可靠性工程第4讲

集成化：将多个 子系统集成为一 个整体，提高系 统可靠性
模块化：将系统 划分为多个模块， 提高系统可靠性 和可维护性
标准化：制定统 一的标准和规范， 提高系统可靠性 和可移植性
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可靠性工程基础 PPT课件大纲
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时间：20XX-XX-XX
目录
01
02
03
添加标题
可靠性工 程概述
可靠性 工程基 础概念040506来自可靠性工 程的基本 原理
可靠性工 程中的关 键技术
可靠性工 程的应用 案例
风险矩阵分析
风险矩阵分析的 概念：一种评估 风险等级的方法
风险矩阵分析的 步骤：确定风险 等级、评估风险 概率、计算风险 值
风险矩阵分析的 应用：在可靠性 工程中用于评估 系统或设备的可 靠性
风险矩阵分析的 优点：直观、易 于理解、便于决 策
可靠性分配与优化技术
目的：提高系统可靠性
关键技术：可靠性建模、可靠性 分析、可靠性优化
目的：验证产品 的可靠性和性能
方法：通过模拟 实际使用环境和 条件进行试验
评估指标：包括 故障率、平均无 故障时间等
应用：在产品设 计、生产、使用 和维护等阶段进 行可靠性试验与 评估
PART 5
可靠性工程中的关键技术
故障模式与影响分析
影响分析：分析故障对系 统功能和性能的影响程度
预防措施：制定预防故障 发生的措施和方案
化工产品可靠性工程案例
化工产品生产过程中的可靠性问题 化工产品可靠性工程的应用 化工产品可靠性工程的实施步骤 化工产品可靠性工程的效果评估

采用先进的维修技术和工 具
积极采用先进的维修技术和工 具，如远程故障诊断技术、智 能化维修辅助系统等，提高维 修的准确性和效率。
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19
05
故障模式、影响及危害性 分析（FMECA）
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20
FMECA基本原理和步骤
FMECA定义
阐述FMECA的基本概念、目的和重要性。
13
数据收集与处理技巧
01
试验设计
制定合理的试验方案，包括样 本量、试验条件、测试参数等 ，以确保数据的准确性和可靠
性。
02
数据记录
详细记录试验过程中的所有数 据，包括测试环境、设备状态 、测试结果等，以便后续分析
和处理。
03
数据处理
运用统计学方法对收集的数据 进行处理和分析，包括数据清 洗、数据转换、数据可视化等
FMECA流程
介绍实施FMECA的步骤，包括准备、分析、评估和报告等阶段 。
FMECA团队组成
说明实施FMECA所需的团队成员及其职责。
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故障模式识别与分类方法
故障模式定义
解释故障模式的含义及分类方法。
故障模式识别
介绍如何识别产品或系统中的潜在故障模式。
故障模式分类
阐述根据故障性质、影响程度等因素对故障模式 进行分类的方法。
7
02
可靠性分析与设计
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8
可靠性分析方法
03
故障模式与影响分析（FMEA）
故障树分析（FTA）
可靠性框图（RBD）
识别潜在故障模式，评估其对系统性能的 影响，以及确定预防措施。
通过构建故障树，识别导致系统故障的各 种可能原因及其逻辑关系。

t
R(t) = exp( − ∫ λ (t )dt )
0
t
［例］设某电子产品寿命分布服从指数分布，求 该产品失效率。 解：产品寿命服从指数分布，则：
f (t ) = λe − λt 为常数，t ≥ 0) (λ
Q F (t ) = ∫ f (t )dt , R (t ) = 1 − F (t )
f (t ) − R′(t ) dR (t ) Q λ (t ) = = =− R (t ) R (t ) R (t )dt
dR (t ) 即 = −λ (t ) dt R (t )
积分得：
∫
t
0
t 1 dR (t ) = − ∫ λ (t )dt 0 R (t )
ln R(t) = − ∫0 λ (t )dt
λe −λt (t ≥ 0) 0 (t < 0)
正态分布 机械系统
2 2 1 e −(t −u ) / 2σ 2Π σ
威布尔分布 疲劳失效、真空失 效、轴承失效
m (t − r ) m−1 ⋅ e−( t −r0 )m / t0 ( t ≥r0 ) 0 t0 0 (t < r0 )
λ
1
f (t ) R(t )
(t − r0 ) m−1 m t0
λ
无记忆性
φ(t)为标准正态分布函数
t0:尺度参数； r0:位置参 数；m>1表示磨损失效； m形状参数；m=1表示 恒定的随机失效；m<1 表示早期失效
四、浴盆曲线 1. 概念 失效率随时间而变化的曲线，描述出 产品可靠性变化的规律。 2. 曲线示意图
§1 可靠性及可靠性特征量 一、可靠性的基本概念 1. 概 念 可靠性是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 –– GB3187－82 ISO8402-1986(E)

1 t lim P t TD t t TD t t 0 t
元件的修复特性及有关指标
根据一些统计数据，电力元件的故障修复时间呈 多样化：架空线路的修复时间TD可近似看成指数 分布，电缆的修复时间则接近于正态分布，其他 元件如变压器、开关…… 为简化元件可靠性研究且不失一般性，仍假定所 有可修复元件的 TD 呈指数分布，修复率 t 近 似为常数
t lim
1 P 在 t , t t 期间故障 t 0 t 1 lim P t T t t T t t 0 t t以前正常
故障率 t 越小，表明元件在时间间隔 t , t t 内发 生故障的频数就越小，反之越大。
当元件开始使用时，完全可靠，故 t=0，R(t)=1， F(t)=0 。
当元件工作到无穷大时间之后，完全损坏，故 t=，R(t)=0， F(t)=1 。
平均无故障工作时间
平均无故障工作时间（MTTF, Mean time to failure） 是寿命的数学期望值
MTTF tf t dt tdR t tR t
f t lim 1 P t T t t t 0 t
以上两个函数之间有如下关系
F t f t dt
t 0
dF t f t dt
密度函数曲线下的总面积等于1
f(t)
F ( t0 )
t0
t
故障率
假设元件已工作到t时刻，则把元件在t以后的△t 微小时间内发生故障的条件概率密度定义为该元 件的故障率。
元件和系统
可靠性经典定义：指一个元件或一个系统在预定 时间内和规定条件下完成其规定功能的能力。 由这个定义可知，可靠性有四个要素： 1、对象 2、功能 3、时间 4、使用条件