可靠性基础知识培训

可靠性基础知识研究可靠性的意义对于产品来说, 可靠性问题和人身安全, 经济效益密切相关 . 因此, 研究产品的可靠性问题, 显得十分重要 . 非常迫切 .1) 提高产品可靠性, 可以防止故障和事故障的发生, 尤其是避免灾难性的事故发生 .86 年1 月28 日, 美航天飞机” 挑战者号” 由于 1 个密封圈失效, 起飞76S 后爆炸, 其中7 名宇航员丧生, 造成12 亿美元的经济损失;92 年我国发射” 澳星号” 时由于一个小小零件的故障, 发射失败, 造成了巨大的经济损失和政治影响到 .2) 提高产品的可靠性, 能使产品总的费用降低 . 提高产品的可靠性, 首先要增加费用, 如选用好的元器件, 研制部分冗余功能的电路及进行可靠性设计、分析、实验，这些都需要经费。

然而，产品可靠性的提高使得维修费及停机检查损失费大大减小，使总费用降低。

3 ）提高产品的可靠性，可以减少停机时间，提高产品可用率，一台设备可顶几台用，可以发挥几倍的效益。

美国GE 公司经过分析认为，对于发电、冶金、矿山、运输等连续作业的设备，即使可靠性提高1% ，成本提高10% 也是合算的。

4 ）对于公司来讲，提高产品的可靠性，可以改善公司信誉，增强竞争力，扩大市场份额，从而提高经济效益。

一般所说的“ 可靠性” 指的是“ 可信赖的” 或“ 可信任的” 。

我们说一个人是可靠的，就是说这个人是说得到做得到的人，而一个不可靠的人是一个不一定能说得到做得到的人，是否能做到要取决于这个人的意志、才能和机会。

同样，一台仪器设备，当人们要求它工作时，它就能工作，则说它是可靠的；而当人们要求它工作时，它有时工作，有时不工作，则称它是不可靠的。

根据国家标准的规定，产品的可靠性是指：产品在规定的条件下、在规定的时间内完成规定的功能的能力。

我国的可靠性工作起步较晚，20 世纪70 年代才开始在电子工业和航空工业中初步形成可靠性研究体系，并将其应用于军工产品。

可靠性理论基础知识可靠性理论基础知识1.可靠性定义我国军用标准GIB 451A-2005《可靠性维修性保障性术语》中，可靠性定义为：产品在规定的条件下，规定的时间内，完成规定功能的能力。

“规定条件”包括使用时的环境条件和工作条件。

“规定时间”是指产品规定了的任务时间。

“规定功能”是指产品规定了的必须具备的功能及其技术指标。

可靠性的评价可以使用概率指标或时间指标，这些指标有：可靠度、失效率、平均无故障工作时间、平均失效前时间、有效度等。

典型的失效率曲线是浴盆曲线，其分为三个阶段：早期失效期、偶然失效期、耗损失效期。

早期失效期的失效率为递减形式，即新产品失效率很高，但经过磨合期，失效率会迅速下降。

偶然失效期的失效率为一个平稳值，意味着产品进入了一个稳定的使用期。

耗损失效期的失效率为递增形式，即产品进入老年期，失效率呈递增状态，产品需要更新。

1.1可靠性参数1、失效概率密度和失效分布函数失效分布函数就是寿命的分布函数，也称为不可靠度，记为)(t F 。

它是产品或系统在规定的条件下和规定的时间内失效的概率，通常表示为)()(t T P t F ≤=失效概率密度是累积失效概率对时间t 的倒数，记为f(t)。

它是产品在包含t 的单位时间内发生失效的概率，可表示为)()()('t F dtt dF t f ==。

2、可靠度可靠度是指产品或系统在规定的条件下，规定的时间内，完成规定功能的概率。

可靠度是时间的函数，可靠度是可靠性的定量指标。

可靠度是时间的函数，记为)(t R 。

通常表示为?∞=-=>=t dt t f t F t T P t R )()(1)()(式中t 为规定的时间，T 表示产品寿命。

3、失效率已工作到时刻t 的产品，在时刻t 后单位时间内发生失效的概率成为该产品时刻t 的失效率函数，简称失效率，记为)(t λ。

)(1)()()()()()(''t F t F t R t F t R t f t -===λ。

质量人员必读----- 可靠性基础知识1. 平均故障间隔时间；可维修的产品，其可靠性主要的参数是MTBF（Mean Time Between Fail ），即平均故障间隔时间，也就是两次维修间的平均时间；不可维修的产品，用MTTB（Mean Time To Fail ）;两个参数的计算没有区别，下文只提到MTBF。

MTBF越大，说明产品的可靠性越高。

可以用以下理想测试来精确测试一批产品的MTBF;即将该批产品投入使用，当该批产品全部出现故障以后（假如第1个产品的故障时间为t1，第2个产品的故障时间为t2，第n个产品的故障时间为tn ），计算发生故障的平均时间，则由上式可以看出，理想测试就是用全部的时间和全部的故障数来算出精确的MTBF;2、失效密度入另外一个常用的参数是入，它是指在产品在t时刻失效的可能性，是失效间隔时间的倒数，也就是：入=1/MTBF。

对某一类产品而言，产品在不同的时刻有不同的失效率（也就是失效率是时间的函数），对电子产品而言，其失效率符合浴盆曲线分布（如下图）：浴盆曲线，分为三部份（I、II、III 三部份）：第I部份是早期失效阶段。

这段时间内，从外形上看，在失效率从一个很高的指标迅速下二降；从物理意义上理解，由于少数产品在制作后，存在一些制程、运输、调试等问题，产品有比较明显的缺陷，在投入使用的最初期，这缺陷很快就显露出来，随着时间的增长，这些明显的缺陷越来越少，也就形成了失效率迅速下降”的现象；第II部份是中期稳定阶段。

这段时间内，产品的失效率稳定在一个较低水平；从物理意义上理解，当少数产品的明显缺陷显露出来后，剩下的就是正常的产品，这部份产品可以较稳定、持久地工作，所以失效率也稳定在一个较低水平；第III部份是后期失效阶段；这段时间内，产品的失效率迅速上升；从物理意义上理解，到了后期，产品经过长时间的工作、磨损、老化，慢慢接近寿命终点，随着时间的增加（Tmax 以内），到达寿命终点的产品越来越多，失效率也就随之上升；知道了入，就可以找到产品连续工作了t时间后、还正常的概率为R（t）=e-t , 此时已经失效的概率为F（t）= 1-R（t）= 1 —e-& #61548;t 。

1. 可靠性的基本概念1.1 可靠性（Reliability）：产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力称为产品的可靠性。

1.2 广义可靠性（Dependability）:广义可靠性是可靠性性能、可维护性性能和维护支持性能的综合描述。

1.3 可维护性（Maintainability）:当在给定条件下和使用规定程序及资源进行维护时，产品保持或恢复到执行规定功能的能力。

1.4 维护支持性（Maintenance support performance）:维护机构在规定条件下，按照给定的维护方针为产品提供维护所需资源的能力。

1.5 评定产品可靠性时的注意事项：(a) 产品的可靠性与规定条件分不开，在评价产品的可靠性时，尤其应注意其工作条件与所规定的条件是否一致。

(b) 产品的可靠性与规定时间密切相关。

(c) 产品的可靠性与规定功能有关，它要对产品的所有技术性能指标作出综合性评价。

2. 可靠性常用指标2.1 平均故障间隔时间MTBF(Mean Time Between Failure)指相邻两故障间正常工作时间，也叫平均无故障工作时间，它是衡量产品可靠性的主要指标。

华为公司的质量方针提出“实现产品无故障工作2000天”，这是个高标准要求，要靠我们大家共同努力来实现。

2.2 平均故障前时间MTTF(Mean Time To Failure)指系统从开始工作到失效这一段时间的平均值。

所谓失效是指产品执行规定功能能力的终止。

2.3 平均修复时间MTTR(Mean Time To repair)对产品实施修复所需时间的平均值，它反映了产品的可维护性。

2.4 可用度A(Availability)产品工作时间与总时间之比。

若不考虑产品的储存时间和闲置时间，可用度A可用如下公式表示：A＝MTBF/（MTBF＋MTTR）可用度取决于一个产品的可靠性性能、可维护性性能和维护支持性能的综合状况，所以要提高产品的可用度，应尽可能同时改善产品的可靠性和维修性。

第五章可靠性基础知识第五章可靠性基础知识【考试趋势】单选3-4题，多选4-5题，综合分析1题。

考查方式以理解题和计算题为主。

总分值25-35分。

总分170分。

【大纲考点】基本脉络：可靠性概念——测量——模型——分析——试验——管理。

一、可靠性的基本概念及常用度量1．掌握可靠性、维修性与故障(失效)的概念与定义（重点）2．熟悉保障性、可用性与可信性的概念（难点）3．掌握可靠性的主要度量参数（难点）4．熟悉浴盆曲线（重点）5．了解产品质量与可靠性的关系二、基本的可靠性维修性设计与分析技术1．了解可靠性设计的基本内容和主要方法2．熟悉可靠性模型及串并联模型的计算（重点）3．熟悉可靠性预计和可靠性分配（难点）4．熟悉故障模式影响及危害性分析（重点）（难点）5．了解故障树分析（重点）6．熟悉维修性设计与分析的基本方法；三、可靠性试验三、可靠性试验1.掌握环境应力筛选（重点）2.了解可靠增长试验和加速寿命试验（重点）3.手续可靠性测定试验（难点）4.了解可靠性鉴定试验四、可信性管理1．掌握可信性管理基本原则与可信性管理方法（难点）2．了解故障报告分析及纠正措施系统（重点）3．了解可信性评审作用和方法第一节可靠性的基本概念及常用度量【考点解读】第一节可靠性的基本概念及常用度量学习目标要求：1、掌握可靠性、维修性与故障的概念与定义2、熟悉保障性、可用性及可信性的概念3、掌握可靠性的主要度量参数4、了解浴盆曲线5、了解产品质量与可靠性关系基本脉络是：可靠性——不可靠（故障）——可靠度——可靠度函数——常用指标——模型——地位意义（与质量的关系）典型考题典型考题：单选题22、下述设计方法中不属于可靠性设计的方法是（）。

a、使用合格的部件b、使用连续设计c、故障模式影响分析d、降额设计23、产品使用寿命与（）有关。

a、早期故障率b、规定故障率c、耗损故障率d、产品保修率一、故障（失效）及其分类一、故障（失效）及其分类1、故障定义：产品或产品的一部分不能或将不能完成预定功能的事件或状态称为故障。

可靠性工程师培训•可靠性工程基础•可靠性分析方法与工具•可靠性设计与优化•可靠性试验与评估•可靠性管理与改进•可靠性工程师职业发展可靠性工程基础可靠性定义与重要性可靠性的定义指产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。

可靠性的重要性是产品质量的核心指标，直接影响产品的安全性、耐用性和经济性。

20世纪初，随着工业革命的推进，人们开始关注产品的可靠性问题。

萌芽阶段形成阶段发展阶段20世纪50年代，军事领域开始重视可靠性工程，并逐渐形成了一套完整的理论和方法体系。

20世纪70年代至今，可靠性工程在各个领域得到广泛应用，并不断发展和完善。

030201汽车工业随着汽车技术的不断发展和消费者对汽车安全性的要求不断提高，可靠性工程在汽车工业中的应用也越来越广泛。

航空航天领域航空航天器的复杂性和高风险性要求必须高度重视可靠性工程。

军事领域军事装备对可靠性的要求极高，因此可靠性工程在军事领域具有重要地位。

电子工业电子产品的高集成度和高复杂性使得可靠性工程在电子工业中具有重要作用。

其他领域如核工业、化工、医疗等领域也对可靠性工程有不同程度的需求和应用。

可靠性分析方法与工具故障模式与影响分析（FMEA）FMEA定义和目的识别潜在故障模式及其对系统性能的影响，以便采取预防措施。

FMEA实施步骤包括定义范围、确定功能、分析故障模式、评估影响及风险等。

FMEA应用案例通过实例说明FMEA在产品设计、制造过程中的作用。

用图形方式表示系统故障与导致故障的各种因素之间的逻辑关系。

FTA 基本概念构建故障树、计算故障概率、识别关键故障路径等。

FTA 分析步骤通过实例说明FTA 在复杂系统可靠性分析中的应用。

FTA 应用案例分析特定事件发生后可能导致的各种后果，以便制定相应的应对措施。

ETA 定义和目的确定初始事件、构建事件树、分析各分支事件的概率及后果等。

ETA 实施步骤通过实例说明ETA 在风险评估和应急计划制定中的应用。

深入解读可靠性工程可靠性工程师培训核心要点1. 概述可靠性工程是一种系统工程方法，旨在确保产品、设备或系统在特定条件下的可靠性和稳定性。

可靠性工程师培训是为了让工程师掌握可靠性工程的基本理论和方法，提高其在项目开发和产品设计中的能力。

本文将深入解读可靠性工程师培训的核心要点。

2. 可靠性基础知识2.1 可靠性定义及测度可靠性是指系统或产品在特定环境条件下，在一定时间内完成所期望功能的能力。

常用的可靠性测度方法包括故障率、失效概率、平均无故障时间等。

2.2 失效机理分析失效机理分析是可靠性工程的基础，通过对系统或产品的失效机理进行深入研究，可以制定相应的可靠性改进策略。

常见的失效机理包括磨损、疲劳、腐蚀等。

3. 可靠性工具与方法3.1 可靠性测试与试验可靠性测试与试验是评估系统或产品可靠性的重要手段。

常见的可靠性测试方法包括可靠性增长试验、加速寿命试验等。

3.2 可靠性建模与分析可靠性建模与分析是通过建立系统或产品的数学模型，对其可靠性进行评估和优化。

常用的可靠性建模与分析方法包括故障树分析、失效模式与影响分析等。

3.3 可靠性工程设计可靠性工程设计是在产品或系统设计阶段考虑可靠性要求，采取相应的设计措施和技术手段来提高产品或系统的可靠性。

常见的可靠性工程设计方法包括冗余设计、容错设计等。

4. 可靠性管理与评估4.1 可靠性数据管理可靠性数据管理是对系统或产品的故障数据进行收集、整理和分析，为可靠性评估和改进提供依据。

常见的可靠性数据管理方法包括故障数据库建立、故障数据统计等。

4.2 可靠性指标评估可靠性指标评估是对系统或产品在特定条件下的可靠性进行定量评估，常用的评估指标包括可靠度、平均故障间隔时间、失效率等。

4.3 可靠性改进措施可靠性改进措施是基于可靠性评估结果，针对存在的问题采取相应的改进措施。

常见的可靠性改进措施包括质量管理、故障预防、可靠性增长等。

5. 可靠性工程实践案例本部分将介绍几个可靠性工程实践案例，以帮助可靠性工程师更好地理解和应用可靠性工程的核心要点。

第一章 可靠性基础知识●可靠性的概念。

●可靠性参数体系、常用可靠性参数及可靠性常用分布。

当你准备购买一件电子产品时，你关注的是它的哪些方面？其中最关注的是什么？我们除关注产品的功能和性能外，在谈论某品牌的产品“好”的时候，所隐含的意思就是该品牌产品的质量与可靠性高。

质量与可靠性是我们最为关注的产品质量特性。

随着新材料、新技术的发展与应用使得产品性能得到迅速提高，但随着产品性能的提高，其复杂程度也增加，故障频繁。

出厂检验合格的产品，在使用寿命期内保持其产品质量指标的数值而不致失效，这就是可靠性问题。

本章将在介绍可靠性的基本概念、可靠性术语、可靠性参数体系及常用可靠性参数、可靠性常用分布等知识的基础上，讲解造成产品故障的主要原因，以及可靠性的重要意义。

第一节 可靠性基本概念1．可靠性的概念可靠性的概念，可以说，自从人类开始使用工具起就已经存在。

然而可靠性理论作为一门独立的学科出现却是近几十年的事情。

可靠性归根结底研究的还是产品的可靠性，而通常所说的“可靠性”指的是“可信赖的”或“可信任的”。

一台仪器设备，当人们要求它工作时，它就能工作，则说它是可靠的；而当人们要求它工作时，它有时工作，有时不工作，则称它是不可靠的。

最早的可靠性定义由美国AGREE在1957年的报告中提出，1966年美国又较正规地给出了传统的或经典的可靠性定义：“产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力”。

它为世界各国的标准所引用，我国的可靠性定义也与此相同。

这里的产品是泛指的，它可以是一个复杂的系统，也可以是一个零件。

出厂检验合格的产品，在使用寿命期内保持其产品质量指标的数值而不致失效，这就是可靠性问题。

因此，可靠性也是产品的一个质量指标，而且是与时间有关的参量。

只有在引进了可靠性指标后，才能和其他质量指标一起，对产品质量做全面的评定。

所谓产品是指作为单独研究和分别试验对象的任何元件、设备或系统，可以是零件也可以是由它们装配而成的机器，或由许多机器组成的机组和成套设备，甚至还把人的作用也包括在内。

产品可靠性基础知识什么是产品可靠性？产品可靠性是指产品在特定的操作条件下，在一定的时间内能够正常工作的能力。

它是一个评估产品质量的重要指标，能够帮助生产商预测和评估产品在使用过程中可能出现的问题，从而采取相应的措施来改进产品的可靠性。

产品可靠性与产品的寿命、故障率和维修时间等指标密切相关。

在产品设计阶段，通过合理的设计和工艺选择，可以提高产品的可靠性。

同时，在产品生产过程中，严格的质量控制和测试也可以确保产品的可靠性。

产品可靠性评估方法1. 故障模式和效果分析（FMEA）故障模式和效果分析（FMEA）是一种常用的产品可靠性评估方法。

它通过分析产品可能出现的故障模式及其对产品性能和使用效果的影响，来评估产品的可靠性。

FMEA的基本步骤包括：确定故障模式、评估故障后果、确定故障频率和风险等级。

通过这一过程，可以帮助设计人员和工程师识别潜在的故障点，找出可能导致故障的原因，从而采取相应的措施来提高产品的可靠性。

2. 可靠性测试可靠性测试是评估产品可靠性的常用方法之一。

通过对大量的样本进行试验和测试，收集产品在不同工作条件下的故障数据，来估计产品的故障率和可靠性。

可靠性测试的主要目标是确定产品的寿命、故障率和可靠度等参数。

根据产品的特性和使用环境的不同，可靠性测试可以采用不同的方法，如加速寿命试验、可靠性增长试验等。

3. 统计分析统计分析方法可以帮助我们从大量的数据中分析产品的可靠性。

常用的统计分析方法包括故障随机过程分析、故障树分析、可靠度增长分析等。

这些方法可以通过对故障数据的处理和分析，来确定产品的故障模式和故障率，并预测产品在未来的使用过程中可能出现的问题。

提高产品可靠性的方法1. 合理的设计合理的产品设计是提高产品可靠性的基础。

在设计阶段，应充分考虑产品的使用环境和工作条件，合理选择材料、工艺和结构，以减少产品的故障点和故障模式。

同时，还应考虑容错设计和可维修性，以降低故障的影响和维修的难度。