【正文】 靠度函數(shù)（累積故障分布函數(shù)） ? 產品在規(guī)定條件下和規(guī)定時間內，喪失規(guī)定功能 的概率，記為 F(t) F(t)=P (T＜ t)=1R(t)≈ 其中 T— 產品故障前的工作時間 N0— t=0時，在規(guī)定條件下工作的產品數(shù) Nf(t)— 在 0到 t時刻的工作時間內，發(fā)生故障 的產品數(shù) Nf (t) N0 ? 不可靠度函數(shù)示意圖 圖 211 F(t)、 R(t)和 f(t)的關系 f(t) R(t) f(t) t t F(t) 四、故障率函數(shù)（瞬時故障率函數(shù)） ? 產品工作到某時刻 t尚未發(fā)生故障，在該時刻后 單位時間內發(fā)生故障的概率，記為 λ(t) λ(t)≈ △ Nf(t) Ns(t) △ t 其中 △ t— 時刻 t后所取時間間隔 Ns(t)— 到時刻 t，未發(fā)生故障的產品數(shù) △ Nf(t)— 時刻 t后， △ t時間內發(fā)生故障 的產品數(shù) ? 故障率的單位 1菲特（ Fit)=109/h 故障率函數(shù)（續(xù)一） ?例 ?若年初投入的燈泡為 9970只，若一年后壞了 10只，求故障率 參考答案 λ（ 1年） =?100件產品工作三年有 4件發(fā)生故障，設產品每天工作 12小時，求故障率 參考答案 λ（ 3年） = 105/小時 故障率函數(shù)（續(xù)二） ?我國電子工業(yè)規(guī)定的故障率等級 等級 符號 最大故障率（ 1/h） 四五級 Y 3105 五級 W 1105 六級 L 1106 七級 Q 1107 八級 B 1108 九級 J 1109 十級 S 101010 故障率函數(shù)（續(xù)三） ?浴盆曲線 早期 故障 偶然故障 耗損故障 維修后故障 率下降 使用壽命 規(guī)定的 故障率 λ(t) A B 圖 212 故障率函數(shù)（續(xù)四） ?浴盆曲線的討論 ? 沒有偶然故障期或偶然故障期很短的產品，是不能投入使用的 ? 產品出廠前，要進行可靠性篩選 五、平均故障前時間 ?不可修復產品平均壽命的統(tǒng)計特性，記為 MTTF（ Mean time to failure） ?MTTF≈ 1 N0 No ∑ ti i=1 其中 N 0— 不可修復產品數(shù) ti— 第 i（ i=1， 2， … ， N0)件商品的故障前時間 ? 特別地，產品壽命服從指數(shù)分布時 MTTF= 1 λ ?例 設有 5個不可修復產品進行壽命試驗，它們發(fā)生失效的時間分別是 1000h、 1500h、 2023h、2200h、 2300h，求它們 MTTF的觀測值 參考答案 1800h 六、平均故障間隔時間 ? 可修復產品兩次相鄰故障間平均工作時間 的統(tǒng)計特性， 記為 MTBF（ Mean time between failure） 其中 N0— 可修復產品發(fā)生的故障數(shù) ti— 第 i次（ i=1,2,…,N 0）持續(xù)工作時間 ? 特別地，產品壽命服從指數(shù)分布時 MTBF= = MTTF 1 λ ? MTBF≈ 1 N0 No ∑ ti i=1 ? 例 設有一電子產品工作 1萬小時，共發(fā)生故障 5 次，求該產品 MTTF的觀測值 參考答案 MTBF=2023h 七、產品的壽命特征 ?可靠壽命 給定的可靠度所對應的產品 工作時間 ?使用壽命 產品在規(guī)定的條件下，具有 規(guī)定的可接受的故障率的工 作時間 ?貯存壽命 產品在規(guī)定的條件下貯存， 仍能滿足規(guī)定質量要求的時 間長度 單元二 維修性指標 一、平均修復時間 ? 在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內，產品在任一規(guī)定 的維修級別上，修復所需總時間的平均值記為， MTTR（ Mean time to repait） ? MTTR = 其中 ti— 第 i(i=1,2,…,n) 次修復時間 n— 修復次數(shù) ti 1 n n ∑ i=1 ? 特別地，當單位時間完成修理的瞬時概率 u(t) ≡u(常數(shù) )時 MTTR= 1 u 二、平均維護時間 ?產品在任一規(guī)定的維護級別上，維護所需總時間的 平均值，記為 MTTM（ Mean time to maintenanne） ? MTTM = 其中 ti— 第 i(i=1,2…,n) 次維護時間 n— 維護次數(shù) MTTM= 1 P ti 1 n n ∑ i=1 ? 特別地，當單位時間內完成維護的瞬時概率 P（ t） ≡ P（常 數(shù)）時 三、兩點討論 ? MTTR= 和 MTTM= 越高，則維修時間 越短，這將降低維修費用，減少停機損失 ? MTBF高的產品，可以減少維修次數(shù)，但不一 定就有良好的 MTTR 1 u 1 p ? 例 甲產品的 MTBF=2023h， MTTR=200h； 乙產品的 MTBF=1000h， MTTR=20h。P(ān| ā1 ā2根據(jù)產品 結構及可靠性數(shù)據(jù)的獲得情況，可以定性也 可以定量 三、 FMECA的步驟 ?掌握產品的工作條件、環(huán)境條件資料 ?按照產品的所有工作模式定義其功能，繪制功能方框圖 ?繪制可靠性方框圖 ?規(guī)定故障分析級別 ?確定各種故障模式的嚴酷度及檢測方法 ?分析故障原因，提出預防措施 ?繪制 FMEA表 FMECA的步驟（續(xù)一） 故障模式及影響分析表 初始約定層次 任 務 審核 第 頁共 頁 約定層次 分析人員 批準 填表日期 代碼 產品或功能標志 功能 故障模式 故障原因 任務階段與工作方式 故障影響 故障檢測方法 補償措施 嚴酷度類別 備注 局部影響 高一層次影響 最終影響 手電筒設計中的 FMEA表 代碼 產品名稱 功能 故障模式 故障原因 工作方式 故障影響 故障檢測方法 補償 措施 嚴酷度類別 備注 局部影響 高一層次影響 最終影響 01 開關彈簧片 接通電源 彈性降低 疲勞 使用 彈性降低 開關接不通 燈不亮 目測 選用彈性好的簧片 Ⅱ 02 后蓋彈簧 接通電源 彈性降低 疲勞 使用 彈性降低 開關接不通 燈不亮 目測 選用彈性好的簧絲；改進工藝 Ⅱ 手電筒設計中的 FMEA表 (續(xù) ) 代碼 產品名稱 功能 故障模式 故障原因 工作方法 故障影響 故障檢測方法 補償措施 嚴酷度類別 備注 局部影響 高一層次影響 最終影響 03 燈座 固定燈泡；接通電源 接觸不良 座直徑公差大 使用 接觸不良 時斷時通 時斷時通 儀器測試 減少公差 Ⅲ 04 前蓋 保護燈泡；調焦 松動 公差大；磨損 使用 松動 影響聚焦 影響測試 儀器聚焦 減少公差；改進工藝 Ⅳ 減少公差 擰不上 公差小 使用 擰不上 FMECA的步驟（續(xù)二） 如果進行定量 FMECA，則繼續(xù)以下步驟 ?估計各種故障模式的概率等級 ?繪制危害性規(guī)律，填寫 CA表 級別 A B C D E 定性描述 經(jīng)常發(fā)生 很可能發(fā)生 偶然發(fā)生 很少發(fā)生 極不能發(fā)生 占總故障概率 份額 ＞ ＜ ?危害性矩陣 Ⅰ Ⅳ Ⅲ Ⅱ 圖 411 A B 故障模式出現(xiàn)概率等級 A B C D E 危害性矩陣（續(xù)） ?用以比較各種故障模式的危害程度，為確定補償措施的順序提供依據(jù) ?橫坐標是嚴酷度的類別，縱坐標是故障模式的危害度或發(fā)生概率 ?打出的點離原點越遠，對應故障模式的危害越嚴重 ?黑白電視機的 FMECA 電路原理圖 (線路 ) ~ 220V T1 V1 V2 R1 V3 R2 R3 R4 R5 V4 C1 C2 圖 412 ?電路原理圖（方框） 圖 413 降壓變壓器 整流電路 濾波電路 市電輸入 電壓調整電路 比較放大電路 標準電壓電路 穩(wěn)壓輸出 取樣電路 ?黑白電視機的電路單元 CA表 隸屬系統(tǒng) 黑白電視機電源電路單元 CA分析表 年 月 日 分析者 隸屬整機 審核者 序號① 產品名稱② 代號③ 失效模式④ 失效效應⑤ 影響程度⑥ 失效原因⑦ 補救辦法⑧ 故障概率⑨ 備注⑩ 局部效應 最終效應 1 硅整流橋 V1 開路、短路 無直流輸出 無光柵、無伴音 Ⅳ 屬器件早期失效 對上機器件進行篩選 V C1故障率高，應采取改進措施 V2故障率高是設計原因，應在設計上減小 CE電壓或選用Bvceo大的器件 2 大功率晶體管 V2 開路、短路