产品可靠性基础知识

可靠性基础知识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, 美航天飞机” 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 亿美元的经济损失;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, 能使产品总的费用降低 . 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，使总费用降低。

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。

美国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。

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。

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。

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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、可靠性的重要性调查结果显示（如某公司市场部2001年调查记录）：“对可靠性的重视度，与地区的经济发达程度成正比”。

例如，英国电讯（BT）关于可靠性管理/指标要求有产品寿命、MTBF报告、可靠性框图、失效树分析（FTA）、可靠性测试计划和测试报告等；泰国只有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。

第五章可靠性基础知识第五章可靠性基础知识【考试趋势】单选3-4题，多选4-5题，综合分析1题。

考查方式以理解题和计算题为主。

总分值25-35分。

总分170分。

【大纲考点】基本脉络：可靠性概念——测量——模型——分析——试验——管理。

一、可靠性的基本概念及常用度量1．掌握可靠性、维修性与故障(失效)的概念与定义（重点）2．熟悉保障性、可用性与可信性的概念（难点）3．掌握可靠性的主要度量参数（难点）4．熟悉浴盆曲线（重点）5．了解产品质量与可靠性的关系二、基本的可靠性维修性设计与分析技术1．了解可靠性设计的基本内容和主要方法2．熟悉可靠性模型及串并联模型的计算（重点）3．熟悉可靠性预计和可靠性分配（难点）4．熟悉故障模式影响及危害性分析（重点）（难点）5．了解故障树分析（重点）6．熟悉维修性设计与分析的基本方法；三、可靠性试验三、可靠性试验1.掌握环境应力筛选（重点）2.了解可靠增长试验和加速寿命试验（重点）3.手续可靠性测定试验（难点）4.了解可靠性鉴定试验四、可信性管理1．掌握可信性管理基本原则与可信性管理方法（难点）2．了解故障报告分析及纠正措施系统（重点）3．了解可信性评审作用和方法第一节可靠性的基本概念及常用度量【考点解读】第一节可靠性的基本概念及常用度量学习目标要求：1、掌握可靠性、维修性与故障的概念与定义2、熟悉保障性、可用性及可信性的概念3、掌握可靠性的主要度量参数4、了解浴盆曲线5、了解产品质量与可靠性关系基本脉络是：可靠性——不可靠（故障）——可靠度——可靠度函数——常用指标——模型——地位意义（与质量的关系）典型考题典型考题：单选题22、下述设计方法中不属于可靠性设计的方法是（）。

a、使用合格的部件b、使用连续设计c、故障模式影响分析d、降额设计23、产品使用寿命与（）有关。

a、早期故障率b、规定故障率c、耗损故障率d、产品保修率一、故障（失效）及其分类一、故障（失效）及其分类1、故障定义：产品或产品的一部分不能或将不能完成预定功能的事件或状态称为故障。

（中级B 第五章 可靠性基础知识）一．单项选择题1．已知产品的可靠度函数为R （t ）=0.005t e-，则其累积故障分布函数为（ ）。

A ．－0.005 0.005t e- B ．0.0050.005t e C ． 0.005 0.005t e D ．1－0.005t e -2．故障率的单位是菲特，1菲特可解释为（ ）。

A. 一百万个产品工作一百万小时只有一次故障B. 一千个产品工作一百万小时只有一次故障C. 一万个产品工作一百万小时只有一次故障D. 十万个产品工作一百万小时只有一次故障3．故障服从指数分布的产品，其故障率为λ，当工作时间1t λ=时，其可靠度等于（ ）。

A ． e －1 B ． e －0. 1 C ．e －0. 01 D ．e －0. 54．冗余设计是一种（ ）的设计。

A ．提高任务可靠性，但会降低基本可靠性B ．提高任务可靠性且提高基本可靠性C ．提高基本可靠性而任务可靠性不变D ．提高基本可靠性，但降低任务可靠性5．产品可靠性随时间的延长而（ ）。

A ．保持不变B ．逐渐升高C ．先降低后升高D ．逐渐降低6．常用的维修性参数是（ ）。

A ．MTTFB ．MTTRC ．λD ． MTBF7．故障模式和影响分析中的故障是指（ ）。

A ． 潜在故障B ．致命故障C ．独立故障D ．偶然故障8．故障模式和影响分析工作始于（ ）。

A ．产品的生产过程B ．产品的试验过程C ．产品的设计过程D ．产品的管理过程9．某电子产品是一个由4个单元组成的并联系统，若每个单元可靠度均为0.8，该产品的可靠度为（ ）。

A ．0.998B ．0.96C ．0.41D ．0.9210．在批生产阶段早期环境应力筛选应（ ）。

A ．100%进行B ．抽样进行C ．部分进行D ．视质量情况决定样本量11．在可靠性工程中经常提及的故障有（ ）。

A ．损耗故障B ．早期故障C ．独立故障D ．从属故障E ．致命故障F ．非致命故障G ．偶然故障H ．单点故障1）重复出现风险可以忽略不计的故障是（ ）。

第一章 可靠性基础知识●可靠性的概念。

●可靠性参数体系、常用可靠性参数及可靠性常用分布。

当你准备购买一件电子产品时，你关注的是它的哪些方面？其中最关注的是什么？我们除关注产品的功能和性能外，在谈论某品牌的产品“好”的时候，所隐含的意思就是该品牌产品的质量与可靠性高。

质量与可靠性是我们最为关注的产品质量特性。

随着新材料、新技术的发展与应用使得产品性能得到迅速提高，但随着产品性能的提高，其复杂程度也增加，故障频繁。

出厂检验合格的产品，在使用寿命期内保持其产品质量指标的数值而不致失效，这就是可靠性问题。

本章将在介绍可靠性的基本概念、可靠性术语、可靠性参数体系及常用可靠性参数、可靠性常用分布等知识的基础上，讲解造成产品故障的主要原因，以及可靠性的重要意义。

第一节 可靠性基本概念1．可靠性的概念可靠性的概念，可以说，自从人类开始使用工具起就已经存在。

然而可靠性理论作为一门独立的学科出现却是近几十年的事情。

可靠性归根结底研究的还是产品的可靠性，而通常所说的“可靠性”指的是“可信赖的”或“可信任的”。

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。

最早的可靠性定义由美国AGREE在1957年的报告中提出，1966年美国又较正规地给出了传统的或经典的可靠性定义：“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”。

它为世界各国的标准所引用，我国的可靠性定义也与此相同。

这里的产品是泛指的，它可以是一个复杂的系统，也可以是一个零件。

出厂检验合格的产品，在使用寿命期内保持其产品质量指标的数值而不致失效，这就是可靠性问题。

因此，可靠性也是产品的一个质量指标，而且是与时间有关的参量。

只有在引进了可靠性指标后，才能和其他质量指标一起，对产品质量做全面的评定。

所谓产品是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。

《可靠性基础知识综合性概述》一、引言在当今科技飞速发展的时代，各种产品和系统的可靠性成为人们关注的焦点。

从日常生活中的电子产品到工业领域的大型设备，从交通运输工具到航天航空系统，可靠性都起着至关重要的作用。

可靠性不仅关系到产品的质量和性能，还直接影响着人们的生命财产安全和社会的稳定发展。

因此，深入了解可靠性基础知识，对于提高产品和系统的质量、降低风险、保障安全具有重要的意义。

二、可靠性的基本概念1. 定义可靠性是指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。

这里的“规定条件”包括使用环境、操作方法、维护保养等；“规定时间”是指产品的使用寿命或工作时间；“规定功能”则是产品设计时所确定的功能和性能指标。

2. 指标（1）可靠度可靠度是产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的概率。

通常用 R(t)表示，其中 t 为时间。

可靠度是可靠性的一个重要指标，它反映了产品在一定时间内保持正常工作的可能性。

（2）失效率失效率是指产品在某一时刻 t 后的单位时间内发生失效的概率。

通常用λ(t)表示。

失效率是衡量产品可靠性的另一个重要指标，它反映了产品在使用过程中的失效速度。

（3）平均寿命平均寿命是指产品的寿命的平均值。

对于不可修复产品，平均寿命是指产品从开始使用到失效的平均时间；对于可修复产品，平均寿命是指产品在两次相邻故障之间的平均时间。

三、可靠性的核心理论1. 可靠性模型可靠性模型是用于描述产品或系统的可靠性结构和关系的数学模型。

常见的可靠性模型有串联模型、并联模型、混联模型等。

（1）串联模型串联模型是指产品或系统由多个子系统组成，只有当所有子系统都正常工作时，整个产品或系统才能正常工作。

串联系统的可靠度等于各个子系统可靠度的乘积。

（2）并联模型并联模型是指产品或系统由多个子系统组成，只要有一个子系统正常工作，整个产品或系统就能正常工作。

并联系统的可靠度等于 1 减去各个子系统失效率的乘积。

（3）混联模型混联模型是指产品或系统由串联和并联子系统组成的复杂结构。

第五章 可靠性基础知识一、单项选择题（每题选对得2分，错选得0分）01严酷度（S ）是潜在故障模式对交付给顾客后的影响后果的严重程度的评价指标，与严酷度标称值“8”相对应的后果为（ ）。

A ．无警告的严重危害B ．有警告的严重危害C ．很高D ．高02质量专业技术人员必须熟悉可靠性基础知识的重要原因是（ ）。

A ．在产品设计中注意外形设计工作B ．在产品生产中注意管理工作C ．在产品运送中注意围护工作D ．在产品开发中开展可靠性、维修性设计，试验与管理工作03设t=0时，投入工作的10000只灯泡，以天作为度量时间的单位，当t=365天时，发现有300只灯泡坏了，则灯泡一年时的工作可靠度为（ ）。

A ．0.87B ．0.77C ．0.97D ．0.6704当产品的故障服从指数分布时，故障率为常数λ，此时可靠度的公式是（ ）。

A ．R （t ）=00)(N t N γ- B ．R （t ）=T e λ-C ．R （t ）=T e λD ．R （t ）=00)(N N t -γ05在20题中，若一年后的第一天又有1只灯泡坏了，此时故障率是（ ）。

A ．0.000103/天B ．0.00103/天C．0.103/天D．0.0103/天06有5个不可修复产品进行寿命试验，它们发生失效的时间分别是1000h、1500h，2000h，2200h，2300h，该产品的MTTF观测值是（）。

A．1800hB．2100hC．1900hD．2000h07有一批电子产品累计工作10万小时，发生故障50次，该产品的MTBF的观测值是（）。

A．2000hB．2100hC．1900hD．1800h08在浴盆曲线中，产品的故障率较低且基本处于平稳状态的阶段是（）。

A．早期故障阶段B．中期故障阶段C．偶然故障阶段D．耗损故障阶段09不是因为耗损性因素引起的是（）。

A．老化B．疲劳C．磨损D．加工缺陷10在产品投入使用的初期，产品的故障率较高，且具有随时间（）的特征。