【正文】 tλ ? Ps=R： 無故障操作時(shí)間等于或大于 t的概率 ? t： 特定的無故障操作的時(shí)間周期 ? u： 故障間的平均時(shí)間間隔，或稱 MTBF（ Maintance Time Between Failure） ? λ ： 故障率（ u的倒數(shù)） 2023/2/9 39 倪霖 重慶大學(xué)工業(yè)工程（ IE）研究所 可靠性的計(jì)算例 ? 一個(gè)產(chǎn)品的 MTBF已被證明為 8760h（ 一年），假定其為恒定故障率，則其無故障工作 24小時(shí)概率為： Ps=R=e24/8760= ? MTBF是故障間的平均時(shí)間，不同于工作壽命及修理或代替時(shí)間， MTBF的增加并不會(huì)使繼續(xù)使用的概率成比例地增加 2023/2/9 40 倪霖 重慶大學(xué)工業(yè)工程（ IE）研究所 2) 可靠性和置信度（ t=1） 表 t=1 時(shí)不同 MTBF 的可靠性表 M T B F 可靠性 σ 置信度 10 0 . 9 0 4 8 3 7 4 2 . 8 100 0 . 9 9 0 0 4 9 8 3 . 8 1000 0 . 9 9 9 0 0 0 5 4 . 6 10000 0 . 9 9 9 9 0 0 0 5 . 2 100000 0 . 9 9 9 9 9 0 0 5 . 8 1000000 0 . 9 9 9 9 9 9 0 6 . 3 2023/2/9 41 倪霖 重慶大學(xué)工業(yè)工程（ IE）研究所 3) 潛在缺陷對(duì)可靠性的影響 ?故障率的計(jì)算方法 ?單位產(chǎn)品潛在缺陷 LDPU ?對(duì)潛在缺陷的注釋 2023/2/9 42 倪霖 重慶大學(xué)工業(yè)工程（ IE）研究所 故障率的計(jì)算方法 λ =[1+(k1) et/T]λ c ? λ ： 瞬時(shí)故障率 ? λ d： 交付故障率 ? λ c： 固有故障率 ? k： 交付故障率和固有故障率的比率 （ λ d/λ c) ? t： 從交付開始算起的實(shí)際時(shí)間 ? T： 除去潛在缺陷的時(shí)間常數(shù) 2023/2/9 43 倪霖 重慶大學(xué)工業(yè)工程（ IE）研究所 累計(jì)故障率 25 5 10 15 20 30 故障率 burn in 持續(xù)時(shí)間 累計(jì)故障率 瞬時(shí)故障率 固有故障率 圖 Burn in 時(shí)間與故障率關(guān)系圖 2023/2/9 44 倪霖 重慶大學(xué)工業(yè)工程（ IE）研究所 單位產(chǎn)品潛在缺陷 LDPU ?LDPU（ Latent Defects Per Unit） LDPU=(k1)Tλ c 2023/2/9 45 倪霖 重慶大學(xué)工業(yè)工程（ IE）研究所 對(duì)潛在缺陷的注釋 （ 1）沒有任何檢查和測(cè)試可發(fā)現(xiàn) 100％的缺陷 （ 2）交付的缺陷是在公司檢查或測(cè)試時(shí)漏出去的 （ 3）交付的缺陷和整個(gè)過程中發(fā)現(xiàn)的總?cè)毕莩芍苯颖壤? （ 4）早期故障是潛在缺陷作用的結(jié)果 （ 5）潛在的缺陷是在制造過程中進(jìn)行控制的 （ 6）潛在缺陷和在整個(gè)制造過程中發(fā)現(xiàn)的缺陷成正比例 （ 7）潛在的缺陷是一些異常特性，可能導(dǎo)致故障發(fā)生 （ 8）這個(gè)缺陷依賴于異常程度、施加應(yīng)力的大小、施加應(yīng)力維持的時(shí)間 （ 9）當(dāng)實(shí)施糾正后，異常特性返回到正常狀態(tài) （ 10）須持續(xù)降低不良率，直到所有潛在缺陷被發(fā)現(xiàn)并加以糾正 2023/2/9 46 倪霖 重慶大學(xué)工業(yè)工程（ IE）研究所 四、對(duì) 6Sigma的進(jìn)一步理解 1. 6Sigma是一個(gè)多面體 2. 6Sigma系統(tǒng)的普遍適用性 3. 6Sigma方法與傳統(tǒng)方法的比較 4. 實(shí)施 6Sigma的利益 5. 6Sigma系統(tǒng)的突破模式 2023/2/9 47 倪霖 重慶大學(xué)工業(yè)工程（ IE）研究所 1. 6Sigma是一個(gè)多面體 ① 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) ② 基準(zhǔn) ③ 設(shè)想 ④ 方法 ⑤ 工具 ⑥ 價(jià)值 ⑦ 基本原理 ⑧目標(biāo) 2023/2/9 48 倪霖 重慶大學(xué)工業(yè)工程（ IE）研究所 2. 6Sigma系統(tǒng)的普遍適用性 ? Sigma測(cè)量標(biāo)尺具有普遍適用性，其共同要素是“單位缺陷數(shù)”，這個(gè)單位可能是各種任務(wù)或?qū)嶓w，如一個(gè)小時(shí)的工作、一個(gè)寫作的人、一個(gè)零件、一份文件等， “機(jī)會(huì)”也可指任意事件 ? 錯(cuò)誤或缺陷機(jī)會(huì)是任何人都不希望的任意事件 ? 基于此， 6Sigma可以作為一切工作、活動(dòng)的基準(zhǔn) ? 一般地說，全球各大公司的產(chǎn)品、服務(wù)的平均品質(zhì)水準(zhǔn)約為 4Sigma， 最好的已達(dá)到 6Sigma ? 根據(jù) Sigma值我們能公正地評(píng)價(jià)產(chǎn)品、過程或作業(yè)，而這是一切改善的基礎(chǔ) 2023/2/9 49 倪霖 重慶大學(xué)工業(yè)工程（ IE）研究所 3. 6Sigma方法與傳統(tǒng)方法的比較 表 6 Sigma 方法與傳統(tǒng)方法的比較 問題 傳統(tǒng)方法特點(diǎn) （著眼點(diǎn)） 6 Sigma 方法特點(diǎn) （著眼點(diǎn)） 分析方法 估計(jì) 變化點(diǎn) 管理重點(diǎn) 成本和時(shí)間 品質(zhì)和時(shí)間 生產(chǎn)能力 實(shí)驗(yàn)和誤差 全面設(shè)計(jì) 公差 最差項(xiàng) 均方根 變量分析 同一時(shí)間單個(gè)因子 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 過程調(diào)整 經(jīng)驗(yàn) S P C 圖 問題解決 基于專家 基于系統(tǒng) 分析 靠經(jīng)驗(yàn) 靠數(shù)據(jù) 焦點(diǎn) 產(chǎn)品 工藝 / 過程 行動(dòng) 反應(yīng) 靈活行動(dòng) 供方 成本 相關(guān)能力 原因 基于經(jīng)驗(yàn) 基于統(tǒng)計(jì) 思路 短期 長(zhǎng)期 決策 印象，直覺 概率 處理 現(xiàn)象 問題 設(shè)計(jì) 性能 生產(chǎn)性 目標(biāo) 公司 客戶 組織 授權(quán) 研究 培訓(xùn) 奢侈 必須項(xiàng)目 2023/2/9 50 倪霖 重慶大學(xué)工業(yè)工程（ IE）研究所 4. 實(shí)施 6Sigma的利益 ? 降低總消耗 ? 提高產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性 ? 縮短生產(chǎn)周期 ? 減少設(shè)計(jì)變更 ?以上利益最終表現(xiàn)為客戶滿意度上升、市場(chǎng)擴(kuò)大而帶來的公司有形和無形收益的增加 2023/2/9 51 倪霖 重慶大學(xué)工業(yè)工程（ IE）研究所 5. 6Sigma系統(tǒng)的突破模式 ? 階段 1：測(cè)量 ? 選擇產(chǎn)品特性作為因變量 ， 將各過程流程圖示化 ， 對(duì)因變量進(jìn)行測(cè)量并記錄 ， 以評(píng)估短期和長(zhǎng)期過程能力 ? 階段 2：分析 ? 將產(chǎn)品性能與基準(zhǔn)值比較 ， 用方差分析法確定共同的成功因子 。則對(duì)每件成品來說，由于30個(gè)而不是 18個(gè)部件，就要有更多文書工作以及訂貨、儲(chǔ)存和管理費(fèi)用，這樣，間接成本就有了差異 2023/2/9 84 倪霖 重慶大學(xué)工業(yè)工程（ IE）研究所 3. 成本分析例 銷售、管理、利潤(rùn) 工程 機(jī)器安裝 設(shè)備 直接勞動(dòng) 受設(shè)計(jì)師影響的工程成本 最低的材料成本 受設(shè)計(jì)影響的材料成本 由設(shè)計(jì)控制以外的因素所決定的設(shè)備成本 客戶 公司政策 受設(shè)計(jì)影響的設(shè)備成本 最低勞力成本 直接設(shè)計(jì)影響的勞力成本 由部件引起的間接勞力 通過設(shè)計(jì)時(shí)控制條件細(xì)目數(shù)量而受設(shè)計(jì)影響的間接勞力 間接勞力引起的間接勞動(dòng) 受設(shè)計(jì)影響的間接勞力，它和直接勞力的影響比例 最低的機(jī)器安裝成本 受設(shè)計(jì)影響的機(jī)器安裝成本 最低的工程成本 材料 勞力 圖 7. 2 1 產(chǎn)品設(shè)計(jì)影響成本的各個(gè)組成部分的狀況 2023/2/9 85 倪霖 重慶大學(xué)工業(yè)工程（ IE）研究所 三、設(shè)計(jì) FMEA（ DFMEA） 1. 什么是設(shè)計(jì) FMEA？ 2. 什么時(shí)候需要開始做 FMEA 3. FMEA的幾個(gè) 重要概念 4. 風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)（ RPN） 5. DFMEA的開展 2023/2/9 86 倪霖 重慶大學(xué)工業(yè)工程（ IE）研究所 1. 什么是設(shè)計(jì) FMEA？ ? Fail Mode and Effec Analysis ? 設(shè)計(jì) FMEA是用于研究產(chǎn)品在正式投產(chǎn)之前的可能潛在壞品模式及其影響的一種分析方法 ? 在設(shè)計(jì)階段，通過 DFMEA及時(shí)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品中存在的問題，以便及早得到改善，提高產(chǎn)品的可靠性 2023/2/9 87 倪霖 重慶大學(xué)工業(yè)工程（ IE）研究所 3. 什么時(shí)候需要開始做 FMEA ? 當(dāng)一個(gè)新的系統(tǒng)、產(chǎn)品或過程開始設(shè)計(jì)時(shí) ? 當(dāng)存在的設(shè)計(jì)或過程需要改變時(shí) ? 當(dāng)設(shè)計(jì)或過程應(yīng)用到新的地方或新的環(huán)境 ? 研究或解決的問題完成后 ， 防止問題再發(fā)生 ? 設(shè)計(jì)的產(chǎn)品功能被確定，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)被批準(zhǔn)開始制造之前 2023/2/9 88 倪霖 重慶大學(xué)工業(yè)工程（ IE）研究所 4. FMEA的幾個(gè) 重要概念 ? 嚴(yán)重度（ Severity） 潛在壞品模式對(duì)下 — 操作者或最終用戶的影響程度 ? 產(chǎn)生概率（ Occurrence） 壞品模式發(fā)生的概率 ? 發(fā)現(xiàn)度（ Detection） 當(dāng)前的設(shè)計(jì)或工藝控制發(fā)現(xiàn)壞品模式的概率 ? 當(dāng)前的控制（ Current Control） 包括 SPC、 檢驗(yàn)、寫程序文件、培訓(xùn)、設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)和其他一些行動(dòng)，來確保過程的平穩(wěn)運(yùn)行 ? 關(guān)鍵特性 通常的過程設(shè)定參數(shù)，如溫度、時(shí)間、速度等均為關(guān)鍵特性，如果這些項(xiàng)目與實(shí)際規(guī)格不一致，一定要調(diào)整到 100％相符合 ? 重要特性 要求 SPC和質(zhì)量計(jì)劃加以控制來確定其處于可接受的水平 2023/2/9 89 倪霖 重慶大學(xué)工業(yè)工程（ IE）研究所 5. 風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)（ RPN） ? 風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)表征特定不良項(xiàng)的危害程度，由三部分組成： ? 發(fā)生特定壞項(xiàng)嚴(yán)重度（ Severity） ? 產(chǎn)生這種壞項(xiàng)的概率（ Occurence） ? 這種壞項(xiàng)被發(fā)現(xiàn)的概率（ Detection） PRN=S我們將計(jì)算得 DPU=D/U=1000/1000= ? 其中： D為觀察到的缺陷數(shù) U為產(chǎn)品單位數(shù) ? 這意味著平均每個(gè)單位產(chǎn)品包含了一個(gè)這種不良 。如果為偶然因素所致，則任一糾正行動(dòng)將無法驗(yàn)證 ? 例如本例第 7點(diǎn)是由隨機(jī)因素引起的，消除和解決很不經(jīng)濟(jì) 2023/2/9 104 倪霖 重慶大學(xué)工業(yè)工程（ IE）研究所 DPU圖實(shí)例 7 3 5 9 10 單位缺陷 抽樣組別 中心線 圖 DPU 測(cè)量結(jié)果圖示 2023/2/9 105 倪霖 重慶大學(xué)工業(yè)工程（ IE）研究所 DPU圖實(shí)例 ? 根據(jù)上下限，我們可以發(fā)現(xiàn)與 DPU相關(guān)聯(lián)的樣本數(shù) 7是歸因于材料或生產(chǎn)過程方面的隨機(jī)變化所致（假設(shè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)未變），消除這類隨機(jī)因素引起的變異是很不經(jīng)濟(jì)的 ? 同時(shí)觀察發(fā)現(xiàn)樣本數(shù) 9中的 DPU點(diǎn)高于 3Sigma上限，即第 9點(diǎn)由隨機(jī)因素引起的可能性很小，須采取糾正行動(dòng) 2023/2/9 106 倪霖 重慶大學(xué)工業(yè)工程（ IE）研究所 2) DPU圖的特點(diǎn)及用途 ? DPU圖可以累加（假定缺陷是獨(dú)立的）。 DPU允許方便地作成圖示形式 （ 3） 列出用來作圖的數(shù)據(jù) （ 列出所有的缺陷類型 ） （ 4）確定處理這些數(shù)據(jù)的方法 用 u圖表示 ， 計(jì)算平均 DPU和控制界限即可 。設(shè)每次試驗(yàn)成功的概率為常數(shù) P， 則在 n次試驗(yàn)中成功的次數(shù) x具有下列二項(xiàng)分布 ? ， x=0， 1， ? ， n ? 式中， n與 P為參數(shù)， n為正整數(shù)，而 0