、不可用度、平均无故障运行时间MTTF、平均修复时间MTTR及故障频率f。
解：根据可靠性统计指标的定义，由以下计算得到利用相关公式计算电力系统的部分可靠性指标，可靠性表示元件或系统在规定的时间内和规定使用条件下，无故障地发挥规定功能的概率。
用这些指标可以定量的表示可靠性程度。
通过本次课程，将学习多种可靠性指标，在理解的基础上得以应用。
一、电力系统可靠性管理（一）、可靠性管理的含义（二）、可靠性管理的任务和内容1、电力系统可靠性管理的任务1)研究与制定单个元件和由元件组成的系统的可靠性指标与统计方法，可靠性指标就是可靠性管理的目标；2)根据可靠性计算指标，结合被管理对象的具体情况，建立可靠性模型，研究与制定可靠性的计算、预测、分配与评价的方法；3)寻找提高被管理对象可靠性的途径和方法；4)研究可靠性和经济性的最佳搭配。
2、电力系统可靠性管理的内容1)规划阶段2)设计阶段3)研制阶段4)制造阶段5)施工安装阶段6)运行阶段（三）、电力系统可靠性管理的度量指标设可靠度函数为R(t),不可靠度函数为F(t)，根据概率论，在设备寿命时间T大于时间t的条件下，应有取F(t)对时间的导数，就称为故障密度函数f(t)，有将故障密度函数与可靠度的比率定义为故障函数以表示，则通过对元件的大量观测统计与理论分析，可以证明设备的可靠度R(t)是以λ(t)的时间积分为指数的指数型函数。
第五章 可靠性基础知识(1)可靠性的基本概念及常用度量
第五章可靠性基础知识第五章可靠性基础知识【考试趋势】单选3-4题，多选4-5题，综合分析1题。
考查方式以理解题和计算题为主。
总分值25-35分。
总分170分。
【大纲考点】基本脉络：可靠性概念——测量——模型——分析——试验——管理。
一、可靠性的基本概念及常用度量1．掌握可靠性、维修性与故障(失效)的概念与定义（重点）2．熟悉保障性、可用性与可信性的概念（难点）3．掌握可靠性的主要度量参数（难点）4．熟悉浴盆曲线（重点）5．了解产品质量与可靠性的关系二、基本的可靠性维修性设计与分析技术1．了解可靠性设计的基本内容和主要方法2．熟悉可靠性模型及串并联模型的计算（重点）3．熟悉可靠性预计和可靠性分配（难点）4．熟悉故障模式影响及危害性分析（重点）（难点）5．了解故障树分析（重点）6．熟悉维修性设计与分析的基本方法；三、可靠性试验三、可靠性试验1.掌握环境应力筛选（重点）2.了解可靠增长试验和加速寿命试验（重点）3.手续可靠性测定试验（难点）4.了解可靠性鉴定试验四、可信性管理1．掌握可信性管理基本原则与可信性管理方法（难点）2．了解故障报告分析及纠正措施系统（重点）3．了解可信性评审作用和方法第一节可靠性的基本概念及常用度量【考点解读】第一节可靠性的基本概念及常用度量学习目标要求：1、掌握可靠性、维修性与故障的概念与定义2、熟悉保障性、可用性及可信性的概念3、掌握可靠性的主要度量参数4、了解浴盆曲线5、了解产品质量与可靠性关系基本脉络是：可靠性——不可靠（故障）——可靠度——可靠度函数——常用指标——模型——地位意义（与质量的关系）典型考题典型考题：单选题22、下述设计方法中不属于可靠性设计的方法是（）。
a、使用合格的部件b、使用连续设计c、故障模式影响分析d、降额设计23、产品使用寿命与（）有关。
a、早期故障率b、规定故障率c、耗损故障率d、产品保修率一、故障（失效）及其分类一、故障（失效）及其分类1、故障定义：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状态称为故障。
产品可靠性基础知识
一、故障（失效）及其分类
1. 故障：丧失完成规定功能的状态 2. 故障分类
按故障的规律 早期故障、偶然故障、耗损故障
按故障引起的后果 致命性故障、非致命性故障
按故障的统计特性 独立故障、从属故障
二、可靠性
1．可靠性：产品在规定的条件下和规定的 时间内，完成规定功能的能力。
可靠性模型
—— 串联模型：组成产品的所有单元中任一单 元发生故障都会导致整个产品
故障
—— 并联模型：组成产品所有单元同时工作时， 只要有一个单元不发生故障，产 品就不会故障，亦称贮备模型
式中Ri(t)与λi(t)——第i单元的可靠度与故障率； Rs(t)与λs(t)——第i单元的可靠度与故障率；
六、维修性设计
（1）简化设计 （2）可达性设计 （3）标准化、互换性与模块化设计 （4）防差错及识别标志设计 （5）维修安全性设计 （6）故障检测设计 （7）维修中的人的因素工程设计
第三节 可靠性试验
可靠性试验的概念 —— 可靠性试验：实验室试验，现场试验
可靠性试验
工程试验 统计试验
环境应力筛选试验
演讲完毕，谢谢
三、建立故障报告、分析和纠正措施系统 （FRACAS）
1．故障报告 2．故障分析（调查；核实；工程分析；统
计分析） 3．故障纠正
4．故障报告、分析和纠正措施系统是一个闭 环系统
四、可信性评审
监控的一种管理手段 组织由非直接参加设计的同行专家和有
关代表评审 可靠性设计评审是最重要的一种评审 可靠性评审的作用 一种正规审查程序 应分阶段进行
常用方法：元器件计数法；应力分析法
元器件计数法预计公式：
n
s N iGi Qi i 1
可靠性定义及其度量指标
可靠性定义及其度量指标 Last revision date: 13 December 2020.可靠性定义及其度量指标【大纲考试内容要求】：1、了解机械失效三个阶段和维修度、有效度、平均无故障工作时间；2、熟悉可靠性、故障率、可靠性预计、人机界面设计要点。
【教材内容】：第四节机械的可靠性设计与维修性设计一、可靠性定义及其度量指标(一)可靠性定义所谓可靠性是指系统或产品在规定的条件和规定的时间内，完成规定功能的能力。
这里所说的规定条件包括产品所处的环境条件(温度、湿度、压力、振动、冲击、尘埃、雨淋、日晒等)、使用条件(载荷大小和性质、操作者的技术水平等)、维修条件(维修方法、手段、设备和技术水平等)。
在不同规定条件下，产品的可靠性是不同的。
规定时间是指产品的可靠性与使用时间的长短有密切关系，产品随着使用时间或储存时间的推移，性能逐渐劣化，可靠性降低。
所以，可靠性是时间的函数。
这里所规定的时间是广义的，可以是时间，也可以用距离或循环次数等表示。
(二)可靠性度量指标1．可靠度可靠度是可靠性的量化指标，即系统或产品在规定条件和规定时间内完成规定功能的概率。
可靠度是时间的函数，常用R(t)表示，称为可靠度函数。
产品出故障的概率是通过多次试验中该产品发生故障的频率来估计的。
例如，取N个产品进行试验，若在规定时间t内共有Nf(t)个产品出故障，则该产品可靠度的观测值可用下式近似表示：R(t)≈[N—Nf(t)]／N (4—7)与可靠度相反的一个参数叫不可靠度。
它是系统或产品在规定条件和规定时间内未完成规定功能的概率，即发生故障的概率，所以也称累积故障概率。
不可靠度也是时间的函数，常用F(t)表示。
同样对N个产品进行寿命试验，试验到瞬间的故障数为Nf(t)，则当N足够大时，产品工作到t 瞬间的不可靠度的观测值(即累积故障概率)可近似表示为：F(t)≈Nf(t)／N (4—8)可靠度数值应根据具体产品的要求来确定，一般原则是根据故障发生后导致事故的后果和经济损失而定。
可靠性的基本概念及常用度量
可靠性的基本概念及常用度量一、单项选择题(每题的备选项中，只有1个最符合题意)1. 下述各参数中，不是度量产品可靠性的参数。
A.平均故障间隔时间B.产品的功耗C.故障率D.可靠度答案：B[解答] 可靠性与维修性的常用度量参数有：可靠度、故障(失效)率、平均失效(故障)前时间(MTFF)、平均故障间隔时间(MTBF)、贮存寿命和平均修复时间(MTFR)。
2. 若产品的寿命服从指数分布，则故障率的倒数是。
A.平均维修时间B.平均故障间隔时间C.失效概率D.系统可靠性答案：B[解答] 当产品的寿命服从指数分布时，产品的故障率为常数A，则平均故障间隔时间MTBF=MTFF=1/λ。
3. 产品故障率浴盆曲线中，偶然故障的特征是。
A.故障率随时间递增B.故障率随时间递减C.故障率近似为某个常数D.故障率先增后恒定答案：C[解答] 在偶然故障期，产品的故障率可降到一个较低的水平，且基本处于平稳状态，可以近似认为故障率为常数。
在这个时期产品的故障主要是由偶然因素引起的，偶然故障阶段是产品的主要工作期间。
4. 产品使用寿命与有关。
A.早期故障率B.规定故障率C.耗损故障率D.产品保修率答案：B[解答] 产品的使用寿命与产品规定条件和规定的可接受的故障率有关。
规定的允许故障率高，产品的使用寿命就长，反之，使用寿命就短。
5. 产品终止规定功能称为。
A.故障或失效B.失效C.故障D.待维修答案：A[解答] 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状态称为故障。
对于不可修复的产品也称失效。
故障的正式定义为终止或丧失完成规定的功能。
6. 规定的允许故障率______，产品的使用寿命就长，规定的允许故障率______，产品的使用寿命就短。
A.高；低B.低；高C.大；小D.小；大答案：A[解答] 参见第4题解析。
7. 是由于产品的规定功能随时间增加而逐渐衰退引起的。
A.早期故障B.偶然故障C.独立故障D.耗损故障答案：D[解答] 早期故障是指在产品投入使用的初期的产品故障，具有故障率较高，迅速下降的特征；偶然故障是由于偶然因素引起的故障，其重复出现的风险可以忽略不计，只能通过概率统计方法来预测；独立故障是指不是由于另一个产品故障引起的故障。
人机系统可靠性(31页)
1可靠性的定义及其度量 平均寿命
人机系统 的可靠性
平均无故障工作时间
t-Yt/n
式中Et——总工作时间； n 故障（或失效）次数或试验产品数。
1可靠性的定义及其度量 来维修度
人机系统 的可靠性
__工具屬 方法及维修技术水平下，在规定时间内能修复的概率，它是维 修时间T的函数，用表示，称为维修度函数。
安全科技概论 --安全人机工程
1可靠性的定义及其度量
定义：可靠性是指研 究对象在规定条件下、规 定时间内、完成规定功能 的能力。
人机系统 的可靠性
1可靠性的定义及其度量
人机系统 的可靠性
可靠性度量指标：是指对系统或产品的可靠程度作出定量 表不•
常用的基本度量指标有可靠度、不可靠度（或累积故障概 率）、故障率（或失效率）、平均无故障工作时间（或平均寿 命）、维修度、有效度等。
F(t)，t)/ N=l-R⑴
F(t) BtNf (t)的増加而増加。 F(t)的变化范围约为0<F(t)<h
1可靠性的定义及其度量 *故障率（或失效率）
人机系统 的可靠性
故障和失效，都表示产品在低功能状态下工作或完全丧 失功能，前者可以修复，后者不可修复。
故障率是指工作到t时刻尚未发生故障的产品，在该时刻 后单位时间内发生故障的概率，故障率也是时间的函数，记 为沁），称为故障率函数。
人机系统 的可靠性
2人的可靠性 影响人的可靠性的因素
心理因素：因感觉灵敏 度变化引起反应速度变化， 因某种刺激导致心理特性波 动，如情绪低落、发呆或惊 慌失措等。
人机系统 的可靠性
2人的可靠性
环境因素：对新环境和作 业不适应，由于温度、气压、 供氧、照明等环境条件的变化 不符合要求，以及振动和噪声 的影响，引起操作者生理、心 理上的不舒适。
2 可靠性基本概念及其度量
dR(t ) f (t ) (t ) R(t ) R(t )
R(t ) exp[ (t )dt ]
o
t
(t )dt ln R(t ) |
0
t
t 0
f(t)
f (t ) (t ) exp[ (t )dt}
0
f(t) R(to) F(to)
t
R(t ) exp(t ) F (t ) 1 exp(t ) f (t ) exp(t )
n(t t ) n(t ) n ˆ f (t ) N t N t
F (t ) f (t )dt
0 t
单位时间内产品寿命 在t到t+Δt的产品数占 总产品数的百分比。
2.3可靠性函数
• 4 故障率 工作到t 时刻尚未失效的产品，在该时刻 t 后的单位时 间内发生失效的概率，称之为产品的故障率。 设t=0时有 N个产品正常工作，到t 时刻有 N-n(t) 个产品 正常工作，至t+△t时刻，有N-n(t+△t)个产品正常工作
2.4可靠性寿命特征
如果仅考虑首次失效前的一段工作时间，那么可将 不可修和可修产品统称为平均寿命，记作θ。若产品失 效密度函数f(t)已知，由概率论中数学期望的定义，有：
tf (t )dt
0
tf (t )dt
0
tdF (t ) tdR(t )
0 0
t
i 1
N
i
2.4可靠性寿命特征
• 平均寿命能够说明一批产品寿命的平均水平，而寿命方差 和寿命标准差则能够反映产品寿命的离散程度。产品寿命 方差的定义为：
(t- ) f (t )dt t 2 f (t )dt 2
可靠性参数及指标
表 2-2 某装甲车辆可靠性参数与指标举例
参数名称
使用指标
目标值
门限值
合同指标 规定值 最低可接受值
任务可靠度
0.66
0.61
－
－
致命性故障间任务里程 1200km
1000km
1500km
1250km
平均故障间隔里程
250km
200km
300km
250km
2 常用可靠性参数
除前面介绍的 R(t) ， λ (t) 可作为可靠性参数外，还有以下一些常用的可靠性参数。应
对于缺乏历史经验数据的新研制装备，目标值和门限值可以相差大些；而对于可靠性情 况掌握比较多的装备，门限值和目标值的差别应当小些。
③要体现指标的完整性 指标的完整性是指要给指标明确的定义和说明，以分清其边界和条件；否则只有单独的 名词和数据，是很难检验评估的，也是没有实际意义的。为了做到指标的完整性，必须明确 下列问题： ·给出参数的定义及其量值的计算方法； ·明确给出装备的任务剖面和寿命剖面，指出该项指标适合于哪个(或几个)任务剖面； ·明确故障判据准则，哪些算故障应当统计，哪些不算故障可不统计。例如：若需要评 价装备基本可靠性，则应统计装备的所有寿命单位和所有故障，而不局限于发生在任务期间 的故障，也不局限于危及任务成功的故障。若需评价装备的任务可靠性，则只统计那些在任 务期间影响任务成功的故障； ·必须给出验证方法。若在研制生产阶段验证，则必须明确试验验证方案和依据的标准、
可靠性参数及指标
1 基本概念
(1) 可靠性参数 可靠性参数是描述系统（产品）可靠性的量。它直接与装备战备完好、任务成功、维修 人力和保障资源需求等目标有关。根据应用场合的不同，又可分为使用可靠性或合同可靠性 参数两类。前者是反映装备使用需求的参数，一般不直接用于合同；如确有需要且参数的所 有限定条件均明确，也可用于合同，而合同参数则是在合同或研制任务书中用以表述订购方 对装备可靠性要求的，并且是承制方在研制与生产过程中能够控制的参数。 (2) 可靠性指标 可靠性指标是对可靠性参数要求的量值。如“MTBF≥1000h”即为可靠性指标。与使用、 合同可靠性参数相对应，则有使用、合同可靠性指标。前者是在实际使用保障条件下达到的 指标；而后者是按合同规定的理想使用保障条件下达到的要求。所以，一般情况下同一装备 的使用可靠性指标低于同名的合同指标。国军标 GJB1909《装备可靠性维修性参数选择和指 标确定要求》中，将指标分为最低要求和希望达到的要求，即：使用指标的最低要求值称为 “门限值”，希望达到的值称为“目标值”；合同指标的最低要求值称“最低可接受值”，希 望达到的值称“规定值”。某装甲车辆可靠性参数与指标举例见表 2-2。
产品可靠性基本原理
一、可靠性的基本概念
2）产品可靠性的分类 * 产品可靠性一般可分为固有可靠性和使用可 靠性。 固有可靠性：产品在设计、制造中赋予的，是 产品固有的一种特性，也是产品的开发者可以 控制的。 使用可靠性：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 可靠性的影响因素外，还要考虑产品安装、操 作使用和维修保障等方面因素的影响。
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一、可靠性的基本概念
2、故障及其分类
1）故障：产品或产品的一部分不能或将不能完
成规定功能的事件或状态。 * 故障也称为失效。如击穿的电容、断裂的弹 簧等。 2）故障的分类
2.1)按故障的规律可分为偶然故障和耗损故障 * 偶然故障:由于偶然因素引起的故障，只能通过概率统计来预 测。 * 耗损故障：通过事前检测或监测可预测到的故障，是由于产 品的规定的规定性能随时间增加而逐渐衰退引起的。耗损故 障可以通过预防维修，防止故障的发生，延长产品的使用寿 命。
2、浴盆曲线 大多数的产品的故障率随时间的变化曲线形似 浴盆
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三、基本的可靠性设计与分析技术
2、可靠性分析
3) FMECA实施步骤 (1)掌握产品结构和功能的有关资料 (2)掌握产品启动、运行、操作、维修资料。 (3)掌握产品所处环境条件的资料。 (4)定义产品及其最低功能和最低工作要求 (5)按照产品功能方框图画出其可靠性方框图 (6)根据所需要的结构和现有资料的多少来确定分 析级别 (7)找出故障模式，分析其原因及影响 (8)找出故障的检测方法 (9)找出设计时可能的预防措施，以防止特别不希 望发生的事件
可靠度概论
可靠性概论(二)一、可靠性及其尺度1.可靠度国家标准给产品可靠度下的定义是：产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的概率。
简言之，产品的可靠性是用概率来度量的。
例如，某金属膜电阻在温度为45℃和流过电流100毫安的条件下工作1000小时，其阻值变化不超过上3％的能力为99％，就是该电阻的可靠度。
显然，当环境温度不同，电流负荷不同，工作时间不同，参数漂移不同时，电阻的可靠度也就不会一样。
可靠度用概率来度量。
概率可用事件出现的频率来解释。
例如，某种型号的洗衣机在普通家庭连续工作5年的可靠度是90％，如果用频率来解释概率，则意味着这种洗衣机在售出100台於5年内大约有90台仍能使用，而大约有10台将发生故障。
火箭等一次性使用的产品也常用成功率这个术语来代替可靠度。
2．平均寿命产品从处于完好状态开始，直到进入失效状态，所经历的时间称为产品的寿命。
因此，作为可靠性的尺度，也可用时间来表示。
最常用的有MTTF（发生失效前的平均时间）和MTBF（平均无故障工作时间），两者都称为平均寿命。
前者用于不维修的产品，后者用于可维修的产品。
平均寿命，顾名思义，它是一批产品的寿命平均值，尽管单件产品的寿命可能完全不同。
除平均寿命外，对某些重要的产品常使用可靠寿命。
我们知道，产品的可靠度是随时间变化的，随着时间的延长可靠度会越来越低。
假定开始时产品的可靠度为1，以后在不同的时刻，产品的可靠度将具有不同的r值。
在可靠性工作中，经常需要知道，对于给定的r，产品的可靠度下降到 r时所经历的时间是多少,这个时间就是产品的可靠寿命.3．失效率某些产品的可靠性，特别是电子元器件的可靠性，常用失效比例来测定。
比较容易理解的是所谓平均失效率。
它可用公式表示如下：平均失效率：失效产品的百分比 / 工作时间例如，某种调谐器的平均失效率为1％／1000小时，它的意思是100只这种调谐器使用1000小时平均有1只失效。
然而，在可靠性工作中更常用的是所谓瞬时失效率，简称失效率。
系统可靠性分析
1.可靠性、可靠度:R(t)
❖ 可靠性是指系统、设备或元件等在规定的时间内和规定的条 件下，完成其特定功能的能力；
❖ 可靠度是指系统、设备或元件等在预期的使用周期（规定的 时间）内和规定的条件下，完成其特定功能的概率；
2.维修度:M(τ)
❖ 是指系统发生故障后在维修容许时间内完成维修的概率
❖ 是指贮备的单元不参加工作，并且假定在贮备 中不会出现失效，贮备时间的长短不影响以后 使用的寿命。
❖ 若所有部件的故障率均相等且为λ则系统的可
靠度为:
1
Rs
et
N i0
(t)i
i!
2
❖系统的平均寿命: A
3
B
Q N 1
❖冷储备系统的平均寿命是
N+1
各单元平均寿命的总和。
冷贮备系统
3.复杂系统
设系统各个单元的可靠
性是相互独立的，各单元
的不可靠度分别为F1、
F2、F3、……
不可靠度: n
Fs Fi
i 1 系统可靠度：
n
Rs 1 (1 Ri ) i 1
1 2 3
B
n
热贮备系统
冗余系统设计时需注意的问题
❖ 冗余度的选择； ❖ 冗余级别的选择
2）冷贮备系统
1. 预先危险性分析的内容
（1）识别危险的设备、零部件，并分析其发生的 可能性条件；
（2）分析系统中各子系统、各元件的交接面及其 相互关系与影响；
（3）分析原材料、产品、特别是有害物质的性能 及贮运；
（4）分析工艺过程及其工艺参数或状态参数； （5）人、机关系（操作、维修等）； （6）环境条件； （7）用于保证安全的设备、防护装置等。
可靠性设计技术工作规范
本规范规定了可靠性设计大纲、工作计划编制的相关要求。
本规范规定了可靠性设计准则、原则与方法的相关要求。
GJB450A-2004 GJB841-1990 GJB899A-2022 GB/T7826-20012装备可靠性工作通用要求故障报告、分析和纠正措施系统可靠性鉴定和验收试验系统可靠性分析技术――失效模式和影响分析(FMEA)程序可靠性(Reliability)指产品(包括零件和元器件、整机设备、系统)在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。
可靠性指标主要反映产品或者设备的可靠性( Reliability)，可靠性是部件( Part)、元件 (Component)、产品(Product)或者系统(System)的完整性的最佳数量的度量。
平均故障间隔时间又称平均无故障时间 (Mean Time Between Failure，MTBF) 指可修复产品两次相邻故障之间的平均时间，是衡量一个产品的可靠性指标。
可靠性设计(Reliability Design)，即根据可靠性理论与方法确定产品零部件以及整机的结构方案和有关参数的过程。
设计水平是保证产品可靠性的基础。
可靠性设计，在产品设计过程中，为消除产品的潜在缺陷和薄弱环节，防止故障发生，以确保满足规定的固有可靠性要求所采取的技术活动。
可靠性设计是可靠性工程的重要组成部份，是实现产品固有可靠性要求的最关键的环节，是在可靠性分析的基础上通过制定和贯彻可靠性设计准则来实现的。
为了保证产品满足规定的可靠性要求而制定的一套文件，包括可靠性设计组织机构及其职责，要求按进度实施的工作项目、工作程序和需要的资源等。
目的和任务目标可靠性指标及定义工作组织及其职责可靠性工作项目及其实施表(见附表 1)可靠性设计的目的是在综合考虑产品的性能、可靠性、费用和设计等因素的基础上，通过采用相应的可靠性设计技术，使产品的寿命周期内符合所规定的可靠性要求。
系统可靠性设计的主要任务是：通过设计，基本实现系统的固有可靠性。