第5章 可靠性基础知识(中级)

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可靠性基础知识(中级) 第五章 可靠性基础知识(中级)

上海质量教育培训中心 2005年 年

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第一节 可靠性的基本概念 一、故障(失效)及其分类 故障(失效) 1. 故障：产品或产品的一部分不能或将不能 故障： 完成预定功能的事件或状态 2.故障分类 . 故障的规律 早期故障、偶然故障、 早期故障、偶然故障、耗损故障 故障的后果 致命性故障、 致命性故障、非致命性故障 故障的统计特性 独立故障、 独立故障、从属故障

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二、可靠性 1.可靠性：产品在规定的条件下和规定的 .可靠性： 时间内，完成规定功能的能力。 时间内，完成规定功能的能力。 可靠性的概率度量称为可靠度

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2.产品可靠性分类： .产品可靠性分类： 固有可靠性 可靠性 使用可靠性 基本可靠性 可靠性 任务可靠性

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三、维修性

产品在规定的条件下和规定的时间内， 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， 定的程序和方法进行维修时，保持或恢复执行规 定状态的能力。 定状态的能力。 维修性是产品的一种特性；与产品可靠 维修性是产品的一种特性； 性密切相关

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四、保障性

系统(装备) 系统(装备)的设计特性和计划的保障资源 满足平时和战时使用要求的能力。 满足平时和战时使用要求的能力。 包括两个方面的含义：与装备保障有关的 包括两个方面的含义： 设计特性；保障资源的充足和适用程度。 设计特性；保障资源的充足和适用程度。

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五、软件可靠性 产品可靠性有两部分构成：硬件可靠性及软件 产品可靠性有两部分构成： 可靠性 与软件可靠性有关的标准： 与软件可靠性有关的标准： IEC 60300-3-6《软件可信性应用指南》 《软件可信性应用指南》 IEC 61713《软件生存期的软件可信性应用指南》 《软件生存期的软件可信性应用指南》

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六、可用性和可信性的概念 1.可用性 . 可用性是产品可靠性、 可用性是产品可靠性、维修性和维修保 障的综合反映 2.可信性 . 可信性是一个集合术语， 可信性是一个集合术语，用来表示可用 性及其影响因素：可靠性、维修性、 性及其影响因素：可靠性、维修性、维修保 障。

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七、可靠度函数、累积故障(失效)分布函数 可靠度函数、累积故障(失效) 1.可靠度 . 可靠度： 可靠度：R(t)R( t ) = P ( T > t )

2.累积故障分布函数：F(t) .累积故障分布函数：F (t ) = P (T ≤t )

R (t ) + F (t ) = 1

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3.故障密度函数：f(t) .故障密度函数：dF (t ) f (t ) = dtt F (t ) = ∫0 f (u )du

R( t ) = ∫t∞ f ( u )du

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八、可靠性与维修性的常用度量 (一)可靠度N 0 r( t ) R( t ) = N0

(二)故障(失

效)率 故障(失效) r (t ) λ (t ) = N S (t ) t

故障率的单位 1菲特(fit)=10-9/小时 菲特( ) 菲特 小时

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(三)平均失效(故障)前时间(MTTF) 平均失效(故障)前时间( )1 N0 MTTF = ∑t i N 0 i =1

当产品的寿命分布服从指数分布∞ MTTF = ∫0 e λt dt = 1 λ

(四)平均故障间隔时间(MTBF) 平均故障间隔时间( )1 N0 T MTBF = ti = ∑ 1. 其中T为总试验时间 为总试验时间) . (其中 为总试验时间) N 0 i =1 N0

2.完全修复的产品 .∞ MTBF = MTTF = ∫ R(t )dt 0

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(五)贮存寿命 产品在规定条件下贮存时， 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。 定质量要求的时间长度。 (六)平均修复时间(MTTR) 平均修复时间( )MTTR = ∑t i / ni =1 n

式中t 式中 i:第i次修复时间 次修复时间 n:修复次数 ：

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九、浴盆曲线 1.早期故障期 . 2.偶然故障期 . 3.耗损故障期 .A 使用寿命 规定的故障率 维修后故 障率下降 B

t早期故障 偶然故障 耗损故障

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十、可靠性与产品质量的关系

性能指标 产品质量 专门特性(包括可靠性、 专门特性(包括可靠性、维 修性、保障性等) 修性、保障性等)

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第二节 基本可靠性设计与分析技术 一、可靠性设计的基本内容 规定定性定量的可靠性要求 建立可靠性模型 可靠性分配 可靠性预计 可靠性设计准则 耐环境设计 元器件选用与控制 电磁兼容设计 降额设计与热设计