可靠性設(shè)計(jì)思路與實(shí)務(wù)

1、可靠性設(shè)計(jì)思路與實(shí)務(wù)（reliability design） t0作者 盛其安 george sheng2008年5月可靠性設(shè)計(jì)思路與實(shí)務(wù)課程大綱：系統(tǒng)性思維系統(tǒng)可靠性 -可靠性與品質(zhì)的差別 -可靠性研究重心可靠性規(guī)格與工程規(guī)格 -失效時(shí)間機(jī)率密度函數(shù) -可靠性基本數(shù)學(xué)原理可靠性設(shè)計(jì)實(shí)例-定出可靠性目標(biāo)-可靠性設(shè)計(jì)實(shí)務(wù)流程 -系統(tǒng)可靠性預(yù)測(cè) -可靠性指派與財(cái)務(wù)效應(yīng)計(jì)算 -執(zhí)行設(shè)計(jì)方法 -失效模式與效應(yīng)分析（fmea），可靠性測(cè)試與預(yù)防電子產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)案例以上課程訂為3小時(shí)，為高層主管概念性課程，參與馬丁工作者，還需參與下午實(shí)做技術(shù)培訓(xùn)。失效資料分析-資料搜集技術(shù) 經(jīng)驗(yàn)方法（empirical

2、 methods）不分組完整資料點(diǎn)繪位置f(t),（t）分組完整資料不分組刪失資料kaplan-meier form of product limit estimator分組刪失資料靜態(tài)壽命預(yù)測(cè)課堂習(xí)作（請(qǐng)帶計(jì)算器）可靠性簡(jiǎn)史最早可靠性是應(yīng)用在保險(xiǎn)業(yè)，研究人類存活機(jī)率1939-1945 二戰(zhàn)，德國(guó)v1，v2火箭1930-1940 weibull研究材料疲勞，導(dǎo)出“韋氏分布”1930-1940 waiting theory(等待理論)指數(shù)分布之應(yīng)用奠定可靠性理論基礎(chǔ)1945 二戰(zhàn)后，可靠性才成為研究主題，原因是復(fù)雜電子系統(tǒng)失效率太高之故1945 商用航空公司成立aeronautical radi

3、o ,inc(arinc)去改善飛機(jī)電子設(shè)備1950 美國(guó)空軍成立改善設(shè)備可靠性小組1952 美國(guó)國(guó)防部成立advisory group on reliability of eloctronic equipment(agree)來(lái)改善電子設(shè)備可靠性1952 agree提出可靠性測(cè)試要求（對(duì)新系統(tǒng)）1950+ 重心集中在使用指數(shù)分布來(lái)展現(xiàn)失效時(shí)間，頒布大量軍標(biāo)（mil-std）1960+ 可靠性教科書問(wèn)世, baeovsky(1961),barlow，proschan(1967)，smith(1976),kapar and lanberson(1977)1960+ 美俄太空競(jìng)賽，1969登月計(jì)劃

4、1970+ 重點(diǎn)轉(zhuǎn)到fault tree analysis(失效樹分析)fta1980+ 可靠性和可維護(hù)性再度成為重心2000+ air forces relisbility and maintainabity (r&m)program系統(tǒng)性思維（定性邏輯）前言：研發(fā)產(chǎn)品或流程，基本上是設(shè)法安排由許多元件組合成的一個(gè)能產(chǎn)生出某些特定功能的結(jié)構(gòu)體，如何安排這些元件功能，使之井然有序，相輔相成完成任務(wù)，就成為研發(fā)產(chǎn)品首先面臨到最根本性的挑戰(zhàn)。沒(méi)有好的系統(tǒng)性思維，不但容易產(chǎn)生出許多潛在問(wèn)題，使得一旦系統(tǒng)復(fù)雜度提升，就會(huì)面臨失控局面，而且當(dāng)問(wèn)題發(fā)生，也不容易找出病源，這對(duì)品質(zhì)、成本、交期，以及售后服務(wù)

5、都是有害無(wú)益的，所以研究人員除了在學(xué)校學(xué)到的專業(yè)知識(shí)外，必須要學(xué)好系統(tǒng)思維才可以勝任研發(fā)和改善問(wèn)題的工作。目的：a. 了解系統(tǒng)原理b. 提升產(chǎn)品設(shè)計(jì)q、c、d的品質(zhì)c. 便利除錯(cuò)、檢修和維護(hù)d. 為整體研發(fā)訂出邏輯架構(gòu)，在第一次就把系統(tǒng)架構(gòu)弄對(duì)，大幅減少以后研發(fā)出錯(cuò)的機(jī)率e. 為改善任何問(wèn)題，或發(fā)展任何事業(yè)提供必要的邏輯思路系統(tǒng)的定義1.為產(chǎn)生某種功能（function）或達(dá)到某種目的（purpose）由二個(gè)以上彼此相互有影響（interaction）與相互依賴（interdependent）的單元（elements，parts，things，subsystem）協(xié)調(diào)配合所組成（arrange

6、ment，connection）的復(fù)合整體（a complex whole）稱為系統(tǒng)。系統(tǒng)1+1+1+1+1協(xié)調(diào)配合組成1+1+1+1+1相互影響，相互依賴2.系統(tǒng)成功因素系統(tǒng)品質(zhì)（a）系統(tǒng)中每一個(gè)單元品質(zhì)要好（b）系統(tǒng)中各單元結(jié)合方式即（+），也要出色，這種抽象的系統(tǒng)架構(gòu)，甚至比看得見(jiàn)的單元更為重要。系統(tǒng)中的連結(jié)即的衡量前言：前面提到系統(tǒng)成功因素有二，各元件要好連結(jié)方式也要出色，但如何證明或衡量這種抽象的方式好壞呢？答案：用可靠性系統(tǒng)原理去衡量例： 下列二系統(tǒng)，所用的元件數(shù)量和可靠性完全一樣，但設(shè)計(jì)理念不同，一為子系統(tǒng)并聯(lián)，一為元件并聯(lián)，試問(wèn)二者之間，何者可靠性較好a.元件并聯(lián)系統(tǒng).9.8.

7、8.9求r（system）=？b.子系統(tǒng)并聯(lián)系統(tǒng).8.9.9求r（system）=？.8結(jié)論：不僅系統(tǒng)會(huì)有影響，整個(gè)系統(tǒng)金字塔架構(gòu)是否合理，是否精減，都會(huì)導(dǎo)致最終結(jié)果的差異，這種定性設(shè)計(jì)或解決問(wèn)題的邏輯，絕對(duì)適用在任何硬體、軟體有形的產(chǎn)品，或無(wú)形的服務(wù)之設(shè)計(jì)、改善方面。金字塔結(jié)構(gòu)法的原理：分類及概括金字塔結(jié)構(gòu)法的原理是以方向做判別，當(dāng)方向是垂直往下時(shí)，就要用“分類”概念，垂直往上時(shí)，就要用到“概括”概念，而同一水平層次的分類之間，必須運(yùn)用mece原則，來(lái)檢視你的分類是否恰當(dāng)。mece：(mutually exclusive，collectively exhaustive)即周衍與互斥原則精華結(jié)

8、論（目的）形成上一層的主題水平關(guān)聯(lián)周衍與互斥（mece）水平關(guān)聯(lián)概括（垂直往下）（垂直往上）水平關(guān)聯(lián)分類grouping一堆未經(jīng)分類的元素、元件、輸入功能等等“概括”、“分類”和分類中的“周衍”與“互斥”就成為結(jié)構(gòu)的品質(zhì)核心特性系統(tǒng)架構(gòu)使用概括重點(diǎn)的技巧達(dá)到金字塔的頂端（由下往上的邏輯）檢視各論點(diǎn)間是否符合mece原則，并以歸納法或演繹法（why）做推論，學(xué)會(huì)運(yùn)用“概括重點(diǎn)”的技巧，就可獲得最后的具體結(jié)論。金字塔頂點(diǎn) what演繹和歸納持續(xù)上推一層概括重點(diǎn)summary point刺激大腦做進(jìn)一步的思考由下而上可用找出其他類似的事物歸納法將想法做進(jìn)一步的推論演繹法從分組論點(diǎn)中發(fā)展概括論述的技巧

9、同組功能彼此獨(dú)立，互無(wú)遺漏（mece）情境論述what，內(nèi)容細(xì)節(jié)的相似性意含a.歸納法 mece（周衍，互斥）原則（概括重點(diǎn)）邏輯推演what的品質(zhì)b.演繹法（why）（因果關(guān)系）結(jié)論 系統(tǒng)架構(gòu)之分級(jí)、范圍及其應(yīng)用（how與why的應(yīng)用）一輛汽車由動(dòng)力、油路、控制、懸吊等子系統(tǒng)所組成，若再往下視各子系統(tǒng)為一系統(tǒng)，則下所屬之模組為次子系統(tǒng)，如視模組為一系統(tǒng)，則下層的元件為其最終單元。結(jié)果目的系統(tǒng)原因結(jié)果原因結(jié)果原因whyhow手段目的子系統(tǒng)howwhy手段目的模組howwhy零件手段當(dāng)已有目的，而尋求達(dá)成目的之具體方法時(shí)，則就用功能之展開(kāi)，由上層系統(tǒng)發(fā)展下層系統(tǒng)當(dāng)改進(jìn)一現(xiàn)存系統(tǒng)時(shí)，則由下層系統(tǒng)來(lái)

10、鑒定上層系統(tǒng)，亦即追查手段之目的如目的已不需要，則下層系統(tǒng)即可消除，而使系統(tǒng)改進(jìn)由上層系統(tǒng)發(fā)展下層系統(tǒng)問(wèn)“how”,答案即為下層系統(tǒng)由下層系統(tǒng)鑒定上層系統(tǒng)時(shí)問(wèn)“why”，答案為上層系統(tǒng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與改進(jìn)，須善用how？與why？系統(tǒng)的范圍依研究之目標(biāo)的范圍而定系統(tǒng)中切記手段目的是不能在相同層次的，手段永遠(yuǎn)是在目的的下層how與why的上下運(yùn)用，檢查系統(tǒng)，架構(gòu)品質(zhì)結(jié)論 概念展開(kāi)（concept fan）抓緊how與why的邏輯，邀請(qǐng)一小組人參與腦力激蕩，依下列步驟進(jìn)行：1. 寫下問(wèn)題，或希望的產(chǎn)出，以簡(jiǎn)單片語(yǔ)或單字，寫在大板子上2. 詢問(wèn)“為什么”是一個(gè)問(wèn)題，將答案用簡(jiǎn)單片語(yǔ)寫在原敘述的右邊3.

11、詢問(wèn)我們“如何”能解決此問(wèn)題，使用簡(jiǎn)單片語(yǔ)，把答案寫在原敘述的左邊4. 如此重復(fù)此做法（針對(duì)每一個(gè)寫出來(lái)的敘述），直到點(diǎn)子想盡為止5. 整理最終圖形，并印發(fā)給所有參與者，右邊部分為問(wèn)題，左邊部分為答案why do it?特定解答一般性解答特定解答基本論點(diǎn)一般性解答goal目的特定解答基本論點(diǎn) how do it?一般性解答特定解答系統(tǒng)可靠性原理1. 定義：某系統(tǒng)可靠性是該系統(tǒng)在某種特定環(huán)境條件未來(lái)特定時(shí)段成功表現(xiàn)某些預(yù)期的功能而不失效的機(jī)率，它有四個(gè)重點(diǎn)：a.環(huán)境條件 b.功能的成功 c.未來(lái)時(shí)段 d.機(jī)率因此可靠性是時(shí)間的函數(shù)f（t），必須和成功定義，與運(yùn)行的環(huán)境連在一起講，衡量未來(lái)成功事件

12、，只能用機(jī)率。 2. 如何知道未來(lái)呢借由事前就“走進(jìn)未來(lái)”獲得有關(guān)未來(lái)的因果知識(shí)，才可理性預(yù)測(cè)未來(lái)情況并加以預(yù)防。3. 可靠性與品質(zhì)的差別：研究項(xiàng)目品質(zhì)（quality)可靠性（reliability）研究對(duì)策研究目前或過(guò)去事件重點(diǎn)是已發(fā)事件研究未來(lái)才發(fā)生的事件重點(diǎn)是未發(fā)事件衡 量用不良率缺點(diǎn)百分比衡量已發(fā)事件用失效率、可靠性衡量未來(lái)的變化規(guī) 格零件系統(tǒng)功能的公差只能反應(yīng)目前品質(zhì)的事實(shí)，單位是和功能單位相同，如長(zhǎng)度、大小、電流、電壓等性能規(guī)格在特定的環(huán)境條件和成功定義下，未來(lái)時(shí)段成功的機(jī)率用r(t）、mtbf等展示它們與傳統(tǒng)性能規(guī)格有關(guān)，但重點(diǎn)絕非傳統(tǒng)的規(guī)格，而是和時(shí)間、機(jī)率、成功定義有關(guān)的規(guī)

13、格知識(shí)主體傳統(tǒng)電子、機(jī)械、化工、材料等工學(xué)院知識(shí)機(jī)率、統(tǒng)計(jì)、系統(tǒng)工程等理學(xué)院知識(shí)應(yīng)用重心矯正問(wèn)題（corrective）預(yù)防問(wèn)題（preventive）財(cái)務(wù)效應(yīng)財(cái)務(wù)產(chǎn)效應(yīng)只反應(yīng)在已發(fā)生失效成本，如不良率、重工等，只是冰山一角未來(lái)市場(chǎng)的外部失效是造成企業(yè)大量失血和敗亡潛在的財(cái)務(wù)損失，其威力遠(yuǎn)大于品質(zhì)的不良率對(duì)高階的沖擊對(duì)高階領(lǐng)導(dǎo)如企業(yè)主的威脅相對(duì)較小對(duì)企業(yè)主威脅非常巨大4. 研究的重心l 物理的狀況與數(shù)學(xué)機(jī)率互為里表l 用機(jī)率衡量物理狀況的好壞l 用機(jī)率數(shù)據(jù)大小，指導(dǎo)工程研發(fā)的設(shè)計(jì)或改善的走向l 千萬(wàn)不要只偏工程研發(fā)，而忽略機(jī)率和數(shù)學(xué)的證明或只重?cái)?shù)學(xué)抽象理論的探討而不結(jié)合實(shí)際。l 唯有工程專業(yè)和

14、數(shù)理統(tǒng)計(jì)雙強(qiáng)者，才是好的可靠性專家（但此種人數(shù)極少）l 因此培訓(xùn)工程人員數(shù)理知識(shí)以及數(shù)理人員工程知識(shí)，并使二類人員并肩工作，方可突破困境。5. 加速可靠性測(cè)試，就是使用比正常環(huán)境條件要強(qiáng)很多的試驗(yàn)，尋找未來(lái)可靠性下的目前工程規(guī)格和脆弱點(diǎn)（走進(jìn)未來(lái)原理應(yīng)用）可靠性規(guī)格與工程規(guī)格f（x）f（t）（1） 互為表里f（t）l 工程規(guī)格為里f（x）l 可靠性規(guī)格為表（2） 工程規(guī)格重點(diǎn)放在品質(zhì)特性或物理特性y=f（x）重量kg長(zhǎng)度 m電流i電壓x為物理特性x（3） 可靠性規(guī)格重點(diǎn)是未來(lái)壽命的機(jī)率y=f（t）f（t）mtbfr（t）f（t）t0l 時(shí)間l 機(jī)率密度函數(shù)l mtbfl r（t）的機(jī)率t（4）

15、 工程規(guī)格服從可靠性規(guī)格l 可靠性用來(lái)指揮工程發(fā)展方向l 依可靠性要求調(diào)整工程規(guī)格l 依可靠性要求更改設(shè)計(jì)理念f（x）（5） 工程規(guī)格著重目前情形，它的好壞就是品質(zhì)的一部分，常用不良率或百件缺點(diǎn)數(shù)來(lái)衡量，是衡量過(guò)去和現(xiàn)在的情形不良品個(gè)數(shù)總產(chǎn)品數(shù)不良率=x+36-36（6） 可靠性著重未來(lái)產(chǎn)品的表現(xiàn)，它的好壞是指產(chǎn)品未來(lái)的表現(xiàn)，是衡量未來(lái)將會(huì)發(fā)生的情形f（t）r（t）t0f（t）t t0不論什么產(chǎn)品的可靠性，其衡量座標(biāo)都是t（時(shí)間）可靠性規(guī)格與工程規(guī)格互為里表工程規(guī)格可靠性規(guī)格實(shí)體=10.0cm1.0cmt=3年r（t=3年）=0.9t=3年r（t=3）=0.99？=20.0cm2.0cm若橫梁

16、加粗一倍 ，可靠性必會(huì)提升，但提升至何值呢？可靠性是未來(lái)壽命，它為隨機(jī)變數(shù)，它的推測(cè)和計(jì)算必須只能借由失效時(shí)間機(jī)率函數(shù)求得f（t）time to failure p.d.f該分布是由實(shí)際做實(shí)驗(yàn)而來(lái)r（t）f（t）ttime失效時(shí)間機(jī)率密度函數(shù)重量=500kg（a）用100根梁，每根受重500kg，記錄其斷裂的時(shí)間 time(hr)斷裂數(shù)38151392314011340216查核表經(jīng)驗(yàn)失效時(shí)間次數(shù)分布t .f（t）理論分布weibull p.d.f失效時(shí)間t重量=500kg（b）.time(hr)次數(shù)f（t）韋氏分布次數(shù)分布check sheet可靠性基本數(shù)學(xué)原理（一） 由可靠性定義中，可知其

17、內(nèi)涵包括：（1） 機(jī)率（probability）（2） 產(chǎn)品提供的水平（performance）（3） 運(yùn)行時(shí)間（time of operation）（4） 運(yùn)行條件（operation conditions）以上四項(xiàng)，必須合并一起來(lái)詮釋才行，而且可知機(jī)率是衡量可靠性不可缺少的工具。（二） 失效時(shí)間的機(jī)率分配（distribution of time to failure）（1） 失效是在某種特定環(huán)境條件下，滿足事先所定的失效條件謂之。（2） 它可借由實(shí)驗(yàn)，或?qū)嶋H客戶使用該產(chǎn)品失效的時(shí)間統(tǒng)計(jì)而得。f（t）（3） 根據(jù)機(jī)率原理，零星失效時(shí)間是沒(méi)有太多使用價(jià)值，必須要由這些失效時(shí)間中，找出有規(guī)律的

18、機(jī)率分布（模式），才可預(yù)測(cè)未來(lái)。發(fā)生次數(shù)tttime時(shí)間（三） 瞬時(shí)失效率（instantaneous failure rates），失效率（a） 設(shè)f（t）為某一種元件（產(chǎn)品）運(yùn)行時(shí)，由好至壞的失效時(shí)間機(jī)率密度函數(shù)（the probability density of the time to failure）注：在連續(xù)變數(shù)t的機(jī)率，是分布下時(shí)段t至t+t的小矩形面積來(lái)衡量，稱為機(jī)率密度tt+tt0機(jī)率密度為f（t）tf（t）（b）左圖中無(wú)斜線部分為該產(chǎn)品的時(shí)點(diǎn)t的可靠性即該產(chǎn)品不失效的機(jī)率。r（t）=l-f（t）tt0f（t）斜線部分為時(shí)間0至t時(shí)段該產(chǎn)品（元件）失效的機(jī)率，即f（t）（c）

19、t+tt0p（tt t+t）=f（ t+t）-f（t）=f（t）ttt（d）元件（產(chǎn)品）在時(shí)點(diǎn)t為存活的條件下，尚能存活至未來(lái)的t+t的條件機(jī)率為f（t）ttt+tt該產(chǎn)品在t點(diǎn)尚存活上圖條件機(jī)率所占用的時(shí)段為t，所以平均失效速率（average failure rate）應(yīng)為注：z（t）為一普通函數(shù)，但并非機(jī)率密度函數(shù)，故稱為失效速率或失效率0t0t（a）式故（e）失效率的浴缸曲線 z(t) 早期失效 機(jī)率性隨機(jī)失效 老化期失效失效率 t（四） f（t）的推導(dǎo)（失效機(jī)率密度函數(shù)的推導(dǎo)）因r（t）=1-f（t），代 解上述微分方程，得（b）由（a） f（t）=z（t）r（t）故一般任何失效時(shí)間

20、機(jī)率密度函數(shù)為（c）若將上式（c）中，z（t）=代入，得（d）故知當(dāng)失效率為常數(shù)，則f（t）為指數(shù)分布（五） z（t）的一般失效機(jī)率密度函數(shù)：（韋氏分布）（e）若設(shè)為失效率函數(shù)（i） 則當(dāng)1時(shí)，上式z（t）為增函數(shù)，即z（t）隨t增加而增加（iv） 將（e）式代入（c） t0此即為瑞典科學(xué)家weibull，首先提出的著名的韋氏分布 f（t） t 韋氏分布且依據(jù)故知若時(shí)則韋氏分布可靠性為 t0定出可靠性目標(biāo)重點(diǎn)：在探討顧客聲音時(shí)，特別注重失效的定義。客戶使用的環(huán)境、操作方法、內(nèi)外應(yīng)用和要求保固期的長(zhǎng)短，以及失效后嚴(yán)重性大小，和保固期的成本后，要求該系統(tǒng)在（a）系統(tǒng)失效機(jī)率分布為指數(shù)分布和（b）在

21、t=保固期的r（t=保固期）0.90的條件下，求算出mtbf=?才算完整例1.一個(gè)系統(tǒng)的壽命服從指數(shù)分布，已知失效率為0.0310-4f/h求（a）它能使用至10,000小時(shí)后的機(jī)率（b）它的mtbf（c）mtbf的可靠性（d）若要求設(shè)計(jì)壽命可靠性至少達(dá)到90%，則設(shè)計(jì)壽命為多少？例2一系統(tǒng)服從指數(shù)分布，若要求使用3年后，可靠性不得小于0.90，求該系統(tǒng)（a） 失效率（b） mtbf可靠性設(shè)計(jì)實(shí)務(wù)定出可靠性目標(biāo)將可靠性配置到元件上去執(zhí)行設(shè)計(jì)方法失效分析 fmea/fmeca目標(biāo)達(dá)到否否是系統(tǒng)安全性分析（fta）是安全目標(biāo)達(dá)到了嗎？準(zhǔn)備生產(chǎn)否design for reliability（可靠性設(shè)

22、計(jì)）連續(xù)不斷的程序，將可靠性目標(biāo)，配合成本和功能目標(biāo)設(shè)計(jì)在系統(tǒng)中建立可靠性目標(biāo)規(guī)格（配合成本和功能目標(biāo)）由上至下全系統(tǒng)各層次建立可靠性目標(biāo)可靠性在總成本的考慮系統(tǒng)有效性考慮目標(biāo)展開(kāi)至子系統(tǒng)模組、零件（可靠性指派）功能樹分析argee法arinc法預(yù)計(jì)值指派法等指派法可靠性方塊分析尋找達(dá)到可靠性目標(biāo)的手段達(dá)到各級(jí)可靠性目標(biāo)方法并聯(lián)系統(tǒng)找出科技derating降級(jí)使用stress-strength分析適當(dāng)選材、選零件證明規(guī)格是否被達(dá)到證明可靠性目標(biāo)是否真被達(dá)到ftafmea可靠性測(cè)試系統(tǒng)可靠性預(yù)測(cè)d注：此為盛其安為便于講解，杜撰出的實(shí)例，目的是用它帶出可靠性設(shè)計(jì)思路，請(qǐng)不必苛求工程細(xì)節(jié)500kgb

23、bca假設(shè)秋千系統(tǒng)如上圖，若外圍框架為鋼材，不易失效，因此r（t=3年）100%，不必考慮，僅考慮a，b，c，d四部分，則可將實(shí)體系統(tǒng)，畫出可靠性方塊圖。（a） reliability block diagramd2d1c2c1b2b1a（b） 依據(jù)應(yīng)力load=500kg，各零件可靠性，資料（過(guò)去的實(shí)驗(yàn)）三年可靠性如下：r(a)=0.99 r(b)=0.9 r(c)=0.96 r(d)=0.970.970.970.960.960.90.90.99r(system)=0.99（0.9）2（0.96）2（0.97）2=0.990.810.92160.94090.69530.695(c)可靠性目標(biāo)

24、 若該公司設(shè)定秋千在t=3年的可靠性為r(t=3年)=0.99，目前系統(tǒng)可靠性只有0.695，如何處理？（d）進(jìn)行可靠性指派與更新可靠性目標(biāo)可靠性指派（配置）（一）實(shí)際上就是一個(gè)最佳化問(wèn)題必須明確要求與限制條件在滿足可靠性下限值的條件下，使成本最低或以成本為限制條件，使系統(tǒng)可靠性最高除考慮設(shè)計(jì)要求外，還要考慮現(xiàn)有的技術(shù)水平下實(shí)際實(shí)現(xiàn)的可能性（二）利用設(shè)計(jì)值的指派法由前知r(system)=0.695與目標(biāo)值r(system)=0.99相差甚遠(yuǎn)，需要重新配置，并注意優(yōu)化根據(jù)保險(xiǎn)公司資料，和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，游客秋千傷亡賠款全額和機(jī)率如下：p（微）=0.95 0.5萬(wàn)三年傷亡機(jī)率p0.1p（輕）=0.04

25、 5萬(wàn)p（重）=0.009 400萬(wàn)p（死）=0.001 1000萬(wàn)傷亡機(jī)率和賠償金額表平均三年損失為： e（損失）=0.5萬(wàn)0.950.1+5萬(wàn)0.040.1+400萬(wàn)0.0090.1+1000萬(wàn)0.0010.1=0.0475+0.02+0.36+0.1=0.5275萬(wàn)=0.527510000=5275元結(jié)論：a. 若r（三年）=0.9或p（傷亡）0.1算出賠償金額只有5275元（臺(tái)幣）金額并不大，公司可以負(fù)擔(dān)，而且購(gòu)買高可靠性零件成本很高，故公司決定更改系統(tǒng)可靠性為0.9，而非原先設(shè)定的0.99b. 目前預(yù)估出的r(system)=0.695，離0.9尚遠(yuǎn)c. 需要進(jìn)行可靠性指派，（以目前

26、可買到的零件可靠性），在不會(huì)再大幅增加進(jìn)料成本條件下，使系統(tǒng)三年可靠性大于0.9即可（三）利用預(yù)計(jì)值的指派法（a）為保證一次指派成功，r(system)=0.91進(jìn)行指派（b）求各單元的可靠度的指派值qsy=1-rsy=1-0.695=0.305qsq=1-rsq=1-0.91=0.09qay=1-ray=1-0.99=0.01qb1y=1-rb1y=1-0.9=0.1qb2y=1-rb2y=1-0.9=0.1qc1y=1-rc1y=1-0.96=0.04qc2y=1-rc2y=1-0.96=0.04qd1y=1-rd1y=1-0.97=0.03qd2y=1-rd2y=1-0.97=0.03由

27、于各單元的失效機(jī)率都很?。╭cp0.1）故 qap=qay=0.01=0.00295 qb1p= qb2p=0.1=0.10.295=0.0295qb2p= qb2p=0.1=0.0295qc1p= qc1p=0.04=0.0118qc2p= qc2p=0.04=0.0118qd1p= qd1p=0.03=0.00885qd2p= qd2p=0.03=0.00885故各單元可靠性的指派為rap=1-0.00295=0.99705 rb1p=1-0.0295=0.9705 rb2p=1-0.0295=0.9705 rc1p=1-0.0118=0.9882 rc2p=1-0.0118=0.9882

28、 rd1p=1-0.00885=0.99115 rd2p=1-0.00885=0.99115 （c） 檢驗(yàn)指派結(jié)果在滿足各單元可靠性指派的前提下，系統(tǒng)可靠性rsp是否不小于0.9？rsp= rap rb1p rb2p rc1p qc2p qd1p qd2p=0.99705（0.9705）2（0.9882）2（0.99115）2=0.997050.94180.97650.9823=0.90070.9故指派成功即該系統(tǒng)元件目標(biāo)值如下：a:0.99705b:0.9705c:0.9882d:0.99115但市面上買不到r（b）=0.9705的粗繩子，且r(b)=0.9的繩子缺貨，只有售價(jià)為10元可靠性

29、為r（b）=0.7的細(xì)繩子執(zhí)行設(shè)計(jì)方法（一）想將可靠性設(shè)計(jì)至產(chǎn)品中，產(chǎn)品失效原因必須考慮，通常產(chǎn)品是在不成熟情況下失效是因設(shè)計(jì)的特性不完整，制造零件不良，不正常外力，超出設(shè)計(jì)參數(shù)?？煽啃詰?yīng)確保在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，可靠性是主要的設(shè)計(jì)參數(shù)?？捎昧慵导?jí)使用，應(yīng)力強(qiáng)度分析、簡(jiǎn)化、并聯(lián)等方式。（二）目前情形，發(fā)現(xiàn)只有繩子可靠性最不夠，而且它r=0.7，成本也不高，且為所有零件中最脆弱之處，故可采用并聯(lián)方式回以提升可靠性，至于其他零件較高等級(jí)品種，可靠性都可滿足前述三年可靠性之要求，且成本也沒(méi)有太大改變，故不必?fù)?dān)心，直接去購(gòu)買更換即可。0.7單繩r（b）=0.70.7雙繩并聯(lián)=0.7并聯(lián)可靠性=1-（1-0.