矿业系统可靠性教学课件-k2_讲义

中国矿业大学工业工程系
15
系统的工作部件失效并不能引起系统的不可靠
▪ 失效判据（或失效标准）: 为了判断失效，必须制定判断失效的技术 指标.
为了研究系统失效的规律，以下面的实 验为例进行分析。
2020/10/13
中国矿业大学工业工程系
16
例2-1 测得某型号的N=110（个）集成电路块的失 效时间（从开始工作到失效之间的时间）如表21所示。此表是对所测得的数据进行了初步整理， 按从小到大的顺序排列后，再进行分组处理，比
2020/10/13
中国矿业大学工业工程系
2
工程中变异的特点
▪ 零部件供应商可能在某个过程中做了小的改 动。而导致了可靠性方面的大变化(更好或更 坏）可能是有意的或意外的，可能是已知的 或未知的。
▪ 零部件可能是根据诸如尺寸或其他可测量参 数的准则选样的，这并不符合大多数统计方 法所基于的统计正态分布假定
2020/10/13
中国矿业大学工业工程系
10
正态分布?相同的平均值和标准差
2020/10/13
中国矿业大学工业工程系
11
结论
▪ 1.大部分有关统计过程控制的教科书 和教学都强调把工态分布的应用作为 制作图表和决策的基础.
▪ 2.对处于临界应力使用条件下的机械 零件(如飞机和民用工程结构零件)有 着典型的设计规定，都要求在最大预 计应力和预计强度的较低的3σ值之间 一定要有一个安全系数.(极值分布)
2020/10/13
中国矿业大学工业工程系
13
➢ 环境造成系统失效可分为两类：
① 永久性损坏，如机械损坏
② 功能故障。所谓功能故障指系统的各种功 能出现不利的变化，或受环境条件的影响 功能不能正常发挥，一旦外界条件变好， 系统功能仍能恢复。
2020/10/13
中国矿业大学工业工程系
14
➢据失效的性质，系统失效又可以分为两类:
（1）突然失效。 在大多数情况下，元器件 的机械或电器的失效是突然发生的，称为 突然失效。突然失效通常使系统完全丧失 规定的功能。
（2）退化失效。 由于老化而使得元器件、 材料的参数逐渐变化而引起的失效，称为 退化失效。退化失效多半仅仅使系统的输 出特性变坏，而系统可以继续保持工作能 力。
2020/10/13
如为分频为率8）组，，记计第算每组组的中频i的率失为效数，据再的除n个i 以数总（数称N
即得该组的频率 ，列f表i * 如表2-2所示。
2020/10/13
中国矿业大学工业工程系
17
表2-1 110个集成块的失效时间数据
160 200 260 300 350 390 450 460 480 500
▪ 变异可能是大变异，而不仪仅是连续的；例 如．电平这样的参数可能在一个范围内变化， 也可能变到零
2020/10/13
中国矿业大学工业工程系
4
▪ 计工者程、中制的造变者异、很操大结作程者论度及上维是修由者人)所(如引设起
的这一事实。必须总要把人的因素考虑进 去，必须重视能动性、培训、管理
▪ 牢记：在任何应用统计方法处理科学 和工程问题的过程中，所有的因果关系最 终都在科学理论、工程设计、过程或人的 行为等方面有所解释。我们必须去寻求变 异的原因，因为只有了解原因，才算真正 地受控。
2020/10/13
中国矿业大学工业工程系
6
变异是正态分布的吗
1.截尾数据:零件尺寸、人体尺寸
2020/10/13
中国矿业大学工业工程系
7
2.选择的结果:产品的分类销售
2020/10/13
中国矿业大学工业工程系
8
3.倾斜的数据
2020/10/13
中国矿业大学工业工程系
9
4.双峰数据:人为的调整
510 530 540 560 580 600 600 610 630 640
650 650 670 690 700 710 730 730 750 770
770 780 790 800 810 830 840 840 850 860
870 880 900 920 920 930 940 950 970 980
2020/10/13
中国矿业大学工业工程系
5
变异的类型
▪ 确定性的或因果性的
▪ 功能性的。它包括诸如操作程序改变、人为 错误、校准误差等的影响之类的关系．原理 上这些关系是可以被考虑到的．但是经常并 非如此．而因果关系并不总是易于识别或量 化的
▪ 随机性的。是各种过程和使用条件的固有变 异性的影响。它们可被认为是当所有确定性 的和功能性的原因已经被排除后，所遗留的 无法解释的变异。（难于解释的变异）
第二章 常用的寿命分布 ▪ 第一节 统计方法在可靠性中应
用的前提 ▪ 第二节 可靠性特征量 ▪ 第三节 常用的寿命分布 ▪ 习题
2020/10/13
中国矿业大学工业工程系
1
传统的假设
▪变异的性质(平均、扩展等) 不随时间改变．
▪以特定的方式分布，可用 一个数学源自文库数。即大家都 知道的统计正态分布来描 述；
990 1000 1000 1010 1030 1040 1050 1070 1070 1080
1100 1100 1130 1140 1150 1180 1180 1180 1190 1200
1200 1210 1220 1230 1240 1240 1260 1260 1270 1290
1290 1300 1330 1380 1400 1430 1450 1490 1500 1500
▪ 某个过程或参数可能随时间连续地或周期性 地变化，故在其一时间获取的统汁数字与其 他时间获取的统汁数字可能并不相关
2020/10/13
中国矿业大学工业工程系
3
▪ 某些变异就性质而论往往是确定性的：如弹 簧的变形是力的函数，对这种情况运用统计 技术不一定总是很适合的；
▪ 工程中的变异可能会难于进行数学处理。例 如：自动凋温器失效会导致某个过程以不同 于通过早期测量确定的方式变化，或者操作 人员或测试人员也有可能出现失误
▪ 3.达到高质量的所谓的“6σ”方法
2020/10/13
中国矿业大学工业工程系
12
第二节 可靠性特征量
▪ 一、系统失效分布函数 ➢ 系统（复杂产品）:是完成特定功能的综合体，
是若干协调工作部件的有机组合。
➢ 工作部件:是具有可靠性的数量指标、具有被独 立地加以考虑的系统的组合部分
➢ 系统失效 :系统丧失规定的功能