最新4可靠性预测和分配详解课件ppt

§3—2可靠性预测（预计）
一、可靠性预测的含义和作用 1.可靠性预测的含义 可靠性预测是指在设计阶段（当产品还只 是图纸时）定量地估计未来产品的可靠性的一 种方法。 2.可靠性预测的作用 （1）发现可靠性薄弱环节，对设计方案提 出改进意见，以保障产品质量。 （2）为用一般元器件和一般设计代替昂贵元 器件和特殊可靠性设计提供依据，以节约费用 加快进度，降低成本。
二、系统可靠性指标的论证方法 1.以各组成部分的可靠性指标来确定系统可 靠性指标，有时（如做方案比较时）可不确定 各方案系统的可靠性指标，只做各组成部分可 靠性的比较。 2. 根据以往统计的同类产品实际达到的可 靠性指标，只做宏观分析。 人所周知，产品，特别是一般可靠性不太 好的电子产品大多是由很多元器件组成的，故 知元器件是组成产品的最小、最基本的单元。 元器件的失效率直接影响所组成产品的可靠性 ，故应了解元器件的失效率情况。
2. 元器件失效率的预计 根据国标和国军标和应用有关手册进行预计。 (1) 我国民品手册《电子设备可靠性预计 册》；
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(2) 我国军品手册
《电子设备可靠性预计
手册》－GJB299 ；
(3) 美国军品用手册
MIL－HDBK－217。
产品的可靠性高低并不取决于论证，而决 定于其本身。 若想提高产品本身的固有可靠性，则 应在产品设计阶段对它进行可靠性的预测 和分配， 下面分别讨论预测和分配这两个问题。
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§3—1系统可靠性指标的论证
一、常用可靠性指标
1.电子元器件、电子线路、电子设备(电子产 品)：常用 ( t ) 失效率 。
2. 一般系统 ： (1) 不可修产品：常用可靠度 R ( t ) 或平均寿 命MTTF（失效前的平均工 作时间）。 (2)可修产品：常用可用性 A ( t ) 或平均无 故障工作时间MTBF（故障 间隔平均时间）。

例 某项设备由发射机、接收机、信息处理 与控制机、监控台监测信号源、射频分机、 天线等七部分组成，其中发射机所用的元 器件及失效率估计如下表所示。试估计发 射机的故障。
4．相似设备法

这种方法是根据与所研究的新设备相似的老设备的可靠性， 考虑到新设备在可靠性方面的特点，用比较的方法估计新 设备可靠性的方法。经验公式为



例： 系统可靠性逻辑框图如下图所示， 已知各单元的失效概率为：FA=0.0247; FB=0.0344; FC=0.062; FD=0.0488; FE=0.0979;FF=0.044; FG=0.0373; FH=0.0685;试用上下限法求系统的可靠 度，并与数学模型法的结果比较。
3．元件计数法
n

F j Fk R j Rk
n—系统中的单元总数； n1—系统中的并联单元数目； Rj，Fj—单元j，j＝1，2，…，nl，的可靠度，不可靠度； RjRk，FjFk—并联子系统中的单元对的可靠度，不可靠 度，这种单元对的两个单元同时失效时，系统仍能正 常工作； n2—上述单元对数。
(1)上限值的计算
当系统中的并联子系统可靠性很高时，可以
认为这些并联部件或冗余部分的可靠度都近 似于1，而系统失效主要是由串联单元引起的， 因此在计算系统可靠度的上限值时，只考虑 系统中的串联单元。
RU 0 R1 R2 Rm Ri
i 1
m
系统应取m=2，即 RU 0 R1R2 当系统中的并联子系统的可靠性较差时，若 只考虑串联单元则所算得的系统可靠度的上限值 会偏高，因而应当考虑并联子系统对系统可靠度 上限值的影响。但对于由3个以上的单元组成的并 联子系统，一般可认为其可靠性很高，也就不考 虑其影响。

可靠性
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3.1 可靠性设计
三、可靠性设计的目的和任务
可靠性设计的目的:
是使系统在满足规定的可靠性指标前提下，产品的技
术性能、重量指标、费用及使用寿命等取得协调并达到最 优化的结果，或在性能、重量、费用、使用寿命和其他要 求的约束条件下，通过采用相应的技术，设计出可靠性符 合要求的产品。
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3.1 可靠性设计
40
3.2 可靠性预测
3）工作时间
根据单元工作的时间来评定。应用此方法预计是以系
统工作时间为基准的，如果单元工作时间和系统工作时间
相同，评为10 分，而工作时间最短的评为 1 分。此处需要 注意的是如果系统中所有单元故障率以单元自身工作时间 为基准，则不考虑此因素。 4）环境条件
根据单元所处的环境来评定，如果单元在极其恶劣
Tmax：应力最大值 ABC折线为降额
开始的基准线。
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3.1 可靠性设计
5.耐环境设计法
当产品在冲击、振动、潮湿、高低温、盐雾、霉菌、
核辐射等恶劣环境下工作、安装、维修、贮存和运输时，
其中部分单元难以承受这种环境应力的影响而产生故障。 因此，需要采取环境防护设计降低产品对环境的敏感性以 提高其可靠性。
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3.1 可靠性设计
七、可靠性设计程序
明确可靠性要求 确定可靠性目标 明确设计条件 初步设计 反 馈 技术设计 可靠性预计（评价性） 可靠性设计完成
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掌握产品使用要求 可靠性特征量 收集数据信息基础 可靠性预计、分配、各种可靠性 设计方法 各种可靠性设计方法 可靠性试验、各种可靠性预计、 可靠性分析（FMEA、FTA）、 设计评审
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3.2 可靠性预测
求：该设备的可靠性

第五章可靠性预计与分配可靠性预计和分配是产品可靠性设计中的两个重要内容。

可靠性预计是在设计阶段对系统可靠性进行定量的估计，它是根据历史的产品可靠性数据、系统的结构特点和构成，以及系统的工作环境等因素来估计组成系统的部件及系统可靠性。

系统的可靠性预计是根据组成系统的元器件或零部件的可靠性来估计的，是“自下而上”进行的。

在设计时，如何把规定的可靠性指标合理地分配给组成产品的各个单元，再将分配给各单元的可靠性指标合理地分配到组建、零部件，包括接插件和焊点等，这就是可靠性分配。

可靠性分配是一个自上而下，由大到小，从整体到局部，逐步分解，将系统可靠度到分配组建、零部件中，它是一个演绎分解过程。

5.1 可靠性预计根据产品的功能结构及其相互关系，它的工作环境以及组成产品的零部件（或元器件）的可靠性数据，推测该产品可能达到的可靠性指标，这种技术称为可靠性预计。

可靠性预计是在规定的性能、费用和其它计划的条件（如重量、体积等）约束条件下进行的，从研究产品的设计方案开始，到样机制造、试生产阶段，都必须反复进行可靠性预计，以确保产品满足可靠性指标的要求。

否则在产品研制成功后，可能因为未能采取必要的可靠性措施而达不到可靠性指标的要求，或因所采取的措施带有很大的盲目性，而导致经济和时间上的重大损失。

5.1.1 可靠性预计的目的和用途可靠性预计是为了估计产品在给定工作条件下的可靠性而进行的工作，可靠性预计的目的和用途主要是：1. 评价是否能够达到要求的可靠性指标，预测产品的可靠度值；2. 在方案论证阶段，通过可靠性预计，比较不同方案的可靠性水平，为最优方案的选择及方案优化提供依据；3. 在设计中，通过可靠性预计，发现影响系统可靠性的主要因素，找出薄弱环节，采取设计措施，提高系统可靠性；4. 为可靠性增长试验、验证及费用核算等提供依据；5. 为可靠性分配奠定基础。

可靠性预计的主要价值在于，它可以作为设计手段，为设计决策提供依据。