失效与故障--可靠性术语
可靠性基础知识
进一步的理论(书中没有,供参考)
2013-11-8
16
瞬时故障(失效)率 （T表示寿命，它是一个随机变量）
F (t t ) F (t ) P (t T t t | T t ) R (t ) (t ) lim lim t 0 t 0 t t F (t t ) F (t ) F ' (t ) t lim t 0 R (t ) R (t ) P ( AB ) P ( B | A) P ( A) P ( AB ) F (t t ) F (t ) P( A) R(t ) F ' (t ) (t ) R (t )
第五章
可靠性基础知识
第一节 可靠性的基本概念 一、故障（失效）及其分类 1. 故障：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 失效：对于不可修复的产品，故障也称为失效 严格讲，故障是指产品不能执行规定功能的状态
故障（失效）模式：故障的表现形式
故障（失效）机理：引发故障的原因
第一节 可靠性的基本概念 2．产品故障分类 按故障的规律 偶然故障：偶因引起，风险可忽略； 耗损故障：性能随时间衰退引起，可统计预测， 通过预防维修防止其发生，延寿。 按故障的后果 致命性故障：引发人、物的重大损失或任务失败 非致命性故障：不影响任务完成，导致非计划维修 按故障的统计特性 独立故障：自发性，评价产品可靠性只统计独立故障 从属故障: 诱发性
在相同的条件下，F(t)是t的一元函数
3. 可靠度函数与不可靠度函数的关系
R t F t 1
3．故障密度函数：f(t)
dF t f t dt
t 0t f udu F
R( t ) t f ( u )du （三者关系图见P201 图5.1-2）
可靠性名词解释
I C S 2 7 . 1 0 0F 2 0备案号：1 3 6 0 7 - 2 0 0 4中华人民共和国电力行业标准D L / T 8 6 1 — 2 0 0 4电力可靠性基本名词术语B a s i c v o c a b u l a r y o f e l e c t r ic p o w e r r e l i a b i l i t y（IEC60050—191:1990，NEQ;IEC60050—191，Amend 1—1999 and Amend 2—2002，NEQ;IEEE Std.859，NEQ;IEEE Std.1366—1998，Part4，NEQ）2 0 0 4 - 03 - 0 9 发布 2004-06- 0 1 实施中华人民共和国国家发展和改革委员会发布DL / T 861 — 2004II目次前言 (III)1 范围 (1)2 基本概念 (1)3 特性 (2)4 事件与状态 (3)5 维修 (6)6 时间概念 (8)7 特征量 (12)8 设计与分析 (15)9 电力系统可靠性通用术语 (19)10 发电系统可靠性 (27)11 输电系统可靠性 (29)12 供电系统可靠性 (34)13 电力系统可靠性评估 (38)14 电力系统可靠性经济分析 (39)参考文献 (41)索引 (42)DL/T 861 — 2004III前言本标准规定了电力可靠性领域有关的基本名词、术语及定义。
本标准主要参考了以下标准：GB/T 3187 可靠性、维修性术语IEC 60050-191 (所有部分) 国际电工术语第191 部分可靠性和服务质量IEC 60050-191 国际电工术语第191 部分修订版1 1999；IEEE Std 859 (所有部分) 输电设施停运事故和停运状态统计报告的标准术语。
IEEE Std 1366-1998 (第4 部分可靠性指标) 配电系统可靠性指标试用导则。
可靠性维修性标准术语
可靠性维修性标准术语中华人民共和国国家标准GB/T 3178-94 [可靠性维修性术语] 产品 item修理的产品 repaired item不修理的产品 non-repaired item服务 service规定功能 required function时刻 instant of time时间区间 time interval持续时间 time duration累积时间 accumulated time量度 measure工作 operation修改(对产品而言) modification (of an item)效能 effectiveness固有能力 capability耐久性 durability可靠性 reliability维修性 maintainability维修保障性 maintenance support performance可用性 availability可信性 dependability失效 failure致命失效 critical failure非致命失效 non-critical failure误用失效 misuse failure误操作失效 mishandling failure弱质失效 weakness failure设计失效 design failure制造失效 manufacture failure老化失效;耗损失效 ageing failure; wear-out failure突然失效 sudden failure渐变失效;漂移失效 gradual failure; drift failure灾变失效 cataleptic failure关联失效 relevant failure非关联失效 non-relevant failure独立失效 primary failure从属失效 secondary failure失效原因 failure cause失效机理 failure mechanism系统性失效;重复性失效 systematic failure; reproducible failure 完全失效 complete failure退化失效 degradation failure部分失效 partial failure故障 fault致命故障 critical fault非致命故障 non-critical fault重要故障 major fault次要故障 minor fault误用故障 misuse fault误操作故障 mishandling fault弱质故障 weakness fault设计故障 design fault制造故障 manufacturing fault老化故障;耗损故障 ageing fault; wear-out fault程序敏感故障 programme-sensitive fault数据敏感故障 data-sensitive fault完全故障;功能阻碍故障 complete fault; function-preventing fault 部分故障 partial fault持久故障 persistent fault间歇故障 intermittent fault确定性故障 determinate fault非确定性故障 indeterminate fault潜在故障 latent fault系统性故障 systematic fault故障模式 fault mode故障产品 faulty item差错 error失误 mistake工作状态 operating state不工作状态 non-operating state待命状态 standby state闲置状态;空闲状态 idle state; free state不能工作状态 disable state; outage外因不能工作状态 external disabled state不可用状态;内因不能工作状态 down state; internal disabled state可用状态 up time忙碌状态 busy state致命状态 critical state维修 maintenance维修准则 maintenance philosophy维修方针 maintenance policy维修作业线 maintenance echelon; line of maintenance维修约定级 indenture level (for maintenance)维修等级 level of maintenance预防性维修 preventive maintenance修复性维修 corrective maintenance受控维修 controlled maintenance计划性维修 scheduled maintenance非计划性维修 unscheduled maintenance现场维修 on-site maintenance; in sits maintenance; field maintenance 非现场维修 off-site maintenance遥控维修 remote maintenance自动维修 automatic maintenance逾期维修 deferred maintenance基本的维修作业 elementary maintenance activity维修工作 maintenance action; maintenance task修理 repair故障识别 fault recognition故障定位 fault localization故障诊断 fault diagnosis故障修复 fault correction功能核查 function check-out恢复 restoration; recovery监测 supervision; monitoring维修的实体 maintenance entity影响功能的维修 function-affecting maintenance妨碍功能的维修 function-preventing maintenance减弱功能的维修 function-degrading maintenance不影响功能的维修 function-permitting maintenance维修时间 maintenance time维修人时 MMH; maintenance man-hour实际维修时间 active maintenance time预防性维修时间 preventive maintenance time修复性维修时间 corrective maintenance time实际的预防性维修时间 active preventive maintenance time 实际的修复性维修时间 active corrective maintenance time 未检出故障时间 undetected fault time管理延迟(对于修复性维修) administrative delay后勤延迟 logistic delay故障修复时间 fault correction time技术延迟 technical delay核查时间 check-out time故障诊断时间 fault diagnosis time故障定位时间 fault localization time修理时间 repair time工作时间 operating time不工作时间 non-operating time需求时间 required time无需求时间 non-required time待命时间 standby time闲置时间 idle time; free time不能工作时间 disabled time不可用时间 down time累积不可用时间 accumulated down time外因不能工作时间 external disabled time; external loss time 可用时间 up time首次失效前时间 time to first failure失效前时间 time to failure失效间隔时间 time between failures失效间工作时间 operating time between failures恢复前时间 time to restoration; time to recovery使用寿命 useful life早期失效期 early failure period恒定失效密度期 constant failure intensity period恒定失效率期 constant failure rate period耗损失效期 wear-out failure period瞬时可用度 instantaneous availability瞬时不可用度 instantaneous unavailability平均可用度 mean availability平均不可用度 mean unavailability渐近可用度 asymptotic availability稳态可用度 steady-state availability渐近不可用度 asymptotic unavailability稳态不可用度 steady-state unavailability渐近平均可用度 asymptotic mean availability渐近平均不可用度 asymptotic mean unavailability平均可用时间 mean up time平均累积不可用时间 mean accumulated down time可靠度 reliability瞬时失效率 instantaneous failure rate平均失效率 mean failure rate瞬时失效密度 instantaneous failure intensity平均失效密度 mean failure intensity平均首次失效前时间 MTTFF; mean time to first failure 平均失效前时间 MTTF; mean time to failure平均失效间隔时间 MTBF; mean time between failures平均失效间工作时间 MOTBF; mean operating time between failure 失效率加速系数 failure rate acceleration factor失效密度加速系数 failure intensity acceleration factor维修度 maintainability瞬时修复率 instantaneous repair rate平均修复率 mean repair rate平均维修人时 mean maintenance man-hour平均不可用时间 MDT; mean down time平均修理时间 MRT; mean repair timeP-分位修理时间 P-fractile repair time平均实际修复性维修时间 mean active corrective maintenance time 平均恢复前时间 MTTR; mean time to restoration故障识别比 fault coverage修复比 repair coverage平均管理延迟 MAD; mean administrative delayP-分位管理延迟 P-fractile administrative delay平均后勤延迟 MLD; mean logistic delayP-分位后勤延迟 P-fractile logistic delay验证试验 compliance test测定试验 determination test实验室试验 laboratory test现场试验 field test耐久性试验 endurance test加速试验 accelerated test步进应力试验 step stress test筛选试验 screening test时间加速系数 time acceleration factor维修性检验 maintainability verification维修性验证 maintainability demonstration观测数据 observed data试验数据 test data现场数据 field data基准数据 reference data冗余 redundancy工作冗余 active redundancy备用冗余 standby redundancy失效安全 fail safe故障裕度 fault tolerance故障掩盖 fault masking预计 prediction可靠性模型 reliability model可靠性预计 reliability prediction可靠性分配 reliability allocation; reliability apportionment故障模式与影响分析 FMEA; fault modes and effects analysis故障模式影响与危害度分析 FMECA; fault modes, effects and criticality analysis故障树分析 FTA; fault tree analysis应力分析 stress analysis可靠性框图 reliability block diagram故障树 fault tree状态转移图 state-transition diagram应力模型 stress model故障分析 fault analysis失效分析 failure analysis维修性模型 maintainability model维修性预计 maintainability prediction维修树 maintenance tree维修性分配 maintainability allocation; maintainability apportionment 老练 burn in可靠性增长 reliability growth可靠性改进 reliability improvement可靠性和维修性管理 reliability and maintainability management可靠性和维修性保证 reliability and maintainability assurance可靠性和维修性控制 reliability and maintainability control可靠性和维修性大纲 reliability and maintainability programme可靠性和维修性计划 reliability and maintainability plan可靠性和维修性审计 reliability and maintainability audit可靠性和维修性监察 reliability and maintainability surveillance设计评审 design review真实的 true预计的 predicted外推的 extrapolated估计的 estimated固有的 intrinsic; inherent 使用的 operational平均的 meanP-分位 P-fractile瞬时的 instantaneous稳态的 steady state。
可靠性的基本概念知识
可靠性的基本概念知识一、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称为可靠性。
可靠性的概率度量称为可靠度。
这里的产品指的是新版ISO)9000中定义的硬件和流程性材料等有形产品以及软件等无形产品。
它可以大到一个系统或设备，也可以小至一个零件。
产品终止规定功能就称为失效，也称为故障。
产品按从发生失效后是否可以通过维修恢复到规定功能状态，可分为可修复产品和不可修复产品。
如汽车属于可修复产品，日光灯管属不可修复产品。
习惯上，终止规定功能，对可修复产品称为故障，对不可修复产品称为失效。
可靠性定义中的“三个规定”是理解可靠性概念的核心。
“规定条件”包括使用时的环境条件和工作条件。
产品的可靠性和它所处的条件关系极为密切，同一产品在不同条件下工作表现出不同的可靠性水平。
一辆汽车在水泥路面上行驶和在砂石路上行驶同样里程，显然后者故障会多于前者，也就是说使用环境条件越恶劣，产品可靠性越低。
“规定时间”和产品可靠性关系也极为密切。
可靠性定义中的时间是广义的，除时间外，还可以是里程、次数等。
同一辆汽车行驶1万公里时发生故障的可能性肯定比行驶1千公里时发生故障的可能性大。
也就是说，工作时间越长，可靠性越低，产品的可靠性和时间的关系呈递减函数关系。
“规定的功能”指的是产品规格书中给出的正常工作的性能指标。
衡量一个产品可靠性水平时一定要给出故障(失效)判据，比如电视机图像的清晰度低于多少线就判为故障要明确定义，否则会引起争议。
因此，在规定产品可靠性指标要求时一定要对规定条件、规定时间和规定功能给予详细具体的说明。
如果这些规定不明确，仅给出产品可靠度要求是无法验证的。
产品的可靠性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，是产品的一种固有特性，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的影响因素之外，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。
可靠性理论-第4章故障与故障树分析
开关 电源
电路开关合上后马达 不转
电机 (马达
)
马
开关合上后无电 源
生原因的底事件。用圆形符号表示。 ②未探明事件或省略事件 表示因事件概率很小，暂
时不必或暂时不能探究的底事件，用菱形表示，
顶事件或
基本事件 省略事件 中间事件
11
2)结果事件 它是故障树分析中由其它事件或事 件组合所导致的事件，它位于逻辑门的输出端， 其符号为矩形，因而也称矩形事件。结果事件也 可分为顶事件和中间事件。
可 靠 性理论
第4章 故障与故障树分析
1
4·1 故障的概念
4.1.1故障与失效的区别
在通常情况下，“失效”针对不可修产 品，而 “故障”则针对可维修产品。汽车 属于可维修产品，所以更多地使用“故障” 这一术语。
（在可靠性研究中，故障和失效这两个术语常常混用。产品 在规定的条件下，丧失规定的功能，就称为失效。一般地讲， 对可修复产品的失效，通常也称故障。在一定意义上说，失效 与故障，具有同等概念，都指丧失规定功能，等待修复或报 废。)
14
1.什么是传统机械按键设计？
传统的机械按键设计是需要手动按压按键触动PCBA上的开关按键来实现功 能的一种设计方式。
传统机械按键结构层图：
按键
PCBA
开关键
传统机械按键设计要点：
1.合理的选择按键的类型，尽量选择 平头类的按键，以防按键下陷。
2.开关按键和塑胶按键设计间隙建议 留0.05~0.1mm，以防按键死键。 3.要考虑成型工艺，合理计算累积公 差，以防按键手感不良。
可靠性专业名词
可靠性术语可靠性reliability产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的能力。
维修性maintainability在规定条件下使用的产品在规定的时间内，按规定的程序和方法进行维修时，保持或恢复到能完成规定功能的能力。
有效性availability 可以维修的产品在某时刻具有或维持规定功能的能力。
耐久性durability产品在规定的使用和维修条件下，达到某种技术或经济指标极限时，完成规定功能的能力。
失效（故障）failure产品丧失规定的功能。
对可修复产品通常也称故障。
失效模式failure mode失效的表现形式。
失效机理failure mechanism 引起失效的物理、化学变化等内在原因。
误用失效misuse failure不按规定条件使用产品而引起的失效。
本质失效Inherent weakness failure产品在规定的条件下使用，由于产品本身固有的弱点而引起的失效。
早期失效early failure产品由于设计制造上的缺陷等原因而发生的失效。
偶然失效random failure产品由于偶然因素发生的失效。
耗损失效wear out failure产品由个老化、磨损、损耗、疲劳等原因引起的失效。
维修maintenance为保持或恢复产品能完成规定功能的能力而采取的技术管理措施。
维护preventlive maintenance为防止产品性能退化或降低产品失效的概率，按事前规定的计划或相应技术条件的规定进行的维修，也可称预防性维修。
修理corrective maintenance产品失效后，为使产品恢复到能完成规定功能而进行的维修。
可靠度reliability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。
可靠度的观测值observed reliabilitya．对于不可修复的产品，是指直到规定的时间区间终了为止，能完成规定功能的产品数与在该时间区间开始时刻投入工作的产品数之比。
微软可靠性专业名词解释
微软可靠性专业名词解释可靠性术语可靠性Reliability：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。
基本可靠性basic reliability：产品在规定的条件下，无故障的持续时间或概率。
任务可靠性mission reliability：产品在规定的任务剖面中完成规定功能的能力。
耐久性Durability：产品在规定的使用与维修条件下，直到极限状态前完成规定功能的能力。
产品的极限状态可以由使用寿命的终止、经济和技术上已不适宜等来表征。
可用性Availability：产品在任一随机时刻需要和开始执行任务时，处于可工作或可使用状态的程度，可用性的概率度量亦称可用度。
测试性testing：产品能及时并准确地确定其状态（可工作、不可故障或性能下降），并隔离其内部故障的一种设计特性。
寿命单位life unit：对产品使用持续期的度量。
如工作小时、年、公里、次数等。
使用寿命useful life：产品从制造完成到出现不修复的故障或不能接受的故障率时的寿命单位数。
寿命剖面life profile：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。
它包括一个或几个任务剖面。
任务剖面mission profile：产品在完成任务这段时间内所经历的事件和环境的时序描述。
其中包括任务成功或致命性故障的判断准则。
失效failure：产品终止完成规定功能的能力这样的事件。
致命失效caitical failure：可能导致人员伤亡、重要物件损坏或其他不可容忍后果的失效。
非致命失效non-critical failure：不太可能导致人员伤亡、重要物件损坏或其他不可容忍后果的失效。
设计失效design failure：产品设计不当造成的失效。
制造失效manufacturing failure：由于产品的制造未按设计或规定的制造工艺造成的失效。
故障fault：产品不能直行规定功能的状态。
设备故障与维修术语
设备故障与维修术语1失效failure丧失完成某项规定功能的能力。
2反常abnormality偏离标准的状态。
3异常anomaly系统中的不规则或反常。
4功能异常abnormal function指设备的工作状况突然出现不正常现象，这是最常见的故障症状。
注：功能异常如：设备启动困难、启动慢，甚至不能启动；设备突然自动停机；设备在运转过程中功率不足、速率降低、生产效率降低；设备运转过程中突然紧急制动失灵、失效等；这种故障的征兆比较明显，所以容易察觉。
5征兆sign信号的特征参数，它表明有关状态的信息。
对比：症状symptom 6报警alarm当遇到选定的参数或其逻辑组合异常，要求采取纠正行动时，用于通知人员而设计的运行信号或信息。
注：报警是比预警更严重的异常区间，而且宜用红色指示识别。
7虚警false alarm机内测试或其他监测电路指示有故障而实际上不存在故障的现象。
注：机内测试指系统或设备自身具有的检测和隔离故障的自动测试功能8故障failure当机器的一个部件或组件劣化或出现可能导致机器失效的反常状态时，不能执行规定功能的状态。
注1:故障可以是失效的结果，但未失效的也可能存在故障。
注2：机器在工作过程中，因某种原因“丧失规定功能”或危害安全的现象。
“产品”可以是元件、零件、部件、系统或设备。
“规定功能”是指在产品的技术文件中明确“规定的”功能。
“失效”有时也被称为“故障”。
但是，故障往往是可以修复的。
注3：按设备浴盆曲线，故障可划分为：早期故障期、偶发故障期和耗损故障期。
1）、早期故障期，亦称磨合期，该时期的故障率通常是由于设计、制造及装配等问题引起的。
随运行时间的增加，各机件逐渐进入最佳配合状态，故障率也逐渐降至最低值。
2）、偶发故障或随机故障期的故障是由于使用不当、操作疏忽、润滑不良、维护欠佳、材料隐患、工艺缺陷等偶然原因所致，没有一种特定的失效机理主导作用，因而故障是随机的。
3）、机械长期使用后，零部件因磨损、疲劳，其强度和配合质量迅速下降而引起的，其损坏属于老化性质。
可靠性专业术语
可靠性专业术语可靠性reliability产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的能力。
维修性maintainability在规定条件下使用的产品在规定的时间内，按规定的程序和方法进行维修时，保持或恢复到能完成规定功能的能力。
有效性availability 可以维修的产品在某时刻具有或维持规定功能的能力。
耐久性durability产品在规定的使用和维修条件下，达到某种技术或经济指标极限时，完成规定功能的能力。
失效（故障）failure产品丧失规定的功能。
对可修复产品通常也称故障。
失效模式failure mode失效的表现形式。
失效机理failure mechanism 引起失效的物理、化学变化等内在原因。
误用失效misuse failure不按规定条件使用产品而引起的失效。
本质失效Inherent weakness failure产品在规定的条件下使用，由于产品本身固有的弱点而引起的失效。
早期失效early failure产品由于设计制造上的缺陷等原因而发生的失效。
偶然失效random failure产品由于偶然因素发生的失效。
耗损失效wear out failure产品由个老化、磨损、损耗、疲劳等原因引起的失效。
维修maintenance为保持或恢复产品能完成规定功能的能力而采取的技术管理措施。
维护preventlive maintenance为防止产品性能退化或降低产品失效的概率，按事前规定的计划或相应技术条件的规定进行的维修，也可称预防性维修。
修理corrective maintenance产品失效后，为使产品恢复到能完成规定功能而进行的维修。
可靠度reliability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。
可靠度的观测值observed reliabilitya．对于不可修复的产品，是指直到规定的时间区间终了为止，能完成规定功能的产品数与在该时间区间开始时刻投入工作的产品数之比。
产品可靠性基础知识
八、可靠性与维修性的常用度量
（一）可靠度
R(t ) N0 r(t ) N0
例：教材[例5.1-1]
（二）故障（失效）率
t
rt NStt
故障率的单位
1菲特（fit）=10-9/小时
当产品的故障服从指数分布，则故障率为常数，此时可靠度为：
Rtet
例：教材[例5.1-2]
（三）平均失效（故障）前时间（MTTF）
6．故障概率等级
A级（经常发生，大于总故障概率的0.2） B级（很可能发生，为总故障概率的0.1~0.2） C 级 （ 偶 然 发 生 ， 为 总 故 障 概 率 的 0.01~0.1 ） D级（很少发生，为总故障概率的0.001~0.01） E级（极不可能发生，小于总故障概率的0.001）
（一）FMECA的实施步骤
（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）定义产品及其功能和最低工作要求 （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）描述故障模式、分析原因及影响 （8）找出故障的检测方法 （9）找出预防措施 （10）确定严酷度 （11）确定故障概率等级 （12）填写FMEA表，绘制危害性矩阵
n
s NiGiQi i1
应力分析法预计公式：
（1） （2） （3）
p bEK
n
s Nipi i1
1
MTBFS S
四、故障模式、影响及危害分析
1. FMECA 2. FMECA包括FMEA和CA
FMEA CA
3. 故障模式 4. 故障影响
5．严酷度及其分类
I类（灾难性故障） II类（致命性故障） III类（严重故障） IV类（轻度故障）
潜在失效模式与效应分析(FMEA)的语言与常用术语
潜在失效模式与效应分析（FMEA）的语言与常用术语每一门学科都有它自己的语言。
本文将简单阐述在FMEA(Failure Mode and Effect Analysis，潜在失效模式和效应分析)中使用的术语以及在FMEA方法论中这些术语所表达的意思。
功能（Function）：指系统、设计、过程、组件、子系统和服务所必须完成的任务。
功能的意义对于理解整个FMEA过程非常重要。
功能的描述和表达必须简洁、准确和易于理解，不能用行业术语来描述功能。
推荐使用主动语态描述功能，主动词定义了功能的执行情况。
比如：润滑、定位、保持、保障等。
故障（Failure）：指问题、错误和受到关注和具有挑战性的事件。
故障是指系统、设计、过程、服务或子系统没有满足设计意图和功能。
设计意图通常是通过分析和评估用户的需求和期望来确定的。
具体进行分析的手段是质量功能展开（QFD）。
故障可以已知的或潜在的。
在FMEA实施的过程中特别值得注意的是，通过分析功能缺陷可以发现潜在故障，从这一点来说，FMEA正是发挥了预防作用。
Stamatis把不能满足用户需求的功能缺陷定义为故障，然而用户得到的产品或服务中总会有一些故障（错误），这是因为如下几点。
用户从不检测故障。
用户会发现故障，却不得不继续使用的原因是：1.没有其他的替代品；2.产品大体还能使用；3.制造商是处于垄断地位。
就使用来说，产品只要不出现明显的影响重要功能的故障，都是可以继续使用的。
以下是故障的一些示例：断裂，疲劳，噪声，生锈。
故障模式（Failure Mode）：指当故障发生的物理描述。
以下是故障模式的一些示例：开路，断裂，歪曲，未开孔，泄漏，脆裂，浮泡，粗糙，表面过热，破裂，溶蚀，过长/短，错误发票，沾污，接地，不重合，弯曲，偏轴，脱色，删漏，过大/过小，熔融，毛刺，粘合。
根据功能定义的复杂程度，某个故障模式可能含有不止一个等级，等级的关系如图所示。
故障原因（Cause of Failure）：故障发生的根本原因。
可靠性基本概念(术语)
以下是可靠性术语第一部分-基本概念1、基本概念
以下是可靠性术语第二部分-故障2、故障
以下是可靠性术语第三部分-维修3、维修
以下是可靠性术语第四部分-时间4、时间
以下是可靠性术语第五部分-可靠性和维修性参数5、可靠性和维修性参数
以下是可靠性术语第六部分-可靠性和维修性管理6、可靠性和维修性管理
以下是可靠性术语第七部分-可靠性和维修性设计7、可靠性和维修性设计
以下是可靠性术语第八部分-可靠性和维修性试验8、可靠性和维修性试验
以下是可靠性术语第九部分-其他术语9、其他术语。
可靠性基础知识介绍
表1：电子元件累计失效统计
序号 失效时间范围h 失效数 累计数r(t) 仍在工作数Ns R(t) F(t)
10
0
0
110
1
0
2 0～400
6
6
104
0.945 0.055
3 400～800
28344 800～来自2003771
5 1200～1600 23
94
6 1600～2000 9
103
7 2000～2400 5
382
=
=4.33/h
3
平均修复时间MTTR，是度量产品维修性的重 要指标。
8、贮存寿命 产品在规定条件下存储时，仍能满足规定质量 要求的时间长度，称为贮存寿命。产品出厂后 即使不工作，在规定的条件下存贮，产品也有 一个非工作状态的偶然故障率，非工作的偶然 故障率比工作故障率小的多，但贮存产品的可 靠性也在不断下降，因此，储存寿命是度量产 品存储可靠性的一个不可忽视的度量参数。
=1000+1500+2000+2200+2300 5
=1800h
λ(t)= 1 = 1 =0.00056/h
MTTF 1800
R(t)
e= 0.000561800 = e1
例：有100个不可修复的电子产品进行试验， 在500小时内，3个坏掉了，到600小时时，又 有2个坏掉了，求λ(t)在500小时这个时刻的故 障率？ 已知：t=500h, △t=600-500=100，△r(t)=2，
故障率趋于常数，A、B区是耗损期到来之前产 品的主要使用期。 出现的偶然故障，只能通过统计方法来预测。 ③耗损故障期 产品使用很长一段时间后，故障迅速上升，直 至极度。此时的故障主要由产品的老化、疲劳、 磨损、腐蚀等原因引起。 对耗损故障可通过实验数据分析耗损期到来的 起始拐点，并通过预防维修来延长产品的寿命。
IATF 16949术语定义
IATF 16949:2016质量管理体系术语和定义：1、常用AIAG（美国）核心工具五大手册1)APQP＆CP 产品质量先期策划与控制计划2)PPAP 生产件批准程序3)FMEA 潜在失效模式与后果分析4)MSA 测量系统分析5)SPC 统计过程控制2、PDCAPlan 计划→Do 实施→Check 检查→Act 行动3、CQI-9特殊过程：热处理系统评审4、MOP（管理过程）COP （顾客导向过程）SOP（支持过程）5、QMS（质量管理体系）6、ECN（工程更改）7、DOE（实验设计）8、PPM百万分之一9、PFMEA过程潜在失效模式与后果分析10、CP控制计划、WLS 标准作业指导书11、CSR（顾客特殊要求）12、CAM/CAD（计算机辅助设计数据）13、EDI（电子交换数据）14、CFT小组（跨部门小组）15、DFM/DFA制造设计/装配设计16、TPM全面生产维护17、OEE 设备综合总效率（Overall Equipment Effectiveness）18、MTBF 设备从本次故障到下次故障的平均间隔时间（Mean Tetween Between Faliure）整体运转时间/整体故障件数19、MTTR设备从故障发生起到修理结束，能够正常生产为止的平均处理时间（Mean Time To pair）故障1~4修理时间之和/4（整体故障件数）20、FMEA中简称：FE（失效后果）、FM（失效模式）、FC（失效原因），RMR（风险矩阵）、AP（行动优化级）21、Cgk检测设备能力、Cmk机械设备能力指数、Ppk初始过程能力指数、Cpk 过程能力指数22、PV（过程设计验证）23、DFSS、DFMA、FTA产品设计防错结果、故障树分析24、PFD 制造过程流程图、Layout 制造过程平面布置图25、MTTF 寿命、MTTM 可靠性MTTR 可服务性cycles test 耐久度26、IQC进货检验FQC出货检验27、JIT（准时化生产）28、DCR/DCN设计阶段工程变更申请/通知29、ECR/ECN 量产（服务）阶段工程变更申请/通知30、FIFO先进先出。
可靠性术语
可靠性术语
1、基本概念
以下是可靠性术语第二部分-故障2、故障
以下是可靠性术语第三部分-维修3、维修
以下是可靠性术语第四部分-时间4、时间
以下是可靠性术语第五部分-可靠性和维修性参数5、可靠性和维修性参数
以下是可靠性术语第六部分-可靠性和维修性管理
6、可靠性和维修性管理
以下是可靠性术语第七部分-可靠性和维修性设计
7、可靠性和维修性设计
7.1可靠性模型reliability model
下是可靠性术语第八部分-可靠性和维修性试验、可靠性和维修性试验。
从可信性的基本数学模型看“失效”与“故障”的联系和区别
工 作 ， … … ” 示 修 理 过 程 “ 表
面 ， 般 说 来 “失 效 ” “ 障 ”总 是 相 互 联 一 与 故 系 ， 为 因果 的。这 里还 要 说 一 下 “ 效 ” 互 失 与
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科技 术 语研 究
第 ４卷
第１ 期
２０ ０ ２年
好 “ 转 如 “ 障 ” 先 谁 后 ． 因 谁 果 的 问 题 。Ｉ 故 谁 谁 ＥＣ标 中 “ ” 坏 ” 化 的 相 对 速 度 ， 果 强 调 事 件 可 如 准《 信 性 与 服 务 质 量 术 语 》 可 是认 为 失 效 在 的 发 生 速 度 ， 以 译 为 失 效 率 ， 果 强 调 状 态 先 ． 障 在后 。它 的说 法是 “ 效 发生 后 ， 故 失 产 变 化 的速度 ， 以译 为 故 障 率 。这 里 需 要 说 可 只 品表 现为故 障 ” 和 “ 障通 常 是 产 品 本身 失 明 的 是 状 态 的变 化 实 际 上 就 是 一 个 事 件 ， ， 故 效 引起 的结果 ” 。但 也 有 一 种 观 点 认 为 是 故 有状 态 的变化 才 有 速 度 ， 态 本 身 是 没 有速 状
一
、
区 别 在 于 ， 效 是 事 件 ， 障 是 状 态 ” 笔 者 失 故 。 作 为可 信性 的基 本 数学 模 型 ， 们 选 取 我 认 为 “ 效 ” “ 障 ” 对 同 一 个 对 象 “ 品 失 与 故 是 产 某种 两状态 的可修 产品 。即该产 品只有 “ ” 好 不 能 完 成 规 定 功 能 ” 不 同 的 角 度 出发 而 得 从 （ 或称 为 能正常工作 ， 或称 为能 完 成规定 功 亦 出的两个概 念 。如 果从 产 品与外 界 的联 系出 能 ） “ ” 或 称 为 不 能 正 常 工 作 ， 或 称 为 和 坏 （ 亦 发 看问题 ， 看其 有没 有 完成 规 定 的功能 ， ， 那厶 不能 完成规 定功 能 ） 。产 品“ ” 坏 了后 即予 以 发生 了“ 丧失规 定功 能 ” “ 成 规定 功能 能 或 完 修理直 至恢复 到“ ” 好 的状 态 。这 类产 品 的可 力 的 中止 ” 是 发 生 了失 效 ； 果 从 产 品本 身 就 如 信 性 基 本 模 型 是 “ ” 坏 ” 状 态 交 替 发生 好 “ 两 着 眼 ， 其处 于什 么样 的状态 ， ，处 于 “ 看 那厶 不 的 随 机 过 程 ， 图 １所 示 ： 如 能执 行规 定功能 ” 的情 况就 是处 于故 障状 态 ０… Ｘ … … 一０ 一 ｘ… … ０一 根据 以上 的分 析 ， 者 认 为在 可信 性 工 程 技 笔 囝 １ 两状 态 可 修产 品 可 信性 基 本数 学 模型 术 中 ， 失效 ” “ 障 ” 一 个问 题 的两个 方 “ 与 故 是
名词解释-可靠性
概念：30（3*10）可靠性：对于不可修系统，产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的能力。
可靠度（Reliability ）：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，常以 R(t)表示。
平均寿命：失效前的工作时间，指该产品从开始使用到失效前的工作时间（或工作次数）的平均值，或称为失效前平均时间，记为MTTF （Mean Time To Failure ）。
失效率(故障率)：工作到某时刻时尚未发生故障（失效）的产品，在该时刻以后的下一个单位时间内发生故障（失效）的概率。
可靠寿命：可靠度为定值 R 时的工作寿命 T R 。
中位寿命：可靠度R=50%的可靠寿命特征寿命：可靠度 的可靠寿命。
系统：是为了完成某一特定功能，由若干个彼此有联系而且又能相互协调工作的单元组成的综合体。
串联系统：系统中任何一个单元失效，系统就失效，或者系统中每个单元都正常工作，系统才能完成其规定的功能，则称该系统为串联系统。
并联系统：只有当所有单元都失效，系统才丧失其规定功能，或者只要有一个单元正常工作，系统就能完成其规定的功能，这种系统称为并联系统。
串—并联系统：即由一部分单元先串联组成一个子系统，再由这些子系统组成一个并联系统。
并—串联系统：由一部分单元先并联组成一个子系统，再由这些子系统组成一个串联系统。
r/n 表决系统：组成系统的n 个单元中，至少有r 个单元正常工作系统才能正常工作，大于n-r 个单元失效，系统就失效。
可靠性分配（Reliability Allocation ）是指将工程设计规定的系统可靠度指标合理地分配给组成该系统的各个单元，确定系统各组成单元的可靠性定量要求，从而保证整个系统的可靠性指标。
等分配法：是对系统中的全部单元配以相等的可靠度的方法。
复杂度：指单元所含的重要零、部件（其失效会引起单元失效）的数目与系统中重要零、部件的总数之比。
重要度：指某个单元发生故障时对系统可靠性的影响程度，用第i 个单元故障引起的系统故障次数比单元故障总数表示。
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失效与故障1失效failure产品丧失完成规定功能能力的事件。
(GJB3385-98)产品终止完成规定功能的能力这样的事件。
(GB/T3187-94)功能单元完成规定功能能力的终止。
(ISO/IEC DIS2382-14-96)产品或产品部件不或不能完成预先规定功能的事件或不能工作的状态。
(MIL-STD-721C-81)产品任何部分不能按其性能规范要求运行的事件。
当超出规范所要求的最低值时，即超过了设计限制或超出了安全限度的范围就可能发生失效。
(防务采办术语-98)产品丧失规定的功能。
(JIS Z8115-81)(1) 一个功能单元执行其功能的能力的终止。
(2) 在特定限制下，系统或系统部件不在规定限度内执行所需功能的事件。
当碰到故障时可能产生失效。
(ANSI/IEEE STD 729-83)编者注：此定义也被国际标准化组织ISO所接受。
a. 功能部件执行其功能的能力的丧失。
b. 系统或系统部件丧失了在规定的限度内执行所要求功能的能力。
当遇到故障情况时系统就可能失效。
c. 程序操作背离了程序需求。
(GB/T11457-95)破坏产品能工作状态的事件。
(ГОСТ27.002-89)产品终止完成规定功能的能力的事件。
注1：产品失效后有故障。
注2：“失效”(Failure)是事件，不同于“故障”(Fault)，故障是状态。
www．可靠性.com 注3：本概念对由软件组成的产品是不适用的。
(ECSS-P-001A-96、IEC50(191))产品不能完成其规定功能的状态，失效是故障的功能体现。
(MIL-STD-1309C-83)导致有用的性能下降的产品的工作特性变化。
(MIL-STD-1309D-92)在规定条件下和规定范围内产品不能完成一项或一项以上要求功能的事件。
(MIL-STD-2155(AS)-85)2故障fault产品不能执行规定功能的状态。
预防性维修或其他计划性活动或缺乏外部资源的情况除外。
故障通常是产品本身失效后的状态，但也可能在失效前就存在。
(GB/T3187-94) 会引起功能单元降低或丧失完成规定功能能力的一种非正常状态。
(ISO/IEC DIS2382-14-96)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。
对某些产品如电子元器件、弹药等称失效。
(GJB451-90、GJB/Z91-97)失效的直接原因(即：不匹配、调整不当、缺陷等)。
(MIL-STD-721C-81)作为失效原因的状态。
(JIS Z8115-81)产品不符合技术规范和(或)设计(方案设计)文件规定的任一种要求的状态。
(ГОСТ27.002-89)(1) 致使一个装置、一个部件或一个元件没能按要求的方式使用的一种物理状态，例如，短路、断路、或间断连接；(2) 由于失调、调整不良、调不准或零件失效导致的性能下降；(3) 失效的直接原因(例如，调整不良、调不准、有缺陷等)。
(MIL-STD-1309D-92)1. 产品不能执行规定功能的状态。
预防性维修或其他计划性活动或缺乏外部资源的情况而没有能力则除外(对IEC50：92作修改)。
2. 产品内部的非计划事件或缺陷，其可以导致产品本身或其他相关设备一个或多个失效(IEC50：92)。
注1：故障通常是产品本身失效后的状态，但也可能在失效前就存在。
注2：产品可以包含有故障的单元，在一定的条件下说明产品本身缺陷(上述定义2)。
当这些条件出现，在组元内的缺陷将引起产品失灵，从而导致差错。
这种差错扩散到其他产品，同样也引起它们的失灵。
在失效出现后，就整个来说，产品有故障或处于故障状态(上述定义1)。
(ECSS-P-001A-96)(1) 导致功能单元不能执行所需功能的意外情况；(2) 软件中错误的表现形式。
一旦碰到故障，可能引起失效和出错。
(ANSI/IEEE STD729-83)a. 功能部件不能执行所要求的功能。
b. 在软件中表示error关于错误的解释。
如果遇到，它可能引起失效。
与隐错，缺陷(bug)同义。
注：error关于错误的解释是指：导致产生含有缺陷的软件的人为行动。
例如，遗漏或误解软件说明书中的用户需求，不正确的翻译或遗漏设计规格说明书中的需求。
(GB/T11457-95) 由于元器件失效、失调、调整和校准不当等造成的性能降低。
(MIL-STD-2155(AS)-85)编者注：在GJB451-90、GJB/Z91-97中不区分失效和故障。
3系统性失效systematic failure由某一固有因素引起，以特定形式出现的故障。
它只能通过修改设计、制造工艺、操作程序或其他关联因素来消除。
注：无改进措施的修复性维修通常不能消除其故障原因。
系统性故障可以通过模拟故障原因来诱发。
(GJB451-90)编者注：在GJB451-90中，此定义称为“系统性故障”。
肯定与某个原因有关的，只有通过修改设计或制造工艺、操作程序、文件或其他关联因素才能消除的失效。
无修改措施的修复性维修通常是不能消除这种失效原因。
这种失效可以通过模拟失效原因诱发。
(GB/T3187-94)4软件失效software failure由于软件的故障，在规定的/数据环境下不能执行预定的逻辑运算。
(防务采办术语-98)5单点失效single point failure引起产品故障的，且没有冗余或替代的工作程序作为补救的局部故障。
(GJB451-90)编者注：在GJB451-90中，此定义称为“单点故障”。
单点失效是导致一项产品完成任务的性能不可逆转地降低到合同规定水平以下的单一硬件失效或软件差错(产品发生单点失效的方式就是产品的单点失效模式)。
(MIL-STD-1543B-88)某产品的失效将导致系统的失效，且不能由贮备或代替的工作程序来补偿。
(MIL-STD-721C-81)6灾难性失效catastrophic failure导致人员伤亡或系统毁坏的故障。
(GJB451-90)编者注：在GJB451-90中，此定义称为“灾难性故障”。
既突然又彻底的一种失效模式，这种失效会导致丧失一项或多项基本功能。
(MIL-STD-1309D-92)导致产品损失的失效。
(MIL-STD-721C-81)7致命性失效critical failure使产品不能完成规定任务的或可能导致人或物重大损失的故障或故障的组合。
(GJB451-90、GJB/Z91-97)编者注：在GJB451-90中，此定义称为“致命性故障”。
可能导致人员伤亡、重要物件损坏或其他不可容忍后果的失效。
(GB/T3187-94)使产品不能完成规定功能的失效或失效组合。
(MIL-STD-721C-81)使产品不能完成规定任务或置人的生命于危险的失效或失效组合。
(MIL-STD-1309D-92)8偶然失效random failure产品由于偶然因素引起的故障。
只能通过概率或统计方法来预测。
(GJB451-90)编者注：在GJB451-90中，此定义称为“偶然故障”。
只能通过概率和统计方法来预计的失效，这适用于所有分布。
(MIL-STD-721C-81) 不能在绝对意义上预测其发生，而只能以概率或统计概念预测其发生的任何失效。
(MIL-STD-1309D-92)产品由于偶然因素引起的失效。
(GJB/Z91-97)9瞬时失效transient failure由于瞬时的或临时的外部因素(如输入电源的波动，环境温度变化过快，电磁波的影响等)，或由于系统内部的某些因素而引起的暂时失效。
(GJB3385-98、MIL-STD-1309D-92)10渐变失效gradual failure通过事前的检测或监测可以预测到的故障，它是由于产品的规定性能随寿命单位数增加而逐渐变化引起的。
对电子产品也称漂移失效(drift failure)。
(GJB451-90)编者注：在GJB451-90中，此定义称为“渐变故障”。
导致产品一个或几个参数值逐渐变化所造成的失效。
(ГОСТ27.002-89)产品规定的性能随时间的推移逐渐变化产生的失效。
这种失效通过事前的检测或监测是可以预测的，有时可通过预防性维修加以避免。
(GB/T3187-94)11间歇失效intermittent failure产品发生故障后，不经修理而在有限时间内自行恢复功能的故障。
(GJB451-90)编者注：在GJB451-90中，此定义称为“间歇故障”。
在一段有限时间内的失效，随后能在没有任何补救措施的情况下恢复其完成规定功能的能力。
(MIL-STD-721C-81)多次出现的并能自行消除的同一性质故障。
(ГОСТ27.002-89)12软失效soft failure性能超出规定范围，但又不足以导致功能完全丧失的失效。
(GJB3385-98、MIL-STD-1309D-92)共因失效common cause failure由于同一原因引起的多个产品的失效。
(根据参考文献24改写)多个产品的失效是由于某同一原因引起的。
(ECSS-Q-40A-96)13共模失效common mode failure由于同一失效模式引起的多个产品的失效。
注：共模失效是共因失效的一个特例。
(根据参考文献24改写)多个相同产品的失效起因于同一模式的失效。
注：共模失效是共因失效的一个特例。
(ECSS-Q-40A-96)14潜在失效potential failure指示产品或项目将不能完成规定功能的可鉴别的状态。
(GJB1378-92)编者注：在GJB1378-92中此定义称为“潜在故障”。
15隐蔽功能失效hidden function failure正常使用装备的人员不能发现的功能故障。
a. 正常情况下工作的产品，其功能的中断对正常使用装备的人员是不明显的。
b. 正常情况下工作的产品，需要使用时是否良好，对正常使用装备的人员是不明显的。
(GJB1378-92)编者注：在GJB1378-92中此定义称为“隐蔽功能故障”。
16重复失效pattern failure重复失效是指同一种零件在同样的或等效的使用方式中出现两次或两次以上的失效，且引起这些失效的基本机理相同，但这些失效的发生率与该零件预计的失效率不符。
(MIL-HDBK-781-87)17多重失效multiple failure多重失效是指同时发生的两个或两个以上的独立失效。
若故障检测期间发现两个或两个以上的零件失效但不能证实这些失效之间互相关联时，姑且视其为多重失效。
(MIL-HDBK-781-87)由连贯发生的两个或两个以上的独立故障所组成的故障事件，它可能造成其中任一故障不能单独引起的后果。
(GJB1378-92)编者注：在GJB1378-92中此定义称为“多重故障”。
18独立失效independent failure/primary failure不是由于另一产品故障引起的故障。