1、可靠性工程师手册学习讲师：夏水漾第二版 上篇 可靠性工程目录可靠性概论1 1可靠性数学基础2 2可靠性设计与分析3 3可靠性试验4 4软件可靠性与人机可靠性5 5数据收集、处理与应用6 6可靠性管理7 7目录可靠性概论1 1可靠性数学基础2 2可靠性设计与分析3 3可靠性试验4 4软件可靠性与人机可靠性5 5数据收集、处理与应用6 6可靠性管理7 7第一章 可靠性概论一、可靠性工程的发展概括及重要性近半个世纪中，可靠性大致经历了如下重大的变化和发展 从重视武器装备性能、轻视可靠性，转变为树立可靠性与性能、费用及进度同等重要的观念，实现了观念转变。从分散的部门管理、部门负责到统一领导，成立由副司
2、令、副总裁直接领导的可靠性机构，完善了管理体系。从电子管的失效机理研究到开发超高速集成电路，使电子元器件可靠性每年平均以20%的速度提高。从电子设备的可靠性研究开始，发展到重视机械设备、光电设备及其他非电子设备的可靠性研究，全面提高武器装备的可靠性。从硬件可靠性研究到重视软件可靠性（现已包括网络可靠性）研究，确保大型复杂系统的可靠性。从宏观统计估算到微观分析计算，更准确地确定产品地故障模式、可靠性及寿命。从手工定性的可靠性分析设计到计算机辅助可靠性定性分析设计，达到提高分析设计精度、缩短分析设计时间的目的。从重视可靠性统计实验到强调可靠性工程试验，通过环境应力筛选及可靠性增长实验来暴露产品故障
3、，进而提高产品的可靠性 从单个可靠性参数指标发展到多个参数和指标，建立完善的可靠性参数和指标体系。从固有值作为武器系统的可靠性指标到强调以使用值作为指标，确保投入使用的武器装备具有规定的可靠性水平。第一章 可靠性概论一、可靠性工程的发展概括及重要性可靠性重要性和紧迫性 武器装备的可靠性是发挥作战效能的关键，民用产品的可靠性是用户满意的关键。我国产品可靠性与国际相比的差距成为影响参与国际竞争的关键因素。产品可靠性是影响企业盈利的关键。产品可靠性是影响企业创建品牌的关键。可靠性是实现由制造大国向制造强国转变的必由之路。产品可靠高质量是组织追求的永恒目标。第一章 可靠性概论二、产品质量与可靠性的关系
4、质量管理关注的焦点是降低不合格品率，而要降低不合格品率，之来给你管理工作的重点是提高制造过程的一致性和稳定性。可靠性关注的是产品合格水平随着时间的保持能力。关注t0的质量本质上就是关注产品可靠性。第一章 可靠性概论三、可靠性工程可靠性工程是一门研究产品缺陷或故障的发生和发展的规律，进而解决缺陷或故障的预防和纠正从而使缺陷或故障不发生或尽可能少发生的学科。产品的可靠性不是算出来的，不是试出来的，而是设计出来、制造出来和管理出来的，是在产品的全寿命周期中坚持与缺陷和故障作斗争出来的。实现产品高质量高可靠性的根本途径是：重视预防故障、及时发现故障、快速纠正故障、有效验证纠正措施的有效性和可靠性水平。
5、可靠性与缺陷或故障作斗争的过程用右图表示。第一章 可靠性概论三、可靠性工程 重视预防故障和缺陷重视预防故障和缺陷是斗争的最重要一步，是可靠性工程的核心。及早发现缺陷和故障是可靠性工程的又一个重要组成部分。及时纠正缺陷和故障是实现产品研发过程可靠性增长的重要手段，也是可靠性工程的又一重要组成部分。有效验证纠正措施的有效性和产品的可靠性、维修性指标是产品可靠性工程的另一重要组成部分。GJB 450A中规定的预防故障的可靠性设计与分析技术有：建立可靠性模型，可靠性分配，可靠性预计，故障模式、影响及危害性分析(FMECA)，故障树分析(FTA)，潜在分析，电路容差分析，制定可靠性设计准则，元器件、零部
6、件和原材料选择与控制，确定可靠性关键产品，确定功能测试、包装、贮存、装卸、运输和维修对产品可靠性的影响，有限元分析，耐久性分析等13种第一章 可靠性概论四、可靠性定义及分类可靠性：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。（三规定一能力）分类：l 固有可靠性和使用可靠性固有可靠性是设计和制造赋予产品的，是产品的一种固有属性，是产品开发者可以控制的；使用可靠性是在实际使用种表现出的可靠性。固有可靠性水平肯定比使用可靠性水平要高。l 基本可靠性和任务可靠性基本可靠性是产品在规定条件和规定时间内无故障工作的能力，反映产品对维修资源的要求；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
7、力，可采用冗余等设计提高，但会降低产品基本可靠性。同一产品的基本可靠性水平肯定比任务可靠性水平要低。第一章 可靠性概论五、故障（失效）定义及分类故障：产品不能执行规定功能的状态，通常指功能故障，因预防性维修或其他计划性活动或缺乏外部资源不能执行规定功能的情况除外。失效：产品丧失完成规定功能的额能力的事件。故障模式：故障的表现形式，如短路、开路、断裂、漏油等等。表示为XX怎么了。故障机理：引起故障的物理、化学以及生物或其他的过程，如轴的断裂是材料的强度不够导致的。故障原因：引起故障的设计、制造、使用和维修等有关的因素。分类：单点故障；间歇故障；渐变故障；独立故障与从属故障；系统性故障与偶然故障；
8、早期故障与耗损故障；关联故障与非关联故障；责任故障与非责任故障；灾难故障与严重故障第一章 可靠性概论第一章 可靠性概论第一章 可靠性概论八、产品故障率浴盆曲线产品故障率随时间变化曲线如右图所示，形似浴盆，称为浴盆曲线，总体服从威布尔分布，偶然故障期一般服从指数分布。产品故障率可分为三个阶段：l 早期故障期，特点：故障率随时间变长故障率降低；l 偶然故障期，特点：故障率近似为常数，已降低为一个较低的水平，且基本平稳。l 耗损故障期，特点：故障率随时间变长故障率迅速上升。第一章 可靠性概论八、产品故障率浴盆曲线可靠性工程的所有方法都是围绕改造浴盆曲线形成的，主要有以下三点 采取各种措施，例如环境应
9、力筛选以降低早期故障率，使产品到用户手中即进入偶然故障期；采取预防性维修或使用长寿命的元器件和零部件以及各种耐久性设计，使耗损故障期尽量延后；应用各种可靠性设计分析技术使产品的偶然故障率尽可能降低，这是可靠性工作的重点。第一章 可靠性概论九、产品可靠性要求产品可靠性要求是开展可靠性设计、分析和试验工作的依据，也是产品研发结束前定型阶段或设计与开发确认阶段对产品进行考核与验证的依据。u 可靠性定性要求可靠性定性要求是从产品使用要求出发，为了保证产品的可靠性对产品设计提出的技术要求和设计要求，也是产品研发中指定可靠性设计准则的基本依据之一。下表为主要的可靠性定性要求示例。要求名称目的制定和贯彻可靠
10、性设计准则将可靠性定性要 求转换为设计条件，为设计人员规定专门的技术要求和设计准则简化设计减少复杂性，提高可靠性降额设计降低元器件和零部件的故障率冗余设计提高安全性和关键任务的可靠性元器件、零部件选择与控制正确选择元器件、零部件并从设计上加以控制，减少故障率确定关键件和重要件明确可靠性设计和控制的重点，提高关键件和重要件的可靠性环境保护设计采取减轻环境影响的措施,减缓强度的衰减以提高可靠性第一章 可靠性概论九、产品可靠性要求u 可靠性定量要求可靠性定量要求是产品可靠性水平的度量，由可靠性参数及可靠性指标两部分组成。可靠性参数产品可靠性参数分为使用参数和合同参数。使用典型参数：基本可靠性参数，如平均维修间隔时间（MTBM）；任务可靠性参数，如任务成功概率（MCSP）合同典型参数：基本可靠性参数，如MTBF，MTTF；任务可靠性参数，如MTBCF 可靠性指标目标值；门限值；规定值；最低可接受值第一章 可靠性概论九、产品可靠性要求u 可靠性定量要求确定可靠性指标时应注意以下问题 确定产品的寿命剖面和任务剖面；明确故障判据和规定评价；明确可靠性指标的验证方法。注：常考多选题谢谢大家！讲师：夏水漾
