質(zhì)量管理學(xué)--可靠性概念-wenkub.com

　 　

【正文】 一切質(zhì)量工作除了要保證產(chǎn)品的性能和經(jīng)濟(jì)性 、 安全性外 ，更重要的是保證產(chǎn)品穩(wěn)定可靠 。 7. 5 可靠性管理 ? “設(shè)備 (產(chǎn)品 )的可靠性是設(shè)計出來的，生產(chǎn)出來的，管理出來的” 這一思想，越來越為人們所理解，若把設(shè)備 (產(chǎn)品 )作為系統(tǒng)來分析，可靠性工程就是為了達(dá)到這個系統(tǒng)的可靠性要求而進(jìn)行的有關(guān)設(shè)計、試驗、生產(chǎn)和管理等一系列工作的總和 。 系統(tǒng)可靠性分配的目的 ? 根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)書中規(guī)定的可靠性指標(biāo) ，按一定的方法分配給組成系統(tǒng)的分系統(tǒng) 、 設(shè)備和元器件 ， 并寫入與之相對應(yīng)的設(shè)計任務(wù)書 。 可靠性目標(biāo) 比 較 更 改 設(shè) 計 系統(tǒng)可靠性指標(biāo) 分配給分系統(tǒng) 分配給元部件 技術(shù)條件 系統(tǒng)可靠性預(yù)計 分系統(tǒng)可靠性預(yù)計 元件可靠性預(yù)計 可靠性、維修型、安全性分析 可靠性維修型安全性評估 調(diào)研 系統(tǒng)可靠性預(yù)計達(dá)到以下目的 (1)審查設(shè)計任務(wù)中提出的可靠性指標(biāo)能 (2)進(jìn)行方案比較 ， (3)從可靠性觀點出發(fā) ， 發(fā)現(xiàn)設(shè)計中的薄 弱環(huán)節(jié) ， 加以改進(jìn) 。 dssgdccfdssgsfscP )(])([)()()( 000 ??? ??? ??? 三、系統(tǒng)可靠性預(yù)計和分配 ? 系統(tǒng)可靠性預(yù)計和分配是可靠性設(shè)計的重要任務(wù)之一 ， 它在系統(tǒng)設(shè)計的各階段 (如方案論證 、 初步設(shè)計及詳細(xì)設(shè)計階段 )要反復(fù)進(jìn)行多次 。 曲線 f (c)以下 ， aa線以左 (即變量 c小于 s時 )的面積 △ ， 表示零件的強(qiáng)度值小于 s的概率 ， 它按下式計算： )()()( 0 sFdccfscP s ????? ? g(s) f(c) f(c) c,s μ c μs s ds Δ 曲線 g(s)下，位于 s到 s+ds之間的面積，它代表了工作應(yīng)力 s處于 s~s+ds之間概率，它的大小為 g(s)ds。 g(s) f(c) f(c) c,s μ c μs 兩概率密度曲線有相互重疊的部分。 nl im][ ??? ?? 強(qiáng)度概率計算法的基本理論 基本出發(fā)點： 認(rèn)為零件材料的強(qiáng)度 c是服從于概率密度函數(shù) f (c)隨機(jī)變量 ， 而作用于零件危險截面上的工作應(yīng)力 s， 是服從于概率密度函數(shù) g(s)的隨機(jī)變量 。熱設(shè)計的重點是通過器件的選擇 、 電路設(shè)計 (包括容差與漂移設(shè)計和降額設(shè)計等 )及結(jié)構(gòu)設(shè)計來減少溫度變化對產(chǎn)品性能的影響 ， 使產(chǎn)品能在較寬的溫度范圍內(nèi)可靠地工作 。 “ 三類元件制造一類整機(jī) ” 2. ? 電磁兼容性指的是：設(shè)備 、 分系統(tǒng) 、系統(tǒng)不會由于受到處于同一電磁環(huán)境中其它設(shè)備的電磁輻射而導(dǎo)致性能降低或故障；也不會由于自身的電磁輻射使處在同一電磁環(huán)境中的其它設(shè)備 、 分系統(tǒng) 、系統(tǒng)產(chǎn)生不允許的性能降低或故障 。 表 75 各種因素對系統(tǒng)可靠性的影響程度 固有可靠性 使用可靠性 影 響 因 素 影響程度 1 零 、 部件材料 2 設(shè)計技術(shù) 3 制造技術(shù) 4使用 (運輸 、 操作安裝 、 維修 ) 30% 40% 10% 20% 一、電子類產(chǎn)品可靠性設(shè)計思想 ? 1. ? 電路容差分析技術(shù)也就是電路性能參數(shù)穩(wěn)定性預(yù)計技術(shù)。 ? ?? ?? ??????njnjjjpmjr tCC1 1??? 167。 故障影響概率 βj ? βj值是分析人員通過經(jīng)驗判斷得出 ，它是產(chǎn)品以故障模式 j發(fā)生故障而導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)生故障的條件概率 。 格式見表 73和 74。 ? 進(jìn)行危害度分析時 ， 要了解嚴(yán)重程度等級 ， 表 72 ? CA可以分為定性分析和定量分析兩種。采用哪種分析方法，通常根據(jù)設(shè)計復(fù)雜程度的不同和可利用的數(shù)據(jù)的差異來確定。 ? （如：結(jié)構(gòu)失效 (破損 )；機(jī)械上卡住；振顫 ；不能開（關(guān)）；誤開（關(guān)）；內(nèi)（外）漏；超出允許上（下）限；流動不暢 ；錯誤動作；提前（滯后）運行；輸出量過大（小）；電路開（斷）等。 (4)提出相應(yīng)對策和建議，進(jìn)行更改設(shè)計、冗余設(shè)計，把潛在的、危害大的故障消滅在設(shè)計階段。 1. FMEA和 FMECA的任務(wù) (1) 列出全部部件的故障模式 。 ? 表決器（ R≈1) R1 R2 R3 ? 旁聯(lián)系統(tǒng) R1 R2 R3 轉(zhuǎn)換器 ? 實際中，系統(tǒng)是比較復(fù)雜的，如果系統(tǒng)可靠性框圖不能分解成上述的幾種模型，可用： ? 網(wǎng)絡(luò)計算法； ? 布爾直值表法； ? 部件狀態(tài)圖示法 ? 最小路集法； ? 全概率分解法等， 167。 系統(tǒng)可靠性模型 ? 四 、 ? 可靠性邏輯框圖如圖所示。 系統(tǒng)可靠性模型（ n中取 r模型 (r/n) ） ? 當(dāng) n個單元都相同時 ， 其可靠度可按二項展開式計算： (729) ? 式中 n—— r—— 系統(tǒng)正常工作所必須的最少單元數(shù)。 1 2 n 圖 711 并聯(lián)模型 系統(tǒng)可靠性模型 (并 聯(lián)模型 ) ? 根據(jù)并聯(lián)系統(tǒng)定義邏輯框圖 ， 其數(shù)學(xué)模型為 (725) ? 式中 Fs(t)—— Fi(t)—— 第 i個單元的不可靠度。 ???niis tRtR1)()( 系統(tǒng)可靠性模型 (串聯(lián)模型 ) ? 若各單元的壽命分布均為指數(shù)分布 ， 即 （ 723） ? 式中 λs—— λ i—— ti ietR ???)(ttnits sniis eeetR ??? ???? ??? ??? 11)(???niis1?? 系統(tǒng)可靠性模型 (串聯(lián)模型 ) ? 系統(tǒng)的平均故障間隔時間為 (724) ? 可見 ， 串聯(lián)系統(tǒng)中各單元的壽命為指數(shù)分布時 ，系統(tǒng)的壽命也為指數(shù)分布 。這就是利用系統(tǒng)可靠性模型及已知的單元可靠性指標(biāo)預(yù)計或估計系統(tǒng)可靠性指標(biāo)的過程。 原理圖 可靠性框圖 導(dǎo)管及二個閥門的 原理圖和邏輯圖 閥門 A 閥門 B 流體 閥門 A 閥門 B 流體 原理圖 A B A B 可靠性框圖 ? 由此可見 ， 系統(tǒng)內(nèi)各部件之間的物理關(guān)系和功能關(guān)系是有區(qū)別的 。 ? 因此，該系統(tǒng)的原理圖是并聯(lián)，而邏輯圖應(yīng)是串聯(lián)的。假定選定失效模式是電容短路，則其中任何一個電容器短路都可使系統(tǒng)失敗。 邏輯圖和原理圖 ? 例如，為了獲得足夠的電容量，常將三個電器并聯(lián)。 邏輯圖和原理圖 ? 了解系統(tǒng)中各個部分 (或單元 )的功能和它們相互之間的聯(lián)系以及對整個系統(tǒng)的作用和影響對建立系統(tǒng)的可靠性數(shù)學(xué)模型、完成系統(tǒng)的可靠性設(shè)計、分配和預(yù)測都具有重要意義。 tetf ???)(?1 167。 當(dāng) β值約為 ， 威布爾分布接近正態(tài)分布 。 ???? ttdtetF 0 2)(2221)( ????????? ttdtetR 0 2)(22211)( ????)()()(tRtft ?? 常用壽命分布函數(shù) 3. ? 威布爾分布應(yīng)用比較廣泛，常用來描述材料疲勞失效、軸承失效等壽命分布的。 ? 實際意義 ? ? 在“浴盆曲線”中，它是屬于偶發(fā)期這一時段的。 tetf ?? ??)( f(t) t R(t) t λ(t) t 指數(shù)分布 ? 則有： 不可靠度 (t≥0) ? 可靠度 (t≥0) ? 故障率 ? 平均故障間隔時間 ?? ?? 1MTBF ?? ?? )(/)()( tRtft tetFtR ????? )(1)( tetF ???? 1)( 指數(shù)分布例題 ? 例 71：一元件壽命服從指數(shù)分布 ， 其平均壽命 (θ)為 2023小時 ， 求故障率 λ及求可靠度R (100)=