产品可靠性评估方法
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以上求解可采用 “家用电器可靠性分析处理” 软件。
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产品可靠性评估方法
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敏! 张铁雁"
* 概述
可靠性评估就是利用产品寿命周期各阶段所产生的试验或 使用信息，用概率统计的方法给出产品在某一特定条件下的可 靠性特征量的估计值， 一般为给定置信度下的产品可靠性参数， 如平均故障间隔时间 -./0、 可靠度 1、 无 故 障 运 行 时 间 -..0 等的下限估计值。 产品的失效和老化、 磨损等都是随机的现象， 概率模型可以 用来描述这些现象， 因此概率和数理统计是可靠性评估的理论基 础。概率和数理统计的核心是利用样本的特性推断总体的特性。 可靠性评估是产品全寿命周期各阶段都需要进行的一项可 靠性工作：
可靠性、 维修性、 保障性总论， 国防工业出版社， 1 杨为民等， 1668 可靠性数据的收集与分析， 国防工业出版社， # 贺国芳等， 1668 寿命数据中的统计模型与方法， 1669 % G"D" 劳莱斯，
可查表得到， 也可 /5 &.#1.)为自由度 .#1. 的 /. 分布分位数， 利用相应的软件直接计算得到。
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专 题 研 讨
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*可靠度区间估计
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（18）
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作者： ! 北京航空航天大学可靠性工程研究所； " 中国家电研究院。
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视机、冰箱等以及家电设备中的电子零部件可用指数分布对其 可靠性进行评估。
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专 题 研 讨
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万方数据
专 题 研 讨
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本文论述了家电产品可靠性评估的特点和方法， 提出对于洗衣机、 空调类家电产品， 可采用 !"#$%&& 分布进行可靠性评估， 对于电视机、 电冰箱等， 以及家电产品中的电子类零部件， 可采用指数分布进行可靠 性评估。本文所涉及的可靠性评估方法， 已开发出 “家用电器可靠性数据分析与评估软件” 。
（11）
1444 小时洗涤任务的可靠度 94;单侧置信下限为 4":$%$。
实例二： 已知某电子产品进行无替换定时截尾试验， 样本量 （1#） 为 14 ， 截尾时间为 %44 小时， 试验中有 ! 个产品故障。给定置信 求该产品的 BC?D 点估计， 双侧置信区间， 任 度 94; ， BC?D 单、 务时间为 !4 小时的可靠度 2 点估计和单、 双侧置信区间。 （1%） 电子产品故障时间服从指数分布， 其评估结果为： 得： 该产品 BC?D 点估计为 !$4 小时； 由式 （14 ） 由式 （1# ） 、 （1% ） 得： 该产品 BC?D94; 单侧置信区间估计为
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根据相关理论和统计分析， 洗衣机故障时间服从 <=>?@AA 分布， 因此， 首先对该洗衣机试验数据进行 <=>?@AA 分布拟合 优度检验， 结果检验结果该批数据符合 <=>?@AA 分布。 根据式 （! ） ， 计算得到该洗衣机进行 1444 小时洗涤任务的 可靠度 2 点估计为 4"9:%% ， 根据式 （9 ） ， 计算得到该洗衣机进行
! 结束语
总之， 对产品进行可靠性试验， 是企业提高产品质量、 获得 良好信誉和经济效益的一条有效途径。随高新技术产品的开发 和生产任务的增加，可靠性试验的重要性也会被更多的企业所 认知， 可靠性试验技术在企业中的应用也会更加广泛。
（编辑 徐航）
!"% 振动夹具
用于将受试品牢靠地固定在振动试验系统上，要求使能量 最大地输送到产品上以加速故障析出。
, 实例
实例一： 已知某洗衣机为测定其可靠性水平， 进行了定数截 尾试验， 试验样本量为 !4 ， 故障数达到 19 时结束试验， 其中 19 个 故 障 时 间 分 别 为 %6:&， 8!1&， ::9&， 14$!&， 184#&， 1819&，
（编辑
徐航）
（上接 !! 页） 可简单分为单应力试验箱、 综合应力试验箱、 加速 试验箱三类。主要用于施加温度、 湿度应力。
! 产品研制阶段需要利用产品试验数据进行可靠性评估，
判定产品是否达到可靠性要求；
"产品生产阶段需要利用产品的验收试验数据进行可靠性
评估，检验其生产工艺和质量控制能否保证产品达到设计的可 靠性水平； 需要收集产品的故障数据， 进行数据分 #产品投入市场后， 析和可靠性评估， 找出其故障时间的概率分布， 以进一步分析产 品故障、 预测故障发展、 研究其失效机理， 为产品改进、 产品维修 策略 （包括产品保修时间、 维修点布局） 、 产品售后服务、 备件规 划等提供决策依据。 可靠性数据来源于产品研制阶段的各种试验，或产品的实 际使用。 可靠性评估流程见图 2 。 相关理论和统计分析表明， 大部分机电产品 3 其故障率并 非恒定值，且具有耗损特性，故障时间分布服从 456/788 分 布， 电子产品的故障时间服从指数分布， 因此， 家用电器中空调、 洗衣机等， 一般可用 456/788 分布对其可靠性进行评估， 而电
包括湿度、 温度和振动传感器。 用于故障分析和确保应力有 效地耦合到受试产品上， 应在受试产品适当部位安装。 如热电偶 应安装在产品的关键部位，加速度计可安装在电路板或分组件 上， 以监视能量向产品的传输和产品对施加应力响应情况。
!"# 振动试验系统
传统可靠性试验一般采用的是单自由度往复式机械振动台 系统。 做加速可靠性试验时， 其振动系统常与加速环境试验箱综 合， 采用多个气锤往复快速锤击一块放在试验箱箱底的金属板， 产生 $ 自由度振动激励。振动试验系统中还包括振动控制仪。
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以上求解可采用 “家用电器可靠性分析处理” 软件。
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产品可靠性评估方法
"黄
敏! 张铁雁"
* 概述
可靠性评估就是利用产品寿命周期各阶段所产生的试验或 使用信息，用概率统计的方法给出产品在某一特定条件下的可 靠性特征量的估计值， 一般为给定置信度下的产品可靠性参数， 如平均故障间隔时间 -./0、 可靠度 1、 无 故 障 运 行 时 间 -..0 等的下限估计值。 产品的失效和老化、 磨损等都是随机的现象， 概率模型可以 用来描述这些现象， 因此概率和数理统计是可靠性评估的理论基 础。概率和数理统计的核心是利用样本的特性推断总体的特性。 可靠性评估是产品全寿命周期各阶段都需要进行的一项可 靠性工作：
可靠性、 维修性、 保障性总论， 国防工业出版社， 1 杨为民等， 1668 可靠性数据的收集与分析， 国防工业出版社， # 贺国芳等， 1668 寿命数据中的统计模型与方法， 1669 % G"D" 劳莱斯，
可查表得到， 也可 /5 &.#1.)为自由度 .#1. 的 /. 分布分位数， 利用相应的软件直接计算得到。
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万方数据
专 题 研 讨
+ 指数分布
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给定置信度 94; ，求该洗衣机进行 1444 小时洗涤任务的 可靠度 2 点估计和单侧置信下限。 （6 ） （14）
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*可靠度区间估计
对于确定的时间 )B 可靠度按下公式计算：
3 2、 3 1 为 <1 分 布 ( 和 （ 2 * ( ） 的 分 位 数 ， 自 由 度 为 1 1
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#61 小时， BC?D94;双侧置信区间为 E#!9 小时， 6!8 小时 F；
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得： 该 产 品 任 务 时 间 为 !4 小 时 的 可 靠 度 94; 单 由式 （18 ） 侧置信区间估计为 4"9:18 ； 由式 （1! ） 得： 该 产 品 任 务 时 间 为 !4 小 时 的 可 靠 度 94; 双 侧置信区间估计为 E4"9814 ， 4"689$F。 参考文献
作者： ! 北京航空航天大学可靠性工程研究所； " 中国家电研究院。
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视机、冰箱等以及家电设备中的电子零部件可用指数分布对其 可靠性进行评估。
+ ,-./011 分布 9&2 可靠性参数点估计
特征寿命 $ 的点估计 !形状参数 !、 采用极大似然估计法进行形状参数、 特征寿命的点估计。
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%"1 可靠性参数的点估计
根据极大似然估计法， 指数分布设备的故障率 !、 平均寿命 " 和 可靠度 23’45点估计为
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本文论述了家电产品可靠性评估的特点和方法， 提出对于洗衣机、 空调类家电产品， 可采用 !"#$%&& 分布进行可靠性评估， 对于电视机、 电冰箱等， 以及家电产品中的电子类零部件， 可采用指数分布进行可靠 性评估。本文所涉及的可靠性评估方法， 已开发出 “家用电器可靠性数据分析与评估软件” 。
（11）
1444 小时洗涤任务的可靠度 94;单侧置信下限为 4":$%$。
实例二： 已知某电子产品进行无替换定时截尾试验， 样本量 （1#） 为 14 ， 截尾时间为 %44 小时， 试验中有 ! 个产品故障。给定置信 求该产品的 BC?D 点估计， 双侧置信区间， 任 度 94; ， BC?D 单、 务时间为 !4 小时的可靠度 2 点估计和单、 双侧置信区间。 （1%） 电子产品故障时间服从指数分布， 其评估结果为： 得： 该产品 BC?D 点估计为 !$4 小时； 由式 （14 ） 由式 （1# ） 、 （1% ） 得： 该产品 BC?D94; 单侧置信区间估计为
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根据相关理论和统计分析， 洗衣机故障时间服从 <=>?@AA 分布， 因此， 首先对该洗衣机试验数据进行 <=>?@AA 分布拟合 优度检验， 结果检验结果该批数据符合 <=>?@AA 分布。 根据式 （! ） ， 计算得到该洗衣机进行 1444 小时洗涤任务的 可靠度 2 点估计为 4"9:%% ， 根据式 （9 ） ， 计算得到该洗衣机进行
! 结束语
总之， 对产品进行可靠性试验， 是企业提高产品质量、 获得 良好信誉和经济效益的一条有效途径。随高新技术产品的开发 和生产任务的增加，可靠性试验的重要性也会被更多的企业所 认知， 可靠性试验技术在企业中的应用也会更加广泛。
（编辑 徐航）
!"% 振动夹具
用于将受试品牢靠地固定在振动试验系统上，要求使能量 最大地输送到产品上以加速故障析出。
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实例一： 已知某洗衣机为测定其可靠性水平， 进行了定数截 尾试验， 试验样本量为 !4 ， 故障数达到 19 时结束试验， 其中 19 个 故 障 时 间 分 别 为 %6:&， 8!1&， ::9&， 14$!&， 184#&， 1819&，
（编辑
徐航）
（上接 !! 页） 可简单分为单应力试验箱、 综合应力试验箱、 加速 试验箱三类。主要用于施加温度、 湿度应力。
! 产品研制阶段需要利用产品试验数据进行可靠性评估，
判定产品是否达到可靠性要求；
"产品生产阶段需要利用产品的验收试验数据进行可靠性
评估，检验其生产工艺和质量控制能否保证产品达到设计的可 靠性水平； 需要收集产品的故障数据， 进行数据分 #产品投入市场后， 析和可靠性评估， 找出其故障时间的概率分布， 以进一步分析产 品故障、 预测故障发展、 研究其失效机理， 为产品改进、 产品维修 策略 （包括产品保修时间、 维修点布局） 、 产品售后服务、 备件规 划等提供决策依据。 可靠性数据来源于产品研制阶段的各种试验，或产品的实 际使用。 可靠性评估流程见图 2 。 相关理论和统计分析表明， 大部分机电产品 3 其故障率并 非恒定值，且具有耗损特性，故障时间分布服从 456/788 分 布， 电子产品的故障时间服从指数分布， 因此， 家用电器中空调、 洗衣机等， 一般可用 456/788 分布对其可靠性进行评估， 而电
包括湿度、 温度和振动传感器。 用于故障分析和确保应力有 效地耦合到受试产品上， 应在受试产品适当部位安装。 如热电偶 应安装在产品的关键部位，加速度计可安装在电路板或分组件 上， 以监视能量向产品的传输和产品对施加应力响应情况。
!"# 振动试验系统
传统可靠性试验一般采用的是单自由度往复式机械振动台 系统。 做加速可靠性试验时， 其振动系统常与加速环境试验箱综 合， 采用多个气锤往复快速锤击一块放在试验箱箱底的金属板， 产生 $ 自由度振动激励。振动试验系统中还包括振动控制仪。