系统可靠性理论与威布尔分布课件.pptxVIP

系统可靠性理论与工程实践 内容安排 • 1 系统可靠性基础理论 • 理论体系探讨 • 2 工程实践 • Intersil公司 、Ford公司 • 3 可靠性工程几个热点问题 发展趋势展望 • 一个满意的顾客会告诉8个人， 一个不满意的顾客会告诉20个人， 只有可靠的产品才能带来长期效益和忠诚的顾客！ 可靠性 1 系统可靠性基础理论 • 系统可靠性基本术语 (1) 系统(System) 一个系统是由一组零件( 元件)、部件、子系统或装配件 (统称为单元)构成的、完成期 望的功能、并具有可接受的性能 和可靠性水平的一种特定设计。 系统实例 对系统可靠性的认识误区 1.在特定的时间内，已知系统所有单元的可靠度为90%,则系统可靠 度为90%。 2. Mechanical engineers know everything. 3. Reliability is a project. 4. The craftsman is only involved in repair, not in reliability. 5. The key to high reliability is speedy repair. 可靠性方块图是系统单 元及其可靠性意义下连接关系 的图形表达, 表示单元的正常 或失效状态对系统状态的影响。 在一些情况下，它不同于结构 连接图。 可靠性方块图 (RBDs — Reliability Block Diagrams) 计算机的简化可靠性方块图 • 一个方块可以代表零件(元件)、 部件、子系统或装配件，取决于它 选择的“黑箱”水平(具体层次)。 • 系统可靠性评估的第一步是获取数 据(寿命或成功次数等)，估计单 元的可靠性水平。 可靠性方块 单元可靠性估计的流程 1.2 系统可靠性模型 (1) 串联系统 (2) 并联系统 (3) k/n表决系统 (4) 串并联混合系统 (5) 储备系统 (6)复杂系统 • 可靠性串联系统中，可靠性最差的 单元对系统的可靠性影响最大。 • 系统可靠度为 • 可靠性串联系统 • • 可靠性串联系统 冗余最大 例：双工系统 可靠性并联系统 • 系统可靠度为 图7 可靠性并联系统 可靠性并联系统 k/n表决系统 • 特例： 1/n — 串联系统 • n/n — 并联系统 • 系统可靠度： k/n表决系统 • 分析方法： • 1. 分解分析方法：选择关键单元，先分解系 统，再组合计算。 • 2. the Event Space Method. • 3. the Path-Tracing Method. 复杂系统 图9 可靠性复杂系统模型示例 1.3 单元重要度 • 分析单元重要度，可以找出系统的薄弱环节。 • 关键重要度 • FV重要度 • BP重要度 • 单元i的概率结构重要度： • (1) 系统可靠度估计 • 引入单元可靠度函数，运用上述模 型即可计算系统可靠度。 • (2) 寿命预测 • 根据系统可靠度，可以计算系统的平均寿 命、保证寿命、 BX (如： B10)、可靠寿 命等。此外，可以计算系统的寿命分布规 律、失效率。 1.4 系统可靠性分析 • (3) 模拟分析 • 模拟分析可以克服解析法的缺 点，完成复杂系统的可靠性分析。 其原理：基于the Monte Carlo simulation method, 根据每个单元的 失效分布产生随机失效时间，模拟 系统的工作状态，然后对系统可靠 度作经验估计。 1.4 系统可靠性分析 • 在产品开发阶段要尽早考虑 和构造可靠性。 • • 将可靠性和性能一样设计到 产品中去。 1.5 可靠性设计 1.5 可靠性设计 (1) 问题识别：获取改进可靠性的机会。工具：维修数据分析、用户意见分析、可靠性试验、可靠性分 析等。 (2) 失效分析。认识失效机理和发现改进措施。工具： FMECA ，FTA等。 (3) 寿命周期费用和保修费用分析。 (4) 比较研究(Trade-off studies)，可靠性优化，费用— 效益分析。 (5) 可靠性目标确定。工具： QFD等。 (6) 可靠性优化分配。 1.6 可靠性分配和可靠性优化 • 有两个方法改进系统的可靠性： 故 障避免和故障容错。 • 避免故障，要求使用高质量和高可 靠性的元件，通常比故障容错方法 的成本低些。而故障容错，需要冗