可靠性工程概述
电子产品中的可靠性工程是什么
电子产品中的可靠性工程是什么？
可靠性工程是一种系统工程方法，旨在通过系统地识别、分析和解决电子产品在设计、生产和使用过程中可能出现的故障和失效问题，以确保产品在规定的使用条件下能够稳定可靠地运行。
可靠性工程涉及到多个方面，包括以下几个主要内容：
可靠性设计：
在产品设计阶段就考虑产品的可靠性要求，采用可靠性设计方法和工具，优化产品结构、选用可靠的材料和元件，降低故障率和失效率。
可靠性测试：
进行可靠性测试和验证，通过实验、模拟和试验等方法，评估产品的可靠性水平，验证产品是否满足设计要求和用户需求。
故障分析：
对产品故障和失效进行分析和诊断，找出故障的根本原因和失效的机理，为改进产品设计和生产提供依据和建议。
可靠性预测：
利用可靠性理论和统计方法，对产品的寿命分布和可靠性指标进
行预测和评估，为产品的维修和维护提供参考依据。
寿命测试：
进行寿命测试和加速老化试验，模拟产品在不同环境条件下的使用情况，评估产品的寿命和可靠性。
质量控制：
加强产品质量控制和过程管理，确保生产过程的稳定性和一致性，减少产品的制造缺陷和质量问题。
通过实施可靠性工程，可以提高电子产品的可靠性和稳定性，降低产品的故障率和失效率，增强产品的竞争力和用户满意度，促进企业的可持续发展。
机械工程中的可靠性工程
机械工程中的可靠性工程机械工程作为一门应用科学，涵盖了从设计、制造到维护等多个环节。
在机械工程中，可靠性工程是一项至关重要的领域，它致力于提高机械系统的可靠性和可用性，减少故障率和维修成本。
本文将探讨机械工程中的可靠性工程，并介绍其在制造过程中的应用。
一、可靠性工程的概念和意义可靠性工程是一门研究如何设计和维护可靠系统的学科。
它关注系统的功能、性能和寿命，并通过分析和预测故障的发生概率和影响，提供有效的解决方案。
在机械工程中，可靠性工程的目标是确保机械系统在正常运行条件下能够达到其设计寿命，并在维护过程中最大程度地减少停机时间和维修成本。
可靠性工程的应用范围广泛，涉及到机械系统的设计、制造、测试和维护等方面。
它不仅关注单个零部件的可靠性，还考虑整个系统的可靠性。
通过使用可靠性工程的方法和工具，工程师可以评估系统的可靠性水平，识别潜在的故障源，并采取相应的措施来提高系统的可靠性。
二、可靠性工程在机械制造中的应用1. 可靠性设计可靠性设计是机械工程中可靠性工程的核心环节之一。
在机械系统的设计过程中，工程师需要考虑各种因素，如材料的选择、零部件的设计和装配方式等。
通过应用可靠性工程的方法，工程师可以评估设计方案的可靠性，并进行必要的改进。
例如，通过应用故障模式与影响分析（FMEA）方法，工程师可以识别潜在的故障模式和其对系统性能的影响。
然后，他们可以采取相应的措施来减少故障的发生概率，提高系统的可靠性。
2. 可靠性测试在机械制造过程中，可靠性测试是确保产品达到设计要求的重要环节。
通过对零部件和系统进行可靠性测试，工程师可以评估其性能和可靠性，并发现潜在的问题。
可靠性测试可以采用多种方法，如寿命试验、环境试验和可靠性增长试验等。
通过收集和分析测试数据，工程师可以评估系统的寿命和可靠性水平，并进行必要的改进。
3. 可靠性维护在机械系统的运行过程中，维护是确保系统可靠性的关键环节。
通过定期检查、预防性维护和故障分析等措施，工程师可以减少系统的停机时间和维修成本。
可靠性工程
分布函数 ：设X为随机变量，对任意实数χ，则称函数 F （χ）=P{X≤χ} 为随机变量X的分布函数。
二、可靠性统计基础知识
可靠性统计基础知识
1. 概率基础知识 2. 随机变量及其分布 3. 统计基础知识 4. 参数估计 5. 假设检验
1、概率基础知识
随机事件及其概率
随机实验:满足下列三个条件的试验称为随机试验； （1）试验可在相同条件下重复进行；（2）试验 的可能结果不止一个，且所有可能结果是已知 的；（3）每次试验哪个结果出现是未知的；随 机试验以后简称为试验，并常记为E。
失效率：失效率是工作到某时刻尚未失效的产品， 在该时刻后单位时间内发生失效的概率。一般记 为λ,它也是时间t的函数,故也记为λ(t),称为失效率 函数,有时也称为故障率函数或风险函数；它反映t 时刻失效的速率,也称为瞬时失效率。
一、可靠性工程概述
（三）浴盆曲线 对某一类产品而言，产品在不同的时刻有不同的失 效率（也就是失效率是时间的函数），对电子产品 而言，其失效率符合浴盆曲线分布 （如下图）：
威布尔分 布(Ⅲ型 极值分 布)W(k,a
,b)
3、统计基础知识
研究对象的全体称为总体或母体，组成总体的每个基本单位 称为个体。
（1）按组成总体个体的多寡分为：有限总体和无限总体；
（2）总体具有同质性：每个个体具有共同的观察特征，而 与其它总体相区别；
（3）度量同一对象得到的数据也构成总体，数据之间的差 异是绝对的，因为存在不可消除的随机测量误差；
可靠性工程基本理论
可靠性工程基本理论可靠性工程是一种工程学科，主要涉及如何对产品和系统的可靠性进行评估、设计和管理等。
可靠性工程的基本理论包括可靠性的定义、可靠性的特征、可靠性的评估方法、可靠性的设计原则和可靠性预测方法等。
1. 可靠性的定义可靠性是指产品或系统在规定条件下保持正常运行的能力。
从概率学的角度来看，可靠性是指产品或系统在规定时间内不出现故障的概率。
具体来说，可靠性可以用以下公式来表示：可靠性= (正常运行时间)/(正常运行时间+故障时间)2. 可靠性的特征可靠性具有以下几个特征：（1）可度量性：可靠性可以通过概率和统计方法进行量化和评估。
（2）时效性：产品或系统的可靠性是随着时间变化的，需要及时进行检测和更新。
（3）风险性：可靠性与风险直接相关，风险越高，可靠性要求越高。
（4）系统性：可靠性需要从整个系统的角度考虑，而非单个组成部分的可靠性。
3. 可靠性的评估方法可靠性评估方法主要包括故障模式和效应分析（FMEA）、故障树分析（FTA）、可靠性增长法（RAM）和可靠性试验等。
（1）故障模式和效应分析（FMEA）是一种从设计阶段就开始进行的预防性可靠性评估方法。
其主要思想是通过对每个零部件的故障模式和故障后果进行识别、分类和评估，推断出产品或系统的可靠性并采取相应的预防措施。
（2）故障树分析（FTA）是一种基于逻辑的可靠性评估方法。
它将故障模式和事件之间的因果关系表示为一棵树状结构，通过逐层分析和推断出故障的原因，进而评估产品或系统的可靠性。
（3）可靠性增长法（RAM）是一种逐步提高产品或系统可靠性的方法。
通过在产品或系统的使用过程中收集和分析故障数据，以修正设计和制造过程中不足之处，最终提高产品或系统的可靠性。
（4）可靠性试验是通过对样品进行一系列可靠性测试，从而评估产品或系统的可靠性。
常见的可靠性试验方法包括加速寿命试验、高温试验、低温试验、振动试验、冲击试验等。
4.可靠性的设计原则可靠性的设计原则包括下列几个方面：（1）原则上应对可能引起故障的所有因素（如环境因素）进行评估和控制。
可靠性工程知识点总结
可靠性工程知识点总结在可靠性工程中，有一些重要的知识点需要深入了解和掌握。
本文将对可靠性工程的一些关键知识点进行总结和介绍。
一、可靠性基础1. 可靠性定义可靠性是指产品或系统在规定条件下能够保持其功能的能力。
可靠性工程致力于提高产品或系统的可靠性，以确保其在使用过程中能够稳定可靠地运行。
2. 可靠性指标常见的可靠性指标包括：MTBF（Mean Time Between Failures，平均无故障时间）、MTTR（Mean Time To Repair，平均修复时间）、系统可靠度等。
这些指标可以帮助工程师评估产品或系统的可靠性水平，并进行改进和优化。
3. 可靠性工程的原则可靠性工程遵循一些基本原则，包括：从源头预防、持续改进、全员参与、数据驱动等。
这些原则可以帮助企业建立和维护高可靠性的产品或系统。
二、可靠性设计1. 可靠性设计思想可靠性设计是产品或系统的可靠性的根本保证。
它包括从设计阶段就考虑可靠性需求，选择可靠的零部件和材料，优化结构和工艺，提高系统容错性等。
可靠性设计思想是将可靠性纳入产品或系统整个生命周期的设计过程中。
2. 可靠性设计方法可靠性设计方法包括：FMEA（Failure Mode and Effect Analysis，故障模式与影响分析）、FTA（Fault Tree Analysis，故障树分析）、DFR（Design for Reliability，可靠性设计）等。
这些方法可以帮助设计人员分析和评估产品或系统的潜在故障模式和影响，并制定相应的改进措施。
3. 可靠性验证可靠性验证是验证产品或系统可靠性设计是否符合实际要求的过程。
它包括可靠性测试、可靠性评估、可靠性验证试验等。
可靠性验证可以帮助企业确认产品或系统的可靠性水平，并进行必要的改进和调整。
三、可靠性制造1. 可靠性制造要求可靠性制造是保证产品或系统在制造过程中能够保持设计要求的过程。
它包括制定严格的制造工艺和流程、选择合格的供应商和原材料、进行严格的工艺控制和巡检等。
工程的可靠性
工程的可靠性工程的可靠性是指工程在设计、制造、运营和维护中所具有的不发生失效的能力。
工程可靠性的提高对于确保工程的安全、可持续运营以及降低生产成本具有重要意义。
本文将探讨工程可靠性的定义、影响因素以及提高可靠性的方法。
一、工程可靠性的定义工程可靠性是从工程系统的角度来定义的，它包括工程系统的结构可靠性和功能可靠性两个方面。
1. 结构可靠性：指在承受预期设计荷载或使用条件下，工程结构不发生失效的能力。
结构可靠性的评估与工程结构的设计和建造密切相关，包括材料的选择、结构的设计和施工质量等因素。
2. 功能可靠性：指工程系统在设计要求的使用条件下能够持续满足规定的功能要求的能力。
功能可靠性评估考虑到工程系统的工作环境、工作状态、故障率和故障处理等因素。
二、工程可靠性的影响因素工程可靠性受到多个因素的影响，包括设计、制造、运营和维护等各个环节。
1. 设计因素：工程设计是决定工程可靠性的基础。
合理的工程设计应考虑荷载标准、材料选择、结构工艺、工艺布局以及使用环境等因素，确保工程结构和系统的稳定性和可靠性。
2. 制造因素：制造过程中的质量控制对工程可靠性有重要影响。
质量控制应包括原材料的选择、工艺控制以及产品检测等环节，确保制造出质量合格的工程产品。
3. 运营因素：工程在运营过程中的维护和管理对可靠性的保证起着重要作用。
定期的维护保养以及合理的运营管理可以延长工程寿命，减少故障和事故的发生。
4. 环境因素：工程所处的环境条件对可靠性有影响。
如气候、温度、湿度等环境因素都会影响工程结构和设备的性能和寿命。
三、提高工程可靠性的方法为了提高工程的可靠性，需要从设计、制造、运营和维护等方面综合考虑，并采取相应的措施。
1. 设计阶段：充分考虑荷载、环境以及使用条件，合理选择材料、结构和工艺，进行全面的安全性能评估，并进行适当的风险分析和故障预防措施。
2. 制造阶段：加强质量控制，确保工艺流程的稳定性和一致性，合理选择供应商，对原材料和产品进行严格的检测和测试。
01可靠性工程概述
2、试验出来？
3、开展可靠性工程得来？
产品的可靠性构成
零部件、材料 RI 设计技术 可靠性 制造技术 30% 40% 10%
Ru 储存、运输、安装、维修 20%
可靠性工程的基本方法
1、系统论证，明确产品的可靠性目标 2、制定产品的可靠性保证大纲，规定产品的可靠性要求
3、进行产品的可靠性设计、分配
国内在70年代首先在电子领域开始应用可靠性 工程。随后核能、航空航天也开始大范围开展 可靠性工程，取得良好效果
理论方面，在复杂系统可靠性计算方面有所突 破。（NP困难）
船舶领域
“七五”期间开始立项研究，主要以数据收集为
主；
“八五”期间开始了专题研究，基本解决了船舶
总体可靠性模型问题；
4、根据设计结果进行可靠性预计 5、根据预计结果进行必要的设计改进 6、进行产品的可靠性设计评审 7、在生产过程中进行严格的控制 8、在产品的使用过程中应有严格的岗位培训制度和维护保养制度 9、建立尽可能完善的故障记录制度和数据收集及质量反馈网
三、可靠性工程发展史
概念萌芽于第二次世界大战末
理论成型于20世纪50年代，标志为1957年6月
活动时远离基地，要求自身有较强的保障能力；
活动时间长，任务剖面复杂；
是一个可维修系统；
自动化程度相对较低，人的因素不容忽视；
批量小、统计定量困难。
开展船舶可靠性工程的目的
舰船的预定作战能力能够正常发挥
需要时能够正常出航
执行任务过程中能够正常完成战术动作
六、船舶可靠性工程的研究方法
可靠性工程
可靠性工程简介可靠性工程（Reliability Engineering）是一种发展于20世纪60年代的工程学科，旨在提高产品、系统或过程在规定时间内正常运行的能力。
可靠性工程的目标是通过识别和消除故障源，优化设计和维护流程，提高产品和系统的可靠性和可用性。
可靠性工程的重要性在当今高度竞争的市场环境中，产品和系统的可靠性变得越来越重要。
用户对产品和系统的可靠性要求越来越高，一旦出现故障，可能会导致严重的经济和声誉损失。
通过进行可靠性工程分析和实施相应的改进措施，可以帮助组织降低故障率，提高产品和系统的可靠性和安全性，增强竞争力。
可靠性工程的方法和工具故障模式和影响分析（Failure Mode and Effects Analysis，FMEA）故障模式和影响分析是一种用于确定和评估系统故障模式及其潜在影响的方法。
它通过分析故障模式和确定可能的影响，以确定哪些故障模式是最具风险的，并制定相应的预防和纠正措施。
可靠性数据分析可靠性数据分析是通过收集和分析产品或系统的可靠性数据，识别故障模式、计算故障率、评估可靠性指标等，从而评估产品或系统的可靠性。
常用的可靠性数据分析方法包括故障率分析、可靠度增长分析、可靠度预测和可靠度测试等。
可靠性测试可靠性测试是一种通过将产品或系统暴露在实际使用环境中或模拟实际使用环境的试验台上，以评估其可靠性和耐久性的方法。
通过可靠性测试可以发现产品或系统的设计缺陷，评估其在不同环境条件下的性能，并为改进设计和制造过程提供数据支持。
维护优化维护优化是通过分析维护活动的数据和指标，优化维护策略，提高设备的可靠性和可用性的方法。
维护优化可以帮助组织降低维护成本，提高设备的寿命和性能，减少故障率。
可靠性工程的应用领域可靠性工程广泛应用于各个行业和领域，包括制造业、航空航天、能源、交通运输、医疗设备等。
在这些领域，可靠性工程可以帮助组织降低实际故障率，提高产品和系统的可靠性和安全性，优化维护策略，降低维护成本。
可靠性工程的基本概念与模型
可靠性工程的基本概念与模型可靠性工程是一门应用工程学科，旨在提高产品、系统或服务的可靠性。
通过运用可靠性工程的原则和方法，可以降低故障率、延长使用寿命、提高性能稳定性，从而满足人们对产品可靠性的需求。
本文将介绍可靠性工程的基本概念和常用模型，帮助读者理解和应用可靠性工程。
一、可靠性工程的基本概念1.1 可靠性可靠性是产品或系统在特定环境下连续正常运行的能力。
它可以用概率来表示，通常以失效率来度量，即单位时间内发生失效的概率。
可靠性的增加可以提高产品的性能稳定性，减少故障对用户的影响。
1.2 故障故障是指产品或系统在特定条件下出现的不符合预期的功能、性能或质量的现象。
故障分为软故障和硬故障，软故障通常可以通过重启或软件升级来解决，而硬故障需要更换硬件部件或进行专业修复。
1.3 可靠性评估可靠性评估是可靠性工程的核心内容，旨在对产品或系统的可靠性进行量化分析。
通过搜集故障数据、运用统计学方法，可以计算出可靠性参数，如失效率、平均无故障时间等，从而为产品设计、改进和维护提供依据。
2.1 故障模式与失效分析（FMEA）故障模式与失效分析是一种常用的可靠性分析方法，通过识别产品或系统可能的故障模式和失效原因，评估其潜在风险和影响程度，从而采取相应的改进措施。
FMEA可以在设计阶段发现和解决潜在问题，提高产品的可靠性。
2.2 信赖度增长模型（RGA）信赖度增长模型是一种常用的可靠性增长预测方法，通过收集产品的实际寿命数据，对其进行分析和建模，预测未来产品的信赖度增长趋势。
RGA模型可以帮助制定产品维护策略、预防性维修计划，提高产品的可靠性和维修效率。
2.3 加速寿命试验（ALT）加速寿命试验是一种常用的可靠性验证方法，通过对产品在加速条件下的寿命试验，推断其在正常使用条件下的可靠性性能。
ALT模型可以帮助评估产品的可靠性指标，优化产品设计和制造工艺，提前发现潜在问题。
2.4 保障时间分析（MTA）保障时间分析是一种常用的系统可靠性分析方法，通过识别系统各个组成部件的失效模式和失效率，计算出系统的平均无故障时间（MTBF）、平均修复时间（MTTR）等指标。
可靠性工程
1、可靠性的定义：产品在规定的时间内，规定的条件下，完成规定功能的能力。
可靠度：产品在规定的时间内，规定的条件下，完成规定功能的概率。
它是时间的函数，记R（t),为可靠度函数的简称。
2、产品的质量指标：性能指标：产品完成规定功能所需要的指标。
可靠性指标（广义)：反映产品保持其性能指标的能力3、狭义可靠性，有效性，贮存寿命，三个指标合起来全面描述了产品寿命期内的性能稳定性，将其称为可靠性的三大指标。
4、在可靠性工程中，不可修复产品的寿命是指发生失效前的实际工作时间；可修复产品的寿命是指相邻两次故障间的工作时间，此时也成为无故障工作时间。
产品的寿命是随机变量。
1、一个系统由n个单元A1,A2,....An组成，当每个单元都正常工作时，系统才能正常工作；或者说当其中任何一个单元失效时，系统就失效。
我们称这种系统为串联系统。
可见，在这种情况下串联系统的不可靠度近似等于各单元的不可靠之和，因此可以近似求得系统可靠度。
由上述可见，串联系统的可靠性小于或至多等于各串联单元可靠性最小值，即提高串联系统可靠性的措施为：1）提高单元可靠性，即减小失效率；2）尽量减少串联单元数目；3）等效地缩短任务时间t。
2、一个系统由n个A1,A2,....An组成如只要有一个单元工作，系统就能工作，或者说只有当所有单元都失效时，系统才生效，我们称这种系统为并联系统。
值的提醒的是，当单元的寿命分布式指数分布时，即失效率为常数，串联系统的失效率仍是常数，但并联系统的失效率则不是常数，而是时间的函数。
由此可见，两个单元的串联系统可靠度最低，并联系统可靠性是表决系统在可靠性方面优越性不大。
为了提高系统的可靠性，还可以贮存一些单元，以便当工作单元失效时，立即能由贮备单元接替，这种系统称为贮备系统。
贮备系统一般有冷贮备（无载贮备），热贮备（满载贮备），和所谓温贮备（轻载贮备）之分。
热贮备单元在贮备中的失效率和工作时一样，冷贮备单元在贮备中不会失效，而温贮备单元的贮备失效率大于零而小于工作失效率。
可靠性工程每章基本概念及复习要点
复习要点：❖可靠性❖广义可靠性❖失效率❖MTTF（平均寿命）❖MTBF（平均事故间隔）❖维修性❖有效性❖修复度❖最小路集及求解❖最小割集及求解❖可靠寿命❖中位寿命❖特征寿命❖研究可靠性的意义❖可靠性定义中各要素的实际含义❖浴盆曲线❖可靠性中常见的分布❖简述串联系统特性❖简述并联系统特性❖简述旁联系统特性❖简述r/n系统的优势❖并－串联系统与串－并联系统的可靠性关系❖马尔可夫过程❖可靠性设计的重要性❖建立可靠性模型的一般步骤❖降额设计的基本原理❖冗余(余度)设计的基本原理❖故障树分析优缺点广义可靠性：包括可靠性、维修性、耐久性、安全性。
可靠性:产品在规定时期内规定条件规定的时间完成规定功能能力。
耐久性：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，完成规定功能能力。
安全性：产品在一定的功能、时间、成本等制约条件下，使人员和设备蒙受伤害和损失最小的能力可靠度R(t)：产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的概率累积失效概率F(t)：也称不可靠度，产品在规定条件下和规定时间内失效的概率失效概率密度f(t)：产品在包含t的单位时间内发生失效的概率失效率λ(t):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。
基本：实验室条件下。
应用：考虑到环境，利用，降额和其它因素的实际使用环境条件下。
任务：元器件在执行任务期间，即工作条件下的基本不可修产品平均寿命MTTF：指产品失效前的平均工作时间可修MTBF：指相邻两次故障间的平均工作时间，称为平均无故障工作时间或平均故障间隔时间维修性：在规定的条件下使用的可维修产品，在规定的时间内，按规定的程序和法进行维修时，保持或恢复到能完成规定功能的能力维修度M(t)：是指在规定的条件下使用的产品发生故障后，在规定的时间(0，t)内完成修复的概率。
修复率μ(t)：修理时间已达到某一时刻但尚未修复的产品在该时刻后的单位时间内完成修理的概率。
可靠性工程的研究与应用
可靠性工程的研究与应用可靠性是衡量产品或系统在一段时间内按照预期功能进行工作的能力的一个概念。
在现代工业制造和生产的领域扮演着至关重要的角色。
这是因为它仅仅关注一个组件发生故障的特定概率，却能极大地影响整个产品系统的工作效率和使用寿命。
可靠性的概念体现在可靠性工程中，同时也是计算机科学和其他领域的基础。
如今，可靠性工程的研究和应用已经不仅限于产品和系统，而扩展到了物联网、人工智能、云计算等领域。
可靠性工程概述可靠性工程是一门交叉学科，它涉及到多个学科领域，如机械工程、电子工程、计算机科学、数学和物理学等等。
它的主要目标是确保制造的产品或系统尽可能长时间内工作。
为了实现这一目标，可靠性工程师必须设计出一个完全不易被破坏的产品。
这就需要进行各种各样的试验，测量商品的各个方面性能，以了解其长期可靠性。
有一些常用的可靠性指标，包括平均无故障时间（MTBF），故障率，平均维修时间（MTTR）和可靠性功率。
MTBF 是在给定条件下，无法预测的故障出现的平均时间。
故障率是指单位时间内组件故障的数量。
MTTR 表示修复产品或系统所需要的平均时间。
最后，可靠性功率是指在特定条件下产品稳定工作的时间占总运行时间的比例。
可靠性工程的应用可靠性工程在各种领域中都得到了广泛的应用。
例如，可靠性工程在制药和医疗领域中，确保药品和医疗设备的质量和安全至关重要。
在航空航天领域中，可靠性工程被广泛应用于确保不同航空器的操作安全。
此外，在石化、汽车、电力和电信等诸多领域，可靠性工程也被广泛应用，以确保各种系统可靠地工作。
物联网、云计算和人工智能领域比以往任何时候都更依赖可靠性工程。
如今，物联网已经成为生产力新时代的代名词。
物联网中的大量设备需要确保安全且可靠地进行通信连接。
而这些设备的嵌入式技术，网络安全、系统架构等问题，都正需要可靠性工程的帮助。
另外，人工智能和机器学习的发展也需要极度可靠的算法和架构，而可靠性工程便是解决这些挑战的一个重要方式。
2024版可靠性工程师手册培训
2024/1/30
12
失效模式与影响分析（FMEA）
识别潜在失效模式
分析产品各组成部分可能发生的 失效模式。
确定风险等级
根据失效影响的大小和发生概率， 确定每种失效模式的风险等级。
分析失效影响
评估每种失效模式对系统功能、 安全性、经济性等方面的影响。
2024/1/30
制定预防措施
针对高风险失效模式，制定有效 的预防措施和应急预案。
可靠性工程师手册培训
2024/1/30
1
目 录
2024/1/30
• 可靠性工程概述 • 可靠性工程师职责与技能 • 产品可靠性设计与分析 • 过程控制与质量保证 • 试验、评估与改进策略 • 案例分析与实践经验分享 • 培训总结与展望
2
01
可靠性工程概述
2024/1/30
3
可靠性定义与重要性
2024/1/30
解决方案
采取设计改进、元器件替换、电磁兼容 性设计等措施，提高航电系统的可靠性。
2024/1/30
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成功经验总结与启示
重视可靠性设计
在产品设计阶段就充分考虑可靠性因素，采用成 熟的设计方法和经验，减少设计缺陷。
加强工艺控制
制定严格的工艺规范和控制流程，确保产品制造 过程中的质量和可靠性。
ABCD
定期对质量保证体系进行内部审核和 外部评估，及时发现并改进存在的问 题。
19
05
试验、评估与改进策略
2024/1/30
20
可靠性试验类型及目的
环境应力筛选试验
通过施加环境应力，激发产品潜在缺陷，以便在早期阶段发现并排除。
2024/1/30
可靠性增长试验
可靠性工程概论
可靠性工程
可靠性工程技术 可靠性管理
日本以民用产品为主，大力推进机械可靠性的应用研究。
可 靠 性 工 程 的 基 本 内 容
1、 可 靠 性 基 本 理 论
2、 可 靠 性 设 计
3、 可试 靠验 性
4、 制造
集合论与逻辑代数； 图论与随机过程； 系统工程与人素工程学； 环境工程学与环境应力分析； 试验及分析基础理论。
热设计、 防潮、腐蚀、盐雾、
机械可靠性研究的历史
1980年， E.B.Haugen出版了比较全面的概率机械设计专 著。
20世纪70年代，美国将可靠性设计技术引入汽车、发电 设备、拖拉机和发电机等机械产品中。
20世纪70、80年代，Cambou等人提出了概率有限元法 计算复杂结构强度。
20世纪80年代，引入模糊数学描述强度—应力的关系， 计算模糊可靠度。
可靠性工程概论
质量的定义
质量：产品、过程或服务满足规定要求 的特征和特征的总和。
1°产品的性能是否达到满足功能要求 的各项技术指标。
2°在工作中能否继续满足功能要求， 即技术指标保持程度和产品损坏情况。
质量与可靠性关系
从广义质量观看，质量涵盖可靠性 从狭义的质量观看，就是“符合性质量”
可靠性毕竟与狭义的质量管理还是有很大区别的，质量 出了问题，往往批次性很强
可靠性是更深层次的与设计、工艺相关的根本性 问题。
有些企业对于可靠性工程有一种错误观念，认为可靠性 工程是质量部门的事情，而设计部门却很少人员参与。
产品的可靠性是在设计阶段就已经决定了 在用户使用过程中，均是“可靠性”问题
迫切需要研究可靠性的原因
1．产品的可靠性与企业的生命、国家的安全紧 密相关。 2．产品性能的优化、结构的复杂化要求有很高 的可靠性。 3．产品更新速度的加快，使用场所的广泛性、 严酷性，要求有很高的可靠性。 4．产品竞争的焦点是可靠性。 5．大型产品的可靠性是一个企业、一个国家科 技水平的重要标志。
可靠性工程在产品设计中的运用
可靠性工程在产品设计中的运用可靠性工程是一种将系统和产品设计与可靠性要求相结合的方法。
通过分析和评估设计决策的影响，可靠性工程可以提高产品的可靠性和性能。
本文将探讨可靠性工程在产品设计中的应用，并介绍其中的关键步骤和技术。
一、可靠性工程的概述可靠性工程是一门研究如何在设计过程中确保产品在规定时间内正常运行的学科。
它的目标是通过系统性的方法来提高产品的可靠性，从而减少故障和修复成本，增加用户满意度。
二、可靠性工程在产品设计中的步骤1. 可靠性需求分析在产品设计之前，首先需要清楚产品的可靠性需求。
这些需求可以来自于客户的要求、市场调研和法规要求等。
可靠性需求分析的目的是明确产品在特定条件下需要满足的可靠性指标，例如可靠性水平、故障率和寿命等。
2. 可靠性设计规划可靠性设计规划确定了如何满足可靠性需求的具体方法和计划。
在这一阶段，需要确定可靠性目标、设计要求和可靠性验证方法等，以确保设计过程中的可靠性控制。
3. 可靠性评估和分析可靠性评估和分析是可靠性工程中非常关键的一步。
通过使用可靠性工具和技术，如故障模式与影响分析（FMEA）、可靠性块图、可靠性试验和可靠性预测等，可以评估设计的可靠性和确定潜在的故障模式。
4. 可靠性改进在可靠性评估和分析的基础上，需要进行可靠性改进。
通过对设计进行优化、引入冗余设计和改善供应链等措施，可以提高产品的可靠性。
5. 可靠性验证最后一步是对产品进行可靠性验证。
通过进行可靠性试验和故障模式验证等，可以验证产品是否满足可靠性要求，并且能够在设计寿命内稳定运行。
三、可靠性工程的关键技术1. 故障模式与影响分析（FMEA）FMEA是一种系统性的方法，用于识别和评估潜在的故障模式，并确定其对系统性能和功能的影响。
通过使用FMEA，可以识别潜在的风险并提前采取措施进行改进。
2. 可靠性预测可靠性预测是通过建立数学模型来预测产品的可靠性水平和寿命。
通过对产品设计和使用环境进行分析，可以提前预测产品的寿命和故障率，以指导设计改进和优化。
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可靠性工程概述
内部资料注意保密
课程时间：
大概要1.5小时
课程目的：
1、了解可靠性工程的发展历程和国外可靠性的开展情况
2、熟悉可靠性的基本概念
3、对可靠性工程有一个整体认识
4、了解公司可靠性设计流程及可靠性工作在公司的情况
课程主要内容：
1、国外的可靠性发展现状及可靠性工程所涉及到的一些基本概念。
2、可靠性工程系统简要介绍
3、公司的可靠流程的基本介绍
目录
可靠性的发展历程
接受
、217
90年
年
代
需要解决的问题
国外可靠性开展情况－－国际可靠性专业协会
国外可靠性开展情况－－朗讯
美国FCC自动报告管理信息系统（ARMIS）
发布的联邦服务质量数据
朗讯5ESS交换机，每年由于供应商原因造成的故障（中断）时间只有10秒，可靠性性能比竞争者高出三至四倍，比5ESS自己去年的记录高出50%以上，也是历史上唯一连续4年保持每个系统每年中断时间小于30秒的交换机，其可靠性达到6个9，即99.9999%。
系统年故障时间的行业标准是“五个9”，即正常工作时间达到99.999％，相当于每个系统每年故障时间5分钟。
国外可靠性开展情况－－CISCO
系统可用度：99.999%～99.9999%
年中断时间：5min～0.5min
严重故障的检测率：100％
主备板的倒换成功率：90％～99％
Always-On Availability for Multiservice Carrier Networks，，1999
国外可靠性开展情况－－BELL试验室相关可靠性标准
国外可靠性开展情况－－BELL对交换机可靠性的指标要求
目录
可靠性基本概念－－质量与可靠性的关系
可用性可靠性
维修性
可用性（Availability ）：要用时就可用。
是在要求的外
部资源得到保证的前提下，产品在规定的条件下和规定的时间区间内可执行规定功能状态的能力。
可用度A ＝
MUT MUT ＋MDT
其中：MUT －－mean up time 平均可用时间 MDT －－mean down time 平均中断时间
年中断时间Downtime ＝（1－A ）×8760×60（min/year ）TSD －Total System Downtime ，全部系统停机时间PSD －Patial System Downtime ，局部系统停机时间ILD －Individual Line Downtime
，每条用户线的停机时间ITD －Individual Trunk Downtime ，每条中继停机时间LFR －Line Failure Rate ，用户线故障率TFR －Trunk Failure Rate ，中继故障率
可靠性基本概念－－软件可靠性
可靠性基本概念－－维修性
维修性（Maintainability ）：指的是产品维修的难易程
度，通常定义为产品在规定的时间和规定的人员技术水平下，用规定的程序与方法、在给定的维修级别下，进行维修时能保持或恢复规定状态的能力。
也称为可维修性、可维护性。
可用性可靠性
维修性
MTTR （mean time to repair
）：平均修复时间u ：修复率，u ＝1/MTTR
维修性设计包括：简化设计，可达性，标准化和互换性，模块化，防差错设计与识别标志，测试性和诊断技术，人和环境因素、静电危害和防护，不工作状态的维修性。
可靠性基本概念－－可用性与可靠性、维修性的关系
可靠性基本概念－－产品缺陷的放大效应
可靠性基本概念－－寿命周期费用
可靠性设计的目的：寻找全寿命周期费最小的点！
目录
可靠性工作内容－－可靠性工作
可靠性工作
可靠性管理
组织机构建立与职责确定目标规划
制定流程规范，监督控制培训教育
信息收集与交换
平台建设与框架技术建立基础技术与工程技术研究用户服务与保障
技术支持
故障审查与组织
其他
可靠性工程
可靠性定性定量要求
建立可靠性模型
制定可靠性设计准则
系统可靠性设计
降额设计、余度设计、简化设计
动态设计、容差设计
潜在通路分析（SCA）
气候环境防护设计
热设计
静电防护设计
软件可靠性设计
FMEA、FTA
环境应力筛选试验（ESS）
可靠性增长试验、鉴定验收试验
建立故障报告纠正措施系统（FRACAS）其他
可靠性工作内容－－相关可靠性工作在公司的执行部门
可靠性工作内容－－产品开发流程中的可靠性工作
投板试制
可靠性工作内容－－可靠性工作流程
可靠性工作内容－－可靠性工作流程
可靠性工作内容－－可靠性设计规范
可靠性工作内容－－常用的可靠性设计方法
可靠性工作内容－－常用的可靠性设计方法
FMEA
可靠性工作内容－－器件工作应力可靠性审查
总结。