华为可靠性基础49页PPT

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：
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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：
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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。
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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。
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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：
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10
0
0
110
1
0
2 0～400

医疗设备行业对可靠性的要求也非常高，因为医疗设 备的故障可能会导致患者的治疗失败或造成额外的伤 害，同时也会给医疗机构带来经济和声誉损失。因此 ，医疗设备行业在可靠性工程方面也投入了大量的人 力和物力，以确保设备的可靠性和稳定性。
06
提高产品可靠性的方法与 技巧
设计阶段提高可靠性的方法
冗余设计
降额设计
01
确保团队成员对可靠性目标有清晰的认识，并能够通过具体指
标进行衡量。
制定实现目标的计划和措施
02
根据可靠性目标，制定详细的实施计划，包括资源分配、时间
安排和责任分工等。
监控目标实现过程
03
定期评估目标的实现进度，及时发现和解决存在的问题，确保
目标的顺利达成。
可靠性数据收集与分析
建立数据收集机制
确定需要收集的可靠性数 据类型、来源和频率，建 立可靠的数据收集机制。
生产阶段提高可靠性的方法
严格的质量控制
通过严格的质量控制，确保每 个组件或系统都符合设计要求
和规格。
环境应力筛选
通过在生产阶段施加环境应力 ，如温度、湿度、振动等，以 检测和剔除潜在的不合格产品 。
过程控制
通过控制生产过程中的关键参 数，确保每个产品的性能和质 量都符合要求。
人员培训
对生产人员进行培训，提高他 们的技能和意识，以确保产品
航天器的可靠性和安全性。
医疗设备行业
医疗设备行业是可靠性工程的重要应用领域之一。随 着医疗技术的不断发展，医疗设备已经成为医疗保健 的重要组成部分。医疗设备的可靠性和稳定性直接关 系到患者的治疗效果和生命安全。在医疗设备行业中 ，可靠性工程涉及到设备的设计、生产、检测和维修 等多个环节，旨在确保设备的质量和性能稳定可靠， 提高医疗保健的质量和效率。

可靠性基础知识介绍
•
ห้องสมุดไป่ตู้
6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
•
7、心急吃不了热汤圆。
•
8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
•
9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
•
10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭

协调设计参数及性能指标，以求得合理的 提高产品的可靠度；
比较不同的设计方案的特点及可靠度，以 选出最佳的设计方案；
发现影响产品可靠性的主要因素，找出薄 弱环节，以采取必要的措施，降低产品的 失效率，提高其可靠度。
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二、可靠性分配
可靠性分配是将规定的系统可靠度合理地 细分给系统中每个单元的一种方法。
tr称为可靠寿命，即R(tr)=r
➢ 当产品寿命分布服从指数分布时，即 即得tr =-lnr/λ
R(tr)==r
➢ 可靠度r=0.5时的产品寿命称为中位寿命。
➢ 当产品寿命服从指数分布时，得：
t0.5＝ -ln0.5/λ=0.693/λ ➢ 指数分布寿命中，当产品寿命等于平均寿命时，可靠度
R=e-1=0.37，此时的寿命称为特征寿命。在此特殊情况下， 平均寿命与特征寿命相等。
可靠性基础
会计学
1
第一节 可靠性的基本概念
可靠性：产品在规定的条件下和规定的时间区 间内完成规定功能的能力
GB/T3187-1994《可靠性、维修性术语》
➢广义的可靠性：产品在其整个寿命周期内完成规 定功能的能力，它包括狭义可靠性和维修性； ➢狭义可靠性：产品在某一规定时间内发生失效的 难易程度。
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一个产品的可靠性受三个“规定”的限制 ：
➢因使用产品的条件不同，可靠性水平有很大差异； ➢规定时间长短不同，其可靠性也不同 ； ➢因规定的产品功能判据不同，将得到不同的可靠性 评定结果 。
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第二节 可靠性特征量
不可修复产品的寿命：发生失效前的实际工作 时间；
可修复产品的寿命：相邻两次故障间的工作时 间，此时也称为无故障工作时间。
一研究系统的可靠性的目的第22页共42页二系统的结构模型二系统的结构模型串联模型串联模型并联模型并联模型混联模型混联模型kn表决系统模表决系统模贮备系统模型贮备系统模型第23页共42页11串联模型串联模型第24页共42页33混合系统混合系统第25页共42页三系统可靠度计算三系统可靠度计算11串联系统串联系统要使系统s的正常工作事件发生就必须使各分系统的正常工作事件为第i分系统的可靠度

测试性通常用故障检测率FDR、故障隔离率FIR 和虚警率FAR度量。
可用性（availability）
可用性是产品可靠性、维修性和保障性三种 固有属性的综合反映，指产品处于可工作状态或 可使用状态的能力，也称为有效性。
使用可用性A0
工作时间
工作时间
A 工作时间 不能工作时间 工作时间 维修时间 延误时间
规定的程序和方法：按技术文件规定采用的维修 工作类型、步骤和方法。
维修性是产品的重要性能，对系统效能和使用维 修费用由直接的影响。
保障性（supportability）
保障性指产品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，称为保障性。
维修保障只是综合保障工程中的一个方面。 表征保障性的指标是平均延误时间MDT。
定义：产品在任务开始时可用的条件下，在规定 的任务剖面中，能完成规定功能的能力称为产品 的“（狭义）可信性”，简写为D。
产品在执行任务中的状态及可信性取决于与任务 有关的产品可靠性及维修性的综合影响。
可信性（dependability）
产品在规定的条件下，满足给定定量特 性要求的自身能力，称为产品的固有能 力C，一般就是产品的性能。
维修性（maintainability）
产品在规定条件下和维修时间内，按规定的 程序和方法进行维修时，保持或恢复到规定状态 的能力，称为维修性。
维修性指的是产品维修的难易程度，是产品设计 所赋予的一种维修简便、迅速和经济的固有属性。 包括修复性维修、预防性维修等内容。
规定的条件：维修的机构和场所及相应人员与设 备、设施、工具、备件、技术资料等资源条件。
2010.1.1
二、研究内1容2.、4创可新靠点性分析与设计
v三、产品可靠性工作流程与特性

可靠性研究的重点，在于延长正常工作期 的长度。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
故障率曲线分析
(c)损耗时期：零件磨损、陈旧，引起设备故障 率升高。如能预知耗损开始的时间，通过加强 维修，在此时间开始之前就及时将陈旧损坏的 零件更换下来，可使故障率下降，也就是说可 延长可维修的设备与系统的有效寿命。
作的产品数之比。λ(t)可由下式表示。
(t) 1 dNf (t)
Ns(t) dt
式中dNf (t)为d t时间内的故障产品数。
(7-6)
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
设计、制造、加工、装配等质量薄弱环 节。早期故障期又称调整期或锻炼期， 此种故障可用厂内试验的办法来消除。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
故障率曲线分析
(b)正常工作期：在此期间产品故障率低而且 稳定，是设备工作的最好时期。在这期间内产 品发生故障大多出于偶然因素，如突然过载、 碰撞等，因此这个时期又叫偶然失效期。
故障率的单位一般采用10-5小时或10-9小时 (称10-9小时为1fit)。
故障率也可用工作次数、转速、距离等。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用

可靠性预测 受物理规律制约，相对容易
开发或升级后失效率随时间 单调下降 可靠性基本不受影响
无法由物理知识预测
冗余设计
故障处理的一般手段，适当 冗余可以提高可靠性，大量 冗余受共因因素影响
采用冗余设计应保证冗余软 件的高度独立性，否则无助 于可靠性提高
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基本概念（续）
测试期
稳定期
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目录
一．基本概念 二．可靠性工程发展历史 三．可靠性分析方法 四．可靠性分配方法 五．结语
ppt课件
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可靠性工程发展历史
开始萌芽期（20世纪30～40 年代） 可靠性概念初步形成，这一阶段的活动主要集中在德国和 美国。1943年美国成立了电子管研究委员会专门研究电子 管的可靠性问题。
➢ 质量管理更多考虑“今天质量”，可靠性侧重于考虑“明 天的质量”。质量概念没有考虑时间因素，控制的是产品 出厂时是否合格以及质保期内故障情况，对于质保期之后 发生故障不能保证，可靠性问题关注产品的寿命、疲劳、 老化。
➢ 质量管理和可靠性管理虽有侧重点或一些不同，但两者都
是提高产品质量的重要手段，都是不可缺少的。
➢难以平衡多个制约条件
➢如何从系统级分配到设备级
➢对于PSA模型中没有模化的 设备怎么办
➢分配结果有说服力
ppt课件
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可靠性分析方法（续）
故障树分析法示例
ppt课件
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可靠性分析方法（续）
GO法的一般分析流程为：
定义系统
首先定义系统来确定系统的功能和系统 所包含的部件并给出系统的结构图，之后确
确定边界
定系统边界，也就是确定系统的输入、输出 以及与其他系统的接口，而后确定成功准则，

➢可靠性的基本概念 ➢可靠性设计与分析技术 ➢可靠性试验 ➢可信性管理
FLJIN 2011年6月
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整体概况
概况一
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01
概况二
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02
概况三
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03
2
可靠性的基本概念
一、故障（失效）及其分类 1. 故障（失效） ：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。对于不可修的产品 如电子元器件和弹药等也称失效。 2．故障分类 故障的规律 早期故障、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
2．完全修复的产品
M T M B T ∫ 0 ∞ F R t T dF t
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可靠性的基本概念
（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
i1
式中ti：第i次修复时间 n：修复次数
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可靠性的基本概念
可用性：产品在任意时刻需要和开始执行任务时，处
可靠性的基本概念
九、浴盆曲线 1．早期故障期 2．偶然故障期 3．耗损故障期
A 规定的故障率
使用寿命
B
维修后故 障率下降
早期故障
偶然故障
t 耗损故障
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可靠性的基本概念
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）
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基本可靠性设计与分析技术 一、可靠性设计的基本内容
常用方法：评分分配法；比例分配法 评分分配法

25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
华为可靠性基础 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。

华为可靠性基础
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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。
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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
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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，
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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：
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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）：
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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。

前言
可靠性是产品重要的质量特性。提高产品 的 可靠性，是提高产品完好性和工作成功性、减 少维修和寿命周期费用的重要途径。在产品研 制过程中深入开展可靠性工程，对提高产品可 靠性具有十分重要的意义。
可靠性工程是指为了达到产品的可靠性要求 所进行的一系列技术与管理活动，贯穿了产品 的论证、方案、工程研制、生产和使用等寿命 周期过程。
足 产 品 使 用 使用需求，是确 的合同指标， 达到的合同指
需求，又可使 定 最 低 可 接 受 它是承制方进 标，它是进行
产 品 达 到 最 值的依据，也是 行可靠性设计 厂内考核或验
佳的效费比， 现 场 验 证 的 依 的依据
证的依据
是确定规定 据
值的依据
*下面列出可靠性常用的设计指标参数
8 培
定的条件下，产品从开始使用到出现首次故障时产品寿命单 位总数与产品首次故障总数之比。
e. 故障率 产品可靠性的一种基本参数。其度量方法为：在规定的
条件下和规定的期间内，产品的故障总数与寿命单位总数之 比。
10 培
表3
产品层次
装备
可靠性常用的设计指标参数的应用
产品使用特征量
连续或间歇工作 连续或间歇工作 一次性使用
定量要求内容有: 使用与合同 参数和指标。
使用参数和指标：直接与产品完好性、任务成功性、 维修人力和保障资源费用有关的一种度量。其度量值 称为使用指标（目标值与门限值）。
合同参数和指标：在合同中表达订购方要求的，并 且是承制方在研制和生产过程中可以控制的参数。其 度量值称为合同指标（规定值和最低可接受值）。
1
1
TBFS
s

n
i
i 1
12 培
2.2 可靠性设计工作内容