【正文】 靠度函數(shù)（累積故障分布函數(shù)） ? 產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)，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(chǎn)品故障前的工作時(shí)間 N0— t=0時(shí)，在規(guī)定條件下工作的產(chǎn)品數(shù) Nf(t)— 在 0到 t時(shí)刻的工作時(shí)間內(nèi)，發(fā)生故障 的產(chǎn)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(guān)系 f(t) R(t) f(t) t t F(t) 四、故障率函數(shù)（瞬時(shí)故障率函數(shù)） ? 產(chǎn)品工作到某時(shí)刻 t尚未發(fā)生故障，在該時(shí)刻后 單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生故障的概率，記為 λ(t) λ(t)≈ △ Nf(t) Ns(t) △ t 其中 △ t— 時(shí)刻 t后所取時(shí)間間隔 Ns(t)— 到時(shí)刻 t，未發(fā)生故障的產(chǎn)品數(shù) △ Nf(t)— 時(shí)刻 t后， △ t時(shí)間內(nèi)發(fā)生故障 的產(chǎn)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(chǎn)品工作三年有 4件發(fā)生故障，設(shè)產(chǎn)品每天工作 12小時(shí)，求故障率 參考答案 λ（ 3年） = 105/小時(shí) 故障率函數(shù)（續(xù)二） ?我國(guó)電子工業(yè)規(guī)定的故障率等級(jí) 等級(jí) 符號(hào) 最大故障率（ 1/h） 四五級(jí) Y 3105 五級(jí) W 1105 六級(jí) L 1106 七級(jí) Q 1107 八級(jí) B 1108 九級(jí) J 1109 十級(jí) 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(méi)有偶然故障期或偶然故障期很短的產(chǎn)品，是不能投入使用的 ? 產(chǎn)品出廠前，要進(jìn)行可靠性篩選 五、平均故障前時(shí)間 ?不可修復(fù)產(chǎn)品平均壽命的統(tǒng)計(jì)特性，記為 MTTF（ Mean time to failure） ?MTTF≈ 1 N0 No ∑ ti i=1 其中 N 0— 不可修復(fù)產(chǎn)品數(shù) ti— 第 i（ i=1， 2， … ， N0)件商品的故障前時(shí)間 ? 特別地，產(chǎn)品壽命服從指數(shù)分布時(shí) MTTF= 1 λ ?例 設(shè)有 5個(gè)不可修復(fù)產(chǎn)品進(jìn)行壽命試驗(yàn)，它們發(fā)生失效的時(shí)間分別是 1000h、 1500h、 2023h、2200h、 2300h，求它們 MTTF的觀測(cè)值 參考答案 1800h 六、平均故障間隔時(shí)間 ? 可修復(fù)產(chǎn)品兩次相鄰故障間平均工作時(shí)間 的統(tǒng)計(jì)特性， 記為 MTBF（ Mean time between failure） 其中 N0— 可修復(fù)產(chǎn)品發(fā)生的故障數(shù) ti— 第 i次（ i=1,2,…,N 0）持續(xù)工作時(shí)間 ? 特別地，產(chǎn)品壽命服從指數(shù)分布時(shí) MTBF= = MTTF 1 λ ? MTBF≈ 1 N0 No ∑ ti i=1 ? 例 設(shè)有一電子產(chǎn)品工作 1萬(wàn)小時(shí)，共發(fā)生故障 5 次，求該產(chǎn)品 MTTF的觀測(cè)值 參考答案 MTBF=2023h 七、產(chǎn)品的壽命特征 ?可靠壽命 給定的可靠度所對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品 工作時(shí)間 ?使用壽命 產(chǎn)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(shí)間 ?貯存壽命 產(chǎn)品在規(guī)定的條件下貯存， 仍能滿足規(guī)定質(zhì)量要求的時(shí) 間長(zhǎng)度 單元二 維修性指標(biāo) 一、平均修復(fù)時(shí)間 ? 在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，產(chǎn)品在任一規(guī)定 的維修級(jí)別上，修復(fù)所需總時(shí)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(fù)時(shí)間 n— 修復(fù)次數(shù) ti 1 n n ∑ i=1 ? 特別地，當(dāng)單位時(shí)間完成修理的瞬時(shí)概率 u(t) ≡u(píng)(常數(shù) )時(shí) MTTR= 1 u 二、平均維護(hù)時(shí)間 ?產(chǎn)品在任一規(guī)定的維護(hù)級(jí)別上，維護(hù)所需總時(shí)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(hù)時(shí)間 n— 維護(hù)次數(shù) MTTM= 1 P ti 1 n n ∑ i=1 ? 特別地，當(dāng)單位時(shí)間內(nèi)完成維護(hù)的瞬時(shí)概率 P（ t） ≡ P（常 數(shù)）時(shí) 三、兩點(diǎn)討論 ? MTTR= 和 MTTM= 越高，則維修時(shí)間 越短，這將降低維修費(fèi)用，減少停機(jī)損失 ? MTBF高的產(chǎn)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(chǎn)品的 MTBF=2023h， MTTR=200h； 乙產(chǎn)品的 MTBF=1000h， MTTR=20h。P(ān| ā1 ā2根據(jù)產(chǎn)品 結(jié)構(gòu)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(chǎn)品的工作條件、環(huán)境條件資料 ?按照產(chǎn)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(jí)別 ?確定各種故障模式的嚴(yán)酷度及檢測(cè)方法 ?分析故障原因，提出預(yù)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(wù) 審核 第 頁(yè)共 頁(yè) 約定層次 分析人員 批準(zhǔn) 填表日期 代碼 產(chǎn)品或功能標(biāo)志 功能 故障模式 故障原因 任務(wù)階段與工作方式 故障影響 故障檢測(cè)方法 補(bǔ)償措施 嚴(yán)酷度類別 備注 局部影響 高一層次影響 最終影響 手電筒設(shè)計(jì)中的 FMEA表 代碼 產(chǎn)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(cè)方法 補(bǔ)償 措施 嚴(yán)酷度類別 備注 局部影響 高一層次影響 最終影響 01 開(kāi)關(guān)彈簧片 接通電源 彈性降低 疲勞 使用 彈性降低 開(kāi)關(guān)接不通 燈不亮 目測(cè) 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(kāi)關(guān)接不通 燈不亮 目測(cè) 選用彈性好的簧絲；改進(jìn)工藝 Ⅱ 手電筒設(shè)計(jì)中的 FMEA表 (續(xù) ) 代碼 產(chǎn)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(cè)方法 補(bǔ)償措施 嚴(yán)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(shí)斷時(shí)通 時(shí)斷時(shí)通 儀器測(cè)試 減少公差 Ⅲ 04 前蓋 保護(hù)燈泡；調(diào)焦 松動(dòng) 公差大；磨損 使用 松動(dòng) 影響聚焦 影響測(cè)試 儀器聚焦 減少公差；改進(jìn)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(jìn)行定量 FMECA，則繼續(xù)以下步驟 ?估計(jì)各種故障模式的概率等級(jí) ?繪制危害性規(guī)律，填寫(xiě) CA表 級(jí)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(jí) 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(bǔ)償措施的順序提供依據(jù) ?橫坐標(biāo)是嚴(yán)酷度的類別，縱坐標(biāo)是故障模式的危害度或發(fā)生概率 ?打出的點(diǎn)離原點(diǎn)越遠(yuǎn)，對(duì)應(yīng)故障模式的危害越嚴(yán)重 ?黑白電視機(jī)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(diào)整電路 比較放大電路 標(biāo)準(zhǔn)電壓電路 穩(wěn)壓輸出 取樣電路 ?黑白電視機(jī)的電路單元 CA表 隸屬系統(tǒng) 黑白電視機(jī)電源電路單元 CA分析表 年 月 日 分析者 隸屬整機(jī) 審核者 序號(hào)① 產(chǎn)品名稱② 代號(hào)③ 失效模式④ 失效效應(yīng)⑤ 影響程度⑥ 失效原因⑦ 補(bǔ)救辦法⑧ 故障概率⑨ 備注⑩ 局部效應(yīng) 最終效應(yīng) 1 硅整流橋 V1 開(kāi)路、短路 無(wú)直流輸出 無(wú)光柵、無(wú)伴音 Ⅳ 屬器件早期失效 對(duì)上機(jī)器件進(jìn)行篩選 V C1故障率高，應(yīng)采取改進(jìn)措施 V2故障率高是設(shè)計(jì)原因，應(yīng)在設(shè)計(jì)上減小 CE電壓或選用Bvceo大的器件 2 大功率晶體管 V2 開(kāi)路、短路