华理工质量管理与可靠性课件第8章 可靠性工程基础

8.1可靠性工程概述8.2可靠性及相关基本概念8.3可靠性指标和常用失效分布函数8.4可靠性分析与设计8.5可靠性管理第8章可靠性工程基础【目的要求】熟悉可靠性工程的特点、任务和基本内容掌握可靠性的相关概念和指标掌握系统可靠性模型、FMEA方法掌握可靠性管理的主要内容掌握可靠性的数据管理、过程管理和标准化过程【重点】可靠性指标计算，可靠性模型。【难点】可靠性指标计算学习目标本章案例通用汽车的可靠性之路【思考】1.通用汽车的可靠性之路给我们什么启示？2.可靠性对产品质量具有什么样的重要意义？

8.1可靠性工程概述8.1.1可靠性工程发展及其重要意义序号阶段时间范围主要标志性事件1萌芽阶段1940年代美国“真空管研究委员会”成立2创建阶段1950年代美国“电子设备可靠性顾问委员会”成立，并发布了《军用电子设备可靠性》报告；包括我国在内的欧美和日苏相继开始了对可靠性的研究。3全面发展阶段1960年代美国军用标准MIL-STD-785颁布，英、法、日等相继成立了专门的可靠性研究机构。4深入发展阶段1970年代至今美国海军提出了“设计以可靠性第一”的原则，除军用领域，可靠性理论在机械电子、石油化工、核能工程和其它民用产品领域应用广泛。8.1.1可靠性工程发展及其重要意义高科技的需要经济效益的需要政治声誉的需要

总之，无论是人民群众的生活，国民经济建设的需要出发，还是从国防、科研的需要出发，研究可靠性问题是具有深远的现实意义。可靠性工程重要意义复杂性对系统可靠性的影响组成系统的部件个数单个部件可靠性99.999%99.99%99.9%99.0%系统可靠性10100250500100010000100000100000099.99%99.90%99.75%99.50%99.01%90.48%36.79%＜0.1%99.90%99.01%97.53%95.12%90.48%36.79%＜0.1%＜0.1%99.00%90.48%77.87%60.64%36.77%＜0.1%＜0.1%＜0.1%90.44%36.60%8.11%0.66%＜0.1%＜0.1%＜0.1%＜0.1%8.1.1可靠性工程研究对象、任务和内容研究任务研究对象产品的故障、故障发生原因，以及故障消除和预防措施保证产品的可靠性和可用性，延长产品的使用寿命研究对象和任务8.1.1可靠性工程研究对象、任务和内容可靠性工程研究内容基础标准；试验方法标准；认证标准；管理标准；设计标准；产品标准1可靠性基本理论可靠性数学与故障物理学；集合论与逻辑代数；概率论与数理统计；图论与随机过程；系统工程与人素工程学；环境工程学与环境应力分析；试验及分析基础理论。6元件可靠性元件可靠性水平确定；元件失效分析与可靠性评价；元器件及原材料的合理选择；元器件的老化筛选；元器件现场使用情况调查和反馈。2可靠性设计贮备设计和裕度设计；降额设计和构件概率设计；热设计、抗机械力设计；防潮、腐蚀、盐雾、尘设计；电磁兼容设计和抗辐射设计；维修性设计和使用性设计；质量、体积、重量和经济指标综合设计。7系统可靠性可靠性预计与分配；失效模式效应与危害度分析；事件树分析法(ETA)；故障树分析法(FTA)；可靠性综合评估。3

可靠性试验

环境试验；寿命试验；筛选试验。9

可靠性教育举办各种可靠性学习班与讲座；内外培训和内外考察；专业技术会议；出版可靠性刊物、可靠性教材。4可靠性使用保证

使用和维护规程制定；操作和维修人员培训；安全性设计；人-机匹配设计和环境设计。10可靠性管理

建立可靠性管理机构和研究机构；制定可靠性管理纲要；制定产品可靠性管理规范；建立质量反馈制度；开展产品可靠性评审。5可靠性信息

现场数据收集、分析、整理和反馈；试验数据处理和反馈；元器件失效率汇集和交换；各种可靠性信息搜集和交流；用户调查和反馈。11可靠性标准化8

制造可靠性生产过程质量控制手段和方法8.1.3可靠性工程特点

管理和技术高度结合1

众多学科综合2

反馈和循环38.2可靠性及相关基本概念8.2.1可靠性

可靠性是指产品在规定的条件和规定的时间内，完成规定的功能的能力。可靠性定义三要素：规定条件、规定时间、规定功能。8.2可靠性及相关基本概念8.2.2固有可靠性和使用可靠性1、固有可靠性

固有可靠性是通过设计、制造赋予产品的，即在生产过程中已经确立了的可靠性。它与产品的材料、设计与制造工艺及检验精度等有关。8.2可靠性及相关基本概念8.2.2固有可靠性和使用可靠性2、使用可靠性使用可靠性是产品在具体使用条件下表现出来的可靠性。使用可靠性与产品的使用条件密切相关，它既受设计、制造的影响，又受使用条件的影响，尤其使用者的素质对使用可靠性的影响很大。8.2可靠性及相关基本概念8.2.3基本可靠性和任务可靠性1、基本可靠性基本可靠性是指产品在规定条件下，无故障的持续时间或概率。它包括了全寿命单位的全部故障，能反映产品维修人力和后勤保障等要求。它与规定的条件有关，即与产品所处的环境条件、应力条件和寿命周期等因素有关。8.2可靠性及相关基本概念8.2.3基本可靠性和任务可靠性2、任务可靠性任务可靠性是指产品在规定的任务剖面完成规定功能的能力。它反映了产品在执行任务时成功的概率，它只统计危及任务成功的致命故障。8.2可靠性及相关基本概念8.2.4失效

失效通常又称为故障，其定义为产品丧失规定的功能。在此，规定功能的丧失不仅指规定功能的完全丧失，同时也包括规定功能的降低等。8.3可靠性指标和常用失效分布函数可靠性指标常用失效分布函数8.3可靠性指标和常用失效分布函数8.3.1可靠性指标1、可靠度可靠度是指产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的概率，通常用R(t)表示。可靠度的定义其中：P(T＞t)就是产品使用时间T大于规定时间t的概率。8.3可靠性指标和常用失效分布函数8.3.1可靠性指标

若受试验的样品数是N0个，到t时刻未失效的有Ns

(t)个；失效的有Nf

(t)个。则没有失效的概率估计值，即可靠度的估计值为可靠度的定义8.3可靠性指标和常用失效分布函数8.3.1可靠性指标

在实际应用中，有时需要确定某一具体使用时期的可靠度。即在这一使用期间之前，产品已工作了一段时间，需确定其继续工作时间长度为t的可靠度。根据条件概率公式，某一具体使用时期的可靠度可以表示为：可靠度的定义8.3可靠性指标和常用失效分布函数8.3.1可靠性指标可靠度性质：性质1：为时间的递减函数；性质2：。可靠度特点：时间性、统计性、综合性。可靠度的性质和特点8.3可靠性指标和常用失效分布函数8.3.1可靠性指标2、失效概率密度函数

失效概率密度函数（故障概率密度函数）指的是产品在单位时间间隔内发生失效或故障的比例或频率，反映的是产品在所有可能工作时间范围内的失效情况，常用f(t)表示。8.3可靠性指标和常用失效分布函数8.3.1可靠性指标3、失效概率分布函数

失效概率是指产品在规定条件下和规定时间内丧失规定功能（即发生故障）的概率，常用F(t)表示，构成的函数为失效概率分布函数。由于它是一个同可靠度相对的概念，因此又称为不可靠度。如果假定t为规定的工作时间，T为产品故障前的时间或寿命，则可用下式表示：失效概率分布函数定义8.3可靠性指标和常用失效分布函数8.3.1可靠性指标失效概率分布函数定义

若受试验的样品数是N0个，到t时刻未失效的有Ns

(t)个；失效的有Nf

(t)个。则失效概率的估计值，即不可靠度的估计值为：8.3可靠性指标和常用失效分布函数8.3.1可靠性指标F(t)同R(t)和f(t)的关系F(t)和R(t)、f(t)分别存在如下关系：8.3可靠性指标和常用失效分布函数8.3.1可靠性指标4、失效率

失效（故障）率又叫瞬时失效率或失效强度，其含义是指工作到t时刻尚未失效的产品，在其随后的单位时间内发生失效的概率，一般记为λ(t)。用频率解释，失效率为产品工作t时刻后，在单位时间内发生故障的产品数与在t时刻仍在正常工作的产品数之比，即：失效率的定义为dt时间内发生故障的产品数t时刻尚未发生故障的产品数8.3可靠性指标和常用失效分布函数8.3.1可靠性指标失效率同其它指标的关系当时，根据R(t)，F(t)，f(t),λ(t)定义，还可推导出：8.3可靠性指标和常用失效分布函数8.3.1可靠性指标失效率曲线失效率时间t规定失效率有效寿命偶发失效期

浴盆曲线耗损失效期早期失效期产品失效率曲线特点早期失效期：磨合阶段，原因是产品本身不合格或工艺质量低，应在设计制造方面找原因，使失效率稳定下来。偶然失效期：是产品正常工作时期，此时产品的失效率是随机的，失效率基本正常，接近于常数.在这期间内产品发生故障大多出于偶然因素，如突然过载、碰撞等。损耗失效期：经过长时间的工作，产品已进入剧烈磨损或疲劳状态，表现为失效率迅速上升，直到报废。改善磨损失效的方法在于不断提高零部件、元器件的使用寿命。8.3可靠性指标和常用失效分布函数8.3.1可靠性指标平均寿命公式表达

若N为测试产品总数，ti为第i个产品失效前的作时间。则MTTF的估计值可表示为：8.3可靠性指标和常用失效分布函数8.3.1可靠性指标平均寿命公式表达

当λ(t)=常数时，，所以有即，寿命为指数分布的产品，其平均寿命为故障率的倒数。8.3可靠性指标和常用失效分布函数8.3.1可靠性指标可靠寿命和中位寿命6、可靠寿命和中位寿命

可靠寿命就是指可靠度为给定值R时，产品对应的工作寿命，一般以TR表示。中位寿命是指可靠度R=50%时的产品可靠寿命，又称寿命中位数，用T0.5表示。当产品工作到中位寿命时，产品中将有半数失效，即可靠度与累积失效概率均等于0.5。8.3可靠性指标和常用失效分布函数8.3.1可靠性指标7、特征寿命特征寿命是指可靠度时的产品可靠寿命，用表示。

8.3可靠性指标和常用失效分布函数8.3.1可靠性指标8、维修度维修度（Maintainability）指的是可维修产品发生失效（故障）后，在规定条件下进行修理时，于规定时间内完成修复的概率，一般记为。

在维修性工程中，还有维修密度函数m(t)、维修率μ(t)，其相互关系有：8.3可靠性指标和常用失效分布函数8.3.1可靠性指标9、平均维修时间平均维修时间（meantimetorepair）是指可修复的产品的平均修理时间。根据数学期望定义，有：当维修率时，有：8.3可靠性指标和常用失效分布函数8.3.1可靠性指标10、修复率修复率是指维修时间已达到某一时刻尚未修复的产品在该时刻后的单位时间内完成修理的概率，一般记为，其和维修密度和维修度之间有关系如下：若维修度服从指数分布，修复率的值为：8.3可靠性指标和常用失效分布函数8.3.1可靠性指标有效度的定义和表示瞬时有效度瞬时有效度（InstantaneousAvailability）是指在某一特定瞬间时刻，可能维修的产品保持正常工作使用状态或功能的概率，又称瞬时利用率，记为。它只反映在t时刻产品的有效度，而与t时刻以前是否失效无关。瞬时有效度常用于理论分析，而不便于在工程实践中应用。8.3可靠性指标和常用失效分布函数8.3.1可靠性指标平均有效度平均有效度（MeanAvailability）是指维修产品在时间区间内的平均有效度，是瞬时有效度在区间的平均值，记为。8.3可靠性指标和常用失效分布函数8.3.1可靠性指标任务有效度任务有效度是指产品在执行任务期间内的平均有效度，一般记为。8.3可靠性指标和常用失效分布函数8.3.1可靠性指标稳态有效度稳态有效度（SteadyAvailability）又称为时间有效度（TimeAvailability）或工作时间比（UpTimeRatio,UTR），记为或。它是指时间趋向于无穷时的瞬时有效度的极限值。

估计值为：8.3可靠性指标和常用失效分布函数8.3.1可靠性指标固有有效度对于事后维修，若已知产品平均无故障工作时间MTBF和平均实际不能工作时间，固有有效度可表示为：对于预防维修，固有有效度可表示为：8.3可靠性指标和常用失效分布函数8.3.1可靠性指标工作有效度当考虑到产品的使用和维修管理水平、后勤保障、服务质量时，就会在时间序列上出现平均等待时间MWT，即除故障维修外的设备（产品）停机时间。这时从实际出发，可用工作有效度来对稳态有效度进行度量。此时，工作有效度可用下式表示：8.3可靠性指标和常用失效分布函数8.3.1可靠性指标使用有效度使用有效度（UseAvailability）指的是产品故障维修时间外的时间与设备寿命时间的比值，即：

8.3可靠性指标和常用失效分布函数8.3.1可靠性指标12、系统有效性系统有效性（SystemEffectiveness）指的是系统开始使用时的有效度、使用期间的可靠度和功能的乘积，一般记为E。8.3可靠性指标和常用失效分布函数8.3.1可靠性指标13、重要度重要度指的是系统中某设备发生故障而引起的系统故障次数占整个系统故障次数的比率，一般记为。8.3可靠性指标和常用失效分布函数8.3.1可靠性指标14、复杂度复杂度指的是分系统的基本构件数占整个系统的构件数的比率，一般记为

。

其中：ni为第i个分系统的构件数；N为系统的构件总数；k为分系统数。

8.3可靠性指标和常用失效分布函数8.3.2常用失效分布函数1、正态分布正态分布在机械可靠性设计中大量应用，如材料强度、磨损寿命、齿轮轮齿弯曲、疲劳强度以及难以判断其分布的场合。若产品寿命或某特征值有故障密度函数(t≥0，μ≥0，σ≥0)

则称t服从正态分布。8.3.2常用失效分布函数对于正态分布，有：

不可靠度

可靠度

故障率

正态分布计算可用数学代换把上式变换成标准正态分布，查表简单计算,得出各参数值。F(t)a0tR(t)10ta=Φ(μ/σ)λ(t)0t8.3.2常用失效分布函数2.指数分布指数分布在可靠性领域里应用最多，由于它的特殊性，以及在数学上易处理成较直观的曲线，故在许多领域中首先把指数分布讨论清楚。若产品的寿命或某一特征值t的故障密度为

(λ＞0，t≥0)

则称t服从参数λ的指数分布。f(t)λ0t8.3.2常用失效分布函数对于指数分布，有：

不可靠度

可靠度

故障率

平均寿命

t0R(t)1tλ(t)λF(t)10t8.3.2常用失效分布函数指数分布重要性质：无记忆性，又称无后效性。设某一产品已经工作了时间t0，考察其在继续工作期间t（从t0开始计时）的可靠度。根据条件概率公式有：

也就是说，当产品的可靠度为指数分布时，执行某一任务的可靠度与任务开始时前的工作时间无关。这就意味着，对于服从指数分布的系统，用新设备去代替已长时间工作的旧设备，并不能使可靠度有所增加。8.3.2常用失效分布函数指数分布无记忆性事例癌症患者患病后，其继续生存寿命T（死亡时间）的概率同患病前的年龄无关。放在桌子上的玻璃杯，其还能再放多长时间不被摔破的概率同其在桌子上已放了多长时间无关。在等公车过程中，你还需要再等多长时间能等到公车的概率同你已经等了多长时间无关。8.3.2常用失效分布函数3.威布尔分布威布尔分布应用比较广泛，常用来描述材料疲劳失效、轴承失效等寿命分布的。威布尔分布是用三个参数来描述，这三个参数分别是尺度参数α，形状参数β、位置参数γ，其概率密度函数为：

(t≥γ，α＞0，β＞0)

8.3.2常用失效分布函数不同α值的威布尔分布

（β=2，γ=0）α=1/2α=1/3α=2α=1f(t)t不同β值的威布尔分布（α=1，γ=0）β=3β=1/2β=2β=1f(t)t不同γ值的威布尔分布（α=1，β=2）γ=0γ=0.5γ=-0.5γ=1f(t)t8.3.2常用失效分布函数对于威布尔分布，有：

不可靠度

可靠度

故障率

8.3.2常用失效分布函数威布尔分布特点：当β和γ不变，威布尔分布曲线的形状不变。随着α的减小，曲线由同一原点向右扩展，最大值减小。当α和γ不变，β变化时，曲线形状随β而变化。当β值约为3.5时，威布尔分布接近正态分布。当α和β不变时，威布尔分布曲线的形状和尺度都不变，它的位置随γ的增加而向右移动。威布尔分布其它一些特点，β＞1时，表示磨损失效；β=1时，表示恒定的随机失效，这时λ为常数；β＜1时，表示早期失效。当β=1，γ=0时，f(t)=e-α，为指数分布，1/α为平均寿命。8.4可靠性分析与设计8.4.1系统可靠性模型

1、串联系统模型组成系统的所有单元中任一单元的故障就会导致整个系统故障的系统称串联系统。它属于非贮备可靠性模型，其逻辑框图如图所示。123n……串联模型串联系统模型8.4.1系统可靠性模型

设第i个单元的寿命为Xi，其可靠度为Ri(t)=P(Xi>t)，i=1,2,…，n,且各单元相互独立。则由串联系统定义及其可靠性框图可知，系统寿命X等于各单元寿命Xi中的最小者，即有：由此可见，串联的单元越多，系统可靠度越低。

式中Rs

(t)——系统的可靠度；

Ri(t)——第i个单元的可靠度。串联系统模型8.4.1系统可靠性模型

对于串联系统，若各单元的寿命分布均为指数分布，即

由此可得，

式中λs——系统的故障率；

λi——各单元的故障率。可见，串联系统中各单元的寿命为指数分布时，系统寿命也为指数分布。串联系统模型8.4.1系统可靠性模型

2、并联系统模型组成系统的所有单元都故障时，系统才故障的系统叫并联系统，它属于工作贮备模型。其逻辑框图如下图所示。12n并联模型并联系统模型8.4.1系统可靠性模型

设第i个单元的寿命为Xi，其可靠度为Ri(t)=P(Xi>t)，i=1,2,…，n,且各单元相互独立。则由并联系统定义及其可靠性框图可知，系统寿命X等于各单元寿命Xi中的最大者，即有：并联的单元越多，系统可靠度越高。

式中Rs

(t)——系统的可靠度；

Ri(t)——第i个单元的可靠度。并联系统模型8.4.1系统可靠性模型

并联系统模型如果设系统的累积失效概率为Fs(t)，第i个单元的不可靠度为Fi(t)，根据上式可得式中Fs(t)——系统的不可靠度；

Fi(t)——第i个单元的不可靠度。由此也可看出，并联的单元越多，系统不可靠度越小，且系统不可靠度小于任一组成单元的不可靠度。8.4.1系统可靠性模型

3、串并联系统模型串并联系统是由若干个子系统并联而成，其中每个子系统又由若干个单元串联组成。其系统逻辑框图如下图所示。111m1m2mn串并联系统模型8.4.1系统可靠性模型

设各单元的可靠度为:串并联系统模型111m1m2mn串并联系统8.4.1系统可靠性模型

4、并串联系统模型并串联系统是由若干个子系统串联而成，其中每个子系统又由若干个单元并联组成。其系统逻辑框图如下图所示。12m112mn12m2并串联系统并串联系统模型8.4.1系统可靠性模型

设各单元的可靠度为：12mn12m112m2并串联系统并串联系统模型8.4.1系统可靠性模型

5、串并混联系统模型串并混联系统是由串联和并联混合联接而成的系统。其系统逻辑框图如下图所示。128369754串并混联系统模型8.4.1系统可靠性模型

划分子系统；利用串并联系统特征量计算公式求出子系统的可靠性特征量；把每一个子系统作为一个等效单元，得到一个与原混联系统等效的串联或并联系统，即可求得全系统的可靠性特征量。串并混联系统模型混联系统可靠度求解步骤：S13S2S34图(b)S4S54图(C)128369754图（a）8.4.1系统可靠性模型

以右图a系统为例：串并混联系统模型S13S2S34图(b)S4S54图(C)128369754图（a）8.4.1系统可靠性模型

6、表决系统模型组成系统的n个单元中，不失效的单元数不少于r

(r为介于1和n之间的某个数)个，系统就不会故障，这样的系统称为r/n表决系统。它属于工作贮备模型。12nr/n表决系统模型…r/n表决系统模型8.4.1系统可靠性模型

6、表决系统模型组成系统的n个单元中，不失效的单元数不少于r

(r为介于1和n之间的某个数)个，系统就不会故障，这样的系统称为r/n表决系统。它属于工作贮备模型。12nr/n表决系统模型…r/n表决系统模型8.4.1系统可靠性模型

以右图a所示2/3表决系统R求解为例：设各单元的可靠度为Ri(t)，第i个单元处于正常工作的事件为Ai，系统处于正常工作的事件为A，则设系统各单元工作相互独立，则系统可靠度为a.2/3表决系统1232/3121233b.等效并联系统表决系统模型8.4.1系统可靠性模型

a.2/3表决系统1232/3121233b.等效并联系统表决系统模型为什么不采用并联公式求解？8.4.1系统可靠性模型

假设组成系统的每个单元是同种类型，且各单元可靠度均为R(t)，各单元正常与否相互独立，则r/n表决系统的可靠度可由二项分布公式求得：表决系统模型8.4.1系统可靠性模型

k/n表决系统模型是个通用模型，当k取不同的值时，k/n表决系统将相应变化成以下几种特殊模型：当k=n时，n/n系统等价于n个部件的串联系统。当k=1时，1/n系统等价于n个部件的并联系统。当k=m+1，m+1/2m+1系统称为多数表决系统。表决系统模型8.4.1系统可靠性模型

7、复杂系统模型实际中，系统是比较复杂的，对于系统可靠性框图不能分解成上述几种模型的系统，我们称之为复杂系统。复杂系统可靠度的求解方法主要有：

布尔真值表法；部件状态图示法；最小路集法；最小割集法；全概率分解法等。8.4可靠性分析与设计8.4.2FMECA方法

FMECA分析方法

1、FMECA概述FMECA是FMEA（故障模式、影响分析）和CA（危害度分析）的统称。其中，FMEA是CA的基础，因此对具体产品进行分析时，根据有效数据资源和要求，可以只进行FMEA而不再做CA，但做CA工作，必须先做FMEA。

FMECA的目的在于查明一切潜在的失效模式，尤其是一切灾难性和严重性的失效模式，以便通过修改设计或采取某种补救措施，尽早消除或减轻其后果的严重性，从而提高系统的可靠性。8.4可靠性分析与设计8.4.2FMECA方法

FMECA分析方法

2、FMECA的任务弄清系统的可靠性逻辑关系，并列出全部部件的故障模式和产生原因；分析各故障模式对系统功能的影响和后果；判断每种故障模式对系统各功能级别造成的危害度大小，估计危害度发生的概率；提出相应对策，进行更改、冗余设计，把潜在的、危害度大的故障消灭在设计阶段。8.4可靠性分析与设计8.4.2FMECA方法

FMECA分析方法

3、失效模式分类基本失效模式提前启动、在规定时刻停机失效、在规定时刻启动失效、运行中失效等。可能发生的失效模式结构失效（破损）、机械卡住（死）、振颤、不能开（关）、误开（关）、内（外）漏、超出允许上（下）限、间断性工作不稳定、漂移性工作不稳定、意外运行、错误指示、流动不畅、错误动作、不能开（关）机、提前（滞后）运行、输出量过大（小）、无输入（出）、电路开（断）、电短路、电泄漏，其他。8.4可靠性分析与设计8.4.2FMECA方法

FMECA分析方法

4、FMECA分析的内容各种失效模式；失效原因；失效对失效发生体本身的直接影响；失效对系统的影响；提出消除失效方法；提出改进对策；预计修理时间；失效损失的估计；严重程度评价和分级。8.4可靠性分析与设计8.4.3可靠性设计

可靠性设计概述

1、可靠性设计定义可靠性设计是指在遵循系统工程规范基础上，通过一系列分析与设计等可靠性专门技术和措施的采用，以在产品性能、可靠性、费用等方面要求之间取得最优效益的设计过程。8.4可靠性分析与设计8.4.3可靠性设计

可靠性设计概述

2、可靠性设计目的在综合考虑产品的性能、可靠性、费用和时间等因素的基础上，通过采用相应的可靠性技术，使产品在寿命周期内符合所规定的可靠性要求。8.4可靠性分析与设计8.4.3可靠性设计

可靠性设计概述

3、可靠性设计基本任务在可靠性物理学研究基础上，结合可靠性试验及数据统计与分析，提出可供实际设计计算的物理数学模型和方法，以便在产品设计阶段就能规定其可靠性指标，或估计、预测产品及其主要零、部件在规定的工作条件下的工作能力状态或寿命，保证所设计的产品具有所需要的可靠度。8.4可靠性分析与设计8.4.3可靠性设计

可靠性设计概述

4、可靠性设计主要内容建立可靠性模型，进行可靠性指标的预计和分配。进行各种可靠性分析。采取各种有效可靠性设计方法，并将各种可靠性设计方法同产品性能设计工作相结合，以在满足产品可靠性要求基础上实现综合效益最大化。8.4可靠性分析与设计8.4.3可靠性设计

可靠性设计概述

5、可靠性设计方法预防故障设计冗余设计减荷设计

耐环境设计人因工程设计安全设计8.4可靠性分析与设计8.4.3可靠性设计

可靠性预计和分配8.5可靠性管理“设备(产品)的可靠性是设计出来的，生产出来的，管理出来的”这一思想，越来越为人们所理解，若把设备(产品)作为系统来分析，可靠性工程就是为了达到这个系统的可靠性要求而进行的有关设计、试验、生产和管理等一系列工作的总和。8.5可靠性管理8.5.1可靠性管理与质量管理的关系传统意义：质量管理可以认为是对产品在t=0时的质量进行的管理，可靠性管理则是对产品在t≥0时的可靠性质量进行的管理。产品质量管理以生产过程为中心，控制和保证产品性能满足产品图纸要求，并以产品出厂合格率等指标进行评定；可靠性管理是通过产品试验和现场使用取得的信息，以可靠性设计、可靠性试验等手段来预防故障发生，以保证可靠性目标的实现。8.5可靠性管理8.5.1可靠性管理与质量管理的关系现代意义：现代质量管理可以认为是传统质量管理与可靠性管理二者的结合，它包含了以下三个过程内容：在研究和设计阶段，运用固有技术和可靠性技术，奠定产品的固有可靠性；在生产阶段，运用质量管理手段与技术，使制造质量接近或达到设计水平；在使用阶段，则把维修、维护与质量反馈活动有机的结合起来。8.5.2可靠性管理内容市场调查；产品现场使用可靠性的调查；产品维修；产品可靠性数据的收集整理、分析及处理等各种学术委员会、学会、协会的学术交流活动；可靠性相关刊物及标准的编写、出版和发行；可靠性管理普及教育8可靠性普及教育；可靠性技术交流活动等参加国际会议、技术考察、学术交流；技术引进7企业可靠性设计、试验、管理等方面标准、规范及文件的拟制与执行可靠性理论机构的建立；可靠性数学、失效物理学、可靠性管理、可靠性技术的研究和管理6元器件采购清单和审批程序的制定；元器件采购的要求和规定制定；技术协议的签订和管理等可靠性标准化机构的建立；可靠性设计、试验、管理以及数学方法等方面的国家基础标准和国家军用标准的制定5生产制造过程中可靠性保证的管理建立可靠性数据交换机构；收集可靠性数据与信息资料；发布可靠性数据；出版质量与可靠性信息资料4可靠性研究与设计的管理；相关规范的制定；各种可靠性技术的实施；可靠性成果评定和技术交流等建立检查监督机构与试验机构；评审产品可靠性；承接可靠性试验业务等3建立试验站；制定各种试验的规范和要求；可靠性试验、筛选试验、例行试验、质量及可靠性检验等过程的管理建立产品质量与可靠性认证机构；对企业的管理及产品质量与可靠性水平进行确认等2建立可靠性管理机构；企业领导及管理机构制定可靠性方针目标、管理规范等建立可靠性管理机构；制定可靠性方针政策；制定可靠性管理规划；明确可靠性管理任务和要求等1企业级可靠性管理国家级可靠性管理序号8.5可靠性工程概述8.5.3可靠性数据管理可靠性数据来源企业内部企业外部开发设计、工艺、质量、生产、销售、试验等部门市场用户，售后合作单位，相关科研机构等8.5可靠性工程概述可靠性数据特点：可靠性数据是一种特殊类型的数据（特别是抽样数据），需要在一定理论指导下，采用一定数学手段才能获得。可靠性数据是一种高价数据，因为故障时间类的数据只有在产品发生故障后才能取得，有时还需要通过一批产品的试验才能获得具有代表性的数据。可靠性试验时间越长，耗费就越大，因而取得数据的代价就越大。8.5.3可靠性数据管理8.5可靠性工程概述8.5.3可靠性数据管理可靠性数据分类可靠性分析原始数据可靠性分析基础数据环境条件数据使用条件数据质量数据故障数据8.5可靠性工程概述可靠性数据的管理和交换：由于可靠性数据来源广泛，内容丰富，因此，可靠性数据的有效性管理和利用可以有效降低产品成本、缩短产品研制周期、提高系统可靠性，对产品的可靠性工程具有重大意义。现在，可靠性数据管理和交换工作主要是基于计算机网络和公用数据库进行。通过计算机网络，能最大限度利用现有技术知识和经验数据，减少或避免企业或社会人力等各种消耗，并且还可不断自动交换和更新数据。8.5.3可靠性数据管理8.5可靠性工程概