1、可靠性的基本概念(ppt)1.1 可靠性研究與應用的目的和意義什么是產品可靠性？產品的屬性：故障人總是要生病。從生理學上講，人也可以看成是產品或機器持久保持其功能/性能的能力，不出現問題、不發生故障，為用戶所用。電冰箱用710年不出故障，捷達轎車“皮實” 可靠性高定義：是指產品在規定條件下和規定時間內，完成規定功能的能力。 產品可靠性定義的要素是三個“規定”(“規定條件”、“規定時間”、“規定功能”）1.1可靠性研究與應用的目的和意義為什么要研究可靠性？世界上沒有永恒的事物產品故障會造成巨大的損失經濟損失人員安全武器裝備喪失戰斗力政治、社會問題1.1可靠性研究與應用的目的和意義為什么要研究可靠

2、性？技術的進步、信息時代產品，特別是飛機、武器裝備等日益復雜化、高科技載人航天、繞月探測工程美國人的火星探測人類的生活在20、21世紀發生了巨大的變化人們對可靠性的要求日益提高現代高科技產品對可靠性高要求0.60.8650.9250.8650.520.81.1可靠性研究與應用的目的和意義為什么要研究可靠性？高可靠是設備工作力的保障提高設備的效能減少裝備維修減少裝備全壽命周期費用綜合效能功能/性能，款式、構型等可靠性(壽命)、維修性、產品支援質量價格/使用費用1.1可靠性研究與應用的目的和意義可靠性的重要性 例如，美國的宇宙飛船阿波羅工程有700多萬只元器件 和零件，參加人數達42萬人，參與制造

3、的廠家達1萬5千多家，生產周期達數年之久。象這樣龐大的復雜系統，一旦某一個元件或某一個部件出現故障，就有可能造成整個工程失敗，造成巨大損失。 所以可靠性問題特別突出，不專門進行可靠性研究是 難于保證系統可靠性的。 1.1可靠性研究與應用的目的和意義可靠性工程的重要性主要表現在三個方面： 1. 高科技的需要 2. 經濟效益的需要 3. 政治聲譽的需要 總之，無論是人民群眾的生活，國民經濟建設的需要出發，還是從國防、科研的需要出發，研究可靠性問題是具有深遠的現實意義。1.1可靠性研究與應用的目的和意義可靠性與經濟性 1.可用率提高5%（美國電站）：相當于節省84億美元開支，等于裝機3400萬KW，

4、節省耗油90萬桶。有專家認為即使成本提高10%，能獲得可靠性提高10%也是合算的。2.全壽命成本下降總費用下降，以國內電視機為例：早期維修費 19.6億元。如果平均壽命從500小時提高到1000小時，維修費只需2.3億元。 因此需要可靠性、性能、經濟之間達到某種平衡。從政治方面考慮無論哪個國家，產品的先進性和可靠性對提高這個國家的國際地位、國際聲譽及促進國際貿易發展都起很大的作用。1.1可靠性研究與應用的目的和意義可靠性工程發展的必然性1. 1963年美國航空兵飛機每飛行一萬小時就有1.46次事故，年重大事故514次事故毀機275架，死亡駕駛員222人，損失2.8億美元。2. 1984年墨西哥

5、天然氣大爆炸死500人，120萬撤離。3. 1984年印度聯合碳化物農藥廠450噸甲基氰酸池泄漏，死亡2347人，傷4萬人。4. 1986年前蘇聯切爾諾貝利核事故，300人死亡后患30年。 5. 1986年美國挑戰者號爆炸性，7宇航員遇難。可靠性工程發展的必然性隨著工業設備容量、參數的日益身高，因事故或故障引起的損失也隨之增大；反之，提高設備可靠性的效益也顯著增大。一臺600MW的發電機組強迫停運一天，少發電14400 MW.h，使電廠收入減少432萬元。2001年2月22日，由于大霧天氣造成遼沈地區發生大面積停電事故，直接經濟損失大1000萬元，間接經濟損失1億多元。1.1可靠性研究與應用的

6、目的和意義萌芽期20世紀40年代是可靠性萌芽時期， 1943年美國成立了電子管研究委員會（VTD）專門研究電子管的可靠性問題。與此同時，德國通過對導彈系統的研究，也發現了可靠性的重要作用。形成期1951年ARINC開始了最早的一個可靠性改進計劃；1952年美國國防部成立了電子設備可靠性咨詢組(AGREE)；1955年AGREE開始實施從設計、試驗、生產到交付、儲存和使用的全面的可靠性發展計劃，并于1957年發表了軍用電子設備可靠性的研究報告，從9個方面闡述了可靠性設計、試驗及管理的程序及方法，確定了美國可靠性工程的發展方向，成為可靠性發展的奠基性文件，標志著可靠性已經成為一門獨立的學科，是可靠

7、性工程發展的重要里程碑。1.2 可靠性的發展概況成熟與綜合發展20世紀60年代70年代,是可靠性工程全面發展和步入成熟的階段。美國在許多武器裝備中推行可靠性工程，美軍形成了一系列較完善的標準。日本1956年引進可靠性技術，并成立了電子管壽命研究小組；1958年成立了可靠性研究會；1971年召開第一屆可靠性學術討論會。英國1962年出版可靠性與微電子學，法國成立可靠性中心。前蘇聯1964年及東歐召開可靠性學術會議。 1965年國際電子技術委員會設立可靠性技術委員會，1977年改名為可靠性與維修性技術委員會。1.2 可靠性的發展概況1.2 可靠性的發展概況20世紀80年代以來，可靠性向更廣泛和更深

8、入的方向發展，并以武器裝備的效能為目標，將可靠性、維修性和保障性有機的綜合在一起，形成可靠性系統工程我國從20世紀80年代，才真正在武器裝備中開展可靠性工程；21世紀初，可靠性工程在我國全面深入的研究與應用。1.2 可靠性的發展概況可靠性工程在未來會得到更大的重視1. 產品復雜程度不斷增加2. 產品的工作環境日益嚴酷3. 提高產品經濟性的需要4. 國內外競爭形式的需要 1.2 可靠性的發展概況航空運輸的可靠性 航空運輸的優勢：速度快、運量大、安全性高 飛機旅行造成多人傷亡的事故率約為三百萬分之一。現在飛機的事故率已經降至汽車的1/20,火車的1/10。 航空運輸的風險：客機在有效使用期內的風險

9、小于百萬分之一1.3 可靠性的概念工業產品的質量通常包括三個方面的指標： 1、性能指標：代表了產品的使用價值。 2、可靠性指標：固有可靠性、使用可靠性等。 3、維修性指標：可修復產品的維修難易程度。1.3 可靠性的概念產品特性1.3 可靠性的概念可靠性系統工程可靠性工程可靠性、安全性(系統安全性工程)維修性工程與維修工程維修性產品固有的特性：反映產品是否好修維修：為保持/恢復產品可用狀態所開展的活動維修的方式與級別，RCM：以可靠性為中心的維修測試與測試性：故障診斷綜合保障/產品支援保障性：好保障、保障好維修設備與人員備件與維修網點(維修級別)用戶資料與培訓等1.3 可靠性的概念可靠性工程范疇

10、系統/產品的可靠性要求或目標可靠性的設計分析建模、預計、FMEA、FTA風險分析等可靠性試驗與評價環境應力篩選(ESS)可靠性增長試驗等可靠性驗證試驗等可靠性信息可靠性管理1.3 可靠性的概念可靠性工程理論基礎交叉型學科可靠性的理論基礎宏觀：系統學、概率論、統計學微觀：其他學科：材料學、力學等等應用理論系統工程可靠性設計分析技術可靠性試驗技術可靠性評估技術可靠性信息管理可靠性管理1.3 可靠性的概念質量與可靠性關系從廣義質量觀看，質量涵蓋可靠性從狹義的質量觀看，就是“符合性質量”可靠性畢竟與狹義的質量管理還是有很大區別的，質量出了問題，往往批次性很強可靠性是更深層次的與設計、工藝相關的根本性問

11、題。有些企業對于可靠性工程有一種錯誤觀念，認為可靠性工程是質量部門的事情，而設計部門卻很少人員參與。產品的可靠性是在設計階段就已經決定了在用戶使用過程中，均是“可靠性”問題1.3 可靠性的概念可靠性的幾個概念時間域的概率度量按用戶/生產方分類固有可靠性使用可靠性按分析角度分類基本可靠性：產品在規定的條件下，無故障的持續時間或概率在沒有后勤保障情況下系統工作能力的度量考慮所有需要維修保障的故障任務可靠性：產品在規定的任務剖面內完成規定功能的能力系統完成任務能力的度量 只考慮引起任務失敗的故障1.3 可靠性的概念可靠性定義產品在規定條件下，規定時間內，完成規定功能的能力。1. 產品：可以是一個小零

12、件，也可以指一個大系統。2. 規定條件：主要是指使用條件和環境條件。3. 規定時間：包括產品的運行時間、飛機起落架的起飛著陸次數、 循環次數或旋轉次數等。產品可靠性是非確定性的，并且具有概率性質和隨機性質。維修性定義 在規定條件下和規定時間內，按規定的程序和方法進行維修，保持或恢復到規定狀態的能力1.3 可靠性的概念廣義可靠性 指可修復產品在使用中或者不發生故障（通過預防性維修），或者發生故障也易于維修，因而經常處于可用狀態的能力。廣義可靠性 = 狹義可靠性 + 可維修性 廣義可靠性典型事例：賽車1.3 可靠性的概念可靠性的分類：固有可靠性和使用可靠性固有可靠性：通過設計、制造、管理等所形成的

13、可靠性(通常體現在產品的固有壽命上使用可靠性：產品在使用條件影響下，保證固有可靠性的發揮與實現的功能。 （通常體現在產品的實際使用壽命上）使用條件：包括運輸、保管、維修、操作和環境條件等。1.3 可靠性的概念 可靠性的特征 1、可靠性與專業技術密切相關 2、可靠性與故障相關 3、可靠性水平與使用條件相關 4、可靠性與預防手段相關 5、可靠性與人機工程因素相關1.3 可靠性的概念 航空發動機可靠性工程產品的可靠性是一項系統工程，需要有多項工程的實施和保障，才能確保產品的可靠性。 主要類別有：1、可靠性標準體系和規范（航空發動機）（1）航空技術裝備壽命和可靠性工作暫行規定，國防科委，1985年10月正式執行（2）航空發動機壽命和可靠性工作暫行規定，1987年5月正式執行1.3 可靠性的概念（3）國軍標 GJB 450-88 裝備研制與生產的可靠性通用大綱 GJB 241-87 航空渦噴、渦扇發動機通用規范 GJB 241-87 航空渦漿、渦軸發動機通用規范（4）國外參考文獻 MIL-STD-1783 美國空軍標準，發動機結構完整性大綱 MIL-E-87231 美國航空渦噴、渦扇發動機軍用規范（5）中國民航適航性條例和標準 CCAR-33部 中