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摘要:

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可靠性新手进级教程一《基本术语及概念》


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。我国的可靠性工作起步较晚,20世纪70年代才开始在电子工业和航空工业中初步形成可靠性研究体系,并将其应用于军工产品。其他行业可靠性工作起步更晚,差距更大,与先进国家差距20~30年,虽然国家已制订可

  

一、 可靠性定义 进入论坛讨论:可靠性新手进级教程一《基本术语及概念》
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。根据国家标准的规定,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。
我国的可靠性工作起步较晚,20世纪70年代才开始在电子工业和航空工业中初步形成可靠性研究体系,并将其应用于军工产品。其他行业可靠性工作起步更晚,差距更大,与先进国家差距20~30年,虽然国家已制订可靠性标准,但尚未引起所有企业的足够重视。
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。

二、 研究可靠性的意义.
对于产品来说,可靠性问题和人身安全,经济效益密切相关.因此,研究产品的可靠性问题,显得十分重要.非常迫切.
1)提高产品可靠性,可以防止故障和事故障的发生,尤其是避免灾难性的事故发生.86年1月28日,*航天飞机”挑战者号”由于1个密封圈失效,起飞76S后爆炸,其中7名宇航员丧生,造成12亿*元的经济损失;92年我国发射”澳星号”时由于一个小小零件的故障,发射失败,造成了巨大的经济损失和政治影响到.
2)提高产品的可靠性,能使产品*的费用降低.提高产品的可靠性,首先要增加费用,如选用好的元器件,研制部分冗余功能的电路及进行可靠性设计、分析、实验,这些都需要经费。然而,产品可靠性的提高使得维修费及停机检查损失费大大减小,使*费用降低。
3)提高产品的可靠性,可以减少停机时间,提高产品可用率,一台设备可顶几台用,可以发挥几倍的效益。*国GE公司经过分析认为,对于发电、冶金、矿山、运输等连续作业的设备,即使可靠性提高1%,成本提高10%也是合算的。
4)对于公司来讲,提高产品的可靠性,可以改善公司信誉,增强竞争力,扩大市场份额,从而提高经济效益。

三、可靠性的研究内容
可靠性工程是为了保证产品在设计、生产及使用过程中达到预定的可靠性指标,应该采取的技术及组织管理措施。这是介于技术和管理科学之间的一门边缘学科,可靠性作为一门工程学科,它有自己的体系、方法和技术。
1) 可靠性管理:完善可靠性组织结构, 规划出可靠性组工作的目标制定出相应的流程,规范可靠性工作,监督可靠性工作的实施培训可靠性知识,增强质量意识,规避设计风险.
2) 可靠性设计:通过设计奠定产品的可靠性基础.研究在设计阶段如何预测和预防各种可能发生的故障和隐患.
3)可靠性试验及分析:通过试验测定和验证产品的可靠性,.研究在有限的样本、时间和使用费用下,如何获得合理的评定结果,找出薄弱环节,并研究导致薄弱环节的内因和外因,研究导致薄弱环节的机理,找出规律,提出改进措施提出以提高产品的可靠性。
4)制造阶段的可靠性:研究制造偏差的控制、缺陷的处理和早期故障的排除,保证设计目标的实现。
四、可靠性指标
衡量产品可靠性水平有好几种标准,有定量的,也有定性的,有时要用几种标准(指标)去度量一种产品的可靠性,但*基本*常用的有以下几种标准。

1.可靠度R(t);它是产品在规定条件和规定时间内完成规定功能的概率。一批产品的数量为N,从t =0时开始使用,随着时间的推移,失效的产品件数逐渐增加,而正常工作的产品件数n(t)逐渐减少,用R(t)表示产品在任意时刻t的可靠度。


R(t)=[N-n(t)]/N

N:试验样品*数 n(t):到t时刻样品失效的*数
由上式可看出0≤R(t)≤1,因此R(t)越接近于1,产品的可靠度越高.



图片附件: 可靠度.gif (2007-3-26 16:36, 22.19 K)

显然,不可靠度

F(t)=n(t)/N=1-R(t)

可靠度加上不可靠度等于1,即R(t)+F(t)=1

2.失效率(故障率)(t);它是指某产品(零部件)工作到时间t之后,在单位时间△t内发生失效的概率


图片附件: 失效率.gif (2007-3-26 16:41, 12.3广东恒温恒湿箱试验箱3 K)



失效率单位:(t)对目前具有高可靠性的产品来说,需用更小的单位来作为失效率的基本单位,采用一个菲特(Fit)来定义,1Fit=10-6/103h=10-9/h 它的意义是每1000个产品工作106h,只有一个失效.
失效率曲线(浴盘曲线Bathtub-curve):产品的失效率随工作时间的变化具有不同的特点,根据长期以来的理论研究和数据统计,发现多数设备失效率曲线形同浴盘的剖面,它明显地分为三段,分别对元器件的三个不同阶段或时期.


图片附件: 浴盘曲线.jpg (2007-3-26 16:41, 55.79 K)


**阶段是早期失效期(InfantMortality);表明器件在开始使用时,失效率很高,但随着产品工作时间的增加,失效率迅速降低,这一阶段失效的原因大多是由于设计、原材料和制造过程中的缺陷造成的。
为了缩短这一阶段的时间广东恒温恒湿箱试验箱,产品应在投入运行前进行试运转,以便及早发现、修正和排除故障;或通过试验进行筛选,剔除不合格品


**阶段是偶然失效期,也称随机失效期(RandomFailures);这一阶段的特点是失效率较低,且较稳定,往往可近似看作常数,产品可靠性指标所描述的就是这个时期,这一时期是产品的良好使用阶段,由于在这一阶段中,产品失效率近似为一常数,故设(t)=(常数)由可靠度计算公式得:

图片附件: Rt.jpg (2007-3-26 16:44, 10.76 K)


这一式表明设备的可靠度于失效率成指数关系.
第三阶段是耗损失效期(Wearout);该阶段的失效率随时间的延长而急速增加,主要原因是器件的损失己非常的严重,寿命快到尽头了,可适当的维修或直接更换了.
3.平均无故障工作时间MTBF(Mean Time BetweenFailure);是指相邻两次故障之间的平均工作时间,也称为平均故障间隔。它仅适用于可维修产品。同时也规定产品在*的使用阶段累计工作时间与故障次数的比值为MTBF。

MTBF=*的工作时间/故障数=1/

思考题:
1 产品的可靠性定义是什么
2提高产品的可靠性有哪几方面的重要意义.
3 度量一种产品的可靠性常用的指标是什么.

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