安全工程-可靠性問題

1、1 2 n系統(tǒng)、設備、產品在規(guī)定的條件下、系統(tǒng)、設備、產品在規(guī)定的條件下、 在規(guī)定的時間內、完成規(guī)定功能的能在規(guī)定的時間內、完成規(guī)定功能的能 力。力。 n定義要素定義要素 (1) 規(guī)定的時間；規(guī)定的時間； (2) 規(guī)定的條件；規(guī)定的條件； (3) 規(guī)定的任務和功能；規(guī)定的任務和功能； 1.1.可靠性的定義可靠性的定義 3 （1 1）可靠性與安全性）可靠性與安全性 （2 2）可靠性與經濟效益）可靠性與經濟效益 （3 3）可靠性與企業(yè)聲譽）可靠性與企業(yè)聲譽 2.2.提高可靠性的意義提高可靠性的意義 4 （1 1）2020世紀世紀4040年代年代萌芽時期萌芽時期 美國美國,1943年成立年成立真空管

2、研究委員會真空管研究委員會” （2 2）2020世紀世紀5050年代年代創(chuàng)建階段創(chuàng)建階段 軍用電子設備的可靠性軍用電子設備的可靠性報告報告 （3 3）2020世紀世紀6060年代年代發(fā)展階段發(fā)展階段 MIL-STD-785軍用標準軍用標準 （4 4）2020世紀世紀7070年代年代深入階段深入階段 3.3.可靠性研究的發(fā)展概況可靠性研究的發(fā)展概況 5 l可靠度可靠度 產品在規(guī)定條件下和規(guī)定時間內完成規(guī)定產品在規(guī)定條件下和規(guī)定時間內完成規(guī)定 功能的概率。記作功能的概率。記作R（t）: R（t）=N- n(t)/N N 產品的數(shù)量產品的數(shù)量 n(t) 失效的產品件數(shù)失效的產品件數(shù) 4.4.系統(tǒng)可靠

3、性指標系統(tǒng)可靠性指標 6 可靠度估算示例 0 100 200 123456789101112 樣品號 樣品壽命 R（t）=N- n(t)/N =（12-7）/12=0.42 7 l 不可靠度不可靠度 是指產品在規(guī)定的條件下，在規(guī)定的時間內、是指產品在規(guī)定的條件下，在規(guī)定的時間內、 產品不能完成規(guī)定功能的概率。它也是時間的函產品不能完成規(guī)定功能的概率。它也是時間的函 數(shù)，記作數(shù)，記作F(t),F(t),也稱為累積失效概率也稱為累積失效概率。 Ntn Ntn NtnN tRtF / )( / )(1 1 /)(1 )(1)( 8 l失效概率密度失效概率密度f(t) 失效概率密度是累積失效概率失效概

4、率密度是累積失效概率F(t)對時間的變對時間的變 化率，即化率，即t時刻，產品在單位時間內失效的概率。時刻，產品在單位時間內失效的概率。 )( )( )(tF dt tdF tf 9 失效率（或故障率）失效率（或故障率） (t) 是工作到是工作到t 時刻尚未失效的系統(tǒng)，在該時刻后的時刻尚未失效的系統(tǒng)，在該時刻后的 單位時間內發(fā)生失效的概率單位時間內發(fā)生失效的概率。 )( )( )( 1)( /)( / )( )( / )( )( tR tf tRdt tdF NtnN tNtn tnN ttn t 10 l不可修復系統(tǒng)不可修復系統(tǒng) l可修復系統(tǒng)可修復系統(tǒng) 11 l 失效前平均工作時間失效前平均

5、工作時間MTTF 從產品開始投入工作至產品失效前的平均從產品開始投入工作至產品失效前的平均 工作時間稱工作時間稱失效前平均工作時間失效前平均工作時間，記做，記做MTTF （Mean Time To Failure） dtttftEMTTF)()( 0 12 l維修度維修度 指在發(fā)生故障后的某段時間內完成維修指在發(fā)生故障后的某段時間內完成維修 并恢復功能的概率，記作并恢復功能的概率，記作M ( )。 13 l 平均故障間隔時間平均故障間隔時間MTBF 兩次故障間的時間平均值，稱兩次故障間的時間平均值，稱平均故障間平均故障間 隔時間隔時間，或稱平均無故障工作時間，記作，或稱平均無故障工作時間，記作

6、MTBF （Mean Time Between FailuresMean Time Between Failures）。）。 注：經修復后，第注：經修復后，第i i次工作次工作ti時長后，發(fā)生故障。時長后，發(fā)生故障。 14 l 平均故障修復時間平均故障修復時間MTTR 是指產品出現(xiàn)故障后到恢復正常工作是指產品出現(xiàn)故障后到恢復正常工作 時所需要的時間，其估計值為修復時間總和時所需要的時間，其估計值為修復時間總和 與修復次數(shù)之比，記作與修復次數(shù)之比，記作MTTR（Mean Time to Repair）. 注：第注：第i i次的故障修復時間為次的故障修復時間為 t t IIIIII 5.故障率曲線故障率曲線 早期故障期早期故障期偶然故障期偶然故障期 耗損故障期耗損故障期 16 6.常用的壽命分布常用的壽命分布-指數(shù)分布指數(shù)分布 17 7.系統(tǒng)可靠度計算系統(tǒng)可靠度計算 n 串聯(lián)系統(tǒng)串聯(lián)系統(tǒng) n i ins rrrrR 1 21 r1r2- ri 18 n 并聯(lián)系統(tǒng)并聯(lián)系統(tǒng) r1(t) r2(t) ri(t)