系统可靠性理论与工程实践 (精)
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可靠性概论(一)
一,可靠性工程与管理的重要意义与发展历史
实践教育我们,可靠性,是产品质量的重要指标,必须给予高度重视。它的定义是:产品在规定条件下和规定时间内,完成规定功能的能力。也就是说,它是用时间尺度来描述的质量,是一个产品到了用户手里,随着时间的推移,能否稳定保持原有功能的问题。可靠性高,意味着寿命长。故障少、维修费用低;可靠性低,意味着寿命短、故障多、维修费用高;可靠性差,轻则影响工作,重则造成起火爆炸、机毁人亡等灾难性事故。对于许多产品,我们不能只关心它的技术性能,而且要关心它的可靠性。在某些情况下,用户宁可适当降低性能方面的指标,而要求有较高的可靠性。 可靠性概念的产生,可以追溯到1939年。当时美国航空委员会提出飞机事故率的概念和要求,这是最早的可靠性指标。1944年,纳粹德国试制V-2火箭袭击伦敦,有80枚火箭还没有起飞就在起飞台上爆炸。经过研究,人们提出了火箭可靠度是所有元器件可靠度的乘积的结论,这是最早的系统可靠性概念。
第二次世界大战中,美国由于飞行事故损失飞机21000架,比被击落的还要多1. 5倍。1949年美国海军电子设备有70%失效,每一个使用中的电子管,要有9个新电子管作为备件。1955年美国国防预算30%用于维修和使用,以后又增加到70%,成为不堪忍受的负担。正是在这种背景下,美国在可靠性工程与管理的理论与应用方面投入了大量的人力物力,1950年,成立了国防部电子设备可靠性工作组,以后改组为国防部电子设备可靠性顾问团(AGREE)。
这个组织进行了深入的调查研究,提出了著名的AGREE报告棗美国可靠性工作的指导纲领。以后又相继成立了元器件可靠性管理委员会。失效数据中心(FARADA)、政府与工业界数据交换网(GIDEP )等组织,研究元器件失效规律,定期发布可靠性数据,为研制与管理决策提供依据。经过长期研究,制订了一系列通用军用标准,有力地指导了可靠性工程与管理实践。美国军用标准MIL-STD-785B“设备和系统研制和生产阶段可靠性计划”,是可靠性管理标准,对美国的可靠性管理工作发挥了重要作用。通过一系列的工作,美国在军事装备可靠性方面处于世界领先的地位。日本从美国引入可靠性技术以后,将军事工业方面的可靠性经验在民用工业方面推广,取得了后来居上的显著效果。日本汽车、彩色电视机,收录机等产品所以能够占领美国以及国际市场,性能、价格相仿而可靠性胜过一筹,是一个决定性的因素。
质量与可靠性工程培养方案
一、培养目标
质量与可靠性工程培养的基本目标是培养掌握质量与可靠性工程基本理论和方法,具有较扎实的数学、力学、材料学等基础知识和较深的专业知识,能够在设计、生产、测试和管理过程中,通过计算、实验和系统仿真等手段,保证产品的质量和可靠性,并在工程实践中具有较强综合分析和解决问题的能力的高层次专门人才。
二、培养方案
1. 课程设置
在培养质量与可靠性工程专业人才时,首先要从课程设置上入手,根据当前行业的需求和发展趋势,合理安排理论课程和实践课程。理论课程包括数学、物理学、统计学、工程力学、材料学等基础课程,以及质量管理、可靠性工程、系统工程、信号处理、工业工程等专业课程。实践课程包括实验课程、实习、毕业设计等。通过这些理论和实践课程的有机结合,学生可以全面掌握质量与可靠性工程的基础理论和方法,并能够灵活运用在实际工程实践中。
2. 课程内容
在课程内容上,质量与可靠性工程的培养方案应包括如下内容:
(1)质量工程
质量概念、质量目标和标准、质量保证、质量控制、质量改进等内容。
(2)可靠性工程
可靠性基本概念、可靠性分析、可靠性设计、可靠性测试、可靠性管理等内容。
(3)统计学
抽样理论、统计检验、方差分析、充分性检验等内容。
(4)质量管理
TQM、6σ等质量管理理论和方法。
(5)系统工程
系统工程的基本概念、系统分析、系统设计、系统评估等内容。
(6)工业工程
工程经济学、生产计划与控制、物流管理等内容。 3. 实践教学
质量与可靠性工程的实践教学是培养高素质专门人才的重要环节。实践教学应包括实验教学、实习教学和毕业设计。实验教学旨在培养学生动手能力和实验探究精神,使学生能够熟练掌握质量与可靠性工程的实验技能。实习教学是通过到企业参观、参与生产实践等形式,让学生了解企业的实际生产过程和管理方式。毕业设计是学生综合运用所学知识,解决实际问题的重要环节。
4. 实践环节
西北工业大学航空学院
可靠性工程发展史报告
学院:航空学院
专业:安全工程
班号:01041001
姓名: **
学号:69
可靠性发展史
可靠性和质量不可分离,其前身是伴随着兵器的发展而诞生和发展的。在公元前26世纪的冷兵器时期,到1703年英法两国完全取消长矛为止,前后经历了4000年发展成长的漫长过程中,人类已经对当时所制作的石兵器进行了简单检验。在殷商时代已有的文字记载中,就有关于生产状况和产品质量的监督和检验,对质量和可靠性方面已有了朴素的认识。
关于可靠性的发展,各种机构和专家也有不同的看法,有人说可靠性工程从古至今已存在,也有说可靠性真正的发展起源于20世纪30年代,也有说法是起源于20世纪40或50年代,在参阅了各种权威材料后,将可靠性发展的历史大致分为以下6个阶段:
1、可靠性工程的准备和萌芽阶段(20世纪30年代)
最早的可靠性概念来源于航空。1939年,美国航空委员会出版的《适航性统计学注释》中,提出飞机由于各种失效造成的事故率不应超过h,相当于飞机在一小时飞行中的可靠度为。现在所用的“可靠性”定义是在1952年美国的一次学术会议上提出来的。
早期的系统可靠性理论见于纳粹德国对V1火箭的研制中。他们提出了由N个部件组成的系统,其可靠度等于N个部件可靠度的乘积。
1943年美国成立了“电子管技术委员会”并成立“电子管研究小组”,开始了电子管的可靠性研究。这是有组织地研究电子管可靠性的开始。1949年,美国无线电工程学会成立了可靠性技术组,这是第一个可靠性专业学术组织。
2、可靠性工程的兴起和独立阶段(20世纪50年代)
20世纪50年代初,可靠性工程在美国兴起。当时,美军用电子设备由于失效率很高而面临着严重的局面:1949年美国海军电子设备有70%失效,1个正在使用的电子管要9个新的电子管作为随时替换的备件。
为了扭转被动局面,1952年8月21日,美国国防部下令成立由军方、工业办及学术界组成的“电子设备可靠性顾问组”,即AGREE。在给政府的报告中提出了包括:设计程序、试验、元件的可靠性、采购、运输、包装、储存、操作、维修等九项建议。这是产生美国有关可靠性军标的思想基础。AGREE并于1957年6月14日提出了著名的《军用电子设备的可靠性》(即AGREE报告)。该报告极为广泛、系统、深入地提出了如何解决产品问题的一系列办法,成为以后美国此类技术文件的依据。可以认为、AGREE报告的发表是可靠性工程成为一门独立学科的里程碑。此后美国制定了一系列有关可靠性的军标,确立了可靠性设计方法、试验方法及程序,并建立有效数据收集及处理系统。
串联可靠度和并联可靠度计算
串联可靠度和并联可靠度计算
一、引言
可靠度在工程学中是一个非常重要的概念,它用来衡量一个系统在规定的时间内不发生故障的能力。可靠度的计算方法有很多种,其中比较常见的就是串联可靠度和并联可靠度的计算。本文将深入探讨串联和并联可靠度的计算方法,并分析它们在工程实践中的应用。
二、串联可靠度计算
1. 概念介绍
在工程系统中,如果多个部件或设备按照顺序连接在一起,这种连接方式被称为串联。串联可靠度是指整个系统在规定时间内不发生故障的概率。假设系统由n个相互独立的部件组成,它们分别具有可靠度R1,R2,...,Rn,那么整个系统的可靠度RC可以通过以下公式计算:
RC = R1 * R2 * ... * Rn
2. 举例说明 假设一个电力系统由发电机、变压器和输电线路三个部件组成,它们的可靠度分别为0.95,0.98和0.99。那么整个电力系统的可靠度可以通过串联可靠度公式计算:
RC = 0.95 * 0.98 * 0.99 = 0.9226
3. 工程实践
在实际工程中,串联可靠度计算常常用于评估系统的整体可靠性。工程师可以通过对系统中各个部件可靠度的分析,来评估系统整体的可靠性,并制定相应的维护和改进计划,以确保系统的正常运行。
三、并联可靠度计算
1. 概念介绍
与串联相对应,如果多个部件或设备是并行连接的,即它们同时工作,只要有一个部件正常工作,整个系统就能正常运行,这种连接方式被称为并联。并联可靠度是指整个系统在规定时间内不发生故障的概率。假设系统由n个相互独立的部件组成,它们分别具有可靠度R1,R2,...,Rn,那么整个系统的可靠度RP可以通过以下公式计算:
RP = 1 - (1 - R1) * (1 - R2) * ... * (1 - Rn)
2. 举例说明 假设一个通信系统由发射设备、接收设备和天线三个部件组成,它们的可靠度分别为0.98,0.99和0.97。那么整个通信系统的可靠度可以通过并联可靠度公式计算: