可靠性基础知识介绍共111页文档
- 格式:ppt
- 大小:12.28 MB
- 文档页数:5
可靠性理论基础知识可靠性理论基础知识1.可靠性定义我国军用标准GIB 451A-2005《可靠性维修性保障性术语》中,可靠性定义为:产品在规定的条件下,规定的时间内,完成规定功能的能力。
“规定条件”包括使用时的环境条件和工作条件。
“规定时间”是指产品规定了的任务时间。
“规定功能”是指产品规定了的必须具备的功能及其技术指标。
可靠性的评价可以使用概率指标或时间指标,这些指标有:可靠度、失效率、平均无故障工作时间、平均失效前时间、有效度等。
典型的失效率曲线是浴盆曲线,其分为三个阶段:早期失效期、偶然失效期、耗损失效期。
早期失效期的失效率为递减形式,即新产品失效率很高,但经过磨合期,失效率会迅速下降。
偶然失效期的失效率为一个平稳值,意味着产品进入了一个稳定的使用期。
耗损失效期的失效率为递增形式,即产品进入老年期,失效率呈递增状态,产品需要更新。
1.1可靠性参数1、失效概率密度和失效分布函数失效分布函数就是寿命的分布函数,也称为不可靠度,记为)(t F 。
它是产品或系统在规定的条件下和规定的时间内失效的概率,通常表示为)()(t T P t F ≤=失效概率密度是累积失效概率对时间t 的倒数,记为f(t)。
它是产品在包含t 的单位时间内发生失效的概率,可表示为)()()('t F dtt dF t f ==。
2、可靠度可靠度是指产品或系统在规定的条件下,规定的时间内,完成规定功能的概率。
可靠度是时间的函数,可靠度是可靠性的定量指标。
可靠度是时间的函数,记为)(t R 。
通常表示为?∞=-=>=t dt t f t F t T P t R )()(1)()(式中t 为规定的时间,T 表示产品寿命。
3、失效率已工作到时刻t 的产品,在时刻t 后单位时间内发生失效的概率成为该产品时刻t 的失效率函数,简称失效率,记为)(t λ。
)(1)()()()()()(''t F t F t R t F t R t f t -===λ。
可靠性基本知识简介可靠性设计主要符号表可靠性的概念可靠性的经典定义:产品在规定条件下和规定时间内,完成规定功能的能力。
产品:指作为单独研究和分别试验对象的任何元件、设备或系统,可以是零件、部件,也可以是由它们装配而成的机器,或由许多机器组成的机组和成套设备,甚至还把人的作用也包括在内。
在具体使用“产品”这一词时,其确切含义应加以说明。
例如汽车板簧、汽车发动机、汽车整车等。
规定条件:一般指的是使用条件,环境条件。
包括应力温度、湿度、尘砂、腐蚀等,也包括操作技术、维修方法等条件。
规定时间:是可靠性区别于产品其他质量属性的重要特征,一般也可认为可靠性是产品功能在时间上的稳定程度。
因此以数学形式表示的可靠性各特征量都是时间的函数。
这里的时间概念不限于一般的年、月、日、分、秒,也可以是与时间成比例的次数、距离。
例如应力循环次数、汽车行驶里程。
规定功能:道德要明确具体产品的功能是什么,怎样才算是完成规定功能。
产品丧失规定功能称为失效,对可修复产品通常也称为故障。
怎样才算是失效或故障,有时很容易判定,但更多情况则很难判定。
当产品指的是某个螺丛,显然螺栓断裂就是失效;当产品指的是某个设备,对某个零件损坏而该设备仍能完成规定功能就不能算失效或故障,有时虽有某些零件损坏或松脱,但在规定的短时间内可容易地修复也可不算是失效或故障。
若产品指的是某个具有性能指标要求的机器,当性能下降到规定的指标后,虽然仍能继续运转,但已应算是失效或故障。
究竟怎样算是失效或故障,有时要涉及厂商与用户不同看法的协商,有时要涉及当时的技术水平和经济政策等而作出合理的规定。
能力:只是定性的理解是比较抽象的,为了衡量检验,后面将加以定量描述。
产品的失效或故障均具有偶然性,一个产品在某段时间内的工作情况并不很好地反映该产品可靠性的高低,而应该观察大量该种产品的工作情况并进行合理的处理后才能正确的反映该产品的可靠性,因此对能力的定量需用概率和数理统计的方法。
1. 可靠性的基本概念1.1 可靠性(Reliability):产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力称为产品的可靠性。
1.2 广义可靠性(Dependability):广义可靠性是可靠性性能、可维护性性能和维护支持性能的综合描述。
1.3 可维护性(Maintainability):当在给定条件下和使用规定程序及资源进行维护时,产品保持或恢复到执行规定功能的能力。
1.4 维护支持性(Maintenance support performance):维护机构在规定条件下,按照给定的维护方针为产品提供维护所需资源的能力。
1.5 评定产品可靠性时的注意事项:(a) 产品的可靠性与规定条件分不开,在评价产品的可靠性时,尤其应注意其工作条件与所规定的条件是否一致。
(b) 产品的可靠性与规定时间密切相关。
(c) 产品的可靠性与规定功能有关,它要对产品的所有技术性能指标作出综合性评价。
2. 可靠性常用指标2.1 平均故障间隔时间MTBF(Mean Time Between Failure)指相邻两故障间正常工作时间,也叫平均无故障工作时间,它是衡量产品可靠性的主要指标。
华为公司的质量方针提出“实现产品无故障工作2000天”,这是个高标准要求,要靠我们大家共同努力来实现。
2.2 平均故障前时间MTTF(Mean Time To Failure)指系统从开始工作到失效这一段时间的平均值。
所谓失效是指产品执行规定功能能力的终止。
2.3 平均修复时间MTTR(Mean Time To repair)对产品实施修复所需时间的平均值,它反映了产品的可维护性。
2.4 可用度A(Availability)产品工作时间与总时间之比。
若不考虑产品的储存时间和闲置时间,可用度A可用如下公式表示:A=MTBF/(MTBF+MTTR)可用度取决于一个产品的可靠性性能、可维护性性能和维护支持性能的综合状况,所以要提高产品的可用度,应尽可能同时改善产品的可靠性和维修性。
第一节可靠性定义一、可靠性定义产品的可靠性是指: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。
从定义本身来说,它是产品的一种能力,这是一个很抽象的概念;我们可以用个例子 ( 100 个学生即将参加考试)来理解这个定义,可靠性就是指:100 个学生的考分的平均是多少?对这个平均分的准确性有多大把握?分数越高、把握越大,可靠性就越高。
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、可靠性的重要性有 MTBF 和 MTTF 的要求;而厄瓜多尔则未提到,只是提出环境适应性和安全性的要求。
产品的可靠性很重要,它不仅影响生产公司的前途,而且影响到使用者的安全(前苏联的“联盟 11 号”宇宙飞船返回时,因压力阀门提前打开而造成三名宇航员全部死亡)。
可靠性好的产品,不但可以减少公司的维修费用,而且可以很快就打出品牌,大幅度提升公司形象,增加公司收入。
随着市场经济的发展,竞争日趋激烈,人们不仅要求产品物美价廉,而且十分重视产品的可靠性和安全性。
日本的汽车、家用电器等产品,虽然在性能、价格方面与我国彼此相仿,却能占领美国以及国际市场。
主要的原因就是日本的产品可靠性胜过我国一筹。
美国的康明斯、卡勃彼特柴油机,大修期为 12000 小时,而我国柴油机不过 1000 小时,有的甚至几十小时、几百小时就出现故障。
我国生产的电梯,平均使用寿命(指两次大修期的间隔时期 ) 为 3 年左右,而国外的电梯平均寿命在 10 年以上,是我们的 3 倍;故障率,国外平均为 0.05 次,而我国为 1 次以上,高出 20 倍,这样的产品怎么有竞争力呢!因此要想在竞争中立于不败之地,就要狠抓产品质量,特别是产品可靠性,没有可靠性就没有质量,企业就无法在激烈的竞争中生存和发展。