【正文】 解： 系統(tǒng)故障率系統(tǒng)預(yù)計(jì)故障率各子系統(tǒng)的加權(quán)系數(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 例：一個(gè)由三臺設(shè)備串聯(lián)組成的系統(tǒng)，設(shè)備 3的預(yù)計(jì)故障率分別為。STEP4：將 λs 分配至各子系統(tǒng) 252。解： 此時(shí)應(yīng)分配給子系統(tǒng) 2或 3以更大的可靠度，如此時(shí)分配符合條件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 相對故障率分配法： STEP1：確定系統(tǒng)故障率 λs, 對于可靠度服從指數(shù)分布的系統(tǒng)，由于 STEP2：確定系統(tǒng)的預(yù)計(jì)故障率 STEP3：計(jì)算各子系統(tǒng)加權(quán)系數(shù) Wi 第 i個(gè)子系統(tǒng)需要工作的時(shí)間ni 設(shè)備的可靠性管理子系統(tǒng)可靠度系統(tǒng)可靠度目標(biāo)值n 串并聯(lián)子系統(tǒng)數(shù)目 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 加權(quán)分配法： 252。 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： 各子系統(tǒng)具有相同的可靠度分?jǐn)傊祏 加權(quán)分配法： 為各子系統(tǒng)設(shè)置加權(quán)因子 Wiu 相對故障率分配法： 將系統(tǒng)預(yù)計(jì)的故障率分配給各子系統(tǒng)252。 可靠度預(yù)測是在產(chǎn)品可靠性結(jié)構(gòu)模型的基礎(chǔ)上，利用已有的數(shù)據(jù)和資料，對產(chǎn)品及其組成部分所能達(dá)到的可靠性水平進(jìn)行的一種預(yù)測過程。試在產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)過程中確定其可靠度目標(biāo)值。 （ 5）根據(jù)產(chǎn)品的價(jià)值來確定。v 可靠度目標(biāo)值的確定規(guī)則： （ 1）根據(jù)售后服務(wù)水平來確定。3/16/2023 蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》 機(jī)械工業(yè)出版社可靠性大綱 v 可靠性大綱是產(chǎn)品在研制過程中全部可靠性工作的總體規(guī)劃，包括可靠性目標(biāo)要求，必須進(jìn)行的各項(xiàng)工作及實(shí)施要求，它是一份綱領(lǐng)性文件。3/16/2023 蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》 機(jī)械工業(yè)出版社可靠性管理概述v 可靠性管理的特點(diǎn)（ 1）可靠性管理是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的管理工作，它既要有可靠性工程技術(shù)的基礎(chǔ)知識，又要有與產(chǎn)品相關(guān)的專業(yè)知識，以及需要管理方面的知識。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)出版社故障樹案例v 以某電機(jī)過熱為頂事件來說明故障樹的建立過程 電機(jī)的電路原理圖如下圖所示。 組成最小割集的底事件個(gè)數(shù)稱為最小割集的階，階數(shù)愈小，愈容易出故障，最低階的最小割集是最容易出故障的薄弱環(huán)節(jié)。系統(tǒng)故障樹的一個(gè)割集，代表該系統(tǒng)發(fā)生故障的一種可能性，即指一種故障模式。人工建樹從頂事件開始，由上而下，逐級追查事件的原因，直到找出全部底事件，主要步驟有：選擇和確定頂事；建造故障樹。故障樹的建樹方法可以分為人工建樹和計(jì)算機(jī)輔助建樹。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。故障樹分析概述252。系統(tǒng)或產(chǎn)品危害度數(shù)字（ Cr） 一個(gè)系統(tǒng)的危害度數(shù)字是在某一任務(wù)階段內(nèi)，同一危害度級別下各故障模式危害度數(shù)字 Cm之和，用 Cr表示 式中： —— 表示系統(tǒng)危害度數(shù)字； ——表示屬于某一危害度的故障模式數(shù)； ——表示系統(tǒng)在該危害度下的最后一個(gè)故障模式。 故障后果概率（ β）或稱為損失概率，是當(dāng)故障模式發(fā)生時(shí)由故障后果造成危害性級別的條件概率。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216。 危害度數(shù)字 =故障模式故障率 故障影響發(fā)生概率 工作時(shí)間（或工作次數(shù)）216。分析完成時(shí)間不同： DFMEA在設(shè)計(jì)概念最終形成之時(shí)或之前，最終在產(chǎn)品加工圖樣完成之前全部結(jié)束； PFMEA是在可行性分析階段或之前開始，并在生產(chǎn)用工裝到位之前完成。 提供過程開發(fā)文件，為今后開發(fā)制造和裝配過程提供指導(dǎo)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。 確定關(guān)鍵特性和重要特性，以便編制完整的過程控制計(jì)劃。 消除或降低生產(chǎn)不可接受產(chǎn)品的頻率。 評價(jià)失效對顧客的潛在影響。 幫助分析新 /更改 (或改進(jìn)的需要 )的制造和裝配過程。分析對象不同： DFMEA是針對產(chǎn)品的系統(tǒng)、子系統(tǒng)和零部件進(jìn)行分析； PFMEA是針對制造過程的每一個(gè)作業(yè)步驟進(jìn)行分析；252。即對產(chǎn)品規(guī)范 /過程方案和控制進(jìn)行較容易、低成本地修改，減輕事后修改的浪費(fèi)和對進(jìn)度的影響。FMEA的實(shí)施：v FMEA應(yīng)該是 “ 事前 ” 行動，而非 “ 事后 ” 工作；v DFMEA在設(shè)計(jì) (圖紙、規(guī)范 )完成之前v PFMEA在過程設(shè)計(jì)確定之前。v過程 PFMEA： 針對產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)過程，過程開發(fā)設(shè)計(jì)的分析技術(shù)。 FMEA是對設(shè)計(jì)過程的完善，以明確什么樣的設(shè)計(jì)才能滿足顧客的需求。該方法只能進(jìn)行定性分析，但由于 FMEA分析法容易掌握，因此被廣泛接受，已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。一、故障模式及影響分析 (FMEA) 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) 216。v 1970年晚期，汽車工業(yè)將 FMEA作為在對其零件設(shè)計(jì)和生產(chǎn)制造的會審項(xiàng)目的一部分。常用的分析方法有故障模式及影響分析（ FMEA），以及故障模式、故障影響及危害性分析（ FMECA）和故障樹分析（ FTA）。解： 首先計(jì)算 U2和 U U4和 U5組成的串聯(lián)子系統(tǒng)U23和 U45的可靠度分別為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v 然后計(jì)算 U23和 U45再并聯(lián)的子系統(tǒng) U2345以及 U6和U7組成的并聯(lián)子系統(tǒng) U67的可靠度分別為v 整個(gè)系統(tǒng)就由單元 U U2345和 U67串聯(lián)組成，故得整個(gè)系統(tǒng)的可靠度為3/16/2023 蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》 機(jī)械工業(yè)出版社系統(tǒng)可靠性模型 —— 復(fù)雜系統(tǒng)模型 v 對于復(fù)雜系統(tǒng)的可靠度計(jì)算，常常采用狀態(tài)枚舉法（或稱為真值表法）、全概率公式法（或稱為分解法）、路徑枚舉法等。 把若干個(gè)串聯(lián)系統(tǒng)或并聯(lián)系統(tǒng)重復(fù)地加以串聯(lián)或并聯(lián)，得到更復(fù)雜的可靠性結(jié)構(gòu)模型，稱為串 —并聯(lián)混合系統(tǒng)。第二項(xiàng)是 (n1)個(gè)單元正常工作，一個(gè)單元故障的概率， …… 前 r+1項(xiàng)是 r個(gè)單元正常工作 (n r)個(gè)單元故障的概率。v 如四臺發(fā)動機(jī)的飛機(jī)，必須有二臺或二臺以上發(fā)動機(jī)正常工作，飛機(jī)才能安全飛行，這就是 4中取 2系統(tǒng)。 組成系統(tǒng)的所有子系統(tǒng)或單元都失效或出現(xiàn)故障時(shí)才會失效或出現(xiàn)故障的系統(tǒng)稱為并聯(lián)系統(tǒng)。串聯(lián)單元越多，則 MTBFs也越小。 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 若各單元的壽命分布均為指數(shù)分布，即?? ? ? v 式中 λs—— 系統(tǒng)的故障率； ? λ i—— 各單元的故障率。串聯(lián)模型的可靠性框圖v 組成系統(tǒng)的所有單元中的任一單元的失效或出現(xiàn)故障，都會導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)失效或出現(xiàn)故障的系統(tǒng)稱為串聯(lián)系統(tǒng)?？煽啃阅Ｐ头诸惪煽啃阅Ｐ凸ぷ鲀浞莾?非工作儲備旁聯(lián)串聯(lián)多數(shù)表決 并聯(lián) 混聯(lián)混合n中取 r簡單3/16/2023 蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》 機(jī)械工業(yè)出版社系統(tǒng)可靠性模型 —— 串聯(lián)模型216。 若已知組件中各單元的可靠性指標(biāo) (如可靠度、故障率或 MTBF等 )，即可由下一級的邏輯框圖及數(shù)學(xué)模型計(jì)算上一級的可靠性指標(biāo)，這樣逐級向上推，直到算出系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)。v 因此，該系統(tǒng)的原理圖是并聯(lián)，而邏輯圖應(yīng)是串聯(lián)的。假定選定失效模式是電容短路，則其中任何一個(gè)電容器短路都可使系統(tǒng)失敗。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)。 3/16/2023 蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》 機(jī)械工業(yè)出版社邏輯圖和原理圖216?？煽啃阅Ｐ椭傅氖窍到y(tǒng)可靠性邏輯框圖 (也稱 可靠性方框圖 )及其數(shù)學(xué)模型。解：3/16/2023 蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》 機(jī)械工業(yè)出版社七、伽馬分布及其故障率函數(shù) 252。3/16/2023 蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》 機(jī)械工業(yè)出版社五、伯努利試驗(yàn)和二項(xiàng)分布252。 可靠度函數(shù)為252。四、威布爾分布及其故障率函數(shù) 3/16/2023 蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》 機(jī)械工業(yè)出版社四、威布爾分布及其故障率函數(shù) 252。 對數(shù)正態(tài)分布的故障密度函數(shù) 252。正態(tài)分布的故障率函數(shù) ：252。標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布252。252。即前一個(gè)故障對下一個(gè)故障無后效作用。平均故障間隔時(shí)間為 1/λ。指數(shù)分布的可靠度函數(shù)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)出版社第二節(jié) 常見故障分布及其故障率函數(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、指數(shù)分布及其故障率函數(shù) 216。 C損耗時(shí)期： 零件磨損、陳舊，引起設(shè)備故障率升高。 D正常工作期：在此期間產(chǎn)品故障率低而且穩(wěn)定，是設(shè)備工作的最佳時(shí)期。 ?252。設(shè)備工作到某一時(shí)刻時(shí)，在單位時(shí)間內(nèi)失效或出現(xiàn)故障的概率，常用 兩次相鄰故障間隔內(nèi)正常工作的平均時(shí)間，通常用于表示可修復(fù)設(shè)備的可靠性；u平均壽命 MTTF： 在給定的時(shí)間區(qū)間 [t1， t2]內(nèi)，故障概率可以用不可靠度函數(shù)表示為252。常用的維修性尺度有： （ 1）維修度 M（ t） （ 2）有效度 A（ t） （ 3）最大維修時(shí)間 tmax （ 4）修復(fù)率 μ（ t） （ 5）平均修復(fù)時(shí)間（ MTTR）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、可靠性的評價(jià)尺度216?？煽慷?/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、可靠性的評價(jià)尺度216。設(shè)備在設(shè)計(jì)、制造過程中形成的可靠度；u使用可靠度 R2：252。 可靠度（ Reliability）是指產(chǎn)品在規(guī)定的條件和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，能正常完成規(guī)定功能的概率，通常用 R來表示。 平均壽命252。 故障密度函數(shù) f(t)252。在滿足產(chǎn)品規(guī)定的可靠性前提下，盡量降低產(chǎn)品的重量、體積和費(fèi)用；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、可靠性的評價(jià)尺度 216?？煽啃詷?biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)； ?試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)； ?認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)； ?管理標(biāo)準(zhǔn)； ?設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)； ?產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)可靠性工程的基本內(nèi)容 ? 3/16/2023 蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》