产品可靠性基本原理.ppt
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1、可靠性基本原理可靠性基本原理苏州清绿洁净技术 QLJJSZ 培训文档课程内容介绍 一、可靠性的基本概念一、可靠性的基本概念二、可靠性维修性的常用度量二、可靠性维修性的常用度量 及浴盆曲线及浴盆曲线三、基本的可靠性设计与分析三、基本的可靠性设计与分析技术技术四、可靠性试验四、可靠性试验五、可靠性管理五、可靠性管理苏州清绿洁净技术 QLJJSZ 培训文档一、可靠性的基本概念一、可靠性的基本概念 1 1、可靠性的基本概念、可靠性的基本概念1 1)产品可靠性)产品可靠性(Reliability)(Reliability)的定义:的定义:产品产品在在规定条件规定条件下和下和规定时间规定时间内完成内完成规
2、定功规定功能能的能力。可靠性的概率度量的能力。可靠性的概率度量-可靠度可靠度*产品:产品:ISO9000ISO9000中定义的硬件和流程性材料等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。有形产品以及软件等无形产品。*规定条件:规定条件:使用时的环境条件和工作条件。使用时的环境条件和工作条件。*规定时间:规定时间:产品的可靠性和时间呈递减函数产品的可靠性和时间呈递减函数 关系。关系。*规定功能:规定功能:产品规格书给出的正常工作的性能产品规格书给出的正常工作的性能指标。指标。苏州清绿洁净技术 QLJJSZ 培训文档一、可靠性的基本概念一、可靠性的基本概念2)产品可靠性的分类产品可靠性
3、的分类*产品可靠性产品可靠性一般可分为一般可分为固有固有可靠性可靠性和和使用可靠使用可靠性性。固有固有可靠性可靠性:产品在设计、制造中赋予的,是:产品在设计、制造中赋予的,是产品固有的一种特性,也是产品的开发者可以产品固有的一种特性,也是产品的开发者可以控制的。控制的。使用可靠性使用可靠性:产品在实际使用过程中表现出的: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外,还要考虑产品安装、操可靠性的影响因素外,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。作使用和维修保障等方面因素的影响。苏州清绿洁净技术 QL
4、JJSZ 培训文档一、可靠性的基本概念一、可靠性的基本概念2 2)产品可靠性的分类(续上页)产品可靠性的分类(续上页)*产品可靠性产品可靠性还可分为还可分为基本基本可靠性可靠性和和任务任务可靠性。可靠性。基本基本可靠性可靠性:产品在规定条件下,无故障:产品在规定条件下,无故障工作的持续时间或其概率。工作的持续时间或其概率。任务可靠性任务可靠性:产品按规定的:产品按规定的任务剖面任务剖面完成完成规定功能的能力。规定功能的能力。任务剖面任务剖面:产品在完成某特定任务这段时:产品在完成某特定任务这段时间内所经历的事件和环境的时序描述,间内所经历的事件和环境的时序描述,其中包括了任务成功或致命故障的判
5、断其中包括了任务成功或致命故障的判断准则。准则。苏州清绿洁净技术 QLJJSZ 培训文档一、一、可靠性的基本概念可靠性的基本概念2 2、故障及其分类、故障及其分类1 1)故障:产品或产品的一部分不能或将不能完故障:产品或产品的一部分不能或将不能完成规定功能的事件或状态。成规定功能的事件或状态。*故障也称为失效。如击穿的电容、断裂的弹簧故障也称为失效。如击穿的电容、断裂的弹簧等。等。2 2)故障的分类故障的分类 2.1)2.1)按故障的规律可分为按故障的规律可分为偶然故障偶然故障和和耗损故障耗损故障*偶然故障偶然故障:由于偶然因素引起的故障,只能通过概率统计来预由于偶然因素引起的故障,只能通过概
6、率统计来预测。测。*耗损故障耗损故障:通过事前检测或监测可预测到的故障,是由于产品:通过事前检测或监测可预测到的故障,是由于产品的规定的规定性能随时间增加而逐渐衰退引起的。耗损故障的规定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。可以通过预防维修,防止故障的发生,延长产品的使用寿命。苏州清绿洁净技术 QLJJSZ 培训文档一、一、可靠性的基本概念可靠性的基本概念2 2、故障及其分类、故障及其分类2 2)故障的分类故障的分类 2.2)2.2)按故障引起的后果可分为按故障引起的后果可分为致命性故障致命性故障和和非致命性非致命性故障故障*致命性
7、故障致命性故障:会使产品不能完成规定任务或可能导致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。人或物的重大损失、最终使任务失败。*非致命性故障非致命性故障:虽不影响任务完成,但会导致非计划:虽不影响任务完成,但会导致非计划的维修。的维修。2.3)2.3)按故障的统计特性可分为按故障的统计特性可分为独立故障独立故障和和从属故障从属故障*独立故障独立故障:不是由于另一个产品故障引起的。不是由于另一个产品故障引起的。*从属故障从属故障:是由于另一个产品故障引起的。是由于另一个产品故障引起的。*在评价产品可靠性时只统计在评价产品可靠性时只统计独立故障独立故障。苏州清绿洁净技术
8、QLJJSZ 培训文档一、一、可靠性的基本概念可靠性的基本概念3 3、维修性的概念、维修性的概念 1 1)维修性的定义)维修性的定义产品在规定的条件下和规定的时间内,按规定的程序产品在规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,保持或恢复起规定状态的能力。和方法进行维修时,保持或恢复起规定状态的能力。2 2)维修性是产品质量的一种特性,即由产品设计赋)维修性是产品质量的一种特性,即由产品设计赋予的使起维修简便、迅速和经济的固有特性。予的使起维修简便、迅速和经济的固有特性。3 3)产品的可靠性和维修性密切相关,都是产品的重)产品的可靠性和维修性密切相关,都是产品的重要设计特性,因此
9、产品可靠性和维修性应从产品论证要设计特性,因此产品可靠性和维修性应从产品论证时开始,提出可靠性和维修性的要求,并在开发中开时开始,提出可靠性和维修性的要求,并在开发中开展可靠性和维修性设计、分析、试验、评定等活动,展可靠性和维修性设计、分析、试验、评定等活动,把维修性要求落实到产品的设计中。把维修性要求落实到产品的设计中。苏州清绿洁净技术 QLJJSZ 培训文档一、一、可靠性的基本概念可靠性的基本概念4 4、可信性和可用性、可信性和可用性 *可信性可信性是一个集合性术语,用来表示可用性是一个集合性术语,用来表示可用性及其影响因素:可靠性、维修性、维修保障。及其影响因素:可靠性、维修性、维修保障
10、。可信性只用于非定量条款中的一般描述,可信可信性只用于非定量条款中的一般描述,可信性的定性和定量具体要求是通过可用性、可靠性的定性和定量具体要求是通过可用性、可靠性、维修性、维修保障的定性和定量要求表达性、维修性、维修保障的定性和定量要求表达的的*可用性可用性是在要求的外部资源得到保证的前提是在要求的外部资源得到保证的前提下,产品在规定的条件下和规定的时刻或时间下,产品在规定的条件下和规定的时刻或时间区间内处于可执行规定功能状态的能力。它是区间内处于可执行规定功能状态的能力。它是产品可靠性、维修性、维修保障的综合反映。产品可靠性、维修性、维修保障的综合反映。苏州清绿洁净技术 QLJJSZ 培训
11、文档一、一、可靠性的基本概念可靠性的基本概念5 5、可靠性与产品质量的关系、可靠性与产品质量的关系 *产品质量是产品的一组产品质量是产品的一组固有特性固有特性满足顾客和满足顾客和其他相关要求的能力。其他相关要求的能力。*固有特性固有特性:性能特性、专门特性、时间性、:性能特性、专门特性、时间性、适应性等。适应性等。*专门特性专门特性:可靠性、维修性和保障性等,是:可靠性、维修性和保障性等,是顾客最关心,但也是顾客难于直观判断的。顾客最关心,但也是顾客难于直观判断的。*可靠性和性能的最大区别:性能是确定性的可靠性和性能的最大区别:性能是确定性的概念,概念,“看得见,测得到看得见,测得到”;而产品
12、可靠性是;而产品可靠性是不确定概念。不确定概念。苏州清绿洁净技术 QLJJSZ 培训文档二、可靠性维修性的常用度量二、可靠性维修性的常用度量 及浴盆曲线及浴盆曲线1 1、可靠性维修性常用度量参数可靠性维修性常用度量参数 1)1)可靠度及可靠度函数可靠度及可靠度函数 *产品在规定的条件下和规定的时间内,完成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。规定功能的概率称为可靠度。*产品的可靠度是时间的函数,一般用产品的可靠度是时间的函数,一般用R(t)R(t)表表示。示。R(t)=P(Tt)R(t)=P(Tt)T-T-产品故障前工作的时间产品故障前工作的时间 t-t-规定的时间。
13、规定的时间。苏州清绿洁净技术 QLJJSZ 培训文档二、可靠性维修性的常用度量二、可靠性维修性的常用度量 及浴盆曲线及浴盆曲线1 1、可靠性维修性常用度量参数可靠性维修性常用度量参数 2)2)累积故障分布函数累积故障分布函数 *产品在规定的条件下和规定的时间内,丧失产品在规定的条件下和规定的时间内,丧失规定功能的概率称为累积故障概率(不可靠度)规定功能的概率称为累积故障概率(不可靠度)。*累积故障概率是时间的函数,一般用累积故障概率是时间的函数,一般用F(t)F(t)表表示。示。F(t)=P(Tt)F(t)=P(Tt)*由于产品故障和不故障是对立的,所以:由于产品故障和不故障是对立的,所以:R
14、(t)+F(t)=1R(t)+F(t)=1 苏州清绿洁净技术 QLJJSZ 培训文档二、可靠性维修性的常用度量二、可靠性维修性的常用度量 及浴盆曲线及浴盆曲线1 1、可靠性维修性常用度量参数可靠性维修性常用度量参数 3)3)故障密度函数故障密度函数 *故障密度函数故障密度函数f(t)f(t)是累积故障分布函是累积故障分布函数的导数,它表示在时刻数的导数,它表示在时刻t t后的一个单位后的一个单位时间内,产品的故障数与产品的总数之时间内,产品的故障数与产品的总数之比,是时间的函数,即:比,是时间的函数,即:苏州清绿洁净技术 QLJJSZ 培训文档二、可靠性维修性的常用度量二、可靠性维修性的常用度
15、量 及浴盆曲线及浴盆曲线1 1、可靠性维修性常用度量参数可靠性维修性常用度量参数 4)4)故障率函数故障率函数 *工作到某时刻尚未发生故障的产品,工作到某时刻尚未发生故障的产品,在该时刻后单位时间内发生故障的概率。在该时刻后单位时间内发生故障的概率。故障率一般用:故障率一般用:苏州清绿洁净技术 QLJJSZ 培训文档二、可靠性维修性的常用度量二、可靠性维修性的常用度量 及浴盆曲线及浴盆曲线1 1、可靠性维修性常用度量参数可靠性维修性常用度量参数 5)5)平均故障前时间(平均故障前时间(MTTFMTTF)6)6)平均故障间隔时间(平均故障间隔时间(MTBFMTBF)7)7)贮存寿命贮存寿命 8)
16、8)平均修复时间(平均修复时间(MTTRMTTR)苏州清绿洁净技术 QLJJSZ 培训文档二、可靠性维修性的常用度量二、可靠性维修性的常用度量 及浴盆曲线及浴盆曲线2 2、浴盆曲线、浴盆曲线 大多数的产品的故障率随时间的变化曲线形似大多数的产品的故障率随时间的变化曲线形似浴浴盆盆 苏州清绿洁净技术 QLJJSZ 培训文档二、可靠性维修性的常用度量二、可靠性维修性的常用度量 及浴盆曲线及浴盆曲线2 2、浴盆曲线、浴盆曲线 1)1)早期故障阶段早期故障阶段 *初期故障率较高,存在迅速下降的特征。初期故障率较高,存在迅速下降的特征。*故障主要是设计与制造中的缺陷,如设计不当、故障主要是设计与制造中的
17、缺陷,如设计不当、材料缺陷、加工缺陷、安装调整不当等所引起。可以材料缺陷、加工缺陷、安装调整不当等所引起。可以通过加强质量管理及采用筛选等办法来减少甚至消灭通过加强质量管理及采用筛选等办法来减少甚至消灭早期故障。早期故障。2)2)偶然故障阶段偶然故障阶段 *在产品投入使用一段时间后,产品的故障率可降到一在产品投入使用一段时间后,产品的故障率可降到一个较低的水平,且基本处于平稳状态,可以近似认为个较低的水平,且基本处于平稳状态,可以近似认为故障率为常数,这一阶段就是偶然故障期。产品的故故障率为常数,这一阶段就是偶然故障期。产品的故障主要是由偶然因素引起的。偶然故障阶段是产品的障主要是由偶然因素引
18、起的。偶然故障阶段是产品的主要工作期间。主要工作期间。苏州清绿洁净技术 QLJJSZ 培训文档二、可靠性维修性的常用度量二、可靠性维修性的常用度量 及浴盆曲线及浴盆曲线2 2、浴盆曲线、浴盆曲线 3)3)耗损故障阶段耗损故障阶段 *产品的故障率迅速上升,很快出现产品故障大量增产品的故障率迅速上升,很快出现产品故障大量增加或报废的现象。加或报废的现象。*故障主要是由老化、疲劳、磨损、腐蚀等耗损因素故障主要是由老化、疲劳、磨损、腐蚀等耗损因素引起的。引起的。4 4)并非所有产品的故障曲线可以分出明显的三个阶段。)并非所有产品的故障曲线可以分出明显的三个阶段。苏州清绿洁净技术 QLJJSZ 培训文档
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