可靠性预计简介
合集下载
可靠预计
元器件基本失效率
目前的水平 集成电路
中、小功率分立元件 大功率分立元件 微波器件和通用元器件 机电元件 光纤和光电器件 5 10 6 / h 5 10 6 / h 10 5 / h 5 10 6 ~ 10 6 / h 10 5 / h 10 5 / h
电子元器件的平均基本失效率为 复杂度影响
R 1
R U1
R U2
R L0
0
R L1
R L2
t
二、上下限法的计算方法 1、上限的计算 考虑所有的并联单元的可靠度为1，则系统可靠性上限的一
级近似为：
RU 1 e
m i i 1
i m
级近似为：
系统中第i串联单元的失效率
系统中串联单元的个数
考虑系统中并联部分有两个单元同时失效，系统失效，则二
考虑系统并联部分中任一单元失效不影响系系统的工作，则系 一级近似为：
RL1 e
m i i 1
(1
j 1
n
Fj Rj
Hale Waihona Puke )F j R j 并联部第i单元的可靠度和累积失效概率
n
一个单元失效不使系统失效的并联单元数
考虑系统并联部分中任二单元失效不影响系系统的工作，则系二
级近似为：
n
RL1 e e
m i i 1
(1
j 1
Fj Rj
)
m i i 1
FC FD FE FF FG FH (1 ) RC RD RE RF RG RH
e 0.43 (1 0.38329) 0.8998
判 m数
A 1 Ru1 1 0.9418 0.0582 B Ru1 Ru1 0.9418 0.8998 0.042
可靠性预计
λso——相似设备的失效率；
Mo——相似设备的MTBF值
Nn——（新）设计方案的（估计）有源器件数；
λsp——（新）设计方案的失效率（预计值）；
MTBFsp——（新）设计方案的MTBF（预计值）。
②相似电路法
相似电路法是利用已了解的电路的可靠性数据来推断新设计方案产品的可靠性方法。此种方法应用在方案设计阶段。
将上述一步至七步的检索和计算用表格形式列在表7—7中，便于学习和对照。
（ii）电源变压器
第一步检索“目次”感性元件在P163～173。
第二步查P.164变压器的工作失效率λp
λp＝λbπEπθπA
第三步查P.166表5，1，7，1—3πE＝1。
第四步查P.167表5，1，7，1——7选择绝缘等级A，额定温度为105℃。因为变压器的温升△T设计小于60℃，加上工作环境温度T＝40℃，T+△T＝100℃<105℃，选择合理查得札λb＝0.078。
数量N
基本失效率（λb）
π系数
工作失效率λp
（10-6/h）
备注
πE
πθ
πA
πS2
πr
πC
πR
πK
πTAPS
πCV
1
硅整流桥
（2CP24）
4
0.145
1.7
1
0.65
0.6409
T＝40℃
S＝0.5
2
工功率晶体管（3DA18C）
1
0.244
2
1
1
1.2
2.5
1
1.4640
T＝40℃
S＝0.5
3
中小功率晶体管（3DG4C）
第三步T＝50℃，S＝0.4时，查表5.1.4.2－5，查得λb＝0.009（10-6/h）。
Mo——相似设备的MTBF值
Nn——（新）设计方案的（估计）有源器件数；
λsp——（新）设计方案的失效率（预计值）；
MTBFsp——（新）设计方案的MTBF（预计值）。
②相似电路法
相似电路法是利用已了解的电路的可靠性数据来推断新设计方案产品的可靠性方法。此种方法应用在方案设计阶段。
将上述一步至七步的检索和计算用表格形式列在表7—7中，便于学习和对照。
（ii）电源变压器
第一步检索“目次”感性元件在P163～173。
第二步查P.164变压器的工作失效率λp
λp＝λbπEπθπA
第三步查P.166表5，1，7，1—3πE＝1。
第四步查P.167表5，1，7，1——7选择绝缘等级A，额定温度为105℃。因为变压器的温升△T设计小于60℃，加上工作环境温度T＝40℃，T+△T＝100℃<105℃，选择合理查得札λb＝0.078。
数量N
基本失效率（λb）
π系数
工作失效率λp
（10-6/h）
备注
πE
πθ
πA
πS2
πr
πC
πR
πK
πTAPS
πCV
1
硅整流桥
（2CP24）
4
0.145
1.7
1
0.65
0.6409
T＝40℃
S＝0.5
2
工功率晶体管（3DA18C）
1
0.244
2
1
1
1.2
2.5
1
1.4640
T＝40℃
S＝0.5
3
中小功率晶体管（3DG4C）
第三步T＝50℃，S＝0.4时，查表5.1.4.2－5，查得λb＝0.009（10-6/h）。
可靠性预计
某飞行器的故障率预计结果
序 号
单元名称
复杂程度
ri1
技术水平
ri 2
工作时间
ri 3
环境条件
单元故障率
i Ci i / * i (10 6 )
1 动力装置 5
6
5
5
850 0.3
85.8
2 武器
8
6
10
2
880 0.336 95.6
3 制导装置 10
10
5
5 2500 1.0 288.5
水平，选择最优方案； ❖ 在设计中，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； ❖ 为可靠性增长试验、验证及费用核算等提 供依据； ❖ 为可靠性分配奠定基础。
可靠性预计
单元可靠性预计
➢ 相似产品法 ➢ 评分预计法 ➢ 应力分析法
系统可靠性预计
（1）相似产品法
相似产品法就是利用与该产品相似且已成熟产 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试验 结果。相似产品法考虑的相似因素有：
SURE
CARE
MEADE P
GalieoF TA
故障率、维修 率、不可靠度
等参数
结构与可靠性 相关参数
不可靠度、故 障率等
不可靠度、故 障率、维修率
等
可靠度、可用 度、故障率、
平均寿命
可靠性相关参 数
飞机部件及系统 航天飞机 导弹 飞机及导弹
汽车与工业部门 飞机系统
可靠性预计的目的
❖ 评价是否能够达到要求的可靠性指标； ❖ 在方案论证阶段，比较不同方案的可靠性
R发动机 0.9409 9.412106 / 9.806106 0.9303
序 号
单元名称
复杂程度
ri1
技术水平
ri 2
工作时间
ri 3
环境条件
单元故障率
i Ci i / * i (10 6 )
1 动力装置 5
6
5
5
850 0.3
85.8
2 武器
8
6
10
2
880 0.336 95.6
3 制导装置 10
10
5
5 2500 1.0 288.5
水平，选择最优方案； ❖ 在设计中，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； ❖ 为可靠性增长试验、验证及费用核算等提 供依据； ❖ 为可靠性分配奠定基础。
可靠性预计
单元可靠性预计
➢ 相似产品法 ➢ 评分预计法 ➢ 应力分析法
系统可靠性预计
（1）相似产品法
相似产品法就是利用与该产品相似且已成熟产 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试验 结果。相似产品法考虑的相似因素有：
SURE
CARE
MEADE P
GalieoF TA
故障率、维修 率、不可靠度
等参数
结构与可靠性 相关参数
不可靠度、故 障率等
不可靠度、故 障率、维修率
等
可靠度、可用 度、故障率、
平均寿命
可靠性相关参 数
飞机部件及系统 航天飞机 导弹 飞机及导弹
汽车与工业部门 飞机系统
可靠性预计的目的
❖ 评价是否能够达到要求的可靠性指标； ❖ 在方案论证阶段，比较不同方案的可靠性
R发动机 0.9409 9.412106 / 9.806106 0.9303
数控机床的可靠性预计
科学与财富一、可靠性预计概述可靠性预计是一种预测方法，是在产品可靠性结构模型的基础上，根据同类产品在研制过程及使用中所得到的失效数据和有关资料，预测产品及其单元在今后的实际使用中，所能达到的可靠性水平，或预测产品在特定的应用中符合规定功能的概率。
这是一个由局部到整体、由小到大、由下到上的过程，是一种综合的过程。
提到可靠性预计，就不得不说到可靠性分配，可靠性预计和可靠性分配两者紧密相关，是可靠性设计工作的重要组成部分。
可靠性分配是指将产品可靠性指标自上而下逐级地分配到产品的各个层次，借此落实相应层次的可靠性要求，并使整体与各部分之间的可靠性相互协调。
尽量做到既避免出现薄弱环节又避免局部“质量过剩”而带来浪费。
可靠性预计则是自下而上地预计产品各层次的可靠性参数，判断各层次设计是否满足分配的可靠性指标。
只有各层次的可靠性分别达到分配的要求，才能保证产品可靠性指标得以实现。
对未达到分配指标要求的设计，则能发现其可靠性薄弱环节、设计上的隐患及提供选择纠正措施的指南，并依此改进设计直到满足指标要求为止。
可靠性预计的主要价值在于，它可以作为设计手段为设计决策提供依据。
因此，要求预计工作具有及时性，即在决策点之前做出预计，提供有用的信息，否则这项工作就会失去其意义。
为了达到预计的及时性，在设计的不同阶段及系统的不同级别上可采用不同的预计方法。
由粗到细，随着研制工作的深化而不断细化。
1、可靠性预计的目的可靠性预计的主要目的如下：（a）将预计结果与要求的可靠性指标相比较，审查设计任务中提出的可靠性指标是否能达到。
（b）在方案论证阶段，通过可靠性预计，根据预计结果的相对性进行方案比较，选择最优方案。
（c）在设计阶段，通过预计发现设计中的薄弱环节，加以改进。
（d）为可靠性增长试验、验证试验及费用核算等方面的研究提供依据。
（e）通过预计给可靠性分配奠定基础。
2、常用可靠性预计方法比较进行可靠性预计时，以往的工程经验、故障数据、当前的技术水平、以及元器件、零件的故障率都是可供参照的依据。
可靠性预计方法-PRISM 简介
可靠性预计方法－PRISM 简介1 前言系统可靠性预计技术是产品可靠性分析的一项关键技术，广泛地应用于各个领域的产品研发过程，成为产品可靠性设计和分析的一项必不可少的重要工作。
对于电子产品来说，进行可靠性预计时一定要采用合适的预计模型，当前我国的军品行业一般是对于国产产品用GJB/z 299B《电子设备可靠性预计手册》中规定的模型进行预计，对于进口产品采用MIL-HDBK－217F《电子设备可靠性预计手册》中规定的模型进行预计，民用企业一般采用Bellcore 可靠性预计手册中规定的模型进行预计。
这些预计模型都有一个共同的不足之处，就是仅根据产品的设计和使用环境进行可靠性预计，未考虑影响产品可靠性的其它关键因素，例如工艺、制造、筛选、管理等，预计结果表达的是设计的可靠性，而非现场可靠性。
在这种情况下，PRISM 可靠性预计方法应运而生。
PRISM 是美国空军（U.S. Air Force）下属的可靠性研究中心（Reliability Analysis Center-RAC）研发的可靠性预计分析方法，自2000 年3 月推出以来，已在全世界得到广泛应用。
PRISM 在我国的普及程度还不够，除一些外资企业采用以外，其它行业很少采用，介绍PRISM 的中文资料也很少。
2 PRISM 简介传统的可靠性预计方法的前提是系统的故障率主要是由组成系统的各个部件的故障率决定，因此，传统的预计方法是首先通过选用适当的可靠性预计模型得到组成系统的各个部件的故障率，在此基础上得到系统的故障率。
在PRISM 中，虽然在系统级的可靠性预计中也采用了部件级的可靠性预计结果，但它在系统级的可靠性预计模型中，除了考虑到部件级的可靠性预计结果外，还进行了一定程度的扩展，考虑到了影响产品可靠性的各个方面的诸多因素。
为了使部件的预计结果更加精确，PRISM 还考虑到了以下因素：过程因素（Process factor）：PRISM 考虑到了过程因素对产品可靠性的影响，采用了很多修正因子来定量地表达由于过程因素导致的失效，用过程评分（Process grade）方法确定这些修正因子。
05可靠性工程可靠性预计
返回
机械产品可靠性预计方法
方法说明对机械类产品而言，它具有一些不同于电子类产品的特点，诸如：许多机械产品是为特定用途单独设计的，通用性不强，标准化程度不高；机械产品的故障率通常不是常值，其设备的故障往往是由于耗损、疲劳和其他与应力有关的故障机理造成。机械产品的可靠性与电子产品可靠性相比对载荷、使用方式和利用率更加敏感。
可靠性工程专题 ——可靠性预计
现代航天企业制造信息化技术
学习内容
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
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。
返回
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5.1.1.1-15，得电路复杂度失效率C1=0.074，C2=0.005查GJB/Z 299B-98的表5.1.1.1-28，得封装复杂度C3=0.083
元器件计数法预计表
元件计数法
预计表格
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)
元件计数法
举例某电子设备由4个调整二极管、2个合成电阻器、4个云母电容器组成，所有器件都是国产的，质量等级都是B1。设备的工作环境为战斗机座舱。计算该设备的基本可靠性。计算步骤国产器件，使用GJB/Z 299B-98确定设备的工作环境类别：AIF确定元器件的种类：调整二极管、合成电阻器、云母电容器；确定元器件的质量等级，全部为B1
可靠性预计和分配
18
n
Rsy Riy
i（1 1）当各构成单元旳估计失效概率很小时旳可靠性分配
n
• 因为该系统为串联络统，故有 Rsy Riy ，因为 Rsy 1 qsy ，Riy 1 qiy
，则有
i 1
n
n
n2
1 qsy 1 qiy 1 qiy q jyq ky
1 n q1否需要进行可靠性分配
Rsy RAy RBy RCy RDy 0.9 0.92 0.94 0.96 0.747
因为
Rsy 0.747
不大于系统要求具有旳可靠度 Rsq 0.9
故对系统各构成单元必须进行可靠性分配。考虑此处估计公
式为近似公式，且构成单元中有旳失效概率不够小，为确保 一次分配成功，按 Rsq 0.9进1 行分配
分配旳含义： 给定系统可靠度 Rs* 要求 f (R1, R2,..., Rn ) Rs*
16
一、串联络统可靠性旳分配
1、等分分配法：把可靠度平均分给各个单元
n
Rs Ri i1
Ri
R1/ n s
i 1,2,...n
17
1-2利用估计值旳分配法
当对某一系统进行可靠性估计后，有时发觉该系统旳可 靠度估计值Rsy不大于要求该系统应该到达可靠度值Rsq。 此时必须重新拟定各构成单元（也涉及子系统）旳可靠度， 即对各单元旳可靠度进行重新分配。
R1 R2 R3 R4 R5
解：（1）判断对该系统是否要进行可靠度分配 因为在1000h时
R R R R R R (1000) (1000) (1000) (1000) (1000) (1000)
p
不影响系统失效旳并联单元l，k旳对数
3、上下限综合计算 系统可靠度旳预测值
n
Rsy Riy
i（1 1）当各构成单元旳估计失效概率很小时旳可靠性分配
n
• 因为该系统为串联络统，故有 Rsy Riy ，因为 Rsy 1 qsy ，Riy 1 qiy
，则有
i 1
n
n
n2
1 qsy 1 qiy 1 qiy q jyq ky
1 n q1否需要进行可靠性分配
Rsy RAy RBy RCy RDy 0.9 0.92 0.94 0.96 0.747
因为
Rsy 0.747
不大于系统要求具有旳可靠度 Rsq 0.9
故对系统各构成单元必须进行可靠性分配。考虑此处估计公
式为近似公式，且构成单元中有旳失效概率不够小，为确保 一次分配成功，按 Rsq 0.9进1 行分配
分配旳含义： 给定系统可靠度 Rs* 要求 f (R1, R2,..., Rn ) Rs*
16
一、串联络统可靠性旳分配
1、等分分配法：把可靠度平均分给各个单元
n
Rs Ri i1
Ri
R1/ n s
i 1,2,...n
17
1-2利用估计值旳分配法
当对某一系统进行可靠性估计后，有时发觉该系统旳可 靠度估计值Rsy不大于要求该系统应该到达可靠度值Rsq。 此时必须重新拟定各构成单元（也涉及子系统）旳可靠度， 即对各单元旳可靠度进行重新分配。
R1 R2 R3 R4 R5
解：（1）判断对该系统是否要进行可靠度分配 因为在1000h时
R R R R R R (1000) (1000) (1000) (1000) (1000) (1000)
p
不影响系统失效旳并联单元l，k旳对数
3、上下限综合计算 系统可靠度旳预测值
4 可靠性预测和分配
例 某项设备由发射机、接收机、信息处理 与控制机、监控台监测信号源、射频分机、 天线等七部分组成，其中发射机所用的元 器件及失效率估计如下表所示。试估计发 射机的故障。
4．相似设备法
这种方法是根据与所研究的新设备相似的老设备的可靠性， 考虑到新设备在可靠性方面的特点，用比较的方法估计新 设备可靠性的方法。经验公式为
例： 系统可靠性逻辑框图如下图所示， 已知各单元的失效概率为：FA=0.0247; FB=0.0344; FC=0.062; FD=0.0488; FE=0.0979;FF=0.044; FG=0.0373; FH=0.0685;试用上下限法求系统的可靠 度，并与数学模型法的结果比较。
3．元件计数法
n
F j Fk R j Rk
n—系统中的单元总数； n1—系统中的并联单元数目； Rj，Fj—单元j，j＝1，2，…，nl，的可靠度，不可靠度； RjRk，FjFk—并联子系统中的单元对的可靠度，不可靠 度，这种单元对的两个单元同时失效时，系统仍能正 常工作； n2—上述单元对数。
(1)上限值的计算
当系统中的并联子系统可靠性很高时，可以
认为这些并联部件或冗余部分的可靠度都近 似于1，而系统失效主要是由串联单元引起的， 因此在计算系统可靠度的上限值时，只考虑 系统中的串联单元。
RU 0 R1 R2 Rm Ri
i 1
m
系统应取m=2，即 RU 0 R1R2 当系统中的并联子系统的可靠性较差时，若 只考虑串联单元则所算得的系统可靠度的上限值 会偏高，因而应当考虑并联子系统对系统可靠度 上限值的影响。但对于由3个以上的单元组成的并 联子系统，一般可认为其可靠性很高，也就不考 虑其影响。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
可靠性工程
第三部分 可靠性预计的方法与模型
1、电子类器件可靠性预计方法
2、可靠性常用预计模型
可靠性工程
元件可靠性预计方法
电子类器件常用的可靠性预计方法
• 元件计数法 • 应力分析法
可靠性工程
元件计数法
可靠性工程
元件计数法
可靠性工程
电子元器件的应力分析法
电子元器件应力分析法主要用于产品的详细 设计阶段，是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，并对其试 验结果进行统计而得出该种元器件的故障率，我 们把这种故障称为“基本故障”。在预计电子元 器件工作故障率时，根据元器件的质量等级，应 力水平、环境条件等因素对基本故障率进行修正。 不同类别的元器件有不同的工作故障率计算模型。
可靠性工程
•
• •
可靠性预计分类
根据可靠性的定量要求 来划分: • 基本可靠性预计是用串联模型估计产品所有 部件对维修和后勤保障的要求 • 任务可靠性预计利用可靠性模型估计产品成 功地完成规定任务的概率
可靠性工程
第二部分 可靠性预计的工作流程
• 明确系统定义 • 确定系统的环境条件 • 建立系统可靠性模型，包括可靠性框图和可 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系统的基本可靠性 和任务可靠性
可靠性工程
217F 环境类别
• AIF (Airborne, Inhabit Fighter) - 战斗机坐舱 • ARW (Airborne, Rotary Winged) - 直升机 • SF (Space, Flight, Commercial) - 宇宙飞行 • MF (Missile, Flight) - 导弹飞行 • MS (Missile, Launch) - 导弹发射 • CL (Cannon, Launch) - 加农(炮弹)发射
可靠性工程
谢 谢！
可靠性工程
可靠性工程
5.预计系统可靠性
• 系统可靠性预计是建立在系统组成单元级可 靠性预计基础上的； • 系统可靠性预计的故障率是全部组成单元失 效率的累加和； • 按照设备、系统的可靠性模型来预计任务可 靠性。
可靠性工程
可靠性预计工作流程回顾
• 明确系统定义 • 确定系统的环境条件 • 建立系统可靠性模型，包括可靠性框图和可 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系统的基本可靠性 和任务可靠性
环境类别
•地面良好 •恶劣地面固定 •潜艇 •导弹发射 •……
可靠性工程
217F 环境类别
• GB, BC (Ground Benign, Controlled ) - 地面良好 • GF, CU (Ground Fixed, Uncontrolled ) - 恶劣地面固定 • GM (Ground Mobile ) - 平稳地面移动 • NS (Naval Sheltered) - 舰船良好舱内 • NU (Naval Unsheltered) - 舰船舱外 • AIC, AC (Airborne, Inhabit Cargo, Commercial )-运输机坐舱 • AUC (Airborne, Uninhab Cargo) - 运输机无人舱 • AUF (Airborne, Uninhab Fighter) - 战斗机无人舱
可靠性工程
电子元器件的应力分析法
• 电子元器件的应力分析法已有成熟的预计标准和 手册。对于国产电子元器件，可采用国家军用标 准GJB/Z299B-98《电子设备可靠性预计手册》进 行预计；而对于进口电子元器件，可采用美国军 用手册MIL-HDBK-217F《电子设备可靠性预计》 进行预计。 • 应力分析法假设元器件寿命都服从指数分布（即 具有恒定的失效率）。 • 应力分析法计算较为繁琐和复杂，但分析结果更 加真实，更具有现时指导意义。
可靠性工程
可靠性预计的定义
• 可靠性预计是对产品或者系统的可靠性进行 定量的估计，推测其可能达到的可靠性水平， 是其从定性考虑转入定量分析的关键之处， 是实施可靠性工程的基础。 • 可靠性预计是根据组成系统的元器件的可靠 性来估计的，是一个自下而上、由局部到整 体、从小到大的一种系统综合过程。
可靠性工程
可靠性工程
1. 明确系统定义
• 收集跟系统相关的资料 • 规定产品或系统的定义
确定系统任务和功能 确定工作模式 规定物理界限、性能参数及范围 确定系统组成结构 确定故障判据 确定寿命剖面及任务剖面
可靠性工程
2.确定系统环境条件
环境分析 • 温度 • 振动 • 冲击 • 加速 • 辐射 • …… 环境分析 • 温度 • 振动
可靠性工程
电子元器件的应力分析法
电阻类型 电阻阻值 电阻 质量级别 工作环境 工作应力 节点温度
可靠性预计标准 •MIL-STD-217F •GJB299B •Bellcore
失效率
可靠性工程
电子元器件的应力分析法
技术类型 管脚数和位数 集成电路 质量级别 工作环境 工作应力 封装类型
可靠性预计模型 •MIL-STD-217F •GJB299B •Bellcore
是否满足系统可靠性要求？
• 可靠性要求是产品使用方从可靠性角度向承 制方(或生产方)提出的研制目标，是进行可 靠性设计分析的依据。 • 当产品可靠性预计结果未达到规定的可靠性 定量要求时，必须找出产品中的薄弱环节， 并通过采取必要修改与控制措施来改进产品 设计，以此来满足可靠性要求。
可靠性工程
敏感性分析
可靠性预计主要目的
• • 评价是否能够达到可靠性指标要求； 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，为最优方案优化 提供依据。 在设计阶段中，通过可靠性预计，找出影 响系统可靠性的主要薄弱环节，采取设计 措施，提高系统可靠性； 为可靠性增长试验、验证及费用核算等提 供依据； 为可靠性分配提供数据支持。
可靠性工程
敏感性分析
可靠性工程
第五部分 可靠性预计输出报告
• • • • • • • 前言。包括任务来源、当前所处研制阶段、采用 的预计方法和数据源等 产品说明。包括产品电路图、原理说明和可靠性 指标规定等，可引用其它文件或图纸 产品任务剖面和环境剖面描述 各级产品可靠性模型。包括可靠性框图和计算公 式，可引用其它文件 元器件可靠性预计表格。 各级产品可靠性预计过程和结果 结论。包括产品预计结果与可靠性指标的规定值 进行比较，通过预计发现的可靠性薄弱环节等
可靠性工程
输出报告例子
可靠性工程
第六部分 利用Relex软件进行预计
• • • • • • • • • 建立工程项目文件 建立产品系统树 输入系统环境参数及预计模型 输入组件的通用数据和计算数据信息 输入元器件的通用数据和预计数据信息 查看元器件失效率（Pi因子） 系统可靠性预计计算 敏感性图形分析 输出报告
顾嘉麟 2006.04
可靠性工程
可靠性预计实施指南
内容提纲： • • • • • • 可靠性预计的基本概念 可靠性预计的工作流程 可靠性预计的方法与模型 可靠性预计的结果分析 可靠性预计输出报告 利用Relex软件进行可靠性预计
可靠性工程
第一部分 可靠性预计基本概念
• 可靠性预计的定义 • 可靠性预计的主要目的 • 可靠性预计分类
• • • • • • • • MIL－HDBK－217F GJB/Z299B BELLCORE NPRD／EPRD NSWC PRISM 英国电信、法国电信等 其他行业性可靠性预计标准
可靠性工程
第四部分 可靠性预计的结果分析
• 系统预计结果与可靠性要求
• 敏感性分析
可靠性工程
可靠性预计结果与可靠性要求
可靠性预计内容
• 可靠性预计内容
单元级
元器件
系统级
系统
可靠性工程
可靠性预计相关概念
系统与单元的概念 • 系统是完成特定功能的综合体，是若干工作单元的 有机组合 • 系统和单元的概念是相对的，由许多元器件组成的 整机可以看成一个系统，由许多整机和其他设备可 以组成大型复杂系统 系统与单元的概念 • 系统是完成特定功能的综合体，是若干工作单元的 有机组合 • 系统和单元的概念是相对的，由许多元器件组成的 整机可以看成一个系统，由许多整机和其他设备可 可靠性工程 以组成大型复杂系统
可靠性工程
3.建立系统可靠性模型
• 针对任务可靠性预计 • 通过串联、并联、旁联等可靠性逻辑关系建 立所规定任务的可靠性框图和可靠性数学模 型。
可靠性工程
4.预计各单元的可靠性
• 选择相应元件的预计方法与模型 • 预计方法
元件计数法 应力分析法 相似产品法 ……
• 预计模型
MIL-HDBK-217F GJB299B ……
失效率
可靠性工程
美军标217F应力分析法模型举例
在MIL-HDBK-217F 中单片双极与MOS数字 电路的应力分析法预计模型为： • • • • • • ──电路复杂度失效率 ──温度应力系数 ──封装复杂度失效率 ──环境系数 ──质量系数 ──成熟系数
可靠性工程
可靠性预计模型
常用可靠性预计标准和指导手册