新仪器与系统可靠性 教学课件 康瑞清 05
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可靠性系统工程PPT
历程对比
12
国内外对比
全系统 全寿命管理
【国内】可靠性系统工程管理 【国外】可靠性维修性管理，追求最佳性能
研制程序 管理
【国内】 研制程序建立与改革 【国外】 研制程序建立与改革
生产过程 管理
【国内】 测绘仿制的符合性检验、质量检验、过程控制 【国外】 质量检验、过程控制
1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010
历程对比
13
课程提纲
背景概述 概念内涵 历程对比 实施要素 应用模式 能力评价 发展展望
14
可靠性系统工程实施要素
RSE RSE
RSE组织形式
RSE指标需求
RSE专业队伍
指导
规 范 指 南
协调
牵引
运用
RSE技术集成
监督
约束
工
作
流
支撑
程
RSE过程控制
RSE数据信息
实施要素
易维修
维修可达/拆卸便利
好保障
保障资源全（设备、设施、人力人员、备件） 保障规模小（压缩保障资源品种、数量） 保障效率高（综合测试设备、保障信息系统）
要安全
实施要素
17
组织形式 Organization
质量部门主导的可靠性组织结构
所长 / 总经理
~ ~
研发与生产副总
工程部门
电子设计
• 电路图分析、设计及组 织应用
• 配线及电缆硬度 • 测试设备
质量管理副总
质量部门
可靠性专业
• 可靠性需求、分析及元 器件选择
• 设计及验证 • 设计评审
机械设计
可靠性基础PPT学习教案
协调设计参数及性能指标，以求得合理的 提高产品的可靠度；
比较不同的设计方案的特点及可靠度，以 选出最佳的设计方案；
发现影响产品可靠性的主要因素，找出薄 弱环节，以采取必要的措施，降低产品的 失效率，提高其可靠度。
第29页/共42页
二、可靠性分配
可靠性分配是将规定的系统可靠度合理地 细分给系统中每个单元的一种方法。
tr称为可靠寿命，即R(tr)=r
➢ 当产品寿命分布服从指数分布时，即 即得tr =-lnr/λ
R(tr)==r
➢ 可靠度r=0.5时的产品寿命称为中位寿命。
➢ 当产品寿命服从指数分布时，得：
t0.5＝ -ln0.5/λ=0.693/λ ➢ 指数分布寿命中，当产品寿命等于平均寿命时，可靠度
R=e-1=0.37，此时的寿命称为特征寿命。在此特殊情况下， 平均寿命与特征寿命相等。
可靠性基础
会计学
1
第一节 可靠性的基本概念
可靠性：产品在规定的条件下和规定的时间区 间内完成规定功能的能力
GB/T3187-1994《可靠性、维修性术语》
➢广义的可靠性：产品在其整个寿命周期内完成规 定功能的能力，它包括狭义可靠性和维修性； ➢狭义可靠性：产品在某一规定时间内发生失效的 难易程度。
第1页/共42页
一个产品的可靠性受三个“规定”的限制 ：
➢因使用产品的条件不同，可靠性水平有很大差异； ➢规定时间长短不同，其可靠性也不同 ； ➢因规定的产品功能判据不同，将得到不同的可靠性 评定结果 。
第2页/共42页
第二节 可靠性特征量
不可修复产品的寿命：发生失效前的实际工作 时间；
可修复产品的寿命：相邻两次故障间的工作时 间，此时也称为无故障工作时间。
一研究系统的可靠性的目的第22页共42页二系统的结构模型二系统的结构模型串联模型串联模型并联模型并联模型混联模型混联模型kn表决系统模表决系统模贮备系统模型贮备系统模型第23页共42页11串联模型串联模型第24页共42页33混合系统混合系统第25页共42页三系统可靠度计算三系统可靠度计算11串联系统串联系统要使系统s的正常工作事件发生就必须使各分系统的正常工作事件为第i分系统的可靠度
比较不同的设计方案的特点及可靠度，以 选出最佳的设计方案；
发现影响产品可靠性的主要因素，找出薄 弱环节，以采取必要的措施，降低产品的 失效率，提高其可靠度。
第29页/共42页
二、可靠性分配
可靠性分配是将规定的系统可靠度合理地 细分给系统中每个单元的一种方法。
tr称为可靠寿命，即R(tr)=r
➢ 当产品寿命分布服从指数分布时，即 即得tr =-lnr/λ
R(tr)==r
➢ 可靠度r=0.5时的产品寿命称为中位寿命。
➢ 当产品寿命服从指数分布时，得：
t0.5＝ -ln0.5/λ=0.693/λ ➢ 指数分布寿命中，当产品寿命等于平均寿命时，可靠度
R=e-1=0.37，此时的寿命称为特征寿命。在此特殊情况下， 平均寿命与特征寿命相等。
可靠性基础
会计学
1
第一节 可靠性的基本概念
可靠性：产品在规定的条件下和规定的时间区 间内完成规定功能的能力
GB/T3187-1994《可靠性、维修性术语》
➢广义的可靠性：产品在其整个寿命周期内完成规 定功能的能力，它包括狭义可靠性和维修性； ➢狭义可靠性：产品在某一规定时间内发生失效的 难易程度。
第1页/共42页
一个产品的可靠性受三个“规定”的限制 ：
➢因使用产品的条件不同，可靠性水平有很大差异； ➢规定时间长短不同，其可靠性也不同 ； ➢因规定的产品功能判据不同，将得到不同的可靠性 评定结果 。
第2页/共42页
第二节 可靠性特征量
不可修复产品的寿命：发生失效前的实际工作 时间；
可修复产品的寿命：相邻两次故障间的工作时 间，此时也称为无故障工作时间。
一研究系统的可靠性的目的第22页共42页二系统的结构模型二系统的结构模型串联模型串联模型并联模型并联模型混联模型混联模型kn表决系统模表决系统模贮备系统模型贮备系统模型第23页共42页11串联模型串联模型第24页共42页33混合系统混合系统第25页共42页三系统可靠度计算三系统可靠度计算11串联系统串联系统要使系统s的正常工作事件发生就必须使各分系统的正常工作事件为第i分系统的可靠度
精品课件-电子设备可靠性工程-第5章
平均修复时间 MTTR 为产品修复时间的平均值，即
MTTR 0 tg(t)dt
当维修分布是指数分布时，即
（5-8）
Gt 1 et 常数 0
则有
MTTR 1
即在指数分布时，MTTR 和修复率 互为倒数。
在工程上，修复率的估计量 ˆ t 为
t
n
t
N s t
（5-9）
第5章 可维修系统的可靠性
第5章 可维修系统的可靠性
x
dx
（5-6）
与瞬时修复率相对应，产品从 t 0 起进行修理，在时刻 t 处于修理状态，在 t 时
间内修复的概率称为平均修复率，记为 t ：
t 1 Pt t t t
t
1 Pt t t t P t
1 Gt t Gt t 1 Gt
（5-7）
第5章 可维修系统的可靠性
4）平均修复时间
间内，按照规定的程序和方法进行维修时，保持或恢复到规定状 态的概率。
第5章 可维修系统的可靠性
维修度 Gt 是维修时间的递增函数， G0 0,G 1。
Gt 也可以表示为
Gt lim nt
N N 式中： N ——送修的产品总数；
(5-2)
nt ——时间 t 内完成维修的产品数。
在工程实践中，维修度用试验或统计数据来求得， 为
第5章 可维修系统的可靠性 第5章 可维修系统的可靠性
5.1 维修性的确定及指标的确定 5.2 马尔可夫随机过程 5.3 维修系统的可靠性计算
第5章 可维修系统的可靠性 5.1 维修性的确定及指标的确定
5.1.1 维修性要求 对产品维修性的基本要求应包括维修性定性要求和维
修性定量要求。维修性定性要求是描述定量指标的必要条件， 而定量指标是在定性要求的约束下实现的。通常在设计之前就 应明确定性和定量要求，将定性要求转化为设计准则，按定量 要求确定选用参数和指标。
《可靠性试验》PPT课件
2021/2/15
Reliability Text
26
可靠性增长试验的效益
2021/2/15
Reliability Text
27
可靠性增长试验的效益
2021/2/15
Reliability Text
28
可靠性增长的数学模型
定义： 是一个数学式，描述了产品在可靠性增长试验过程中产品
可靠性的增长规律或总趋势 目的： 1、使可靠性增长做到有计划（试验时间和增长速度） 2、能动态评估当前的可靠性水平 3、能预测将来的可靠性水平 种类，近十种： 图分析法——杜安（Duane）模型：简单易于理解 统计分析法——AMSAA模型：坚实的统计学基础
2021/2/15
Reliability Text
34
加速寿命试验（ALT）
1、用加大应力，而又不改变故障机理的办法，使产品的故障发生得到加速， 称之为ALT；
2、根据ALT结果可以外推正常使用条件下的产品寿命； 3、尤其对于长寿命、高可靠产品，只能ALT
2021/2/15
Reliability Text
2021/2/15
Reliability Text
5
可靠性试验的分类
现场（外场）可靠性试验
在使用现场实际使用状态下进行的可靠性试验
优点： ①可获得产品的使用可靠性； ②真实的使用条件(包括环境条件、工作条件、使用维护条件）； ③费用小； ④子样大； 缺点： ①数据收集和分析较困难，信息丢失多、数据准确性和完整性差； ②不能严格控制试验条件，随机性大； ③试验（故障）再现的可能性低； ④组织管理工作复杂。
35
五、可靠性试验的实施
可靠性试验的实施要素 1、试验条件 2、故障和故障判据 3、剖面（寿命、任务、环境、试验） 4、可靠性试验大纲（计划） 5、可靠性试验标准 6、……
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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概况三
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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
《系统可靠性分析》PPT课件
d t
0
假设n(t)表示t时刻失效的产品数，△n(t)表示在(t, t+△t)时间内失效的产品数。
累 积 失 效 概 率 为 ： F ˆ(t)= 到 t时 试 刻 验 失 产 效 品 的 总 产 数 品 数 = n N (t)
失效概率密度为:
3、失效率
(1)失效率定义
失效率(瞬时失效率)是：“工作到t时刻尚未 失效的产品，在该时刻t后的单位时间内发生失效 的概率”，也称为失效率函数，记为λ(t)。由失 效率的定义可知，在t时刻完好的产品，在(t， t+△t)时间内失效的概率为：
5、寿命方差与标准差
平均寿命能够说明一批产品寿命的平均 水平，而寿命方差和寿命标准差则能够反映 产品寿命的离散程度。产品寿命方差的定义 为：
2 ( t -) 2f(t)d t t2f(t)d t2
0
0
如果n个产品抽样测试的寿命分别为t1，t2，…， tn，产品寿命平均值与方差分别为：
可修产品平均寿命MTBF估计值为：
MTTF
1
n
nj
tij
N i1 j1
式中：N为测试产品所有的故障数； ni为第i个测试产品的故障数；
如果仅考虑首次失效 前的一段工作时间，
tij为第i个产品第j-1次故障到第j次故障 的工作时间，单位为h。
两者平均寿命θ估
计值为：
所 有 产 总 品 的 总 故 的 障 工 数 作 时 间 N 1iN 1ti
P(t)=P(T>t) P(t)具有下面三条性质： (1)P(t)为时间的递减函数； (2)0≤ P(t) ≤ 1； (3)P(t=0)=1；P(t=∞)=0 系统或设备的可靠性是一个与时间有密切关系的 量，使用时间越长，系统越不可靠。
系统的可靠性与可靠度分析解析ppt课件
A1 原料1
R11
R121 R122
R13
A2 原料2
R21
R22
R231 R232
A1 原料1
R11
R12
R13
A2 原料2
R21
R22
R23
R41 R3
R42
R3
R4
产品 产品
原料
R1
R2
R3
R4
产品
求取全流程可靠度Rsys
n
R并sys 1 (1 Rj ) j 1
解：Rsys=ΠRj=R1R2R3R4
急性硫化氢中毒作业系统统计
序号
作业系统
1
巡检/操作
2
检修
3
吹扫/清油
4
装瓶
5
管线脱水
6
排污
7
检尺
8
其它
构成比（%） 23.13 17.16 14.18 11.94 11.19 8.2 6.72 7.46
目前已确认的主要职业致癌物及生产过程
致癌物 4-氨基联苯 砷及其化合物
石棉
苯 联苯胺 铍及其化合物 N-N-双（2-氯乙基）-2-萘氨 氯甲甲醚，双氯甲醚 镉及其化合物
化工系统一般是有序的串联结构形式。为了确保系统有较高的 可靠性，由上述分析式可见，在工艺流程的设计上应力求设备 少，流程简单，单个设备的可靠度高；并应考虑在可靠性低的 卡脖环节考虑配置并联设备，如果由经济合理性上进行分析， 经济合理时应予以并联备用设备。这是化工系统过程设计可靠 性设计的一般原则。
生产框图及等效图
紫外线辐射 氯乙烯 木尘
肺 皮肤、阴囊、肺、膀胱
皮肤、阴囊、肺、膀胱 血液
皮肤、阴囊、肺 肺
智能仪器可靠性和抗干扰技术31页PPT
二、软件可靠性设计 （一）软件的可靠性模型 ▲时间模型
•可靠性增长模型
•公理模型
▲数据模型
E e i:i 1 ,2 ,,n
E e e i: e j E 且 F '( e j) F ( e j)
P1 Ee/ E
R1i
0
1
如果 F'(ei)F(ei)
第一节 可靠性概述
一、可靠性的基本概念
➢可靠率是指在规定条件下和规定时间内智能仪器 完成所规定任务的成功率。
R(t)= S(t)/N
➢失效率也称瞬时失效率或称故障率，是指智能仪 器运行到t时刻后单位时间内发生故障的智能仪器 台数与t时刻完好智能仪器台数之比。
λ(t)= N[R(t)-R(t+Δt)]/ NR(t)• Δt
1)固有噪声源 2)人为噪声源 3)自然噪声源和放电噪声
▪从干扰的表现形式分类
1)规则干扰 2)不规则干扰 3)随机干扰
▪从干扰出现的区域分类
1)内部干扰 2)外部干扰
▪从干扰对电路作用的形式分类
1)差模干扰 2)共模干扰 3)共模干扰抑制比
三、噪声形成干扰作用的三要素
噪声源形成干扰必需同时具备三个要素，即噪声源、 有对噪声敏感的接收电路和两者之间的耦合通道。三要 素之间联系如下图所示。
噪声源
耦合通道
接收电路
四、噪声的耦合方式
◆ 电容性耦合
UN
jCmZi 1jCmZi
En
UNjCmZiEN
◆ 互感耦合
UN jMNI
A Cm
～ EN
B
Zi
UN
M
IN
UN
◆ 共阻抗耦合
•电源内阻抗的共阻抗耦合