可靠性與可靠性工程

2024/1/201可靠性與可靠性工程

ReliabilityEngineering主講:陳衛(wèi)東第一講2024/1/202內(nèi)容提要可靠性研究與應(yīng)用的目的和意義可靠性工程概述可靠性工程的開展可靠性工程的范疇與理論可靠性工程特點(diǎn)可靠性工程2024/1/203可靠性研究與應(yīng)用的目的和意義什么是產(chǎn)品可靠性？產(chǎn)品的屬性：故障人總是要生病。從生理學(xué)上講，人也可以看成是產(chǎn)品或機(jī)器持久保持其功能/性能的能力，不出現(xiàn)問題、不發(fā)生故障，為用戶所用電冰箱用7~10年不出故障，捷達(dá)轎車“皮實(shí)〞—可靠性高定義：是指產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。產(chǎn)品可靠性定義的要素是三個(gè)“規(guī)定〞(“規(guī)定條件〞、“規(guī)定時(shí)間〞、“規(guī)定功能〞〕2024/1/204可靠性研究與應(yīng)用的目的和意義為什么要搞可靠性？世界上沒有永恒的事物產(chǎn)品故障會(huì)造成巨大的損失經(jīng)濟(jì)損失人員平安武器裝備喪失戰(zhàn)斗力政治、社會(huì)問題2024/1/205可靠性研究與應(yīng)用的目的和意義為什么要搞可靠性？技術(shù)的進(jìn)步、信息時(shí)代產(chǎn)品，特別是飛機(jī)、武器裝備等日益復(fù)雜化、高科技載人航天、繞月探測工程美國人的火星探測人類的生活在20、21世紀(jì)發(fā)生了巨

大的變化人們對(duì)可靠性的要求日益提高現(xiàn)代高科技產(chǎn)品對(duì)可靠性高要求2024/1/206可靠性研究與應(yīng)用的目的和意義為什么要搞可靠性？高可靠是武器裝備戰(zhàn)斗力的保障提高武器裝備的效能減少裝備維修減少裝備全壽命周期費(fèi)用綜合效能功能/性能，款式、構(gòu)型等可靠性(壽命)、維修性、產(chǎn)品支援質(zhì)量價(jià)格/使用費(fèi)用2024/1/207可靠性工程概述可靠性工程〔RE〕概念為到達(dá)產(chǎn)品的可靠性要求而進(jìn)行的一套設(shè)計(jì)、研制、生產(chǎn)和試驗(yàn)工作；設(shè)計(jì)分析、試驗(yàn)與驗(yàn)證、管理、信息與評(píng)估RE是可靠性系統(tǒng)工程的一個(gè)分支，是可靠性系統(tǒng)工程的核心，和首要任務(wù)。產(chǎn)品的可靠性是設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和管理出來的可靠性工程裝備開發(fā)系統(tǒng)工程的一個(gè)分支。服從裝備開發(fā)系統(tǒng)工程和工程過程的根本規(guī)律2024/1/208可靠性工程的開展萌芽期20世紀(jì)40年代是可靠性萌芽時(shí)期，1943年美國成立了電子管研究委員會(huì)專門研究電子管的可靠性問題；形成期1951年美國航空無線電通信公司(ARINC)開始了最早的一個(gè)可靠性改進(jìn)方案；1952年美國國防部成立了電子設(shè)備可靠性咨詢組(AGREE)；1955年AGREE開始實(shí)施從設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、生產(chǎn)到交付、儲(chǔ)存和使用的全面的可靠性開展方案，并于1957年發(fā)表了?軍用電子設(shè)備可靠性?的研究報(bào)告，從9個(gè)方面闡述了可靠性設(shè)計(jì)、試驗(yàn)及管理的程序及方法，確定了美國可靠性工程的開展方向，成為可靠性開展的奠基性文件，標(biāo)志著可靠性已經(jīng)成為一門獨(dú)立的學(xué)科，是可靠性工程開展的重要里程碑。2024/1/209可靠性工程的開展成熟與綜合開展20世紀(jì)60年代~70年代,是可靠性工程全面開展和步入成熟的階段。美國在許多武器裝備中推行可靠性工程，美軍形成了一系列較完善的標(biāo)準(zhǔn)20世紀(jì)80年代以來，可靠性向更廣泛和更深入的方向開展，并以武器裝備的效能為目標(biāo)，將可靠性、維修性和保障性有機(jī)的綜合在一起，形成可靠性系統(tǒng)工程我國從20世紀(jì)80年代，才真正在武器裝備中開展可靠性工程；21世紀(jì)初，可靠性工程在我國全面深入的研究與應(yīng)用2024/1/2010可靠性工程內(nèi)涵及其外延產(chǎn)品特性系統(tǒng)失效(不可靠)2024/1/2011可靠性系統(tǒng)工程可靠性系統(tǒng)工程可靠性工程可靠性、平安性(系統(tǒng)平安性工程)維修性工程與維修工程維修性產(chǎn)品固有的特性：反映產(chǎn)品是否好修維修：為保持/恢復(fù)產(chǎn)品可用狀態(tài)所開展的活動(dòng)維修的方式與級(jí)別，以可靠性為中心的維修(RCM)：測試與測試性：故障診斷綜合保障/產(chǎn)品支援保障性：好保障、保障好維修設(shè)備與人員備件與維修網(wǎng)點(diǎn)(維修級(jí)別)用戶資料與培訓(xùn)等2024/1/2012可靠性工程內(nèi)涵可靠性工程范疇系統(tǒng)/產(chǎn)品的可靠性要求或目標(biāo)可靠性的設(shè)計(jì)分析建模、預(yù)計(jì)、FMEA、FTA風(fēng)險(xiǎn)分析等可靠性試驗(yàn)與評(píng)價(jià)環(huán)境應(yīng)力篩選(ESS)可靠性增長試驗(yàn)等可靠性驗(yàn)證試驗(yàn)等可靠性信息可靠性管理2024/1/2013可靠性工程內(nèi)涵可靠性工程理論根底交叉型學(xué)科可靠性的理論根底宏觀：系統(tǒng)學(xué)、概率論、統(tǒng)計(jì)學(xué)微觀：其他學(xué)科：材料學(xué)、力學(xué)等等應(yīng)用理論系統(tǒng)工程可靠性設(shè)計(jì)分析技術(shù)可靠性試驗(yàn)技術(shù)可靠性評(píng)估技術(shù)可靠性信息管理可靠性管理2024/1/2014可靠性工程內(nèi)涵質(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(qiáng)可靠性是更深層次的與設(shè)計(jì)、工藝相關(guān)的根本性問題。有些企業(yè)對(duì)于可靠性工程有一種錯(cuò)誤觀念，認(rèn)為可靠性工程是質(zhì)量部門的事情，而設(shè)計(jì)部門卻很少人員參與。產(chǎn)品的可靠性是在設(shè)計(jì)階段就已經(jīng)決定了在用戶使用過程中，均是“可靠性〞問題2024/1/2015可靠性工程內(nèi)涵可靠性的幾個(gè)概念時(shí)間域的概率度量按用戶/生產(chǎn)方分類固有可靠性使用可靠性按分析角度分類根本可靠性：產(chǎn)品在規(guī)定的條件下，無故障的持續(xù)時(shí)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任務(wù)可靠性：產(chǎn)品在規(guī)定的任務(wù)剖面內(nèi)完成規(guī)定功能的能力系統(tǒng)完成任務(wù)能力的度量只考慮引起任務(wù)失敗的故障2024/1/2016可靠性工程內(nèi)涵浴盆曲線典型的故障率模型，許多產(chǎn)品故障率呈此模型分為三個(gè)階段：早期壽命區(qū)：故障率隨時(shí)間而降低*恒定故障率區(qū)：故障率保持不變*耗損區(qū)：故障率隨時(shí)間而增加*器件的缺陷，制造的缺陷或儲(chǔ)存運(yùn)輸?shù)脑蛟斐傻墓收袭a(chǎn)品進(jìn)入成熟期，故障多為偶然原因造成產(chǎn)品進(jìn)入耗損期，故障多為老化、耗損，物理化學(xué)機(jī)理通過浴盆曲線確定保修期確定使用壽命零部件更換時(shí)間2024/1/2017可靠性工程內(nèi)涵系統(tǒng)可靠性的概念一個(gè)產(chǎn)品或系統(tǒng)是由眾多的單元組成的，如飛機(jī)、神州號(hào)飛船、洗衣機(jī)系統(tǒng)的可靠性是其各組成單元的可靠性的概率邏輯組合分析/計(jì)算系統(tǒng)可靠性，需要建立系統(tǒng)可靠性模型系統(tǒng)可靠性的設(shè)計(jì)與分析方法系統(tǒng)性統(tǒng)計(jì)學(xué)系統(tǒng)自身的特性其他專門的專業(yè)學(xué)科2024/1/2018可靠性工程內(nèi)涵可靠性工程特點(diǎn)全壽命(壽命剖面與任務(wù)剖面)綜合性需求分析、設(shè)計(jì)、管理、試驗(yàn)、制造與使用圍繞“故障〞并行工程交叉型學(xué)科導(dǎo)致故障的原因:系統(tǒng)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)、元件的可靠性使用環(huán)境制造缺陷預(yù)防維修和方案維修等2024/1/2019可靠性工作工程可靠性及其工作工程要求確實(shí)定確定可靠性要求確定可靠性的定性、定量要求確定可靠性工作工程要求根據(jù)產(chǎn)品特點(diǎn)、選擇確定可靠性工作工程(以GJB450A為依據(jù))將可靠性工程工作，納入型號(hào)研制中2024/1/2020可靠性工作工程可靠性管理制定可靠性方案(甲方)制定可靠性工作方案(承制方)對(duì)承制方、轉(zhuǎn)承制方和供給方的監(jiān)督與控制可靠性評(píng)審建立故障報(bào)告、分析和糾正措施系統(tǒng)建立故障審查組織可靠性增長管理可靠性設(shè)計(jì)分析建立可靠性模型可靠性分配2024/1/2021可靠性工作工程可靠性預(yù)計(jì)故障模式、影響及危害性分析故障樹分析潛在分析電路容差分析制定可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)那么與符合性檢查元器件、零部件和原材料選擇與控制確定可靠性關(guān)鍵產(chǎn)品確定功能測試、包裝、貯存、裝卸、運(yùn)輸和維修對(duì)產(chǎn)品可靠性的影響2024/1/2022可靠性工作工程有限元分析耐久性分析可靠性試驗(yàn)與評(píng)價(jià)[可靠性驗(yàn)證]環(huán)境應(yīng)力篩選可靠性研制試驗(yàn)可靠性增長試驗(yàn)可靠性鑒定試驗(yàn)可靠性驗(yàn)收試驗(yàn)可靠性分析評(píng)價(jià)壽命試驗(yàn)2024/1/2023可靠性工作工程使用可靠性評(píng)估與改進(jìn)使用可靠性信息收集使用可靠性評(píng)估使用可靠性改進(jìn)2024/1/2024可靠性工程工作流程可靠性工程工作流程2024/1/2025系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段的可靠性設(shè)計(jì)分析流程系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段的可靠性設(shè)計(jì)分析流程2024/1/2026面臨的問題認(rèn)識(shí)缺乏、重視不夠，被動(dòng)應(yīng)付急于求成[長期效應(yīng)]現(xiàn)成工具[技術(shù)的成熟]既有管理，也有技術(shù)問題，更多是管理問題可靠性人員的地位問題、人員素質(zhì)問題可靠性數(shù)據(jù)與經(jīng)驗(yàn)的積累和升華很不夠沒有完全納入產(chǎn)品的研發(fā)體系中[有組織無紀(jì)律]可靠性人員與專業(yè)設(shè)計(jì)人員的融合問題產(chǎn)品的使用環(huán)境與使用模式認(rèn)識(shí)不清2024/1/2027面臨的問題技術(shù)手段的局限性目前的以系統(tǒng)學(xué)與概率論為根底的系統(tǒng)可靠性方法的局限性，不能從根本上解決問題設(shè)計(jì)人員不知道如何設(shè)計(jì)可靠性[數(shù)字游戲]現(xiàn)有的可靠性方法操作性差針對(duì)具體的微觀問題缺乏技術(shù)手段機(jī)械產(chǎn)品的非標(biāo)準(zhǔn)化與根底數(shù)據(jù)的缺乏高可靠性、長壽命，以及儲(chǔ)存可靠性問題缺乏技術(shù)手段2024/1/2028謝謝大家2024/1/2029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(shí)間內(nèi)所經(jīng)歷的全部事件和環(huán)境的時(shí)序描述。它包含一個(gè)或多個(gè)任務(wù)剖面。通常把產(chǎn)品的壽命剖面分為后勤和使用兩個(gè)階段2024/1/2030壽命剖面例如事件使用方法生產(chǎn)驗(yàn)收裝卸和公路運(yùn)輸裝卸和鐵路運(yùn)輸裝卸和空運(yùn)裝卸和船運(yùn)裝卸和后勤支援運(yùn)輸（最壞路線）有遮蔽存貯，帳篷，圓屋頂無遮蔽存儲(chǔ)工作準(zhǔn)備階段發(fā)射階段調(diào)整狀態(tài)導(dǎo)彈處于戰(zhàn)斗位置發(fā)射后第一個(gè)動(dòng)作飛行階段命中目標(biāo)生產(chǎn)階段后勤階段運(yùn)輸儲(chǔ)存