質量管理學之可靠性管理培訓課件

第十二章可靠性管理質量管理學主要內容可靠性及其相關概念可靠性的程度可靠性工程可靠性管理第一節(jié)可靠性及其相關概念一、可靠性的含義四個基本要素

1、能力或效能

2、規(guī)定的時間

3、特定的運行條件

4、可能性或概率可靠性是指元件、產品或系統(tǒng)在特定的運行條件下、在規(guī)定的時間內，發(fā)揮其預定的功能的能力或概率1、能力或效能可靠性表現為是否能夠具有特定的功能、能力和發(fā)揮相應的效能失效為元件、產品、系統(tǒng)或其一部分不能完成預定功能的事件或狀態(tài)。失效有兩種類型：功能性失效

可靠性失效可修復的失效，通常稱為故障制造缺陷或原材料缺陷造成的使用了一段時間后的第一節(jié)可靠性及其相關概念2、概率或可能性可靠性是發(fā)揮特定功能的可能性3、規(guī)定的時間在規(guī)定的時間內不發(fā)生失效或失效的次數少，則可靠性高，或者發(fā)生故障前正常運行的時間長。4、特定的運行條件涉及產品使用的量和使用條件，是產品使用環(huán)境和工作環(huán)境。第一節(jié)可靠性及其相關概念二、可靠性分類按可靠性分析和研究的層次和對象分：

元件可靠性、產品可靠性和系統(tǒng)可靠性（不同層次的可靠性之間存在復雜的相互作用）按可靠性設計的角度：固有可靠性和實現可靠性第一節(jié)可靠性及其相關概念三、可靠性與維修性、可用性的關系（1）維修性：在特定的條件下和規(guī)定的時間內，系統(tǒng)或產品按照規(guī)定的程序和方法進行維修可以保持或恢復到其規(guī)定狀態(tài)的能力。分為：預防性維修、糾正性維修第一節(jié)可靠性及其相關概念預防性維修：通過對正常產品或系統(tǒng)的監(jiān)視、檢查、檢測，發(fā)現失效征兆，防止失效（故障）發(fā)生，使其保持在規(guī)定的狀態(tài)所進行的活動。糾正性維修：指產品或系統(tǒng)發(fā)生失效后，使其恢復到規(guī)定狀態(tài)所進行的活動。

維修過程一般是：故障診斷-定位-隔離-部件分解-更換-重新安裝-調準與檢測等良好的維修性通過增加設備在一定時期內滿足要求進行的概率，來增加可靠性。（2）可用性：設備不因為失效而停機的可能性或概率。它是產品或系統(tǒng)在任一時間執(zhí)行任務時，處于工作狀態(tài)和可使用狀態(tài)的程度。分為運行可用性和內在可用性運行可用性定義：MTBM:兩次維修之間間隔時間包括糾正性和預防性維修MDT：平均停工時間：包括糾正性、預防性維修時間和等待時間維修之間的時間（MTBM）①運行可用性＝MTBM＋平均停工時間（MDT）內在可用性定義：MTBF:平均失效間隔時間MTTR：平均修理時間平均失效間隔時間（MTBF）②內在可用性＝MTBF＋平均修理時間（MTTR）練習習例1、某某設設備備平平均均間間隔隔時時間間是是900h，為為了了保保證證該該設設備備運運行行可可用用性性不不小小于于0.9，則則平平均均停停工工時時間間需需控控制制在在多多少少？？例2、某某機機器器3年平平均均停停工工時時間間為為20h，兩兩次次維維修修之之間間平平均均時時間間間間隔隔980h，求求運運行行可可用用性性？？例3、某某機機器器平平均均失失效效間間隔隔時時間間198h，平平均均修修理理時時間間2h，求求機機器器的的內內在在可可用用性性？？可靠靠性性水水平平或或相相應應的的能能力力可可以以通通過過可可靠靠度度、、失失效效性性、、平平均均失失效效時時間間、、平平均均失失效效間間隔隔時時間間等等來來度度量量。。可靠靠性性隨隨時時間間變變化化的的規(guī)規(guī)律律可可以以通通過過可可靠靠度度函函數數、、產產品品壽壽命命線線、、累累積積失失效效函函數數、、失失效效概概率率密密度度等等來來表表示示。。系統(tǒng)統(tǒng)的的可可靠靠性性通通過過分分析析各各個個元元件件的的構構成成形形式式及及其其可可靠靠性性計計算算和和預預測測。。第二二節(jié)節(jié)可可靠靠性性的的度度量量第二二節(jié)節(jié)可可靠靠性性的的度度量量1、單單元元可可靠靠性性的的度度量量失效效率率=總失失效效數數/總運運行行時時數數失效效率率的的倒倒數數=總運運行行時時數數/總失失效效數數：：代表表平平均均失失效效時時間間（（MTTF）（不能能修的））或平均均失效時時間間隔隔（MTBF）（能修修的）（1）失效率率和失效效率曲線線AB050045005000h累計失效效百分比比早期失效效可用壽命命損耗期失效率實際失效效率的計計算R=總失效數數/總單元運運行時數數或R=總失效數數/（試驗單單元數*試驗時時數）第二節(jié)可可靠性的的度量（2）可靠度度函數R(t)R(t)：即產品品在規(guī)定定時間內內不發(fā)生生失效的的概率R(t)=P（t<T）t為時間變變量，T為發(fā)生失失效的時時間，有有時為產產品壽命命。R(t)的確定失效密度度函數：：累計失效效分布函函數：可靠性函函數：λ代表失效效率只要理解解就可以以，一般般不用計計算！第二節(jié)可可靠性的的度量f（t）時間失效概率TF（T）R（T）二、系統(tǒng)統(tǒng)可靠性性的度量量與預測測（1）串聯系統(tǒng)統(tǒng)：一個環(huán)節(jié)節(jié)失效，，系統(tǒng)失失效其可靠性性遵循乘乘法概率率（后一一環(huán)節(jié)可可靠性受受前一環(huán)環(huán)節(jié)的影影響）Rs=R1R2R3…Rn如:一流水線線上有三三元件，，各元件件的可靠靠性為0.997，0.98，0.975，則系統(tǒng)統(tǒng)可靠性性Rs=R1R2R3…Rn=0.997*0.98*0.975=0.953第二節(jié)可可靠性的的度量（2）并聯系統(tǒng)統(tǒng)：一個環(huán)節(jié)節(jié)失效，，其他環(huán)環(huán)節(jié)正常常運行；；所有環(huán)環(huán)節(jié)失效效，系統(tǒng)統(tǒng)失效。。先計算每每一個環(huán)環(huán)節(jié)失效效概率，，系統(tǒng)中中所有環(huán)環(huán)節(jié)整體體失效概概率為每每一個環(huán)環(huán)節(jié)失效效概率的的積，系系統(tǒng)的可可靠性為為：1-整體失效效概率Rs=1-（1-R1）（1-R2）（1-R3）…（1-Rn）如：某系系統(tǒng)在某某一運行行元件外外建立了了四套保保護元件件，每個個元件的的可靠性性為0.99，則系統(tǒng)統(tǒng)可靠性性為：Rs=1-（1-R1）（1-R2）（1-R3）…（1-Rn）=1-（1-0.99）（1-0.99）…=0.9999999999第二節(jié)可可靠性的的度量例1：某元件件可靠性性為0.95，求下列列系統(tǒng)的的可靠性性？例2：求系統(tǒng)統(tǒng)的可靠靠性？0.950.90.90.90.9第三節(jié)可可靠靠性工程程可靠性工工程：指關于設設計、制制造和保保護產品品具有高高可靠性性的知識識和技術術。1、可靠靠性設設計過程：：規(guī)定可可靠性性的要要求建立可可靠性性模式式分配可可靠性性預測可可靠性性正式確確定產產品可可靠性性設計計的原原則和和要求求，形形成設設計標標準和和規(guī)范范選擇和和控制制元件件。必要時時進行行環(huán)境境、維維修等等輔助助設計計提高可可靠性性的方方法：：選擇標標準化化的元元器件件使用冗冗余技技術耐環(huán)境境設計計維修性性設計計第三節(jié)節(jié)可可靠靠性工工程二、可可靠性性分析析方法：：故障模模式及及影響響分析析（FMEA）和故障樹樹分析析（FTA）（1）故障障模式式及影影響分分析定義：：在產品品設計計過程程中，，通過過對產產品各各個組組成單元潛潛在的的各種種故障障模式式及其其對產產品功功能的的影響響進行行分析析，提出出可能能采取取的糾糾正預預防措措施，，以提提高產產品固固有可可靠性性的一一種方方法。。第三節(jié)節(jié)可可靠靠性工工程故障模模式及及影響響分析析的基基本過過程（1）了解解和掌掌握產產品資資料（2）確定定產品品的功功能要要求，，選擇擇分析析的層層次（3）找出出所有有的故故障模模式（4）分析析原因因和影影響（5）制定定糾正正措施施（6）分析析和評評價產產生危危害的的嚴酷酷程度度第三節(jié)節(jié)可可靠靠性工工程對單元元件須須掌握握的詳詳細信信息：：故障模模式--表現產產品如如何發(fā)發(fā)生故故障故障原原因故障影影響--產品或或子系系統(tǒng)在在其所所運行行的領領域對對產品品或系系統(tǒng)的的影響響。糾正措措施—說明根根據影影響程程度需需要采采取的的糾正正措施施危害點點評---評價影影響程程度，，特別別是危危害嚴嚴酷度度分析析（2）故障障樹分分析類似于于因果果分析析中的的魚刺刺圖第三節(jié)節(jié)可可靠靠性工工程三、可可靠性性試驗驗是對產產品可可靠性性進行行調查查、分分析和和評價價的手手段。。通過試試驗發(fā)發(fā)現產產品設設計、、元器器件、、原材材料和和工藝藝方面面的缺缺陷或或潛在在故障障，以以采取取有效效措施施，提提高產產品可可靠性性第三節(jié)節(jié)可可靠靠性工工程可靠性性試驗驗的種種類：：可靠性性測定定試驗驗：用于于測定定產品品的可可靠性性，確確定可可靠性性的各各項指指標。。到一一定時時間或或故障障數到到一定定數量量即停停止。?？煽啃孕澡b定定試驗驗：用有有代表表性的的產品品，在在規(guī)定定條件件下鑒鑒定產產品可可靠性性的相相關數數據。。可靠性性驗收收試驗驗：交付付的產產品抽抽樣，，測定定產品品性能能是否否符合合要求求。環(huán)境應應力篩篩選試試驗：對產產品施施加環(huán)環(huán)境應應力，，篩選選可靠靠性高高的產產品可靠性性增長長試驗驗：規(guī)定定環(huán)境境下產產品可可靠性性是否否提高高第三節(jié)節(jié)可可靠靠性工工程第四節(jié)節(jié)可可靠性性管理理可靠性性管理理是指在在實現現產品品或系系統(tǒng)的的可靠靠性過過程中中，建建立、、實現現和保保持可可靠性性目標標的全全過程程。可靠性性管理理的基基本要要求：：貫徹預防為為主的思想想，從頭開開始，從產產品開發(fā)開開始就將性性能、可靠靠性、進度度、費用等等進行綜合合權衡，同同時特別重重視可靠性性管理和信信息工作，，與技術狀狀態(tài)管理相相結合，建建立故障分分析、報告告和糾正措措施。第四節(jié)可可靠性管理理一、可靠性性管理的一一般步驟1、定義顧客客的效能要要求2、確定重要要的經濟因因素并評估估它們與可可靠性要求求之間的關關系3、定義產品品使用的環(huán)環(huán)境和條件件4、選擇可滿滿足可靠性性要求及成成本準則則的元件、、設計和供供應商5、確定機器器和設備的的可靠性要要求及其在在制造過程程中對產品品可靠性的的影響6、分析現場場可靠性數數據作為一一種質量改改進的方法法二、可靠性性管理的內內容a可靠性目標標的確立完美的可靠靠性不現實實且成本高高，成本高高則價格高高