【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 決策法，適用于缺乏相關(guān)數(shù)據(jù) 的場(chǎng)合 ? 以故障率 λ為分配參數(shù) 評(píng)分分配法（續(xù)一） ? 影響因素及評(píng)分 影響 因素 復(fù)雜度 （復(fù)雜 → 簡(jiǎn)單） 技術(shù)成熟度 （低 → 高） 重要度 （低 → 高） 環(huán)境條件 （惡劣 → 最好） 序號(hào) 1 2 3 4 評(píng)分 10~1 10~1 10~1 10~1 評(píng)分分配法（續(xù)二） ? 計(jì)算 ? 第 i(i=1,2,…,n) 個(gè)分系統(tǒng)的評(píng)分?jǐn)?shù) Wi= 4 j ∏ Dij 其中 Dij是第 i個(gè)分系統(tǒng)第 j個(gè)因素的評(píng)分?jǐn)?shù) ? 系統(tǒng)的評(píng)分?jǐn)?shù) W= n ∑ i=1 Wi 評(píng)分分配法（續(xù)三） ?第 i個(gè)分系統(tǒng)的評(píng)分系數(shù) ?分配給第 i個(gè)分系統(tǒng)的故障率 Ci= Wi W λi=Ci λ 評(píng)分分配法（續(xù)四） ?例 設(shè) S是由分系統(tǒng) S S S3和 S4組成的 串聯(lián)電 子系統(tǒng)，其可靠性的要求是 MTBF=500h,下面 是請(qǐng)五位專家進(jìn)行評(píng)分，得到的可靠性分配表 可靠性分配表 部件 復(fù)雜度 技術(shù)成熟度 重要度 環(huán)境條件 各部件評(píng)分?jǐn)?shù) Wi 各部件評(píng)分系數(shù) Ci 分配給各部件的故障率 λi104 分配給各部件的 MTBF A 8 9 6 8 3456 B 5 7 6 8 1680 C 5 6 6 5 900 D 6 6 8 5 1440 合計(jì)： 1 20 500 三、只考慮分系統(tǒng)的復(fù)雜程度和重要性 時(shí)的定量方法 ? 定義第 i個(gè)分系統(tǒng)的復(fù)雜程度因子 ni,為其所包 含的元器件數(shù)量 ? 定義第 i個(gè)分系統(tǒng)的重要性因子 Wi= 由第 i個(gè)分系統(tǒng)故障引起的系統(tǒng)故障次數(shù) 第 i個(gè)分系統(tǒng)的故障次數(shù) 對(duì)串聯(lián)系統(tǒng) Wi≡1 ? 合理的要求是 ： λi λ ni NWi = 其中 λi — 第 i個(gè)分系統(tǒng)的故障率 λ — 全系統(tǒng)的故障率 N =∑ni ? 若系統(tǒng)為指數(shù)分布，而 λ= 時(shí) LnR t λ i= niLnR NWit ?例 要求系統(tǒng) 5個(gè)小時(shí)工作正常的可靠度為 90%，有 關(guān)資料如表。試按指數(shù)分布作可靠度分配 固于 分系統(tǒng) ni wi S1 50 S2 40 S3 200 S4 60 參考答案 λ1=, λ2=, λ3=, λ4=單元七 可靠性預(yù)計(jì) 一、概念 ?根據(jù)組成系統(tǒng)的元器件的可靠性，定量估計(jì)系統(tǒng)的可靠性。是一個(gè)由局部到整體，由下到上的綜合過(guò)程 ?主要方法有元器件計(jì)數(shù)法，應(yīng)力分析法，上下限法等 二、元器件計(jì)數(shù)法 ? 優(yōu)點(diǎn)是不需要詳盡了解各個(gè)元器件的應(yīng) 用及它們之間的邏輯關(guān)系，就可以很快 估算出產(chǎn)品的故障率 ? 缺點(diǎn)是估計(jì)結(jié)果比較粗糙 元器件計(jì)數(shù)法（續(xù)） 其中 λ— 產(chǎn)品總的故障率 λGi — 第 i種元器件的通用故障率 πQi— 第 i種元器件的通用質(zhì)量系系數(shù) Ni — 第 i種元器件的數(shù)量 n — 所用元器件的種類數(shù)目 λ= Ni n i=1 (λGi πQi ) ∑ 三、應(yīng)力分析法 ? 要求具備了詳細(xì)的文件清單、電應(yīng)力比、環(huán)境溫度等 信息 ? 估計(jì)結(jié)果比元器件計(jì)數(shù)法的結(jié)果準(zhǔn)確 ? 三步計(jì)算法 ? 第一步，先求出各元器件的工作故障率 λp λ p= λb= πEk 其中 λb — 元器件基本故障率 πE — 環(huán)境系數(shù) K — 減額因子，其值小于或等于 1，由 應(yīng)力等級(jí)決定 應(yīng)力分析法（續(xù)） ?第二步，求出產(chǎn)品的工作故障率 λs 其中 λ pi— 第 i種元器件的工作故障率 Ni— 第 i種元器件的數(shù)量 n — 產(chǎn)品中元器件的種類數(shù) ?第三步，求出產(chǎn)品的 MTBF λs= Ni λpi n i=1 ∑ 1 λS MTBF= 第四部分 可靠性分析 單元一 故障模式、影響及危害性分析（ FMECA） 單元二 故障樹(shù)分析（ FTA） 單元三 殘骸失效分析 單元一 故障模式、影響及危害性分析 (FMECA) 一、術(shù)語(yǔ) ?故障模式 產(chǎn)品故障的表現(xiàn)形式 ?單點(diǎn)故障 沒(méi)有冗余或替代工作程序的局部故障 ? 故障影響 故障模式對(duì)產(chǎn)品功能性、可靠性造成的影 響，一般分為對(duì)局部、高一層次和最終影 響三個(gè)等級(jí) ? 嚴(yán)酷度 故障影響的嚴(yán)酷程度，一般分為四類： Ⅰ (災(zāi)難性故障 )、 Ⅱ (致命性故障 )、 Ⅲ (嚴(yán)重 故障 )、 Ⅳ (輕度故障 ) 術(shù) 語(yǔ) (續(xù) ) 二、 FMEA和 CA ? FMECA由故障模式分析 (FMEA)和危害性分 析 (CA)兩部分組成 ? FMEA是在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段，分析各種故障 模式的影響，找出單點(diǎn)故障，提出補(bǔ)償措施， 是一種定性方法，采取列表的形式 ? CA是按故障模式的嚴(yán)酷度及其發(fā)生概率綜合 確定危害性，它是 FMEA的繼續(xù)。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 無(wú)直流輸出 無(wú)光柵、無(wú)伴音 Ⅳ 設(shè)計(jì)原因Bvceo余量小 改用 Bvceo大的器件 3 中小功率晶體管 V3 開(kāi)路 輸出電壓升高 可能燒毀無(wú)器件，造成整機(jī)失效或影響壽命 Ⅲ 器件隨機(jī)失效 更換合格器件 短路 輸出電壓降低 嚴(yán)重影響圖像和伴音質(zhì)量或造成整機(jī)失效 Ⅳ 4 穩(wěn)壓二極管 V4 開(kāi)路 輸出電老謀深算或高 可能燒毀無(wú)器件造成整機(jī)失