产品可靠性研究与方法

产品可靠性研究与方法

产品、系统在规定的条件下，规定的时间内，完成规定功能的能力称为可靠性。可靠性的评价可以使用概率指标或时间指标，这些指标有：可靠度、失效率、平均无故障工作时间、平均失效前时间、有效度等。典型的失效率曲线是澡盆曲线，其分为三个阶段：早期失效区、偶然失效区、耗损失效区。早期失效区的失效率为递减形式，即新产品失效率很高，但经过磨合期，失效率会迅速下降。偶然失效区的失效率为一个平稳值，意味着产品进入了一个稳定的使用期。耗损失效区的失效率为递增形式，即产品进入老年期，失效率呈递增状态，产品需要更新。提高可靠性的措施可以是：对元器件进行筛选；对元器件降额使用，使用容错法设计（使用冗余技术），使用故障诊断技术等。

产品可靠性

可靠性（dependability;reliability;security）

可靠性的定义

根据国家标准GB-6583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。

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。

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。简单的说，狭义的“可靠性”是产品在使用期间没有发生故障的性质。例如一次性注射器，在使用的时间内没有发生故障，就认为是可靠的；再如某些一旦发生故障就不能再次使用的产品，日光灯管就是这类型的产品，一般损坏了只能更换新的。

从广义上讲，“可靠性”是指使用者对产品的满意程度或对企业的信赖程度。而这种满意程度或信赖程度是从主观上来判定的。为了对产品可靠性做出具体和定量的判断，可将产品可靠性可以定义为在规定的条件下和规定的时间内，元器件（产品）、设备或者系统稳定完成功能的程度或性质。例如，汽车在使用过程中，当某个零件发生了故障，经过修理后仍然能够继续驾驶。

产品实际使用的可靠性叫做工作可靠性。工作可靠性又可分为固有可靠性和使用可靠性。固有可靠性是产品设计制造者必须确立的可靠性，即按照可靠性规划，从原材料和零部件的选用，经过

设计、制造、试验，直到产品出产的各个阶段所确立的可靠性。使用可靠性是指已生产的产品，经过包装、运输、储存、安装、使用、维修等因素影响的可靠性。

可靠性要素

可靠性包含了耐久性、可维修性、设计可靠性三大要素。

耐久性：产品使用无故障性或使用寿命长就是耐久性。例如，当空间探测卫星发射后，人们希望它能无故障的长时间工作，否则，它的存在就没有太多的意义了，但从某一个角度来说，任何产品不可能100%的不会发生故障。

可维修性：当产品发生故障后，能够很快很容易的通过维护或维修排除故障，就是可维修性。象自行车、电脑等都是容易维修的，而且维修成本也不高，很快的能够排除故障，这些都是事后维护或者维修。而象飞机、汽车都是价格很高而且非常注重安全可靠性的要求，这一般通过日常的维护和保养，来大大延长它的使用寿命，这是预防维修。产品的可维修性与产品的结构有很大的关系，即与设计可靠性有关。

设计可靠性：这是决定产品质量的关键，由于人——机系统的复杂性，以及人在操作中可能存在的差错和操作使用环境的这种因素影响，发生错误的可能性依然存在，所以设计的时候必须充分考虑产品的易使用性和易操作性，这就是设计可靠性。一般来说，产品的越容易操作，发生人为失误或其他问题造成的故障和安全问题的可能性就越小；从另一个角度来说，如果发生了故障或者安全性问题，采取必要的措施和预防措施就非常重要。例如汽车发生了碰撞后，有气囊保护。

可靠性概述

可靠性基本知识简介

1.可靠性设计主要符号表;

2.可靠性基本概念;

3.可靠性特征量(可靠性指标)：

可靠度可靠寿命和中位寿命累积失效概率

平均寿命失效率和失效率曲线失效率..λ的概略值

4.可靠性特征量间的关系

5.各类产品常用的可靠性指标

6.可靠性技术

7.维修性特征量

维修度、修复率、平均修复时间维修性和可靠性特征量对应关系

系统可靠性

1.不可修复系统的可靠性:

表决系统可靠性冷储备系统可靠性串联系统可靠性

混联系统可靠性并联系统可靠性

2.可靠性预计:

设计初期的概略预计法数学模型法上下限法

3.蒙特卡洛模拟法：

蒙特卡洛模拟法的概念及其求解步骤蒙特卡洛模拟法应用举例

4.应力-强度干涉模型:

5.可靠性分配可靠性分配的原则

6.可靠性分配的方法:

等分配法再分配法比例分配法综合评分分配法动态规划分配法

7.故障树分析:

概念故障树分析中常用符号故障树的建立步骤

机械结构可靠性设计

1.机械结构可靠性设计与传统安全系数法机械设计的关系;

2.机械可靠性设计方法;

3.机械故障模式：

（3.1）故障模式的基本概念及其分类

（3.2）零件常见的故障模式

（3.3）典型零件的故障模式

齿轮类轴类弹簧紧固件

（3.4）故障模式实例

损坏型失调型松脱型退化型堵塞与渗漏型综合型4.机械故障的预防：

（1）可靠性设计准则通用设计准则机械结构设计准则机构设计准则

（2）可靠性设计检查表及其示例

5.机械故障原因分析的通用程序：

现场调查分析并确定故障原因和故障机理分析结论

6.机械故障原因分析方法：

机械故障原因分析示例金相检验实验应力分析力学性能测试

故障件断口的微观检验无损检测化学成分分析断裂力学分析

故障部件的宏观检验