【導(dǎo)讀】的廠家達(dá)1萬(wàn)5千多家，生產(chǎn)周期達(dá)數(shù)年之久。一個(gè)部件出現(xiàn)故障，就會(huì)造成整個(gè)工程失敗，專門進(jìn)行可靠性研究是難于保證系統(tǒng)可靠性的?？傊?，無(wú)論是人民群眾的生活，國(guó)民經(jīng)濟(jì)。發(fā)，研究可靠性問(wèn)題是具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義?，F(xiàn)代科技迅速發(fā)展導(dǎo)致各個(gè)領(lǐng)域里的各種。產(chǎn)品或設(shè)備的故障都會(huì)影響生產(chǎn)和造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。工廠停產(chǎn)，其損失都是每天幾十萬(wàn)元甚至幾百萬(wàn)元。研究與提高產(chǎn)品的可靠性是要付出一定代價(jià)的。產(chǎn)角度看，要增加產(chǎn)品的研制和生產(chǎn)的成本。用費(fèi)和維修費(fèi)，同時(shí)還減少了產(chǎn)品壽命周期的成本。從政治方面考慮，無(wú)論哪個(gè)國(guó)家，產(chǎn)品的先進(jìn)。聲譽(yù)及促進(jìn)國(guó)際貿(mào)易發(fā)展都起很大的作用。圖論與隨機(jī)過(guò)程；系統(tǒng)工程與人素工程學(xué)；試驗(yàn)及分析基礎(chǔ)理論。元器件現(xiàn)場(chǎng)使用情況調(diào)查和反饋?？煽啃跃C合評(píng)估。內(nèi)，完成規(guī)定的功能的能力。規(guī)定功能的概率定義為產(chǎn)品的“可靠度”。若受試驗(yàn)的樣品數(shù)是N0個(gè)，到t時(shí)刻未失效的

　　

【正文】 品的故障模式造成的某一類型 （ 以產(chǎn)品故障模式的危害度表示 ） 的系統(tǒng)故障的危害度數(shù)值 。 可按下式計(jì)算： ? ? ? 由此可知，若系統(tǒng)中某產(chǎn)品具有最大的 Cr值，則表示該產(chǎn)品是系統(tǒng)中應(yīng)首先采取改進(jìn)措施的產(chǎn)品。 ? ?? ?? ??????njnjjjpmjr tCC1 1???167。 7. 4 可靠性設(shè)計(jì) ? 基本確定系統(tǒng)固有可靠性 , 說(shuō)“基本確定”是因?yàn)樵谝院蟮纳a(chǎn)制造過(guò)程還會(huì)影響固有可靠性。該固有可靠性是系統(tǒng)所能達(dá)到的可靠性上限。其它因素 (如維修性設(shè)計(jì)等 )只能保證系 ? 我們不能把可靠性設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單理解只是提高系統(tǒng)的可靠性，應(yīng)當(dāng)理解為要在系統(tǒng)的性能、可靠性、費(fèi)用等各方面的要求之間進(jìn)行綜合權(quán)衡，從而得到最優(yōu)設(shè)計(jì)。 表 75 各種因素對(duì)系統(tǒng)可靠性的影響程度 固有可靠性 使用可靠性 影 響 因 素 影響程度 1 零 、 部件材料 2 設(shè)計(jì)技術(shù) 3 制造技術(shù) 4使用 (運(yùn)輸 、 操作安裝 、 維修 ) 30% 40% 10% 20% 一、電子類產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)思想 ? 1. ? 電路容差分析技術(shù)也就是電路性能參數(shù)穩(wěn)定性預(yù)計(jì)技術(shù)。對(duì)于精度要求高的復(fù)雜系統(tǒng)，性能穩(wěn)定性問(wèn)題在系統(tǒng)可靠性中占很重要的地位 。 ? 漂移退化的原因有三種： ? 一 、 忽略公差； （ 原因產(chǎn)生的參數(shù)偏差是固定的 ） ? 二 、 是環(huán)境條件； （ 偏差在許多情況下是可逆的 ） ? 三 、 退化效應(yīng) 。 （ 偏差是不可逆的 ） 三次設(shè)計(jì) ” 的主要內(nèi)容 第一次設(shè)計(jì) ——系統(tǒng)設(shè)計(jì) (或功能設(shè)計(jì) )： 第二次設(shè)計(jì) ——參數(shù)設(shè)計(jì) (或質(zhì)量設(shè)計(jì) )： 第三次設(shè)計(jì) ——容差設(shè)計(jì) (裕度設(shè)計(jì)或敏感度分析 )： 容差設(shè)計(jì)是 “ 三次設(shè)計(jì) ” 中最重要的一環(huán) 。 “ 三類元件制造一類整機(jī) ” 2. 電磁兼容設(shè)計(jì) ? 電磁兼容性指的是：設(shè)備 、 分系統(tǒng) 、系統(tǒng)不會(huì)由于受到處于同一電磁環(huán)境中其它設(shè)備的電磁輻射而導(dǎo)致性能降低或故障；也不會(huì)由于自身的電磁輻射使處在同一電磁環(huán)境中的其它設(shè)備 、 分系統(tǒng) 、系統(tǒng)產(chǎn)生不允許的性能降低或故障 。 3. 潛在電路分析 ? 系統(tǒng)發(fā)生故障 ， 有時(shí)并非由于元 、 部件損壞 、 參數(shù)漂移 、 電磁干擾等原因所造成 ， 而是由于系統(tǒng)的 “ 潛在電路 ” 作用造成的 。 所謂 “ 潛在電路 ” 指的是在某種條件下 。 電路中產(chǎn)生的不希望有的通路 ， 它的存在會(huì)引起功能異常或抑制正常功能 4. 熱設(shè)計(jì) ? 熱設(shè)計(jì)就是要考慮溫度對(duì)產(chǎn)品影響的問(wèn)題 。熱設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是通過(guò)器件的選擇 、 電路設(shè)計(jì) (包括容差與漂移設(shè)計(jì)和降額設(shè)計(jì)等 )及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)減少溫度變化對(duì)產(chǎn)品性能的影響 ， 使產(chǎn)品能在較寬的溫度范圍內(nèi)可靠地工作 。 ? 熱設(shè)計(jì)通常采用散熱或冷卻方法。散熱的基本設(shè)計(jì)措施有：傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射等幾種方式。 ? 安全系數(shù)法 （ 許用應(yīng)力法 ） 結(jié)構(gòu)承受外載荷后 ， 由計(jì)算得到工作應(yīng)力 σ應(yīng)小于該結(jié)構(gòu)件的許用應(yīng)力 ［ σ］ ， 即 ? ? 其中 σlim ? n為預(yù)定的設(shè)計(jì)安全系數(shù) 。 nl i m][ ??? ??強(qiáng)度概率計(jì)算法的基本理論 基本出發(fā)點(diǎn)： 認(rèn)為零件材料的強(qiáng)度 c是服從于概率密度函數(shù) f (c)隨機(jī)變量 ， 而作用于零件危險(xiǎn)截面上的工作應(yīng)力 s， 是服從于概率密度函數(shù) g(s)的隨機(jī)變量 。 g(s) f(c) f(c) c,s μ c μs g(s) ? 概率密度曲線不重疊 。 工作應(yīng)力大于零件強(qiáng)度的概率等于零 。 如用安全系數(shù)的概念來(lái)表達(dá) ， 則計(jì)算安全系數(shù)小于 1的概率等于零 ， 即 ? P(s＞ c)=0 ? P(n計(jì) ＜ 1)=0 ? 具有這樣強(qiáng)度 —應(yīng)力關(guān)系的機(jī)械零件是安全的，不會(huì)發(fā)生強(qiáng)度破壞。 g(s) f(c) f(c) c,s μ c μs 兩概率密度曲線有相互重疊的部分。雖然工作應(yīng)力的平均值 μ s仍遠(yuǎn)小于極限應(yīng)力 (強(qiáng)度 )的平均值 μ c，但不能絕對(duì)保證工作應(yīng)力在任何情況下都不大于極限應(yīng)力。 ? 雖然以 均值計(jì)算的安全系 ? 數(shù)是大于 1的 ， 但從上分析可見(jiàn) ， 仍不能保證 100%的安全 。 ? 對(duì)于機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度 ， 零件的承載能力將隨時(shí)間而衰減 ， s???計(jì)f(c) s,c g(s) μc μs t 概率密度函數(shù)聯(lián)合積分法 零件破壞的概率為： P(s＞ c)， 即當(dāng)零件材料的強(qiáng)度 c小于零件工作應(yīng)力 s時(shí) ， 零件發(fā)生強(qiáng)度破壞 。 曲線 f (c)以下 ， aa線以左 (即變量 c小于 s時(shí) )的面積 △ ， 表示零件的強(qiáng)度值小于 s的概率 ， 它按下式計(jì)算： )()()( 0 sFdccfscP s ????? ?g(s) f(c) f(c) c,s μ c μs s ds Δ 曲線 g(s)下，位于 s到 s+ds之間的面積，它代表了工作應(yīng)力 s處于 s~s+ds之間概率，它的大小為 g(s)ds。 ? 零件的強(qiáng)度和工作應(yīng)力兩個(gè)隨機(jī)變量 。 根據(jù)概率乘法定理： ? P(AB)=P(A)P(B) ? 所以乘積 f (c)g(s)ds即為對(duì)于確定的 s值時(shí) ，零件中的工作應(yīng)力剛剛大于強(qiáng)度值的概率 。 ? ? 把應(yīng)力 s值在它一切可能值的范圍內(nèi)進(jìn)行積分 ? 當(dāng) f (c) 和 g(s)服從指數(shù)分布或正態(tài)分布時(shí)，計(jì)算量不是很大。 dssgdccfdssgsfscP )(])([)()()( 000 ??? ??? ???三、系統(tǒng)可靠性預(yù)計(jì)和分配 ? 系統(tǒng)可靠性預(yù)計(jì)和分配是可靠性設(shè)計(jì)的重要任務(wù)之一 ， 它在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的各階段 (如方案論證 、 初步設(shè)計(jì)及詳細(xì)設(shè)計(jì)階段 )要反復(fù)進(jìn)行多次 。 可靠性 預(yù)計(jì)和 分配 ? 預(yù)計(jì)是根據(jù)系統(tǒng)的元件、部件和分系統(tǒng)的可靠性來(lái)推測(cè)系統(tǒng)的可靠性。 ? 是一個(gè)局部到整體、由小到大、由下到上的過(guò)程，是一種綜合的過(guò)程 ? 分配是把系統(tǒng)規(guī)定的可靠性指標(biāo)分給分系統(tǒng)、部件及元件，使整體和部分協(xié)調(diào)一致。 ? 是一個(gè)由整體到局部、由大到小、由上到下的過(guò)程，是一種分解的過(guò)程 。 可靠性目標(biāo) 比 較 更 改 設(shè) 計(jì) 系統(tǒng)可靠性指標(biāo) 分配給分系統(tǒng) 分配給元部件 技術(shù)條件 系統(tǒng)可靠性預(yù)計(jì) 分系統(tǒng)可靠性預(yù)計(jì) 元件可靠性預(yù)計(jì) 可靠性、維修型、安全性分析 可靠性維修型安全性評(píng)估 調(diào)研 系統(tǒng)可靠性預(yù)計(jì)達(dá)到以下目的 (1)審查設(shè)計(jì)任務(wù)中提出的可靠性指標(biāo)能 (2)進(jìn)行方案比較 ， (3)從可靠性觀點(diǎn)出發(fā) ， 發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的薄 弱環(huán)節(jié) ， 加以改進(jìn) 。 (4)為可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn) 、 驗(yàn)證試驗(yàn)及費(fèi)用核算等 (5)通過(guò)預(yù)計(jì)給可靠性分配奠定基礎(chǔ) 。 ? 可靠性預(yù)計(jì)的主要價(jià)值在于，它可以作為設(shè)計(jì)手段，對(duì)設(shè)計(jì)決策提供依據(jù)。 ? 其計(jì)算方法有性能參數(shù)法、相似產(chǎn)品法、元件計(jì)數(shù)法、上下限法、故障率預(yù)計(jì)法等。 系統(tǒng)可靠性分配的目的 ? 根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中規(guī)定的可靠性指標(biāo) ，按一定的方法分配給組成系統(tǒng)的分系統(tǒng) 、 設(shè)備和元器件 ， 并寫(xiě)入與之相對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 。 ? 其目的是使各級(jí)設(shè)計(jì)人員明確其可靠性設(shè)計(jì)要求 ， 并研究實(shí)現(xiàn)這個(gè)要求的可能性及辦法 ? 常用的分配方法有等分配法、評(píng)分分配法、比例組合法等。 ? 當(dāng)考慮到重要度和復(fù)雜度時(shí)，就要對(duì)分配模型中綜合考重要度和復(fù)雜度的參數(shù)值。 167。 7. 5 可靠性管理 ? “設(shè)備 (產(chǎn)品 )的可靠性是設(shè)計(jì)出來(lái)的，生產(chǎn)出來(lái)的，管理出來(lái)的 ” 這一思想，越來(lái)越為人們所理解，若把設(shè)備 (產(chǎn)品 )作為系統(tǒng)來(lái)分析，可靠性工程就是為了達(dá)到這個(gè)系統(tǒng)的可靠性要求而進(jìn)行的有關(guān)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、生產(chǎn)和管理等一系列工作的總和 。 ? 可靠性管理的目的不同于質(zhì)量管理的目的以及其它的生產(chǎn)技術(shù)活動(dòng)，它是 “ 以最小限度的資源，實(shí)現(xiàn)用戶或商品計(jì)劃所要求的定量的可靠度 ” 。 ? “ 定量的可靠度 ” ——元器件或整機(jī)系統(tǒng)的數(shù)量特征 ? 對(duì)元器件，指壽命、失效率、失效前平均時(shí)間等， ? 對(duì)整機(jī)系統(tǒng)，則指壽命、平均無(wú)故障工作時(shí)間，平均維修時(shí)間、有效度等。 ? 可靠性管理內(nèi)容 可靠性管理與質(zhì)量管理的區(qū)別 ? 產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)是一個(gè)綜合性指標(biāo) ， 它包含了可靠性指標(biāo) ， 然而產(chǎn)品的可靠性的研究又是質(zhì)量管理工作的進(jìn)一步發(fā)展和深化 。 一切質(zhì)量工作除了要保證產(chǎn)品的性能和經(jīng)濟(jì)性 、 安全性外 ，更重要的是保證產(chǎn)品穩(wěn)定可靠 。 從使用的角度出發(fā) ， 產(chǎn)品的可靠性指標(biāo)是第一指標(biāo) 。 ?