电子产品可靠性基础知识.pptx
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《电子产品的可靠性》课件
电子产品的可靠性
电子产品可靠性关系到产品质量，我们需要了解它的定义和概念、评价指标、 影响因素、提高方法、应用及可能遇到的问题。
什么是电子产品的可靠性?
定义和概念
电子产品在规定的时间内，能够在规定的条件 下正常使用的概率。
可靠性与其他品质特性的关系
可靠性是产品品质的重要环境因素
4 使用与维护
环境条件如温度、湿度等会影响产品可靠性。
操作不当、维护保养不当等会降低产品可靠 性。
提高电子产品可靠性的方法
1
硬件和软件设计的可靠性考虑
从设计阶段开始考虑产品可靠性，采用成熟的设计方法和工具，减少缺陷和失误。
2
制造过程中的控制
制定质量控制标准，建立良好的生产管理流程，严格执行质量控制规程。
总结
电子产品可靠性的意义和重要性
影响产品质量和用户体验，决定产品的生死存亡。
发展趋势和展望
随着科技的进步，电子产品的可靠性将不断提高， 以适应消费者对品质的高要求。
电子产品可靠性的评价指标
MTBF
指产品平均无故障工作时间。
故障率
指每单位时间或每个工作周期内出现故障的概率。
可修性
指设计、制造、使用、维护中，产品维修保养的难 易程度。
影响电子产品可靠性的因素
1 材料选择
材料质量和稳定性直接影响产品可靠性。
2 设计与制造过程
设计和制造中的缺陷和失误会影响产品可靠 性。
3
产品测试与验证
进行全面的功能和可靠性测试和验证，确保产品符合质量标准和性能要求。
4
提供售后服务
完善的售后服务能提高客户满意度，增加产品的可靠性和信誉度。
电子产品可靠性的应用与问题
应用
电子产品可靠性关系到产品质量，我们需要了解它的定义和概念、评价指标、 影响因素、提高方法、应用及可能遇到的问题。
什么是电子产品的可靠性?
定义和概念
电子产品在规定的时间内，能够在规定的条件 下正常使用的概率。
可靠性与其他品质特性的关系
可靠性是产品品质的重要环境因素
4 使用与维护
环境条件如温度、湿度等会影响产品可靠性。
操作不当、维护保养不当等会降低产品可靠 性。
提高电子产品可靠性的方法
1
硬件和软件设计的可靠性考虑
从设计阶段开始考虑产品可靠性，采用成熟的设计方法和工具，减少缺陷和失误。
2
制造过程中的控制
制定质量控制标准，建立良好的生产管理流程，严格执行质量控制规程。
总结
电子产品可靠性的意义和重要性
影响产品质量和用户体验，决定产品的生死存亡。
发展趋势和展望
随着科技的进步，电子产品的可靠性将不断提高， 以适应消费者对品质的高要求。
电子产品可靠性的评价指标
MTBF
指产品平均无故障工作时间。
故障率
指每单位时间或每个工作周期内出现故障的概率。
可修性
指设计、制造、使用、维护中，产品维修保养的难 易程度。
影响电子产品可靠性的因素
1 材料选择
材料质量和稳定性直接影响产品可靠性。
2 设计与制造过程
设计和制造中的缺陷和失误会影响产品可靠 性。
3
产品测试与验证
进行全面的功能和可靠性测试和验证，确保产品符合质量标准和性能要求。
4
提供售后服务
完善的售后服务能提高客户满意度，增加产品的可靠性和信誉度。
电子产品可靠性的应用与问题
应用
可靠性基础知识介绍ppt课件
低故障率的元器件，常以10 9 /h为故障的单位，
读为菲特（Fit）。如果产品故障服从指数分布
时，产品的故障率λ为常数，此时可靠度为：
完整最新版课件
23
一个由若干组成部分构成的复杂产品，不论组 成部分的故障是什么分布，只要在故障后即予 维修，且修后如新，则产品的故障分布就近似 为指数分布。 指数分布因其简单而得到较广泛的应用。常见 的分布形式还有威布尔分布、对数正态分布等。 R(t)、F(t)、f(T)之间的关系如下图所示：
33
例：某产品使用了1810h，其间发生3次故障， 第1次故障时间3h，第2次故障时间8h，第3 次故障时间2h，计算该产品平均修复时间是 多少？
382
=
=4.33/h
3
平均修复时间MTTR，是度量产品维修性的重 要指标。
完整最新版课件
34
8、贮存寿命 产品在规定条件下存储时，仍能满足规定质量 要求的时间长度，称为贮存寿命。产品出厂后 即使不工作，在规定的条件下存贮，产品也有 一个非工作状态的偶然故障率，非工作的偶然 故障率比工作故障率小的多，但贮存产品的可 靠性也在不断下降，因此，储存寿命是度量产 品存储可靠性的一个不可忽视的度量参数。
完整最新版课件
24
完整最新版课件
25
5、平均失效（故障）前时间MTTF
设No个不可修复的产品，在同样的条件下进行
试验，测得其全部失效的时间为
平均
失效前的时间为：
对于不可修复的产品，产品失效前的工作时间， 就是产品的寿命时间。MTTF时间即为产品的平 均寿命时间。当产品服从指数分布时，则：
完整最新版课件
10
0
0
110
1
0
2 0～400
电子产品可靠性讲解
型式试验的结果处理 每次型式试验完成，编制型式试验检测报告，并 提供给送检人。对于型式试验不合格信息，编制 型式试验检测报告时，需要在报告中注明不合格 原因等信息，并在型式试验完成后立即将信息反 馈到SQE,由相关部门跟踪处理。
第四部分 安全部品型式试验 一、目的
为了加强对微波炉安全部品的质量管控，早期发现和预防
PART ONE
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。
可靠性的一些术语 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。 可靠寿命[CR(tr)] 它与一般理解的寿命有不同含义，概念也不同，设产品的可靠度为 R(t)，使可靠度等于规定值r时的时间tr的，即被定义为可靠寿命。
#2022
二、型式试验 的发生：
供方生产不正常时 重要顾客、国家机构和认证机构要求对 该零部件进行可靠性试验时 主管部门认为有必要时
型式试验的实施 型式试验样品一般情况下须为常规检验判定合格的物料。 （若样品有异常需要委托人在送检时说清楚。试验依据零 部件的相关企业标准、国家标准进行，没有企业标准和国 家标准的依据相关作业指导书或图纸进行。（当作业指导 书与开发规格书标准不一，选择其中最严酷的标准进行试 验）
三、测试 针对公司的产品进行各种测试。测试过程中，任何问 题都需要给予改善，以提升产品品质。 任何一个问题的出现，就是给我们指出一个前进的方 向；对问题的改善，标志着品质又上升了一个台阶。 有这种态度，还有什么办不到的。
电子产品质量与可靠性技术 PPT
●
● ●
例4：神舟5号火箭发射成功的可靠性为0.997.
●
不可靠度
定义：是指产品在规定的条件下，在规定的时间内 、产品不能完成规定的功能的概率。它也是时间的 函数，记作F(t)，也称为累积F(t)=p(T≤ t)
●
R(t)+F(t)=1
失效概率密度f(t)
定义：失效概率密度是累积失效概率F(t)对时间的变化率， 它表示产品寿命落在包含t的单位时间内的概率，即t时刻， 产品在单位时间内失效的概率
可靠性指标的选择的依据
a、装备的类型，例如对坦克为平均无故障里程（ MMBF）、对于飞机为平均无故障飞行小时（ MFHBF）、对一般设备则为平均无故障时间（ MTBF）；
b、装备的使用要求（战时、平时、一次使用、重 复使用）对于一次使用的产品则为成功率（例 导弹）； c、装备可靠性的验证方法，厂内试验验证则用合 同参数，外场验证则用使用参数。
●
可靠性模型
数学型
假设各单元寿命服从指数分布
Rs (t ) Ri (t )
i 1
n
MTBFs=1\λs
s i
i 1
n
建立产品的可靠性模型
●
产品的可靠性模型是进行产品可靠性指标定量分配和 预计,以及开展产品可靠性分析的基础。
●
典型的可靠性模型有：
串联、并联（热储备）、混联、表决(k/n)、冷储备（ 非工作）和网络系统等。
dF (t ) f (t ) F (t ) dt
瞬时失效率λ(t)，（简称失效率）
●
定义：是在t时刻，尚未失效的产品，在该时刻后的 单位时间内发生失效的概率。
(t ) lim
t 0
F (t t ) F (t ) dF (t ) 1 R(t )t dt R(t )
电子产品可靠性PPT课件
量等级等均应满足设备工作和环境的要求，并留有足够的裕量。
第19页/共155页
•
(2) 优先选用经实践证明质量稳定、可靠性高、有发展前途的标准元
器件，不选用淘汰和禁用的元器件。
•
(3) 应最大限度地压缩元器件的品种规格，减少生产厂家，提高它们
的复用率。
•
(4) 除特殊情况外，所有电子元器件应按不同的要求经过必要的可靠
维修安全。
•
(5) 设备最好具备监测装置和故障预报装置，能使操纵者尽早地发现
故障或测试失效元器件，及时更换维修，以缩短维修时间，防止大故障出现。
第11页/共155页
• 生产方面
•
1. 生产条件对电子设备的要求
•
任何电子设备在它的研制之后都要投入生产。生产厂的设备情况、
技术和工艺水平、生产能力和生产周期以及生产管理水平等因素都属于生产
•
(1) 输出高电平UOH。输出高电平UOH是指输入端有一个(或几个)为
低电平时的输出电平。UOH典型值约为3.6 V。
•
(2) 输出低电平UOL。输出低电平UOL是指在电路输出端接有额定负
载(通常规定为带八个同类型的与非门负载)时，电路处于饱和导通状态时的
输出电压。UOL一般应小于或等于0.35 V。
备能够耐受高低温循环时的冷热冲击。
•
(2) 采取各种防护措施，防止潮湿、盐雾、大气污染等气候因素对电
子设备内元器件及零部件的侵蚀和危害，延长其工作期。
第3页/共155页
•
2. 机械条件对电子设备的要求
•
机械条件是指电子设备在不同的运载工具中使用时所受到的振动、
冲击、离心加速度等机械作用。它对设备的影响主要是：元器件损坏失效或
华为可靠性基础 ppt课件
华为可靠性基础
19
缺陷可能导致错误并造成系统的故障， 因此，缺陷是一切错误的根源，故存在
下面的传递关系：缺陷→错误→故 障。
但是发生过故障的软件通常仍然是可用 的。只有当软件频繁发生故障，或公认 已经“陈旧”时，软件才被废弃，这一 版本软件的寿命也就终结。
华为可靠性基础
20
有缺陷的软件只有在特定条件下才能导致出错， 而在一般情况下是能够正常工作的。软
华为可靠性基础
8
三、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，但最基本最常用的有以 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，
华为可靠性基础
13
可以用以下理想测试来精确测试一批产 品的MTBF；即将该批产品投入使用，当 该批产品全部出现故障以后（假如第1个 产品的故障时间为t1，第2个产品的故障 时间为t2，第n个产品的故障时间为tn）， 计算发生故障的平均时间，则
有公式如下：
华为可靠性基础
14
2、失效密度λ
另外一个常用的参数是λ，它是指在产品 在t时刻失效的可能性，是失效间隔时间 的倒数，也就是：λ＝1/MTBF。对某一 类产品而言，产品在不同的时刻有不同 的失效率（也就是失效率是时间的函 数），对电子产品而言，其失效率符合 浴盆曲线分布（如下图）：
华为可靠性基础
17
软件可靠性
软件的可靠性是用以衡量一个软件(指计算机程 序)好坏很重要的一个评价指标。软件的可靠性 与硬件的可靠性有许多相似之处，更有许多差 别。这种差异是由于软、硬件故障机理的差异 造成的，因而使软件可靠性在术语内涵、指标 选择、设计分析手段以及提高软件可靠性的方 法与途径等方面具有其自身的特点。然而，软 件可靠性作为一个新的研究领域正在发展和应 用。
电子产品的可靠性培训课件(ppt76页)
3、可靠性仿真技术 8实、际上可，靠许性多设现计场（失含效降是额由设不计确准定则因）素总造则成制的定，这些不定因素是
附录:可靠性设计阶段各种可靠性设计分析方法
4、可靠性试验技术 系2、统环地境规应划力和筛确选当(E使S用S）各试种验可技靠术性设计技术和方法，真正设计开发出具有高可靠性水平的系统（产品）。 5、可靠性在工业企业的应用 （4）、大直径振动台
2
确定总体方案
2021/6/16
基本内容
（1）、明确设计产品的功能和性能要求；
（2）、了解产品在其整个寿命期内将要遇到的环境条件；
（3）、确定产品可靠性的定性和定量指标；
（4）、调查相似老产品的现场使用情况；
（5）、拟定为实现可靠性指标应采取的相应措施；
（6）、进行总体方案论证。
8
现代系统（产品）设计思想与传统设计思想的对比
电子产品的可靠性
1、可靠性学科的诞生 （1）、明确设计产品的功能和性能要求；
系统地规划和确当使用各种可靠性设计技术和方法，真正设计开发出具有高可靠性水平的系统（产品）。
2、可靠性设计 现代系统设计思想与传统设计思想的对比
HALT试验技术已经抛开传统的可靠性测试方法，形成了较先进的测试方法和
该学科的诞生，把美国后来武器系统和航空航天产品中的故障降到了最低点。
产品定位
市场牵引、用户需求
工程师和领导的意见
一开始就进行系统（产品）性能
系统综合方式 的综合
重视性能、忽视系统综合
研制初期投入较多，研制后期投入 研制初期投入较少、研制后期投入较
工作量投入 较少，所需总投入较少
多，所需总投入较多
更改次数
研制初期更改较少，研制后期更改较
A、电子元器件具有失效率。失效率与制造元器件的材料有 关、工艺有关、使用环境有关。
附录:可靠性设计阶段各种可靠性设计分析方法
4、可靠性试验技术 系2、统环地境规应划力和筛确选当(E使S用S）各试种验可技靠术性设计技术和方法，真正设计开发出具有高可靠性水平的系统（产品）。 5、可靠性在工业企业的应用 （4）、大直径振动台
2
确定总体方案
2021/6/16
基本内容
（1）、明确设计产品的功能和性能要求；
（2）、了解产品在其整个寿命期内将要遇到的环境条件；
（3）、确定产品可靠性的定性和定量指标；
（4）、调查相似老产品的现场使用情况；
（5）、拟定为实现可靠性指标应采取的相应措施；
（6）、进行总体方案论证。
8
现代系统（产品）设计思想与传统设计思想的对比
电子产品的可靠性
1、可靠性学科的诞生 （1）、明确设计产品的功能和性能要求；
系统地规划和确当使用各种可靠性设计技术和方法，真正设计开发出具有高可靠性水平的系统（产品）。
2、可靠性设计 现代系统设计思想与传统设计思想的对比
HALT试验技术已经抛开传统的可靠性测试方法，形成了较先进的测试方法和
该学科的诞生，把美国后来武器系统和航空航天产品中的故障降到了最低点。
产品定位
市场牵引、用户需求
工程师和领导的意见
一开始就进行系统（产品）性能
系统综合方式 的综合
重视性能、忽视系统综合
研制初期投入较多，研制后期投入 研制初期投入较少、研制后期投入较
工作量投入 较少，所需总投入较少
多，所需总投入较多
更改次数
研制初期更改较少，研制后期更改较
A、电子元器件具有失效率。失效率与制造元器件的材料有 关、工艺有关、使用环境有关。
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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 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
2．产品可靠性分类：
固有可靠性：产品在设计、制造中赋予的，是产品的一种固有特性，
也是产品的开发者可以控制的。
使用可靠性 ：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，他除了考虑固有可靠性的影响因素之外，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。
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
可靠性模型
—— 串联模型：组成产品的所有单元中任一单
元发生故障都会导致整个产品故障
—— 并联模型：组成产品所有单元同时工作时，只要有一个单元
基本可靠性：产品在规定条件下无故障的持续时间或概率，它
反映产品对维修人力的要求。
任务可靠性：产品在规定的任务剖面内完成规定功能的能力。
三、维修性
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，保持或恢复执行规 定状态的能力。
维修性是产品的一种特性，即由产品设 计赋予的使其维修简便、迅速和经济的固 有特性。
六、可用性和可信性的概念
1．可用性 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，用来表示可用
性及其影响因素：可靠性、维修性、维修保 障。
七、可靠度函数、累积故障（失效）分布函数 1．可靠度 可靠度：R(t) R( t ) P(T t ) 2．累积故障分布函数：F(t) F t PT ≤t
Rt F t 1
3．故障密度函数：f(t)
f t dF t
dt
F t 0t f udu
R( t ) t f ( u )du
八、可靠性与维修性的常用度量
（一）可靠度：产品在规定的条件和规定的时间内，完成规定
功能的概率称为可靠度，一般用R(t）表示，若产品的总数为No,工作到t时刻 产品发生的故障数为r（t），则产品在t时刻的可靠度的观测值为：
不发生故障，产品就不会故障，亦称贮备模型
式中Ri(t)与λi(t)——第i单元的可靠度与故障率； Rs(t)与λs(t)——第i单元的可靠度与故障率；
二、可靠性分配 在产品设计阶段，将产品的可靠性定量要求
按规定的准则分配到规定的产品层次的过程。 常用方法：评分分配法；比例分配法 评分分配法 选择故障率入为分配参数，主要考虑四个
R( t ) N0 r( t ) N0
（二）故障（失效）率：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，称之为产品的故障率：
t
r t N S t t
故障率的单位
1菲特（fit）=10-9/小时
（三）平均失效（故障）前时间（MTTF）
MTTF
1 N0
N∑0 ti
i 1
FMEA CA
3．严酷度及其分类
I类（灾难性故障） II类（致命性故障） III类（严重故障） IV类（轻度故障）
4．故障概率等级 A级（经常发生，大于总故障概率的0.2） B级（很可能发生，为总故障概率的0.1~0.2） C级（偶然发生，为总故障概率的0.01~0.1） D级（很少发生，为总故障概率的0.001~0.01） E级（极不可能发生，小于总故障概率的0.001）
可靠性基础知识
第一节 可靠性的基本概念
一、故障（失效）及其分类
1. 故障：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
2．故障分类 故障的规律 偶然故障、耗损故障 故障的后果 致命性故障、非致命性故障 故障的统计特性
独立故障、从属故障（前者是指不是由于另一个产 品引起的故障，后者是有另一个产品故障引起的故障， 一般在评价产品可靠性时只统计独立故障）
影响因素：
复杂度：组成分系统的元器件数数量及组装 调试的难易程度
技术成熟度：分系统的技术水平和成熟程度
重要度：分系统的重要性
环境条件：分系统所处环境条件
—— 每个因素的分值在1-10之间 分配公式：
（1） i Cis
（2） Ci i /
4
（3） i yij j 1
（4）
u
i
i 1
三、可靠性预计
根据产品各组成部分的可靠性预测产品在规 定的工作条件下的可靠性
常用方法：元器件计数法；应力分析法
元器件计数法预计公式：
n
s N iGi Qi i 1
应力分析法预计公式：
（1）p b E K
n
（2） s N ipi i 1
（3） MTBFS
1SLeabharlann 四、故障模式、影响及危害分析
1. FMECA 2. FMECA包括FMEA和CA
当产品的寿命分布服从指数分布
MTTF
0 et dt
1
（四）平均故障间隔时间（MTBF）
1． MTBF
1 N0
N∑0 ti
i 1
T N0
（其中T为总试验时间）
2．完全修复的产品
MTBF MTTF ∫0∞Rt dt
（五）贮存寿命 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。
（六）平均修复时间（MTTR） MTTR ∑n ti / n
四、保障性
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。
包括两个方面的含义：与装备保障有关的 设计特性；保障资源的充足和适用程度。
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 可靠性
与软件可靠性有关的标准：
IEC 60300-3-6《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》
率可降到一个较低的水平，且基本处于平稳状态，可以近似认为故障率为常 数，这一阶段就是偶然故障期。
3．耗损故障期：特点是产品的故障率迅速上升，很快出现
产品故障大量增加直至最后报废。
十、可靠性与产品质量的关系
产品质量
性能指标
专门特性（包括可靠性、维 修性、保障性等）
第二节 基本可靠性设计与分析技术
i 1
式中ti：第i次修复时间 n：修复次数
九、浴盆曲线
1．早期故障期：在产品投入使用的初期，产品的故障率较
高，且具有迅速下降的特征。此阶段故障主要是设计与制作中的缺 陷，如设计不当、材料缺陷、加工缺陷、安装调整不当等，产品投 入使用后很容易较快暴露出来。
2．偶然故障期：在产品投入使用一段时间后，产品的故障
1．可靠性：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。
可靠性的概率度量称为可靠度
2．产品可靠性分类：
固有可靠性：产品在设计、制造中赋予的，是产品的一种固有特性，
也是产品的开发者可以控制的。
使用可靠性 ：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，他除了考虑固有可靠性的影响因素之外，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。
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
可靠性模型
—— 串联模型：组成产品的所有单元中任一单
元发生故障都会导致整个产品故障
—— 并联模型：组成产品所有单元同时工作时，只要有一个单元
基本可靠性：产品在规定条件下无故障的持续时间或概率，它
反映产品对维修人力的要求。
任务可靠性：产品在规定的任务剖面内完成规定功能的能力。
三、维修性
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，保持或恢复执行规 定状态的能力。
维修性是产品的一种特性，即由产品设 计赋予的使其维修简便、迅速和经济的固 有特性。
六、可用性和可信性的概念
1．可用性 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，用来表示可用
性及其影响因素：可靠性、维修性、维修保 障。
七、可靠度函数、累积故障（失效）分布函数 1．可靠度 可靠度：R(t) R( t ) P(T t ) 2．累积故障分布函数：F(t) F t PT ≤t
Rt F t 1
3．故障密度函数：f(t)
f t dF t
dt
F t 0t f udu
R( t ) t f ( u )du
八、可靠性与维修性的常用度量
（一）可靠度：产品在规定的条件和规定的时间内，完成规定
功能的概率称为可靠度，一般用R(t）表示，若产品的总数为No,工作到t时刻 产品发生的故障数为r（t），则产品在t时刻的可靠度的观测值为：
不发生故障，产品就不会故障，亦称贮备模型
式中Ri(t)与λi(t)——第i单元的可靠度与故障率； Rs(t)与λs(t)——第i单元的可靠度与故障率；
二、可靠性分配 在产品设计阶段，将产品的可靠性定量要求
按规定的准则分配到规定的产品层次的过程。 常用方法：评分分配法；比例分配法 评分分配法 选择故障率入为分配参数，主要考虑四个
R( t ) N0 r( t ) N0
（二）故障（失效）率：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，称之为产品的故障率：
t
r t N S t t
故障率的单位
1菲特（fit）=10-9/小时
（三）平均失效（故障）前时间（MTTF）
MTTF
1 N0
N∑0 ti
i 1
FMEA CA
3．严酷度及其分类
I类（灾难性故障） II类（致命性故障） III类（严重故障） IV类（轻度故障）
4．故障概率等级 A级（经常发生，大于总故障概率的0.2） B级（很可能发生，为总故障概率的0.1~0.2） C级（偶然发生，为总故障概率的0.01~0.1） D级（很少发生，为总故障概率的0.001~0.01） E级（极不可能发生，小于总故障概率的0.001）
可靠性基础知识
第一节 可靠性的基本概念
一、故障（失效）及其分类
1. 故障：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
2．故障分类 故障的规律 偶然故障、耗损故障 故障的后果 致命性故障、非致命性故障 故障的统计特性
独立故障、从属故障（前者是指不是由于另一个产 品引起的故障，后者是有另一个产品故障引起的故障， 一般在评价产品可靠性时只统计独立故障）
影响因素：
复杂度：组成分系统的元器件数数量及组装 调试的难易程度
技术成熟度：分系统的技术水平和成熟程度
重要度：分系统的重要性
环境条件：分系统所处环境条件
—— 每个因素的分值在1-10之间 分配公式：
（1） i Cis
（2） Ci i /
4
（3） i yij j 1
（4）
u
i
i 1
三、可靠性预计
根据产品各组成部分的可靠性预测产品在规 定的工作条件下的可靠性
常用方法：元器件计数法；应力分析法
元器件计数法预计公式：
n
s N iGi Qi i 1
应力分析法预计公式：
（1）p b E K
n
（2） s N ipi i 1
（3） MTBFS
1SLeabharlann 四、故障模式、影响及危害分析
1. FMECA 2. FMECA包括FMEA和CA
当产品的寿命分布服从指数分布
MTTF
0 et dt
1
（四）平均故障间隔时间（MTBF）
1． MTBF
1 N0
N∑0 ti
i 1
T N0
（其中T为总试验时间）
2．完全修复的产品
MTBF MTTF ∫0∞Rt dt
（五）贮存寿命 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。
（六）平均修复时间（MTTR） MTTR ∑n ti / n
四、保障性
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。
包括两个方面的含义：与装备保障有关的 设计特性；保障资源的充足和适用程度。
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 可靠性
与软件可靠性有关的标准：
IEC 60300-3-6《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》
率可降到一个较低的水平，且基本处于平稳状态，可以近似认为故障率为常 数，这一阶段就是偶然故障期。
3．耗损故障期：特点是产品的故障率迅速上升，很快出现
产品故障大量增加直至最后报废。
十、可靠性与产品质量的关系
产品质量
性能指标
专门特性（包括可靠性、维 修性、保障性等）
第二节 基本可靠性设计与分析技术
i 1
式中ti：第i次修复时间 n：修复次数
九、浴盆曲线
1．早期故障期：在产品投入使用的初期，产品的故障率较
高，且具有迅速下降的特征。此阶段故障主要是设计与制作中的缺 陷，如设计不当、材料缺陷、加工缺陷、安装调整不当等，产品投 入使用后很容易较快暴露出来。
2．偶然故障期：在产品投入使用一段时间后，产品的故障