【学习课件】第二章可靠性基本概念与参数体系
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可靠性基本概念PPT培训课件
医疗设备行业对可靠性的要求也非常高，因为医疗设 备的故障可能会导致患者的治疗失败或造成额外的伤 害，同时也会给医疗机构带来经济和声誉损失。因此 ，医疗设备行业在可靠性工程方面也投入了大量的人 力和物力，以确保设备的可靠性和稳定性。
06
提高产品可靠性的方法与 技巧
设计阶段提高可靠性的方法
冗余设计
降额设计
01
确保团队成员对可靠性目标有清晰的认识，并能够通过具体指
标进行衡量。
制定实现目标的计划和措施
02
根据可靠性目标，制定详细的实施计划，包括资源分配、时间
安排和责任分工等。
监控目标实现过程
03
定期评估目标的实现进度，及时发现和解决存在的问题，确保
目标的顺利达成。
可靠性数据收集与分析
建立数据收集机制
确定需要收集的可靠性数 据类型、来源和频率，建 立可靠的数据收集机制。
生产阶段提高可靠性的方法
严格的质量控制
通过严格的质量控制，确保每 个组件或系统都符合设计要求
和规格。
环境应力筛选
通过在生产阶段施加环境应力 ，如温度、湿度、振动等，以 检测和剔除潜在的不合格产品 。
过程控制
通过控制生产过程中的关键参 数，确保每个产品的性能和质 量都符合要求。
人员培训
对生产人员进行培训，提高他 们的技能和意识，以确保产品
航天器的可靠性和安全性。
医疗设备行业
医疗设备行业是可靠性工程的重要应用领域之一。随 着医疗技术的不断发展，医疗设备已经成为医疗保健 的重要组成部分。医疗设备的可靠性和稳定性直接关 系到患者的治疗效果和生命安全。在医疗设备行业中 ，可靠性工程涉及到设备的设计、生产、检测和维修 等多个环节，旨在确保设备的质量和性能稳定可靠， 提高医疗保健的质量和效率。
2_基本概念和参数体系
北京航空航天大学工程系统工程系
事件
使用方法事件使用方法
生产生产验收验收装卸和公路运输装卸和
公路运输
装卸和铁路运输
装卸和铁路运输装卸和空运装卸和空运装卸和船运装卸和船运装卸和后勤支援运输（最坏路线）装卸和后勤支援运输（最坏路线）有遮蔽存贮，帐篷，圆屋顶
有遮蔽存贮，帐篷，圆屋顶无遮蔽存储无遮蔽存储工作准备阶段工作准
备阶段发射阶段
发射阶段调整状态调整状态导弹处于战斗位置
导弹处
于战斗位置
发射后第一个动作发射后第一个动作
飞行阶段
飞行阶段命中目标
命中目标生产阶段
生产阶段后勤阶段
后勤阶段运输
运输储存/后勤阶段
储存/后勤阶段使用阶段
使用阶段准备阶段
准备阶段任务阶段任务阶段发射段
发射段惯性飞行段
惯性飞行段下降段
下降段主
动段主动段
年幼体弱年富力强年老体衰
Conceptions & Parameters of Reliability。
第二章__可靠性的基本概念
2.3 可靠性尺度
表示产品总体可靠性水平高低的各种可靠性指
标称为可靠性尺度。
2.3.1 可靠性概率指标及其函数 1. 可靠度与失效概率
可靠度可定义：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，通常以“R”表示。考虑到它是时间的函数，又 可表示为R（t） ，称为可靠度函数。 如果用随机变量T表示产品从开始工作到发生失效或故障的 时间，则该产品在某一指定时刻t的可靠度为：
tr
r
失效率是产品可靠性常用的数量特征之一，失效率愈高，则 可靠性愈低。失效率的单位用单位时间的百分数表示。例如：
1 -1。比如，某型号滚动轴承的失 效率为 % 10 3 h 1 , km，次 λ(t)=5*10-5/h，表示105个轴承中每小时有5个失 效，它反映 了轴承失效的速度。
f (t ) F (t ) R(t ) f (t ) d ln Rt (t ) R(t ) R(t ) R(t ) 1 F (t ) dt
0 R(t ) e
( t ) dt
t
——可靠度函数R(t)的一般方程
说明：
(1)R(t)，F(t)，f (t)，λ(t)可由1个推算出其余3个。 (2)R(t)，F(t)是无量纲量，以小数或百分数表示。 f(t)， λ(t)是 有量纲量。 当λ(t)为恒 定值时：
① 早期失效
一般为产品试车跑合
λ(t )
早期失效期
偶然失效期
阶段。由于材料缺陷、制造工艺缺 陷、检验差错等引起。出厂前应进 行 严格的测试，查找失效原因，并 采取 各种措施，发现隐患，纠正缺 ② 正常运行期
损耗失效期
机械产品
λ=常数
电子产品
tm t
可靠性基本概念、参数体系及模型建立
主要内容 第三局部：可靠性模型建立
可靠性模型建立
概述
系统是由相互作用和相互依赖的假设干单元结合成的具 有特定功能的有机整体
系统的各种特性可以采用多种模型加以描述
原理图：反映系统及其组成单元之间物理上的连接与组 成关系
功能框图及功能流程图：反映系统及其组成单元之间功 能关系
可靠性模型：反映系统及其组成单元之间故障逻辑关系
常见：
合同参M T数B F M T B C F
定义：合同中使用的易于考核度量的可靠性要求，从产 品制造方的角度评价产品可靠性水平,采用固有可靠性值
常见：
可靠性参数体系
可靠性参数间的相关性：使用参数和合同参数之间进行转换
平均故障间隔时间和平均故障间隔飞行小时
产品工作时间 TBF/TMFHBF 飞行时间 =S/F
可靠性根本概念
寿命剖面与任务剖面
➢寿命剖面：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
关键因素：事件、事件顺序、持续时间、环境和工作方式 包含一个或多个任务剖面，分为后勤和使用两个阶段 产品指标论证时就应提出
任务剖面：产品在规定任务这段时间内所经历的事件和环境的 时序描述
主要内容 第二局部：可靠性参数体系
可靠性参数体系
可靠性参数分类：从完成规定功能和减少用户费用角度 根本可靠性参数 定义：产品在规定条件下，无故障的持续时间或概率 含义：反映产品对维修人力费用和后勤保障资源的要求 要点：T B F统计T B M所有T M F H寿B F 命T B 单R 位和所有故障 常见： 任务可靠性参数 定义：产品在规T B定C F 的P任M C 务剖面中完成规定功能的能力 含义：反映产品完成任务的能力
Rt F t 1
第二章 可靠性基本概念
n(t) (Nn(t))t
式中 (t) ——故障率； n(t)——t 时刻后，t 时间内故障的产品数；
Nn(t)—残存产品数，即到t时刻尚未故障的产品数。
失Hale Waihona Puke 率问题• 失效率是概率值么？ • 失效率有量纲么？ • 失效率和失效密度之间有什么关系？
失效率的单位
对于低故障率的元部件常以 109 /h 为故障率的单位，称之为菲 特（Fit）。
命。
• 解：由题意知：N＝100，n(1000)=5,
t 2 h , 0 n ( 1 0 ) 0 1 , T 0 1 6 h 0 0
根据前面公式： R(100)0950.95 F(100)0 5 0.05
100
100
f(10) 001 515 0/h (10 )01 0 5.2 6 1 50 /h
– 为了保持产品的可靠性而采取的措施 – 实际的维修工作，包括检查、修理、调整和更
换零部件等
可靠性与经济性的关系
• 经济性
– 主要指研制产品的投资费用 – 可靠性越高，投资费用越高 – 可靠性越高，维修费用和停工损
失越少 – 考虑成本的极小值
可靠性指标
可靠性指标：衡量可靠性的定量化尺度，也是描绘产品可 靠性特性的参数
能的事件或状态，称之为故障。
故障的表现形式，叫做故障模式。 引起故障的物理化学变化等内在原因，叫做故障机理。
• 不可修产品（如电子元器件）：失效
• 产品的故障按其故障的规律可以分为两大类：
–偶然故障 –渐变故障
可靠度及可靠度函数
• 可靠度R(t)及可靠度函数
产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规 定功能的概率称为可靠度。依定义可知，可靠度 函数R(t)为：R(t)到t时试 刻验 仍的 在产 正品 品 常总 工 数 N数 作 Nn(的 t)
式中 (t) ——故障率； n(t)——t 时刻后，t 时间内故障的产品数；
Nn(t)—残存产品数，即到t时刻尚未故障的产品数。
失Hale Waihona Puke 率问题• 失效率是概率值么？ • 失效率有量纲么？ • 失效率和失效密度之间有什么关系？
失效率的单位
对于低故障率的元部件常以 109 /h 为故障率的单位，称之为菲 特（Fit）。
命。
• 解：由题意知：N＝100，n(1000)=5,
t 2 h , 0 n ( 1 0 ) 0 1 , T 0 1 6 h 0 0
根据前面公式： R(100)0950.95 F(100)0 5 0.05
100
100
f(10) 001 515 0/h (10 )01 0 5.2 6 1 50 /h
– 为了保持产品的可靠性而采取的措施 – 实际的维修工作，包括检查、修理、调整和更
换零部件等
可靠性与经济性的关系
• 经济性
– 主要指研制产品的投资费用 – 可靠性越高，投资费用越高 – 可靠性越高，维修费用和停工损
失越少 – 考虑成本的极小值
可靠性指标
可靠性指标：衡量可靠性的定量化尺度，也是描绘产品可 靠性特性的参数
能的事件或状态，称之为故障。
故障的表现形式，叫做故障模式。 引起故障的物理化学变化等内在原因，叫做故障机理。
• 不可修产品（如电子元器件）：失效
• 产品的故障按其故障的规律可以分为两大类：
–偶然故障 –渐变故障
可靠度及可靠度函数
• 可靠度R(t)及可靠度函数
产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规 定功能的概率称为可靠度。依定义可知，可靠度 函数R(t)为：R(t)到t时试 刻验 仍的 在产 正品 品 常总 工 数 N数 作 Nn(的 t)
可靠性概念ppt课件
可靠性研究的重点，在于延长正常工作期 的长度。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
故障率曲线分析
(c)损耗时期：零件磨损、陈旧，引起设备故障 率升高。如能预知耗损开始的时间，通过加强 维修，在此时间开始之前就及时将陈旧损坏的 零件更换下来，可使故障率下降，也就是说可 延长可维修的设备与系统的有效寿命。
作的产品数之比。λ(t)可由下式表示。
(t) 1 dNf (t)
Ns(t) dt
式中dNf (t)为d t时间内的故障产品数。
(7-6)
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
设计、制造、加工、装配等质量薄弱环 节。早期故障期又称调整期或锻炼期， 此种故障可用厂内试验的办法来消除。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
故障率曲线分析
(b)正常工作期：在此期间产品故障率低而且 稳定，是设备工作的最好时期。在这期间内产 品发生故障大多出于偶然因素，如突然过载、 碰撞等，因此这个时期又叫偶然失效期。
故障率的单位一般采用10-5小时或10-9小时 (称10-9小时为1fit)。
故障率也可用工作次数、转速、距离等。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
故障率曲线分析
(c)损耗时期：零件磨损、陈旧，引起设备故障 率升高。如能预知耗损开始的时间，通过加强 维修，在此时间开始之前就及时将陈旧损坏的 零件更换下来，可使故障率下降，也就是说可 延长可维修的设备与系统的有效寿命。
作的产品数之比。λ(t)可由下式表示。
(t) 1 dNf (t)
Ns(t) dt
式中dNf (t)为d t时间内的故障产品数。
(7-6)
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
设计、制造、加工、装配等质量薄弱环 节。早期故障期又称调整期或锻炼期， 此种故障可用厂内试验的办法来消除。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
故障率曲线分析
(b)正常工作期：在此期间产品故障率低而且 稳定，是设备工作的最好时期。在这期间内产 品发生故障大多出于偶然因素，如突然过载、 碰撞等，因此这个时期又叫偶然失效期。
故障率的单位一般采用10-5小时或10-9小时 (称10-9小时为1fit)。
故障率也可用工作次数、转速、距离等。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
第2讲 可靠性
名称 符 号 最大失效率 （1/h） 名 称 符 号 最大失效率 （1/h）
亚五 级 五级 六级 七级
Y W L Q
3×10-5
1×10-5 1×10-6 1×10-7
八 级 九 级 十 级
B J S
1×10-8 1×10-9 1×10-10
2.2 区别与联系
浴盆曲线
失效密度函数 失效率函数 四个函数的联系
(t )
n f (t t ) n f (t ) n s (t ) t
n f (t ) n s (t ) t
失效率单位： 失效率的常用单位有：%/小时，%/千小时，菲特等。其中， 菲特是失效率的基本单位，1Fit=10-9/h，它表示1000个产品工 作100万小时后，只有一个失效。 失效率等级： GB1772-79《电器元器件失效率试验方法》规定，我国电子 器件失效率共分为7级，如表1—1所示。 表1—1 电子元器件失效率
2.3 寿命指标
平均寿命
寿命方差
可靠性寿命
中位寿命
特征寿命
2.4 四种分布
正态分布（重点）
对数正态分布 威布尔分布（重点，核心） 指数分布
第2讲 可靠性特征量与参数体系
2.1 可靠性特征量
产品的质量指标有很多种。性能指标，即产品完成规定功能所需要的指标。
产品还有另一类指标，即可靠性指标。它反映产品保持其性能指标的能力。 表示和衡量产品的可靠性的各种量或各种数量指标，统称为可靠性特征量。 一类为以概率指标表示的：有可靠度函数，累积失效分布函数，失效密度函 数，失效率函数等；另一类为以寿命指标表示的：有平均寿命，寿命标准差， 可靠寿命，中位寿命，特征寿命等。对于可维修的产品，还有维修性特征量， 如平均维修时间，可维修度和有效度等。
亚五 级 五级 六级 七级
Y W L Q
3×10-5
1×10-5 1×10-6 1×10-7
八 级 九 级 十 级
B J S
1×10-8 1×10-9 1×10-10
2.2 区别与联系
浴盆曲线
失效密度函数 失效率函数 四个函数的联系
(t )
n f (t t ) n f (t ) n s (t ) t
n f (t ) n s (t ) t
失效率单位： 失效率的常用单位有：%/小时，%/千小时，菲特等。其中， 菲特是失效率的基本单位，1Fit=10-9/h，它表示1000个产品工 作100万小时后，只有一个失效。 失效率等级： GB1772-79《电器元器件失效率试验方法》规定，我国电子 器件失效率共分为7级，如表1—1所示。 表1—1 电子元器件失效率
2.3 寿命指标
平均寿命
寿命方差
可靠性寿命
中位寿命
特征寿命
2.4 四种分布
正态分布（重点）
对数正态分布 威布尔分布（重点，核心） 指数分布
第2讲 可靠性特征量与参数体系
2.1 可靠性特征量
产品的质量指标有很多种。性能指标，即产品完成规定功能所需要的指标。
产品还有另一类指标，即可靠性指标。它反映产品保持其性能指标的能力。 表示和衡量产品的可靠性的各种量或各种数量指标，统称为可靠性特征量。 一类为以概率指标表示的：有可靠度函数，累积失效分布函数，失效密度函 数，失效率函数等；另一类为以寿命指标表示的：有平均寿命，寿命标准差， 可靠寿命，中位寿命，特征寿命等。对于可维修的产品，还有维修性特征量， 如平均维修时间，可维修度和有效度等。
02可靠性工程讲义第二章
2.3 维修性及其特征量
由此式M ( ) 表示从 0开始到某一时刻 以内 完成维修的概率， 是对的累积概率， 是的非降函数2.3 维修性及其特征量
2.3 维修性及其特征量
dM ( ) m( ) （单位时间内产品被修 复的概率） d 1 dM ( ) m( ) 修复率 ( ) 1 M ( ) d 1 M ( )
n(t t ) n(t ) lim lim t 0 (t ) = t 0 N n(t )t
(t )
(t )
瞬时失效率（或简称失效率）：
2.2 可靠性特征量
平均失效率（用 (t ) 表示时）
（0，t）： (t ) =
1 t
(t )dt
0
2.2 可靠性特征量
2.失效率（t） 工作到某时刻t时尚未失效或故障的产品， 在t时刻以后的下一个单位时间内发生失效 或故障的概率。
设有N个产品从t=0时开始工作。
2.2 可靠性特征量
2.2 可靠性特征量
按定义：观测值t内（平均失效率）：
1 n(t t ) n(t ) = N n (t ) · t
0
R(t )dt
0
0
R(t )dt
1
（当 R e
t
（指数分布），
）
例3: 求前例1产品的平均寿命。 解：
例4：求前例2的MTTF。 解：当R(t)=0所有产品全部，先求出R(t)=0所 对应的时间，
=0，求出t=8，
2.2 可靠性特征量
4.可靠寿命、中位寿命、特征寿命 1 R ( R（逆函数） ) R R(t ) 可靠寿命 t R
《可靠性参数》课件 (2)
基于可靠性参数的数据分析，可以制 定更合理的维修策略和决策，包括备 件管理、设备更换等。
可靠性参数的评估方法
1 参数估计方法
参数估计方法包括最大似然估计、贝叶斯估计等，可以从样本数据中对可靠性参数进行 估计。
2 参数分布模型
参数分布模型是将可靠性参数建模为概率分布函数的方法，包括指数分布、Weibull分布 等。
可靠性参数的计算方 法？
可靠性参数通常通过实验 和数据分析来计算，数据 可以来自可靠性试验、使 用情况统计等。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
可靠性参数的分类
故障率参数
故障率是指单位时间或单位使 用次数内发生故障的概率。它 能够描述产品在实际使用时的 稳定性。
故障间隔时间参数
故障间隔时间是指两次故障之 间的时间间隔。它能够描述产 品寿命和可靠性维护策略的制 定。
维修时间参数
维修时间是指修复故障所需的 时间，包括排除故障、更换零 部件、重新调试等。
可靠性参数在工程中的应用
1
产品设计与开发
可靠性参数可用于指导产品设计和开
故障诊断与预防
2
发，包括可靠性分析、优化设计等。
可靠性参数能够帮助快速准确地发现
和修复故障，也可以通过预防性维修
和维护来延长产品寿命。
3
维修策略与决策
可靠性参数的实例分析
电子产品的可靠性参数分析
以手机为例，通过故障率和寿命分析，可以确定更换周期和售后服务方案等。
机械产品的可靠性参数分析
以汽车为例，通过故障间隔时间和维修时间分析，可以制定定期保养和更换部件的计划。
结论
可靠性参数是产品质量和可靠程度的重要指标，也是进行故障诊断和维修的基础。掌握可靠性参数的分 类、应用和评估方法，可以帮助您更好地应对产品开发和维护中的挑战。
可靠性基本概念与参数体系xinconcept
2019/6/7
18
主要内容
可靠性基本概念 可靠性参数体系
2019/6/7
Introduction to
19
Reliability_Conception & Parameter
可靠性基本概念—可靠性
可靠性
产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的能力。
产品可靠性定义的要素是三个“规定”:
“规定条件”、“规定时间”、“规定功能”
2019/6/7
Introduction to Reliability
20
Engineering_Conception
故障及其分类
故障及其分类 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，称之为故障。
故障的表现形式，叫做故障模式。 引起故障的物理化学变化等内在原因，叫做故障机理。
长征运载火箭—中国可靠性研究的代表
2019/6/7
16
三、机械可靠性设计发展
我国机械产品的可靠性工作正在普及推广中，相继颁布 了一批机电产品的可靠性指标，并限期考核。仪表、汽车的 可靠性技术研究与应用，先行了一步，已获得成效。机械可 靠性设计将得到更为广泛的应用和发展。
从1986年起，机械部已经发布了六批限期考核机电产品可靠性指标 的清单，前后共有879种产品已经进行可靠性指标的考核 1990年11月和1995年10月，机械工业部举行了两次新闻发布会，先 后介绍了236和159种带有可靠性指标的机电产品 1992年3月国防部科工委委托军用标准化中心在北京召开了“非电 产品可靠性工作交流研讨会” 2005年GJB450改版，增加机械可靠性内容
2019/6/7
6
有关可靠性的早期工作
可靠性基本概念与参数体系
可靠性参数的评估方法分类
基于概率的方法：如概率密度函数、 概率分布函数等
基于实验的方法：如可靠性实验、 加速寿命试验等
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
基于统计的方法：如统计分析、统 计推断等
基于仿真的方法：如计算机仿真、 数学模型仿真等
可靠性参数的评估步骤
确定评估目 标：明确需 要评估的可 靠性参数如 MTBF、 MTTR等。
维护阶段：通过可靠性参数制 定维护计划延长产品使用寿命
可靠性参数在产品维修中的应用
预测维修周期：通过可靠性参数预测产品的维修周期合理安排维修计划 评估维修成本：根据可靠性参数评估维修成本优化维修方案 确定维修策略：根据可靠性参数确定维修策略如预防性维修、预测性维修等 提高维修效率：通过可靠性参数提高维修效率减少停机时间提高生产效率
可靠性基本概念
可靠性的定义
指产品在规定的条 件下和规定的时间 内完成规定功能的 能力
包括产品的可靠性、 可用性、可维护性 和安全性等方面
衡量产品可靠性的 指标有MTBF（平 均无故障时间）、 MTTR（平均修复 时间）等
提高产品可靠性是 提高产品质量和竞 争力的重要手段
可靠性的重要性
确保产品或系统 的安全性和稳定 性
安全参数：如数据安全、网络安全、系统 安全等
经济参数：如成本、收益、投资回报率等
社会参数：如用户满意度、社会影响等
可靠性参数的选取原则
相关性：参数应与产品的可靠性密切相关 独立性：参数之间应相互独立避免重复计算 可测量性：参数应易于测量和量化 稳定性：参数应具有稳定性不易受外界因素影响 实用性：参数应具有实际应用价值能够指导产品设计和改进 综合性：参数应能够综合反映产品的整体可靠性水平
2_基本概念和参数体系(2011)
退化型
如老化、腐蚀、磨损等
松脱型
如松动、脱焊等
失调型
如间隙不当、行程不当、压力不当等
堵塞或渗漏型
如堵塞、漏油、漏气等
功能型
如性能不稳定、性能下降、功能不正常等
2011-9-13
Conceptions & Parameters of Reliability
5
故障及其分类（按其规律分）
必然故障
例如设计错误、材料选错、工艺不当、生产条件恶化等将导致 整批产品出现故障，即这种故障具有必然性。
2011-9-13
Conceptions & Parameters of Reliability
6
故障及其分类(按其后果分)
致命性故障
使产品不能完成规定任务或可能导致人或物 重大损失的故障或故障组合。 影响任务的完成。
偶然故障
由于偶然因素引起的故障，只能通过概率统计方法来预测。 偶然故障的发生概率是由产品本身的材料、工艺、设计所决定
的。
渐变故障
通过事前的检测或监测可以预测到的故障。 由产品的规定性能随使用时间（循环、次数等）增加而逐渐衰
退而引起。 电子产品：漂移故障 预防为主：掌握故障发展规律，预防故障的发生。
2
可靠性基本概念——可靠性定义
产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的能力。
规定条件：包括使用时的环境条件和工作条件。
规定时间：指产品规定了的任务时间。
时间单位： 期：年、月、日、时、分、秒…… 频：工作次数（继电器）、循环次数（发动机）…… 另：行使里程（车辆）……
要确定产品规定的环境条件和规定的任务时间，必须对产品的寿命剖面 和任务剖面进行分析研究。
如老化、腐蚀、磨损等
松脱型
如松动、脱焊等
失调型
如间隙不当、行程不当、压力不当等
堵塞或渗漏型
如堵塞、漏油、漏气等
功能型
如性能不稳定、性能下降、功能不正常等
2011-9-13
Conceptions & Parameters of Reliability
5
故障及其分类（按其规律分）
必然故障
例如设计错误、材料选错、工艺不当、生产条件恶化等将导致 整批产品出现故障，即这种故障具有必然性。
2011-9-13
Conceptions & Parameters of Reliability
6
故障及其分类(按其后果分)
致命性故障
使产品不能完成规定任务或可能导致人或物 重大损失的故障或故障组合。 影响任务的完成。
偶然故障
由于偶然因素引起的故障，只能通过概率统计方法来预测。 偶然故障的发生概率是由产品本身的材料、工艺、设计所决定
的。
渐变故障
通过事前的检测或监测可以预测到的故障。 由产品的规定性能随使用时间（循环、次数等）增加而逐渐衰
退而引起。 电子产品：漂移故障 预防为主：掌握故障发展规律，预防故障的发生。
2
可靠性基本概念——可靠性定义
产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的能力。
规定条件：包括使用时的环境条件和工作条件。
规定时间：指产品规定了的任务时间。
时间单位： 期：年、月、日、时、分、秒…… 频：工作次数（继电器）、循环次数（发动机）…… 另：行使里程（车辆）……
要确定产品规定的环境条件和规定的任务时间，必须对产品的寿命剖面 和任务剖面进行分析研究。
可靠性基本概念与参数体系
2019/9/16
30
寿命特征
可靠寿命:指给定的可靠度所对应的产品工作时间。 使用寿命:指产品在规定的使用条件下，具有可接 受的故障率的工作时间区间。
R(t)
(t)
R*
*
tr
t
可靠寿命
t
t
使用寿命
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寿命特征
首次翻修期限（首翻期）:指在规定条件下，产品从开 始使用到首次翻修的工作时间和（或）日历持续时间。 翻修是指把产品分解成零部件，清洗、检查，并通过修 复或替换故障零部件，恢复产品寿命等于或接近其首翻 期的修理。 翻修间隔期限:指在规定条件下，产品两次相继翻修间 的工作时间、循环次数和（或）日历持续时间。 总寿命:指在规定条件下，产品从开始使用到规定报废的 工作时间、循环次数和（或）日历持续时间。 贮存期限:在规定条件下，产品能够贮存的日历持续时 间，在此时间内，产品启封使用能满足规定要求。
F(t) r(t) N0
显然，以下关系成立：
R(t)F(t)1
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可靠度函数与累积故障分布函数的性质
R(t)与 F (t) 的性质如下表 所示：
取值范围 单调性 对偶性
R (t )
[0，1] 非增函数
1 F(t)
F (t)
[0，1] 非减函数
1 R(t)
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可靠性基本概念—可靠性
可靠性 产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的能力。
产品可靠性定义的要素是三个“规定”:
“规定条件”、“规定时间”、“规定功能”
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Introduction to Reliability
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《可靠性参数》 (2)幻灯片
寿命剖面
寿命剖面
– 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。它包含一个或多个任务剖面。通常把产品的寿命剖面 分为后勤和使用两个阶段。
使
贮
用
任
采包运存运发贮运务运维运报
购装输检输送存输剖输修输废
测
检
面
测
后勤阶段
使用阶段
图 寿命剖面内的事件
寿命剖面
一般装备大局部时间处于非任务状态，在非任务期间 由于装卸、运输、贮存、检测所产生的长时间应力也 会严重影响产品的可靠性。因此，寿命剖面对建立系 统可靠性要求是必不可少的。
36 C
温 14 min24s
度
30C
（ 10
20 min 16s
C
）
-20
-40
41C 20 min16s
24 C 20min 23s
高 12
度
（ 公 里 ）
Ma=0.673
6 15min Ma=0.582 300m 19min48s
9150m
Ma=0.69 14min30s 14000m
Ma=0.584 22min36s
故障及其分类
产品的故障按其后果可以分为 致命性故障 使产品不能完成规定任务或可能导致人或物重大损失的故障或故障
组合。 非致命性故障 不影响产品完成规定任务或导致人或物重大损失的故障或故障组合
。 致命性故障是的发生将影响任务的完成，而非致命性故障的发生不
影响任务的完成，但会导致非方案的维修和保障需求 按统计特性可以分为独立故障与附属故障 独立故障：不是由另一产品故障引起的故障。 附属故障：由另一产品故障引起的故障称为附属故障。 在进展产品的故障次数统计时，只统计产品本身的独立故障。