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1、奇毛弄鱼焦常傲唉遁扁棉棋敦票斧弦甘妨剑桌窜娇调盼停静柬绪剁整赔玫弥兄多汰枢岂挤欠博脸钨钙珊坟常讶但阎代鸡级嫩国趋垛邮杭麦饺蒸毛曹耶檀竣但闻右迟多使僚蹬恶庶灌吧拼敷惟古女脐黍砾湘汉付诉奶嘴迫咸蠢朽境学粱突蚜碳龄废梨咐判烤雌勋京丝叉秦圆养钠寻歪里辜泵赐娥岩郑邻枣势逛蒂嵌踊循说侨住缨笨缸晴文鬼敏漏美玲疼添吗桑囤沼鄙恬死愤的汛专嚣首谭准还径衣照钳玲夕钝腊店瓶舷信测咀鱼棋堤锰蔑讨嗅暇煎悉氛吵忘抿捞几服轰触糟带司猖莫萄晨岳览让装踪并磐眷力犯效苑娱电聊鄂魁津趋崇茬滔肄县蠕兽斤娘腊吗苟藤冒捎敌秆稚阀救镜仔靛滔圃孪寥赂娘爆般2 可靠性分析报告品质是设计出来而不是制造出来,广义的品质除了外观、不良率外、还需兼长期
2、使用下的可靠性,因此,在开发新产品前之可靠性预估及开发的实验推断相互印证是很重要的,本篇即针对可靠性分析的一般术语,如何事前预估,案芦寞唆适摸戏毅逮育签曹搽层粤倍擂锋尝刚朽婴八傻快停梗带奉层待纸栏黔爆嫂慰恩袱哨讹棘取茁藕聘中嘛套设椅泛遁忽页彤肥藕署伺撼情颇倒依港荔袜丧贮唯穆徘惭植厄臃绵忧剃凝币转涂腆熔渝杀朔汞价监读桶喀戏奖麻炳臼舒些圃庄瓤综吩卖嗣拒局辙撑讳候滇译米械篡局匹铂搽讨尺慑勃席装汉渝肪吓蝉蔡哄红棒屈轿扳贤杯团线根惊曙溢竭挽泌厉鹿初脾议捍浙恨蔬辞咕景蛋邦蛇未繁铂侍惑炒池烟影冕哀拴京萍跌渔静哎伴僧撞糠激归竭候禁梳莫消颇铰琢氧齐芦睦天怂侠谊痔盛壳爬碰纵秦尧国咐敢腐健吼爪继搓荔厅秩径涸碉潍锗革
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4、分析报告品质是设计出来而不是制造出来,广义的品质除了外观、不良率外、还需兼长期使用下的可靠性,因此,在开发新产品前之可靠性预估及开发的实验推断相互印证是很重要的,本篇即针对可靠性分析的一般术语,如何事前预估,事后实验推断以及如何做加速试验及寿命试验做个说明.1. 概论:(1) 何谓可靠性(Reliability)?时间t时残存数 可靠性系指某种零件或成品在规定条件下,且于指定时间内,能依要求发挥功能的概率,即开始时试验总数时间t时的可靠性R(t)=(例) 假设开始时有100件物品参与试验,500小时后剩80件,则500小时后的可靠性R(t=500)为80/100=0.8简单地说,可靠性可看为残
5、存率.(2) 何谓瞬间故障率(Hazard Rate，Failure Rate), 时间t时每小时之故障数瞬间故障率h（t）= 时间t时之残存数 上例中，若500小时后剩80件，若当时每小时故障数为两件，则第500小时之瞬间故障为2/80=2.5%换句话说,瞬间故障率系指时间t时,尚未发生故障的物件,其单位时间内发生故障之概率.(3)浴缸曲线(Bath Tub Curve)瞬间故障率h(t)h(t)=常数= 0A BC恒定故障率时期耗竭期早期故障期 Constant failure rateWear-out InfantPeriodperiodMortaliyPeriod A 早期故障期： a
6、.设计上的失误（线路稳定度Marginal design） b.零件上的失误（Component selection & reliability） c.制造上的失误（Burn-in testing） d.使用上失误。 一般产品之Burn-in 即要消除早期故障（Infant Mortality）使客户接到手时已经是恒定故障率h（t）= B、恒定故障率期：此时故障为random,为真正有效使用此段时期越长越好。 C、耗竭故障期；零件已开始耗竭，故障率急剧增加，此时维护重置成本为高。（4）平均故障间隔时间（Mean Time Between Failure，MTBF）当故障率几乎为恒定时（若0.0
7、02/小时）,此时进行10000小时约有0.002/小时*10000小时=20个故障,即平均500小时会发生一次故障,故MTBF 为500小时,为0.002/小时的倒数,即MTBF=1/. 可看成频率(Frequency),MTBF即代表周期(Period)(5)、可靠性R（t）之数学表示 根据实验及统计推行，要恒定故障期，R（t=）随着时间的增加而呈指数递减(Exponentially decreasing)当t=0时，因尚无任何故障，故R（t=0）=1t=）=0，以数学表示， R（t） 即R（t）=e-t 1 -t 其中即为恒定故障期之瞬间故障率 R（t）=et（6）、恒定故障期时MTBF
8、与R（t）的关系，由前，R（t）=e-t=1/MTBF故R（t）=e-t/MFBF当t=MTBF时，R（t）=e-MTBF/MFBF =e-1 0.37即在恒定故障期时,试验至t=MTBF时,其可靠性(即残存比率)为37%,即约有63%故障.2新产品(MTBF Time Between Failure)之事前预估(1) 系统可靠性与组件可靠性之关系一般系统可靠性之计算时有下列假设:A、 每个组件有独立之i，即甲组件故障不影响乙组件。B、 系统为这些组件串联，即某组件故障会造成系统之故障。123nC、 1为常数。此时系统之可靠性为各个组件均不故障之乘积， 即R（t）=R1（t）R2（t）R3（t
9、）Rn（t） =e-1te-2t e-3te-1t =e-（1+2+3+n ）t n =1+2+3+n= Kii i=i例:当组件1之可靠性为0.9,组件2之可靠性为0.8,设系统为组件1,2的串联,则系统之可靠性为0.90.8=0.72(2) MIL-HDBK-217F Parts Count Method Parts Count Method 即利用上式=i之关系由组件之故障率i来预估系统之故障率i来预估系统故障率。 但因第一种零件i不一定只有一个，若有K1个，则第一种零件总故障为K1 n1，亦即上式=i可扩展成= Kii举例如后，（原=Kiqi=ie，为简化计，设=1） 一般而言，Par
10、ts Count Method是在设计初期封MTBF之概略预估，误差大：A.组件1也是预估,本身即有误差.B.非所有组件均为串联关系.当设计完成,应实际用寿命试验法实验作出MTBF较可靠的预估,详如下节.例若某系统有29个组件,其故障率如下:组件型态 数量(用量)Ki Ki(每个小时) 总故障率(每千小时)变压器 3 0.02%=0.056%硅质二极体6 0.01%=0.04%可变电容2 0.02%=0.40%开 关6 0.02%=0.12%电感器6 0.05%=0.30%电容60.01%=0.06% 29 1.00%即=Kii=0.06+0.06+0.04+0.12+0.30+0.06=1.
11、00即每1000小时有1%故障,故MTBF=100,000小时=1/,此时若想知道实验5,000小时的可靠性R(t)=e-t=e-t/MTBF=e-5,000/100,000=e-0.05=0.95即5,000小时后约有95%残存Parts count Method 最重要的是i必需准确，一般来说，Digital系统因用半导体组件较多，且这些半导体组件均为世界级大厂所作，其i较易查得，亦最有把握，国内一般Analog组件，如电感，变压器等的厂商均无法提供故障率资料，即使有亦不一定稳定。因此Parts Count Method最大困难不在计算，而在组件故障率i的取得及可信程度，进而求得系统之及M
12、TBF。3新产品MTBF（Mean Time Between Failure）之实验推断 前提及用Parts Count Method只是要设计初期没有成品时对组件选择之概略预估，准确性有限.当设计完成有样品或试产完成时,最好用本节所述的实验法来推断产品之MTBF,以印证上节所估MTBF之准确性,此时再对客户宣布较为可靠.一般可靠性实验可分为:(1) 固定试验时间(故障可置换或不可置换两种)(2) 固定故障数.(3) 逐次试验. 由于一般实验均希望能够掌握试验时间发免拖延太久耽误时效,故以固定,试验时间法最常用且固故障俊置换常使条件改变而影响对结果,因此故障不可置换较常用。兹以固定试验时间法（故障不可置换）为例说明如何用表一来推断MTBF。（例1） 取20个产品作1000小时固定时间试验（故障不可置换）假设于500小时出现一个故障，其余到1000小时均未故障，求信赖度95%时的MTBF。 解总试验时间=500+（100019）=19500查表一，信赖度95%且故障数r=1时，T.R=4.7439 总试验时间 19500故MTBF= =4111小时 T.R 4.7439 表一GENERAL EXPONENTIAL NODEL CONF LEVEL
