可靠性数据的收集与分析(课堂PPT)

在研制阶段，可靠性数据分析用于对所进行的各项可靠性试 验的试验结果进行评估，以验证试验的有效性。如进行可靠性 增长试验时，应根据试验结果对参数进行评估，分析产品的故 障原因，找出薄弱环节，提出改进措施，以求产品可靠性得到 逐步增长。研制阶段结束进入生产前，应根据可靠性鉴定试验 的结果，评估其可靠性水平是否达到设计的要求。
可靠性数据的收集与分析
1
说明
❖ 项目要求：系统故障信息统计及分析；
❖ 也就是：故障数据的收集和分析，即可靠性数据 的收集与分析
目录
1. 概述 2. 可靠性数据的收集 3. 可靠性数据分析的基本概念和 方法 4. 无故障数据的可靠性分析 5. FRACAS简介
概述
❖ 什么是可靠性数据分析 ❖ 可靠性数据分析的目的和任务 ❖ 可靠性数据分析的工程意义 ❖ 可靠性数据分析的主要内容 ❖ 可靠性数据分析的基本方法
❖根据可靠性数据进行产品的可靠性分析及可 靠性参数评估。
❖ 装备或产品的可靠性验证。
可靠性数据的来源
可靠性数据来源贯穿与产品设计、制造、试验、使 用、维护的整个过程。 (1)研制阶段
可靠性试验、可靠性评审报告； (2)生产制造阶段
可靠性验收试验，制造、装配、检验记录，元器件、 原材料的筛选与验收记录，返修记录； (3)在产品使用阶段
可靠性数据分析的工程意义
❖ 在开发研制阶段
收集分析同类零部件的失效数据可以为产品的改进 和定型提供科学的依据；
❖ 在生产制造阶段
定期抽取样品进行试验，可以动态反映产品的设计 和制造水平，有利于产品质量的控制；
❖ 在产品使用阶段
收集分析产品的实际使用和维修数据，真实反映 产品的可靠性水平，可以为老产品的改进和新产品的 研发提供最为权威的信息。
可靠性数据分析的主要内容
❖单元1 可靠性的数据分析和可靠性评估
❖
系统可靠性评估与综合
2
❖ 机械可靠性分析和评估
根据单元的故障数据，运用各种统计推断的
❖可修3 系统的可靠方性法，数给据出分单元析的和可靠评性估水平的定量估计，
若单元的可靠性符合某种分布规律（如二项、
❖ 单元及系统的可指用数、性正评态估、对数正态、威布尔等），应给
❖可靠性数据分析贯穿于产品研制、
试验、生产、使用和维修的全过程
在投入使用的早期，应特别注意使用现场可靠 性数据的收集，及时进行分析与评估，找出产品的 早期故在障投及入其批主生要产原后因应，根进行据改验进收或加强质量管理， 加试强验可的靠数性据筛评选估，可可靠大性大降，低检产验品其的早期故障率， 提生高产产工品艺的水可平靠能性否。保使证用中产应品定所期要对产品进行可靠 性求分的析可和靠评性估。，对可靠性低下的产品进行改进，使 之达到设计所要求的指标。
试验数据
❖定数1 截尾试验
n
2
n
3
2
2
1
1
t1 t2 t3
t4
(a)
tr t (a) 无替换 (b) 有替换
t1 t2 t3
(b)
n -- 参加试验的样品数 r -- 规定的故障数
ti -- 故障样品的故障时间
tr t
试验数据
❖定时1 截尾试验
n
nቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2
3
2
2
1
1
t1 t2 t3
t4
(a)
tr t0 t (a) 无替换 (b) 有替换
t1 t2 t3
(b)
n -- 参加试验的样品数 t0 -- 规定的试验时间 ti -- 故障样品的故障时间 r -- 故障的样品数
tr t0 t
现场数据
❖反映1 了产品真实的使用条件及环境剖面 ❖ 波动较大 ❖随机2 删失
3
现场数据
寿命、故障发生时 间、故障发生次数 均为随机变量
❖ 时效性和可追溯性
不同的寿命阶段产 生不同的可靠性数 据，反映了产品不 同阶段的可靠性水 平。
不同的阶段，产品的 工作条件和环境不同， 产品的状态也不同。
试验数据
❖数据1 质量好，一般较完整、准确 ❖ 范围可以来自可靠性试验、寿命试验或加速
寿命2 试验，也可来自功能试验、环境试验、 定期3 试验或综合试验 ❖ 一般是截尾数据
如飞机的现场试飞、导弹 的现场靶试、鱼雷的各种 海试、船舶的航行试验、 列车的运行试验以及装备 的实际使用
可靠性数据的特点 一、收集数据需要代价，
比如试验费用；二、可
靠性数据分析结果对可
靠性工作的开展具有很
飞机的飞行小时，火
高的指导价1值。
❖时间性
车、汽车的行驶里程， 发动机的循环次数
❖随2 机性 ❖有3 价性
故障数据、维护、修理记录及退役报废记录。
可靠性数据的来源
如产品的可靠性增长试 验、可靠性摸底试验、 可靠性鉴定试验、可靠
性1验收试验等
通常所指的可靠性数据主要从两方面得
2
到，其一是从实验室进行的可靠性试验中得
到；其3 二从产品实际使用现场得到。从实验 室得到的数据叫试验数据，而现场得到的数
据则叫现场数据。
❖根据可靠性数据提供的信息，改进产品的设 计，1 制造工艺，提高产品的固有可靠度，并 为新技术的研究，新产品的研制提供信息。
❖根据2 现场使用提供的数据，改进产品的维修 性，使产品结构合理，维修方便，提高产品 的使3 用可用度。
❖根据可靠性数据预测系统的可靠性与维修性， 开展系统的可靠性设计和维修性设计。
目录
1. 概述 2. 可靠性数据的收集 3. 可靠性数据分析的基本概念和 方法 4. 无故障数据的可靠性分析 5. FRACAS简介
可靠性数据的收集
❖ 可靠性数据的来源及特点 ❖ 试验数据和现场数据 ❖ 可靠性数据的收集要求和程序 ❖ 故障数据的判定及记录 ❖ 地铁6号线TCMS数据的收集
收集可靠性数据的目的
概述
❖可靠性：产品在规定的时间内和规定的条件下， 完成规定功能的能力。
❖可靠性数据分析：可靠性数据分析是通过收集系 统或单元级产品在研制、试验、生产和维修中所 产生的可靠性数据，并依据系统的功能或可靠性 结构，利用概率统计方法，给出系统所要求的各 种可靠性数量指标的定量估计。
可靠性数据分析的目的和任务
出分布参数的各种估计。
机械可靠性主要是研究在应力强度模型下， 产品的可靠性分析及评估。因此，机械可 靠性数据分析与评估的主要问题是由应力 强度信息及试验信息确定机械结构可靠性 估计值或估计区间的方法。
可靠性数据分析的基本方法
❖ 故障/寿命分布分析与统计推断
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❖主次2 分析 ❖ Bay3es分析
❖ 随机过程分析