质量可靠性理论与技术
统计学中的生存分析和可靠性理论
统计学中的生存分析和可靠性理论生存分析和可靠性理论是统计学中的两个重要概念，它们在研究事件发生的概率和持续时间上起着关键作用。
本文将介绍生存分析和可靠性理论的基本概念、应用领域以及相关统计方法，以及它们在实际问题中的应用。
一、生存分析生存分析是一种用来研究事件发生概率和持续时间的统计方法。
该方法主要用于分析个体在给定时间内发生某一事件的概率，例如疾病的发病率、产品的失效率等。
生存分析通常涉及到“生存函数”（Survival Function）和“风险函数”（Hazard Function）的计算和分析。
生存函数描述了个体在给定时间范围内存活下来的概率。
它通常用累积分布函数（Cumulative Distribution Function）来表示，记作S(t)，其中t表示给定的时间点。
生存函数的数值范围为0到1，一般来说，随着时间的推移，生存函数的数值会逐渐减小。
风险函数描述了在给定时间点发生事件的概率。
它表示在给定时间点t发生事件的概率密度函数，记作h(t)。
如果事件的发生概率随着时间的推移而递增，那么风险函数的数值也会逐渐增加。
生存分析常用的统计方法包括“Kapla n-Meier生存估计法”（Kaplan-Meier Estimator）和“Cox比例风险模型”（Cox Proportional Hazards Model）。
Kaplan-Meier生存估计法用于估计给定时间范围内生存函数的数值，可以考虑到“截尾数据”（Censored Data）的影响。
Cox比例风险模型则用于研究因素对生存时间的影响，可以考虑到多个协变量的影响。
二、可靠性理论可靠性理论是一种用来研究产品、系统或者设备失效概率和寿命分布的统计方法。
该方法主要关注于评估和优化系统的可靠性，以提供合理的决策依据。
在可靠性理论中，通常使用“可靠度函数”（Reliability Function）和“失效率函数”（Failure Rate Function）来描述产品或系统的性能。
可靠性基本概念
可靠性理论是以产品寿命特征为主要研究对象的一门综合性和边缘性科学，它涉及到基础科学、技术科学和管理科学的许多领域。
对于结构可靠性这一学科，从其诞生到现在已经有了长足的发展：从基于概率论的随机可靠性到基于模糊理论的模糊可靠性以及近年来提出的非概率可靠性，使得这一理论日臻丰富和完善，并深入渗透到各个学科和领域。
它的应用完善了传统的设计理论，极大地提升了结构和产品的质量，因此一直受到国内外学者的关注。
可靠性理论在其发展过程中主要经历了五个时期：（1）萌芽期可靠性理论早在十九世纪30～40年代已发展起来了。
十七世纪初期由伽利略、高斯、泊淞、拉普拉斯等人逐步建立了概率论，奠定了可靠性工程的主要理论基础。
十九世纪初布尔尼可夫斯基主编出版了一本概率论教程，同时他的学生马尔可夫建立了随机过程理论和大数定律，成为了维修性的理论基础。
1939年瑞典专家威布尔提出了描述材料疲劳强度的威布尔分布。
可靠性研究萌芽于飞机失事事件，1939年美国航空委员会出版的《适航性统计学注释》中，提出飞机事故率不应超过105 ／h。
这里讲的事故率只是未能沿用可靠度的定义而已。
（2）摇篮期50年代的电子管事件揭开了可靠性研究的序幕。
50年代电子真空管的故障率增长迅速。
使电子技术进步与失效间的矛盾十分突出。
例如1941～1945年第二次世界大战期间，美国空军运往远东的机载电子设备在到达时就有60%已经失效，轰炸机的MTBF（无故障时间）不超过20小时。
另外，1945年12月美国制成的第一台电子管计算机，整个计算机共有18000只电子管。
但是，平均每33分钟就有一只失效。
与此同时，1943年德国火箭专家R.Lusser第一次用概率乘法法则定量算出了V-2火箭诱导装置的可靠度R的值为0.75。
第二次世界大战结束以后，美国国防部总结战争教训，提出了一个全新的问题——可靠性，并下令军队有关部门在今后的采购中只选择有可靠性指标的军需品。
（3）奠基期60年代，美国成为可靠性发展最早的国家。
可靠性理论-第4章故障与故障树分析
开关 电源
电路开关合上后马达 不转
电机 (马达
)
马
开关合上后无电 源
生原因的底事件。用圆形符号表示。 ②未探明事件或省略事件 表示因事件概率很小，暂
时不必或暂时不能探究的底事件，用菱形表示，
顶事件或
基本事件 省略事件 中间事件
11
2)结果事件 它是故障树分析中由其它事件或事 件组合所导致的事件，它位于逻辑门的输出端， 其符号为矩形，因而也称矩形事件。结果事件也 可分为顶事件和中间事件。
可 靠 性理论
第4章 故障与故障树分析
1
4·1 故障的概念
4.1.1故障与失效的区别
在通常情况下，“失效”针对不可修产 品，而 “故障”则针对可维修产品。汽车 属于可维修产品，所以更多地使用“故障” 这一术语。
（在可靠性研究中，故障和失效这两个术语常常混用。产品 在规定的条件下，丧失规定的功能，就称为失效。一般地讲， 对可修复产品的失效，通常也称故障。在一定意义上说，失效 与故障，具有同等概念，都指丧失规定功能，等待修复或报 废。)
14
1.什么是传统机械按键设计？
传统的机械按键设计是需要手动按压按键触动PCBA上的开关按键来实现功 能的一种设计方式。
传统机械按键结构层图：
按键
PCBA
开关键
传统机械按键设计要点：
1.合理的选择按键的类型，尽量选择 平头类的按键，以防按键下陷。
2.开关按键和塑胶按键设计间隙建议 留0.05~0.1mm，以防按键死键。 3.要考虑成型工艺，合理计算累积公 差，以防按键手感不良。
质量与可靠性工程专业学什么
质量与可靠性工程专业学什么质量与可靠性工程专业学什么质量与可靠性工程专业学什么？快车教育，某名企人力资源总监曾先生表示，质量与可靠性工程专业属于国家重点学科，是国家国防重点建立专业，陕西省专业。
面向航空、航天等制造领域，培养掌握先进航空制造技术、计算机技术和现代管理技术的复合型高级人才。
学生毕业后主要从事现代飞机制造、计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）、先进集成制造、模具设计与制造、数字化装备制造等领域的研究、生产和管理工作。
那么质量与可靠性工程专业好不好？下面让快车教育为各位看官总结一下质量与可靠性工程专业的主要课程、专业知识以及专业技能的情况吧！一、质量与可靠性工程专业主要课程：航空制造工程概论、计算机辅助技术概论、计算机图形学、结构有限元法、金属塑性成形原理、飞机装配工艺学、计算机辅助几何造型技术、计算机辅助制造、模具设计与制造、塑性成形有限元法以及飞机钣金成形工艺等课程。
二、质量与可靠性工程专业知识与技能：毕业生应获得以下几个方面的知识和能力：1.有与飞行器设计相关的，包括固体力学、流体力学、飞行力学、机构设计、总体设计、飞行器气动力估算、外形设计、结构强度设计和实验力学、飞机维修等根本理论和根本知识；2.具有飞行器设计的根本技能，掌握本专业指定专业方向必需的计算、测试、试验和开发软件能力；3.熟悉本专业领域的方针、政策和法规；4.了解本专业领域的.理论前沿、应用前景和开展动态；5.掌握文献检索、资料查询根本方法，具有一定的科学研究和实际工作能力，具有较强的创新意识和较高的综合素质。
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质检技术中的可靠性建模与优化
质检技术中的可靠性建模与优化在现代制造业中，产品质量是企业生存和发展的关键。
为了确保产品在交付给客户之前达到预定的质量标准，质检技术应运而生。
而在质检技术中，可靠性建模与优化是至关重要的环节。
本文将详细探讨可靠性建模与优化在质检技术中的应用，以提高产品质量并满足客户需求。
1. 可靠性建模可靠性建模是通过对产品寿命周期的分析，建立产品可靠性数学模型的过程。
该模型能够预测产品在特定时间内正常运行的概率，以及产品在特定条件下失效的概率。
可靠性建模的关键是确定产品失效的潜在原因，并建立与之相关的数学关系。
1.1 失效模式与影响分析（FMEA）失效模式与影响分析是一种常用的可靠性建模方法。
它通过对产品的设计、生产和使用过程进行分析，识别可能导致产品失效的所有模式，并评估这些失效模式对产品性能的影响程度。
通过对失效模式的分析，可以发现产品的潜在问题，并在设计阶段采取相应的改进措施。
1.2 故障树分析（FTA）故障树分析是一种基于逻辑关系的可靠性建模方法。
它将产品失效事件作为根节点，通过构建故障树来分析导致失效的各种原因。
故障树分析有助于系统地识别和分析产品失效的潜在原因，为产品设计和改进提供依据。
2. 可靠性优化可靠性优化是在可靠性建模的基础上，通过对产品设计和生产过程的改进，提高产品的可靠性。
可靠性优化目的是在满足成本和时间等约束条件下，最大化产品的可靠性和性能。
2.1 元件选择与替换在产品设计过程中，选择合适的元件和合理的替换策略是提高产品可靠性的重要手段。
通过对不同元件的可靠性数据进行分析，可以选择具有较高可靠性的元件。
同时，合理的替换策略可以在元件失效时及时进行替换，保证产品的正常运行。
2.2 维修策略优化维修策略优化是通过对产品的维护和修理过程进行分析，确定最佳的维修策略，以提高产品的可靠性和降低维修成本。
维修策略优化包括预防性维修、预测性维修和纠正性维修等多种策略，需要根据产品的实际运行状况和可靠性数据进行决策。
质量与可靠性的保障
质量与可靠性的保障产品的质量和可靠性保障是任何企业都应当重视的重要任务。
质量是产品能够满足用户需求的基础，而可靠性则是产品能够长时间稳定运行的保证。
只有通过有效的质量管理和可靠性保障措施，企业才能够赢得消费者的信任并确保产品的竞争优势。
本文将重点探讨一些提升产品质量和可靠性的方法和策略。
首先，企业应该实施严格的质量管理体系。
建立一套完善的质量管理体系能够确保产品在生产过程中各个环节的质量得到有效的控制和监测。
企业可以采用ISO9001等国际标准来建立和认证质量管理体系，以确保产品符合国际质量标准，并通过内部和外部的审核机制来不断改进和提升质量水平。
制定和执行严格的产品标准和规范也是保障产品质量和可靠性的重要手段。
在生产过程中，企业应该根据产品的特性和用户需求制定相应的标准和规范，明确产品的设计、工艺、材料选用等要求。
同时，企业需要确保生产过程中的每个环节都符合标准和规范的要求，通过严格的检测和测试来确保产品的质量和可靠性。
另外，企业应该加强对供应商的质量管理。
供应链是产品生产过程中不可或缺的一环，而供应商的质量问题可能会对最终产品的质量和可靠性产生重大影响。
为了保证供应商提供的原材料和零部件的质量，企业应该与供应商建立长期稳定的合作关系，并制定和执行严格的供应商质量评估和监控机制。
通过从源头把控质量，企业能够减少产品的质量问题和故障率，提高产品的可靠性。
此外，企业还应该加大对员工的培训和技能提升力度。
员工是产品质量和可靠性保障的重要环节，他们的专业知识和技能水平直接影响着产品的质量和可靠性。
因此，企业应该制定全面的培训计划，向员工提供必要的培训和技术支持，加强员工的质量意识和技术能力，提高产品的设计、生产和测试过程中的质量和可靠性。
最后，企业应该建立健全的售后服务体系。
售后服务是产品质量和可靠性的重要组成部分，它能够为用户提供及时有效的技术支持和维修服务，增强产品的可靠性形象。
企业应该建立专业的售后服务团队，健全售后服务流程，为用户提供全面、快速、周到的售后服务，及时解决用户遇到的问题和困扰，提高产品的用户满意度和口碑。
品质的基本保证——可靠性
品质的基本保证——可靠性可靠性工程是表征产品（系统·元件·器件等）无故障工作能力的指标，是产品的重要内在属性之一，是衡量产品质量的重要指标之一。
可靠性是抑制产品故障的一门新兴学科，它涉及的范围广泛，综合了系统工程、管理工程、价值工程、人机工程、电子计算机技术、产品测试技术以及概率、统计、运筹、物理等多种学科成果的应用科学。
可靠性工程起源于军事领域，经过半个多世纪的迅速发展，现在已成为涉及面非常广的综合性学科。
随着科技发展，用户对民用产品的要求也越来越高，不仅要求价格便宜，功能齐全，而且要求产品安全可靠，经久耐用。
因此产品借助可靠性预计技术来标明产品可靠性指标，将有利于增强自身竞争力，也能让用户放心购买。
所以可靠性研究对于现代企业来说有着弥足重要的作用，可以说可靠性已经扩展到我们生活和生产的方方面面。
可靠性的历史二十世纪四十年代被认为是可靠性萌芽时期。
到了20世纪中期，是可靠性兴起和形成的重要时期。
为了解决电子设备和复杂导弹系统的可靠性问题，美国展开了有组织的可靠性研究。
其间，在可靠性领域最有影响力的事件是1952年成立的电子设备可靠性咨询小组（AGREE），它是由美国国防部成立的一个由军方、工业领域和学术领域三方共同组成的、在可靠性设计、试验及管理的程序及方法上有所推动的、并确定了美国可靠性工程发展方向的组织。
AGREE组织在1955年开始制订和实施从设计、试验、生产到交付、储存和使用的全面的可靠性计划，并在1957年发表了《军用电子设备可靠性》的研究报告，从9方面全面阐述可靠性的设计、试验、管理的程序和方法，成为可靠性发展的奠基性文件。
这个组织的成立和这份报告的出现，也标志着可靠性学科发展的重要里程碑，此时，它已经成为一门真正的独立的学科。
上世纪四十年代初期到六十年代末期，是结构可靠性理论发展的主要时期；六十年代到八十年代，是结构可靠性理论得到了发展并已较为成熟的时代九十年代，人可靠性分析方法的研究趋于活跃，许多学者将人工智能、随机模拟、心理学、认知工程学、神经网络、信息论、突变论、模糊集合论等学科的思想应用到人可靠性分析中，出现了人可靠性心理模型、人可靠性分析综合认知模型、人模糊可靠性模型、人机系统人失误率评估的动态可靠性技术以及计算机辅助人可靠性分析等。
简述机械动态与渐变可靠性理论与技术2500
简述机械动态与渐变可靠性理论与技术摘要：随着当前科技的快速发展和进步，机械产品的各方面性能都得到极大的提升，但是在生产的过程中各方面要求也变得越来越复杂，因此应当充分的了解机械动态性能与渐变可靠性理论并且熟悉相应的技术。
关键词：机械动态；渐变可靠性；理论；技术机械的可靠性主要指的是机械在生产产品的时候，对产品的使用寿命、使用性能进行检验，反映其所具备的具体性能的好坏。
机械可靠性具有非常重要的意义，既能够保证创造较大的经济利益，也能够保证使用者的操作安全，因此应当引起人们足够多的重视。
一、机械可靠性的概述对于机械产品来说，其可靠性主要来源于设计时的问题，在设计的过程中应当结合当前的施工工艺进行设计，并且尽可能的采用先进的生产工艺，保证在规定的时间内完成相关任务要求。
机械产品在进行生产加工的时候，往往存在着测量、安装加工上的误差，使得机械可靠性有所降低。
因此，在生产的时候应当尽可能提高机械产品的可靠性，能够有效的保证产品的质量，能够有效的保证产品的使用寿命和使用安全性。
二、机械动态与渐变可靠性（一）基本概述机械动态的设计指的是对初步设计的产品或者需要作出改进的产品进行机械结构分析，可以通过采用动力学建模的方式来进行分析，最后对机械结构做出合理科学的改进。
而机械的动态可靠性则是在机械的动态设计中逐渐提出来的，并且机械的动态可靠性需要结合概率动力学进行具体的分析【1】，要求对生产产品的时候，对其所产生的振动或者运动进行统计，然后再根据得到的相关数据来进行此次分析。
机械产品在生产的过程中受到的影响因素往往较多，如振动、冲击、碰撞等都会影响机械产品最终的使用性能。
因此，需要在机械产品的动态设计中，充分的考虑到在生产过程中可能会出现的后果，对其进行有效的控制，使得机械产品的质量和使用寿命都能够有所提升。
机械系统在进行生产的过程中，一直是处于一种运动的状态，所谓的动态可靠性，也就是指的机械动态可靠性，指的机械产品在这种运动状态下所具备的可靠性质。
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1
99.999％ 的收入减少432万元；
10
99.99％
最为惨痛的教训是乌克
100
99.90％ 兰的切尔诺贝利核电站，
1000 1万 10万 100万
99.01％ 90.48% 36.79% <0.1%
1986年4号反应堆因核泄漏 导致爆炸，直到2000年12月 完全关闭，14年里乌克兰共 有336万人遭到核辐射侵害。
第二节 可靠性的发展
可靠性工程的研究始于上世纪50年代，源于 军用电子产品的失效及其控制问题。用传统的 产品质量分析方法难以解释一些电子产品在实
际中出现的故障和失效问题…。
二、 可靠性的发展
20世纪40年代，第二次世界大战期间，美国空军由于 飞行故障而损失的飞机为21000架，比被击落的多1.5 倍；运往远东的作战飞机上的电子设备60％在运输中 失效，在储存期间有50％发生失效；海军舰艇上的电 子设备70％因“意外” 事故而失效。
这些事实引起美国军方的高度重视，开始研究这些 “意外”事故发生的规律，提出了可靠性的概念。
二战中，德国人在火箭研制中首先提出火箭系统的可 靠度等于所有元器件可靠度乘积的理论。
二、 可靠性的发展
1952年，美国军事部门、工业部门和有关学术部门联 合成立了电子设备可靠性咨询组（简称AGREE）
1957年，AGREE发表了著名的“军用电子设备的可靠 性”报告。提出在研制及生产过程中对产品的可靠性 指标进行试验、验证和鉴定的方法；在生产、包装、 储存和运输等方面要注意的问题及要求；提出了产品 可靠性指标的建立、系统可靠度指标分配的方法，从 而建立了可靠性理论的初步框架。
(3)可靠性学科特点： 可靠性学科特点是：管理与技术高度结合；众多学科的综 合；反馈和循环(通过反馈与循环不断提高产品的可靠性)。
四、可靠性与质量管理
可靠性研究的是随机事件或随机现象。世界上有些事件是 确定的，只要满足了一定条件，这些事件的结果是不变的，如 水由两个氢原子和一个氧原子组成;地球是自西向东旋转的等等。 但世界上有些事是不确定的，每次观测的结果是不同的，是有 差异的。如测量同一批规格零件尺寸，会出现不同的结果。
这个报告被公认为是电子产品可靠性理论和方法的奠 基性文件。从此，可靠性学科逐渐发展成为一门独立 的学科 。
二、 可靠性的发展
20世纪50、60年代，美国、苏联相继把可靠性概念及 理论用于航天计划，机械系统的可靠性研究得到发展 ，如随机载荷下机械结构和零件的可靠性，机械产品 的可靠性设计、试验验证等得到研究和应用。
三、可靠性的特点
美国的宇宙飞船阿波罗工程有700万只元器件和 零件，参加人数达42万人，参予制造的厂家达1万5千 多家，生产周期达数年之久。象这样庞大的复杂系统， 一旦某一个元件或某一个部件出现故障，就会造成整 个工程失败，造成巨大损失。所以可靠性问题特别突 出，不专门进行可靠性研究是难于保证系统可靠性的。
一般指由用户提出的指标和要求。
第一节 可靠性的定义及其指标
二 、可靠性的定量定义
可靠性就是系统在时间t内不失效的概率P(t)。如 果T为系统从开始工作到首次发生故障的时间，系统 无故障工作的概率有下式：
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。
苏联于1961年发射第一艘宇宙飞船时，提出了其可 靠度达到0.999的定量指标（要求）。
空间科学和航天技术的发展提高了可靠性研究的水平 ，扩展了其研究和应用的范围。
二、 可靠性的发展
由电子、机械、航天领域扩展到电机与电力系统、核 能工程、动力、建筑、石油化工等各个工程领域。
日本，20世纪50年代后期引入可靠性技术，在民用领 域取得巨大成功。日本预见到产品竞争的焦点就在于 可靠性（质量），很快设立了全国性的可靠性研究机 构可靠性工程控制小组，将可靠性技术迅速推广至民 用机械和电子产品，大大提高了其产品的可靠度，使 其汽车、彩电、照相机、收录机、电冰箱等畅销全世 界，一时间日本制造成为高质量的代名词。
第一章 可靠性概述
第一节 可靠性的定义及其指标
一、可靠性的定义
系统或设备在规定的条件下，在规定的时间内， 完成规定功能的能力。
规定 是指系统或产品所处的使用环境与维护
三
条件 条件，包括：机械条件、气候条件、生
物条件、物理条件和使用维护条件等。
个 规定
功能
(2)提高系统或产品的可靠性，能使产品总费用降低。 (3)提高系统或产品的可靠性，能提高设备的使用率。 (4)提高系统或产品的可靠性，能提高企业信誉，提 高经济效益。
三、可靠性的特点
(1)可靠性按学科分类： 一般可分为：可靠性数学；可靠性工程；可靠性管理；可 靠性物理等。 (2)可靠性的技术基础： 概率论和数理统计；材料、结构、物理学；故障物理学； 基础试验技术；环境技术等。
二、 可靠性的发展
在我国，20世纪50年代后期在通信、雷达等方面提出 了可靠性问题，70年代末开始关注重点军用工程元器 件的可靠性问题和民用产品的可靠性问题。至20世纪 80年代末，军用元器件可靠性提高了两个数量级。在5 年时间内使电视机的平均故障间隔时间提高了一个数 量级。
90年代起，许多民用机电产品都制定了可靠性指
标，使产品质量达到了新的水平
二、 可靠性的发展
可靠性工程的发展是科学技术和社会发展的需要，是 高质高效发展经济的需要，也是节省资源降低消耗的 需要。
现代质量观——把可靠性指标作为度量质量的必备 指标，把可靠性技术管理应用于国民经济各部门和企 业生产的全过程，使可靠性理论和技术转变成生产力 。
二、 可靠性的发展
二、 可靠性的发展
三、可靠性的特点
(1)提高系统或产品的可靠性，防止故障和事故发生。随着
科技进步，系统或产品的规模越来越大，产品的复杂性增加。
波音747喷气客机有4500000(4百5拾万)个部件，当单个元
件可靠性为99.999%时，若系统由10个、100个、…，元件组成
串联系统 可靠性如下：
一台600MW的发电机 系统个数(个) 产品可靠性 由于故障停运一天，使电厂