立井延深人工保护盘可靠性设计技术

可靠性设计的主要内容

可靠性设计的主要内容 1、研究产品的故障物理和故障模型搜集、分析与掌握该类产品在使用过程中零件材料的老化、损伤和故障失效等（均为受许多复杂随机因素影响的随机过程）的有关数据及材料的初始性能（强度、冲击韧性等）对其平均值的偏离数据，揭示影响老化、损伤这一复杂物理化学过程最本质的因素，追寻故障的真正原因。研究以时间函数形式表达的材料老化、损伤的规律，从而较确切的估计产品在使用条件下的状态和寿命。用统计分析的方法使故障（失效）机理模型化，建立计算用的可靠度模型或故障模型，为可靠性设计奠定物理数学基础，故障模型的建立，往往以可靠性试验结果为依据。 2、确定产品的可靠性指标及其等级选取何种可靠性指标取决于产品的类型、设计要求以及习惯和方便性等。而产品可靠性指标的等级或量值，则应依据设计要求或已有的试验，使用和修理的统计数据、设计经验、产品的重要程度、技术发展趋势及市场需求等来确定。例如，对于汽车，可选用可靠度、首次故障里程、平局故障间隔里程等作为可靠性指标，对于工程机械则常采用有效度。 3、合理分配产品的可靠性指标值

将确定的产品可靠性指标的量值合理分配给零部件，以确定每个零部件的可靠性指标值，后者与该零部件的功能、重要性、复杂程度、体积、重量、设计要求与经验、已有的可靠性数据及费用等有关，这些构成对可靠性指标值的约束条件。采用优化设计方法将产品（系统、设备）的可靠性指标值分配给各个零部件，以求得最大经济效益下的各零部件可靠性指标值最合理的匹配。 4、以规定的可靠性指标值为依据对零件进行可靠性设计即把规定的可靠性指标值直接设计到零件中去，使它们能够保证可靠性指标值的实现。

产品可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性和环境适应性质量控制程序概要

Q/KF KF X X X集团有限公司企业标准 Q/KF·10L·CX701-2011 代替Q/KF·10L703-2003 产品可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性和环境适应性质量控制程序编制：校核：审定：标准化检查：复审：批准： 2011－07－15发布2011－08－01实施 XXX集团有限公司发布

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Q/KF·10L·CX701-2011 产品可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性和环境适应性质量控制程序 1 范围本程序规定了产品的可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性和环境适应性（以下简称“六性”）的设计要求和实施方法。本程序适用于产品“六性”的设计和管理。 2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本文件。 GJB/Z 23-1991 可靠性和维修性工程报告编写一般要求 GJB/Z 57-1994 维修性分配与预计手册 GJB/Z 91-1997 维修性设计技术手册 GJB/Z 768A-1998 故障树分析指南 GJB 150A-2009 环境适应性 GJB 190-1986 特性分类 GJB 368B-2009 装备维修性通用规范 GJB 450A-2004 装备可靠性工作通用要求 GJB 451A-2005 可靠性维修性术语 GJB 813-1990 可靠性模型的建立和可靠性预计 GJB 841-1990 故障报告、分析和纠正措施系统 GJB 899A-2009 可靠性鉴定和验收试验 GJB 900-1991 系统安全性通用大纲 GJB 1032-1990 电子产品环境应力筛选方法 GJB 1371-1992 装备保障性分析 GJB 1391-1992 故障模式、影响及危害性分析程序 GJB 1407-1992 可靠性增长试验 GJB 2072-1994 维修性试验与评定 GJB 2547-1995 装备测试性大纲 1

可靠性设计技术工作规范

可靠性设计技术工作规范 1. 范围本规范规定了可靠性设计大纲、工作计划编制的相关要求。本规范规定了可靠性设计准则、原则与方法的相关要求。 2. 规范性引用文件 GJB450A-2004 装备可靠性工作通用要求 GJB841-1990 故障报告、分析和纠正措施系统 GJB899A-2009 可靠性鉴定和验收试验 GB/T7826-20012 系统可靠性分析技术――失效模式和影响分析(FMEA)程序 3. 术语和定义 3.1 可靠性可靠性(Reliability)指产品(包括零件和元器件、整机设备、系统)在规定的条件下和规定的时间内,完成规定功能的能力。可靠性指标主要反映产品或设备的可靠性(Reliability),可靠性是部件(Part)、元件(Component)、产品(Product)或系统(System)的完整性的最佳数量的度量。平均故障间隔时间又称平均无故障时间(Mean Time Between Failure,MTBF)指可修复产品两次相邻故障之间的平均时间,是衡量一个产品的可靠性指标。 3.2 可靠性设计可靠性设计(Reliability Design),即根据可靠性理论与方法确定产品零部件以及整机的结构方案和有关参数的过程。设计水平是保证产品可靠性的基础。可靠性设计,在产品设计过程中,为消除产品的潜在缺陷和薄弱环节,防止故障发生,以确保满足规定的固有可靠性要求所采取的技术活动。可靠性设计是可靠性工程的重要组成部分,是实现产品固有可靠性要求的最关键的环节,是在可靠性分析的基础上通过制定和贯彻可靠性设计准则来实现的。 4. 可靠性设计大纲为了保证产品满足规定的可靠性要求而制定的一套文件,包括可靠性设计组织机构及其职责,要求按进度实施的工作项目、工作程序和需要的资源等。

质量和可靠性报告

×密产品名称(产品代号) 质量和可靠性报告编制：日期：校对：日期：审核：日期：标审：日期：会签：日期：批准：日期：第 1 页共 15 页

目次 1 概述 (3) 1.1 产品概况 (3) 1.2 工作概述 (3) 2 质量要求 (3) 2.1 质量目标 (3) 2.2 质量保证原则 (3) 2.3 产品质量保证相关文件 (3) 3 质量保证控制 (3) 3.1 质量管理体系控制 (4) 3.2 研制过程质量控制 (4) 4 可靠性、维修性、测试性、保障性、安全性情况 (9) 4.1 可靠性 (9) 4.2 维修性 (10) 4.3 测试性 (10) 4.4 保障性 (11) 4.5 安全性 (11) 5 质量问题分析与处理 (12) 5.1 重大和严重质量问题分析与处理 (12) 5.2 质量数据分析 (12) 5.3 遗留质量问题及解决情况 (13) 5.4 售后服务保证质量风险分析 (13) 6 质量改进措施及建议 (13) 7 结论意见 (13) 第 2 页共 15 页

产品名称（产品代号）质量和可靠性报告 1 概述 1.1 产品概况主要包括： a)产品用途； b)产品组成。 1.2 工作概述主要包括： a) 研制过程（研制节点）； b) 研制技术特点； c) 产品质量保证特点； d) 产品质量保证概况； e) 试验验证情况； f) 配套情况； g) 可靠性维修性测试性保障性安全性工作组织机构及运行管理情况； h) 可靠性维修性测试性保障性安全性文件的制定与执行情况。 i) 其它情况。 2 质量要求 2.1 质量目标说明通过产品质量工作策划对实现顾客产品的要求，承制方需要满足期望的质量并能持续保持该质量的能力。 2.2 质量保证原则简要通过产品质量工作策划对实现顾客产品的要求的原则。如：用户至上，持续改进，过程控制，激励创新，一次成功等。 2.3 产品质量保证相关文件简要说明产品质量保证大纲的要求及质量保证相关文件。 3 质量保证控制第 3 页共 15 页

电气竖井设计

电气竖井尺寸设计一、依据——《民用建筑电气设计规范》相关条文 8．12．5 竖井大小除应满足布线间隔及端子箱、配电箱布置所必需尺寸外，宜在箱体前留有不小于o．8m的操作、维护距离，当建筑平面受限制时，可利用公共走道满足操作、维护距离的要求。 8. 12．7 竖井内高压、低压和应急电源的电气线路之间应保持不小于0．3m 的距离或采取隔离措施，并且高压线路应设有明显标志。 8. 12．8 电力和电信线路，宜分别设置竖井。当受条件限制必须合用时，电力与电信线路应分别布置在竖井两侧或采取隔离措施。二、电井设置的几种方案列举 1、强、弱电井合并设置，完全考虑利用公共部位作检修空间的情况。

2、强、弱电井合并设置，既考虑进人又考虑利用公共部位作检修空间的情况。 3、强、弱电井合并设置，考虑进人不考虑利用公共部位作检修空间的情况。 4、强、弱电分开设置，考虑利用公共部位作检修空间的情况。

三、结论： 1、电井应结合建筑平面布置设置，但不应小于上述尺寸。 2、采取第1种和第4种布置电井面积最小，应优先选用。四、附注： 1、电表箱按12位考虑，其尺寸为700*1100*180（宽*高*厚）。 2、住宅电源线槽为300*100，专用线槽为150*100,备用线槽为50*50,电话、电视线槽均为100*50，网络线槽为150*100，消防线槽为75*50。 3、上述几种方案只适用于一般高层住宅建筑。 4.民用建筑设计通则：电气竖井应上下贯通，位于布线中心，便于管线敷设。竖井的面积应根据各个工程在竖井中安装设备的多少确定；应考虑设备、管线的间距及操作维修距离。电气人员与土建人员协商：竖井开大门，利用公共通道作操作维修空间，减小电气竖井的占有面积。电气竖井、智能化系统竖井的最小尺寸见图8．3．5-1、 8．3．5-2、 8. 3．5-3。特别注意：竖井门应向外开启，竖井内地坪高于竖井外地坪150mm。竖井门的高度宜与同层其它房间门的高度一致，

通用的可靠性设计分析方法

通用的可靠性设计分析方法 1.识别任务剖面、寿命剖面和环境剖面在明确产品的可靠性定性定量要求以前，首先要识别产品的任务剖面、寿命剖面和环境剖面。（1）任务剖面“剖面”一词是英语profile的直译，其含义是对所发生的事件、过程、状态、功能及所处环境的描述。显然，事件、状态、功能及所处环境都与时间有关，因此，这种描述事实上是一种时序的描述。任务剖面的定义为：产品在完成规定任务这段时间内所经历的事件和环境的时序描述。它包括任务成功或致命故障的判断准则。对于完成一种或多种任务的产品，均应制定一种或多种任务剖面。任务剖面一般应包括：1）产品的工作状态； 2）维修方案； 3）产品工作的时间与程序； 4）产品所处环境（外加有诱发的）时间与程序。任务剖面在产品指标论证时就应提出，它是设计人员能设计出满足使用要求的产品的最基本的信息。任务剖面必须建立在有效的数据的基础上。图1表示了一个典型的任务剖面。（2）寿命剖面寿命剖面的定义为：产品从制造到寿命终结或退出使用这段时间内所经历的全部事件和环境的时序描述。寿命剖面包括任务剖面。寿命剖面说明产品在整个寿命期经历的事件，如：装卸、运输、储存、检修、维修、任务剖面等以及每个事件的持续时间、顺序、环境和工作方式。寿命剖面同样是建立产品技术要求不可缺少的信息。图2表示了寿命剖面所经历的事件。

（3）环境剖面环境剖面是任务剖面的一个组成部分。它是对产品的使用或生存有影响的环境特性，如温度、湿度、压力、盐雾、辐射、砂尘以及振动冲击、噪声、电磁干扰等及其强度的时序说明。产品的工作时间与程序所对应的环境时间与程序不尽相同。环境剖面也是寿命剖面和任务剖面的一个组成部分。 2.明确可靠性定性定量要求明确产品的可靠性要求是新产品开发过程中首先要做的一件事。产品的可靠性要求是进行可靠性设计分析的最重要的依据。可靠性要求可以分为两大类：第一类是定性要求，即用一种非量化的形式来设计、分析以评估和保证产品的可靠性；第二类是定量要求，即规定产品的可靠性指标和相应的验证方法。可靠性定性要求通常以要求开展的一系列定性设计分析工作项目表达。常用的可靠性定性设计工作项目见表1。

可靠性设计准则

可靠性设计准则 1、新技术采用准则：实施合理的继承性设计，在原有成熟产品的基础上开发、研制新产品；尽量不使用不成熟的新技术、新工艺及新材料；新技术的采用必须有良好的预研基础，并按规定进行评审和鉴定。 2、简化设计准则：分析权衡产品功能，合并相同或相似功能，消除不必要功能；在满足技术指标前提下尽量简化设计方案，减少零部件的数量；尽量减少执行同一或相近功能的零部件、元器件数量；优选标准化程度高的零部件、紧固件、元器件、连接件等；最大限度采用通用组件、零部件、元器件，并尽量减少其品种；必须使故障率高、易损坏、关键件的单元具有良好互换性和通用性；产品修改时，不应改变其安装和连接方式以及有关部位的尺寸，使新旧可互换；设计须尽量使电路、结构简单的同时不给其他电路、结构增加不合理应力。 3、热设计准则：元器件布局时应考虑周围零部件热辐射影响，将发热较大器件尽可能分散; 将热敏感器件远离热源或采取隔离（如电容器）；尽量采用温度漂移小的器件；尽量降低接触面的热阻——加大热传导的面积、增加传导器件之间的接触压力、接触面应平整光滑且必要时可在发热体表面涂上散热图层以增加黑度系数、在传导路径中不应有绝热或隔热件；应选用导热系数大的材料制造传导材料；尽量缩短热传导的路径（加大横截面）；接近高温区的所有器件均应采取防护措施（间隙及使用耐高温绝缘材料）；发热器件应尽可能置于上方，条件允许应处于气流通道上；发热量较大或电流较大元器件应安装散热器并远离其他器件；尽可能利用金属机箱或底盘散热。

4、容差设计准则：设计应考虑零部件元器件的制造容差、温漂、时漂的影响；对系统参数影响较大的器件应选用低允差和高稳定性器件；电路的阻抗匹配参数应保证在极限温度情况下电路工作稳定；对稳定性要求高的电路，应通过容差分析进行参数设计；正确选择元器件的工作点，使温度和使用环境的变化对电路影响最小。 5、机械环境设计准则：应使电路结构对机械环境的影响最小；元器件、材料的特性应满足产品的机械环境要求；细长或较重的元器件应予以固定，以防振动疲劳断裂；对振动和冲击强烈的部位应进行减震设计；接插件等可移动的点接触部位，应加固和锁紧，以免振动时接触不良；零部件应避免悬挂式安装，以防振动疲劳断裂；供导线通过的金属隔板孔必须设置绝缘套，导线不得沿锐边、棱角铺设，以防磨损；对于印制电路板应加固和锁紧，以免在振动时产生接触不良和脱开；继电器安装应使触电的动作方向与衔铁的吸合方向相同，尽量不要与振动方向一致；接插头处尽可能有支撑物；在绕曲与振动环境下，应尽量使用软导线。 6、电磁兼容设计准则：应采用良导体（如铜、铝）作为高频电场的屏蔽材料；应采用导磁材料（如铁）作为低频磁场的屏蔽材料；多重屏蔽能提高屏蔽效果和扩大屏蔽的频率范围；有屏蔽要求的设备，应注意开口和间断处并做屏蔽处理；金属表面之间必须紧密接触是获得良好搭接的关键；搭接最好选用相同材料，选用不同材料时要注意搭接腐蚀问题；在需要的场合，必须保护搭接免受潮气和其它腐蚀作用；应把搭接片直接搭接在基体构件上，搭接片应能承受流过的电流；

可靠性设计基础试卷

可靠性设计基础试卷考试时间：2011年月日学院：班级：姓名；学号：题目一二三四五六分数一、判断题（1'×15，共15分） 1．不可靠度F(t)为在规定时间内丧失规定功能的概率，它是增函数。（） 2．同一产品越新，可靠性越高。（） 3．为提高可靠性试验的效率，在做加速寿命试验时，可以改变产品失效机理。（） 4．某产品的寿命服从指数分布，则该产品工作一段时间t 0后，其故障率λ上升。（） 5．一个系统的逻辑图和原理图是一一对应的，他们在联系形式和方框联系数目上是相同的。（） 6．可靠性筛选可以提高一批产品的使用可靠性，但不能提高每一个产品的固有可靠性。（） 7．通过对系统可靠性模型中串联模型与并联模型的分析可知，可靠性并联等于不可靠性串联，他们之间存在对偶性。（） 8．采用贮备模型可以提高产品的任务可靠性和基本可靠性。（） 9．割集是指故障树中一些底时间的集合，当这些底事件的任一事件发生时，顶事件必然发生。（） 10．系统结构可靠性分配过程中，对重要的单元，应分配较高的可靠度。（） 11．FMEA 是一种自下而上（由元件到系统）的失效因果关系的分析程序，而成绩

FTA是一种由上而下（由系统到元件）的系统完整的失效因果关系的分析程序。（）12．在各个底事件发生概率差别较大时，阶数越小的最小割集越重要。（）13．老练的目的在于元器件投入使用前，先把使用后可能发生的参数漂移消除掉，从而达到稳定的目的。（）14．区间估计的置信度和精确度是相互矛盾的，置信度越高，估计精度越低。（）15．机械结构设计中使用安全系数就是已经考虑了产品的可靠性，因此选用安全系数可以替代可靠性设计。（）二、填空题（1'×10，共10分） 1．产品的失效率曲线一般分为早期失效期、、三个阶段。2．可靠性预计方法包括、故障率预计法、相似产品法等。 3．可靠性试验中，环境应力筛选最有效的办法是和。4．可靠性的发展趋势有、。 5．系统可靠性模型包括、、n中取r模型（r/n）、混合式贮备模型、多数表决贮备模型等。三、选择题（2'×15，共30分） 1．为了验证开发的产品的可靠性是否与规定的可靠性要求一致，用具有代表性的产品在规定条件下所作的试验叫（）试验。 A．环境应力筛选 B．可靠性增长 C．可靠性鉴定 D．可靠性测定 2．设t=0时，投入工作的1000只灯泡，并以天作为度量时间的单位，当t=365天时，又发现有2只灯泡坏了，则该种灯泡的故障率约为。

IC产品的质量与可靠性测试

IC 产品的质量与可靠性测试 (IC Quality & Reliability Test ) 质量( Quality )和可靠性( Reliability )在一定程度上可以说是IC 产品的生命，好的品质，长久的耐力往往就是一颗优秀 IC 产品的竞争力所在。在做产品验证时我们往往会遇到三个问题，验证什么，如何去验证，哪里去验证，这就是 what, how , where 的问题了。解决了这三个问题，质量和可靠性就有了保证，制造商才可以大量地将产品推向市场，客户才可以放心地使用产品。现将目前较为流行的测试方法加以简单归类和阐述，力求达到抛砖引玉的作用。质量( Quality ) 就是产品性能的测量，它回答了一个产品是否合乎规格(SPEC的要求，是否符合各项性能指标的问题；可靠性 ( Reliability )则是对产品耐久力的测量，它回答了一个产品生命周期有多长，简单说，它能用多久的问题。所以说质量( Quality ) 解决的是现阶段的问题，可靠性( Reliability )解决的是一段时间以后的问题。知道了两者的区别，我们发现， Quality 的问题解决方法往往比较直接，设计和制造单位在产品生产出来后，通过简单的测试，就可以知道产品的性能是否达到 SPEC的要求，这种测试在IC 的设计和制造单位就可以进行。相对而言， Reliability 的问题似乎就变的十分棘手，这个产品能用多久， who knows? 谁会能保证今天产品能用，明天就一定能用？为了解决这个问题，人们制定了各种各样的标准，如JESD22-A108-A EIAJED- 4701-D101 注： JEDEC( Joint Electron Device Engineering Council )电子设备工程联合

现代设计方法(第四章可靠性设计)

简述可靠性设计传统设计方法的区别。答：传统设计是将设计变量视为确定性单值变量，并通过确定性函数进行运算。而可靠性设计则将设计变量视为随机变量，并运用随机方法对设计变量进行描述和运算。 1.可靠性：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。可靠度：产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的概率。是对产品可靠性的概率度量。可靠度是对产品可靠性的概率度量。 2）可靠性工程领域主要包括以下三方面的内容： 1.可靠性设计。它包括了设计方案的分析、对比与评价，必要时也包括可靠性试验、生产制造中的质量控制设计及使用维修规程的设计等。 2.可靠性分析。它主要是指失效分析，也包括必要的可靠性试验和故障分析。这方面的工作为可靠性设计提供依据，也为重大事故提供科学的责任分析报告。 3.可靠性数学。这是数理统计方法在开展可靠性工作中发展起来的一个数学分支。。可靠性设计具有以下特点： 1.传统设计方法是将安全系数作为衡量安全与否的指标，但安全系数的大小并没有同可靠度直接挂钩，这就有很大盲目性。可靠性设计与之不同，它强调在设计阶段就把可靠度直接引进到零件中去，即由设计直接决定固有的可靠度。 2.传统设计是把设计变量视为确定性的单值变量并通过确定性的函数进行运算，而可靠性设计则把设计变量视为随机变量并运用随机方法对设计变量进行描述和运算。 3.在可靠性设计中，由于应力S和强度R都是随机变量，所以判断一个零件是否安全可靠，就以强度R大于应力S的概率大小来表示，这就是可靠度指标。 4.传统设计与可靠性设计都是以零件的安全或失效作为研究内容，因此，两者间又有着密切的联系。可靠性设计是传统设计的延伸与发展。在某种意义上，也可以认为可靠性设计只是在传统设计的方法上把设计变量视为随机变量，并通过随机变量运算法则进行运算而已。。平均寿命（无故障工作时间）：指一批产品从投入运行到发生失效（或故障）的平均工作时间。对不可修复的产品而言，T是指从开始使用到发生失效的平均时间，用MTTF表示；对可修复的产品而言，是指产品相邻两次故障间工作时间的平均值，用MTBF表示；平均寿命的几何意义是：可靠度曲线与时间轴所夹的面积。 6.正态分布曲线的特点是什么？什么是标准正态分布？：正态分布曲线f(x)具有连续性，对称性，其曲线与横坐标轴间围成的总面积恒等于 1.在均值μ和离均值的距离为标准差的某一指定倍数z。之间，分布有确定的百分数，均值或数学期望μ表征随机变量分布的集中趋势，决定正态分布曲线位置；标准差σ，他表征随机变量分布的离散程度，决定正态分布曲线的形状。定义μ=0,σ=1，即N(0,1)为标准正态分布。 7.系统可靠性的大小主要取决于：(1)组成系统的零部件的可靠性 (2)零部件的组合方式。 1.什么是3σ法则？已知手册上给出的16Mn的抗拉强度为1100~1400MPa，试利用3σ法则确定该材料抗拉强度的均值和标准差。在进行可靠性计算时，引用手册上的数据，可以认为它们服从正态分布，手册上所给数据范围覆盖了该随机变量的+-3σ，即6倍的标准差，称这一原则为3σ法则。均值=（1100+1400）/2=1250MPa 标准差=（1400-1100）/6=50Mpa。从正态分布知，对应+-3σ范围的可靠度已为0.9973. 2. 简述强度—应力干涉理论中“强度”和“应力” 的含义，试举例说明之。答：强度一应力干涉理论中“强度”和“应力”具有广义的含义：“应力”表示导致失效的任何因素；而 “强度”表示阻止失效发生的任何因素。“强度” 和“应力”是一对矛盾的两个方面，它们具有相同的量纲；例如，在解决杆、梁或轴的尺寸的可靠性设计中，“强度”就是指材料的强度，“应力”就是指零件危险断面上的应力，但在解决压杆稳定性的可靠性设计中，“强度”则指的是判断压杆是否失稳的“临界压力”，而“应力”则指压杆所受的工作压力。 3.说明常规设计方法中采用平均安全数的局限性。答：平均安全系数未同零件的失效率联系起来，有很大的盲目性。从强度一应力干涉图可以看出 1）即使安全系数大于 1，仍然会有一定的失效概率。2）当零件强度和工作应力的均值不变（即对应的平均安全系数不变），但零件强度或工作应力的离散程度变大或变小时，其干涉部分也必然随之变大或变小，失效率亦会增大或减少。 1.所谓系统，是为完成某一功能而由若干零部件相互有机地组合起来的综合体。系统的可靠度取决于两个因素：一是组成系统的零部件的可靠度；二是零部件的组合方式。 3.串联系统：若系统中诸零件的失效相互独立，但当系统中任一个零件发生故障都会导致整个系统失效时，则这种零件的组合形式称为串联模型。 3.串联系统的可靠度：串联系统的可靠度Rs低于组成零件的可靠度Ri。因此，要提高串联系统的可靠度，最有效的措施是减少组成系统的零件数目。 4.并联系统：有冗余系统和表决系统。冗余系统又可分为工作冗余系统和非工作冗余系统。 5.工作冗余系统：在该系统中，所有零件都同时参加工作，而且任何一个零件都能单独支持整个系统正常工作。即在该系统中，只要不是全部零件失效，系统就可以正常工作。 6.非工作冗余系统：在该系统中，只有某一个零件处于工作状态，其它零件则处于非工作状态。只有当工作的零件出现故障后，非工作的零件才立即转入工作状态。。非工作冗余系统的可靠度高于工作冗余系统，这是因为工作冗余系统的零件虽然都处于不满负荷状态下，但它们总是在工作，必然会磨损或老化。非工作冗余系统虽不存在这个问题，却存在一个转换开关的可靠度问题。。r/n表决系统:在n个零件组成的并联系统中，n个零件都参加工作，但其中要有r个以上的零件正常工作，系统才能正常工作。它是属于一种广义的工作冗余系统。当r=1时，就是工作冗余系统，当r=n时，就是串联系统。。复杂系统的可靠性预测方法：等效功能图法、布尔真值表法；。故障树分析的步骤：1，在充分熟悉系统的基础上，建立故障树；2，进行定性分析，识别系统的薄弱环节；3，进行定量分析，对系统的可靠性作出评价。。故障树：是一种倒立的树状逻辑因果关系图，它是用事件符号、逻辑门符号和转移符号描述系统中各种事件之间因果关系的图。。故障树的定性分析是寻找故障树的全部最小割集或最小路集。其目的是为了找出引了系统故障的全部可能的起因，并定性的识别系统的薄弱环节。。最小割集：如果将割集中任意去掉一个基本事件后就不再是割集。。最小路集：路集也是一些基本事件的集合，当该集合所有的基本事件同时不发生时，则顶事件必然不发生。如果将路集中任意去掉一个基本事件后就不再是路集的话，则称此路集为最小路集。。最小割集代表系统的一种失效模式；一个最小路集代表系统的一个正常模式。。故障树的全部最小割集即是顶事件发生的全部可能原因，构成了系统的故障谱。因此，在产品设计中要努力降低最小割集发生的可能性，这就是产品的薄弱环节。反过来说，为保证系统正常工作，必须至少保证一个最小路集存在。。故障树的定量分析就是根据基本事件的概率求出顶事件发生的概率，从而对系统的可靠性作出评价。。可靠度分配按分配原则的不同，有等同分配法、加权分配法和动态规划最优分配法；。等同分配法：它按照系统中各单元（子系统或零部件）的可靠度均相等的原则进行分配。其计算简单，缺点是没有考虑各子系统现有的可靠度水平、重要性等因素。。加权分配法：它是把各子系统在整个系统中的重要度以及各子系统的复杂度作为权重来分配可靠度的。。最优分配法：采用动态规划最优分配法，可以把系统的成本、重量、体积或研制周期等因素为最小作为目标函数，而把可靠度不小于某一给定值作为约束条件进行可靠度分配；也可以把系统可靠度尽可能大作为目标函数，而将成本等因素视为约束条件进行可靠度分配。这要根据具体问题来确定。特点：机电产品的可靠性指标不仅取决于零部件的可靠度，而且还将受制造成本、研制周期、重量、体积等因素的制约。因此，要全面考虑这些因素的影响，必须采用优化方法分配可靠度。。一是可靠性设计的有效性取决于所采用的统计参数是否准确可靠；二是应用明确规定产品失效的形式和判据。。试简述强度和应力均为正态分布时，强度和应力干涉的三种典型情况下手失效率情况。 1.强度的均值大于应力的均值，这时的干涉概率，即不可靠度F小于50%。当强度的均值减去应力的均值为一定值时，概率F的大小，随强度和应力的标准增大而增大。常规设计的安全系数大于1时属于这种情况。这种情况下，还可能出现失效。 2.强度的均值等于应力的均值，此时，失效率F为50% 3.强度的均值小于应力的均值，此时安全系数小于1，失效概率大于50%，零件仍具有一定的可靠度。

可靠性设计的一些内容

可靠性设计的一些内容一、可靠性评价分析技术的应用由于设计阶段对产品的可靠性将起到奠基作用，故在设计过程中，应不断对产品的可靠性进行定性和定量的评价分析）以便及时了解产品的可靠性指标是否有了保证，所采取的各种可靠性设计措施是否有效，有效程度如何，设计中是否还存在薄弱环节和潜在缺陷，产品在今后使用中可能会发生什么样的故障，以及故障一旦发生时，其影响和危害程度如何等等。弄清以上问题将有助于及时发现缺陷，及时改进设计，防止“带病”投产，保证预定的可靠性指标得到满足。下面介绍几种主要的评价分析技术的应用： 1 ．可靠性预计与分配可靠性预计是在设计阶段，根据设计中所选用的电路程式、元器件、可靠性结构模型、工作环境、工作应力以及过去积累的统计数据，推测产品可能达到的可靠性水平。预计的目的不是在于了解在什么时候将发生什么样的失效，而是在于从设计开始就采取措施以防止失效的发生，并用定量的方法评价可靠性设计的效果。可靠性分配是将可靠性指标或预计所能达到的目标值加以分解，用科学的方法，合理分配给分系统、设备、部件直至各元器件和每一个连接点、焊接点，以保证可靠性既定目标得以实现。通过分配，不仅可以层层落实设计指标，还可发现设计的薄弱环节和尚能挖掘的潜力。可靠性预计的方法一般有相似设备法、相似电路法。有源

器件法、元器件计数法及元器件应力分析法等，它们分别适用于不同的设计阶段：当产品处于方论证阶段时，可用相似设备法、相似电路法、有源器件法等快速预计法进行可行性预计，以评价设计方案的可行性；当产品处于旱期的详细设计阶段时，可用元器件计数法进行初步设计预计，以了解元器件的初步选择是否恰当，并为可靠性分配打下预计的基础，而当产品处于详细设计阶段的中期和后期，可用元器件应力分析法进行详细的设计预计，以便及时发现设计的薄弱环节或潜在能力，及时改进设计，以期达到优化设计的目的。下面就三种预计方法作一些简略的介绍：（1）有源器件法所谓有源器件法，即按设备为完成规定功能所需的串联有源器件的数目预计设备失效的方法。预计公式为 λs = N* K (11.1) 式中：λs --设备的预计失效率； N--串联有源器件的数目； K ---各种设备中每个有源器件的失效率。 (2) 元器件计数法所谓元器件计数法就是根据组成设备的各类元器件的通用失效率及其使用数量，来预计设备失效率的方法。（3）元器件应力分析法预计元器件应力分析法预计是考虑了温度、电应力、环境条件、元器件选

可靠性设计的基本概念与方法

4．6 可靠性设计的基本概念与方法一、结构可靠性设计概念 1．可靠性含义可靠性是指一个产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力；而一个工业产品(包括像飞机这样的航空飞行器产品)由于内部元件中固有的不确定因素以及产品构成的复杂程度使得对所执行规定功能的完成情况及其产品的失效时间(寿命)往往具有很大的随机性，因此，可靠性的度量就具有明显的随机特征。一个产品在规定条件下和规定时间内规定功能的概率就称为该产品的可靠度。作为飞机结构的可靠性问题，从定义上讲可以理解为：“结构在规定的使用载荷／环境作用下及规定的时间内，为防止各种失效或有碍正常工作功能的损伤，应保持其必要的强刚度、抗疲劳断裂以及耐久性能力。”可靠度则应是这种能力的概率度量，当然具体的内容是相当广泛的。例如，结构元件或结构系统的静强度可靠性是指结构元件或结构系统的强度大于工作应力的概率，结构安全寿命的可靠性是指结构的裂纹形成寿命小于使用寿命的概率；结构的损伤容限可靠性则一方面指结构剩余强度大于工作应力的概率，另一方面指结构在规定的未修使用期间内，裂纹扩展小于裂纹容限的概率．可靠性的概率度量除可靠度外，还可有其他的度量方法或指标，如结构的失效概率F(c)，指结构在‘时刻之前破坏的概率；失效率^(()．指在‘时刻以前未发生破坏的条件下，在‘时刻的条件破坏概率密度；平均无故障时间MTTF(MeanTimeToFailure)，指从开始使用到发生故障的工作时间的期望值。除此而外，还有可靠性指标、可靠寿命、中位寿命，对可修复结构还有维修度与有效度等许多可靠性度量方法。 2．.结构可靠性设计的基本过程与特点设计一个具有规定可靠性水平的结构产品，其内容是相当丰富的，应当贯穿于产品的预研、分析、设计、制造、装配试验、使用和管理等整个过程和各个方面。从研究及学科划分上可大致分为三个方面。 (1)可靠性数学。主要研究可靠性的定量描述方法。概率论、数理统计，随机过程等是它的重要基础。 (2)可靠性物理。研究元件、系统失效的机理，物理成固和物理模型。不同研究对象的失效机理不同，因此不同学科领域内可靠性物理研究的方法和理论基础也不同． (3)可靠性工程。它包含了产品的可靠性分析、预测与评估、可靠性设计、可靠性管理、可靠性生产、可靠性维修、可靠性试验、可靠性数据的收集处理和交换等．从产品的设计到产品退役的整个过程中，每一步骤都可包含于可靠性工程之中。由此我们可以看出，结构可靠性设计仅是可靠性工程的其中一个环节，当然也是重要的环节，从内容上讲，它包括了结构可靠性分析、结构可靠性设计和结构可靠性试验三大部分。结构可靠性分析的过程大致分为三个阶段。一是搜集与结构有关的随机变量的观测或试验资料，并对这些资料用概率统计的方法进行分析，确定其分布概率及有关统计量，以作为可靠度和失效概率计算的依据。

可靠性设计心得

可靠性设计学习心得随着科学技术的发展，对产品的要求不断提高，不仅要具有好的性能，更要具有高的可靠性水平。采用可靠性设计弥补了常规设计的不足，使得设计方案更加贴近生产实际。所谓可靠性是指“产品在规定时间内，在规定的使用条件下，完成规定功能的能力或性质”。可靠性的概率度量称为可靠度。可靠性工程的诞生已近半个世纪的历史, 以电子产品可靠性设计为先导的可靠性工程迄今发展得比较成熟, 已形成一门独立的学科。相比之下, 机械产品的可靠性设计与研究则起步较晚。所谓机械可靠性，是指机械产品在规定的使用条件下、规定的时间内完成规定功能的能力。由于工程材料特性的离散性以及测量、加工、制造和安装误差等因素的影响，使机械产品的系统参数具有固有的不确定性，因此考虑这种固有随机性的可靠性设计技术至关重要。据有关方面统计，产品设计对产品质量的贡献率可达70%～80%，可见设计决定了产品的固有质量特性(如：功能、性能、寿命、安全性和可靠性等)，赋予了产品“先天优劣”的本质特性。上世纪60年代, 对机械可靠性问题引起了广泛的重视并开始对其进行了系统研究。虽然国内外都投入了研究力量, 取得了一定的进展，但终因机械产品可靠性涉及的领域太多、可靠性研究的范围大、基础性数据缺乏等原因，机械可靠性设计在工程实际中应用得并不广泛。本文简要介绍了可靠性技术在机械领域中的应用，主要介绍了一些在机械产品设计中应用的较为成熟的可靠性技术和可靠性设计方法，并且结合当今可靠性工程学科的发展，指出了可靠性技术在机械领域中的发展和趋势。常规设计中，经验性的成分较多，如基于安全系数的设计。常规设计可通过下式体现： S E l F f lim ][...),,,(σσμσ=≤= 计算中，F 、l 、E 、μ、slim 等各物理量均视为确定性变量，安全系数则是一个经验性很强的系数。上式给出的结论是：若s≤[s]则安全；反之则不安全。应该说，上述观点不够严谨。首先，设计中的许多物理量明是随机变量；基

硬件系统可靠性设计规范

硬件系统可靠性设计规范一、概论可靠性的定义：产品或系统在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力可靠性及抗干扰设计是硬件设计必不可少的一部分,它包括芯片、器件选择、去耦滤波、印刷电路板布线、通道隔离等。有完善的抗干扰措施，是保证系统精度、工作正常和不产生错误的必要条件。设备可靠性设计规范的一个核心思想是监控过程，而不是监控结果。二、可靠性设计方法 1、元器件：构成系统的基本部件，作为设计与使用者，主要是保证所选用的元器件的质量或可靠性指标满足设计的要求 2、降额设计：使电子元器件的工作应力适当低于其规定的额定值，从而达到降低基本故障率，保证系统可靠性的目的。幅度的大小可分为一、二、三级降额，一级降额（(实际承受应力)/(器件额定应力) < 50%的降额），建议使用二级降额设计方法，一级降额<70% 3、冗余设计：也称为容错技术或故障掩盖技术，它是通过增加完成同一功能的并联或备用单元（包括硬件单元或软件单元）数目来提高系统可靠性的一种设计方法，实现方法主要包括：硬件冗余；软件冗余；信息冗余；时间冗余等 4、电磁兼容设计：系统在电磁环境中运行的适应性，即在电磁环境下能保持完成规定功能的能力。电磁兼容性设计的目的是使系统既不受外部电磁干扰的影响，也不对其它电子设备产生电磁干扰。硬件措施主要有滤波技术、去耦电路、屏蔽技术、接地技术等；软件措施主要有数字滤波、软件冗余、程序运行监视及故障自动恢复技术等 5、故障自动检测及诊断 6、软件可靠性设计：为了提高软件的可靠性，应尽量将软件规范化、标准化、模块化 7、失效保险技术 8、热设计 9、EMC设计：电磁兼容（EMC）包括电磁干扰（EMI）和电磁敏感度（EMS）两个方面三、可靠性设计准则

产品设计五性可靠性维修性安全性测试性和保障性

3 “五性”的定义、联系及区别 3.1 可靠性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。可靠性的概率度量称为可靠度(GJB451-90)。可靠性工程：为达到产品的可靠性要求而进行的一套设计、研制、生产和试验工作。 (GJB451-90) 显然，这个定义适用于各种装备、设备、系统直至零部件的各个产品层次。可靠性是产品的一种能力，持续地完成规定功能的能力，因此，它强调“在规定时间内”；同时，产品能否可靠地完成规定功能与使用条件有关，所以，必须强调“在规定的条件下”。为了使产品达到规定的可靠性要求，需要在产品研制、使用开展一系列技术和管理活动，这些工程活动就是可靠性工程。即：可靠性工程是为了达到产品的可靠性要求而进行的一套设计、研制、生产和试验工作。(GJB451-90)。实际上，可靠性工程还应当包含产品使用、储存、维修过程中的各种保持和提高可靠性的活动。 3.1.1可靠性要求

3.1.1.1 定性要求对产品的可靠性要求可以用定性方式来表达，满足这些要求使用中故障少、即使发生故障影响小即可靠。例如，耐环境特别是耐热设计，防潮、防盐雾、防腐蚀设计，抗冲击、振动和噪声设计，抗辐射、电磁兼容性，冗余设计、降额设计等。其中冗余设计可以在部件（单元）可靠性水平较低的情况下，使系统（设备）达到比较高的可靠性水平。比如，采用并联系统、冷储备系统等。除硬件外，还要考虑软件的可靠性。 3.1.1.2 定量要求可靠性定量要求就是产品的可靠性指标。产品的可靠性水平用可靠性参数来表达，而可靠性参数的要求值就是可靠性指标。常用的产品可靠性参数有故障率、平均故障间隔时间以及可靠度。故障率是在规定的条件下和规定的时间内，产品的故障总数与时间（寿命单位总数）之比。即平均使用或储存一个小时（发射一次或行驶100km）发生的故障次数。平均故障间隔时间（MTBF）是在规定的条件下和规定的时间内，产品寿命单位（时间）总数与故障总次数之比。即平均多少时间发生一次故障。通常可以用故障率的倒数表示。可靠度R(t)是可靠性的概率表示。即在规定的条件下和规定时间内，产品完成规定功能的概率。即：

可靠性、维修性和保障性

国外直升机可靠性、维修性和保障性发展综述 1. 引言可靠性、维修性和保障性(RMS)是响影军用直升机作战效能、作战适用性和寿命周期费用的关键特性。特别是在现代高技术战争中，RMS成为武装直升机战斗力的关键因素。美国武装直升机AH-64“阿柏支”由于在研制中重视RMS工作，具有较高的RMS水平，保证AH-64具有较的战备完好性和任务成功概率。在1990年12月至1991年4月的海湾战争中，美国陆军101师攻击直升机营的8架AH-64直升机，突袭伊拉克，摧毁了通往巴格达沿途的雷达站，为盟国空军执行空战任务开辟了空中通道，仅在2月28日，第一武装分队的AH-64摧毁了36辆坦克，俘获了850名伊军官兵。在海湾战争中，美军出动了288架AH-64，累计飞行18700小时，仅有一架AH-64被地面炮火击落，在“沙漠盾牌”和“沙漠风暴”行动中，AH-64的能执行任务率分别达到80%和90%，超过了设计要求。AH-64的战例充分表明，RMS是现代武装直升机形成战斗力的基础，是发挥其作战效能的保证，也是现代军用直升机设计中必须考虑的、与性能同等重要的设计特性。 2. 国外直升机RMS技术的发展随着直升机在现代战争中和国民经济建设中的作用及地位的日益提高，直升机RMS越发引起各工业发达国家的重视，特别是对直升机可靠性和安全性问题早就得到重视；随着武装直升机的应用与发展、机载雷达及火控系统的可靠性及维修性也相继引起各国军方的重视；近十多年来，尤其是海湾战争之后，为了满足现代高技术战争的需要，要求直升机具有快速出动能力和高的战备完好性，降低武装直升机的寿命周期费用，要求直升机具有低的维修工时、少量维修人力、少量备件和良好的测试性和保障性。总的说来，近50年来，国外直升机RMS技术的发展大至可划分为如下3个阶段。 2.1 50年代中期至60年代末期 50年代中期或末期开始研制或60年代初期开始研制、在60年代投入服役的直升机，如美国的CH-47A、CH-53A、AH-1A、AH-56A、OH-58A、UH-1A等。这些直升机主要是采用工程设计和试验的方法来保证直升机的可靠性、维修性、保障性，没有专门制订RMS 大纲，既没有提出专门的RMS指标，也没有开展专门的RMS分析设计和专门的RMS试验工作。因此，这一批直升机普遍存在着故障多、可靠性低、维修工时较高，因此使用和保障费用较高。美国陆军和直升机公司都建立了直升机的RMS信息系统，收集大量的RMS数据，进行分析研究后，找出了影响可靠性及维修性的主要原因和部件，并随后进行改进改型。例如，CH-47D制订了专门的可靠性改进计划，投资237 万美元，使整个直升机的MTBF 提高一倍，维修工时降低28%。 2.2 70年代初至80年代中期经过越南战争后，军用直升机的作用更加引起世界各军事大国的重视，在执行战斗保障和后勤支援任务中，直升机充分显示了具有良好的机动性和灵活性、快速反应能力和不受地形限制的特点。此外，装备武器的武装直升机用于对地火力支援和护航任务中，出色地完成任务。在战争实践中证实了武装直升机对现代战争具有重要的意义，是现代战争不可缺少的

质量管理与可靠性复习资料及课后习题答案(20210113161811)

第一章现代质量管理概述 1. 什么是质量？如何理解质量的概念？质量：是指产品、体系或过程的一组固有特性满足顾客和其他相关方要求的能力（程度）。理解：①质量可存在于各个领域或任何事物中。②质量由一组固有特性组成。③满足要求是指应满足明示的、通常是隐含的、或必须履行的需要和期望。④质量的“动态性”。⑤质量的“相对性”。⑥比较质量的优劣时应在同一“等级”的基础上进行比较。 2. 产品质量包括哪些？是指产品的一组固有特性满足要求的程度。产品是过程的结果，它包括服务（如运输）、硬件（如机械零件）、流程性材料（如润滑油）、软件（如程序）或其组合。 3. 何为广义质量？何为狭义质量？狭义质量：指的是仅仅从用户的角度去看质量，即性能、可信性、安全性、外观、经济性、可靠性、服务等。广义质量：不仅从用户的角度去看质量，同时还应从社会的角度去理解，如是否环保等。 4. 何为工作质量？产品质量、过程质量与工作质量之间有什么关系？工作质量：是指企业生产经营中各项工作对过程、产品和服务质量的保证程度。取决于人的素质，包括质量意识、责任心、业务水平等。过程：是将输入转化为输出的一组彼此相关的资源和活动。过程质量：是指过程的固有特性满足要求的程度。包括：规划过程质量、设计过程质量、制造过程质量、使用过程质量、报废处理过程质量等。服务：是指为满足顾客的需要，供方和顾客之间接触的活动以及供方内部活动所产生的结果。服务质量：是指服务的固有特性满足要求的程度。服务的特性如：反应速度、服务能力、信誉、及时提供配件等。 5. 质量工程发展各个阶段各有什么特点？①质量检验阶段（事后检验阶段）这一阶段的质量管理仅限于质量的检验，依靠检验挑出不合格品。②统计质量控制阶段③全面质量管理阶段。④计算机辅助质量管理阶段。 6. 何为寿命循环周期质量？一个产品的寿命总是有限的，它从“摇篮”到“坟墓” ，再到“转生” ，陈伟产品的寿命周期循环。在产品寿命周期循环的各个阶段，都会有大量的质量活动，称为产品的寿命循环质量。 8.朱兰质量三部曲 ①质量计划（策划）：实现质量目标的准备程序。 ②质量控制：对过程进行控制保证质量目标的实现。 ③质量改进：有助于发现更好的管理工作方式。 9.质量管理的发展阶段①质量检验阶段（事后检验阶段）这一阶段的质量管理仅限于质量的检验，依靠检验挑出不合格品。②统计质量控制阶段③全面质量管理阶段。④计算机辅助质量管理阶段。第二章全面质量管理 1. 全面质量管理有哪些主要特点？全面质量管理的特点主要体现在全员参与、全过程控制、管理对象的全面性、管理方法的全面性和经济效益的全面性等几个方面。 2. 全面质量管理的核心观点是什么？用户至上的观点、一切凭数据说话的观点、预防为主的观点、以质量求效益的观点、以零缺陷为目标的观点。 3. 全面质量管理包括哪些基本内容？ ⑴市场营销质量管理 ⑵设计过程质量管理 ⑶制造过程质量管理 ⑷辅助过程质量管理⑸用后处理过程质量管理 ⑹工作质量管理 4. 简述PDCA循环及其过程与特点 P—表示计划(Plan) D—表示执行(Do) C —表示检查(Check) A—表示处理(Action)