可靠性工程基本概念課件

可靠性工程專題——基本概念和參數(shù)體系現(xiàn)代航天企業(yè)制造信息化技術(shù)可靠性工程專題現(xiàn)代航天企業(yè)制造信息化技術(shù)1學習內(nèi)容可靠性基本概念可靠性參數(shù)體系學習內(nèi)容可靠性基本概念2故障及其分類故障及其分類 產(chǎn)品或產(chǎn)品的一部分不能或?qū)⒉荒芡瓿深A定功能的事件或狀態(tài)，稱之為故障。故障的表現(xiàn)形式，叫做故障模式。引起故障的物理化學變化等內(nèi)在原因，叫做故障機理。 不可修產(chǎn)品（如電子元器件）：失效 產(chǎn)品的故障按其故障的規(guī)律可以分為兩大類：偶然故障與漸變故障。

故障及其分類故障及其分類3可靠性基本概念質(zhì)量與可靠性關(guān)系從廣義質(zhì)量觀看，質(zhì)量涵蓋可靠性從狹義的質(zhì)量觀看，就是“符合性質(zhì)量”可靠性畢竟與狹義的質(zhì)量管理還是有很大區(qū)別的，質(zhì)量出了問題，往往批次性很強可靠性是更深層次的與設計、工藝相關(guān)的根本性問題。有些企業(yè)對于可靠性工程有一種錯誤觀念，認為可靠性工程是質(zhì)量部門的事情，而設計部門卻很少人員參與。產(chǎn)品的可靠性是在設計階段就已經(jīng)決定了在用戶使用過程中，均是“可靠性”問題可靠性基本概念質(zhì)量與可靠性關(guān)系4壽命周期與壽命剖面產(chǎn)品從制造到壽命終結(jié)或退出使用這段時間內(nèi)所經(jīng)歷的全部事件和環(huán)境的時序描述。它包含一個或多個任務剖面。通常把產(chǎn)品的壽命剖面分為后勤和使用兩個階段壽命周期與壽命剖面產(chǎn)品從制造到壽命終結(jié)或退出使用這段時間內(nèi)所5壽命剖面示例事件使用方法生產(chǎn)驗收裝卸和公路運輸裝卸和鐵路運輸裝卸和空運裝卸和船運裝卸和后勤支援運輸（最壞路線）有遮蔽存貯，帳篷，圓屋頂無遮蔽存儲工作準備階段發(fā)射階段調(diào)整狀態(tài)導彈處于戰(zhàn)斗位置發(fā)射后第一個動作飛行階段命中目標生產(chǎn)階段后勤階段運輸儲存/后勤階段使用階段準備階段任務階段發(fā)射段慣性飛行段下降段主動段某導彈的壽命剖面壽命剖面示例事件生產(chǎn)驗收裝卸和公路運輸裝卸和鐵路運輸裝卸6任務剖面產(chǎn)品在完成規(guī)定任務這段時間內(nèi)所經(jīng)歷的事件和環(huán)境的時序描述。任務剖面一般應包括：產(chǎn)品的工作狀態(tài)；維修方案；產(chǎn)品工作的時間與順序；產(chǎn)品所處的環(huán)境(外加的與誘發(fā)的)的時間與順序；任務成功或致命故障的定義。任務剖面產(chǎn)品在完成規(guī)定任務這段時間內(nèi)所經(jīng)歷的事件和環(huán)境的時序7任務剖面示例任務剖面示例8可靠性基本概念基本可靠性產(chǎn)品在規(guī)定的條件下，無故障的持續(xù)時間或概率。在沒有后勤保障情況下系統(tǒng)工作能力的度量考慮所有需要維修保障的故障采用冗余，降低基本可靠性通常等于或低于任務可靠性可靠性基本概念基本可靠性采用冗余，降低基本可靠性9可靠性基本概念任務可靠性產(chǎn)品在規(guī)定的任務剖面內(nèi)完成規(guī)定功能的能力系統(tǒng)完成任務能力的度量只考慮引起任務失敗的故障通過冗余提高任務可靠性通常高于基本可靠性可靠性基本概念任務可靠性10可靠性基本概念固有可靠性產(chǎn)品在設計、制造過程中賦予的固有屬性。產(chǎn)品的開發(fā)者可以控制。使用可靠性產(chǎn)品在實際使用過程中表現(xiàn)出的可靠性。除固有可靠性的影響因素外，還要考慮安裝、操作使用、維修保障等方面因素的影響?？煽啃曰靖拍罟逃锌煽啃?1可靠度及可靠度函數(shù)可靠度及可靠度函數(shù)

產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)，完成規(guī)定功能的概率稱為可靠度。依定義可知，可靠度函數(shù)R(t)為：

式中

N0—t=0時，在規(guī)定條件下進行工作的產(chǎn)品數(shù)；

r(t)—在0到t時刻的工作時間內(nèi)，產(chǎn)品的累計故障數(shù)。可靠度及可靠度函數(shù)可靠度及可靠度函數(shù)式中N0—t=0時12累積故障分布函數(shù)

累積故障概率

產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)，喪失規(guī)定功能概率稱為累積故障概率（又叫不可靠度）。 依定義可知，產(chǎn)品的累積故障概率是時間的函數(shù)，即

顯然，以下關(guān)系成立：累積故障分布函數(shù)累積故障概率顯然，以下關(guān)系成立：13可靠度函數(shù)與累積故障分布函數(shù)的性質(zhì)與的性質(zhì)如下表所示：對偶性非減函數(shù)非增函數(shù)單調(diào)性[0，1][0，1]取值范圍可靠度函數(shù)與累積故障分布函數(shù)的性質(zhì)與14累積故障分布函數(shù)可靠度函數(shù)與累積故障分布函數(shù)的性質(zhì)

累積故障分布函數(shù)可靠度函數(shù)與累積故障分布函數(shù)的性質(zhì)15故障率函數(shù)故障率 工作到某時刻尚未故障的產(chǎn)品，在該時刻后單位時間內(nèi)發(fā)生故障的概率，稱之為產(chǎn)品的故障率。 用數(shù)學符號表示為：

式中——故障率；

——t時刻后，時間內(nèi)故障的產(chǎn)品數(shù)；

—殘存產(chǎn)品數(shù)，即到t時刻尚未故障的產(chǎn)品數(shù)。

故障率函數(shù)故障率式中——故障率；——16故障率函數(shù)可按下式進行的工程計算：

式中——時刻后，時間內(nèi)故障的產(chǎn)品數(shù)；

——所取時間間隔；

——殘存產(chǎn)品數(shù)。

對于低故障率的元部件常以為故障率的單位，稱之為菲特（Fit）。

故障率函數(shù)可按下式進行的工程計算：式中17問題故障率是概率值么？故障率有量綱么？故障率和累計故障密度之間有什么關(guān)系？問題故障率是概率值么？18人類健康的曲線人類健康的曲線19產(chǎn)品故障浴盆曲線

浴盆曲線

大多數(shù)產(chǎn)品的故障率隨時間的變化曲線形似浴盆，稱之為浴盆曲線。由于產(chǎn)品故障機理的不同，產(chǎn)品的故障率隨時間的變化大致可以分為三個階段：產(chǎn)品故障浴盆曲線浴盆曲線20對故障發(fā)生規(guī)律認識的變化對故障發(fā)生規(guī)律認識的變化21故障發(fā)生規(guī)律的六種模式六種模式所占的比率（美國聯(lián)合航空公司統(tǒng)計）故障發(fā)生規(guī)律的六種模式六種模式所占的比率（美國聯(lián)合航空公司統(tǒng)22六種模式所占的比率（航天產(chǎn)品的統(tǒng)計數(shù)據(jù)）六種模式所占的比率（航天產(chǎn)品的統(tǒng)計數(shù)據(jù)）23我國的情況我國海軍、裝甲兵、通訊裝備的一些統(tǒng)計資料都證明了許多產(chǎn)品都沒有明顯的耗損故障區(qū)的結(jié)論?我國的情況我國海軍、裝甲兵、通訊裝備的一些統(tǒng)計資料都24故障率與可靠度、故障密度函數(shù)的關(guān)系由于 ，所以故障率與可靠度、故障密度函數(shù)的關(guān)系由于 ，所以25故障率、可靠度與密度函數(shù)關(guān)系故障率、可靠度與密度函數(shù)關(guān)系26平均故障前時間(MTTF)平均故障前時間(MTTF)27平均故障間隔時間平均故障間隔時間28問題某微型計算機的MTBF=10000小時，是否意味著該計算機每工作10000小時才出一次故障？問題某微型計算機的MTBF=10000小時，是否意味著該計算29壽命特征壽命特征30壽命特征壽命特征31首翻期、翻修間隔期和使用壽命λ(t)t首次翻修期規(guī)定的故障率ABλ(=1/MTBF)翻修間隔期使用壽命首翻期、翻修間隔期和使用壽命λ(t)t首次翻修期規(guī)定的故障率32可靠性參數(shù)體系可靠性參數(shù)是描述系統(tǒng)可靠性的度量。它直接與戰(zhàn)備完好、任務成功、維修人力和保障資源有關(guān)?？煽啃灾笜耸强煽啃詤?shù)要求的量值?？煽啃詤?shù)體系可靠性參數(shù)是描述系統(tǒng)可靠性的度量。它直接與戰(zhàn)備33反映目標說明戰(zhàn)備完好性軍事單位接到命令時，實施其作戰(zhàn)計劃的能力。任務成功性任務開始給定的可用性下，系統(tǒng)在規(guī)定的任務剖面內(nèi)任意時刻能夠工作和完成規(guī)定功能的能力。維修人力費用系統(tǒng)需要維修人力的頻度與多寡。保障資源費用系統(tǒng)對備件、維修工具、維修設備等的要求可靠性參數(shù)反映目標反映目標說明戰(zhàn)備完好性軍事單位接到命令時，實施其作戰(zhàn)計劃的能34可靠性參數(shù)分為基本可靠性參數(shù)和任務可靠性參數(shù)基本可靠性反映了產(chǎn)品對維修人力費用和后勤保障資源的需求。確定基本可靠性指標時應統(tǒng)計產(chǎn)品的所有壽命單位和所有的故障。任務可靠性是產(chǎn)品在規(guī)定的任務剖面中完成規(guī)定功能的能力。確定任務可靠性指標時僅考慮在任務期間那些影響任務完成的故障(即致命性故障)?？煽啃詤?shù)分類可靠性參數(shù)分為基本可靠性參數(shù)和任務可靠性參數(shù)可靠性參數(shù)分類35可靠性參數(shù)的相關(guān)性平均故障間隔時間(MTBF)與平均故障間隔飛行小時(MFHBF)任務成功概率與致命故障間的任務時間MTBF與故障率平均維修間隔時間與MTBF平均拆卸間隔時間與MTBF可靠性參數(shù)的相關(guān)性平均故障間隔時間(MTBF)與平均故障間隔36使用參數(shù)、合同參數(shù)

使用可靠性參數(shù)及指標反映了系統(tǒng)及其保障因素在計劃的使用和保障環(huán)境中的可靠性要求，它是從最終用戶的角度來評價產(chǎn)品的可靠性水平。如MFHBF、MCSP、MTBM等。合同可靠性參數(shù)及指標反映了合同中使用的易于考核度量的可靠性要求，它更多的是從承制方的角度來評價產(chǎn)品的可靠性水平。如MTBF、MTBCF等?？煽啃詤?shù)分類使用參數(shù)、合同參數(shù)可靠性參數(shù)分類37使用指標與合同指標使用指標合同指標目標值門限值規(guī)定值最低可接受值期望裝備達到的使用指標，它既能滿足裝備使用需求，又可使裝備達到最佳的效費比，是確定規(guī)定值的依據(jù)

裝備必須達到的使用指標，它能滿足裝備的使用需求，是確定最低可接受值的依據(jù)

合同和研制任務書中規(guī)定的期望裝備達到的合同指標，它是承制方進行可靠性設計的依據(jù)

合同和研制任務書中規(guī)定的、裝備必須達到的合同指標，它是進行考核或驗證的依據(jù)

使用指標與合同指標使用指標合同指標目標值門38目標值-1GJB1909.1-94將目標值定義為：期望裝備達到的使用指標，它既能滿足裝備的使用需求，又可使裝備達到最佳的效費比，是確定規(guī)定值依據(jù)。美軍防務采辦術(shù)語-98將目標值定義為：用戶所期望的和項目經(jīng)理企圖獲得的性能值，目標值表示比每個項目參數(shù)的性能門限值大一個量值。該量值在使用上是有意義的，時間上是關(guān)鍵的而且費用上是有效的。目標值-1GJB1909.1-94將目標值定義為：期望裝備39目標值-2美空軍AFR80-5-78將目標值定義為：既滿足使用要求又具有增長能力或保障費用最佳的R&M值。從上述定義可以發(fā)現(xiàn)，R&M目標值首先表示系統(tǒng)投入外場使用，經(jīng)過一段期間的使用、發(fā)現(xiàn)問題并進行改進后達到成熟狀態(tài)的R&M水平，這種R&M水平必須滿足預定的未來環(huán)境下的使用要求，同時，R&M的目標值應使系統(tǒng)在外場使用的使用和保障費用最低，而且應是通過增長可以達到的R&M值。目標值-2美空軍AFR80-5-78將目標值定義為：既滿足使40門限值-1GJB1909.1-94將門限值定義為：裝備必須達到的使用指標，它能滿足裝備的使用要求，是確定最低可接受值的依據(jù)。美軍防務采辦術(shù)語-98將門限值定義為：為滿足用戶需求、所必須達到的最低可接受值。如果沒有達到門限值，那么項目性能就會嚴重下降，項目費用可能太高，項目進度可能拖延。美空軍AFR80-5-78將門限值定義為：完成任務（即滿足使用要求）所必需的最低的R&M水平。R&M門限值是制定合同最低要求的基礎(chǔ)。

門限值-1GJB1909.1-94將門限值定義為：裝備必須41門限值-2R&M門限值是滿足系統(tǒng)使用要求所必須的最低的水平，即最低的要求值。它是外場使用試驗進行驗證的依據(jù).其驗證時機可根據(jù)不同類型的系統(tǒng)及不同的要求來確定。門限值-2R&M門限值是滿足系統(tǒng)使用要求所必須的最低的水平，42可靠性參數(shù)指標特性綜合性可靠性參數(shù)的相關(guān)性 使用參數(shù)與合同參數(shù)之間存在轉(zhuǎn)換關(guān)系階段性 產(chǎn)品可靠性，在研制階段具有增長性可靠性參數(shù)指標特性綜合性43階段性可靠性參數(shù)指標特性階段性可靠性參數(shù)指標特性44表

F-4、F-15、F-16與F-22(ATF)的RMS比較機種MFHBF（h）MMH/FH非計劃維修工時每架飛機的維修人力（人）使用可用度A0(%)再次出動準備時間TAT(min)F-4E1.026.024.550

F-15A3.5(1.6)11.27(22)20.680(68)12F-15C2.61516.68625F-16A2.9(3.3)12(10)19.690(84)27F-22(ATF)5.04.58.59318表

F-4、F-15、F-16與F-22(ATF)的RMS45表3目標值與門限值的示例序號產(chǎn)品類型參數(shù)名稱門限值目標值門限值與目標值之比備注1F-16A戰(zhàn)斗機MFHBF1.75h2.9h0.6

2F/A-18A戰(zhàn)斗機MFHBF1.44h5.0h0.29

3UH-60A直升機MFHBF3.5h4.0h0.88“黑鷹”直升機4CH-53E直升機MFHBF0.71h0.92h0.75

5B-1B轟炸機MTBM0.25~0.28h1.0h0.25~0.28

6B-2轟炸機MFHBUM0.2h0.36h0.55

7F/A-18A戰(zhàn)斗機MSCP0.26h0.90.29

8B-1B轟炸機MSCP0.780.920.85

9彈道導彈飛行可靠度0.60.90.67

10巡航導彈飛行可靠度0.580.880.66為AGM-86B型11空-空導彈MCHBM200h450h0.44為AIM-120型12導航吊艙MTBF29.6h50h0.59

目標值與門限值的示例表3目標值與門限值的示例序號產(chǎn)品類型參數(shù)名稱門限值目標值門46序號產(chǎn)品類型參數(shù)名稱門限值目標值門限值與目標值之比備注13直升機照明系統(tǒng)MTBOMF280h750h0.37陸軍直升機14航空動力裝置MFHBF27.0h66.0h0.41用于F-16戰(zhàn)斗機15航空電子系統(tǒng)MFHBF5.7h8.3h0.69用于F-16戰(zhàn)斗機16飛行控制系統(tǒng)MFHBF18.0h30.0h0.60用于F-16戰(zhàn)斗機17機載武器系統(tǒng)MFHBF65.0h85.0h0.76用于F-16戰(zhàn)斗機18機載雷達MTBF60.0h100h0.60用于F-16戰(zhàn)斗機19機載雷達顯示器MTBF130h475h0.27用于F-16戰(zhàn)斗機20平視儀MTBF150h500h0.30用于F-16戰(zhàn)斗機21飛行控制計算機MTBF100h400h0.25用于F-16戰(zhàn)斗機22火控計算機MTBF280h700h0.39用于F-16戰(zhàn)斗機23F-15MMH/FH19.9711.271.77

目標值與門限值的示例序號產(chǎn)品類型參數(shù)名稱門限值目標值門限值與目標值之比備注13直47序號產(chǎn)品類型參數(shù)名稱門限值目標值門限值與目標值之比備注24F-117MMH/FH37.022.01.67

25A-7AMMH/FH17.09.61.77

26UH-60AMMH/FH3.82.81.36

27YA-64MMH/FH13.08.01.63

28B-2MMH/FH62.950.01.26

29F-15MTTR2.55h1.95h1.30

30F-15AA070%80%0.875

31F-16AA085%90%0.944

32AGM-86BA087%93%0.935

33UH-60AA080%82%0.975

目標值與門限值的示例序號產(chǎn)品類型參數(shù)名稱門限值目標值門限值與目標值之比備注24F48某型飛機可靠性參數(shù)選擇與確定某型飛機可靠性參數(shù)選擇與確定49運行比的確定某飛機任務剖面及分系統(tǒng)工作運行比的確定某飛機任務剖面及分系統(tǒng)工作50各分系統(tǒng)時間表示各分系統(tǒng)時間表示51各分系統(tǒng)飛行小時、工作小時和故障數(shù)分系統(tǒng)飛行小時工作小時故障數(shù)綜合航電系統(tǒng)TTF1TTO1N1武器系統(tǒng)TTF2TTO2N2機械系統(tǒng)TTFITTOiNi動力裝置TTFmTTOmNm各分系統(tǒng)飛行小時、工作小時和故障數(shù)分系統(tǒng)飛行小時工作小時故障52謝謝！謝謝！53演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！54可靠性工程專題——基本概念和參數(shù)體系現(xiàn)代航天企業(yè)制造信息化技術(shù)可靠性工程專題現(xiàn)代航天企業(yè)制造信息化技術(shù)55學習內(nèi)容可靠性基本概念可靠性參數(shù)體系學習內(nèi)容可靠性基本概念56故障及其分類故障及其分類 產(chǎn)品或產(chǎn)品的一部分不能或?qū)⒉荒芡瓿深A定功能的事件或狀態(tài)，稱之為故障。故障的表現(xiàn)形式，叫做故障模式。引起故障的物理化學變化等內(nèi)在原因，叫做故障機理。 不可修產(chǎn)品（如電子元器件）：失效 產(chǎn)品的故障按其故障的規(guī)律可以分為兩大類：偶然故障與漸變故障。

故障及其分類故障及其分類57可靠性基本概念質(zhì)量與可靠性關(guān)系從廣義質(zhì)量觀看，質(zhì)量涵蓋可靠性從狹義的質(zhì)量觀看，就是“符合性質(zhì)量”可靠性畢竟與狹義的質(zhì)量管理還是有很大區(qū)別的，質(zhì)量出了問題，往往批次性很強可靠性是更深層次的與設計、工藝相關(guān)的根本性問題。有些企業(yè)對于可靠性工程有一種錯誤觀念，認為可靠性工程是質(zhì)量部門的事情，而設計部門卻很少人員參與。產(chǎn)品的可靠性是在設計階段就已經(jīng)決定了在用戶使用過程中，均是“可靠性”問題可靠性基本概念質(zhì)量與可靠性關(guān)系58壽命周期與壽命剖面產(chǎn)品從制造到壽命終結(jié)或退出使用這段時間內(nèi)所經(jīng)歷的全部事件和環(huán)境的時序描述。它包含一個或多個任務剖面。通常把產(chǎn)品的壽命剖面分為后勤和使用兩個階段壽命周期與壽命剖面產(chǎn)品從制造到壽命終結(jié)或退出使用這段時間內(nèi)所59壽命剖面示例事件使用方法生產(chǎn)驗收裝卸和公路運輸裝卸和鐵路運輸裝卸和空運裝卸和船運裝卸和后勤支援運輸（最壞路線）有遮蔽存貯，帳篷，圓屋頂無遮蔽存儲工作準備階段發(fā)射階段調(diào)整狀態(tài)導彈處于戰(zhàn)斗位置發(fā)射后第一個動作飛行階段命中目標生產(chǎn)階段后勤階段運輸儲存/后勤階段使用階段準備階段任務階段發(fā)射段慣性飛行段下降段主動段某導彈的壽命剖面壽命剖面示例事件生產(chǎn)驗收裝卸和公路運輸裝卸和鐵路運輸裝卸60任務剖面產(chǎn)品在完成規(guī)定任務這段時間內(nèi)所經(jīng)歷的事件和環(huán)境的時序描述。任務剖面一般應包括：產(chǎn)品的工作狀態(tài)；維修方案；產(chǎn)品工作的時間與順序；產(chǎn)品所處的環(huán)境(外加的與誘發(fā)的)的時間與順序；任務成功或致命故障的定義。任務剖面產(chǎn)品在完成規(guī)定任務這段時間內(nèi)所經(jīng)歷的事件和環(huán)境的時序61任務剖面示例任務剖面示例62可靠性基本概念基本可靠性產(chǎn)品在規(guī)定的條件下，無故障的持續(xù)時間或概率。在沒有后勤保障情況下系統(tǒng)工作能力的度量考慮所有需要維修保障的故障采用冗余，降低基本可靠性通常等于或低于任務可靠性可靠性基本概念基本可靠性采用冗余，降低基本可靠性63可靠性基本概念任務可靠性產(chǎn)品在規(guī)定的任務剖面內(nèi)完成規(guī)定功能的能力系統(tǒng)完成任務能力的度量只考慮引起任務失敗的故障通過冗余提高任務可靠性通常高于基本可靠性可靠性基本概念任務可靠性64可靠性基本概念固有可靠性產(chǎn)品在設計、制造過程中賦予的固有屬性。產(chǎn)品的開發(fā)者可以控制。使用可靠性產(chǎn)品在實際使用過程中表現(xiàn)出的可靠性。除固有可靠性的影響因素外，還要考慮安裝、操作使用、維修保障等方面因素的影響?？煽啃曰靖拍罟逃锌煽啃?5可靠度及可靠度函數(shù)可靠度及可靠度函數(shù)

產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)，完成規(guī)定功能的概率稱為可靠度。依定義可知，可靠度函數(shù)R(t)為：

式中

N0—t=0時，在規(guī)定條件下進行工作的產(chǎn)品數(shù)；

r(t)—在0到t時刻的工作時間內(nèi)，產(chǎn)品的累計故障數(shù)?？煽慷燃翱煽慷群瘮?shù)可靠度及可靠度函數(shù)式中N0—t=0時66累積故障分布函數(shù)

累積故障概率

產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)，喪失規(guī)定功能概率稱為累積故障概率（又叫不可靠度）。 依定義可知，產(chǎn)品的累積故障概率是時間的函數(shù)，即

顯然，以下關(guān)系成立：累積故障分布函數(shù)累積故障概率顯然，以下關(guān)系成立：67可靠度函數(shù)與累積故障分布函數(shù)的性質(zhì)與的性質(zhì)如下表所示：對偶性非減函數(shù)非增函數(shù)單調(diào)性[0，1][0，1]取值范圍可靠度函數(shù)與累積故障分布函數(shù)的性質(zhì)與68累積故障分布函數(shù)可靠度函數(shù)與累積故障分布函數(shù)的性質(zhì)

累積故障分布函數(shù)可靠度函數(shù)與累積故障分布函數(shù)的性質(zhì)69故障率函數(shù)故障率 工作到某時刻尚未故障的產(chǎn)品，在該時刻后單位時間內(nèi)發(fā)生故障的概率，稱之為產(chǎn)品的故障率。 用數(shù)學符號表示為：

式中——故障率；

——t時刻后，時間內(nèi)故障的產(chǎn)品數(shù)；

—殘存產(chǎn)品數(shù)，即到t時刻尚未故障的產(chǎn)品數(shù)。

故障率函數(shù)故障率式中——故障率；——70故障率函數(shù)可按下式進行的工程計算：

式中——時刻后，時間內(nèi)故障的產(chǎn)品數(shù)；

——所取時間間隔；

——殘存產(chǎn)品數(shù)。

對于低故障率的元部件常以為故障率的單位，稱之為菲特（Fit）。

故障率函數(shù)可按下式進行的工程計算：式中71問題故障率是概率值么？故障率有量綱么？故障率和累計故障密度之間有什么關(guān)系？問題故障率是概率值么？72人類健康的曲線人類健康的曲線73產(chǎn)品故障浴盆曲線

浴盆曲線

大多數(shù)產(chǎn)品的故障率隨時間的變化曲線形似浴盆，稱之為浴盆曲線。由于產(chǎn)品故障機理的不同，產(chǎn)品的故障率隨時間的變化大致可以分為三個階段：產(chǎn)品故障浴盆曲線浴盆曲線74對故障發(fā)生規(guī)律認識的變化對故障發(fā)生規(guī)律認識的變化75故障發(fā)生規(guī)律的六種模式六種模式所占的比率（美國聯(lián)合航空公司統(tǒng)計）故障發(fā)生規(guī)律的六種模式六種模式所占的比率（美國聯(lián)合航空公司統(tǒng)76六種模式所占的比率（航天產(chǎn)品的統(tǒng)計數(shù)據(jù)）六種模式所占的比率（航天產(chǎn)品的統(tǒng)計數(shù)據(jù)）77我國的情況我國海軍、裝甲兵、通訊裝備的一些統(tǒng)計資料都證明了許多產(chǎn)品都沒有明顯的耗損故障區(qū)的結(jié)論?我國的情況我國海軍、裝甲兵、通訊裝備的一些統(tǒng)計資料都78故障率與可靠度、故障密度函數(shù)的關(guān)系由于 ，所以故障率與可靠度、故障密度函數(shù)的關(guān)系由于 ，所以79故障率、可靠度與密度函數(shù)關(guān)系故障率、可靠度與密度函數(shù)關(guān)系80平均故障前時間(MTTF)平均故障前時間(MTTF)81平均故障間隔時間平均故障間隔時間82問題某微型計算機的MTBF=10000小時，是否意味著該計算機每工作10000小時才出一次故障？問題某微型計算機的MTBF=10000小時，是否意味著該計算83壽命特征壽命特征84壽命特征壽命特征85首翻期、翻修間隔期和使用壽命λ(t)t首次翻修期規(guī)定的故障率ABλ(=1/MTBF)翻修間隔期使用壽命首翻期、翻修間隔期和使用壽命λ(t)t首次翻修期規(guī)定的故障率86可靠性參數(shù)體系可靠性參數(shù)是描述系統(tǒng)可靠性的度量。它直接與戰(zhàn)備完好、任務成功、維修人力和保障資源有關(guān)?？煽啃灾笜耸强煽啃詤?shù)要求的量值?？煽啃詤?shù)體系可靠性參數(shù)是描述系統(tǒng)可靠性的度量。它直接與戰(zhàn)備87反映目標說明戰(zhàn)備完好性軍事單位接到命令時，實施其作戰(zhàn)計劃的能力。任務成功性任務開始給定的可用性下，系統(tǒng)在規(guī)定的任務剖面內(nèi)任意時刻能夠工作和完成規(guī)定功能的能力。維修人力費用系統(tǒng)需要維修人力的頻度與多寡。保障資源費用系統(tǒng)對備件、維修工具、維修設備等的要求可靠性參數(shù)反映目標反映目標說明戰(zhàn)備完好性軍事單位接到命令時，實施其作戰(zhàn)計劃的能88可靠性參數(shù)分為基本可靠性參數(shù)和任務可靠性參數(shù)基本可靠性反映了產(chǎn)品對維修人力費用和后勤保障資源的需求。確定基本可靠性指標時應統(tǒng)計產(chǎn)品的所有壽命單位和所有的故障。任務可靠性是產(chǎn)品在規(guī)定的任務剖面中完成規(guī)定功能的能力。確定任務可靠性指標時僅考慮在任務期間那些影響任務完成的故障(即致命性故障)?？煽啃詤?shù)分類可靠性參數(shù)分為基本可靠性參數(shù)和任務可靠性參數(shù)可靠性參數(shù)分類89可靠性參數(shù)的相關(guān)性平均故障間隔時間(MTBF)與平均故障間隔飛行小時(MFHBF)任務成功概率與致命故障間的任務時間MTBF與故障率平均維修間隔時間與MTBF平均拆卸間隔時間與MTBF可靠性參數(shù)的相關(guān)性平均故障間隔時間(MTBF)與平均故障間隔90使用參數(shù)、合同參數(shù)

使用可靠性參數(shù)及指標反映了系統(tǒng)及其保障因素在計劃的使用和保障環(huán)境中的可靠性要求，它是從最終用戶的角度來評價產(chǎn)品的可靠性水平。如MFHBF、MCSP、MTBM等。合同可靠性參數(shù)及指標反映了合同中使用的易于考核度量的可靠性要求，它更多的是從承制方的角度來評價產(chǎn)品的可靠性水平。如MTBF、MTBCF等?？煽啃詤?shù)分類使用參數(shù)、合同參數(shù)可靠性參數(shù)分類91使用指標與合同指標使用指標合同指標目標值門限值規(guī)定值最低可接受值期望裝備達到的使用指標，它既能滿足裝備使用需求，又可使裝備達到最佳的效費比，是確定規(guī)定值的依據(jù)

裝備必須達到的使用指標，它能滿足裝備的使用需求，是確定最低可接受值的依據(jù)

合同和研制任務書中規(guī)定的期望裝備達到的合同指標，它是承制方進行可靠性設計的依據(jù)

合同和研制任務書中規(guī)定的、裝備必須達到的合同指標，它是進行考核或驗證的依據(jù)

使用指標與合同指標使用指標合同指標目標值門92目標值-1GJB1909.1-94將目標值定義為：期望裝備達到的使用指標，它既能滿足裝備的使用需求，又可使裝備達到最佳的效費比，是確定規(guī)定值依據(jù)。美軍防務采辦術(shù)語-98將目標值定義為：用戶所期望的和項目經(jīng)理企圖獲得的性能值，目標值表示比每個項目參數(shù)的性能門限值大一個量值。該量值在使用上是有意義的，時間上是關(guān)鍵的而且費用上是有效的。目標值-1GJB1909.1-94將目標值定義為：期望裝備93目標值-2美空軍AFR80-5-78將目標值定義為：既滿足使用要求又具有增長能力或保障費用最佳的R&M值。從上述定義可以發(fā)現(xiàn)，R&M目標值首先表示系統(tǒng)投入外場使用，經(jīng)過一段期間的使用、發(fā)現(xiàn)問題并進行改進后達到成熟狀態(tài)的R&M水平，這種R&M水平必須滿足預定的未來環(huán)境下的使用要求，同時，R&M的目標值應使系統(tǒng)在外場使用的使用和保障費用最低，而且應是通過增長可以達到的R&M值。目標值-2美空軍AFR80-5-78將目標值定義為：既滿足使94門限值-1GJB1909.1-94將門限值定義為：裝備必須達到的使用指標，它能滿足裝備的使用要求，是確定最低可接受值的依據(jù)。美軍防務采辦術(shù)語-98將門限值定義為：為滿足用戶需求、所必須達到的最低可接受值。如果沒有達到門限值，那么項目性能就會嚴重下降，項目費用可能太高，項目進度可能拖延。美空軍AFR80-5-78將門限值定義為：完成任務（即滿足使用要求）所必需的最低的R&M水平。R&M門限值是制定合同最低要求的基礎(chǔ)。

門限值-1GJB1909.1-94將門限值定義為：裝備必須95門限值-2R&M門限值是滿足系統(tǒng)使用要求所必須的最低的水平，即最低的要求值。它是外場使用試驗進行驗證的依據(jù).其驗證時機可根據(jù)不同類型的系統(tǒng)及不同的要求來確定。門限值-2R&M門限值是滿足系統(tǒng)使用要求所必須的最低的水平，96可靠性參數(shù)指標特性綜合性可靠性參數(shù)的相關(guān)性 使用參數(shù)與合同參數(shù)之間存在轉(zhuǎn)換關(guān)系階段性 產(chǎn)品可靠性，在研制階段具有增長性可靠性參數(shù)指標特性綜合性97階段性可靠性參數(shù)指標特性階段性可靠性參數(shù)指標特性98表

F-4、F-15、F-16與F-22(ATF)的RMS比較機種MFHBF（h）MMH/FH非計劃維修工時每架飛機的維修人力（人）使用可用度A0(%)再次出動準備時間TAT(min)F-4E1.026.024.550

F-15A3.5(1.6)11.27(22)20.680(68)12F-15C2.61516.68625F-16A2.9(3.3)12(10)19.690(84)27F-22(ATF)5.04.58.59318表

F-4、F-15、F-16與F-22(ATF)的RMS99表3目標值與門限值的示例序號產(chǎn)品類型參數(shù)名稱門限值目標值門限值與目標值之比備注1F-16A戰(zhàn)斗機MFHBF1.75h2.9h0.6

2F/A-18A戰(zhàn)斗機MFHBF1.44h5.0h0.29

3UH-60A直升機MFHBF3.5h4.0h0.88“黑鷹”直升機4CH-53E直升機MFHBF0.71h0.92h0.75

5B-1B轟炸機MTBM0.25~0.28h1.0h0.25~0.28

6B-2轟炸機MFHBUM0.2h0.36h0.55

7F/A-18A戰(zhàn)斗機MSCP0.26h0.90.29

8B-1B轟炸機MS