【正文】 設(shè)備的可靠性管理3/16/2023 蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》 機(jī)械工業(yè)出版社u 等分法：p 串聯(lián)系統(tǒng) p 并聯(lián)系統(tǒng) 252。 （ 3）根據(jù)產(chǎn)品的社會(huì)責(zé)任來確定。三、故障樹分析（ FTA）3/16/2023 蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》 機(jī)械工業(yè)出版社216。三、故障樹分析（ FTA） 3/16/2023 蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》 機(jī)械工業(yè)出版社252。對(duì)系統(tǒng)危害度分級(jí)： 1級(jí)： Ⅰ A 2級(jí)： Ⅰ B， Ⅱ A 3級(jí)： Ⅰ C， ⅡB ， ⅢA 4級(jí)： 其余二、故障模式、故障影響及危害性分析（FMECA）3/16/2023 蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》 機(jī)械工業(yè)出版社二、故障模式、故障影響及危害性分析（FMECA）216。 建立過程改進(jìn)的優(yōu)先順序。潛在失效后果不同： DFMEA的失效后果主要是對(duì)最終顧客的影響，也包括對(duì)制造的影響； PFMEA的失效后果除了對(duì)最終顧客的影響，還必須考慮對(duì)下一道工序的影響3/16/2023 蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》 機(jī)械工業(yè)出版社216。FMEA的應(yīng)用：v設(shè)計(jì) DFMEA： 針對(duì)產(chǎn)品本身，產(chǎn)品設(shè)計(jì)、開發(fā)時(shí)期的分析技術(shù)。 故障模式及影響分析3/16/2023 蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》 機(jī)械工業(yè)出版社v FMEA起始于 60年代航空航天工業(yè)項(xiàng)目。 當(dāng) n個(gè)單元都相同時(shí)，其可靠度可按二項(xiàng)展開式計(jì)算：?? 式中 n—— 系統(tǒng)的單元數(shù)； ? r—— 系統(tǒng)正常工作所必須的最少單元數(shù)。 串聯(lián)模型的可靠度計(jì)算 252。c1 c2 c33/16/2023 蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》 機(jī)械工業(yè)出版社邏輯圖和原理圖v 例如，為了獲得足夠的電容量，常將三個(gè)電器并聯(lián)。 伽馬分布的可靠度函數(shù) 252。3/16/2023 蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》 機(jī)械工業(yè)出版社 威布爾分布應(yīng)用比較廣泛，常用來描述材料疲勞失效、軸承失效等壽命分布的。如果系統(tǒng)已經(jīng)工作了 t0時(shí)間后，其在 t0以后的工作時(shí)間 t的可靠度可用條件概率來表示為3/16/2023 蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》 機(jī)械工業(yè)出版社二、正態(tài)分布及其故障率函數(shù)216。 ? 故障率的單位一般采用 105小時(shí)或 109小時(shí) (稱 109小時(shí)為 1fit)。 維修性是指在規(guī)定條件下使用的產(chǎn)品，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)按規(guī)定的程序和方法進(jìn)行維修時(shí)，保持或恢復(fù)到完成規(guī)定功能的能力。 維修性252?？山炭煽啃怨こ痰闹饕康木褪菑漠a(chǎn)品壽命周期的角度分析和研究可靠性，并給出在設(shè)計(jì)、制造、使用中實(shí)現(xiàn)和保證產(chǎn)品可靠性的技術(shù)?？煽啃允呛饬慨a(chǎn)品質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)； 通常人們說產(chǎn)品 “ 經(jīng)久、耐用 ” 即可靠性；216。3/16/2023 蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》 機(jī)械工業(yè)出版社可靠性工程發(fā)展及其重要性216?？煽啃栽O(shè)計(jì)貯備設(shè)計(jì)和裕度設(shè)計(jì)； ?降額設(shè)計(jì)和構(gòu)件概率設(shè)計(jì)； ?熱設(shè)計(jì)、抗機(jī)械力設(shè)計(jì)； ?防潮、腐蝕、鹽霧、塵設(shè)計(jì)； ?電磁兼容設(shè)計(jì)和抗輻射設(shè)計(jì)； ?電磁兼容設(shè)計(jì)和抗輻射設(shè)計(jì)； ?維修性設(shè)計(jì)和使用性設(shè)計(jì)； ?質(zhì)量、體積、重量和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)綜合設(shè)計(jì)。使用和維護(hù)規(guī)程制定； ?操作和維修人員培訓(xùn)； ?安全性設(shè)計(jì)； ?人 機(jī)匹配設(shè)計(jì)和環(huán)境設(shè)計(jì)。尋找提高產(chǎn)品可靠性的途徑；252。就概率分布而言，又稱為可靠度分布函數(shù)，其取值范圍為： 0≤R （ t） ≤1 。 可靠性的其它特征量u平均故障間隔期 MTBF： ? 3/16/2023 蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》 機(jī)械工業(yè)出版社故障率曲線分析252。252。 正態(tài)分布的可靠度函數(shù)用標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的形式表示為：3/16/2023 蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》 機(jī)械工業(yè)出版社二、正態(tài)分布及其故障率函數(shù)252。伯努利試驗(yàn)中，事件發(fā)生的次數(shù)稱為隨機(jī)事件，它服從二項(xiàng)分布，二項(xiàng)分布是一種離散型分布。雖然根據(jù)原理圖也可以繪制出可靠性邏輯圖，但并不能將它們二者等同起來。并聯(lián)模型的可靠性框圖 252。 系統(tǒng)可靠性模型 —— 串 — 并聯(lián)混合模型 3/16/2023 蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》 機(jī)械工業(yè)出版社例 某系統(tǒng)由 7個(gè)單元串并聯(lián)組成，如圖所示，已知這 7個(gè)單元的可靠度為 R1＝ R2＝ R3＝ R4＝ R5＝R6＝ R7＝ ，試求該系統(tǒng)的可靠度。 FMEA的用途： FMEA分析每一個(gè)的所有故障模式，用于單一故障分析，采用歸納方法進(jìn)行分析。全面的事先 FMEA分析，可方便、經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行早期更改。252。 3/16/2023 蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》 機(jī)械工業(yè)出版社二、故障模式、故障影響及危害性分析（FMECA）216。進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，采用合理包裝，在運(yùn)輸中保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)劑藥柱斷裂孔穴黏結(jié)面分離固化殘余應(yīng)力溫度過低老化燃燒速度過高內(nèi)壓過高機(jī)殼在工作過程中破裂 嚴(yán)重 嚴(yán)格控制生產(chǎn)過程，確保工藝質(zhì)量嚴(yán)格控制生產(chǎn)過程在溫度極限之內(nèi)儲(chǔ)存和使用內(nèi)襯 與外殼分離與藥柱或隔熱層分離發(fā)動(dòng)機(jī)殼成型后凈化不夠黏接劑不良黏接過程控制不嚴(yán)燃燒速度過高內(nèi)壓過高機(jī)殼在工作過程中破裂 嚴(yán)重 嚴(yán)格執(zhí)行正常清潔程序，機(jī)殼清潔后嚴(yán)格檢驗(yàn)，確保清除一切粘染物3/16/2023 蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》 機(jī)械工業(yè)出版社三、故障樹分析（ FTA） 216。 割集是一些能使事件發(fā)生的底事件的集合，當(dāng)這些底事件同時(shí)發(fā)生時(shí)頂事件必然發(fā)生。（ 4）可靠性管理具有很強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性，不是單純的技術(shù)管理。 可靠度目標(biāo)確定 例 13/16/2023 蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》 機(jī)械工業(yè)出版社可靠度目標(biāo)預(yù)測(cè)與分配216。解 （續(xù) ） 子系統(tǒng) 子系統(tǒng)組件數(shù) 工作時(shí)間 加權(quán)因子1 10 9 2 20 10 3 30 8 由于是串聯(lián)系統(tǒng)，應(yīng)3/16/2023 蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》 機(jī)械工業(yè)出版社 一個(gè)由三個(gè)子系統(tǒng)組成的串聯(lián)系統(tǒng)，要求連續(xù)工作 10h的可靠度為 ，依其重要程度，分別取 w1=, w2=, w3=,試就表中所列數(shù)據(jù)對(duì)各子系統(tǒng)作出可靠度目標(biāo)值分配。根據(jù)需要，系統(tǒng)運(yùn)行 100h后可靠度 Rs=，試將其分別分配到設(shè)備 3。 第 i個(gè)子系統(tǒng)的組件數(shù)N 系統(tǒng)的基本組件總數(shù) 3/16/2023 蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》 機(jī)械工業(yè)出版社 一個(gè)由三個(gè)子系統(tǒng)組成的串聯(lián)系統(tǒng)，要求連續(xù)工作 10h的可靠度為 ，依其重要程度，分別取 w1=, w2=1, w3=,試就表中所列數(shù)據(jù)對(duì)各子系統(tǒng)作出可靠度目標(biāo)值分配。3/16/2023 蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》 機(jī)械工業(yè)出版社v 解：（ 1）確定可靠度目標(biāo)值 按照發(fā)生一次故障，就修理一次計(jì)算，修理一臺(tái)產(chǎn)品所需的時(shí)間為TS = TW＋ MTTR = 4＋ 2 = 6h維修人員的日維修能力 TM為：TM = 每班工作時(shí)間 人數(shù) = 83 = 24h一天的維修能力 MS為一天所容許的故障臺(tái)數(shù)， MS表示為：MS = TM / TS = 24 / 6 = 4臺(tái) 可靠度目標(biāo)確定 例 13/16/2023 蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》 機(jī)械工業(yè)出版社 由一天的維修能力 MS可得一天所容許的不可靠度 F（ t）為： 于是可靠度 R（ t）為： R（ t） =1－ F（ t） =1－ = = % %就是要求的可靠度目標(biāo)值。（ 2）可靠性管理是一個(gè)全過程的管理。3/16/2023 蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》 機(jī)械工業(yè)出版社216。3/16/2023 蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》 機(jī)械工業(yè)出版社FMECA案例v 某固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)由推進(jìn)劑藥柱、內(nèi)襯、發(fā)動(dòng)機(jī)殼組成，試?yán)L制故障模式、影響及危害性分析表。3/16/2023 蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》 機(jī)械工業(yè)出版社二、故障模式、故障影響及危害性分析（FMECA） 216。252。v FMEA依靠小組的努力。 故障模式及影響分析實(shí)施步驟（ Failure Mode and Effect Analysis， FMEA） （ 1）根據(jù)設(shè)計(jì)文件，弄清所有零部件、接口的工作參數(shù)及其功能，從各方面全面確定產(chǎn)品的定義，并按重要度遞減的原則分別考慮產(chǎn)品的每一種工作模式（即工作狀態(tài)）； （ 2）針對(duì)每一種工作模式分別畫出系統(tǒng)的功能原理圖和可靠性框圖； （ 3）確定分析的范圍，列出每一個(gè)部件、零件與接口明顯和潛在的故障模式、發(fā)生的原因與影響；3/16/2023 蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》 機(jī)械工業(yè)出版社一、故障模式及影響分析 (FMEA) （ 4）按可能的最壞結(jié)果評(píng)定每一種故障模式的危害性級(jí)別； （ 5）研究檢測(cè)每一種故障模式的方法； （ 6）針對(duì)各種故障模式，找出故障原因，提出可能的補(bǔ)救措施或預(yù)防措施； （ 7）提出修改設(shè)計(jì)或采取其它措施的建議，同時(shí)指出設(shè)計(jì)更改或其它措施對(duì)各方面的影響； （ 8）寫出分析報(bào)告，總結(jié)設(shè)計(jì)上無法改正的問題，并說明預(yù)防故障或控制故障危險(xiǎn)性的必要措施。252。 ? 216。這就是利用系統(tǒng)可靠性模型及已知的單元可靠性指標(biāo)預(yù)計(jì)或估計(jì)系統(tǒng)可靠性指標(biāo)的過程。 了解系統(tǒng)中各個(gè)部分 (或單元 )的功能和它們相互之間的聯(lián)系以及對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的作用和影響對(duì)建立系統(tǒng)的可靠性數(shù)學(xué)模型、完成系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)、分配和預(yù)測(cè)都具有重要意義。 威布爾分布的故障率函數(shù)為t≥δ≥0 3/16/2023 蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》 機(jī)械工業(yè)出版社五、伯努利試驗(yàn)和二項(xiàng)分布 v對(duì)試驗(yàn) E重復(fù)進(jìn)行一系列試驗(yàn)，如果在每次試驗(yàn)中只有兩種可能的結(jié)果，而且結(jié)果是相互獨(dú)立的；每次試驗(yàn)是獨(dú)立進(jìn)行的，與其它次試驗(yàn)的結(jié)果無關(guān)；每次試驗(yàn)事件發(fā)生的概率在整個(gè)試驗(yàn)中是相同的。 將正態(tài)分布曲線的均值移至零處，使 μ ＝ 0，又使標(biāo)準(zhǔn)離差 σ ＝ 1，則得到標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布，表示為 N（ 0， 1）。指數(shù)分布的故障率函數(shù)252。 A早期故障期： 產(chǎn)品早期故障反映了設(shè)計(jì)、制造、加工、裝配等質(zhì)量薄弱環(huán)節(jié)。 在給定的時(shí)間區(qū)間 [t1， t2]內(nèi)，系統(tǒng)故障發(fā)生的比率稱為該區(qū)間的平均故障率；當(dāng)故障率定義為給定的區(qū)間 [t， t＋ △ t]趨近于零時(shí)，此時(shí)的故障率為瞬時(shí)故障率，簡(jiǎn)稱為故障率。252?？煽啃怨こ特灤┯诋a(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和使用各個(gè)階段，其基本任務(wù)為：252。建立可靠性管理