可信性與產(chǎn)品安全

1、可信性與產(chǎn)品安全可信性概述可信性概述可信性管理可信性管理可信性設(shè)計(jì)可信性設(shè)計(jì)可信性的驗(yàn)證、確認(rèn)和試驗(yàn)可信性的驗(yàn)證、確認(rèn)和試驗(yàn)產(chǎn)品安全性產(chǎn)品安全性一、質(zhì)量觀念的改變；一、質(zhì)量觀念的改變；二、可信性的基本概念；二、可信性的基本概念；1 1、可靠性及特、可靠性及特征量征量2 2、維修性及特征量、維修性及特征量3 3、保障性、保障性4 4、可、可用性用性5 5、效能；、效能；三、常見壽命函數(shù)三、常見壽命函數(shù) 一、可信性工作的指導(dǎo)思想；一、可信性工作的指導(dǎo)思想；二、產(chǎn)品壽命周期各階段的可信性工作；二、產(chǎn)品壽命周期各階段的可信性工作；三、可信性保證大綱及可信性計(jì)劃；三、可信性保證大綱及可信性計(jì)劃；四、產(chǎn)品

2、可信性目標(biāo)；四、產(chǎn)品可信性目標(biāo)；五、設(shè)計(jì)評(píng)審；五、設(shè)計(jì)評(píng)審； 一、可信性設(shè)計(jì)；一、可信性設(shè)計(jì)；二、可靠性預(yù)計(jì)及分配；二、可靠性預(yù)計(jì)及分配；三、系統(tǒng)可靠性的分析方法；三、系統(tǒng)可靠性的分析方法；1 1、FMEAFMEA；2 2、FTAFTA；四、元器件大綱四、元器件大綱 一、可信性試驗(yàn)概述一、可信性試驗(yàn)概述二、可靠性篩選；二、可靠性篩選；三、可靠性試驗(yàn)三、可靠性試驗(yàn) 一、安全性大綱的內(nèi)容；一、安全性大綱的內(nèi)容；二、安全性措施優(yōu)先考慮的次序；二、安全性措施優(yōu)先考慮的次序；三、產(chǎn)品安全性設(shè)計(jì)的要點(diǎn)三、產(chǎn)品安全性設(shè)計(jì)的要點(diǎn) 2021/5/281 第一節(jié)第一節(jié) 可信性概述可信性概述 一、質(zhì)量觀念的改變一、

3、質(zhì)量觀念的改變 性能性能效能效能E (effectiveness)E EADC ADC 如飛機(jī)如飛機(jī)的速度；的速度；高度高度想用的時(shí)候能用想用的時(shí)候能用( (招之即來(lái)招之即來(lái)) )的可能性叫產(chǎn)品的可用性。的可能性叫產(chǎn)品的可用性。在能用的前提下，執(zhí)行任務(wù)在能用的前提下，執(zhí)行任務(wù)有一個(gè)過(guò)程，能完成這個(gè)過(guò)有一個(gè)過(guò)程，能完成這個(gè)過(guò)程的可能性程的可能性( (來(lái)之能戰(zhàn)來(lái)之能戰(zhàn)) )叫產(chǎn)叫產(chǎn)品的狹義可信性品的狹義可信性D D。最終，滿足定量特性要求的最終，滿足定量特性要求的能力能力( (戰(zhàn)之能勝戰(zhàn)之能勝) )叫產(chǎn)品的固叫產(chǎn)品的固有能力（性能）有能力（性能）可用性可用性A ( (avalibility)ava

4、libility)可能性可能性D D（也叫產(chǎn)品的也叫產(chǎn)品的狹義可信性）狹義可信性）固有能力固有能力C C (capability(capability）轉(zhuǎn)變一：轉(zhuǎn)變一：2021/5/282價(jià)廉價(jià)廉 轉(zhuǎn)變二：轉(zhuǎn)變二：“費(fèi)效比費(fèi)效比”即產(chǎn)品的即產(chǎn)品的效能效能E E與與LCCLCC之比之比轉(zhuǎn)變?nèi)?、不同方案中轉(zhuǎn)變?nèi)⒉煌桨钢凶鲀?yōu)選決策的根本因作優(yōu)選決策的根本因素：素：產(chǎn)品的壽命周期費(fèi)用產(chǎn)品的壽命周期費(fèi)用“LCC”“LCC”(life cycle cost)(life cycle cost)。 產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)是產(chǎn)品技術(shù)性能指標(biāo)和產(chǎn)品可信性指標(biāo)的總和。產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)是產(chǎn)品技術(shù)性能指標(biāo)和產(chǎn)品可信性指標(biāo)的總

5、和?？尚判灾笜?biāo)和技術(shù)性能指可信性指標(biāo)和技術(shù)性能指標(biāo)最大的區(qū)別點(diǎn)在于標(biāo)最大的區(qū)別點(diǎn)在于：技：技術(shù)性能不涉及時(shí)間因素，術(shù)性能不涉及時(shí)間因素，它可以用儀器來(lái)測(cè)量；可它可以用儀器來(lái)測(cè)量；可信性與時(shí)間緊密聯(lián)系，必信性與時(shí)間緊密聯(lián)系，必須進(jìn)行大量的試驗(yàn)分析和須進(jìn)行大量的試驗(yàn)分析和統(tǒng)計(jì)分析，調(diào)查研究以及統(tǒng)計(jì)分析，調(diào)查研究以及數(shù)學(xué)計(jì)算。數(shù)學(xué)計(jì)算。 2021/5/283轉(zhuǎn)變四：轉(zhuǎn)變四：可靠性可靠性 可信性工程可信性工程RMSRMSRMSSRMSS 包括可靠性工程包括可靠性工程R R 維修性工程維修性工程M 保障性工程保障性工程S S 安全性工程安全性工程S S產(chǎn)品的出現(xiàn)傷害或損壞產(chǎn)品的出現(xiàn)傷害或損壞的風(fēng)險(xiǎn)限制在

6、可接受的的風(fēng)險(xiǎn)限制在可接受的水平之內(nèi)的特性稱為產(chǎn)水平之內(nèi)的特性稱為產(chǎn)品的品的“安全性安全性”（safetysafety），也即產(chǎn)品，也即產(chǎn)品不發(fā)生惡性事故的能力。不發(fā)生惡性事故的能力。 不安全首先是出現(xiàn)故障，因此安全性與可靠性密切相關(guān)，不安全首先是出現(xiàn)故障，因此安全性與可靠性密切相關(guān)，但安全性還有一個(gè)后果防護(hù)問(wèn)題，所以也獨(dú)立發(fā)展成為一但安全性還有一個(gè)后果防護(hù)問(wèn)題，所以也獨(dú)立發(fā)展成為一門安全性工程。門安全性工程。 2021/5/284二、可信性的基本概念二、可信性的基本概念 可信性可信性(dependability)(dependability)是一個(gè)非定量的集合技術(shù)語(yǔ)，它用是一個(gè)非定量的集合技

7、術(shù)語(yǔ)，它用來(lái)表示可用性來(lái)表示可用性A A及其影響因素：可靠性及其影響因素：可靠性R R，維修性，維修性M M，保障性，保障性S S。 基于以下背景，可信性問(wèn)題也日益受到人們的重視?；谝韵卤尘埃尚判詥?wèn)題也日益受到人們的重視。產(chǎn)品的日益復(fù)雜。產(chǎn)品的日益復(fù)雜。 使用環(huán)境的日益惡劣。使用環(huán)境的日益惡劣。 裝配密度的不斷提高。裝配密度的不斷提高。 產(chǎn)品周期的不斷縮短。產(chǎn)品周期的不斷縮短?？尚判灾苯佑绊懣傎M(fèi)用?？尚判灾苯佑绊懣傎M(fèi)用。 （一）可靠性及其特征量（一）可靠性及其特征量 1 1、可靠性（、可靠性（ReliabilityReliability）的概念）的概念 可靠性是指產(chǎn)品在規(guī)定的條件和規(guī)定的時(shí)

8、間內(nèi)，完成規(guī)定的可靠性是指產(chǎn)品在規(guī)定的條件和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定的功能的能力。功能的能力。 指產(chǎn)品工作時(shí)所處的全部外部作用條件。指產(chǎn)品工作時(shí)所處的全部外部作用條件。包括：氣候條件包括：氣候條件( (如溫度、濕度、氣壓、風(fēng)向、如溫度、濕度、氣壓、風(fēng)向、日照等日照等) )、機(jī)械負(fù)載、機(jī)械負(fù)載( (如振動(dòng)、沖擊、加速度如振動(dòng)、沖擊、加速度) )、輻射環(huán)境（核輻射，電磁輻射）、使用條件輻射環(huán)境（核輻射，電磁輻射）、使用條件( (如如工作時(shí)間、供電電壓工作時(shí)間、供電電壓) )，維護(hù)條件等。，維護(hù)條件等。 同一產(chǎn)品在不同條件下其可靠性差別很大。同一產(chǎn)品在不同條件下其可靠性差別很大。 指產(chǎn)品預(yù)定壽命指產(chǎn)品

9、預(yù)定壽命 家用電器安全使用年限細(xì)則規(guī)定：彩電、家用電器安全使用年限細(xì)則規(guī)定：彩電、空調(diào)空調(diào)8 81010年，電熱水器、洗衣機(jī)、煤氣灶年，電熱水器、洗衣機(jī)、煤氣灶8 8年，電冰箱年，電冰箱12 12 1616年，個(gè)人電腦年，個(gè)人電腦6 6年，年，微波爐微波爐1010年，電動(dòng)剃須刀年，電動(dòng)剃須刀4 4年年指產(chǎn)品應(yīng)具有的技術(shù)性能指標(biāo)指產(chǎn)品應(yīng)具有的技術(shù)性能指標(biāo) 所謂可靠性，準(zhǔn)確地說(shuō)，就是在規(guī)定的使用壽命周期內(nèi)，產(chǎn)品成所謂可靠性，準(zhǔn)確地說(shuō)，就是在規(guī)定的使用壽命周期內(nèi)，產(chǎn)品成功地完成規(guī)定功能的能力。功地完成規(guī)定功能的能力。 2021/5/2852 2、故障及其分類、故障及其分類（1 1）故障的定義。）故障

10、的定義。 在規(guī)定的環(huán)境條件和使用條件下，產(chǎn)品喪失所規(guī)定的功能稱在規(guī)定的環(huán)境條件和使用條件下，產(chǎn)品喪失所規(guī)定的功能稱為故障。（對(duì)于不可修復(fù)的產(chǎn)品，故障亦可稱為失效）為故障。（對(duì)于不可修復(fù)的產(chǎn)品，故障亦可稱為失效） （2 2）故障的表現(xiàn)形式。）故障的表現(xiàn)形式。 間隙故障和永久性故障。間隙故障和永久性故障。 間隙故障是指在某一時(shí)間內(nèi)呈現(xiàn)故障狀態(tài)，然后自然地間隙故障是指在某一時(shí)間內(nèi)呈現(xiàn)故障狀態(tài)，然后自然地恢復(fù)其功能，并且反復(fù)出現(xiàn)的一類故障；恢復(fù)其功能，并且反復(fù)出現(xiàn)的一類故障； 永久性故障是指由零部件發(fā)生物理性損壞而產(chǎn)生的故障永久性故障是指由零部件發(fā)生物理性損壞而產(chǎn)生的故障 可靠性的穩(wěn)定性問(wèn)題主要是研究

11、間隙故障可靠性的穩(wěn)定性問(wèn)題主要是研究間隙故障 從屬故障即是指產(chǎn)品中由于其他故障所引起的相關(guān)故障。從屬故障即是指產(chǎn)品中由于其他故障所引起的相關(guān)故障。 2021/5/286局部故障和整體故障。局部故障和整體故障。 產(chǎn)品中某些部分發(fā)生故障而使系統(tǒng)內(nèi)某一個(gè)部分產(chǎn)品中某些部分發(fā)生故障而使系統(tǒng)內(nèi)某一個(gè)部分( (或幾個(gè)部或幾個(gè)部分分) )停止功能，而產(chǎn)品仍可繼續(xù)完成其他功能者稱為局部故障。停止功能，而產(chǎn)品仍可繼續(xù)完成其他功能者稱為局部故障。 而當(dāng)產(chǎn)品某些局部發(fā)生故障后，使產(chǎn)品喪失全部功能時(shí)稱為而當(dāng)產(chǎn)品某些局部發(fā)生故障后，使產(chǎn)品喪失全部功能時(shí)稱為整體故障。整體故障。 區(qū)別這兩種故障有利于制定維修規(guī)劃、組織維修

12、工作和確定維修區(qū)別這兩種故障有利于制定維修規(guī)劃、組織維修工作和確定維修方式。方式。 包括未按規(guī)定使用條件運(yùn)行而引起的誤用故障；違反操作規(guī)包括未按規(guī)定使用條件運(yùn)行而引起的誤用故障；違反操作規(guī)程而引起的事故故障；由于對(duì)產(chǎn)品性能不充分理解或所收集的數(shù)程而引起的事故故障；由于對(duì)產(chǎn)品性能不充分理解或所收集的數(shù)據(jù)有錯(cuò)誤而錯(cuò)誤地作出據(jù)有錯(cuò)誤而錯(cuò)誤地作出“有故障有故障”的判定的誤判故障；自然的和的判定的誤判故障；自然的和人為的災(zāi)害所造成的災(zāi)害故障等。人為的災(zāi)害所造成的災(zāi)害故障等。在估計(jì)產(chǎn)品的可靠性時(shí)，這一類故障一般都不予考慮。在估計(jì)產(chǎn)品的可靠性時(shí)，這一類故障一般都不予考慮。 2021/5/287突然故障和退化

13、故障。突然故障和退化故障。 產(chǎn)品突然發(fā)生故障，它通常使產(chǎn)品完全喪失規(guī)定的功能，產(chǎn)品突然發(fā)生故障，它通常使產(chǎn)品完全喪失規(guī)定的功能，稱突然故障。稱突然故障。 由于零部件由于零部件( (元器件元器件) )的原材料老化，致使其參數(shù)逐漸變化，的原材料老化，致使其參數(shù)逐漸變化，稱為退化故障稱為退化故障在可靠性理論中，把故障劃分為突然故障和退化故障是十分重要在可靠性理論中，把故障劃分為突然故障和退化故障是十分重要的；使人們可以根據(jù)故障的性質(zhì)來(lái)選擇計(jì)算可靠性的方法和找出的；使人們可以根據(jù)故障的性質(zhì)來(lái)選擇計(jì)算可靠性的方法和找出故障位置的方法。故障位置的方法。 可靠性的特征量有：可靠性的特征量有：“可靠度可靠度”

14、、“失效率失效率”、“平均故障間平均故障間隔時(shí)間隔時(shí)間”、“失效前平均時(shí)間失效前平均時(shí)間”。 產(chǎn)品在規(guī)定的條件下，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)喪失規(guī)定的功能的概率產(chǎn)品在規(guī)定的條件下，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)喪失規(guī)定的功能的概率叫失效率，通常用叫失效率，通常用F F表示。表示。 在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，未失效的產(chǎn)品數(shù)與開始工作時(shí)的產(chǎn)品總數(shù)之在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，未失效的產(chǎn)品數(shù)與開始工作時(shí)的產(chǎn)品總數(shù)之比叫做可靠度，用比叫做可靠度，用R R表示。表示。 R+FR+F1 1 2021/5/288例：有例：有110110只電子管，在開始工作的只電子管，在開始工作的500500小時(shí)內(nèi)，有小時(shí)內(nèi)，有1010只失效，求電只失效，求電子管在這段時(shí)間

15、內(nèi)的可靠度。子管在這段時(shí)間內(nèi)的可靠度。 失效率失效率F F 100100 1001009 90909 可靠度可靠度R R1-F1-F1- 91- 9090990909191 取取700700只電子管作壽命試驗(yàn)，有的電子管到只電子管作壽命試驗(yàn)，有的電子管到160160小時(shí)就損壞了，小時(shí)就損壞了，有的有的300300小時(shí)、小時(shí)、500500小時(shí)，有的小時(shí)，有的10001000小時(shí)、小時(shí)、15001500小時(shí)、小時(shí)、20002000小時(shí)，小時(shí)，也有的長(zhǎng)達(dá)也有的長(zhǎng)達(dá)30003000小時(shí)左右，這時(shí)小時(shí)左右，這時(shí)700700只電子管全部損壞了。若每只電子管全部損壞了。若每次取次取700700只電子管作壽命

16、試驗(yàn)，記錄每只電子管的失效時(shí)間，經(jīng)只電子管作壽命試驗(yàn)，記錄每只電子管的失效時(shí)間，經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)，就會(huì)積累大量數(shù)據(jù)。分析這些數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)電子管的過(guò)多次試驗(yàn)，就會(huì)積累大量數(shù)據(jù)。分析這些數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)電子管的壽命雖然參差不齊，但失效時(shí)間的分布是有一定規(guī)律的。壽命雖然參差不齊，但失效時(shí)間的分布是有一定規(guī)律的。開始工作時(shí)的總數(shù)開始工作時(shí)的總數(shù)失效產(chǎn)品數(shù)失效產(chǎn)品數(shù)11011010100 01 1f(t)dtf(t)dt N Ni in ni if f2021/5/289 如果將失效頻率的累積數(shù)如果將失效頻率的累積數(shù)F(t)F(t)當(dāng)縱坐標(biāo)，當(dāng)縱坐標(biāo)，t t當(dāng)橫坐標(biāo)；所得的當(dāng)橫坐標(biāo)；所得的曲線，稱為累積分布曲線。如

17、圖曲線，稱為累積分布曲線。如圖 dtdtt t0 0f(t)f(t)F(t)F(t)dtdtdF(t)dF(t)f(t)f(t)dtdtt t0 0f(t)f(t)dtdt0 0f(t)f(t)dtdtdR(t)dR(t)dtdtdF(t)dF(t)f(t)f(t)2021/5/28109、 人的價(jià)值，在招收誘惑的一瞬間被決定。22.2.1822.2.18Friday, February 18, 202210、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。14:54:3214:54:3214:542/18/2022 2:54:32 PM11、人總是珍惜為得到。22.2.1814:54:3214:54Feb-22

18、18-Feb-2212、人亂于心，不寬余請(qǐng)。14:54:3214:54:3214:54Friday, February 18, 202213、生氣是拿別人做錯(cuò)的事來(lái)懲罰自己。22.2.1822.2.1814:54:3214:54:32February 18, 202214、抱最大的希望，作最大的努力。2022年2月18日星期五下午2時(shí)54分32秒14:54:3222.2.1815、一個(gè)人炫耀什么，說(shuō)明他內(nèi)心缺少什么。2022年2月下午2時(shí)54分22.2.1814:54February 18, 202216、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2022年2月18日星期五14時(shí)54分32秒14:54:32

19、18 February 202217、一個(gè)人即使已登上頂峰，也仍要自強(qiáng)不息。下午2時(shí)54分32秒下午2時(shí)54分14:54:3222.2.18119、 人的價(jià)值，在招收誘惑的一瞬間被決定。22.2.1822.2.18Friday, February 18, 202210、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。14:54:3214:54:3214:542/18/2022 2:54:32 PM11、人總是珍惜為得到。22.2.1814:54:3214:54Feb-2218-Feb-2212、人亂于心，不寬余請(qǐng)。14:54:3214:54:3214:54Friday, February 18, 202213、生

20、氣是拿別人做錯(cuò)的事來(lái)懲罰自己。22.2.1822.2.1814:54:3214:54:32February 18, 202214、抱最大的希望，作最大的努力。2022年2月18日星期五下午2時(shí)54分32秒14:54:3222.2.1815、一個(gè)人炫耀什么，說(shuō)明他內(nèi)心缺少什么。2022年2月下午2時(shí)54分22.2.1814:54February 18, 202216、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2022年2月18日星期五14時(shí)54分32秒14:54:3218 February 202217、一個(gè)人即使已登上頂峰，也仍要自強(qiáng)不息。下午2時(shí)54分32秒下午2時(shí)54分14:54:3222.2.1812

21、 產(chǎn)品的瞬時(shí)失效率（故障率）產(chǎn)品的瞬時(shí)失效率（故障率）(t) (t) ，簡(jiǎn)稱產(chǎn)品的失效率。，簡(jiǎn)稱產(chǎn)品的失效率。它是衡量產(chǎn)品可靠性的一個(gè)十分重要的指標(biāo)。它是衡量產(chǎn)品可靠性的一個(gè)十分重要的指標(biāo)。R(t)R(t)f(t)f(t)F(t)F(t)- -1 1f(t)f(t)(t)(t)n(t)n(t)- -N Nn(t)n(t)- -N N(t)(t)(t)(t)t(t(n(t)n(t)- -t)t)n(tn(tt tn(t)/n(t)/- -t)t)n(tn(tF(t)F(t)- -1 1f(t)f(t)F(t)F(t)- -t1t1F(t)F(t)- -t)t)F(tF(tlimlim N Nn(

22、t)n(t)- -t1t1N Nn(t)n(t)- -N Nt)t)n(tn(tlimlimn(t)n(t)- -tNtNn(t)n(t)- -t)t)n(tn(tlimlim(t)(t)limlim(t)(t)0t2021/5/2813 例：某種元器件共例：某種元器件共100100只，工作只，工作5 5年失效年失效4 4只，工作只，工作6 6年失效年失效7 7只，求此種元器件只，求此種元器件在在t t5 5年時(shí)的失效率。年時(shí)的失效率。 解：由失效率近似值公式解：由失效率近似值公式 1000小時(shí)1000小時(shí)小時(shí)3.6Fit/小時(shí)3.6Fit/10/1010103.63.6/小時(shí)/小時(shí)1010.

23、6.60.032/年30.032/年344- -1001001 14 4- -7 7n(t)n(t)- -t(Nt(Nn(t)n(t)- -t)t)n(tn(t5)5)(t(t3 39 9- -6 6電子產(chǎn)品失效率采用電子產(chǎn)品失效率采用FitFit作單位。作單位。小時(shí)小時(shí)/10/101010/小時(shí)/小時(shí)10101Fit1Fit3 36 69 9按目前的標(biāo)準(zhǔn)按目前的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，規(guī)定，電子電子元元器件的失效率器件的失效率分為七個(gè)等級(jí)，分為七個(gè)等級(jí)，見右表見右表 名稱名稱符號(hào)符號(hào)最大失效率（最大失效率（1/1/小時(shí)）小時(shí)）亞五級(jí)亞五級(jí)Y Y3 31010-5-5五級(jí)五級(jí)W W1 11010-5-5六級(jí)

24、六級(jí)R R1 11010-6-6七級(jí)七級(jí)Q Q1 11010-7-7八級(jí)八級(jí)B B1 11010-8-8九級(jí)九級(jí)J J1 11010-9-9十級(jí)十級(jí)S S1 11010-10-10表示表示10109 9個(gè)元器件在一小時(shí)內(nèi)個(gè)元器件在一小時(shí)內(nèi)有一個(gè)失效，或在有一個(gè)失效，或在10001000小時(shí)小時(shí)內(nèi)某元器件失效的可能性為內(nèi)某元器件失效的可能性為百萬(wàn)分之一百萬(wàn)分之一2021/5/2814因?yàn)椋阂驗(yàn)椋篸tdtF(t)F(t)- -dln1dln1dtdt dlnR(t)dlnR(t)R(t)dtR(t)dtdR(t)dR(t)F(t)F(t)- -1 1f(t)f(t)(t)(t)(t)dt(t)dt

25、t t0 0lnR(t)lnR(t)d(t)d(t)dR(t)dR(t)f(t)f(t)所以：所以：即即 得出可靠度與失效率關(guān)系公式：得出可靠度與失效率關(guān)系公式： e( (t t) )d dt tR R( (t t) )t t0 0例：設(shè)某電子產(chǎn)品壽命分例：設(shè)某電子產(chǎn)品壽命分布服從指數(shù)分布，求該產(chǎn)布服從指數(shù)分布，求該產(chǎn)品失效率。品失效率。 解：產(chǎn)品壽命服從指數(shù)分布，即說(shuō)明此產(chǎn)品失效解：產(chǎn)品壽命服從指數(shù)分布，即說(shuō)明此產(chǎn)品失效概率密度函數(shù)為概率密度函數(shù)為 ettf)(eeeetttttttRtftdtdttftFtR00)()()(1)(1)(1)(得：得：壽命分布為指數(shù)分布的產(chǎn)品，它的失壽命分布

26、為指數(shù)分布的產(chǎn)品，它的失效率是一個(gè)常數(shù)，與時(shí)間效率是一個(gè)常數(shù)，與時(shí)間t t無(wú)關(guān)。無(wú)關(guān)。 2021/5/2815（2 2）平均壽命）平均壽命MTTFMTTF與平均故障間隔與平均故障間隔MTBF MTBF 對(duì)于不可維修產(chǎn)品，從使用開始到發(fā)生故障的壽命均值，稱平對(duì)于不可維修產(chǎn)品，從使用開始到發(fā)生故障的壽命均值，稱平均壽命。記為均壽命。記為MTTFMTTF（Mean Time to FailureMean Time to Failure）。）。 對(duì)于可修復(fù)產(chǎn)品，從一次故障到下一次故障的時(shí)間均值，稱為對(duì)于可修復(fù)產(chǎn)品，從一次故障到下一次故障的時(shí)間均值，稱為平均故障間隔，記為平均故障間隔，記為MTBFMTB

27、F（Mean Time Between FailureMean Time Between Failure）。 平均壽命的倒數(shù)即故障率平均壽命的倒數(shù)即故障率 產(chǎn)品從制造完成，交付使用到出現(xiàn)不修復(fù)的故障或不能接受的故產(chǎn)品從制造完成，交付使用到出現(xiàn)不修復(fù)的故障或不能接受的故障率時(shí)的壽命單位數(shù)叫產(chǎn)品的障率時(shí)的壽命單位數(shù)叫產(chǎn)品的“使用壽命使用壽命”。 “ “耐久性耐久性”（durabilitydurability）是產(chǎn)品在規(guī)定的使用和維修條件下，）是產(chǎn)品在規(guī)定的使用和維修條件下，其使用壽命的一種度量。它是產(chǎn)品可靠性的另一重要參數(shù)。其使用壽命的一種度量。它是產(chǎn)品可靠性的另一重要參數(shù)。 產(chǎn)品在規(guī)定的條件下儲(chǔ)

28、存時(shí)，仍能滿足規(guī)定質(zhì)量要求的時(shí)間長(zhǎng)度產(chǎn)品在規(guī)定的條件下儲(chǔ)存時(shí)，仍能滿足規(guī)定質(zhì)量要求的時(shí)間長(zhǎng)度稱為儲(chǔ)存壽命稱為儲(chǔ)存壽命。 對(duì)于可維修產(chǎn)品，一個(gè)產(chǎn)品的全部時(shí)間通?？梢苑殖晒ぷ鲿r(shí)間對(duì)于可維修產(chǎn)品，一個(gè)產(chǎn)品的全部時(shí)間通?？梢苑殖晒ぷ鲿r(shí)間T TU U及不工作時(shí)間及不工作時(shí)間T TN N兩部分，不工作是由于產(chǎn)品出現(xiàn)故障進(jìn)行維修而兩部分，不工作是由于產(chǎn)品出現(xiàn)故障進(jìn)行維修而引起的。引起的。 設(shè)其間一共出了設(shè)其間一共出了n n次故障，則產(chǎn)品的平均壽命次故障，則產(chǎn)品的平均壽命T TU Un n。 2021/5/2816 平均壽命可利用求解連續(xù)隨機(jī)變量的數(shù)學(xué)期望而得出。平均壽命可利用求解連續(xù)隨機(jī)變量的數(shù)學(xué)期望而得出

29、。(t)dtR(t)dtftMTTF00(t)dtR(t)dtftMTBF00/1dte(t)dtRMTTF0t0壽命分布服從指數(shù)分布的產(chǎn)品，其平均壽命與失效率互為倒數(shù)。壽命分布服從指數(shù)分布的產(chǎn)品，其平均壽命與失效率互為倒數(shù)。 (Maintainability)(Maintainability)產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，按規(guī)定的程序和方法進(jìn)行產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，按規(guī)定的程序和方法進(jìn)行維修時(shí)，保持或恢復(fù)到規(guī)定狀態(tài)的能力叫維修時(shí)，保持或恢復(fù)到規(guī)定狀態(tài)的能力叫“維修性維修性” ” 維修（維修（maintenancemaintenance）是使產(chǎn)品保持規(guī)定狀態(tài)或恢復(fù)到規(guī)定狀態(tài)）是使產(chǎn)

30、品保持規(guī)定狀態(tài)或恢復(fù)到規(guī)定狀態(tài)所進(jìn)行的全部活動(dòng)。所進(jìn)行的全部活動(dòng)。2021/5/2817 維修包括維護(hù)和修理兩個(gè)方面。維修包括維護(hù)和修理兩個(gè)方面。 維護(hù)是為使產(chǎn)品保持規(guī)定狀態(tài)所需采取的措施，也稱為維護(hù)是為使產(chǎn)品保持規(guī)定狀態(tài)所需采取的措施，也稱為“保養(yǎng)保養(yǎng)”。維護(hù)是一種日常的控制過(guò)程，其目的是保持產(chǎn)品所具有的可靠性。維護(hù)是一種日常的控制過(guò)程，其目的是保持產(chǎn)品所具有的可靠性。 修理是在產(chǎn)品發(fā)生故障后，尋找故障的部位并進(jìn)行修復(fù)等一系列修理是在產(chǎn)品發(fā)生故障后，尋找故障的部位并進(jìn)行修復(fù)等一系列活動(dòng)，其目的是將產(chǎn)品恢復(fù)到投入使用時(shí)刻所具有的性能指標(biāo)和可活動(dòng)，其目的是將產(chǎn)品恢復(fù)到投入使用時(shí)刻所具有的性能指標(biāo)

31、和可靠性水平?？啃运?。 維修通常分為預(yù)防性維修與修復(fù)性維修。維修通常分為預(yù)防性維修與修復(fù)性維修。2 2、維修性特征量、維修性特征量 有：有：“平均修復(fù)時(shí)間平均修復(fù)時(shí)間”、“平均維護(hù)時(shí)間平均維護(hù)時(shí)間”、“維修度維修度”等。等。（1 1）維修度）維修度M M（t t） 它是指在規(guī)定條件下、規(guī)定時(shí)間內(nèi)它是指在規(guī)定條件下、規(guī)定時(shí)間內(nèi)(0(0，t)t)按規(guī)定的程序和方法按規(guī)定的程序和方法維修，使產(chǎn)品由故障狀態(tài)恢復(fù)到完成規(guī)定功能狀態(tài)的概率維修，使產(chǎn)品由故障狀態(tài)恢復(fù)到完成規(guī)定功能狀態(tài)的概率 當(dāng)當(dāng)t t0 0時(shí)，所有產(chǎn)品均處于完時(shí)，所有產(chǎn)品均處于完全故障狀態(tài)，經(jīng)過(guò)全故障狀態(tài)，經(jīng)過(guò)t t時(shí)間段的時(shí)間段的維修，

32、完全恢復(fù)正常功能的產(chǎn)維修，完全恢復(fù)正常功能的產(chǎn)品所占比例。品所占比例。 dtdt0 0m(t)m(t)t tM(t)M(t)m m（t t）即維修概率密度函數(shù)。）即維修概率密度函數(shù)。 2021/5/2818（2 2）修復(fù)率）修復(fù)率（t t） 設(shè)產(chǎn)品在時(shí)刻設(shè)產(chǎn)品在時(shí)刻t t處于維修狀態(tài)，在處于維修狀態(tài)，在t t時(shí)瞬時(shí)修復(fù)的概率稱為產(chǎn)時(shí)瞬時(shí)修復(fù)的概率稱為產(chǎn)品的修復(fù)率，記為品的修復(fù)率，記為(t)(t)。 即產(chǎn)品在特定時(shí)刻即產(chǎn)品在特定時(shí)刻t t，單位時(shí)間完成修理的瞬間概率。它表，單位時(shí)間完成修理的瞬間概率。它表示修復(fù)的瞬時(shí)特性。示修復(fù)的瞬時(shí)特性。M(t)M(t)- -1 1(t)(t)m(t)m(t)

33、（3 3）平均修復(fù)時(shí)間（）平均修復(fù)時(shí)間（MTTRMTTR）（）（Mean Time To RepairMean Time To Repair） 平均修復(fù)時(shí)間應(yīng)為維修時(shí)間平均修復(fù)時(shí)間應(yīng)為維修時(shí)間T T的數(shù)學(xué)期望的數(shù)學(xué)期望 一個(gè)產(chǎn)品的不工作時(shí)間一個(gè)產(chǎn)品的不工作時(shí)間T TN N包括在維修人員、設(shè)備、備件等齊全的包括在維修人員、設(shè)備、備件等齊全的條件下，用于直接維修工作的時(shí)間，叫條件下，用于直接維修工作的時(shí)間，叫“直接維修時(shí)間直接維修時(shí)間” Tm” Tm。 設(shè)產(chǎn)品在其間一共出了設(shè)產(chǎn)品在其間一共出了n n次故障，從而維修次故障，從而維修n n次，則平均維修時(shí)間次，則平均維修時(shí)間MTTRMTTRTmTmn

34、 n。dt(t)M(t)dtmtMTTR001 維修性好就是平均維修時(shí)間短。維修性好就是平均維修時(shí)間短。（4 4）平均維護(hù)時(shí)間）平均維護(hù)時(shí)間MTTMMTTM（Mean Time To MaintenanceMean Time To Maintenance） 與討論平均修復(fù)時(shí)間相同與討論平均修復(fù)時(shí)間相同 2021/5/2819下表是可靠度與維修度的比較下表是可靠度與維修度的比較可靠度可靠度 維修度維修度 累積分布累積分布F F（t t）（有故障）（有故障）R R（t t）（無(wú)故障）（無(wú)故障） M M（t t）（已修復(fù)）（已修復(fù)）1-M1-M（t t）（尚未修復(fù)）（尚未修復(fù)） 密度函數(shù)密度函數(shù)失效

35、率失效率（故障率）（故障率） （維修率）（維修率） 指數(shù)分布平均時(shí)間指數(shù)分布平均時(shí)間MTBF =1/ MTBF =1/ MTTR =1/ MTTR =1/ M(t)M(t)- -1 1(t)(t)m(t)m(t)F(t)F(t)- -1 1(t)(t)f(t)f(t)dtdtf(t)f(t)dF(t)dF(t)dtdtm(t)m(t)dM(t)dM(t)可靠性很高的產(chǎn)品，當(dāng)然可以減少維修的次數(shù)，然而，這樣的產(chǎn)品可靠性很高的產(chǎn)品，當(dāng)然可以減少維修的次數(shù)，然而，這樣的產(chǎn)品并不一定就有良好的維修性。并不一定就有良好的維修性。 （三）保障性（三）保障性S S（SupportabilitySupport

36、ability） 產(chǎn)品的設(shè)計(jì)特性和計(jì)劃的保障資源能滿足使用要求的能力稱為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)特性和計(jì)劃的保障資源能滿足使用要求的能力稱為產(chǎn)品的產(chǎn)品的“保障性保障性”。 在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，產(chǎn)品在某一規(guī)定的維修級(jí)別在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，產(chǎn)品在某一規(guī)定的維修級(jí)別上的維修延誤時(shí)間反映產(chǎn)品的上的維修延誤時(shí)間反映產(chǎn)品的“保障性保障性”。2021/5/2820一個(gè)產(chǎn)品的全部時(shí)間構(gòu)成如圖一個(gè)產(chǎn)品的全部時(shí)間構(gòu)成如圖全部時(shí)間全部時(shí)間T T工作時(shí)間工作時(shí)間TuTu不工作時(shí)間不工作時(shí)間T TN N直接維修時(shí)間直接維修時(shí)間T TM 延誤時(shí)間延誤時(shí)間T TD D 在維修人員、設(shè)備、備在維修人員、設(shè)備、備件等齊全

37、的條件下，用件等齊全的條件下，用于直接維修工作的時(shí)間于直接維修工作的時(shí)間由于保障資源補(bǔ)給或管由于保障資源補(bǔ)給或管理原因未能及時(shí)對(duì)產(chǎn)品理原因未能及時(shí)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行維修所延誤進(jìn)行維修所延誤的的時(shí)間時(shí)間 T TD D是一個(gè)隨機(jī)變量，它的數(shù)學(xué)期望為平均延誤時(shí)間（是一個(gè)隨機(jī)變量，它的數(shù)學(xué)期望為平均延誤時(shí)間（Mean Delay Mean Delay TimeTime，MDTDT）。）。MDTDT T TD Dn n。（。（n n為故障次數(shù)）為故障次數(shù)）MDTDT是保障性的重要參數(shù)。是保障性的重要參數(shù)。MDTDT愈短愈好。在理想情況下，愈短愈好。在理想情況下，MDT=0DT=0。2021/5/2821（四）可

38、用性（有效性）及其特征量（四）可用性（有效性）及其特征量1、可用性（、可用性（Availability）概念）概念 產(chǎn)品在任一隨機(jī)時(shí)刻需要開始和執(zhí)行任務(wù)時(shí)，處于可工作或產(chǎn)品在任一隨機(jī)時(shí)刻需要開始和執(zhí)行任務(wù)時(shí)，處于可工作或可使用狀態(tài)的程度叫產(chǎn)品的可使用狀態(tài)的程度叫產(chǎn)品的“可用性可用性”。 可用性是關(guān)于產(chǎn)品可用能力的一般概念，它是綜合反映了產(chǎn)可用性是關(guān)于產(chǎn)品可用能力的一般概念，它是綜合反映了產(chǎn)品可靠性和維修性所達(dá)到的成績(jī)。是在任意時(shí)刻使用產(chǎn)品時(shí)，該產(chǎn)品可靠性和維修性所達(dá)到的成績(jī)。是在任意時(shí)刻使用產(chǎn)品時(shí)，該產(chǎn)品在這一時(shí)刻可用的能力。（即，所謂可用性是指可維修產(chǎn)品在某品在這一時(shí)刻可用的能力。（即，所謂

39、可用性是指可維修產(chǎn)品在某一時(shí)刻具有或維持規(guī)定功能的能力。）一時(shí)刻具有或維持規(guī)定功能的能力。） 2 2、可用性特征量、可用性特征量可用度（有效度）可用度（有效度）A A（t t） 設(shè)產(chǎn)品所處狀態(tài)為設(shè)產(chǎn)品所處狀態(tài)為X(t)X(t)，且在任意時(shí)刻，且在任意時(shí)刻t t只可能出現(xiàn)正常工作只可能出現(xiàn)正常工作或故障兩種可能性的任意一種，即對(duì)于或故障兩種可能性的任意一種，即對(duì)于t t0 0時(shí)時(shí)狀態(tài)狀態(tài) 產(chǎn)品處于正常工作 產(chǎn)品處于正常工作產(chǎn)品處于故障狀態(tài)產(chǎn)品處于故障狀態(tài)0 01 1X(t)X(t) 可用度就是產(chǎn)品在時(shí)刻可用度就是產(chǎn)品在時(shí)刻t t處于正常工作狀態(tài)的概率，記為處于正常工作狀態(tài)的概率，記為A(t)A(

40、t)。 即：即： A(t) A(t)PX(t)PX(t)0 0 （可用產(chǎn)品數(shù)與所有產(chǎn)品數(shù)之比）（可用產(chǎn)品數(shù)與所有產(chǎn)品數(shù)之比）該定義不考慮該定義不考慮t t時(shí)刻之前產(chǎn)品曾否失效或經(jīng)過(guò)維修，僅考慮時(shí)刻之前產(chǎn)品曾否失效或經(jīng)過(guò)維修，僅考慮t t時(shí)刻時(shí)刻所處狀態(tài)，是一個(gè)瞬時(shí)概率問(wèn)題。所處狀態(tài)，是一個(gè)瞬時(shí)概率問(wèn)題。是不發(fā)生故障的可靠度與排除故障的維修度的綜合度量。是不發(fā)生故障的可靠度與排除故障的維修度的綜合度量。 2021/5/2822 對(duì)單位產(chǎn)品來(lái)說(shuō)：由產(chǎn)品的時(shí)間構(gòu)成得出對(duì)單位產(chǎn)品來(lái)說(shuō)：由產(chǎn)品的時(shí)間構(gòu)成得出MDTMTTRMTBFMTBFnTnTnTnTTTTTTTTA(t)DMUUDMUUNUU可用性取

41、決于可靠性參數(shù)可用性取決于可靠性參數(shù)MTBFMTBF，維修性參數(shù)，維修性參數(shù)MTTRMTTR及保障性參數(shù)及保障性參數(shù)MDTMDT。 MDT=0MDT=0時(shí)，上式轉(zhuǎn)化為固有可用性時(shí)，上式轉(zhuǎn)化為固有可用性Ai Ai MTTRMTBFMTBFA(t)2021/5/2823 表表 81 81個(gè)主液壓泵的故障發(fā)生時(shí)間個(gè)主液壓泵的故障發(fā)生時(shí)間 單位單位( ( 時(shí)時(shí): :分分) ) 124:40 263:29 200:51 26:47 105:49 124:40 263:29 200:51 26:47 105:49 195:05 177:30 225 152:31 131 195:05 177:30 225

42、 152:31 131 198 95 30 87 296 198 95 30 87 296 0:22 266:49 67:14 335:42 310 0:22 266:49 67:14 335:42 310 400 379 22:37 189:59 103 400 379 22:37 189:59 103 191 162 176:25 152:16 11:12 191 162 176:25 152:16 11:12 228:48 40:31 74:10 49:23 29:13 228:48 40:31 74:10 49:23 29:13 92:11 148:30 13 302 91:12 92

43、:11 148:30 13 302 91:12 68 179:39 489 175 331 68 179:39 489 175 331 127 266 4 56:12 583:31 127 266 4 56:12 583:31 259 547 591:27 652:50 631 259 547 591:27 652:50 631 619:34 260:39 31:52 188 243:12 619:34 260:39 31:52 188 243:12 33:49 66:15 289:10 104:42 636:15 33:49 66:15 289:10 104:42 636:15 39:12

44、49:11 161:31 50 126 39:12 49:11 161:31 50 126 198 126 119 7 167 198 126 119 7 167 112 261 389 251 230 112 261 389 251 230 16 16 2021/5/2824解：解：1 1確定可靠度函數(shù)確定可靠度函數(shù)R(t)R(t) 將表中數(shù)據(jù)從將表中數(shù)據(jù)從0 0至至700700小時(shí)分成小時(shí)分成1414組，取時(shí)間間隔組，取時(shí)間間隔t t5050小時(shí)，小時(shí)，N N8181。 (1)(1)作產(chǎn)品故障數(shù)直方圖，第作產(chǎn)品故障數(shù)直方圖，第i i組故障數(shù)組故障數(shù)r ri i。 81rN141ii(2)(

45、2)作產(chǎn)品累積故障數(shù)直方圖作產(chǎn)品累積故障數(shù)直方圖 2021/5/2825 產(chǎn)品累積故障數(shù)為：產(chǎn)品累積故障數(shù)為： i1jjrri(3)(3)作產(chǎn)品累積故障頻率直方圖作產(chǎn)品累積故障頻率直方圖 累積故障頻率：累積故障頻率：NtrtFNrii/ )()(/F2021/5/2826 (4) (4)作產(chǎn)品可靠度曲線作產(chǎn)品可靠度曲線 R(t) R(t)1-F(t) 1-F(t) 圖中曲線可近似看作指數(shù)曲線。圖中曲線可近似看作指數(shù)曲線。由此得知，該泵的累積失效由此得知，該泵的累積失效分布函數(shù)可假設(shè)為指數(shù)分布。分布函數(shù)可假設(shè)為指數(shù)分布。 為驗(yàn)證假設(shè)的正確性，可進(jìn)行皮爾遜為驗(yàn)證假設(shè)的正確性，可進(jìn)行皮爾遜2 2檢驗(yàn)

46、，可靠度函數(shù)表檢驗(yàn)，可靠度函數(shù)表達(dá)為：達(dá)為： ettR)( 其中：其中：為泵的失效率為泵的失效率 2 2計(jì)算泵的平均無(wú)故障工作時(shí)間計(jì)算泵的平均無(wú)故障工作時(shí)間 197小時(shí)8116283.33124.67tN1MTBFN1ii3. 3. 計(jì)算計(jì)算(t)(t) 由于泵的累積失效分布為指數(shù)分布：由于泵的累積失效分布為指數(shù)分布： 1/ MTBF1/ MTBF1/1971/1975 50760761010-3-3小時(shí)小時(shí) ettR005076.0)(2021/5/2827 4 4計(jì)算計(jì)算M(t)M(t)及及(t)(t) 按規(guī)定，該泵按規(guī)定，該泵700700小時(shí)進(jìn)行一次預(yù)防維修，所要維修時(shí)間為小時(shí)進(jìn)行一次預(yù)

47、防維修，所要維修時(shí)間為3030小時(shí)。由于該泵的平均無(wú)故障工作時(shí)間為小時(shí)。由于該泵的平均無(wú)故障工作時(shí)間為197197小時(shí)，所以在預(yù)防小時(shí)，所以在預(yù)防維修周期維修周期700700小時(shí)內(nèi)，平均會(huì)發(fā)生小時(shí)內(nèi)，平均會(huì)發(fā)生700/197=3700/197=3次故障。又知這種故次故障。又知這種故障的平均修復(fù)時(shí)間為障的平均修復(fù)時(shí)間為1515小時(shí)，所以泵在一個(gè)工作周期內(nèi)總的維修小時(shí)，所以泵在一個(gè)工作周期內(nèi)總的維修時(shí)間為時(shí)間為30+1530+153 37575小時(shí)。小時(shí)。 平均修復(fù)時(shí)間：平均修復(fù)時(shí)間：MTTRMTTR15(15(小時(shí)小時(shí)) ) 修復(fù)率：修復(fù)率： 1/ MTTR1/ MTTR1/151/150 00

48、666706667小時(shí)小時(shí) 維修度：維修度： ttee06667.011M(t)5 5計(jì)算有效度計(jì)算有效度A A 0.8977301530）730（3時(shí)間能工作時(shí)間不能工作能工作時(shí)間A2021/5/2828（五）效能及（五）效能及LCCLCC 1 1、效能（、效能（EffectivenessEffectiveness，E E） 產(chǎn)品在規(guī)定的條件下滿足給定定量特征和服務(wù)要求的能力產(chǎn)品在規(guī)定的條件下滿足給定定量特征和服務(wù)要求的能力稱為產(chǎn)品的效能。稱為產(chǎn)品的效能。效能是產(chǎn)品可用性、狹義可信性及固有能力的綜合反映。效能是產(chǎn)品可用性、狹義可信性及固有能力的綜合反映。簡(jiǎn)單的表達(dá)式簡(jiǎn)單的表達(dá)式為：為：E=A

49、DCE=ADC是在任意時(shí)刻開始是在任意時(shí)刻開始使用產(chǎn)品時(shí)，該產(chǎn)使用產(chǎn)品時(shí)，該產(chǎn)品在這一時(shí)刻可用品在這一時(shí)刻可用的能力。的能力。在規(guī)定的任務(wù)剖面在規(guī)定的任務(wù)剖面（任務(wù)執(zhí)行中）的任（任務(wù)執(zhí)行中）的任一隨機(jī)時(shí)刻，能夠使一隨機(jī)時(shí)刻，能夠使用且能完成規(guī)定功能用且能完成規(guī)定功能的能力稱為產(chǎn)品的狹的能力稱為產(chǎn)品的狹義可信性，一般用符義可信性，一般用符號(hào)號(hào)D D表示。表示。 產(chǎn)品在給定的內(nèi)在產(chǎn)品在給定的內(nèi)在條件下，滿足給定條件下，滿足給定的定量特性要求的的定量特性要求的自身能力。自身能力。（CapabilityCapability，C C）。）。傳統(tǒng)的產(chǎn)品性能就傳統(tǒng)的產(chǎn)品性能就屬于固有能力。屬于固有能力。 取

50、決于與任務(wù)取決于與任務(wù)有關(guān)的產(chǎn)品可有關(guān)的產(chǎn)品可靠性及維修性靠性及維修性的綜合影響。的綜合影響。 2021/5/28292 2、壽命周期費(fèi)用、壽命周期費(fèi)用LCCLCC（Life Cycle CostLife Cycle Cost） 產(chǎn)品從提出任務(wù)起到退出服務(wù)為止的整個(gè)壽命周期。產(chǎn)品從提出任務(wù)起到退出服務(wù)為止的整個(gè)壽命周期。 在產(chǎn)品壽命周期或其預(yù)期的有效壽命期內(nèi)，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、研在產(chǎn)品壽命周期或其預(yù)期的有效壽命期內(nèi)，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、研究和研制、投資、使用、維修及產(chǎn)品保障中發(fā)生的或可能發(fā)生的究和研制、投資、使用、維修及產(chǎn)品保障中發(fā)生的或可能發(fā)生的一切直接的、間接的、派生的或非派生的與其他有關(guān)費(fèi)用的總和一切

51、直接的、間接的、派生的或非派生的與其他有關(guān)費(fèi)用的總和稱為壽命周期費(fèi)用稱為壽命周期費(fèi)用. . 3 3、效費(fèi)比、效費(fèi)比 效能與效能與LCCLCC之比稱為效能之比稱為效能費(fèi)用比，是領(lǐng)導(dǎo)部門優(yōu)選產(chǎn)品費(fèi)用比，是領(lǐng)導(dǎo)部門優(yōu)選產(chǎn)品可行方案的重要依據(jù)?？尚蟹桨傅闹匾罁?jù)。 2021/5/2830 表表 產(chǎn)品所用可信性指標(biāo)示例產(chǎn)品所用可信性指標(biāo)示例 使 用使 用條件條件修理可能修理可能性性 維護(hù)種類維護(hù)種類產(chǎn)品示例產(chǎn)品示例可信性指標(biāo)示例可信性指標(biāo)示例 連續(xù)連續(xù)使用使用 可修復(fù)可修復(fù) 預(yù)防性維修預(yù)防性維修電子計(jì)算機(jī)，武器、車輛、電子計(jì)算機(jī)，武器、車輛、飛機(jī)、生產(chǎn)設(shè)備、雷達(dá)、指飛機(jī)、生產(chǎn)設(shè)備、雷達(dá)、指揮儀、鍋爐揮儀

52、、鍋爐平均故障間隔時(shí)間平均故障間隔時(shí)間耐用壽命耐用壽命可用度可用度 事后維修事后維修機(jī)械器具、家庭用電器、電機(jī)械器具、家庭用電器、電視機(jī)等視機(jī)等平均故障間隔時(shí)間平均故障間隔時(shí)間耐用壽命耐用壽命早期失效率（如一年）早期失效率（如一年） 不可修復(fù)不可修復(fù) 使用到耗損使用到耗損失效為止失效為止電子元器件、機(jī)械零部件、電子元器件、機(jī)械零部件、一般消費(fèi)用具等一般消費(fèi)用具等失效率失效率平均壽命平均壽命失效分布情況及其參考失效分布情況及其參考 使用到一定使用到一定時(shí)間后棄去時(shí)間后棄去實(shí)行預(yù)防性維護(hù)的武器裝備、實(shí)行預(yù)防性維護(hù)的武器裝備、設(shè)備的零部件、元器件，使設(shè)備的零部件、元器件，使用期比平均壽命長(zhǎng)的零部件、

53、用期比平均壽命長(zhǎng)的零部件、元器件等元器件等失效率失效率平均壽命平均壽命失效分布情況及其參考失效分布情況及其參考 突 然突 然使用使用可修復(fù)可修復(fù) 預(yù)防性維護(hù)預(yù)防性維護(hù)過(guò)負(fù)荷繼電器，某些武器等過(guò)負(fù)荷繼電器，某些武器等效能（成功率）效能（成功率） 不可修復(fù)不可修復(fù)雷管、槍彈、炮彈、導(dǎo)彈等雷管、槍彈、炮彈、導(dǎo)彈等效能（成功率）效能（成功率） 2021/5/2831三、常用壽命分布函數(shù)（壽命及平均壽命）三、常用壽命分布函數(shù)（壽命及平均壽命） 可信性研究的重點(diǎn)可信性研究的重點(diǎn)在于延長(zhǎng)偶然失效期，即延長(zhǎng)產(chǎn)品的有效壽命。在于延長(zhǎng)偶然失效期，即延長(zhǎng)產(chǎn)品的有效壽命。這就需要研究壽命分布類型，這就需要研究壽命分布

54、類型，即研究產(chǎn)品失效分布函數(shù)，它是描述即研究產(chǎn)品失效分布函數(shù)，它是描述產(chǎn)品失效的統(tǒng)計(jì)規(guī)律。產(chǎn)品失效的統(tǒng)計(jì)規(guī)律。 （一）指數(shù)性壽命分布（一）指數(shù)性壽命分布 1 1、指數(shù)分布、指數(shù)分布 密度分布函數(shù)密度分布函數(shù)f(t)f(t) 失效分布函數(shù)為失效分布函數(shù)為F(t)F(t) 產(chǎn)品可靠度產(chǎn)品可靠度R(t)R(t) 見圖中公式見圖中公式2021/5/28322 2、失效率、失效率(t)(t)其分布形式見圖其分布形式見圖 3 3、平均壽命、平均壽命( (或平均故障間隔或平均故障間隔) ) MTTF(MTTF(或或MTBF)MTBF)1/1/(1)(1)給定可靠度給定可靠度R R（t t）=r=r時(shí)的產(chǎn)品壽

55、命叫可靠壽命時(shí)的產(chǎn)品壽命叫可靠壽命Tr Tr (2)R(2)R（t t）=0.5=0.5時(shí)的產(chǎn)品壽命叫中位壽命。時(shí)的產(chǎn)品壽命叫中位壽命。 (3)R(3)R（t t）=e=e-1-1時(shí)產(chǎn)品的壽命叫特征壽命。時(shí)產(chǎn)品的壽命叫特征壽命。 2021/5/28332 2、正態(tài)分布、正態(tài)分布 （見光盤）（見光盤）3 3、威布爾分布、威布爾分布 （見光盤）（見光盤） 表表 常用的幾種分布類型及其適用范圍常用的幾種分布類型及其適用范圍 分布類型分布類型 適適 用用 范范 圍圍 指數(shù)分布指數(shù)分布 具有恒定故障率的部件、無(wú)余度的復(fù)雜系統(tǒng)、在耗具有恒定故障率的部件、無(wú)余度的復(fù)雜系統(tǒng)、在耗損故障前進(jìn)行定時(shí)維修的產(chǎn)品、故

56、障設(shè)備經(jīng)過(guò)修理或損故障前進(jìn)行定時(shí)維修的產(chǎn)品、故障設(shè)備經(jīng)過(guò)修理或更換的系統(tǒng)、由隨機(jī)高應(yīng)力導(dǎo)致故障的部件、使用壽更換的系統(tǒng)、由隨機(jī)高應(yīng)力導(dǎo)致故障的部件、使用壽命期內(nèi)由于子部件質(zhì)量差而引起失效、耗損影響小的命期內(nèi)由于子部件質(zhì)量差而引起失效、耗損影響小的部件部件 威布爾分威布爾分布布 滾珠軸承、繼電器、開關(guān)、斷路器、某些電容器、電滾珠軸承、繼電器、開關(guān)、斷路器、某些電容器、電子管、磁控管、電位計(jì)、陀螺、電動(dòng)機(jī)、航空發(fā)電機(jī)、子管、磁控管、電位計(jì)、陀螺、電動(dòng)機(jī)、航空發(fā)電機(jī)、蓄電池、機(jī)械液壓恒速傳動(dòng)裝置、液壓泵、空氣渦輪蓄電池、機(jī)械液壓恒速傳動(dòng)裝置、液壓泵、空氣渦輪起動(dòng)機(jī)、齒輪、活門、材料疲勞等起動(dòng)機(jī)、齒輪

57、、活門、材料疲勞等 對(duì) 數(shù) 正 態(tài)對(duì) 數(shù) 正 態(tài)分分 布布 電動(dòng)繞組絕緣、半導(dǎo)體器件、硅晶體管、直升機(jī)旅翼電動(dòng)繞組絕緣、半導(dǎo)體器件、硅晶體管、直升機(jī)旅翼葉片、飛機(jī)結(jié)構(gòu)、金屬疲勞等葉片、飛機(jī)結(jié)構(gòu)、金屬疲勞等 正態(tài)分布正態(tài)分布 飛機(jī)輪胎磨損、變壓器、燈泡及某些機(jī)械產(chǎn)品飛機(jī)輪胎磨損、變壓器、燈泡及某些機(jī)械產(chǎn)品 2021/5/2834下圖給出了幾種分布的失效密度函數(shù)下圖給出了幾種分布的失效密度函數(shù)f(t)f(t)曲線、可靠度函數(shù)曲線、可靠度函數(shù)R R（t t）曲線和失效率曲線函數(shù)曲線和失效率曲線函數(shù)（t t）曲線。）曲線。 2021/5/2835 第二節(jié)第二節(jié) 可信性管理可信性管理一、可信性工作的基本

58、指導(dǎo)思想一、可信性工作的基本指導(dǎo)思想1 1可信性是構(gòu)成產(chǎn)品效能并影響產(chǎn)品壽命周期費(fèi)用的重要因素，是重要的技術(shù)可信性是構(gòu)成產(chǎn)品效能并影響產(chǎn)品壽命周期費(fèi)用的重要因素，是重要的技術(shù)指標(biāo)。指標(biāo)。 2 2產(chǎn)品的可信性管理是產(chǎn)品管理的重要組成部分。產(chǎn)品的可信性管理是產(chǎn)品管理的重要組成部分。 3 3規(guī)范化的工程和管理，是多、快、好、省地獲得高質(zhì)量、高可信產(chǎn)品的重要規(guī)范化的工程和管理，是多、快、好、省地獲得高質(zhì)量、高可信產(chǎn)品的重要途徑。途徑。 4 4弄清需要與可能是可信性工作的出發(fā)點(diǎn)。弄清需要與可能是可信性工作的出發(fā)點(diǎn)。 5 5可信性工作應(yīng)結(jié)合系統(tǒng)工程?？尚判怨ぷ鲬?yīng)結(jié)合系統(tǒng)工程。 6 6可信性工作必須遵循可信

59、性工作必須遵循“預(yù)防為主預(yù)防為主”的方針。的方針。 7 7要進(jìn)行穩(wěn)健性設(shè)計(jì)要進(jìn)行穩(wěn)健性設(shè)計(jì)(Robust design) (Robust design) 。 8 8控制關(guān)鍵件及關(guān)鍵功能的可信性控制關(guān)鍵件及關(guān)鍵功能的可信性 9 9加強(qiáng)可信性工作的監(jiān)督與控制加強(qiáng)可信性工作的監(jiān)督與控制 10.10.必須加強(qiáng)外購(gòu)器件的可信性管理，按規(guī)定要求對(duì)供應(yīng)單位的可信性工作進(jìn)行必須加強(qiáng)外購(gòu)器件的可信性管理，按規(guī)定要求對(duì)供應(yīng)單位的可信性工作進(jìn)行監(jiān)督與控制監(jiān)督與控制 1111重視和加強(qiáng)可信性信息工作，建立重視和加強(qiáng)可信性信息工作，建立“故障報(bào)告、分析和糾正措施系故障報(bào)告、分析和糾正措施系統(tǒng)統(tǒng)”(FRACAS)”(FR

60、ACAS)。 1212產(chǎn)品研制、生產(chǎn)、試驗(yàn)、使用等各部門應(yīng)當(dāng)密切配合，大力協(xié)同，共同促進(jìn)產(chǎn)品研制、生產(chǎn)、試驗(yàn)、使用等各部門應(yīng)當(dāng)密切配合，大力協(xié)同，共同促進(jìn)可信性工作的全面發(fā)展?？尚判怨ぷ鞯娜姘l(fā)展。 2021/5/2836二、產(chǎn)品壽命周期各階段的可信性工作二、產(chǎn)品壽命周期各階段的可信性工作 論證階段：論證階段： 1 1、應(yīng)該提出產(chǎn)品的可信性的定量、定性要求，并納入產(chǎn)品、應(yīng)該提出產(chǎn)品的可信性的定量、定性要求，并納入產(chǎn)品的的“技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo)”。2 2、應(yīng)該確定產(chǎn)品可信性方案和相應(yīng)的保證措、應(yīng)該確定產(chǎn)品可信性方案和相應(yīng)的保證措施，列入產(chǎn)品的施，列入產(chǎn)品的“研制任務(wù)書研制任務(wù)書”。 工程研制階段：工