可靠性工程基础知识课件
可靠性基础知识
可靠性基础知识研究可靠性的意义对于产品来说, 可靠性问题和人身安全, 经济效益密切相关 . 因此, 研究产品的可靠性问题, 显得十分重要 . 非常迫切 .1) 提高产品可靠性, 可以防止故障和事故障的发生, 尤其是避免灾难性的事故发生 .86 年1 月28 日, 美航天飞机” 挑战者号” 由于 1 个密封圈失效, 起飞76S 后爆炸, 其中7 名宇航员丧生, 造成12 亿美元的经济损失;92 年我国发射” 澳星号” 时由于一个小小零件的故障, 发射失败, 造成了巨大的经济损失和政治影响到 .2) 提高产品的可靠性, 能使产品总的费用降低 . 提高产品的可靠性, 首先要增加费用, 如选用好的元器件, 研制部分冗余功能的电路及进行可靠性设计、分析、实验，这些都需要经费。
然而，产品可靠性的提高使得维修费及停机检查损失费大大减小，使总费用降低。
3 ）提高产品的可靠性，可以减少停机时间，提高产品可用率，一台设备可顶几台用，可以发挥几倍的效益。
美国GE 公司经过分析认为，对于发电、冶金、矿山、运输等连续作业的设备，即使可靠性提高1% ，成本提高10% 也是合算的。
4 ）对于公司来讲，提高产品的可靠性，可以改善公司信誉，增强竞争力，扩大市场份额，从而提高经济效益。
一般所说的“ 可靠性” 指的是“ 可信赖的” 或“ 可信任的” 。
我们说一个人是可靠的，就是说这个人是说得到做得到的人，而一个不可靠的人是一个不一定能说得到做得到的人，是否能做到要取决于这个人的意志、才能和机会。
同样，一台仪器设备，当人们要求它工作时，它就能工作，则说它是可靠的；而当人们要求它工作时，它有时工作，有时不工作，则称它是不可靠的。
根据国家标准的规定，产品的可靠性是指：产品在规定的条件下、在规定的时间内完成规定的功能的能力。
我国的可靠性工作起步较晚，20 世纪70 年代才开始在电子工业和航空工业中初步形成可靠性研究体系，并将其应用于军工产品。
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；
系统工程之系统可靠性理论与工程实践讲义
系统工程之系统可靠性理论与工程实践讲义系统可靠性是系统工程中非常重要的一个领域，它一方面涉及到理论研究、模型建立等基础工作，另一方面也需要结合实际工程实践来验证和改进。
本讲义将介绍系统可靠性的基本理论与工程实践，并探讨如何提高系统的可靠性。
一、系统可靠性的定义与重要性1.1 系统可靠性的定义系统可靠性是指系统在给定的条件下在一段时间内满足特定要求的能力。
这个特定要求可以是正常工作的概率、失效的概率、失效后的恢复能力等。
1.2 系统可靠性的重要性系统可靠性直接影响到系统的稳定性、安全性和可用性。
一个可靠的系统能够正常工作并且能够应对可能出现的各种故障和异常情况，从而保证工程项目的顺利进行和安全性。
二、系统可靠性的理论基础2.1 可靠性的概率理论可靠性的概率理论是系统可靠性研究的基础，它将系统的可靠性问题转化为概率分布和统计计算问题。
常用的理论方法有可靠性函数、失效率函数、故障模式与失效分析等。
2.2 系统结构与可靠性分析系统结构与可靠性分析是指通过对系统结构与组成部分进行分析，计算系统的可靠性。
常用的方法有事件树分析、故障树分析、Markov模型等。
2.3 可靠性增长理论可靠性增长理论是指通过对系统进行可靠性试验和监控，根据得到的失效数据对系统进行可靠性增长预测和改进。
常用的方法有可靠性增长图、可靠性增长模型等。
三、系统可靠性的工程实践3.1 可靠性设计可靠性设计是指在系统设计阶段，通过选择可靠性较高的组件和结构，提高系统的可靠性。
常用的方法有设计可靠性评估、冗余设计、容错设计等。
3.2 可靠性测试可靠性测试是指对系统进行工作负载、压力、故障等方面的测试，以评估系统的可靠性。
常用的方法有端到端测试、负载测试、异常情况测试等。
3.3 可靠性维护与改进可靠性维护与改进是指在系统投入使用后，对系统进行设备维护、故障排除、性能改进等工作，以保持系统的可靠性和稳定性。
四、提高系统可靠性的工程实践4.1 设定合理的要求和指标在系统设计之初，需要设定合理的可靠性要求和指标。
制造业中的可靠性工程培训ppt
培训方式与时间安排
培训方式
线上培训、线下培训、混合式培训等 。
时间安排
根据企业实际情况和员工需求，制定 灵活的培训时间表，可选择定期集中 培训或分阶段培训。
培训效果评估
01
评估方法：通过理论考试、实践操作 、案例分析等方式对参训人员进行考 核和评估。
02
评估内容：参训人员对可靠性工程知 识的掌握程度、技能应用能力以及在 实际工作中的应用效果等。
制造业中的可靠性工 程培训
汇报人：可编辑
2023-12-23
目录
• 可靠性工程概述 • 可靠性工程基础 • 可靠性工程实践 • 可靠性工程培训计划 • 制造业中的可靠性工程案例研究 • 结论与展望
01
可靠性工程概述
定义与重要性
定义
可靠性工程是一门通过设计和控制产 品或系统的可靠性，以提高其性能、 降低故障风险的学科。
通过测试和改进，逐步提高产 品的可靠性。
失效模式与影响分析（ FMEA）
在测试阶段识别产品的潜在失 效模式。
可靠性验证测试
验证产品是否满足预定的可靠 性标准。
可靠性评估
可靠性评估方法
选择适合特定情况的评估方法，如指数寿命 模型、威布尔模型等。
故障报告与根本原因分析
收集和分析产品故障数据，找出故障的根本 原因。
通过制定严格的生产标准和过程控制，确 保产品的一致性和可靠性。
可靠性测试与验证
可靠性培训与意识提升
对产品进行各种环境下的测试和验证，确 保产品在实际使用中能够达到预期的可靠 性和性能。
通过培训和意识提升，使制造业从业人员 了解并重视可靠性工程在产品设计、生产 和维护中的重要性。
02
可靠性工程基础
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。
质量管理之可靠性基础知识
资料范本本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载质量管理之可靠性基础知识地点：__________________时间：__________________说明：本资料适用于约定双方经过谈判，协商而共同承认，共同遵守的责任与义务，仅供参考，文档可直接下载或修改，不需要的部分可直接删除，使用时请详细阅读内容第一节可靠性定义一、可靠性定义产品的可靠性是指：产品在规定的条件下、在规定的时间内完成规定的功能的能力。
从定义本身来说，它是产品的一种能力，这是一个很抽象的概念；我们可以用个例子（100个学生即将参加考试）来理解这个定义，可靠性就是指：100个学生的考分的平均是多少？对这个平均分的准确性有多大把握？分数越高、把握越大，可靠性就越高。
我国的可靠性工作起步较晚，20世纪70年代才开始在电子工业和航空工业中初步形成可靠性研究体系，并将其应用于军工产品。
其他行业可靠性工作起步更晚，差距更大，与先进国家差距20～30年，虽然国家已制订可靠性标准，但尚未引起所有企业的足够重视。
对产品而言，可靠性越高就越好。
可靠性高的产品，可以长时间正常工作（这正是所有消费者需要得到的）；从专业术语上来说，就是产品的可靠性越高，产品可以无故障工作的时间就越长。
二、可靠性的重要性调查结果显示（如某公司市场部2001年调查记录）：“对可靠性的重视度，与地区的经济发达程度成正比”。
例如，英国电讯（BT）关于可靠性管理/指标要求有产品寿命、MTBF报告、可靠性框图、失效树分析（FTA）、可靠性测试计划和测试报告等；泰国只有MTBF和MTTF的要求；而厄瓜多尔则未提到，只是提出环境适应性和安全性的要求。
产品的可靠性很重要，它不仅影响生产公司的前途，而且影响到使用者的安全（前苏联的“联盟11号”宇宙飞船返回时，因压力阀门提前打开而造成三名宇航员全部死亡）。
可靠性好的产品，不但可以减少公司的维修费用，而且可以很快就打出品牌，大幅度提升公司形象，增加公司收入。
可靠性工程基础知识
t
b<0
b=0
b>0
Duane可靠性增长模型
lnC(t)=a+blnt
dN ( t ) dC( t ) t a b t (b 1)e t dt dt
11
基本概念（续）
软件与硬件可靠性问题对比
特征 失效原因 磨损 硬件 物理原因（如失真、断裂、 漂移） 会受到磨损 软件 主要为设计缺陷 无磨损 开发或升级后失效率随时间 单调下降 可靠性基本不受影响 无法由物理知识预测 采用冗余设计应保证冗余软 件的高度独立性，否则无助 于可靠性提高
17
可靠性工程发展历史（续）
深入发展期（20世纪80年代以后） 可靠性向更广泛和更深入的方向发展，将可靠性、维修性 和保障性有机结合在一起，形成可靠性系统工程。进入21 世纪以来，几乎所有工业领域都应用了可靠性技术。可靠 性工程的研究主要体现在集成化、协同化、系统和精确化。
全寿命周期可靠性管理 状态监测、维修决策和综合保障 高复杂系统可靠性研究 精确评估和控制 可靠性和经济性的协同化
从广义质量观看，质量涵盖可靠性；从狭义质量观看，质 量只是“符合性”。 传统质量管理是以制造过程的程序化、规范化为目标，试 图通过使工序稳定来提高质量。而可靠性则是研究消除故 障的对策，要在论证、设计、工艺中就采取措施防止缺陷 的发生，产品的可靠性是在设计阶段就已经决定了。
质量管理更多考虑“今天质量”，可靠性侧重于考虑“明 天的质量”。质量概念没有考虑时间因素，控制的是产品 出厂时是否合格以及质保期内故障情况，对于质保期之后 发生故障不能保证，可靠性问题关注产品的寿命、疲劳、 老化。
时间相关性 失效率为常数 环境因素 振动、冲击、腐蚀、温度、 湿度等影响可靠性 故障处理的一般手段，适当 冗余可以提高可靠性，大量 冗余受共因因素影响
结构可靠性设计基础教案_第1章_概述
完成预定功能的能力。包括安全性、适用性和耐久性三项要
求。 • 结构可靠度是结构可靠性的概率度量，其定义是：结构在规
定的时间（设计使用年限）内，在规定的条件下（正常设计、
正常施工、正常使用维护），完成预定功能的概率，称为结 构可靠度。 必须指出：结构可靠度与使用年限长短有关，结构可靠 性设计标准所指的结构可靠度或结构失效概率，是对结构的 设计使用年限而言的，当结构的使用年限超过设计使用年限 后，结构失效概率可能较设计预期值增大。
1. 1 引言
1. 工程结构的定义
• 工程结构在相当长的使用期内，需要安全地承受各 种使用荷载，经受气象作用，以及波浪、地震等自 然作用。它们的安全与否，不但影响工农业生产， 而且还关系到人身安危。 • 对结构的要求：结构及其构件具备在各种外加作用 下防止破坏倒塌、保护人员财产不受损失的能力。
• 特别是对一些重要的纪念性建筑物，作为一个划时 代的文化特征，将流传后世，对安全、适用、美观、 耐久等方面，还有更高的要求。
1. 1 引言
3.结构设计计算的两个方面
KS ≤R 以受弯构件为例，其一般表达式为 M≤Mp/K 式中： Mp—— 截面破坏时的抵抗弯矩 K —— 构件承载力安全系数 M —— 标准荷载作用下的截面弯矩。
1. 1 引言
3.结构设计计算的两个方面
工程实测 实践经验 可靠性 结构设计 统计数据 经济性 数学理论 实验数据 专家系统
1. 3结构可靠性的基本概念及基本术语
1.3 结构可靠的基本概念及基本术语
结构的可靠性与可靠度 设计使用年限与设计基准期 结构的功能要求 设计状况 作用和作用效应 结构抗力 极限状态 极限状态方程
1.3 结构可靠的基本概念及基本术语
可靠性基础知识培训教材
复杂度：组成分系统的元器件数数量及组装调试的难 易程度，最复杂10分，最简单１分。 技术成熟度：分系统的技术水平和成熟程度 重要度：分系统的重要性或工作时间 环境条件：分系统所处环境条件
基本可靠性设计与分析技术 评分分配法 评分分配法：由专家根据各组成单元影响可靠性的各 种因素的水平进行打分，通过计算加以分配． 选择故障率为分配参数，主要考虑四个影响因素：
基本可靠性设计与分析技术
当系统各单元的寿命分布为指数分布时， 对n个相同单元的并联系统，有：
Rs t 1 1 e
λi t n
1 1 1 T Rs t dt λ 2λ nλ 0
基本可靠性设计与分析技术
K
双开关系统原理图
K1 K1 K2 K2
(a) 电路导通
n
基本可靠性设计与分析技术 二、可靠性分配 在产品设计阶段，将产品的可靠性定量要求按规定的准 则分配到规定的产品层次的过程。 可靠性分配的目的： 将整机可靠性要求分配到各组成单元 明确设计时对各组成单元控制的重点 常用方法：评分分配法；比例分配法 评分分配法 选择故障率为分配参数，主要考虑四个影响因素：
基本可靠性设计与分析技术
串联系统可靠性模型
串联系统：系统的所有组成单元中任一单元的故障都会导
致整个系统的故障．
可靠性框图: 可靠性数学模型：
1
2
n
n
Rs t Ri t
若单元的寿命分布为指数分布，则：
Ri t e
i 1
λi t
基本可靠性设计与分析技术
基本可靠性设计与分析技术
并联系统可靠性模型：组成系统的所有子系统都 发生失效系统才发生故障．组成产品所有单元同 时工作时，只要有一个单元不发生故障，产 品就 不会故障，亦称贮备模型。 1
质量工程师培训教材课件
第二章: 供应商质量控制与顾客关系管理
1、供应商选择 2.顾客满意
第二章: 供应商质量控制与顾客关系管理
1、供应商选择:
供应商的重要性分类（对产品影响的重要度分3 类）
供应商调查和审核的主要内容 供应商选择的常用方法（6种） 对供应商的质量控制方法（不同阶段的控制重点） 供应商业绩评定法 供应商的动态管理（A、B、C.D类）
得分3,0,3,6,0,3,6,9,12,15,18,21,24,27,30
3.抽检特性OC曲线与抽样方案的两类风险
L(p)
L(p) N=1000
n=170
1.0
A Ac≠0的OC曲线
N=1000
0.5
n=100
Ac=1
N=1000 n=240
Ac=0
Ac=2
B
P(%) 3 6 9 12 15 18 21
P(%) 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5
Ac=0, 1, 2有OC曲线
A: 生产方风险，本来质量好的批，有可能被判退的风险 B : 使用方风险，本来质量不好的批，有可能被判收的风险
A.B要想同时减小，唯一的方法是增大样本量，但这种势必提 高了检验成本，所以抽样方案的选择实际上是双方承担的风 险和经济的平衡
均值, 方差, 与标准差的计算公式要记住
正态分布
N（μ, σ2）
56 35
27
11
n
均值: μ=1/n ∑Xi i
33
25 标准差: σ =
13
1 n-1
n
∑
i
(Xi-X)2
155 160 165 170 175 180 185 至至至至至至至
160 165 170 175 180 185 190
可靠性基础知识
可靠性基础知识
——产品的失效
1、功能性失效
致命失效、漂移性失效、间歇失效 ➢ 致命失效：是指产品完全失去规定功能能力的一类失效。 ➢ 漂移性失效：是指产品的一个或几个参数超过规定值所引起的
一类失效，漂移性失效在产品使用中有时是允许的 ➢ 间歇失效：是指产品在使用或试验过程中呈现时好时坏一类的
失效。
e x
f
(x)
x0
0
x0
当故障率f(t)服从指数分布时：
f(t) λ
0
t
指数分布的概率密度函数
F(t)
t e xdx
t (e x )dx
t
e x
1 e t
0
0
0
R(t)
e xdx
e x e t
展。
概述
——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（概率），就叫做电子产品的可靠性。
可靠性试验是对产品可靠性进行调查、分析和评价 的一类试验。
主要内容
一．概述 二．可靠性基础知识 三．环境试验
可靠性基础知识
——基本知识和术语
可靠性试验与环境试验
可靠性试验是对产品进行评价的各种试验如增长、筛选、验证 、验收、统计等。
可靠性基础知识
主要内容
一．概述 二．可靠性基础知识 三．环境试验
主要内容
一．概述 二．可靠性基础知识 三．环境试验
概述
——可靠性的重要性
1. 关系到企业的生存和壮大。 2. 关系到使用者的安全。 3. 提升形象，减少维护费用。 4. 是军事产品中重要的技术指标。
概述
——可靠性的发展历史
工程结构可靠度讲解
课程内容
• 介绍工程结构可靠度、安全度理论和规范 设计方法；
• 介绍以概率理论为基础的极限状态设计法 （一次二阶矩理论）；
• 介绍荷载和抗力的统计分析方法； • 介绍材料性能的质量控制； • 介绍可靠度研究的动向。
1绪 论
• 工程结构的设计的两个步骤： • 1.结构选型：包括结构总体布置、结构方案
3．1 中心点法
• 中心点法是结构可靠度研究初期提出的一 种方法，其基本思想是首先将非线性功能 函数在随机变量的平均值(中心点)处作泰勒 级数展开并保留至一次项，然后近似计算 功能函数的平均值和标准差。可靠指标直 接用功能函数的平均值和标准差表示。
• 中心点法计算的结果比较粗糙，一般常用 于结构可靠度要求不高的情况，如钢筋混 凝土结构正常使用极限状态的可靠度分析。
约界法、截止枚举法、优化准则法等。
附录A 国际标准IS02394：1998 《结构可靠性总原则》简介
• 国际标准IS02394：1998《结构可靠性总 原则》，‘是由国际标准化组织ISO／TC 98技术委员会(结构设计基础)分委员会 SC2(结构可靠性)编制完成的，取代了曾经 在技术上修订过的第一版国际标准 (1S02394：1986)。
A．2 国际标准ISO 2394：1998
《结构可靠性总原则》的适用范围
• 该标准适用于各种整体结构，如房屋建筑、各种 桥梁、工业构筑物等，以及组成结构的各种结构 构件和基础的设计；适用于施工中的各个阶段， 即结构构件的制作、运输和装匈、安装和全部现 场作业，以及结构在设计工作寿命期的使用及维 修；允许不同国家之间在实际设计中有所差别， 具体到某个国家，其国家标准和实用规范与该国 际标准相比可以略作简化，或在某些方面更加详 细一些。对已有工程结构的鉴定或变更用途的评 定，该标淮同样适用，并在专门章节作了较为详 细的阐述。
可靠性基础知识
（中级B 第五章 可靠性基础知识）一．单项选择题1．已知产品的可靠度函数为R （t ）=0.005t e-，则其累积故障分布函数为（ ）。
A ．－0.005 0.005t e- B ．0.0050.005t e C ． 0.005 0.005t e D ．1－0.005t e -2．故障率的单位是菲特，1菲特可解释为（ ）。
A. 一百万个产品工作一百万小时只有一次故障B. 一千个产品工作一百万小时只有一次故障C. 一万个产品工作一百万小时只有一次故障D. 十万个产品工作一百万小时只有一次故障3．故障服从指数分布的产品，其故障率为λ，当工作时间1t λ=时，其可靠度等于（ ）。
A ． e －1 B ． e －0. 1 C ．e －0. 01 D ．e －0. 54．冗余设计是一种（ ）的设计。
A ．提高任务可靠性，但会降低基本可靠性B ．提高任务可靠性且提高基本可靠性C ．提高基本可靠性而任务可靠性不变D ．提高基本可靠性，但降低任务可靠性5．产品可靠性随时间的延长而（ ）。
A ．保持不变B ．逐渐升高C ．先降低后升高D ．逐渐降低6．常用的维修性参数是（ ）。
A ．MTTFB ．MTTRC ．λD ． MTBF7．故障模式和影响分析中的故障是指（ ）。
A ． 潜在故障B ．致命故障C ．独立故障D ．偶然故障8．故障模式和影响分析工作始于（ ）。
A ．产品的生产过程B ．产品的试验过程C ．产品的设计过程D ．产品的管理过程9．某电子产品是一个由4个单元组成的并联系统，若每个单元可靠度均为0.8，该产品的可靠度为（ ）。
A ．0.998B ．0.96C ．0.41D ．0.9210．在批生产阶段早期环境应力筛选应（ ）。
A ．100%进行B ．抽样进行C ．部分进行D ．视质量情况决定样本量11．在可靠性工程中经常提及的故障有（ ）。
A ．损耗故障B ．早期故障C ．独立故障D ．从属故障E ．致命故障F ．非致命故障G ．偶然故障H ．单点故障1）重复出现风险可以忽略不计的故障是（ ）。
第五章 可靠性基础知识
第五章 可靠性基础知识一、单项选择题（每题选对得2分，错选得0分）01严酷度（S ）是潜在故障模式对交付给顾客后的影响后果的严重程度的评价指标，与严酷度标称值“8”相对应的后果为（ ）。
A ．无警告的严重危害B ．有警告的严重危害C ．很高D ．高02质量专业技术人员必须熟悉可靠性基础知识的重要原因是（ ）。
A ．在产品设计中注意外形设计工作B ．在产品生产中注意管理工作C ．在产品运送中注意围护工作D ．在产品开发中开展可靠性、维修性设计，试验与管理工作03设t=0时，投入工作的10000只灯泡，以天作为度量时间的单位，当t=365天时，发现有300只灯泡坏了，则灯泡一年时的工作可靠度为（ ）。
A ．0.87B ．0.77C ．0.97D ．0.6704当产品的故障服从指数分布时，故障率为常数λ，此时可靠度的公式是（ ）。
A ．R （t ）=00)(N t N γ-B ．R （t ）=T e λ-C ．R （t ）=T e λD ．R （t ）=00)(N N t -γ05在20题中，若一年后的第一天又有1只灯泡坏了，此时故障率是（ ）。
A ．0.000103/天B ．0.00103/天C．0.103/天D．0.0103/天06有5个不可修复产品进行寿命试验，它们发生失效的时间分别是1000h、1500h，2000h，2200h，2300h，该产品的MTTF观测值是（）。
A．1800hB．2100hC．1900hD．2000h07有一批电子产品累计工作10万小时，发生故障50次，该产品的MTBF的观测值是（）。
A．2000hB．2100hC．1900hD．1800h08在浴盆曲线中，产品的故障率较低且基本处于平稳状态的阶段是（）。
A．早期故障阶段B．中期故障阶段C．偶然故障阶段D．耗损故障阶段09不是因为耗损性因素引起的是（）。
A．老化B．疲劳C．磨损D．加工缺陷10在产品投入使用的初期，产品的故障率较高，且具有随时间（）的特征。
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。
可靠性基础知识
Yuntong Forever
4
规定条件
规定条件
环境条件
工作条件
温度
工作应力
振动
工作负荷
湿度
循环周期
盐雾
….
Yuntong Forever
5
环境应力对产品可靠性的影响
环境越恶劣可靠性越差 • 温度应力会提高产品的故障率 • 振动应力会加速产品的疲劳 • 湿度和化学应力会缩短产品的寿命
环境应力和可靠性一般是指数关系： • 温度－ Arrhenius • 振动－ Coffin-Manson • 湿度和其他－ Eyring
Yuntong Forever
16
（续前）
1960s，可靠性工程的系统化
• 阿波罗项目全面采用的可靠性工程技术，极大地推动了可靠性技术
在全世界的推广
• 可靠性工程已经成为系统工程的一部分，日益系统化 • 可靠性统计试验逐步完善
1970s，进入可靠性保证阶段
• 可靠性管理的作用突出显现，美国将可靠性管理作为质量管理的核
世界可靠性工程发展： 1940s年，起源于美国
• 重点在于电子管和真空管的可靠性研究 • 成立AGREE，电子设备可靠性顾问委员会
1950s年，推广发展
• 美国制定了一系列军用可靠性标准 • AGREE在1957年发表的《军用电子设备的可靠性》报告成为后来全世
界可靠性工作的指南
• 前苏联、日本、英国等国家开始介入可靠性研究 • 可靠性由电子设备拓展到电力、机械、动力等方面
易修
» 修得快 － 定位快、维修快、确认快 » 修得好 － 修如旧、修如新
Yuntong Forever
12
1.3 可用性
可用性（Availability）
质量管理学--可靠性基础知识讲义PPT(45张)
第12章 可靠性基础知识
12.1.5 可靠性与产品质量的关系 质量： 性能特性——容易评价 专门特性——可用性、难于直观判断 安全性——难于直观判断 经济性——容易判别、比较 时间性——容易判别、比较 适用性——容易判别、比较
第12章 可靠性基础知识
12.1.6 可靠性发展历史 二战：雷达 军事→电子→机械→其它、民用 可靠性—维修性—维修保障性—安全性 宏观→微观. 定性→定量. 手工→计算机 统计试验→工程试验、筛选、强化. 以可靠性为中心的全面质量管理 可靠性与性能最大区别：看不见、测不到。 但可以统各个阶段对可靠性的影响大小： 设计 40～50% 制造 20～30% 固有可靠性 使用 20～30% 使用可靠性 实际过程中表现出的能力 —— 使用可靠性， 与安装、操作使用、维修保障有关。 还可分为：基本可靠性、任务可靠性。 在规定任务剖面内完成规定的功能的能力。
第12章 可靠性基础知识
产品的特征寿命 产品寿命：可靠寿命、使用寿命、总寿命、 贮存期限 可靠寿命：t R 一定可靠度下的寿命 使用寿命：t r 一定故障率下的寿命 总寿命：投入使用到报废的总工作时间 贮存期限：在规定条件下，产品能贮存的 日历持续时间→启封使用能满足规定要求。
第12章 可靠性基础知识
第12章 可靠性基础知识
浴盆曲线
第12章 可靠性基础知识
①早期故障阶段
机械：跑合期（磨合期）、设计缺陷、 加工缺陷、安装缺陷 ②偶然：偶然因素，操作、负荷
③耗损：老化、疲劳、磨损、腐蚀。可 通过维修、更换
第12章 可靠性基础知识
故障率与可靠度及故障密度函数的关系 四个函数之间的关系： R(t) F(t) λ (t) f(t)
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
维修性：产品在规定的条件下按规定的程序和方法进 行维修时，产品在规定的使用条件下，保持或恢复执行 规定功能状态的能力。
4
基本概念（续）
可靠性工程：以保证和提高产品可靠性（广义的，包 括维修性）为目标，在给定的资源条件（包括人才及组 织体系、经费投入、工程研制手段等）约束下，在全寿 命周期过程（从方案设计直到寿命终止或报废全过程） 中，最大限度纠正与控制各种偶然故障（随机性故障） 并预防与根除各种必然故障（系统性故障）的一系列工 程研制技术活动。 可靠性设计：可靠性设计就是考虑可靠性的工程设计， 不存在独立于工程设计之外的可靠性设计。但可靠性设 计不只是考虑可靠性，还要综合权衡性能、维修性、安 全性、研制费用、制造加工成本、研制周期、安装布置 等因素，从而得到产品的优化设计。
5
基本概念（续）
故障：产品或产品的一部分不能或将不能执行规定功 能的状态称为故障，对于不可修复的产品也称失效。 按故障规律可分为偶然故障和耗损故障。 可用性：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刻或时间区间内处于可执行 规定功能状态的能力它是产品可靠性、维修性和维修 保障性的综合反映。对于不可维修的设备，可靠性与 可用性意义相同。
t
b<0
b=0
b>0
Duane可靠性增长模型
lnC(t)=a+blnt
dN ( t ) dC( t ) t a b t (b 1)e t dt dt
11
基本概念（续）
软件与硬件可靠性问题对比
特征 失效原因 磨损 硬件 物理原因（如失真、断裂、 漂移） 会受到磨损 软件 主要为设计缺陷 无磨损 开发或升级后失效率随时间 单调下降 可靠性基本不受影响 无法由物理知识预测 采用冗余设计应保证冗余软 件的高度独立性，否则无助 于可靠性提高
7
基本概念（续）
可靠性工程
设备失效物理过程及 失效机理，材料性能 及老化数据
可靠性数据库
可 靠 性 设 计
可 靠 性 控 制
可 靠 性 试 验
可 靠 性 分 析
可 靠 性 管 理
8
基本概念（续）
可靠性设计
可 靠 性 预 计
可 靠 性 分 配
裕 量 设 计
冗 余 设 计
维 修 性 设 计
···
9
基本概念（续）
从广义质量观看，质量涵盖可靠性；从狭义质量观看，质 量只是“符合性”。 传统质量管理是以制造过程的程序化、规范化为目标，试 图通过使工序稳定来提高质量。而可靠性则是研究消除故 障的对策，要在论证、设计、工艺中就采取措施防止缺陷 的发生，产品的可靠性是在设计阶段就已经决定了。
质量管理更多考虑“今天质量”，可靠性侧重于考虑“明 天的质量”。质量概念没有考虑时间因素，控制的是产品 出厂时是否合格以及质保期内故障情况，对于质保期之后 发生故障不能保证，可靠性问题关注产品的寿命、疲劳、 老化。
可靠性工程基础知识
目录
一．基本概念
二．可靠性工程发．结语
2
目录
一．基本概念
二．可靠性工程发展历史
三．可靠性分析方法
四．可靠性分配方法
五．结语
3
基本概念
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。
针对产品而言 用概率来度量
随时间变化 可靠度：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。 R(t)=P(T>t)
可靠性试验
工程试验
统计试验 加 速 寿 命 试 验
环 境 应 力 筛 选 试 验
可 靠 性 增 长 试 验
可 靠 性 测 定 试 验
可 靠 性 鉴 定 试 验
可 靠 性 验 收 试 验
10
基本概念（续）
浴盆曲线
(t )
规定的 故障率 A
使用寿命 B 维修后故 障率下降
早期 故障
偶然故障
耗损故障
平均运行时间(UP TIME) A 平均运行时间(UP TIME) 平均退出时间(DOWN TIME)
6
基本概念（续）
平均失效间隔时间（MTBF）：可维修设备相邻两次 失效间的工作时间的期望。 平均失效前时间（MTTF）：产品首次进入可用状态 直至失效或从恢复至下次失效的总持续工作时间的期 望。 平均恢复前时间（MTTR）：产品由于失效处于不可 用状态的时间区间的期望。 可靠性分配：产品设计阶段将产品的可靠性定量要求 按给定的准则分配给各组成部分的过程。
时间相关性 失效率为常数 环境因素 振动、冲击、腐蚀、温度、 湿度等影响可靠性 故障处理的一般手段，适当 冗余可以提高可靠性，大量 冗余受共因因素影响
可靠性预测 受物理规律制约，相对容易 冗余设计
-12-
基本概念（续）
失效率λ(t) 测试期 稳定期 报废期
升级
时间(t)
-13-
基本概念（续）
可靠性与质量管理的关系
16
可靠性工程发展历史（续）
迅速发展期（20世纪60 ～70年代） 20世纪60年代是美国航空及航天工业迅速发展时期（宇航 时代），1965年美国宇航局（NASA）开展了机械可靠性 研究。国际上首个可靠性工程专业学术杂志IEEE Transaction on Reliability于1963年问世。同时，美国在许多 武器装备中推行可靠性工程，美军形成了一系列较完善的 标准。70 年代中期，可靠性工程相继在电力、交通、核能 及通信领域得到广泛应用。与此同时：
质量管理和可靠性管理虽有侧重点或一些不同，但两者都 是提高产品质量的重要手段，都是不可缺少的。
14
目录
一．基本概念
二．可靠性工程发展历史
三．可靠性分析方法
四．可靠性分配方法
五．结语
15
可靠性工程发展历史
开始萌芽期（20世纪30～40 年代） 可靠性概念初步形成，这一阶段的活动主要集中在德国和 美国。1943年美国成立了电子管研究委员会专门研究电子 管的可靠性问题。 初步形成期（ 20世纪50年代） 美国在朝鲜战争中发现不可靠的电子设备不仅影响战争的 进行，而且需要大量的维修费用。1952年美国国防部成立 了电子设备可靠性咨询组 (AGREE)，1957年发表了第一份 可靠性研究报告《军用电子设备可靠性》，该报告是可靠 性发展的奠基性文件，标志着可靠性研究已经成为一门独 立的学科。