寿命周期可靠性技术简介

设备全生命周期管理制度

设备全生命周期管理制度 1.目的 传统的设备管理主要侧重于设备的维修阶段，具有相当的局限性。现代意义上的设备管理贯穿于设备的规划、设计、制造、选型。购置、安装、使用、检测、维修、改造以及拆除报废。为了规范公司的设备管理，以设备可靠性的角度为出发点，降低设备故障率，使设备稳定可靠地运行，从而保障生产地顺利进行，本厂依据《企业安全生产标准化基本规范》以及相关设备管理经验，特制订本制度。 2.范围 本制度适用于本厂所属各部室、车间、班组。 3.内容 设备的全生命周期包含三个方面：一是在三维空间上的全生命周期管理；二是突出在浴盆曲线上不同阶段的不同管理特色；三是全生命周期的费用管理。本制度以安全生产的角度着重规定三维空间管理、设备的阶段性管理、设备的浴盆曲线管理和全生命周期闭环管理。 3.1 三维空间管理 三维空间上的全生命管理涉及空间维、资源维和功能维，加上全生命周期本身的时间维，就形成四维系统， 空间维即从生产环境、车间、生产线、设备、总成（部件），直到零件，由表及里，步步深入，涉及空间维上的各个要素。 资源维是涉及与设备相关各种资源，包含信息、人力、材料、备件、动力能源、水、气、汽等要素，这都是设备和管理上不可或缺的

资源要素。 功能维指管理功能，即计划、组织、实施、控制、评价、反馈等内容，这也是广义的PDCA循环过程。从这种意义上说，设备管理是典型的系统工程。 因而，三维空间管理需要部门车间的负责人和设备操作人员做到以下几个方面： 3.1.1 车间生产环境应保持整洁，无大面积积水、积料，落实“5S”。 3.1.2 生产设备应做到“定置管理”，用统一定制线明确。 3.1.3 生产设备应标明设备责任人，设备的责任人负责对设备进行日常维护、检修。 3.1.4 采购设备时采购部和部门车间设备部门对设备信息进行评估研究，符合生产作业需求的方予以采购。 3.1.5 设备的相关操作人员须熟练设备操作规程并进行岗位培训，合格后持证上岗。 3.1.6 设备系统的燃油、润滑油、冷却水和空气要定期进行“滤清处理”，有效控制设备性能劣化。 3.1.7 部门负责人须根据操作人员对设备的运行情况记录做出相应的设备安全运行评价，采取措施延缓设备的老化，保证运行的安全性。操作人员在设备新的运行系统下须及时反馈设备操作及设备运行状态。 3.2 阶段性管理 设备的极端性管理是设备全生命周期管理中的主要内容，贯穿于

可靠性与优化设计

可靠性与优化设计 【摘要】 改革开放为我国的机械工程制造业带来了良好的发展机遇，经过三多年的努力，机械工程制造业已经取得了很大的发展成果，成为国民经济中重要的支柱。在机械工程制造业当中，对其进行的可靠性优化设计具有非常重要的作用。本文就机械工程中的可靠性优化设计问题进行了探讨，以供参考。 【关键词】 机械工程;可靠性;优化设计 1、前言 当今社会，科学技术飞速发展，人们不仅对多功能产品有强烈的需求，也需要多功能产品可以实现其应具备的功能。产品的可靠性优化设计是以产品功能的可靠性使用为目的而应运而生的产物，从产生开始到现在，已经得到了迅速的发展与广泛地使用[1]。在进行机械工程的产品设计时，将可靠性理论与技术应用于其中，并根据需要与可能，将产品的可靠性使用作为优先考虑的设计准则；在满足时间、费用及性能的基础上，让设计出的机械工程产品符合可靠性的要求。可靠性的设计问题在涉及传统的设计技术的同时，也与价值工程、系统工程、环境工程及质量控制工程等有着密切的关系。因此，可靠性设计是多学科与多技术相互交叉融合的一种新兴技术。

2、机械工程产品的可靠性优化设计现状分析 由于我国的特殊历史原因，机械工程制造业与西方发达国家机械制造业相比，显得相对落后，尤其是在可靠性设计的研究方面更是显得滞后。直到二世纪八年代，我国在机械工程的可靠性研究才取得了一些初步的成效，在某些个别的行业还成立了专门从事可靠性优化设计研究的组织与团体，并为社会培养了大批的可靠性优化设计研究的技术人才，制定出了整套可靠性优化设计的规范标准[2]。从总体上来看，过去的可靠性优化设计研究比较偏重于理论，但在生产实践中，对于理论的应用则是比较少，就这一点而言，与制造业相对较为发达的国家相比较，存在着许多不足之处。 3、可靠性优化设计在机械工程中的应用 机械工程产品的可靠性优化设计在产品的生产与使用周期的各环节都起着重要作用。这些环节主要有产品的设计、制造、使用及售后维修等。以下就机械工程产品的设计、制造及使用三个环节展开讨论可靠性优化设计问题。 机械工程产品设计环节可靠性优化设计 机械工程产品的设计主要包括装配整体设计与零件组装设计。对机械产品进行可靠性优化设计时，可以将其当作一个整体，设计的方法主要有两种，第一种方法为：先大致了解机械的完整系统，并分析组成整体的零部件具有多大程度的可靠性，据此推断出整体具有多大程度的可靠性；这种方法即为预测整体设

电机的寿命和可靠性

电机的寿命和可靠性标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]

电机的寿命和可靠性 绝缘——影响寿命和可靠性的关键因素 在国民经济和社会生活领域里，电机已经得到了越来越广泛的应用，电机的寿命及使用可靠性也越来越被人们所关注。在正常使用的条件下，电机的寿命一般定义为10——15年。传统的观念认为，影响电机寿命的主要因素是绝缘的老化，因此绝缘结构的确定、绝缘材料的选用，就成为电机设计制造的首要任务之一。 绝缘系统的选择主要取决于电机的电压等级和耐温要求，而同一等级使用哪一种绝缘材料，则要综合考虑其耐温要求，机械性能，电气性能及使用工艺性能等因素后最终选定。 电机对地绝缘（亦称主绝缘）的等级决定了电机的绝缘等级，一台电机上可以按不同部位的发热状况和使用要求，来选用不同等级的绝缘材料，而不必规定一台电机上所有的部位必须选用同一等级的绝缘材料。 微电机常用电气绝缘材料的耐热等级和允许的极限使用温度见下表： 表1

电机各导电部件由于电位不同，因此须用绝缘材料将其分隔开。按使用部位及功能的不同，常分为以下几种： 1、对地绝缘：指电机带电部位与接地部位（如铁芯、机壳、轴等）之间隔开所用的绝缘，为环氧粉沫涂敷，DMD纤维纸，聚酯薄膜纸，尼龙一体成型槽绝缘等。 2、匝间绝缘：指一个多匝绕成的线圈，电位不同相邻匝间的绝缘，微电机中一般是漆包线本身的外包漆作为匝间绝缘。 3、层间绝缘：指电枢线圈在槽内或端部上下层之间分隔开所用的绝缘，微电机中常用漆包线本身的外包漆作为层间绝缘。 4、相间绝缘：指放置于同一部位的电位不等的几种线圈之间隔离所用的绝缘，如交流电机不同相（A、B、C相）之间，不同激磁方式直流电机的激磁绕组（串激、复激、他激）及不同转速档（高速、中速、低速）各激磁线圈之间所用的绝缘。

机械零件的可靠性优化设计

题目：机械零件的可靠性优化设计 课程名称：现代设计理论与方法 机械零件 自从出现机械，就有了相应的机械零件。随着机械工业的发展，新的设计理论和方法、新材料、新工艺的出现，机械零件进入了新的发展阶段。有限元法、断裂力学、弹性流体动压润滑、优化设计、可靠性设计、计算机辅助设计（CAD）、系统分析和设计方法学等理论，已逐渐用于机械零件的研究和设计。更好地实现多种学科的综合，实现宏观与微观相结合，探求新的原理和结构，更多地采用动态设计和精确设计，更有效地利用电子计算机，进一步发展设计理论和方法，是这一学科发展的重要趋向。 机械零件是指直接加工而不经过装配的机器组成单元。机械零件是机械产品或系统的基础，机械产品由若干零件和部件组成。按照零件的应用范围，可将零件分为通用零件和专用零件二类。通用的机械零件包括齿轮、弹簧、轴、滚动轴承、滑动轴承、联轴器、离合器等。 机械零件设计就是确定零件的材料、结构和尺寸参数，使零件满足有关设计和性能方面的要求。机械零件除一般要满足强度、刚度、寿命、稳定性、公差等级等方面的设计性能要求，还要满足材料成本、加工费用等方面的经济性要求。 机械零件优化设计概述 进行机械零件的设计，一般需要确定零件的计算载荷、计算准则及零件尺寸参数。零件计算载荷和计算准则的确定，应当依据机械产品的总体设计方案对零件的工作要求进行载荷等方面的详细分析，在此基础上建立零件的力学模型，考虑影响载荷的各项因素和必要的安全系数，确定零件的计算载荷;对零件工作过程可能出现的失效形式进行分析，确定零件设计或校核计算准则。零件材料和参数的确定，应当依据零件的工作性质和要求，选准适合于零件工作状况的材料;分析零件的应力或变形，根据有关计算准则，计算确定零件的主要尺寸参数，并进行参数的标准化。 所谓机械零件优化设计是将零件设计问题描述为数学优化模型，采用优化方法求解一组零件设计参数。机械零件设计中包含了许多优化问题，例如零件设计方案的优选问题、零件尺寸参数优化问题、零件设计性能优化问题等。国内机械设计领域技术人员针对齿轮、弹簧、滚动轴承、滑动轴承、联轴器、离合器等零件优化设计问题开展了大量的工作，解决了齿轮传动比优化分配、各种齿轮参数优化、各种齿轮减速器优化设计、各种齿轮传动的可靠性优化、齿轮传动和减速

电力变压器可靠性分析及其寿命评估 王鹏

电力变压器可靠性分析及其寿命评估王鹏 发表时间：2019-06-04T15:59:53.327Z 来源：《电力设备》2019年第2期作者：王鹏路辉[导读] 摘要:随着我国西电东运和全国网络和特高压项目的推广,电网安全稳定运行也将面临更大的挑战。 (国网廊坊供电公司廊坊市 065000) 摘要:随着我国西电东运和全国网络和特高压项目的推广,电网安全稳定运行也将面临更大的挑战。近年来电力变压器的可靠运行逐渐成为了国内外学者的研究重点。随着变压器电压等级的提高,其发生故障给系统带来的损失越来越大。为了提升变压器的可靠性,有效地延长电力设备的使用寿命,让投资和回报有一个最佳的平衡,需要对其进行全面的准确的可靠性评估。因此,如何科学地评估其寿命,保证超期服役的电力设备安全运行是个亟待解决的问题。本文简述了电力变压寿命分析评估方法,分析了影响电力变压器寿命的因素,探讨了阻止电力变压器加速老化的对策及大型变压器寿命管理的方法。 关键词:变压器可靠性使用寿命防护措施 一、影响变压器可靠运行的因素 1.变压器铁芯故障 在正常情况下，变压器铁芯只有一个接地点，以限制流过铁心和铁心点的电流。当磁芯未在多点接地或接地时,会导致磁芯发生故障,导致变压器过热,影响变压器的正常运行。当发生芯子故障时，相邻硅钢片之间的绝缘漆膜烧坏。在严重的情况下，磁芯可能会过热和放电，从而在电压发生器内部产生可燃气体，这可能导致变压器开关跳闸中的电源故障。 2.变压器导电回路故障 如果变压器接头焊接不良，从物理角度来看，导电回路的横截面积相应减小，从而局部电阻增加。根据功率损耗的计算方法：功率=电流的平方×截面电阻，当正常电流通过时，由于截面积的增加，功率损耗会增加，变压器接头处的温度变得过高，从而加速了接头。机械变形和氧化腐蚀，接头处的电阻不断增加，使循环往复运动，最终烧毁变压器的绝缘层，导致电源故障。 3.变压器绕组绝缘损坏故障 当变压器绕组绝缘损坏变压器，变压器自身的绕组和匝间绝缘，以及一些金属绝缘等，如果有绝缘损坏，就会导致绕组短路，即在绕组内部形成闭合电流回路。当大电流通过时，绕组产生额外的热量和损耗，这导致变压器的稳定异常。变压器的三相电压输出未达到平衡,运行噪音增加。绕组的短路主要是由于绕组线圈在短距离电力作用下的位移，导致绝缘磨损引起的短路;绝缘材料在运行过程中自然老化或在局部高温下破裂;导线的质量差,绕组的绕组不适合压接和卷绕过程,金属材料进入损坏的绝缘层。 4.变压器漏磁故障 变压器铁心产生的磁通称为主磁通。在正常情况下,铁芯产生的额定主磁通量不饱和。当复杂电流流入变压器时,绕组将会泄漏。助焊剂现象。主磁通穿过铁磁材料,漏磁通穿过绕组周围的空间。当漏磁通过某些金属部件时，会产生涡流，从而产生热量。变压器的容量与负载电流成比例，并且变压器的容量增加。它容易发生热故障。通常,燃料箱的温度最接近绕组或导体。 5.散热条件差 当变压器在高温环境下长时间运行，或变压器周围有热源时，房间内的通风散热措施不好，建筑物与变压器之间的散热距离太大关闭，变压器产生的热量不能及时。消散到空气中，导致变压器的温度上升，绕组电阻变大，然后变压器会产生更多的热量，导致变压器的温度异常。 6.变压器冷却系统异常 运行中的变压器产生通过变压器自己冷却油或散热器传递到周围环境的热量一定的数量。当变压器冷却器油泵损坏，风扇马达被损坏，灰尘和其它碎屑附着在热管中，油循环路径被阻挡，油流量减小，并且变压器的散热受到影响，从而导致在增加了变压器的温度。在停电的情况下,冷却系统停止工作,这将导致变压器的温度持续升高,导致变压器烧坏。 二、变压器运行中的防护措施 1.加强对油温及绕组温度的监测,根据监测结果及时调整负荷状态。要防止或减少变压器在过负荷状态下运行,因为它是以牺牲寿命为代价的,尤其是热点温度高达160℃的短期急救过负荷运行,对变压器绝缘寿命危害极大。必须过负荷运行时,要严格执行变压器厂家提供的过负荷能力表,不能超越。 2.加强对线路的巡视,防止发生变压器出口突发性短路,尤其要防止外界偶然因素和环境因素造成的突发性短路。科学设置继电器保护整定值,短路时能快速切断故障电流,减小短路电流对变压器的冲击。 3.加强变压器的常规电气测试,如测试绕组直流电阻,比率,空载电流,空载损耗,局部放电,铁芯绝缘电阻和接地电流,并综合分析各种电气测试数据及时。事先判断错误。加强变压器在线诊断,例如对变压器进行局部放电的在线测量、绝缘油的在线色谱分析和油中微水分析。通过对变压器局放和油中气体含量的色谱分析、微水分析及时发现变压器异常,及早发现故障。必要时还可以进行油中糠醛含量和绝缘纸聚合度的测量,来判断绝缘的老化程度。 4.密封件属于低值易耗品,建议在变压器每次检修时更换所有的密封件,加强变压器的密封性。 四、大型变压器寿命管理的方法 变压器寿命管理的核心是确定绝缘寿命的状态。除了防止变压器绝缘老化的措施外,还应建立一系列检查系统和检查系统,以确保变压器的安全运行。 1.预警系统大型变压器在线监测系统（氢气，局部放电和绝缘的在线监测）可以预先发现变压器操作期间异常的条件。在线监测与专家系统相结合预测变压器的绝缘和在变压器发芽的初始阶段发现异常情况。 2.现场诊断现场诊断是确定变压器绝缘强度的一种方法。现场诊断和趋势分析的结合是最重要的检测手段,能及时检测变压器的过热、局部放电、电介质劣化、线圈位移等。有下列检测项目: a)局部放电测量。当变压器出现异常或油色谱仪中出现C2H2时,应对变压器进行现场局部放电测量。超声定位仪可以定位局部放电部位。 b)定期测量油温和盘管温度。通过查明变压器是否过载或部分过热,可以进行更详细的诊断。 c)油的色谱分析。通过色谱分析变压器油中的气体含量,及时发现变压器异常。d)测量油中的糠醛含量。它可以判断变压器的老化程度。当色谱分析中的CO或CO2含量很高时,应进行此测量。 e)绝缘油的微水分析。

产品寿命可靠性测试

产品寿命可靠性测试方法 概念： ?平均失效时间: MTBF ( Mean Ti me bet ween Fai l ur es )，就是失效率的倒数，试验求得的MTBF设为θ，是相当于产品总运作时间除以总失效的次数。 ??平均失效时间的最低接收值( θ1) : Mi ni mum Accept abl e Mean Ti me Bet ween Fai l ur es , 是根据能够容忍错误接收产品的特定风险而决定出。 规定的平均失效时间( θ0) : Speci f i ed Mean Ti me Bet ween Fai l ur e,是一种在规格书上所订定的MTBF值此值是用平均失效时间的最低接收值θ1乘上判别比率( Di scr i mi nat i on Rat i o) θ0/ θ1而得。它是用来限制生产者的冒险率( α)。 ??判别比率( θ0/ θ1) : Di scr i mi nat i on Rat i o,是规定的平均失效时间与平均失效时间的最低 接收值之比，也即是在可靠性试验下，可视为合格之最坏的可靠性特性值的界限值与尽可 能视为不合格之可靠性的特性值的界限值之比。 风险( Deci si on Ri sks) : ( 1)消费者的风险( Consumer’s Deci si on Ri sk: β) :消费者接收较差的MTBF( θ1)的机率称之为消费者的风险。 ( 2)生产者的风险( Pr oducer’s Deci si on Ri sk: α) :拒绝接收产品的真实MTBF为θ0之机率称之为生产者的风险。 1.寿命可靠性验证试验( Demonst r at i on Test ) 该试验适用于DMT/ PMT验证时期的产品可靠性测试，建议采用一次抽样可靠性试验( Sequent i al Rel i abi l i t y Test i ng)。 一次抽样可靠性测试设计及评估方法： ??首先确认产品Spec.规定的MTBF值及信赖度水平( 1- α) 依照下列公式与测试计划给予的时间要求确定测试样品的数量及测试时间 MTBF Cal cul at i on For mul a 2×T MTBF= χ 2 α ( ,2R+ 2) T = Tot al Power On Ti me, R = Tot al Fai l ur e number ; α = 1?confidence= 1?0.9 Ref er ence Tabl e: Conf i dence Level Fai l ur e Q’t y 90% 10% χ 2(α,2R+ 2) χ 2(α,2R+ 2) 0 1 2 3 4 4. 6 7. 78 10. 6 13. 4 16 0. 21 1. 07 2. 21 3. 49 4. 87

实现机械工程的可靠性优化设计

实现机械工程的可靠性 优化设计 集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-

实现机械工程的可靠性优化设计自改革开放之后，中国的工程机械行业得到了前所未有的发展，经过30多年的不懈努力，机械工程制造业取得了巨大的发展成果，在国民经济中占有很大的比重。在机械工程行业里面，对其可靠性进行优化设计是十分必要的。在本文中，深入探讨了工程机械可靠性优化设计中的问题，以便参考。 现代社会，科学技术的发展已不可同日而语，人们不仅对多功能产品的强烈需求，还希望多功能产品的各项能力非常突出。以提高产品的功能可靠性为目的，促使了产品产品的可靠性优化设计应运而生，从其概念的产生到如今，得到了迅速发展和广泛使用。在开展工程机械产品的设计时，需要把可靠性理论和技术融合起来，并依据具体的要求，可以优先考虑产品的可靠性;在延误开发时间，增加成本和性能的前提下，使工程机械产品的设计尽量满足可靠性的要求。由于可靠性设计是一个跨多学科，多技术的新兴技术，所以可靠性的设计涉及诸多问题。 1.机械工程设计的可靠性常用方法 1.1.鲁棒设计方法

这种设计方法主要是降低产品的敏感性。使产品的性能不会因为制造期间在变异或是使用环境的变化而变得不稳定，并且让产品在额定的使用期限内，不会因为产品的结构发生变化，参数变动，系统老化等问题而影响到工作的设计方法。该方法是基于统计分析为基础由日本的机械设计师田口玄一提出的，它根据产品的可用性对用户造成多大的经济损失来判断设计的可靠，这是它的基本原理，其中的损失通常是可靠的用户流失的可用性正比于产品的功能和目标，简单而言就是损失越多说明偏差越大，从侧面反映出产品的质量不过关，减小偏差则是提高产品质量的有效办法，大多是通过严格控制材料和生产工艺，以达到最大限度地减少错误的目的。然而，这种方法的缺点同样十分明显，经费相对昂贵以及技术太过复杂，难以完成。经过人们不断的摸索和实验，提高自身的抗干扰能力已成为此方法的主要途径，此方法的途径也非常的多，它是将很多的办法融合起来。良好的机械强度会比较高增强产品的可靠性。 1.2.降额设计 这个方法是当产品工作时其零件所受的应力都在其额定范围之内，为了达到降低应力的目的可以使零部件的所承受的应力降低或是提高零部件的质量。根据大量的工程实践表明，机械故障率非常低的产品其机械零件都是在低于其设定的工作压力之下进行工作的，而可靠性也随之升高。为了找到最好的降额办法，就需要不断的进行反复的实验。这是就

产品全生命周期管理规范

产品全生命周期管理规范 编制/日期 审核/日期 批准/日期

修订履历 序号修订日期版本修订说明修订审核批准1 2014.10.24 A/0 新制

1.目的 规范产品策划立项、研发、生产、推广销售及退市停产全生命周期的管理工作，使我司产品更能满足客户需求，适应市场竞争。 2.适用范围： 适用于公司产品全生命周期管理。 3.定义 3.1产品全生命周期管理：是指从对客户需求识别开始到产品停产退市整个过程的管理。 3.2 EOL:产品生命周期终结，指一款产品经过导入期，成长期，成熟期，衰退期后，终止此产品的规划、研发、 生产、销售等各项产品活动。 4.职责 4.1产品经理 4.1.1识别市场端的业务需求，协助销售经理编制《业务建议书》。 4.1.2主导编制《立项报告》并受控，产品设计过程中跟进设计与样机测试。 4.1.3在产品接近退市期时主导产品的停产，根据实际情况确立合适的替代方案。对产品的整个生命周期及经营 状况负责。 4.2研发总监 4.2.1参与产品可行性分析，对研发周期、成本给出评估结果。 4.2.2结合技术发展需要协助《立项报告》的编制，对产品设计全过程进行管理。 4.3销售部：负责识别客户需求，主导编制《业务建议书》（或接受客户签订技术协议），对新产品进行推广与销售。 4.4运营中心：参与产品策划前期的成本预计，负责物料的采购、生产安排及产品退市时专用物料的消耗与维修用 料安排。 4.5品质中心：负责产品设计、生产与售后全过程的质量管理。 4.6立项委员会：由公司副总、研发、运营、财务、品质总监等高层主管组成的确定产品是否可以立项的小组。 5.作业流程 5.1销售通过收集产品发展趋势、竞争对手情况、政策法规变化、客户需求、产品目标市场等信息时主导编制《业 务建议书》（格式不限），内容可包括项目背景、市场分析、商务分析、客户需求等方面；或者接到客户明确的产品需求（如技术协议等文件），交产品经理评估可行后经产品总监签核后提交立项委员会审批。 5.2立项委员会审批通过后，产品经理召集研发、销售、运营、财务编制包括项目可行性分析、研发成本分析、模块BOM、开发周期、设计方案等内容的《立项报告》，内容可包括：

机械工程的可靠性优化设计研究 韩帅

机械工程的可靠性优化设计研究韩帅 发表时间：2019-09-11T11:56:54.843Z 来源：《基层建设》2019年第17期作者：韩帅 [导读] 摘要：当前时期，我们国家的机械工程在可靠性优化设计方面取得了一定的成绩，不过仍旧有一些不足之处存在，比如严重缺少优秀的设计人才，企业领导人的重视力度不够等。 身份证号码：13070519891203XXXX 摘要：当前时期，我们国家的机械工程在可靠性优化设计方面取得了一定的成绩，不过仍旧有一些不足之处存在，比如严重缺少优秀的设计人才，企业领导人的重视力度不够等。它们的存在严重的影响到优化设计工作的开展，作者在这个前提之下，论述了提升该设计力度的几个要点等。其目的在于更好的促进我们国家的机械工程可靠性优化设计工作的发展，带动国家经济进步，社会稳定。 关键词：机械工程；可靠性；优化设计 前言 随着经济的发展和科技的进步，此时机械工程开始发挥出它独特的存在价值和意义，在经济体系中的占比越来越大。人们对于相关的设计工作的要求也在不断提升。不过，和西方国家比对来看，我们国家在机械工程制造领域的发展相对要落后一些，仅仅停留在理论层面之中，未真正的落到实处。除此之外，我们国家的高等院校和企业都未真正的意识到可靠性研究的重要性，直接导致了人才缺失的局面。还有一些企业甚至错误的认为该研究有无都可，认为其不会对企业的总体发展产生影响，很显然这是非常不正确的，这种思想的存在严重的影响到设计工作的开展，当然也不利于企业长久发展。此处讲到的机械产品的可靠性具体来讲，指的是产品可以从真正意义上实现其宣称的功效。这一要素在社会快速发展的今天变得尤为重要。在开展可靠性的优化设计工作的时候，一定要认真遵守有关原则，确保时间以及费用和性能等要素都满足的前提之下开展，确保产品实现真正意义上的可靠性。其不但关系到传统技术革新，同时还和环境之类的要素有着非常密切的联系。 1 开展可靠性优化设计的原因简述 第一，社会发展所需。最近几年我们国家的经济以及科技等的发展速度非常快，此时市面上出现了很多类型的产品，广大群众对于产品的品质也有了更为严格的规定，而且随着人们思想意识的变化，人们对于品质和性能的要求要远远的超过对其外在形象的要求。所以，作为相关企业，要想获取稳定发展就要积极开展可靠性设计工作，这即我们开展该项设计工作的主要原因所在。第二，科技发展的需要。自从进入到新世纪之后，科技高速发展，我们的生活出现了翻天覆地的变化。机械产品的发展也是一个典型。从一方面来看，其更新使得产品的功能更多，不过从另外的层面上来看，这也表示着产品的制造人要耗费更多的时间以及精力在确保产品的性能方面，即产品可靠性方面。所以，可靠性的优化设计就诞生了。 2 当前时期我们国家的可靠性设计能力简述 进入到新的发展时期之后，我们国家的机械生产行业获取了显著的发展，产品的可靠性设计方面也获取了很多成就。不过相比对于西方国家来看，我们国家在这方面起步不是很早，速度较慢，所以设计工作开展的不是很到位。为了缩小差距，很多企业开始关注可靠性设计工作，对此不少企业纷纷成立了对应的研究机构，积极引入相关人才开展研究工作。不过目前的实际情况是，很多的研究工作仍旧处在发展的初期，仅仅停留在理论层面上，很少能够付诸实践，对于提升可靠性方面没能够发挥出实质作用。 3 设计工作中的不合理要素 第一，缺少专业人才。众所周知，机械项目的可靠性设计工作非常繁琐，而且系统性明显，因此设计工作必须由高水平的设计工作者来完成，但是实际情况是此类人才非常紧缺。之所以会出现这种人才匮乏的现象，究其原因主要在于高等院校的教育工作开展的不到位。目前许多的高等院校在培养人才的时候将重点放到大众型的人才方面。没有做好高技术能力的人才培养工作，特别是有关机械设计的人才更是匮乏。虽说个别高校开设了对应的课程，但是仅仅停留在浅表。所以，无法培养出社会发展所需的优秀的人才，严重制约了机械制造行业发展，从大的层面上来看制约了国家经济的进步。第二，领导人的重视力度不够。目前很多的企业领导人未真正意识到该项工作的存在意义和价值。此设计工作本身非常繁琐，而且系统性很强，它关乎到产品品质的提升，关乎到单位效益的增加。当今行业竞争非常激烈，企业要想在竞争中获取稳定的发展，就要高度关注可靠性设计工作。相反的如果忽略了设计工作的话，就会导致产品的品质变差，导致企业不具备竞争能力，最终只能被市场所淘汰。 4 完善设计工作需要关注的要点简述 4.1 积极关注机械工程的设计环节 对于一个产品来讲，它的整个制造以及使用阶段的所有的环节都不能够脱离可靠性优化设计而单独存在。总的来看，这些环节中以产品的设计以及生产和使用环节的难度最高。对于产品的设计工作来讲，其涵盖了两个方面的内容，分别是组件的设计以及整体的设计。接下来具体阐述。第一，在开展整体装配设计工作的时候，规定工作者要严谨细致的分析系统中的所有的零件，确保其可靠性分析到位，以此来判定该系统的总体稳定性。有关的工作者在进行整体设计可靠性预测的时候，务必要使相关预测结果要达到设计的要求。当然，可以利用再分配法、等分配法以及比例分配法等来使整体装备中每一个零部件都能达到相应的设计标准，进而保证该机械工程的整体满足可靠性的要求。第二，在开展组装零件的设计工作的时候，要认真选择使用的零件，确保其符合国家条例规定，而且要选择那种在实践中大量运用的零件。此处要注意的是，不一样的零件的设计方法也不尽相同，因此要根据实际情况具体分析，结合零件特性开展可靠性测试，假如零件未通过测试的话就要多次修改，一直到其通过测试才可以停止。 4.2 要加强机械工程制造工艺可靠性优化设计 机械工程的高质量是离不开机械工程制造工艺的可靠性优化设计的，因而需要相关工作人员要重视机械工程制造工艺的可靠性优化设计。在进行制造工艺的可靠性优化设计的时候，首先要保证所用的加工设备达到相关的加工标准，其次要选择适当的加工工艺及其流程。机械工程在制造这一环节中往往涉及很多工艺，所以该系统是比较复杂的。在进行机械工程制造工艺的可靠性优化设计的时候，要全面考虑相关的因素，比如加工设备的选用、工作人员的整体素质以及技工材料等。只有做好了机械工程制造工艺的可靠性优化设计，才能真正有利于确保整个机械工程的可靠性。 4.3 积极开展机械工程的使用与维修过程中的可靠性优化设计 机械工程可靠性优化设计离不开维修过程中的可靠性优化设计。有关的工作者要结合实际的工作情况，采取逻辑分析措施来明确维修

IGBT模块的寿命和可靠性研究

IGBT模块的寿命和可靠性研究 系统寿命与可靠性关系： 可靠性：产品在一定条件下无故障完成规定功能的能力或可能性 IGBT模块的失效模式： 功率周次 Power cycling： 功率周次用于评估绑定线和Die焊层的机械寿命 Power cycling can estimate the bonding wire and die solder’s lifetime π测试方法: 加载自加热，周期≤ 3秒，测试ΔTvj π Test method: Self heating by load, T_cycle ≤ 3 seconds, measure ΔTvj π失效判据：饱和压降 Vcesat 增大+5% π Failure criteria: Vcesat increase more than 5%

温度周次 Thermal cycling 温度周次用于评估DCB下焊接层的寿命 Thermal cycling can estimate DCB solder’s lifetime π测试方法: 通电加热，周期5分钟，测量ΔTc π Test method: Self heating by load, 5 min/, measure ΔTc π失效判据：热阻Rthjc 增大+20% π Failure criteria: R_thjc increase 20% 失效机理是两种材料不同的膨胀系数 (Different material’s CTE)[ppm/K]

不同应用下IGBT模块的寿命 Lifetime of IGBT module in different application There are many applications and similar types of power modules. Main objective is: how to select an active device in order to reach desired system lifetime? Is it possible to have power module suiting to all applications?

可靠性和使用寿命

可靠性和使用寿命 所谓产品的可靠性，实际上是以时间的方式来描述产品的质量，其经典定义是：在 规定的条件下和规定的时间内满意地完成规定功能的概牢。比如说，一合电冰箱．厂 家 设计它的使用寿命为10年，那么生产出的电冰箱在以后实际的工作中是否能满意地工作 10年呢?也就是说，它工作10年的概率有多大?概率越大，其可靠性就超高，反之则低。 经典定义所强调的共有四个方面，即概率、性能要求、使用条件和干均无故障工作时间。 由此可以确定故障与使用寿命的函数随时间而变化，并呈现出不同的特性，如图3—1所 示。从图中可以看到，任何电器设备的故障发生期均可分为三个阶段，即早期故障、 使用 期故障和损耗期故障。早期故障一般是指在仓库存放或销售期间，运输过程中，以及 用 户购买后使用半年左右的时间范围。这种故障一般是原发性的，有些是设计和生产中 的 问题，有些是工艺问题，也有的是个别不合格元器件未被剔除而失效。如果是运输中 出现的故障，如破损、元器件压碎等，在商店选购时其AVX钽电容故障就会显露出来，一般不会到用

户手中，这些产品由生产厂家或批发商直接负责。而在月户使用过程中的早期性故障 一 般表现为：焊接或密封不良，接点不良．元器件装配不当，偶发性故障等，这也不要紧， 因为一般的大型电子产品，这段时间都由厂家或特约的维修网点保修。过f早期故障期， 产品即进行了老化，开始进入使用期，在这一段时间内其故障率是最少的，见图3—1中曲 线比较平坦的一段，我们通常所说的使用寿命大都是这段时间。当然，不同的电子产 品 有不同的使用寿命，据日本有关资料统计，几种常用家电的使用寿命见表3—1所示。使用 期所发生的故障大多属于病发性的，一般是由于某一个元件或几个性能较差的元器件 的 性能变化或偶尔破坏性损坏。如人为故障，雷电击坏等，一般更换单只元器件，重新 调 整电路特性，故障即可排除。使用期过后，整机开始进入损耗期，这一时期，电路的 故钽电容 障较多，而且会越来越多，有时会同时几处出现故障。这个时期的故障属于损坏性的．因 电器设备一般比较复杂，采用的元器件较多，经过较长时间的损耗，元器件的持性变差、 性能衰老．出现疲劳而失效。损耗期除了要更换失效的元器件外，还要加以整机调试，有

网络性能和可靠性优化方案及对策

网络性能和可靠性优化设计方案 当前整个社会已进入全面信息化时代，人们对网络的依赖性已越来越强，几乎成为工作、商业和生活中不可缺少的必需工具，但随之伴随而来也产生一些不容忽视的问题，网络系统可靠性就是其中一个主要的问题，网络的快速应用，一旦网络中断必将影响大量业务，甚至可能造成极其重大的社会影响和极大经济损失，因此，作为业务承载主体的基础网络，其可靠性日益成为倍受关注的焦点。在实际网络中，总会避免不了出现网络故障和服务中断的情况，因此，提高系统容错能力、提高故障恢复速度、降低故障对业务的影响，是提高系统可靠性的有效途径。本文将主要研究网络可靠性影响因素及提升网络可靠性的方法，并对网络可靠性方案做出了归纳总结。 网络系统可靠性设计的核心思想则是，通过合理的组网结构设计和可靠性特性应用，保证网络系统具备有效备份、自动检测和快速恢复机制，同时关注不同类型网络的适应成本。为了保证网络的不间断运行，特别是核心出口网络的高可用性，通常在部署较大规模网络时，会采取链路级备份、设备级备份等方式。技术上通常使用多管理引擎备份、浮动静态路由、VRRP、HSRP、GLBP等。虽然这些技术给网络备份起到了一定的作用，但是对于实时性要求较高的网络还会存在一些问题，所以对网络系统进行科学优化设计是网络可靠运行的重要

基础。网络建设目标就是使网络系统能够满足用户应对网络各个方面的正常需求，以避免网络建成后可能出现的各种问题，网络的可靠性和冗余设计在网络建设中必须重点加以考虑。不同的网络，其可靠性的设计目标是不同的，网络解决方案的可靠性需要根据实际需求进行设计，高可靠性的网络不但涉及到网络架构、设备选型、协议选择、业务规划等技术层面的问题，还受用户现有网络状况、网络投资预算、用户管理水平等影响，因此在规划可靠性网络时需要因地制宜，综合考虑各方面的影响因素。 网络可靠性影响因素 网络可靠性是指设备在规定的条件(操作方式、维修方式、负载条件、温度、湿度、辐射等)下，在规定的时间(1000小时、一个季度等)，网络保持连通和完成通信要求的能力。它反映了网络拓扑结构支持网络正常运行的能力，是计算机网络规划、设计与运行的重要参数之一。从现实层面讲，当前影响网络可靠性的外因素较多，且形式多样，容不确定性逐渐增加，诸如电子元件老化，传输介质及设备接口故障，软硬件配置因素失当、网络设计层次不恰当、用户非常规操作等等，这些因素的集聚均相应导致网络可靠性的下降。 网络设备及用户终端的影响。要保证网络可靠稳定运行，硬件设备的质量在其中起着很重要的作用，硬件的质量越好，网络运行的连续性和可靠性就会越高。尤其是网络核心和骨干层，其重要性不言而喻，

可靠性优化设计简介

可靠性优化技术简介 班级：2014级车辆工程2班学号：222014322220127 作者：熊健宇 前言 在现代生产中可靠性技术已贯穿到产品的开发研制、设计、制造、试验、使用、运输、保管及维修保养等各个环节, 统称为可靠性工程。可靠性设计是可靠性工程的一个重要分支, 因为产品的可靠性在很大程度上取决于设计的正确性。 优化设计是现代设计方法的重要内容之一,机械优化设计是以数学规划为理论基础，设计过程中存在着大量的计算,所以必须与计算机技术相结合。而机械可靠性设计则是可靠性工程的一个重要分支 关键词可靠性优化技术 CAD 人们对于可靠性的一般理解, 就是认为可靠性表示元件、组件、零件、部件、总成、机器、设备、或整个系统等产品, 在正常使用条件下的工作是否长期可靠, 性能是否长期稳定的特性。这里除了有概率统计等量的概念外, 尚包含有预期使用条件, 工作的满意程度, 正常工作期间的长短等内容 在可靠性的上述定义中, 含有以下因素: (1)对象 可靠性问题的研究对象是产品,它是泛指的,可以是元件、组件、零件、部件、总成、机器、设备,甚至整个系统。 (2) 使用条件 包括运输条件、储存条件、使用时的环境条件(如温度、压力、湿度、载荷、振动、腐蚀、磨损等等)、使用方法、维修水平、操作水平等预期的运输、储存及运行条件, 对其可靠性都会有很大影响。 (3) 规定时间 与可靠性关系非常密切的是关于使用期限的规定, 因为可靠度是一个有时间性的定义。对时间性的要求一定要明确。时间可以是区间(0,t),也可以是区间(t1,t2) 。 (4) 规定功能 要明确产品的规定功能的内容。一般来说, 所谓“完成规定功能”是指在规定的使用条件下能维持所规定的正常工作而不失效(或发生故障), 指研究对象(产品)能在规定的功能

产品寿命可靠性试验MTBF计算规范

产品寿命可靠性试验MTBF计算规范 一、目的： 明确元器件及产品在进行可靠性寿命试验时选用标准的试验条件、测试方法 二、范围： 适用于公司内所有的元器件在进行样品承认、产品开发设计成熟度/产品成熟度（DMT/PMT）验证期间的可靠性测试及风险评估、常规性ORT例行试验 三、职责： DQA部门为本文件之权责单位，责权主管负责本档之管制，协同开发、实验室进行试验，并确保供应商提交的元器件、开发设计产品满足本文件之条件并提供相关的报告。 四、内容： MTBF:平均无故障时间 英文全称:Mean Time Between Failure 定义:衡量一个产品（尤其是电器产品）的可靠性指标,单位为“小时”.它反映了产品的时间质量,是体现产品在规定时间内保持功能的一种能力.具体来说,是指相邻两次故障之间的平均工作时间，也称为平均故障间隔,它仅适用于可维修产品,同时也规定产品在总的使用阶段累计工作时间与故障次数的比值为MTBF

MTBF测试原理 1.加速寿命试验 (Accelerated Life Testing) 1.1执行寿命试验的目的在于评估产品在既定环境下之使用寿命. 1.2 常規试验耗時较长,且需投入大量的金钱,而产品可靠性资讯又不能及时获得并加以改善. 1.3 可在实验室时以加速寿命试验的方法,在可接受的试验时间里评估产品的使用寿命. 1.4 是在物理与时间基础上,加速产品的劣化肇因,以较短的时间试验来推定产品在正常使用状态的寿命或失效率.但基本条件是不能破坏原有设计特性. 1.5 一般情況下, 加速寿命试验考虑的三个要素是环境应力,试验样本数和试验时间. 1.6 一般电子和工控业的零件可靠性模式及加速模式几乎都可以从美軍规范或相关标准查得,也可自行试验分析,获得其数学经验公式. 1.7 如果溫度是产品唯一的加速因素,則可采用阿氏模型(Arrhenius Model),此模式最为常用. 1.8 引进溫度以外的应力,如湿度,电压,机械应力等,則为爱玲模型(Eyring Model),此种模式适用的产品包括电灯,液晶显示元件,电容器等. 1.9反乘冪法則(Inverse Power Law)适用于金属和非金属材料,如轴承和电子装备等.

设施的全生命周期管理

设施的全生命周期管理 1、目的 传统的设备管理主要侧重于设备的维修阶段，具有相当的局限性。现代意义上的设备管理贯穿于设备的规划、设计、制造、选型。购置、安装、使用、检测、维修、改造以及拆除报废。为了规范公司的设备管理，以设备可靠性的角度为出发点，降低设备故障率，使设备稳定可靠地运行，从而保障生产地顺利进行，公司依据《企业安全生产标准化基本规范》以及相关设备管理经验，特制订本制度。 2、适用范围本制度适用于公司所属各部室、车间、班组。 3、内容设备的全生命周期包含三个方面：一是在三维空间上的全生命周期管理；二是突出在浴盆曲线上不同阶段的不同管理特色；三是全生命周期的费用管理。本制度以安全生产的角度着重规定三维空间管理、设备的阶段性管理、设备的浴盆曲线管理和全生命周期闭环管理。 3.1 三维空间管理三维空间上的全生命管理涉及空间维、资源维和功能维，加上全生命周期本身的时间维，就形成四维系统，空间维即从生产环境、车间、生产线、设备、总成（部件），直到零件，由表及里，步步深入，涉及空间维上的各个要素。资源维是涉及与设备相关各种资源，包含信息、人力、材料、备件、动力能源、水、气、汽等要素，这都是设备和管理上不可或缺的

资源要素。功能维指管理功能，即计划、组织、实施、控制、评价、反馈等内容，这也是广义的 PDCA 循环过程。从这种意义上说，设备管理是典型的系统工程。因而，三维空间管理需要部门车间的负责人和设备操作人员做到以下几个方面：3.1.1 车间生产环境应保持整洁，无大面积积水、积料，落实“5S”。3.1.2 生产设备应做到“定置管理”，用统一定制线明确。3.1.3 生产设备应标明设备责任人，设备的责任人负责对设备进行日常维护、检修。3.1.4 采购设备时采购部和部门车间设备部门对设备信息进行评估研究，符合生产作业需求的方予以采购。3.1.5 设备的相关操作人员须熟练设备操作规程并进行岗位培训，合格后持证上岗。，有效3.1.6 设备系统的燃油、润滑油、冷却水和空气要定期进行“滤清处理”控制设备性能劣化。3.1.7 部门负责人须根据操作人员对设备的运行情况记录做出相应的设备安全运行评价，采取措施延缓设备的老化，保证运行的安全性。操作人员在设备新的运行系统下须及时反馈设备操作及设备运行状态。 3.2 阶段性管理设备的极端性管理是设备全生命周期管理中的主要内容，贯穿于设备的规划、设计、制造、选型、购置、安装、使用、检测、维修、改造以及拆除报废。主要分为如下三个阶段： 1）前期管理； 2）运行维修管理； 3）轮换报废管理。 3.2.1 设备的前期管理设备的前期管理包括：设备的规划、设计、制造、选型、购置、安装。 1）规划设备部负责前期管理

不同故障模式下的可靠性优化问题

文章编号：!""#$%&’(（)"")）"&$"!"($"& 不同故障模式下的可靠性优化问题! 李孟良，金家善 （海军工程大学动力工程学院，湖北武汉&%""%%） 摘要：以阀门流体系统为例，通过理论分析与数值计算，讨论了组成单元具有多个故障模式情形的系统可靠性优化问题，对传统的冗余技术作了进一步的发展，确立了考虑不同故障模式时可靠性优化的一般模型，最后得到了必须根据不同故障模式比率确定配置方式的结论* 关键词：系统可靠性；可靠性优化；故障模式；冗余技术 中图分类号：+,)(&*!文献标识码：- 制造可靠度较高的元件或采用冗余技术，是提高系统可靠性的两个途径!在材料、技术水平及制造工艺等条件的制约下，当花费大量的资金而不能显著地提高单元的可靠性以满足要求时，必须采取冗余技术! 通常情况下，冗余有可靠性并联和冷（热）储备两种方式［!］!传统的冗余技术一般仅认为单元具有一种故障模式，例如，为提高阀门截止功能的可靠性而在管路中串联几个阀门，为提高管路系统通流的可靠性而并联几个阀门等!其结果是，串联的阀门增加了打不开的概率，降低了通流的可靠性；并联的阀门增加了漏泄的概率，降低了截止的可靠性!在动力、机电以及其它复杂系统中，大量的单元都具有多种故障模式，减少某种故障概率的冗余措施，可能增加另外一种故障模式发生的概率!因此，在利用冗余措施提高系统的可靠性时，必须考虑单元的故障模式! 定性分析来看，如果阀门容易发生打不开的故障而极不容易发生关闭不严的故障，如一种由电磁控制打开而弹簧自动关闭的阀门，则应该采取并联措施以提高通流可靠性；而如果阀门工作在高温高压的流体中，是一种手动开启和关闭的阀门，因其阀座极易受到侵蚀而关闭不严，为提高截止的可靠性，则需要采用串联方式以提高截止的可靠性!而当两种故障模式比率并不是如上所述的具有显著差别时，必须通过定量计算才能决定应该采取的配置方式! 下面以由阀门组成的流体系统为例，探讨系统在组成单元具有多个故障模式时的最优化问题!最优化的目标是满足可靠性定量指标，约束条件是最少的阀门数量，而优化的途径则是不同的冗余方式! !不同故障模式下的可靠性模型 图!所示的阀门!和阀门)为两个相同阀门［)］，成功实现其功能的判据是：既能在需要时让流体通过，又能够在需要的时候截止流动!因此，故障的定义为： 故障!———打不开，不能保持通流； 故障)———关不上，不能进行截流! 图!阀门系统的结构图图)阀门系统的可靠性框图分析可知，对于截流功能和通流功能，其可靠性框图分别为图)（.）所示的并联系统和图)（/）所示 !收稿日期：)""!0!)0)’；修订日期：)"")0")0"% 作者简介：李孟良（!#1#0），男，硕士生* 万方数据