产品质量可靠性分析.ppt

08.11.2020
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二.可靠性的尺度
可靠性的特征量
可靠性的特征量包括可靠度,故障率,平均壽命等.
故障率(也稱瞬時故障率)是指產品工作t時刻後的一個單位時間發生故障的 概率,等于產品在t時刻後的一個單位時間(t,t+1)內故障數與在時刻t尚在 工作的產品數的比.
故障率是標志產品可靠性的常用數量特征之一.故障率越低,則可靠性越高, 常用的單位是10-5/小時,即0/00/千小時.對高可靠性的產品有時也用10-9/ 小時作單位,稱為1個非特(FIT)(即FIT=1/MTBF* 103)
產品質量的可靠性 分析
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前言﹕
20世紀60年代﹐從SQC時代進入TQM新時 期的質量管理范疇﹒質量保証作為TQM的一環 已占居重要的地位﹒而可靠性作為QA活動的一 种手段在很多方面得到應用﹒
在60年代後期,質量管理面臨著一個消費者 主義及產品責任的新的時代動向,為順利地沿著 這一方向向前發展,需將可靠性從設計階段全面 導向無缺陷產品階段.
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二.可靠性的尺度
❖ （一）可靠性,維修性和有效性 ❖ 1.可靠性 ❖ 產品可靠性指標與性能指標相輔相成地
保証了產品的使用要求﹐其特征量一般 有可靠度﹐失效率（或故障率）平均壽 命等。平均壽命通常有平均故障間隔時 間和失效前平均工作時間﹐前者適用于 可修復產品﹐后者適用于不可修復產品。
U
08.11.2020 A(t)=
8
U+D
二.可靠性的尺度
可靠性的特征量
1.可靠度R(t)與不可靠度F(t)
將一批產品同時投入試驗,則隨時間t的延續,產品將逐 一發生故障(或失效).如果發生故障就停止試驗,記錄每 個產品發生故障的時間ti,將數據處理一下,可作出故障 頻率直方圖.如圖8-1所示.
當試驗總數N
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可靠性壽命特性
(1)平均壽命
產品的平均壽命需對可修復產品與不可修復產品分開 討論.
1.對于可修復產品,平均壽命是指相鄰兩次故障期的工作 時間的平均值,即平均故障間隔時間,記為MTBF.
2.對于不可修復產品,發生故障即為失效,平均壽命就是指 產品失效前的工作時間的平均值,即平均失效前工作時 間或耐用時間,記為MTTF.
即全概率為1.
0
由可靠度R(t)與不可靠度F(t)的定義知
∫ R(t)= ∞ 1 f(t)dt
∫ F(t)= 1 f0(t)dt
顯然R(t)+F(t)=1,如圖8-3所示
將上述兩積分式還原成微分式,則f(t)與F(t),R(t)的關系為:
f(t) = dF(t) = dR(t)
dt
dtR(t)與F(t)的變化Fra bibliotek如圖8-4所示.
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二.可靠性的尺度
（一）可靠性,維修性和有效性
❖ 3.有效性
❖ 產品有效性指產品在任意時刻能保持有 效工作的能力。它是產品可靠性與維修
性的綜合反映。產品的有效性指標為有
效度A(t),是指可修復產品在某特定時刻
能維持其功能的概率。設定產品因發生
故障而停工的時間為D﹐產品能工作的時
間為U﹐則有效度A(t)為
這兩種平均壽命通常用來描述設備或自動化裝置的可 靠性.例如:國外工業控制用的小型計算機的MTBF 約為 10000小時,大中型計算機的MTBF大于或等于1000小時
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一.可靠性的概念
❖ 可靠性有廣義與狹義兩種解釋。廣義 的可靠性是產品在其整個壽命期內完 成規定功能的能力。這是一種定性的 說法﹐它可以包括狹義的可靠性和維 修性。而狹義的可靠性是指產品在規 定條件下和規定時間內能完成規定功 能的概率。
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一.可靠性的概念
❖ 國家標准《可靠性名詞朮語及其定義》 （GB3187-82）對可靠性的定議是﹕“產 品在規定的條件下和規定的時間內完成 規定功能的能力”。
,時間間隔 t 0時以上故障頻率直
方圖將給出一個光滑的理論外形曲線,稱為故障密度曲
線,如圖8-2所示.
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二.可靠性的尺度
可靠性的特征量
故障密度曲線有指數型,威布爾型,正態型,對數正態型等.圖8-2所示為最常
見的威布爾型曲線.由圖可見∫∞ f(t)dt=1,代表所有產品都發生故障的概率,
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二.可靠性的尺度
（一）可靠性,維修性和有效性
❖ 2.維修性 ❖ 對可修復產品而言﹐產品維修性表示產
品可接受維修的能力﹐包括維護和修理 兩個方面。維護是日常進行的工作﹐目 的是保護產品的可靠性﹔修理是定期或 故障后進行的工作﹐目的是恢復產品的 性能及可靠性。
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故障類型解讀﹕
1﹒第一种形式（圖8-5a）﹕故障發生是隨机的﹐故障 率入(t)為一常數﹒此种故障率呈指數分布﹐在任何時 間的故障發生率都一樣﹐不能預測﹐那么即使更換零 件﹐故障仍是按同樣的概率發生﹐事前更換是無效的 ﹒
2﹒第二种形式（圖8-5b）﹕故障率入(t)隨時間的增加 而減少﹐特點是開始使用時容易發生故障﹐越到后來 ﹐故障就越不容易發生﹐這可以用于經老化選出优質 產品的類型﹒
這里要強調一點﹐因為故障率所表示的是每一時刻t殘 存的產品在其后緊接的一個單位時間內的故障數對t 時刻的殘存產品數的比﹐因此更直觀地反映了每一時 刻的故障情況﹒正因為這樣﹐有人把故障率稱為故障 強度或失效強度﹒
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故障類型
1﹒對于簡單的零件﹐元件﹐器件和材料的故障發生形式﹐其故障 率的形態一般為以下圖中之一
3﹒第三种形式（圖8-5c）﹕其f(t)的分布接近于正態分 布﹒如果能用數字方法的正態分布表現其壽命形態﹐ 則故障集中在平均值+/-3 ơ的時間內發生﹒
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故障類型
2﹒复雜系統是由多個零件（元件﹐器件）构成的設備﹐其故障率 的曲線如下圖所示﹒它的形狀近似浴盆﹐稱為“浴盆曲線“﹕
❖ 產品喪失規定功能的情況稱作失效﹐對 可修復產品通常也稱為故障。
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一.可靠性的概念
❖ 如果產品一旦失效﹐由于產品不能修理 或不值得修理﹐從而導致此產品不能再 修復使用﹐則這種產品稱為不可修復產 品。如照明燈管﹐齒輪﹐電容等﹒
❖ 如果產品一旦失效﹐經過适當修理﹐此 產品仍可繼續使用﹐則這种產品稱為可 修复產品﹒如煤礦的采礦机﹐支架等﹒