可靠性预计剖析
可靠性预计报告
电子产品可靠性预计报告1前言XXX产品名称是XXX系统的组成部分之一，主要是XXXX、XXXX、XXX的作用和功能。
本报告以可靠性模型为基础，根据现有的可靠性数据信息，采用应力分析方法，预计XXX产品名称可靠性水平。
进一步通过分析得到产品的薄弱环节，并给出相应的改进措施和建议，以期提高产品的可靠性水平。
2引用文件GJB 450A-2004 装备可靠性通用要求GJB 813-1990 可靠性模型的建立和可靠性预计GJB/Z 299C-2006 电子设备可靠性预计手册GJB 451A-2005 装备可靠性维修性保障性术语《技术协议书》《技术方案》3可靠性指标要求《XXX型XXXX技术协议书》中规定的可靠性定量指标如下。
MTBF目标值：XXXXX小时MTBF最低可接收值：XXXX小时4系统定义4.1系统功能与组成XXX产品名称的具体功能如下：（略）XXX产品名称由主板、显卡、时统板、网卡、背板、和两个电源组成。
其中，两个电源模块在实际使用中同时工作，并联使用互为备份，只有在两个电源同时故障时才会导致XXX产品名称功能失效。
4.2任务剖面XXX产品名称全程参与XXX系统的工作。
5可靠性建模和预计5.1假设条件XXX产品名称主要由电子产品组成，另外包括少量结构件。
由于结构件属于机械产品，不直接参与任务执行，且结构件设计强度较高，可靠性可视为1。
因此XXX 产品名称的可靠性可视作服从指数分布。
5.2预计方法XXX产品名称的可靠性预计分为三个步骤：a）考虑到XXX产品名称所采用的元器件种类、型号和工作环境条件均已基本确定，可参照GJB/Z 299C-2006《电子产品可靠性预计手册》中的应力方法，预计给出XXX产品名称各型号元器件的工作失效率指标。
b）依据XXX产品名称的工作原理和可靠性关系分析结果，参照GJB 813-1990建立XXX产品名称各板卡及整机的基本可靠性模型和任务可靠性模型。
c）综合利用a）和b）得到的数据和模型，预计给出各板卡和整机的基本可靠性和任务可靠性（失效率和MTBF）。
系统可靠性预计分析报告
系统可靠性预计分析报告一、引言在当今复杂的技术环境中，系统的可靠性成为了至关重要的因素。
无论是工业生产中的自动化控制系统，还是日常生活中的电子设备，系统的可靠性直接影响着其性能和用户体验。
为了确保系统能够在规定的条件下和规定的时间内完成预期的功能，进行系统可靠性预计分析是必不可少的环节。
二、系统概述本次分析的系统是一个系统名称，该系统主要用于系统的主要用途。
系统由以下几个主要部分组成：1、部件 1 名称：负责部件 1 的主要功能。
2、部件 2 名称：承担部件 2 的主要功能。
3、部件 3 名称：执行部件 3 的主要功能。
三、可靠性预计方法在本次系统可靠性预计分析中，我们采用了以下几种常见的方法：1、故障模式与影响分析（FMEA）通过对系统各部件可能出现的故障模式进行分析，评估其对系统整体性能的影响，从而确定系统的薄弱环节。
2、可靠性框图（RBD）将系统的各个部件以框图的形式表示，并根据部件之间的逻辑关系计算系统的可靠性指标。
3、蒙特卡罗模拟利用随机数生成和统计分析的方法，对系统的可靠性进行多次模拟，以获取更准确的可靠性估计。
四、部件可靠性数据收集为了进行准确的可靠性预计，我们收集了系统各部件的可靠性相关数据，包括：1、故障率数据：从供应商提供的技术文档、行业标准以及类似系统的历史数据中获取部件的故障率信息。
2、维修时间数据：了解部件发生故障后的平均维修时间，以评估系统的可用性。
3、工作环境数据：考虑系统运行的环境条件，如温度、湿度、振动等，对部件可靠性的影响。
五、系统可靠性模型建立基于收集到的部件可靠性数据和所选择的可靠性预计方法，我们建立了系统的可靠性模型。
以可靠性框图为例，系统的整体可靠性可以表示为各个部件可靠性的组合。
假设系统由三个串联的部件 A、B、C组成，其可靠性分别为 R_A、R_B、R_C，则系统的可靠性 R_sys ＝R_A × R_B × R_C 。
六、可靠性预计结果经过计算和分析，得到了系统的以下可靠性预计结果：1、系统的平均故障间隔时间（MTBF）为具体数值小时，这意味着系统在平均情况下，每隔具体数值小时可能会发生一次故障。
可靠性分析报告
可靠性分析报告在当今复杂多变的社会和经济环境中，产品和服务的可靠性成为了企业竞争的关键因素之一。
可靠性不仅关乎用户的满意度和忠诚度，还直接影响着企业的声誉和经济效益。
本报告将对可靠性的相关概念、重要性、影响因素以及评估方法进行详细的分析，并通过实际案例探讨如何提高可靠性。
一、可靠性的定义与内涵可靠性是指产品或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。
它是一个综合性的指标，涵盖了产品的稳定性、耐久性、可维护性等多个方面。
简单来说，就是产品或系统在使用过程中不出现故障或失效的概率。
例如，一辆汽车的可靠性可以通过其在一定行驶里程内不发生重大故障的概率来衡量；一个软件系统的可靠性可以通过其在连续运行一定时间内不出现崩溃或错误的概率来评估。
二、可靠性的重要性1、满足用户需求用户在购买产品或使用服务时，期望其能够稳定、可靠地运行。
如果产品频繁出现故障，会给用户带来极大的不便和困扰，甚至可能造成安全隐患。
高可靠性的产品能够提升用户的满意度和信任度，从而增强企业的市场竞争力。
2、降低成本频繁的故障维修和更换零部件会增加企业的生产成本和售后服务成本。
而可靠的产品可以减少维修次数和维修费用，提高生产效率，降低总成本。
3、提升企业声誉一个以可靠性著称的企业往往能够在市场上树立良好的品牌形象，吸引更多的客户和合作伙伴。
相反，产品可靠性差的企业可能会面临声誉受损、市场份额下降等问题。
三、影响可靠性的因素1、设计因素产品或系统的设计方案直接决定了其可靠性的基础。
合理的设计应考虑到零部件的选型、结构的合理性、工作环境的适应性等方面。
如果在设计阶段存在缺陷，后续很难通过其他手段完全弥补。
2、制造工艺制造过程中的工艺水平、质量控制等因素会影响产品的一致性和稳定性。
粗糙的制造工艺可能导致零部件的精度不足、装配不良等问题，从而降低产品的可靠性。
3、原材料质量原材料的质量直接关系到产品的性能和寿命。
使用低质量的原材料容易导致产品在使用过程中过早失效。
第二章 可靠性预计
原材料差异系数 设计结构差异系数 工艺制造差异系数 使用环境差异系数
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k2
k3
k4
2.4.3 专家评分法
• 依据专家的经验按照几种因素进行评分。根据评分结果， 由已知的分系统故障率根据评分系数算出其余分系统的 故障率
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评分考虑的因素
• 复杂度：根据组成分系统的元器件数量以及它们组装的难 易程度来评定，最简单的评1分，最复杂的评10分； • 技术发展水平：根据分系统目前的技术水平和成熟程度来 评定，水平最低的评10分，水平最高的评1分； • 工作时间：系统工作时，分系统一直工作的评10分，工作 时间最短的评1分； • 环境条件：分系统工作过程中会经常受到极其恶劣和严酷 的环境条件的评10分，环境条件最好的评1分。
24
元件应力分析法
λ p = λb [π E • π Q • π R • π R • π A • π S • π C ]
2
λp
πE
—元器件工作故障率 π R —应用系数 —环境系数 —质量系数
πS
λb —元器件基本故障率 π A —电流额定值系数
2
—电压应力系数
πQ
π C —配置系数
各种因子可以通过GJB/Z 299A-91得到。
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求 解
ri1
ri 2
可靠性分析报告
可靠性分析报告一、引言产品的可靠性对于企业来说至关重要。
它关系到企业品牌的声誉、客户的满意度以及企业的持续发展。
因此，对产品的可靠性进行分析是非常必要的。
本文将通过对某电子产品的可靠性数据进行分析，提供一份可靠性分析报告。
二、可靠性分析方法可靠性分析是一项复杂的工作，需要运用多种方法和技术来获取、解释和评估可靠性数据。
本次分析主要采用以下三种方法：1. 故障模式与影响分析（FMEA）：通过系统地分析可能出现的故障模式及其对系统的影响，以确定可能导致产品失效的潜在原因。
2. 事件时间分析（ETA）：通过对产品在使用过程中发生的事件进行时间分析，以确定故障发生的概率和频率，并评估其对系统可靠性的影响。
3. 可靠性增长分析（RGA）：通过对一定数量的产品进行寿命试验，并根据试验结果对产品的故障概率进行预测，进而确定产品的可靠性。
三、可靠性分析结果通过以上分析方法，我们得到了如下的可靠性分析结果：1. 故障模式与影响分析（FMEA）结果显示，产品的主要故障模式主要集中在电路板焊接、电池寿命、传感器损坏等方面。
这些故障模式对产品的可靠性产生了较大的影响。
2. 事件时间分析（ETA）结果显示，产品在正常使用过程中故障发生的概率较低，但一旦发生故障后果较为严重，可能导致系统瘫痪、数据丢失等问题。
因此，对故障的处理和修复时间非常关键。
3. 可靠性增长分析（RGA）结果显示，产品的可靠性在使用寿命初期呈现快速增长趋势，随着使用时间的延长，可靠性增长速度逐渐减缓。
这表明，在产品设计和制造阶段加强质量控制是提高产品可靠性的重要手段。
四、改进措施建议基于以上分析结果，我们提出以下改进措施建议：1. 在产品设计和制造阶段，加强对电路板焊接、电池寿命和传感器等关键部件的质量控制，以降低故障率和提升产品可靠性。
2. 对产品的故障处理和修复流程进行优化，缩短故障处理时间，降低系统瘫痪和数据丢失的风险。
3. 加强售后服务体系的建设，提供及时、高效的售后支持和维修服务，以增强客户对产品可靠性的信心。
可靠性分析报告
可靠性分析报告品质是设计出来而不是制造出来,广义的品质除了外观、不良率外、还需兼长期使用下的可靠性,因此,在开发新产品前之可靠性预估及开发的实验推断相互印证是很重要的,本篇即针对可靠性分析的一般术语,如何事前预估,事后实验推断以及如何做加速试验及寿命试验做个说明.1. 概论:(1) 何谓可靠性(Reliability)?可靠性系指某种零件或成品在规定条件下,且于指定时间内,能依要求发挥功能的概率,即时间t 时的可靠性R(t)=(例) 假设开始时有100件物品参与试验,500小时后剩80件,则500小时后的可靠性R(t=500)为80/100=0.8简单地说,可靠性可看为残存率.(2) 何谓瞬间故障率(Hazard Rate ，Failure Rate),时间t 时每小时之故障数瞬间故障率h （t ）=时间t 时之残存数上例中，若500小时后剩80件，若当时每小时故障数为两件，则第500小时之瞬间故障为2/80=2.5%换句话说,瞬间故障率系指时间t 时,尚未发生故障的物件,其单位时间内发生故障之概率.时间t 时残存数 开始时试验总数(3)浴缸曲线(Bath Tub Curve)瞬间故障率h(t)h(t)=常数=耗竭期Period periodA．早期故障期：a.设计上的失误（线路稳定度Marginal design）b.零件上的失误（Component selection & reliability）c.制造上的失误（Burn-in testing）d.使用上失误。
一般产品之Burn-in 即要消除早期故障（Infant Mortality）使客户接到手时已经是恒定故障率h（t）=B、恒定故障率期：此时故障为random,为真正有效使用此段时期越长越好。
C、耗竭故障期；零件已开始耗竭，故障率急剧增加，此时维护重置成本为高。
（4）平均故障间隔时间（Mean Time Between Failure，MTBF）当故障率几乎为恒定时（若0.002/小时）,此时进行10000小时约有0.002/小时*10000小时=20个故障,即平均500小时会发生一次故障,故MTBF 为500小时,为0.002/小时的倒数,即MTBF=1/λ.λ可看成频率(Frequency),MTBF即代表周期(Period)(5)、可靠性R（t）之数学表示根据实验及统计推行，要恒定故障期，R（t=）随着时间的增加而呈指数递减(Exponentially decreasing)当t=0时，因尚无任何故障，故R（t=0）=1t=∞以数学表示，R（t）-λt即R（t）=e其中λ即为恒定故障期之瞬间故障率t （6）、恒定故障期时MTBF与R（t）的关系，由前，R（t）=e-λt λ=1/MTBF故R（t）=e-t/MFBF当t=MTBF时，R（t）=e-MTBF/MFBF=e-1 ≒0.37即在恒定故障期时,试验至t=MTBF时,其可靠性(即残存比率)为37%,即约有63%故障.2新产品(MTBF Time Between Failure)之事前预估(1) 系统可靠性与组件可靠性之关系一般系统可靠性之计算时有下列假设:A 、 每个组件有独立之λi ，即甲组件故障不影响乙组件。
可靠性预计报告
电子产品可靠性预计报告1前言XXX产品名称是XXX系统的组成部分之一，主要是XXXX、XXXX、XXX的作用和功能。
本报告以可靠性模型为基础，根据现有的可靠性数据信息，采用应力分析方法，预计XXX产品名称可靠性水平。
进一步通过分析得到产品的薄弱环节，并给出相应的改进措施和建议，以期提高产品的可靠性水平。
2引用文件GJB 450A-2004 装备可靠性通用要求GJB 813-1990 可靠性模型的建立和可靠性预计GJB/Z 299C-2006 电子设备可靠性预计手册GJB 451A-2005 装备可靠性维修性保障性术语《技术协议书》《技术方案》3可靠性指标要求《XXX型XXXX技术协议书》中规定的可靠性定量指标如下。
MTBF目标值：XXXXX小时MTBF最低可接收值：XXXX小时4系统定义4.1系统功能与组成XXX产品名称的具体功能如下：（略）XXX产品名称由主板、显卡、时统板、网卡、背板、和两个电源组成。
其中，两个电源模块在实际使用中同时工作，并联使用互为备份，只有在两个电源同时故障时才会导致XXX产品名称功能失效。
4.2任务剖面XXX产品名称全程参与XXX系统的工作。
5可靠性建模和预计5.1假设条件XXX产品名称主要由电子产品组成，另外包括少量结构件。
由于结构件属于机械产品，不直接参与任务执行，且结构件设计强度较高，可靠性可视为1。
因此XXX 产品名称的可靠性可视作服从指数分布。
5.2预计方法XXX产品名称的可靠性预计分为三个步骤：a）考虑到XXX产品名称所采用的元器件种类、型号和工作环境条件均已基本确定，可参照GJB/Z 299C-2006《电子产品可靠性预计手册》中的应力方法，预计给出XXX产品名称各型号元器件的工作失效率指标。
b）依据XXX产品名称的工作原理和可靠性关系分析结果，参照GJB 813-1990建立XXX产品名称各板卡及整机的基本可靠性模型和任务可靠性模型。
c）综合利用a）和b）得到的数据和模型，预计给出各板卡和整机的基本可靠性和任务可靠性（失效率和MTBF）。
可靠性预计剖析
编号 型号规格 元器件类别 数量N 质量等级 各π系数
Reliability Prediction
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应力分析法
预计要求
预计依据的选取 预计环境的选取 预计温度的选取 降额系数的选取 质量系数的选取 具体选取原则参见（GJB299）
Reliability Prediction
系统可靠性预计程序
程序
明确系统定义 明确系统的故障判据 明确系统的工作条件 绘制系统的可靠性框图 建立系统可靠性数学模型 预计各单元的可靠性 根据系统可靠性模型预计基本可靠性或任务可靠性
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Reliability Prediction
5
单元可靠性预计
说明
系统可靠性是各单元可靠性的概率综合 单元可靠性预计是系统可靠性预计的基础 直接预计系统各单元的故障率或可靠度
Reliability Prediction 19
应力分析法
举例
计算步骤 查GJB/Z 299B-98的表5.1.1.1-4，得成熟系数 πL=1.0 查GJB/Z 299B-98的表5.1.1.1-8，得温度系数 πT=1.35 查GJB/Z 299B-98的表5.1.1.1-12，得电压应力系 数πV=1.0 查GJB/Z 299B-98的表5.1.1.1-15，得电路复杂度 失效率C1=0.074，C2=0.005
Reliability Prediction
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应力分析法
失效率模型
晶体管和二极管的失效率计算模型（GJB299）
P b ( E Q R A S c )
2
Reliability Prediction
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应力分析法
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Reliability Prediction
Reliability Prediction
1
课程内容
可靠性预计的目的、用途与分类 可靠性预计的程序 单元可靠性预计 系统可靠性预计 不同研制阶段可靠性预计方法的选取 可靠性预计的特点与注意事项
Reliability Prediction
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应力分析法
举例
数字电路54LS00为国产器件，质量等级为B1，环境类 别为AIF，计算该器件的工作失效率。 计算步骤 国产器件，使用GJB/Z 299B-98 双极型数字电路，查GJB/Z 299B-98的表5.1.1.1-1， 得失效率模型 环境类别为AIF，查GJB/Z 299B-98的表5.1.1.1-2， 得环境系数πE=17 质量等级为B1，查GJB/Z 299B-98的表5.1.1.1-3，得 质量系数πQ=0.5
i 1
n
s i d i
Reliability Prediction 28
元件计数法
方法说明
适用于电子设备方案论证阶段和初步设计阶段，元器 件的种类和数量大致已确定，但具体的工作应力和环 境等尚未明确时，对系统基本可靠性进行预计。 基本原理是对元器件“通用失效率”的修正。 计算模型
相似产品法考虑的相似因素一般包括
产品结构、性能的相似性 设计的相似性 材料和制造工艺的相似性 使用剖面(保障、使用和环境条件) 的相似性
Reliability Prediction
7
相似产品法
预计过程
确定相似产品 分析相似因素对可靠性的影响 确定相似系数 新产品可靠性预计
Reliability Prediction
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评分预计法
方法原理
4
i rij
j 1
Ci i /
*
*
i Ci
Reliability Prediction
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评分预计法
示例
某飞行器由动力装置、武器等六个分系统组成。已 知制导装置故障率284.5×10-6/h，试用评分法求 得其它分系统的故障率。 计算表格
故障率预计法
方法说明
主要用于非电子产品的可靠性预计，其原理与电子 元器件的应力分析法基本相同 。 对于非电子产品可考虑降额因子D和环境因子K对失 效率的影响。 非电子产品的工作失效率为：
b K D
目前尚无正式可供查阅的数据手册。
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Reliability Prediction 22
Reliability Prediction
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评分预计法
评分因素 、评分原则
以产品故障率为预计参数，各种因素评分值范围为 1~10，评分越高说明可靠性越差。 复杂度——它是根据组成单元的元部件数量以及 它们组装的难易程度来评定。 技术水平——根据单元目前技术水平的成熟程度 来评定。 工作时间——根据单元工作的时间来评定（前提 是以系统的工作时间为时间基准 ）。 环境条件——根据单元所处的环境来评定。
2
目的、用途
可靠性预计目的与用途
评估系统可靠性，审查是否能达到要求的可靠性指 标。 在方案论证阶段，通过可靠性预计，比较不同方案 的可靠性水平，为最优方案的选择及方案优化提供 依据。 在设计中，通过可靠性预计，发现影响系统可靠性 的主要因素，找出薄弱环节，采取设计措施，提高 系统可靠性。 为可靠性分配奠定基础。
常用的单元可靠性预计方法：
相似产品法 评分预计法 应力分析法 故障率预计法 机械产品可靠性预计法
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Reliability Prediction 6
相似产品法
方法说明
相似产品法就是利用与该产品相似的现有成熟产品 的可靠性数据来估计该产品的可靠性。成熟产品的 可靠性数据主要来源于现场统计和实验室的试验结 果。
编号 型号规格 元器件类别 数量N 质量等级 各π系数
Reliability Prediction
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应力分析法
预计要求
预计依据的选取 预计环境的选取 预计温度的选取 降额系数的选取 质量系数的选取 具体选取原则参见（GJB299）
Reliability Prediction
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Reliability Prediction 14
应力分析法
方法说明
用于产品详细设计阶段的电子元器件失效率预计。 对某种电子元器件在实验室的标准应力与环境条件 下，通过大量的试验，并对其结果统计而得出该种 元器件 的“基本失效率”。 在预计电子元器件工作失效率时，应根据元器件的 质量等级、应力水平、环境条件等因素对基本失效 率进行修正。 电子元器件的应力分析法已有成熟的预计标准和手 册。
Reliability Prediction 19
应力分析法
举例
计算步骤 查GJB/Z 299B-98的表5.1.1.1-4，得成熟系数 πL=1.0 查GJB/Z 299B-98的表5.1.1.1-8，得温度系数 πT=1.35 查GJB/Z 299B-98的表5.1.1.1-12，得电压应力系 数πV=1.0 查GJB/Z 299B-98的表5.1.1.1-15，得电路复杂度 失效率C1=0.074，C2=0.005
系统可靠性预计分类
基本可靠性预计 任务可靠性预计 任务期间不可修系统的任务可靠性预计 任务期间可修系统的任务可靠性预计
Reliability Prediction
27
基本可靠性预计的一般方法
串联模型关系
系统组成单元之间相互独立
RS (t s ) R1 (t1 ) R2 (t 2 ) Rn (t n ) MTBFS RS (t S )dtS
Reliability Prediction
15
应力分析法
失效率模型
晶体管和二极管的失效率计算模型（GJB299）
P b ( E Q R A S c )
2
Reliability Prediction
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应力分析法
应力分析法表格
λb (10-6/h) 工作失效率(10-6/h) λp Nλp
Reliability Prediction
3
分类
根据战术技术中可靠性的定量要求
基本可靠性预计 任务可靠性预计（任务剖面、工作时间及功能特性 等） 不可修产品 可修产品
从产品构成角度分析：
单元可靠性预计 系统可靠性预计
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Reliability Prediction 4
Reliability Prediction
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应力分析法
举例
计算步骤 查GJB/Z 299B-98的表5.1.1.1-28，得封装复 杂度C3=0.083 工作失效率 λP =πQ[C1πTπV+(C2+C3)πE]πL =0.779725(10-6/h)
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Reliability Prediction 21
序号 单元名称 1 2 3 4 5 6 复杂 度 动力装置 5 7 武器 制导装置 10 飞行控制 8 装置 4 机体 辅助动力 6 装置 技术 水平 6 6 10 8 2 5 工作 时间 5 10 5 5 10 5 环境 各单元 各单元评 单元的故障 条件 评分数 分系数 率×10-6 5 750 0.3 85.4 2 840 0.336 95.6 5 2500 1.0 284.5 7 8 5 2240 640 750 0.896 0.256 0.3 254.9 72.8 85.4
系统可靠性预计程序
程序
明确系统定义 明确系统的故障判据 明确系统的工作条件 绘制系统的可靠性框图 建立系统可靠性数学模型 预计各单元的可靠性 根据系统可靠性模型预计基本可靠性或任务可靠性
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Reliability Prediction
5
单元可靠性预计
说明
系统可靠性是各单元可靠性的概率综合 单元可靠性预计是系统可靠性预计的基础 直接预计系统各单元的故障率或可靠度
Reliability Prediction
23
机械产品可靠性预计方法
方法说明
看起来很相似的机械部件，其故障率往往是非常分 散的。 用数据库中已有的统计数据进行预计，其精度是无 法保证的。 目前预计机械产品可靠性尚没有相当于电子产品那 样通用、可接受的方法。 现阶段参考： 《机械设备可靠性预计程序手册》(草案) 《非电子零部件可靠性数据》(NPRD-3)
0
S 1/ MTBFS 各单元均服从指数分布
d i ti / tS
RS (t s ) e 1t1 e iti e ntn e ( 1d1 2d 2 n d n ) ts e
n i 1
i dits
D K1 K2 K3 K4 K5
Reliability Prediction
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系统可靠性预计概念与分类
系统可靠性预计概念
系统可靠性预计是以组成系统的各单元产品的预计 值为基础，根据系统可靠性模型，对系统基本/任务 可靠性进行预计。 系统可靠性预计必须注意时间基准的问题。
Pi = GiQiNi
S P
i 1
n
i
Reliability Prediction
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元件计数法
预计表格 元器件计数法预计表
编号 元器件类别 数量N 质量 等级 质量系数 πQ λG (10-6/h) NλG (10-6/h)
Reliability Prediction
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