可靠性工程师培训课件
合集下载
相关主题
- 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)。
事件或状态称为故障。对于不可修的产品如电子元器件 和弹药等也称失效。故障也可以简单地定义为丧失了规 定的功能。故障的表现形式，如三极管的短路或开路、 灯丝的烧断等称为故障模式。引起产品故障的物理、化 学或生物等变化的内在原因称为故障机理。
按故障的规律可分为偶然故障和耗损故障。偶然故 障是由于偶然因素引起的故障，其重复出现的风险可以 忽略不计，只能通过概率或统计方法来预测。耗损故障 是通过事前检测或监测可预测到的故障，是由于产品的 规定性能随时间增加而逐渐衰退引起的。耗损故障可以 通过预防维修，防止故障的发生，延长产品的使用寿命。
障率一般用 t
表示。
一般情况下t，
可用下式进行工程计算：
t
r t Ns tt
平均故障前时间（MTTF）
设 N0 个不可修复的产品在同样条件下进行试验
，测得其全部故障时间为t1, t2 , …tN0 。其平均故障前时
间（MTTF）为：
1 N0
MTTF
N0
ti
修复性维修：产品发生故障后，使其恢复 到规定状态进行的全部活动。它可以包括 下述一个或多个步骤：故障定位，故障隔 离，分解、更换、组装、调校及检测等， 也称修理。
维修性定性定管要求 定性要求：
良好可达性 高的标准化和互换性 完善的防差错措施及识别标识 良好的测试性 保障维修安全 符合维修的人—工程要求
作的性能指标。
产品的可靠性一般可分为固有可靠性和使用可靠性。 产品固有可靠性是产品在设计、制造中赋予的，是产 品的一种固有特性，也是产品的开发者可以控制的。而产 品使用可靠性则是产品在实际使用过程中表现出的一种性 能的保持能力的特性，它除了考虑固有可靠性的影响因素 之外，还要考虑产品安装、操作使用和维修保障等方面因 素的影响。
维修性定义：产品在拟定的条件下和规 定的时间内，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。 概率 表示为维修度M 关注焦点：维修简便、快速、经济 维修性是对可靠性的重要补充 维修性是产品固有属性、是设计出来的 维修是一种活动，产品故障后为恢复其性能 的活动
维修的种类
预防化维修：通过系统维修检查、检测和 消除产品的故障征兆，使其保持在规定状 态进行的全部活动。包括预先维修，定时 维修，视情维修和故障检查等
可靠性工程师培训讲义
索引
一． 可靠性基本概念 二． 可靠性模型 三． 可靠性设计 四． 可靠性分配 五． FMEA/FTA 六． 可靠性设计准则 七． 电路容差分析 八． 元器件降容设计
九． 热设计 一○．冗余容错设计 一一．安全性设计与分析 一二．机械可靠性概述 一三．软件可靠性 一四．环境应力筛选 一五．可靠性鉴定验证试验
定量要求
平均修复时间MTTR 最大维修时间M maxct 给定维修度的最
试验故障统计表
故障数(个) 累积故障数（个） 时间（小时）
0
0
1
1
1
2
1
3
1
4
500-600 600-700 700-800 800-wenku.baidu.com00 900-1000
故障数(个)
6 3 2 0 0
累积故障数 (个) 10 13 15 16 16
Ft
F t
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
t (×100h)
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
按故障引起的后果可分为致命性故障和非致命性故 障。前者会使产品不能完成规定任务或可能导致人或物的 重大损失、最终使任务失败，后者不影响任务完成，但会 导致非计划的维修。按故障的统计特性又可分为独立故障 和从属故障。前者是指不是由于另一个产品故障引起的故 障，后者是由另一产品故障引起的故障。在评价产品可靠 性时只统计独立故障。
可靠性常用度量参数
可靠度
产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定
功能的概率称为可靠度，一般用Rt 表示。若产品的总数
为N0，，工作到t时刻产品发生的故障数为r(t) ，则产品在
时刻的可靠度的观测值为： Rt
N0
r t
N0
故障率
工作到某时刻尚未发生故障的产品数，在该时刻
后单位时间内发生故障的概率，称之为产品的故障率。故
产品可靠性还可分为基本可靠性和任务可靠性。
基本可靠性是产品在规定条件下无故障的持续时间或 概率，它反映产品对维修人力的要求。因此在评定产品基 本可靠性时应统计产品的所有寿命单位和所有故障，而不 局限于发生在任务期间的故障，也不局限于是否危及任务 成功的故障。
任务可靠性是产品在规定的任务剖面内完成规定功能 的能力。评定产品任务可靠性时仅考虑在任务期间发生的 影响完成任务的故障。
i1
当产品的寿命服从指数分布时，
MTTF et dt 1/
0
平均故障间隔时间（MTBF）
一个可修产品在使用过程中发N生0 了 次故障， 每次故障修复后又重新投入使用，测得其每次工作持续
时t间1,t2为, tN0 ：
…
。其平均故障间隔时间MTBF为
1 N0
T
MTBF
N0
ti
可靠度函数、累积故障分布函数
如前所述，产品可靠度是产品在规定条件下规定时间 完成规定功能的概率，描述的是产品功能随时间保持的概
率，即产品可靠度是时间的函数，一般用R(t)表示，产品
的可靠度函数即：
R(t)=P(T >t)
式中：T——产品发生故障的时间；
t——规定的时间。
时间(小时)
0——100 100-200 200-300 300-400 400-500
一、可靠性基本概念
（含维修性、测试性、可用性、保障性）
1.可靠性
可靠性定义： 产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功
能的能力。可靠性的概率度量亦称可靠度。 产品指的是新版ISO9000中定义的硬件和流程性材料
等有形产品以及软件等无形产品。 “规定时间”和产品可靠性关系也极为密切。 “规定的功能”指的是产品规格书中给出的正常工
i1
N0
贮存寿命 产品在规定条件下贮存时，仍能满足规定质量
要求的时间长度。 产品出厂后，即使不工作，在规定的条件下贮
存，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得多，但贮存产品的可靠性 也是在不断下降的。因此，贮存寿命是产品贮存可靠性 的一种度量参数。
2.维修性
按故障的规律可分为偶然故障和耗损故障。偶然故 障是由于偶然因素引起的故障，其重复出现的风险可以 忽略不计，只能通过概率或统计方法来预测。耗损故障 是通过事前检测或监测可预测到的故障，是由于产品的 规定性能随时间增加而逐渐衰退引起的。耗损故障可以 通过预防维修，防止故障的发生，延长产品的使用寿命。
障率一般用 t
表示。
一般情况下t，
可用下式进行工程计算：
t
r t Ns tt
平均故障前时间（MTTF）
设 N0 个不可修复的产品在同样条件下进行试验
，测得其全部故障时间为t1, t2 , …tN0 。其平均故障前时
间（MTTF）为：
1 N0
MTTF
N0
ti
修复性维修：产品发生故障后，使其恢复 到规定状态进行的全部活动。它可以包括 下述一个或多个步骤：故障定位，故障隔 离，分解、更换、组装、调校及检测等， 也称修理。
维修性定性定管要求 定性要求：
良好可达性 高的标准化和互换性 完善的防差错措施及识别标识 良好的测试性 保障维修安全 符合维修的人—工程要求
作的性能指标。
产品的可靠性一般可分为固有可靠性和使用可靠性。 产品固有可靠性是产品在设计、制造中赋予的，是产 品的一种固有特性，也是产品的开发者可以控制的。而产 品使用可靠性则是产品在实际使用过程中表现出的一种性 能的保持能力的特性，它除了考虑固有可靠性的影响因素 之外，还要考虑产品安装、操作使用和维修保障等方面因 素的影响。
维修性定义：产品在拟定的条件下和规 定的时间内，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。 概率 表示为维修度M 关注焦点：维修简便、快速、经济 维修性是对可靠性的重要补充 维修性是产品固有属性、是设计出来的 维修是一种活动，产品故障后为恢复其性能 的活动
维修的种类
预防化维修：通过系统维修检查、检测和 消除产品的故障征兆，使其保持在规定状 态进行的全部活动。包括预先维修，定时 维修，视情维修和故障检查等
可靠性工程师培训讲义
索引
一． 可靠性基本概念 二． 可靠性模型 三． 可靠性设计 四． 可靠性分配 五． FMEA/FTA 六． 可靠性设计准则 七． 电路容差分析 八． 元器件降容设计
九． 热设计 一○．冗余容错设计 一一．安全性设计与分析 一二．机械可靠性概述 一三．软件可靠性 一四．环境应力筛选 一五．可靠性鉴定验证试验
定量要求
平均修复时间MTTR 最大维修时间M maxct 给定维修度的最
试验故障统计表
故障数(个) 累积故障数（个） 时间（小时）
0
0
1
1
1
2
1
3
1
4
500-600 600-700 700-800 800-wenku.baidu.com00 900-1000
故障数(个)
6 3 2 0 0
累积故障数 (个) 10 13 15 16 16
Ft
F t
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
t (×100h)
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
按故障引起的后果可分为致命性故障和非致命性故 障。前者会使产品不能完成规定任务或可能导致人或物的 重大损失、最终使任务失败，后者不影响任务完成，但会 导致非计划的维修。按故障的统计特性又可分为独立故障 和从属故障。前者是指不是由于另一个产品故障引起的故 障，后者是由另一产品故障引起的故障。在评价产品可靠 性时只统计独立故障。
可靠性常用度量参数
可靠度
产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定
功能的概率称为可靠度，一般用Rt 表示。若产品的总数
为N0，，工作到t时刻产品发生的故障数为r(t) ，则产品在
时刻的可靠度的观测值为： Rt
N0
r t
N0
故障率
工作到某时刻尚未发生故障的产品数，在该时刻
后单位时间内发生故障的概率，称之为产品的故障率。故
产品可靠性还可分为基本可靠性和任务可靠性。
基本可靠性是产品在规定条件下无故障的持续时间或 概率，它反映产品对维修人力的要求。因此在评定产品基 本可靠性时应统计产品的所有寿命单位和所有故障，而不 局限于发生在任务期间的故障，也不局限于是否危及任务 成功的故障。
任务可靠性是产品在规定的任务剖面内完成规定功能 的能力。评定产品任务可靠性时仅考虑在任务期间发生的 影响完成任务的故障。
i1
当产品的寿命服从指数分布时，
MTTF et dt 1/
0
平均故障间隔时间（MTBF）
一个可修产品在使用过程中发N生0 了 次故障， 每次故障修复后又重新投入使用，测得其每次工作持续
时t间1,t2为, tN0 ：
…
。其平均故障间隔时间MTBF为
1 N0
T
MTBF
N0
ti
可靠度函数、累积故障分布函数
如前所述，产品可靠度是产品在规定条件下规定时间 完成规定功能的概率，描述的是产品功能随时间保持的概
率，即产品可靠度是时间的函数，一般用R(t)表示，产品
的可靠度函数即：
R(t)=P(T >t)
式中：T——产品发生故障的时间；
t——规定的时间。
时间(小时)
0——100 100-200 200-300 300-400 400-500
一、可靠性基本概念
（含维修性、测试性、可用性、保障性）
1.可靠性
可靠性定义： 产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功
能的能力。可靠性的概率度量亦称可靠度。 产品指的是新版ISO9000中定义的硬件和流程性材料
等有形产品以及软件等无形产品。 “规定时间”和产品可靠性关系也极为密切。 “规定的功能”指的是产品规格书中给出的正常工
i1
N0
贮存寿命 产品在规定条件下贮存时，仍能满足规定质量
要求的时间长度。 产品出厂后，即使不工作，在规定的条件下贮
存，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得多，但贮存产品的可靠性 也是在不断下降的。因此，贮存寿命是产品贮存可靠性 的一种度量参数。
2.维修性