第八章可靠性技术

显然，MDT愈小愈好。它反映了产品使用者的管 理水平，以及提供资源的能力。
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测试性（testability）
产品能及时并准确地确定其状态（可工作、不可 工作或性能下降），并隔离其内部的一种设计特 性，称为测试性，简写为T。
测试性与维修性及可靠性密切相关，具有良好测 试性的设备将减少故障检测及隔离时间，进而减 少维修时间，改善维修性。通过采用测试性好的 设备可及时检测出故障，排除故障，进而提高产 品的使用可靠性。
第八章 可靠性技术
8.1 产品质量与可靠性 8.2 可靠性基本概念 8.3 可靠性特征量 8.4 几种常见的失效分布 8.5 系统可靠性计算 8.6 可靠性分析 8.7 可靠性过程管理
第八章可靠性技术
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8.1 产品质量与可靠性
产品质量
性
可
安
适
经
时
用
全
应
济
间
能
性
性
性
性
性
可维保 靠修障 性性性
MTTR直维 接修 维次 修数 时 Mn间T
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保障性（supportability）
保障性系指产品设计特性和计划的保障资源能满 足使用要求的能力，称为保障性，简写为S。
维修保障只是综合保障工程中的一个方面。
表征保障性的指标是平均延误时间MDT。
MDT维修故延障误次的数总时Dn间 T
对可信性的定量要求，就是具体的R·M·S·T·的定 量要求；
定义：产品在任务开始时可用的条件下，在规定 的任务剖面中，能完成规定功能的能力称为产品 的“（狭义）可信性”，简写为D。
产品在执行任务中的状态及可信性取决于与任务 有关的产品可靠性及维修性的综合影响。
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8.3 可靠性特征量
范 围 （ 小 时 ） （ 个 ） 数 量 （ 个 ）数 量 （ 个 ） 估 计 值
1 0-400
6
6
104 0.945
2 400-800 28
34
76 0.691
3 800-1200 37
71
39 0.355
测试性通常用故障检测率FDR、故障隔离率FIR 和虚警率FAR度量。
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可用性（availability）
可用性是产品可靠性、维修性和保障性三种固有属性 的综合反映，指产品处于良好工作状态的能力，也称 为有效性。
使用可用性A0
A0
MTBF MTBFMTTR
固有可用性Aห้องสมุดไป่ตู้。
科技进步，竞争加剧，使一些设计和工艺技术更加成 熟，生产周期缩短，不允许有更多的阶段试验，要求 产品本身有高可靠性。
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8.2 可靠性基本概念
可靠性 维修性 保障性 测试性 可用性 可信性
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可靠性（reliability）
产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功 能的能力，简写为R。
A t M TB F M M T T B T F RM D T
At反映了生产方的设计、制造和服务的综合水平，越 大越好。
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可信性（dependability）
可信性是一个非定量的集合性术语，表述可用性 及其影响因素：可靠性（R）、维修性（M）、 保障性（S）、测试性（T），简写为R·M·S·T·。
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维修性（maintainability）
产品在规定条件下和规定时间内，按规定的程序 和方法进行维修时，保持或恢复到规定状态的能 力，称为维修性，简写为M。
维修性指的是产品维修的难易程度，是产品设计 所赋予的一种维修简便、迅速和经济的固有属性。
规定的条件：维修的机构和场所及相应人员与设 备、设施、工具、备件、技术资料等资源条件。
通过对n个样本的观测，经过统计计算得到真值 的估计值。
Rˆ(t)ns(t)nnf(t) nn
n
n-nf(t)
t=0
t
ns(t)
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例子
某电子器件110只的失效时间经分组整理后如下表，试 估计它的可靠度函数。
某电子器件失效时间分布
i 失效时间 失效数量 累计失效 未失效 可靠度
规定的条件：使用时的环境条件、应力条件， 维护方法，储存时的储存条件，以及使用时对 操作人员技术等级的要求等。
规定的时间：在应用中，时间是一个广义的概 念，可以用周期、次数、里程或其它单位代替， 也可建立这些单位与时间之间的隶属函数加以 描述。
规定的能力：产品应具备的技术性能指标。
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规定的程序和方法：按技术文件规定采用的维修 工作类型、步骤和方法。
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一个产品不工作的时间NT包括两个部分： ① 在设备、备件、维修人员和维修规程等齐全的
条件下，用于直接维修工作的时间，称为直接维 修时间MT； ② 由于保障资源补给或管理原因等延误而造成的 时间，称为延误时间DT。 平均维修时间MTTR是直接维修时间MT的平均值。
可靠度 失效分布 失效率 寿命特性
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可靠度
产品在规定条件下和规定时间内完成规定功 能的概率，记为R(t)。
设T为产品寿命的随机变量，则 R (t)P (Tt)
即可靠度是产品寿命T超过规定时间t的概率。
0R(t)1 R(0)1 R()0
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8-14
可靠性特征量理论上的值称为真值，由产品失效 的数学模型确定。
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从应用的角度出发分类：
⑴ 固有可靠性：描述产品设计和制造的可靠性水 平；
⑵ 使用可靠性：描述产品在计划的环境中使用的 可靠性水平。
从设计的角度出发分类：
⑴ 基本可靠性：用于度量产品无须保障的工作能 力，包括与维修和供应有关的可靠性，通常用平 均故障间隔时间MTBF来度量；
⑵ 任务可靠性：描述产品完成任务的能力，通常 用任务可靠度MR和致命性故障间隔任务时间 MTBCF来度量。
第八章可靠性技术
8-2
研究可靠性的必要性
⑴ 设备和系统的复杂化
设备和系统越来越复杂，导致“系统相关的任一部分 失效而导致整个系统失效的机会增多”。
⑵ 使用环境的日益恶劣
产品所处的环境愈来愈恶劣，高低温、冲击、震动和 辐射等条件，使产品的可靠性受到影响。
⑶ 产品生产周期的缩短
传统的产品生产经设计—试制—生产—检验—交付用 户使用—反馈—提高质量可靠性—…。