可靠性工程7A概要
《可靠性工程基础》课件
集成化：将多个 子系统集成为一 个整体，提高系 统可靠性
模块化：将系统 划分为多个模块， 提高系统可靠性 和可维护性
标准化：制定统 一的标准和规范， 提高系统可靠性 和可移植性
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可靠性工程基础 PPT课件大纲
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时间：20XX-XX-XX
目录
01
02
03
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可靠性工 程概述
可靠性 工程基 础概念040506来自可靠性工 程的基本 原理
可靠性工 程中的关 键技术
可靠性工 程的应用 案例
风险矩阵分析
风险矩阵分析的 概念：一种评估 风险等级的方法
风险矩阵分析的 步骤：确定风险 等级、评估风险 概率、计算风险 值
风险矩阵分析的 应用：在可靠性 工程中用于评估 系统或设备的可 靠性
风险矩阵分析的 优点：直观、易 于理解、便于决 策
可靠性分配与优化技术
目的：提高系统可靠性
关键技术：可靠性建模、可靠性 分析、可靠性优化
目的：验证产品 的可靠性和性能
方法：通过模拟 实际使用环境和 条件进行试验
评估指标：包括 故障率、平均无 故障时间等
应用：在产品设 计、生产、使用 和维护等阶段进 行可靠性试验与 评估
PART 5
可靠性工程中的关键技术
故障模式与影响分析
影响分析：分析故障对系 统功能和性能的影响程度
预防措施：制定预防故障 发生的措施和方案
化工产品可靠性工程案例
化工产品生产过程中的可靠性问题 化工产品可靠性工程的应用 化工产品可靠性工程的实施步骤 化工产品可靠性工程的效果评估
可靠性工程概述
可靠性工程概述内部资料注意保密课程时间：大概要1.5小时课程目的：1、了解可靠性工程的发展历程和国外可靠性的开展情况2、熟悉可靠性的基本概念3、对可靠性工程有一个整体认识4、了解公司可靠性设计流程及可靠性工作在公司的情况课程主要内容：1、国外的可靠性发展现状及可靠性工程所涉及到的一些基本概念。
2、可靠性工程系统简要介绍3、公司的可靠流程的基本介绍目录可靠性的发展历程接受、21790年年代需要解决的问题国外可靠性开展情况－－国际可靠性专业协会国外可靠性开展情况－－朗讯美国FCC自动报告管理信息系统（ARMIS）发布的联邦服务质量数据朗讯5ESS交换机，每年由于供应商原因造成的故障（中断）时间只有10秒，可靠性性能比竞争者高出三至四倍，比5ESS自己去年的记录高出50%以上，也是历史上唯一连续4年保持每个系统每年中断时间小于30秒的交换机，其可靠性达到6个9，即99.9999%。
系统年故障时间的行业标准是“五个9”，即正常工作时间达到99.999％，相当于每个系统每年故障时间5分钟。
国外可靠性开展情况－－CISCO系统可用度：99.999%～99.9999%年中断时间：5min～0.5min严重故障的检测率：100％主备板的倒换成功率：90％～99％Always-On Availability for Multiservice Carrier Networks，，1999国外可靠性开展情况－－BELL试验室相关可靠性标准国外可靠性开展情况－－BELL对交换机可靠性的指标要求目录可靠性基本概念－－质量与可靠性的关系可用性可靠性维修性可用性（Availability ）：要用时就可用。
是在要求的外部资源得到保证的前提下，产品在规定的条件下和规定的时间区间内可执行规定功能状态的能力。
可用度A ＝MUT MUT ＋MDT其中：MUT －－mean up time 平均可用时间 MDT －－mean down time 平均中断时间年中断时间Downtime ＝（1－A ）×8760×60（min/year ）TSD －Total System Downtime ，全部系统停机时间PSD －Patial System Downtime ，局部系统停机时间ILD －Individual Line Downtime，每条用户线的停机时间ITD －Individual Trunk Downtime ，每条中继停机时间LFR －Line Failure Rate ，用户线故障率TFR －Trunk Failure Rate ，中继故障率可靠性基本概念－－软件可靠性可靠性基本概念－－维修性维修性（Maintainability ）：指的是产品维修的难易程度，通常定义为产品在规定的时间和规定的人员技术水平下，用规定的程序与方法、在给定的维修级别下，进行维修时能保持或恢复规定状态的能力。
01 可靠性工程-总体介绍
(2)提高系统或产品的可靠性，能使产品总费用降低。 (3)提高系统或产品的可靠性，能提高设备的使用率。 (4)提高系统或产品的可靠性，能提高企业信誉，提 高经济效益。
装备研制与可靠性工程
系统工程(System Engineering)
系统工程是组织管理系统的规划、研究、设计、制造、 试验和使用的科学方法，是一种对所有系统都具有普遍 意义的科学方法[钱学森] 从整体出发合理开发、设计、实施和运用系统的工程技 术[中国大百科]
研制阶段划分 基线 系统工程管理 系统工程过程 综合工作组 寿命周期综合 寿命周期 规划
装备研制与可靠性工程
并行工程(Concurrent Engineering，CE)
并行工程是对产品及其相关过程（包括制造过程和 支持过程）进行并行一体化设计的一种系统化的工 作模式。这种工作模式力图使开发者从一开始就考 虑到产品全生命周期中的所有因素，包括质量、成 本、进度和用户需求。 [1988年， 美国防御分析研 究所(IDA)以武器生产为背景, 对传统的生产模式进 行了分析, 系统化地提出了并行工程的概念， R.I.Winner著名的R-338报告 ] 并行工程作为一种哲理，其中新技术不断更新：如 网络上的异地协同设计，虚拟现实技术在设计中的 应用，新的设计方法学等。
现代航天企业制造信息化技术
可靠性工程专题
述
——可靠性工程总体概
学习内容
可靠性研究与应用的目的和意义 装备研制与可靠性工程
1. 2.
3.
4.
可靠性工程的发展
可靠性工程的范畴与理论
5.
6.
可靠性工程特点
可靠性工程
可靠性概念
什么是产品可靠性？
可靠性工程基础PPT课件
测试性通常用故障检测率FDR、故障隔离率FIR 和虚警率FAR度量。
可用性（availability）
可用性是产品可靠性、维修性和保障性三种 固有属性的综合反映，指产品处于可工作状态或 可使用状态的能力，也称为有效性。
使用可用性A0
工作时间
工作时间
A 工作时间 不能工作时间 工作时间 维修时间 延误时间
规定的程序和方法：按技术文件规定采用的维修 工作类型、步骤和方法。
维修性是产品的重要性能，对系统效能和使用维 修费用由直接的影响。
保障性（supportability）
保障性指产品设计特性和计划的保障资源满 足平时和战时使用要求的能力，称为保障性。
维修保障只是综合保障工程中的一个方面。 表征保障性的指标是平均延误时间MDT。
定义：产品在任务开始时可用的条件下，在规定 的任务剖面中，能完成规定功能的能力称为产品 的“（狭义）可信性”，简写为D。
产品在执行任务中的状态及可信性取决于与任务 有关的产品可靠性及维修性的综合影响。
可信性（dependability）
产品在规定的条件下，满足给定定量特 性要求的自身能力，称为产品的固有能 力C，一般就是产品的性能。
维修性（maintainability）
产品在规定条件下和维修时间内，按规定的 程序和方法进行维修时，保持或恢复到规定状态 的能力，称为维修性。
维修性指的是产品维修的难易程度，是产品设计 所赋予的一种维修简便、迅速和经济的固有属性。 包括修复性维修、预防性维修等内容。
规定的条件：维修的机构和场所及相应人员与设 备、设施、工具、备件、技术资料等资源条件。
2010.1.1
二、研究内1容2.、4创可新靠点性分析与设计
v三、产品可靠性工作流程与特性
制造业中的可靠性工程培训ppt
培训方式与时间安排
培训方式
线上培训、线下培训、混合式培训等 。
时间安排
根据企业实际情况和员工需求，制定 灵活的培训时间表，可选择定期集中 培训或分阶段培训。
培训效果评估
01
评估方法：通过理论考试、实践操作 、案例分析等方式对参训人员进行考 核和评估。
02
评估内容：参训人员对可靠性工程知 识的掌握程度、技能应用能力以及在 实际工作中的应用效果等。
制造业中的可靠性工 程培训
汇报人：可编辑
2023-12-23
目录
• 可靠性工程概述 • 可靠性工程基础 • 可靠性工程实践 • 可靠性工程培训计划 • 制造业中的可靠性工程案例研究 • 结论与展望
01
可靠性工程概述
定义与重要性
定义
可靠性工程是一门通过设计和控制产 品或系统的可靠性，以提高其性能、 降低故障风险的学科。
通过测试和改进，逐步提高产 品的可靠性。
失效模式与影响分析（ FMEA）
在测试阶段识别产品的潜在失 效模式。
可靠性验证测试
验证产品是否满足预定的可靠 性标准。
可靠性评估
可靠性评估方法
选择适合特定情况的评估方法，如指数寿命 模型、威布尔模型等。
故障报告与根本原因分析
收集和分析产品故障数据，找出故障的根本 原因。
通过制定严格的生产标准和过程控制，确 保产品的一致性和可靠性。
可靠性测试与验证
可靠性培训与意识提升
对产品进行各种环境下的测试和验证，确 保产品在实际使用中能够达到预期的可靠 性和性能。
通过培训和意识提升，使制造业从业人员 了解并重视可靠性工程在产品设计、生产 和维护中的重要性。
02
可靠性工程基础
第二章 可靠性工程
第二章 可靠性工程
房形事件：它也位于故障树底部，它起开关作用，有时表示一种 系统中的正常条件或故障条件，房形事件的状态只能发生或不发 生，通过使用房形事件，可以描述各种不同条件下的系统故障树。 与门：表示事件关系的一种逻辑门，仅当所有输入与门的所有输 入事件同时发生时，门的输出事件才发生。 或门：表示事件关系的一种逻辑门，仅当输入事件中至少有一个 发生时，则门的输出事件发生。
第二章 可靠性工程
3．故障树建造原则及指南 建树时应遵循的规则有以下五条： 故障事件应精确定义，指明故障是什么，在何种条件下发生。如用 “工厂火灾”作为顶上事件，对故障树分析来说太过笼统。代之以 “在工艺氧化反应器正常运行中发生失控反应”作为顶上事件，就 很恰当。因为它说清了“发生了什么事”、“在何处发生”、“何 时发生”。“什么事”讲清了事故的类型(失控反应)，“何处”讲 清了事故发生的设备和系统(工艺氧化反应器)，“何时”讲清了整 个系统当时的状态(正常运行中)。
第二章 可靠性工程
2.4.2 FTA的方法和程序
FTA是把系统不希望发生的事件（失效状态）作为故障树的顶事 件（Top event）；
用规定的逻辑符号表示，找出导致顶事件所有可能发生的直接因 素和原因，它们是处于过渡状态的中间事件；
由此逐步深入分析，直到找出事故的基本原因，即故障树的底事 件为止。这些底事件又称为基本事件，它们的数据是已知的，或 者已经有过统计或实验的结果。 FTA一般可分为以下几个阶段：
第二章 可靠性工程
[例2.11]：异或门的使用。异或门在实际工程上也是常见的，例如 考虑两台发电机组 I 和 II 组成的供电系统，不出现两台同时失效 的事件。用图2.9异或门描述。
第二章 可靠性工程
可靠性工程
1、可靠度
• 可靠度是“产品在规定条件下和规定时间内完 成规定功能的概率”。
显然，规定的时间越短，产品完成规定的功能 的可能性越大；规定的时间越长，产品完成规 定功能的可能性就越小。
▪ 可靠度是时间t的函数，故也称为可靠度函数， 记作R(t)
R(t)是一递减函数
可靠度函数可写成：
R(t)=P(T>t)
(2)失效率曲线 (浴盆曲线)
•
产品的可靠性取决于
产品的失效率，根据长期
以来的理论研究和数据统
计，发现由许多零Hale Waihona Puke 构成的机器或系统，其失效率
曲线的典型形态如图2.4所
示，由于它的形状与浴盆
的剖面相似，所以又称为
浴盆曲线(Bathtub—
curve)，它明显地分为三
段，分别对应元件的三个
不同阶段或时期。
测 风险
安全性 监测性
现代设备管理的基础
概论
可靠性
可靠性的基本概念、分析方法、设计
课程内容
安全管理 常用的安全分析方法
风险管理
常用的风险分析方法
可靠性—可靠性的基本理论
• 概述 • 可靠性工程的组成 • 基本概念 • 数学基础
可靠性—可靠性的基本理论
• 概述 • 可靠性工程--reliability engineering • 为了达到元件或系统的可靠性要求而进行的一套设计、研制、生产和试验 工作。 • 提高系统（或产品或元器件）在整个寿命周期内可靠性的一门有关设计、 分析、试验的工程技术。系统可靠性是指在规定的时间内和规定条件（如 使用环境和维修条件等）下能有效地实现规定功能的概率。系统可靠性不 仅取决于规定的使用条件等因素，还与设计技术。有组织地进行可靠性工 程研究，是20世纪50年代初从美国对电子设备可靠性研究开始的。到了 60年代才陆续由电子设备的可靠性技术推广到机械、建筑等各个行业。后 来，又相继发展了故障物理学、可靠性试验学、可靠性管理学等分支，使 可靠性工程有了比较完善的理论基础。
可靠性工程
可靠性工程简介可靠性工程是一门研究和应用工程技术的学科，旨在提高产品或系统在特定条件下的可靠性。
可靠性工程师通过分析产品或系统的故障模式和故障根本原因，设计和改进工程技术以提高产品或系统的可靠性，并采取措施防止故障的发生。
本文将介绍可靠性工程的基本原则、方法和工具，以及在实际应用中常见的挑战和解决方案。
可靠性工程的原则可靠性工程遵循以下几个基本原则：1.系统思维：可靠性工程师需要全面理解整个系统的运行原理和各个组件之间的相互影响。
只有通过深入了解系统的各个方面，才能准确地评估和改进系统的可靠性。
2.数据分析：可靠性工程师需要收集和分析各种数据，包括故障数据、维修数据、测试数据等，以理解和识别问题的根本原因。
通过数据分析，可靠性工程师可以找出故障模式和故障的频率，并制定相应的改进方案。
3.风险评估：可靠性工程师需要对系统的每个部分进行风险评估，确定关键的故障点和可能导致故障的条件。
通过确定风险，可靠性工程师可以制定预防措施，并在故障发生时采取适当的纠正措施。
4.改进持续性：可靠性工程是一个不断改进的过程。
可靠性工程师需要持续地监测和评估系统的可靠性，并根据实际情况调整和改进工程技术。
只有通过持续的改进，系统的可靠性才能不断提高。
可靠性工程的方法和工具可靠性工程师使用各种方法和工具来评估和改进系统的可靠性。
以下是一些常用的方法和工具：故障模式和效应分析（FMEA）故障模式和效应分析（Failure Mode and Effects Analysis，简称FMEA）是一种用于识别和评估系统故障模式和故障的影响的方法。
通过FMEA，可靠性工程师可以确定系统中的潜在故障模式和导致故障的主要原因，并制定相应的措施来防止故障的发生。
可靠性测试可靠性测试是一种通过实验和测试来评估产品或系统的可靠性的方法。
通过对产品或系统进行各种条件下的测试，可靠性工程师可以了解产品或系统在不同条件下的性能，并识别潜在的故障点。
可靠性工程基本理论
可靠性工程基本理论引言在现代工程领域中，可靠性是一个非常重要的概念。
可靠性的定义是指一个系统在一定时间内能够正常运行的概率。
为确保系统的可靠性，可靠性工程的理论和方法在许多领域内得到了广泛的应用。
本文将介绍可靠性工程的基本理论。
可靠性在讲解可靠性工程之前，我们需要先了解什么是可靠性。
可靠性是指一个系统在一定时间内能够正常运行的概率。
可靠性是通过一些统计方法和数学模型来计算的，其计算结果可以用可靠性曲线来表示。
可靠性曲线描述了系统在一定时间内能够正常运行的概率随时间的变化情况。
可靠性曲线通常可以分为三个阶段：启动期、寿命期和衰期。
启动期是指系统刚开始运行时，其可靠性较低。
寿命期是指系统运行过程中的稳定期，系统的可靠性比较高。
衰期是指系统即将达到设计寿命时，其可靠性开始逐渐降低。
为提高系统的可靠性，我们需要采取一些措施，如增加备用部件、使用高质量材料、提高制造工艺、增加维护保养等等。
通过这些措施，可以使系统的寿命期更长，同时减少衰期出现的概率。
可靠性分析可靠性分析是指通过对系统的结构和运行过程进行分析，确定系统的故障模式和影响因素，进而选择适当的维护保养策略，不断提高系统的可靠性。
可靠性分析一般包括以下几个方面：故障模式及其原因分析故障模式及其原因分析是可靠性分析的重要组成部分。
它是通过对系统的故障情况进行分析，找出故障模式及其原因，以确定系统的关键故障因素，从而采取相应的维护保养措施。
维护保养策略分析维护保养策略分析是指根据系统的故障模式及其原因分析结果，选择适当的维护保养方式和维护周期，从而延长系统的使用寿命，提高系统的可靠性。
维护保养策略的选择需要综合考虑系统的运行情况、故障严重程度、维修难度和成本等因素。
可靠度评估可靠度评估是指通过对系统的结构设计、材料工艺、运行管理等方面进行定量分析，来确定系统的可靠性，并根据评估结果制定相应的改进措施。
可靠度评估需要进行可靠性指标的计算，如可靠度、失效率、可维修性等指标。
第五章可靠性工程(4学时)
产品仍能按照规定功能工作。
抽取样品的数量越大，所获得的产品可靠度的准确性就越高。 可靠度可用以下公式表示： ( t ) dt R (t ) e 式中λ(t)——失效率。因此，可靠度也反映了故障发生的概率。
5.2 常用的可靠性指标
5.2.2 失效率 失效率λ(t)是指产品在工作了规定的时间t后，在单位时间内发生 失效的概率，也称故障率。
5.5 产品的可靠性设计
可靠性设计时应考虑的因素： ①可靠性——安全寿命、安全裕度、安全性、安全系数。 ②维修性——抽检、修理、布线、装配方式、备件准备、互换性，修 理人员技术水平、检修方式。 ③易操作——从人机工程学角度考虑减少人为失误，预防失误的设计， 软件的可靠性。 ④功能和性能。 ⑤经济技术牲能——体积、重量、外观。
5.5 产品的可靠性设计
可靠性设计决定了产品的可靠性极限水平，对产品质量有决定意义。 产品的制造是保障这一水平的实现。 产品的使用只能维持这一水平。 产品内部许多元器件的损坏并不是元器件本身的质量问题，而是产
品设计不合理造成的。产品的可靠性主要取决于各子系统和元器件的可
靠性及其合理的布局和使用条件。 为了确保最经济和有效地生产出可靠产品，除了要研究产品的技术
电位器是一种阻值连续可调的元件。在选用电位器时，应特 别注意其标称阻值、功率、电位器的行程、输出函数特性等技术
性能指标。常用电位器的额定功率为0．025 w～100 w。标称阻
值：碳膜式为470 Q～4。7 WO，线绕式为4．7 Q～20kQ。精度： 碳膜式为±20％、±10％、±5％；线绕式为±10％、±5％、 ±2％、±l％。环境温度为一55~C～+125。c。 电位器用于电阻和电位调节，在实际选用时应注意各类电位器的
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一般应用于方案分析研究阶段，一个新设计的系统 已确定由一定的分系统和主要设备组成，根据与新系统 中所采用的分系统、主要设备功能、特性、环境相似 （以致同一生产厂）的其它系统中的分系统、设备的使
用经验和数据，以 MTBF 、故障率或其它可靠性参数对
分系统和主要设备的可靠性进行简单的估算，然后由此 推出系统的可靠度，这一方法称为相似设备法。
4.3 可靠性预计
三、各阶段可靠性预计的特点 (Characteristic)
各设计阶段的具体目的不同可靠性预计所采用的预计 方法也不同，按层次随设计的深入而完善； 方案设计阶段（Schematic Design Phase）：用于比较 各种方案的可靠性指标，并为制定系统整体可靠性指 标提供依据。该阶段只有分系统和主要设备的数据， 所采用的可靠性预计方法有相似设备法，相似复杂法 和功能预计法。
并发现设计中的薄弱环节加以改进。 采用的预计方 法有元器件计数法、可靠性模型预计法、上下限法 等。
哈尔滨工程大学 2018年8月13日5时50分
Harbin Engineering University
核科学与技术学院 College of Nuclear Science and Technology
哈尔滨工程大学
Harbin Engineering University
2018年8月13日5时50分
核科学与技术学院 College of Nuclear Science and Technology
4.3 可靠性预计
初步设计阶段(Preliminary Design Phase)：可靠性
预计用于评定设计能否达到合同规定的可靠性指标，
哈尔滨工程大学
Harbin Engineering University
2018年8月13日5时50分
核科学与技术学院 College of Nuclear Science and Technology
4.3 可靠性预计
二、可靠性预计的目的用途 (Purposes and Applications)
4.3 可靠性预计
详细设计与生产阶段(Detailed Design and Production Phase)：用于审查分配到各分系统、设备的可靠性指
标能否达到；最终设计的系统可靠性指标能否满足合 同要求；评价所选择的元器件、器材、设备是否合适； 为系统可靠性增长实验和验证实验提供依据等。 采用 的预计方法有：应力分析法、机械结构的可靠性预计 法和可靠性模型预计法等。
哈尔滨工程大学
Harbin Engineering University
2018年8月13日5时50分
核科学与技术学院 College of Nuclear Science and Technology
4.3 可靠性预计
五、注意事项(Notice)
可靠性预计越准确越好；
相对的预计依然具有重要意义；
哈尔滨工程大学 2018年8月13日5时50分
Harbin Engineering University
核科学与技术学院 College of Nuclear Science and Technology
核科学与技术学院 College of Nuclear Science and Technology
4.3 可靠性预计
4.3.1 概述(Introduction) 一、可靠性预计的概念(Conception)
可靠性预计(Reliability Prediction)是对所设计系统 可靠性的定量估算，一般根据系统的可靠性模型和 可靠性数据，预计单元的可靠性，再由单元的可靠 性推出系统的可靠性，是一个由局部到整体的综合 过程； 不同阶段的预计方法不同，单元与系统的预计方法 也不同。
哈尔滨工程大学 2018年8月13日5时50分
Harbin Engineering University
核科学与技术学院 College of Nuclear Science and Technology
4.3 可靠性预计
四、程序(Procedures)
系统定义(System Definition)；
应尽早进行可靠性预计； 根据预计结果改进设计。
哈尔滨工程大学 2018年8月13日5时50分
Harbin Engineering University
核科学与技术学院 College of Nuclear Science and Technology
4.3 可靠性预计
4.3.1 相似设备法(Similar Equipment)
评价系统是否满足要求；
比较不同的设计方案；
发现薄弱环节，找到改进的途径； 为可靠性设计与试验提供依据； 为可靠性分配提供基础条件
哈尔滨工程大学
2018年8月13日5时50分
Harbin Engineering University
核科学与技术学院 College of Nuclear Science and Technology
可靠性工程
张志俭 zhangzhijian@
核科学与技术学院
2012年6月
核科学与技术学院 College of Nuclear Science and Technology
第四章 系统可靠性设计 （2）
哈尔滨工程大学 2018年8月13日5时50分
Harbin Engineering University
确定故障判据(Fault Criterion)；
确定工作条件(Working Condition)； 绘制可靠性框图(RBD)；
建立数学模型(Mathematic Model)；
计算基本和任务可靠性(Basic and Mission Reliability)； 系统变更时再预计(Re-prediction)。
核科学与技术学院 College of Nuclear Science and Technology
思考题
可靠性设计的内容 可靠性分配的原则
可靠性配的步骤
加权分配的特性
第四章 习题11、12、13
哈尔滨工程大学 2018年8月13日5时50分
Harbin Engineering University