可靠性简介和案例课件
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可靠性基础知识介绍ppt课件
低故障率的元器件，常以10 9 /h为故障的单位，
读为菲特（Fit）。如果产品故障服从指数分布
时，产品的故障率λ为常数，此时可靠度为：
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一个由若干组成部分构成的复杂产品，不论组 成部分的故障是什么分布，只要在故障后即予 维修，且修后如新，则产品的故障分布就近似 为指数分布。 指数分布因其简单而得到较广泛的应用。常见 的分布形式还有威布尔分布、对数正态分布等。 R(t)、F(t)、f(T)之间的关系如下图所示：
33
例：某产品使用了1810h，其间发生3次故障， 第1次故障时间3h，第2次故障时间8h，第3 次故障时间2h，计算该产品平均修复时间是 多少？
382
=
=4.33/h
3
平均修复时间MTTR，是度量产品维修性的重 要指标。
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34
8、贮存寿命 产品在规定条件下存储时，仍能满足规定质量 要求的时间长度，称为贮存寿命。产品出厂后 即使不工作，在规定的条件下存贮，产品也有 一个非工作状态的偶然故障率，非工作的偶然 故障率比工作故障率小的多，但贮存产品的可 靠性也在不断下降，因此，储存寿命是度量产 品存储可靠性的一个不可忽视的度量参数。
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25
5、平均失效（故障）前时间MTTF
设No个不可修复的产品，在同样的条件下进行
试验，测得其全部失效的时间为
平均
失效前的时间为：
对于不可修复的产品，产品失效前的工作时间， 就是产品的寿命时间。MTTF时间即为产品的平 均寿命时间。当产品服从指数分布时，则：
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10
0
0
110
1
0
2 0～400
可靠性基本概念PPT培训课件
医疗设备行业对可靠性的要求也非常高，因为医疗设 备的故障可能会导致患者的治疗失败或造成额外的伤 害，同时也会给医疗机构带来经济和声誉损失。因此 ，医疗设备行业在可靠性工程方面也投入了大量的人 力和物力，以确保设备的可靠性和稳定性。
06
提高产品可靠性的方法与 技巧
设计阶段提高可靠性的方法
冗余设计
降额设计
01
确保团队成员对可靠性目标有清晰的认识，并能够通过具体指
标进行衡量。
制定实现目标的计划和措施
02
根据可靠性目标，制定详细的实施计划，包括资源分配、时间
安排和责任分工等。
监控目标实现过程
03
定期评估目标的实现进度，及时发现和解决存在的问题，确保
目标的顺利达成。
可靠性数据收集与分析
建立数据收集机制
确定需要收集的可靠性数 据类型、来源和频率，建 立可靠的数据收集机制。
生产阶段提高可靠性的方法
严格的质量控制
通过严格的质量控制，确保每 个组件或系统都符合设计要求
和规格。
环境应力筛选
通过在生产阶段施加环境应力 ，如温度、湿度、振动等，以 检测和剔除潜在的不合格产品 。
过程控制
通过控制生产过程中的关键参 数，确保每个产品的性能和质 量都符合要求。
人员培训
对生产人员进行培训，提高他 们的技能和意识，以确保产品
航天器的可靠性和安全性。
医疗设备行业
医疗设备行业是可靠性工程的重要应用领域之一。随 着医疗技术的不断发展，医疗设备已经成为医疗保健 的重要组成部分。医疗设备的可靠性和稳定性直接关 系到患者的治疗效果和生命安全。在医疗设备行业中 ，可靠性工程涉及到设备的设计、生产、检测和维修 等多个环节，旨在确保设备的质量和性能稳定可靠， 提高医疗保健的质量和效率。
《可靠性技术基础》PPT课件
可靠性技术基础
可靠性工程室
二○○五年八月二十七日
主要内容
1、可靠性发展历史 2、可靠性基本概念 3、可靠性工作内容 4、软件可靠性概念 5、软件测试技术 6、软件可靠性测试 7、软、硬件可靠性比较 8、结束语
1. 可靠性发展历史
1.可靠性发展史
◆第二次世界大战期间：可靠性概念最早来源于航 空领域，空中飞行事故不断增加，要求计算在一段飞 行时间内不发生故障的概率，这便是可靠性的初始概 念。40年代是可靠性萌芽时期，雷达等各种复杂电子 设备相继出现，电子设备的可靠性问题严重地影响了 武器装备的效能。在第二次世界大战期间，美国60% 的机载电子设备运到远东后不能使用，50%的电子设 备在贮存期间失效，其主要原因是电子管可靠性太差。
神舟五号飞船圆满成功，终于实现了中华民族千年 的飞天梦想。神舟系列飞船的成功是无数奋斗在航天 战线科技人员爱国、敬业、创新、奉献精神的体现。 神舟飞船的成功中，无数在航天科技领域从事可靠性 工作的技术人员功不可没，他们和所有其他航天 科技工作者都是站在航天英雄杨立伟身后的英雄。
1.可靠性发展史
载人航天器安全性以及载人航天工程的圆满成功，乃 至整个航天领域在几十年间所取得的卓越成就，它们 的重要保障技术之一就是可靠性工程技术。可靠性工 程在航天领域向来都是极为重要的技术。我国载人航 天科技进一步将研制空间站和空间实验室。
2.可靠性基本概念
◆产品：指作为单独研究和分别试验对象的任何元 件、器件、设备和系统，可表示为产品的总体或样品。
由定义可以看出产品的可靠性与“规定条件”是分 不开的，这里说的规定条件，包括使用时的环境条件 （但必须注意到运输、贮存以及工艺过程中引入的环 境影响）即所有内部与外部的条件（如温度、湿度、 辐射、电场、冲击、振动等或其组合）。使用时的应 力条件、维护方法等。
可靠性工程室
二○○五年八月二十七日
主要内容
1、可靠性发展历史 2、可靠性基本概念 3、可靠性工作内容 4、软件可靠性概念 5、软件测试技术 6、软件可靠性测试 7、软、硬件可靠性比较 8、结束语
1. 可靠性发展历史
1.可靠性发展史
◆第二次世界大战期间：可靠性概念最早来源于航 空领域，空中飞行事故不断增加，要求计算在一段飞 行时间内不发生故障的概率，这便是可靠性的初始概 念。40年代是可靠性萌芽时期，雷达等各种复杂电子 设备相继出现，电子设备的可靠性问题严重地影响了 武器装备的效能。在第二次世界大战期间，美国60% 的机载电子设备运到远东后不能使用，50%的电子设 备在贮存期间失效，其主要原因是电子管可靠性太差。
神舟五号飞船圆满成功，终于实现了中华民族千年 的飞天梦想。神舟系列飞船的成功是无数奋斗在航天 战线科技人员爱国、敬业、创新、奉献精神的体现。 神舟飞船的成功中，无数在航天科技领域从事可靠性 工作的技术人员功不可没，他们和所有其他航天 科技工作者都是站在航天英雄杨立伟身后的英雄。
1.可靠性发展史
载人航天器安全性以及载人航天工程的圆满成功，乃 至整个航天领域在几十年间所取得的卓越成就，它们 的重要保障技术之一就是可靠性工程技术。可靠性工 程在航天领域向来都是极为重要的技术。我国载人航 天科技进一步将研制空间站和空间实验室。
2.可靠性基本概念
◆产品：指作为单独研究和分别试验对象的任何元 件、器件、设备和系统，可表示为产品的总体或样品。
由定义可以看出产品的可靠性与“规定条件”是分 不开的，这里说的规定条件，包括使用时的环境条件 （但必须注意到运输、贮存以及工艺过程中引入的环 境影响）即所有内部与外部的条件（如温度、湿度、 辐射、电场、冲击、振动等或其组合）。使用时的应 力条件、维护方法等。
西门子可靠性培训资料课件
总结词
可靠性大数据分析与决策技术是实现产品可靠性和性能的重要手段。
西门子采用大数据技术和分析工具对产品的可靠性数据进行采集、存储、分析和挖掘，为产品的设计和改进提供数据支持。同时，西门子还采用决策支持系统对产品的可靠性和性能进行评估和优化，为产品的生产和维护提供决策支持。
总结词
详细描述
西门子可靠性案例分析
总结词：成功应用
详细描述：在某重大工程项目中，西门子产品因其卓越的可靠性和稳定性，被广泛应用于关键设备和系统中。通过严格的质量控制和持续的技术创新，西门子确保了产品的长期可靠运行，为项目的成功实施提供了有力支持。
总结词：高效稳定
详细描述：在某工业自动化系统中，西门子产品在确保系统高效稳定运行方面发挥了重要作用。凭借其可靠性和耐用性，西门子产品在面对复杂的工作环境和严苛的运行条件时表现出色，有效降低了故障率，提高了生产效率。
03
可靠性在西门子产品中的应用
确保工业自动化系统稳定、高效运行。
早期阶段
01
关注产品设计和制造过程的可靠性。
02
发展阶段
引入可靠性工程理念，强调预防性维护和系统可靠性。
03
当前阶段
数字化和智能化驱动的可靠性创新，提高工业自动化系统的可用性和安全性。
可靠性基本原理
概率论与数理统计
可靠性数学的核心，用于描述随机现象和不确定性。
西门子可靠性培训资料课件
汇报人：任老师
2023-12-28
西门子可靠性概述可靠性基本原理西门子产品可靠性实践可靠性管理与实践西门子可靠性技术前沿西门子可靠性案例分析
西门子可靠性概述
01
可靠性定义
产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力。
02
可靠性大数据分析与决策技术是实现产品可靠性和性能的重要手段。
西门子采用大数据技术和分析工具对产品的可靠性数据进行采集、存储、分析和挖掘，为产品的设计和改进提供数据支持。同时，西门子还采用决策支持系统对产品的可靠性和性能进行评估和优化，为产品的生产和维护提供决策支持。
总结词
详细描述
西门子可靠性案例分析
总结词：成功应用
详细描述：在某重大工程项目中，西门子产品因其卓越的可靠性和稳定性，被广泛应用于关键设备和系统中。通过严格的质量控制和持续的技术创新，西门子确保了产品的长期可靠运行，为项目的成功实施提供了有力支持。
总结词：高效稳定
详细描述：在某工业自动化系统中，西门子产品在确保系统高效稳定运行方面发挥了重要作用。凭借其可靠性和耐用性，西门子产品在面对复杂的工作环境和严苛的运行条件时表现出色，有效降低了故障率，提高了生产效率。
03
可靠性在西门子产品中的应用
确保工业自动化系统稳定、高效运行。
早期阶段
01
关注产品设计和制造过程的可靠性。
02
发展阶段
引入可靠性工程理念，强调预防性维护和系统可靠性。
03
当前阶段
数字化和智能化驱动的可靠性创新，提高工业自动化系统的可用性和安全性。
可靠性基本原理
概率论与数理统计
可靠性数学的核心，用于描述随机现象和不确定性。
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汇报人：任老师
2023-12-28
西门子可靠性概述可靠性基本原理西门子产品可靠性实践可靠性管理与实践西门子可靠性技术前沿西门子可靠性案例分析
西门子可靠性概述
01
可靠性定义
产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力。
02
可靠性理论、案例及应用
8
案例
长征系列火箭的可靠性（三）
对无法采取冗余 措施的系统，如液体 火箭发动机进行了以 提高可靠性为目的的 改进设计，箭体结构 提高了剩余强度系数， 特别是针对历史上火 箭飞行试验中出现的 问题和薄弱环节，重 点解决了防多余物、 防虚焊、防断压线、 防松动、防漏电、防 电磁干扰、防过负荷、 防不相容、防漏液漏 气、防局部环境放大、 防装配应力、防应力 集中等问题。
3
一、 可靠性概念（二）
可靠性的重要性
对可靠性的重视度，与地区的经济发达程度成正比。例如，英国电讯（BT）关于可靠性管理/指 标要求有产品寿命、MTBF报告、可靠性框图、失效树分析（FTA）、可靠性测试计划和测试报告等； 泰国只有MTBF和MTTF的要求；而厄瓜多尔则未提到，只是提出环境适应性和安全性的要求。 产品的可靠性很重要，它不仅影响生产公司的前途，而且影响到使用者的安全（前苏联的“联盟 11号”宇宙飞船返回时，因压力阀门提前打开而造成三名宇航员全部死亡）。可靠性好的产品，不但 可以减少公司的维修费用，而且可以很快就打出品牌，大幅度提升公司形象，增加公司收入。 随着市场经济的发展，竞争日趋激烈，人们不仅要求产品物美价廉，而且十分重视产品的可靠性 和安全性。日本的汽车、家用电器等产品能够占领美国以及国际市场。主要的原因就是日本的产品可 靠性胜过我国一筹。美国的康明斯、卡勃彼特柴油机，大修期为12000小时，而我国柴油机不过1000 小时，有的甚至几十小时、几百小时就出现故障。我国生产的电梯，平均使用寿命（指两次大修期的 间隔时期）为3年左右，而国外的电梯平均寿命在10年以上，是我们的3倍；故障率，国外平均为0.05 次，而我国为1次以上，高出20倍，这样的产品怎么有竞争力呢！因此要想在竞争中立于不败之地， 就要狠抓产品质量，特别是产品可靠性，没有可靠性就没有质量，企业就无法在激烈的竞争中生存和 发展。因此，可靠性问题必须引起政府和企业的高度重视，抓好可靠性工作，不仅是关系到企业生存 和发展的大问题，也是关系到国家经济兴衰的大问题。
《人因可靠性分析》课件
人的认知可靠性与失误率
人的认知可靠性：人的认知能力、注意力、记忆力等对任务完成的影响 失误率：人在执行任务时可能出现的错误率 影响因素：疲劳、压力、情绪、环境等对失误率的影响 提高认知可靠性的方法：培训、休息、改善工作环境等
人误分类与原因分析
人误分类：操作失误、判断失误、决策失误等 操作失误原因：技能不足、注意力不集中、疲劳等 判断失误原因：信息不足、经验不足、情绪影响等 决策失误原因：信息不足、经验不足、情绪影响等 人误预防措施：提高技能、加强培训、改善工作环境等
07
总结与展望
人因可靠性分析的总结
人因可靠性分析的重要性：确保 系统安全、提高工作效率
人因可靠性分析的应用领域：航 空、航天、核能、医疗等
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
人因可靠性分析的方法：定性分 析、定量分析、综合分析
人因可靠性分析的发展趋势：智 能化、自动化、集成化
人因可靠性分析的发展趋势与展望
确保宇航员和地面人员的 安全
提高航天器的可靠性和性 能
优化航天器的设计和操作 流程
提高航天任务的成功率和 效率
人因可靠性分析在交通运输领域的应用
驾驶员疲劳监测： 通过分析驾驶员 的行为和生理数 据，预测驾驶员 的疲劳程度，及 时提醒驾驶员休 息。
交通信号控制： 通过分析交通流 量和驾驶员行为 数据，优化交通 信号控制策略， 提高交通效率和 安全性。
人因可靠性分析的模型
添加标题
人因可靠性分析模型：包括人因可靠性模型、任务可 靠性模型和系统可靠性模型
添加标题
人因可靠性模型：包括人的生理、心理、行为等方面 的因素
添加标题
任务可靠性模型：包括任务难度、任务复杂度、任务 环境等方面的因素
可靠性分析概述 PPT
统功能设计的改 弱 环 节 ， 为 系 的影响，为生产工艺
进和方案的权衡 统 的 硬 件 、 软 的 设 计 改 进 提 供 依
提供依据
件 设 计 改 进 和 据。
方 案 权 衡 提 供 分析研究生产设备的
依据。
故障对产品的影响，
为生产设备的改进提
供依据。
表15 FMECA、FMEA和CA的目的、用途
在生产和使用时期,能够帮助对故障事件开展调查分 析,更改设计或改进生产手段和使用维修方案。
(3)主要内容
(A)方法:
FTA是将一个不希望的产品故障事件或灾难性的产品 危险事件做为顶事件,通过由上向下的严格按层次的故障 因果逻辑分析,建立故障树。
逐层找出对上一层事件必要而充分的直截了当原因,最 终找出导致顶事件发生的所有原因(包括硬件、软件、环 境、人为因素等)和原因组合,即各个底事件。
(C)建造故障树
故障树的建立 故障树是一种特别的倒立树状因果关系逻辑图。 它用事件符号、逻辑门符号和转移符号(△▽子树转
移符号)描述系统中各种事件之间的因果关系。 逻辑门的输入事件是输出事件的“因”,逻辑门
的输出事件是输入事件的“果”。
a、故障树常用事件及其符号
序号
符号
名称
说明
1
基本事件 (底事件)
Ⅳ类(轻度的)
不足以导致人员伤害、或轻度经济损失或产品轻度损坏及环境 损害,但它会导致非计划性维护或修理
1、5、2 故障树分析(FTA)
(1)目的
通过对估计造成产品故障的各种因素进行析,能 定性地确定产品故障发生的所有原因和原因组合,并 定量地确定产品故障的发生概率。
通过故障树分析,能够透彻了解系统,找出薄弱环 节,改进产品设计、使用环境、维修方式等,提高产 品可靠性,同时验证重大故障的发生概率是否能满足 可靠性要求。
可靠性概念ppt课件
可靠性研究的重点，在于延长正常工作期 的长度。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
故障率曲线分析
(c)损耗时期：零件磨损、陈旧，引起设备故障 率升高。如能预知耗损开始的时间，通过加强 维修，在此时间开始之前就及时将陈旧损坏的 零件更换下来，可使故障率下降，也就是说可 延长可维修的设备与系统的有效寿命。
作的产品数之比。λ(t)可由下式表示。
(t) 1 dNf (t)
Ns(t) dt
式中dNf (t)为d t时间内的故障产品数。
(7-6)
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
设计、制造、加工、装配等质量薄弱环 节。早期故障期又称调整期或锻炼期， 此种故障可用厂内试验的办法来消除。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
故障率曲线分析
(b)正常工作期：在此期间产品故障率低而且 稳定，是设备工作的最好时期。在这期间内产 品发生故障大多出于偶然因素，如突然过载、 碰撞等，因此这个时期又叫偶然失效期。
故障率的单位一般采用10-5小时或10-9小时 (称10-9小时为1fit)。
故障率也可用工作次数、转速、距离等。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
故障率曲线分析
(c)损耗时期：零件磨损、陈旧，引起设备故障 率升高。如能预知耗损开始的时间，通过加强 维修，在此时间开始之前就及时将陈旧损坏的 零件更换下来，可使故障率下降，也就是说可 延长可维修的设备与系统的有效寿命。
作的产品数之比。λ(t)可由下式表示。
(t) 1 dNf (t)
Ns(t) dt
式中dNf (t)为d t时间内的故障产品数。
(7-6)
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
设计、制造、加工、装配等质量薄弱环 节。早期故障期又称调整期或锻炼期， 此种故障可用厂内试验的办法来消除。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
故障率曲线分析
(b)正常工作期：在此期间产品故障率低而且 稳定，是设备工作的最好时期。在这期间内产 品发生故障大多出于偶然因素，如突然过载、 碰撞等，因此这个时期又叫偶然失效期。
故障率的单位一般采用10-5小时或10-9小时 (称10-9小时为1fit)。
故障率也可用工作次数、转速、距离等。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
《矿业系统可靠性教学课件》k2讲义
提高矿业系统可靠性可以减少维修和更换设备的费 用，从而降低运营成本。
矿业系统可靠性的历史与发展
80%
历史回顾
从早期的简单设备可靠性到现代 的复杂系统可靠性，矿业系统可 靠性经历了长期的发展历程。
100%
发展趋势
随着科技的进步，矿业系统可靠 性将向着智能化、信息化、集成 化的方向发展。
80%
技术创新
总结词
矿井排水系统、故障诊断、处理措施
详细描述
某矿井排水系统出现故障，导致矿井内部积水无法及时排出。通过专业的故障诊断技术， 确定了故障原因，并采取有效的处理措施，迅速恢复了排水系统的正常运行，确保了矿
井的安全生产。
案例三：某矿山的电气系统可靠性优化
要点一
总结词
要点二
详细描述
电气系统、可靠性优化、冗余设计
提高矿业系统可靠性的新技术与新方法
智能化技术
利用物联网、大数据、人工智 能等技术提高矿业系统的智能 化水平，实现实时监测、预警 和自动控制。
先进材料
采用新型材料和先进制造技术 ，提高设备耐久性和可靠性， 降低故障率。
预防性维护
通过监测和分析设备运行状态 ，实施预防性维护和保养，延 长设备使用寿命。
故障树分析（FTA）
总结词
故障树分析是一种自上而下的演绎可靠性分析方法，通过构建故障树来描述系 统故障的因果关系。
详细描述
FTA从系统级故障开始，逐级向下分析故障的原因和效应，直到基本事件。通过 故障树的建立和分析，可以识别导致系统故障的关键因素和潜在的薄弱环节， 为改进设计和操作提供依据。
事件树分析（ETA）
严格质量控制
总结词
严格的质量控制是保障矿业系统可靠性的关键，通过严格把控原材料、零部件和设备的采购、加工和 组装等环节，可以降低系统故障的风险。
矿业系统可靠性的历史与发展
80%
历史回顾
从早期的简单设备可靠性到现代 的复杂系统可靠性，矿业系统可 靠性经历了长期的发展历程。
100%
发展趋势
随着科技的进步，矿业系统可靠 性将向着智能化、信息化、集成 化的方向发展。
80%
技术创新
总结词
矿井排水系统、故障诊断、处理措施
详细描述
某矿井排水系统出现故障，导致矿井内部积水无法及时排出。通过专业的故障诊断技术， 确定了故障原因，并采取有效的处理措施，迅速恢复了排水系统的正常运行，确保了矿
井的安全生产。
案例三：某矿山的电气系统可靠性优化
要点一
总结词
要点二
详细描述
电气系统、可靠性优化、冗余设计
提高矿业系统可靠性的新技术与新方法
智能化技术
利用物联网、大数据、人工智 能等技术提高矿业系统的智能 化水平，实现实时监测、预警 和自动控制。
先进材料
采用新型材料和先进制造技术 ，提高设备耐久性和可靠性， 降低故障率。
预防性维护
通过监测和分析设备运行状态 ，实施预防性维护和保养，延 长设备使用寿命。
故障树分析（FTA）
总结词
故障树分析是一种自上而下的演绎可靠性分析方法，通过构建故障树来描述系 统故障的因果关系。
详细描述
FTA从系统级故障开始，逐级向下分析故障的原因和效应，直到基本事件。通过 故障树的建立和分析，可以识别导致系统故障的关键因素和潜在的薄弱环节， 为改进设计和操作提供依据。
事件树分析（ETA）
严格质量控制
总结词
严格的质量控制是保障矿业系统可靠性的关键，通过严格把控原材料、零部件和设备的采购、加工和 组装等环节，可以降低系统故障的风险。
可靠性基础知识培训教材PPT课件
➢可靠性的基本概念 ➢可靠性设计与分析技术 ➢可靠性试验 ➢可信性管理
FLJIN 2011年6月
1
整体概况
概况一
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01
概况二
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02
概况三
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03
2
可靠性的基本概念
一、故障（失效）及其分类 1. 故障（失效） ：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。对于不可修的产品 如电子元器件和弹药等也称失效。 2．故障分类 故障的规律 早期故障、偶然故障、耗损故障 故障的后果 致命性故障、非致命性故障 故障的统计特性 独立故障、从属故障
2．完全修复的产品
M T M B T ∫ 0 ∞ F R t T dF t
18
可靠性的基本概念
（五）贮存寿命 产品在规定条件下贮存时，仍能满足规定质量
要求的时间长度。
（六）平均修复时间（MTTR）
MTTR∑ n ti / n
i1
式中ti：第i次修复时间 n：修复次数
19
可靠性的基本概念
可用性：产品在任意时刻需要和开始执行任务时，处
可靠性的基本概念
九、浴盆曲线 1．早期故障期 2．偶然故障期 3．耗损故障期
A 规定的故障率
使用寿命
B
维修后故 障率下降
早期故障
偶然故障
t 耗损故障
21
可靠性的基本概念
十、可靠性与产品质量的关系
产品质量
性能指标
专门特性（包括可靠性、维 修性、保障性等）
22
基本可靠性设计与分析技术 一、可靠性设计的基本内容
常用方法：评分分配法；比例分配法 评分分配法
FLJIN 2011年6月
1
整体概况
概况一
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概况二
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概况三
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03
2
可靠性的基本概念
一、故障（失效）及其分类 1. 故障（失效） ：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。对于不可修的产品 如电子元器件和弹药等也称失效。 2．故障分类 故障的规律 早期故障、偶然故障、耗损故障 故障的后果 致命性故障、非致命性故障 故障的统计特性 独立故障、从属故障
2．完全修复的产品
M T M B T ∫ 0 ∞ F R t T dF t
18
可靠性的基本概念
（五）贮存寿命 产品在规定条件下贮存时，仍能满足规定质量
要求的时间长度。
（六）平均修复时间（MTTR）
MTTR∑ n ti / n
i1
式中ti：第i次修复时间 n：修复次数
19
可靠性的基本概念
可用性：产品在任意时刻需要和开始执行任务时，处
可靠性的基本概念
九、浴盆曲线 1．早期故障期 2．偶然故障期 3．耗损故障期
A 规定的故障率
使用寿命
B
维修后故 障率下降
早期故障
偶然故障
t 耗损故障
21
可靠性的基本概念
十、可靠性与产品质量的关系
产品质量
性能指标
专门特性（包括可靠性、维 修性、保障性等）
22
基本可靠性设计与分析技术 一、可靠性设计的基本内容
常用方法：评分分配法；比例分配法 评分分配法
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百万级以 无法整网 无法进行
假设：节点的 链路的
理论：相变理 工具：蒙特卡
可靠性仿真案例
最优化、排队论
小学应用题
技术部发现厂里的10台小张挑残机存在飞钞现象，需要派 城狮能够维修2台，问技术部需要派出几名攻城狮？（本题
解：
10 ÷ 2 = 5（人
答：技术部需要派出5名攻城狮。
可靠性仿真案例
最优化、排队论
断路 振
故障与约定层次
约定层次的划分有利于故障分析
失手 脉血脚 象过冰缓多冷静，,，头贫血晕血不发怕养热冷汗，，，气生舌虚病头血，发弱产白，后，蹲失血下调不站养起 天南星五钱，百合一钱半，土丑星麻两钱 史君子八分，夏枯草一两， 冬花做药引，文武火反复互煎
寿命周期
可靠性贯穿于产品的全寿命周期
方案定义 工程研制 研制费用
T 可靠性摸底
对象
研制初期样品
状态 环境筛选，剔除早期故障
时机 时间
研制初期 确定试验时间（200h）
剖面
模拟实际的工作条件
故障处理 找出失效机理，确定可靠度
可靠性试验
可靠性强化试验 （可靠性加速试验）
增加应力（时间）
需要连续工作10小时
饥饿 困 两眼冒星 女员工倒下 思维停滞
10
…… 12 男员
Case Reliability
Ren Wuyue
DE. TECHNOLOGY CBPM-GREAT WALL FINANCIAL EQUIPMENT HOLD
输出 电压 钳位 在负
电压
输出 电压 钳位 在正
电压
输出 电源 正电 压
可靠性设计
热设计
温度分布云图 空气流动
可靠性设计
有限元
受力 运动 薄弱环节
可靠性仿真
在已知条件下，对系统可靠性模型特征的描述手段
简单 自动化 成本低
仿真结果依赖于已知条件数学 模型的精确度
可靠性仿真案例
概率论
国家电网
计算 M
可靠度
T f MTTF
平均故障间隔时间
故障
设计流程
①
提出指标
R(t=5h) = 0.99 MTTF = 8h
设计流程
②
可靠性建模
设计流程
③
可靠性分配
总体所 研制单位
供应商
③
可靠性分配
为什么
产品工作时间很短，如1天 但设计时，要求零部件工作
几个月甚至几年？
③
可靠性分配
木桶原理
0.5h 10000
一级运 放反馈 电阻
参数漂 移-50%
器件内部 缺陷，温 度影响
使 用
参数漂移
输出电压 信号持 容易过饱 续输出
I
可靠性设计
FTA
一级 运放单 元故障
无信 号输出 二级 运放单 元故障
R1开路
C1开路 或 参数 漂移
AD输出 电压 钳位 在负 电压
R4开路
C2短路
C3开路 或 参数 漂移
AD故障
R7
在能良提产设够好高品计及的用故中时测户障考有试操、虑效接作人维的口员 低元降速的维，低度主修如排，要工技查降因时术故低素和资障思。难料考安 维些用重修保性危部障的害位单核性。元心故的。障可这的 的路人径员，，以如及安通装过 用人员。
Reliability
Session 1 - Introd Ren W
5
打不开
16
错误只是
2
6
关不上
17
流动不畅
2
7
误开
18
错误动作
2
8
误关
19
不能关机
3
9
内部漏泄
20
不能开机
3
10
外部漏泄
21
不能切换
3
11
超出允差上限
22
提前运行
3
故障
浴盆曲线 λ(t)
规定的 故障率
早期故障
使用寿命
偶然故障
故障与约定层次
约定层次的划分有利于故障分析
系统 单元
不执行动作 无输出
部件
产
代码
品 标
志
任
功能
故障模 式
故障原因
务 阶
段
故障影响 严
局部影响
高一层次 影响
最终影 响
度 别
1
R1
一级运 放反馈 电阻
开路
器件内部 缺陷开焊
使 用
开路
无输出
无信号 输出
I
2
R1
一级运 放反馈 电阻
参数漂 移+50%
器件内部 缺陷，温 度影响
使 用
参数漂移
输出电压 降低
信号达 不到输 出要求
I
3
R1
可靠性试验
环境应力筛选
非破坏性试验，消除早期故障
振动台
涂层、材料或线头 粘接不好的接头松 螺钉连接或铆接不 质量差的钎焊接触 粒子污染 密封失效 电缆磨损 集成电路片离开插 脆性绝缘材料出现 ……
可靠性试验
可靠性增长摸底试验
① 电子产品 ② 重要度高的关
键产品 ③ 大量采用新技
术、材料、工 艺，技术跨度 大、含量高， 无继承性的新 产品
可靠性试验
可靠性验证试验
L(θ) 1
故障数
只需少量样本，
0
θ0
θ
两类风险：
拒收好的——生产方受损
接受坏的——使用方受损 0
可靠性数据分析
可靠性基于概率论，而概率论离不开数据统计
悲观主义
强调具体某个产品的具体指标，将消耗极大的人力物力 宏观上把握批次产品的指标特性，利于抓住主要矛盾
现代质量管理
控制图
实际应用题
技术部发现厂里的10台小张挑残机存在飞钞现象，需要派 飞钞的间隔时间服从泊松分布，每一名攻城狮解决飞钞故 修时间与厂里损失呈正比，超过一定时间修不好厂里会向 班，只能工作日维修。此外，外派攻城狮享受额外的补助 城狮才能到达双方成本最低，维修时间最短，皆大欢喜的
① 确定排队论模型
②构造约束条件
生产部署 生产费用
退役 退 役 费 用
维护费用
运输费用 运行费用 训练费用
备件费用 技术数据费用
使用保障
退役 使
可靠性分类
基本可靠性
例如
完成一项任务
任务可靠性
￥
支付更多工资、管理更加 复杂、容易产生矛盾
M
集思广益、进度加快、 允许多人休假
运营 灵活
任务 军奋
越简单的产品可靠性越高
可靠性参数
R
Introduction
任武越
中钞长城金融设备控股有限公司 技术部
可靠性
规定的
条件
时间
故障
产品不能执行规定功能的状态
故障模式
表现形式
物理
故障
常见故障模式
序号
故障模式
序号
故障模式
序
1
结构故障
12
超出允差下限
2
2
捆结或卡死
13
意外运行
2
3
振动
14
间歇性工作
2
4 不能保持正常位置 15
漂移性工作
2
-0.2
0.2-0.2来自0.2正常：随机分布，过程稳定
异常：偏向一侧
现代质量管理
田口方法
如何冲调奶粉，使婴儿吸收率（体重）最高？
品牌
水量
奶粉量
温度
MENGNIU
伊利
三元
常
3
正
L
其他质量特性
保障性
测试性
可靠性
维修性
安全性
易用性
维保测易安修障试用全性
MSTUeuasaaspfteibpnattioyblaitriyl
导弹MTBF
相同串联元器件
保证在0.5h内发生故障是
设计流程
④
指定工作要求
245V
降额设计
冗余设计
FMECA
环境筛选
设计流程
⑤
可靠性试验
环境应力筛选
可靠性研
可靠性验证试验
寿命试
可靠性设计
冗余设计
R
Rs1 = R = 0.5 Rs2 = 1-(1-R)2 = 0.75
n=2 n=1
可靠性设计
FMECA
假设：节点的 链路的
理论：相变理 工具：蒙特卡
可靠性仿真案例
最优化、排队论
小学应用题
技术部发现厂里的10台小张挑残机存在飞钞现象，需要派 城狮能够维修2台，问技术部需要派出几名攻城狮？（本题
解：
10 ÷ 2 = 5（人
答：技术部需要派出5名攻城狮。
可靠性仿真案例
最优化、排队论
断路 振
故障与约定层次
约定层次的划分有利于故障分析
失手 脉血脚 象过冰缓多冷静，,，头贫血晕血不发怕养热冷汗，，，气生舌虚病头血，发弱产白，后，蹲失血下调不站养起 天南星五钱，百合一钱半，土丑星麻两钱 史君子八分，夏枯草一两， 冬花做药引，文武火反复互煎
寿命周期
可靠性贯穿于产品的全寿命周期
方案定义 工程研制 研制费用
T 可靠性摸底
对象
研制初期样品
状态 环境筛选，剔除早期故障
时机 时间
研制初期 确定试验时间（200h）
剖面
模拟实际的工作条件
故障处理 找出失效机理，确定可靠度
可靠性试验
可靠性强化试验 （可靠性加速试验）
增加应力（时间）
需要连续工作10小时
饥饿 困 两眼冒星 女员工倒下 思维停滞
10
…… 12 男员
Case Reliability
Ren Wuyue
DE. TECHNOLOGY CBPM-GREAT WALL FINANCIAL EQUIPMENT HOLD
输出 电压 钳位 在负
电压
输出 电压 钳位 在正
电压
输出 电源 正电 压
可靠性设计
热设计
温度分布云图 空气流动
可靠性设计
有限元
受力 运动 薄弱环节
可靠性仿真
在已知条件下，对系统可靠性模型特征的描述手段
简单 自动化 成本低
仿真结果依赖于已知条件数学 模型的精确度
可靠性仿真案例
概率论
国家电网
计算 M
可靠度
T f MTTF
平均故障间隔时间
故障
设计流程
①
提出指标
R(t=5h) = 0.99 MTTF = 8h
设计流程
②
可靠性建模
设计流程
③
可靠性分配
总体所 研制单位
供应商
③
可靠性分配
为什么
产品工作时间很短，如1天 但设计时，要求零部件工作
几个月甚至几年？
③
可靠性分配
木桶原理
0.5h 10000
一级运 放反馈 电阻
参数漂 移-50%
器件内部 缺陷，温 度影响
使 用
参数漂移
输出电压 信号持 容易过饱 续输出
I
可靠性设计
FTA
一级 运放单 元故障
无信 号输出 二级 运放单 元故障
R1开路
C1开路 或 参数 漂移
AD输出 电压 钳位 在负 电压
R4开路
C2短路
C3开路 或 参数 漂移
AD故障
R7
在能良提产设够好高品计及的用故中时测户障考有试操、虑效接作人维的口员 低元降速的维，低度主修如排，要工技查降因时术故低素和资障思。难料考安 维些用重修保性危部障的害位单核性。元心故的。障可这的 的路人径员，，以如及安通装过 用人员。
Reliability
Session 1 - Introd Ren W
5
打不开
16
错误只是
2
6
关不上
17
流动不畅
2
7
误开
18
错误动作
2
8
误关
19
不能关机
3
9
内部漏泄
20
不能开机
3
10
外部漏泄
21
不能切换
3
11
超出允差上限
22
提前运行
3
故障
浴盆曲线 λ(t)
规定的 故障率
早期故障
使用寿命
偶然故障
故障与约定层次
约定层次的划分有利于故障分析
系统 单元
不执行动作 无输出
部件
产
代码
品 标
志
任
功能
故障模 式
故障原因
务 阶
段
故障影响 严
局部影响
高一层次 影响
最终影 响
度 别
1
R1
一级运 放反馈 电阻
开路
器件内部 缺陷开焊
使 用
开路
无输出
无信号 输出
I
2
R1
一级运 放反馈 电阻
参数漂 移+50%
器件内部 缺陷，温 度影响
使 用
参数漂移
输出电压 降低
信号达 不到输 出要求
I
3
R1
可靠性试验
环境应力筛选
非破坏性试验，消除早期故障
振动台
涂层、材料或线头 粘接不好的接头松 螺钉连接或铆接不 质量差的钎焊接触 粒子污染 密封失效 电缆磨损 集成电路片离开插 脆性绝缘材料出现 ……
可靠性试验
可靠性增长摸底试验
① 电子产品 ② 重要度高的关
键产品 ③ 大量采用新技
术、材料、工 艺，技术跨度 大、含量高， 无继承性的新 产品
可靠性试验
可靠性验证试验
L(θ) 1
故障数
只需少量样本，
0
θ0
θ
两类风险：
拒收好的——生产方受损
接受坏的——使用方受损 0
可靠性数据分析
可靠性基于概率论，而概率论离不开数据统计
悲观主义
强调具体某个产品的具体指标，将消耗极大的人力物力 宏观上把握批次产品的指标特性，利于抓住主要矛盾
现代质量管理
控制图
实际应用题
技术部发现厂里的10台小张挑残机存在飞钞现象，需要派 飞钞的间隔时间服从泊松分布，每一名攻城狮解决飞钞故 修时间与厂里损失呈正比，超过一定时间修不好厂里会向 班，只能工作日维修。此外，外派攻城狮享受额外的补助 城狮才能到达双方成本最低，维修时间最短，皆大欢喜的
① 确定排队论模型
②构造约束条件
生产部署 生产费用
退役 退 役 费 用
维护费用
运输费用 运行费用 训练费用
备件费用 技术数据费用
使用保障
退役 使
可靠性分类
基本可靠性
例如
完成一项任务
任务可靠性
￥
支付更多工资、管理更加 复杂、容易产生矛盾
M
集思广益、进度加快、 允许多人休假
运营 灵活
任务 军奋
越简单的产品可靠性越高
可靠性参数
R
Introduction
任武越
中钞长城金融设备控股有限公司 技术部
可靠性
规定的
条件
时间
故障
产品不能执行规定功能的状态
故障模式
表现形式
物理
故障
常见故障模式
序号
故障模式
序号
故障模式
序
1
结构故障
12
超出允差下限
2
2
捆结或卡死
13
意外运行
2
3
振动
14
间歇性工作
2
4 不能保持正常位置 15
漂移性工作
2
-0.2
0.2-0.2来自0.2正常：随机分布，过程稳定
异常：偏向一侧
现代质量管理
田口方法
如何冲调奶粉，使婴儿吸收率（体重）最高？
品牌
水量
奶粉量
温度
MENGNIU
伊利
三元
常
3
正
L
其他质量特性
保障性
测试性
可靠性
维修性
安全性
易用性
维保测易安修障试用全性
MSTUeuasaaspfteibpnattioyblaitriyl
导弹MTBF
相同串联元器件
保证在0.5h内发生故障是
设计流程
④
指定工作要求
245V
降额设计
冗余设计
FMECA
环境筛选
设计流程
⑤
可靠性试验
环境应力筛选
可靠性研
可靠性验证试验
寿命试
可靠性设计
冗余设计
R
Rs1 = R = 0.5 Rs2 = 1-(1-R)2 = 0.75
n=2 n=1
可靠性设计
FMECA