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1、Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.第一节 可靠性定义一、可靠性定义产品的可靠性是指：产品在规定的条件下、在规定的时间内完成规定的功能的能力。从定义本身来说，它是产品的一种能力，这是一个很抽象的概念；我们可以用个例子（100个学生即将参加考试）来理解这个定义，可靠性就是指：100个学生的考分的平均是多少？对这个平均分的准确性有多大把握？分数越高、把握越大，可靠性就越高。我国的可靠靠性工作作起步较较晚，220世纪纪70年年代才开开始在电电子工业业和航空空工业中中初步形形成可靠靠性研究究体系，并并
2、将其应应用于军军工产品品。其他他行业可可靠性工工作起步步更晚，差差距更大大，与先先进国家家差距220330年，虽虽然国家家已制订订可靠性性标准，但但尚未引引起所有有企业的的足够重重视。对产品而言言，可靠靠性越高高就越好好。可靠靠性高的的产品，可可以长时时间正常常工作（这这正是所所有消费费者需要要得到的的）；从从专业术术语上来来说，就就是产品品的可靠靠性越高高，产品品可以无无故障工工作的时时间就越越长。二、可靠性性的重要要性调查结果显显示（如如某公司司市场部部20001年调调查记录录）：“对可靠靠性的重重视度，与与地区的的经济发发达程度度成正比比”。例如如，英国国电讯（BBT）关关于可靠靠性管理
3、理/指标标要求有有产品寿寿命、MMTBFF报告、可可靠性框框图、失失效树分分析（FFTA）、可可靠性测测试计划划和测试试报告等等；泰国国只有MMTBFF和MTTTF的的要求；而厄瓜瓜多尔则则未提到到，只是是提出环环境适应应性和安安全性的的要求。产品的可靠靠性很重重要，它它不仅影影响生产产公司的的前途，而而且影响响到使用用者的安安全（前前苏联的的“联盟111号”宇宙飞飞船返回回时，因因压力阀阀门提前前打开而而造成三三名宇航航员全部部死亡）。可可靠性好好的产品品，不但但可以减减少公司司的维修修费用，而而且可以以很快就就打出品品牌，大大幅度提提升公司司形象，增增加公司司收入。随着市场经经济的发发展，
4、竞竞争日趋趋激烈，人人们不仅仅要求产产品物美美价廉，而而且十分分重视产产品的可可靠性和和安全性性。日本本的汽车车、家用用电器等等产品，虽虽然在性性能、价价格方面面与我国国彼此相相仿，却却能占领领美国以以及国际际市场。主主要的原原因就是是日本的的产品可可靠性胜胜过我国国一筹。美美国的康康明斯、卡卡勃彼特特柴油机机，大修修期为1120000小时时，而我我国柴油油机不过过10000小时时，有的的甚至几几十小时时、几百百小时就就出现故故障。我我国生产产的电梯梯，平均均使用寿寿命（指指两次大大修期的的间隔时时期）为为3年左左右，而而国外的的电梯平平均寿命命在100年以上上，是我我们的33倍；故故障率，国
5、国外平均均为0.05次次，而我我国为11次以上上，高出出20倍倍，这样样的产品品怎么有有竞争力力呢！因因此要想想在竞争争中立于于不败之之地，就就要狠抓抓产品质质量，特特别是产产品可靠靠性，没没有可靠靠性就没没有质量量，企业业就无法法在激烈烈的竞争争中生存存和发展展。因此此，可靠靠性问题题必须引引起政府府和企业业的高度度重视，抓抓好可靠靠性工作作，不仅仅是关系系到企业业生存和和发展的的大问题题，也是是关系到到国家经经济兴衰衰的大问问题。（呵呵呵，这这是唱高高调的内内容，可可以不看看的）三、可靠性性指标衡量产品可可靠性水水平有好好几种标标准，有有定量的的，也有有定性的的，有时时要用几几种标准准（指
6、标标）去度度量一种种产品的的可靠性性，但最最基本最最常用的的有以下下几种标标准。 1.可可靠度RR（t）；它是产品在规定条件和规定时间内完成规定功能的概率。一批产品的数量为N，从t = 0时开始使用，随着时间的推移，失效的产品件数逐渐增加，而正常工作的产品件数n(t)逐渐减少，用R(t)表示产品在任意时刻t的可靠度。2.可靠寿寿命CCR(ttr)；它与一一般理解解的寿命命有不同同含义，概概念也不不同，设设产品的的可靠度度为R(t)，使使可靠度度等于规规定值rr时的时时间trr的，即即被定义义为可靠靠寿命。3.失效率率（故障障率）（t）；它是指某产品（零部件）工作到时间t之后，在单位时间t内发生
7、失效的概率。4.有效寿寿命与平平均寿命命；有效寿寿命一般般是指产产品投入入使用后后至达到到某规定定失效率率水平之之前的一一段工作作时间。而而平均寿寿命MTTTF对对于不可可修复产产品，指指从开始始使用直直到发生生失效这这一段工工作时间间的平均均值；对对于可修修复的产产品，是是指在整整个使用用阶段和和除维修修时间之之后的各各段有效效工作时时间的平平均值。5.平均无无故障工工作时间间MTBBF；是指相相邻两次次故障之之间的平平均工作作时间，也也称为平平均故障障间隔。它它仅适用用于可维维修产品品。同时时也规定定产品在在总的使使用阶段段累计工工作时间间与故障障次数的的比值为为MTBBF。其其他如可可靠
8、度、有有效度、维维修度、平平均维修修时间等等也是衡衡量产品品可靠性性水平的的一种标标准，但但是一般般以可靠靠寿命失失效率就就足以说说明产品品可靠性性程度了了。1. 平均均故障间间隔时间间；可维修的产产品，其其可靠性性主要的的参数是是MTBBF（MMeann Tiime Bettweeen FFaill），即即平均故故障间隔隔时间，也也就是两两次维修修间的平平均时间间；不可可维修的的产品，用用MTTTB（MMeann Tiime To Faiil）；两个参参数的计计算没有有区别，下下文只提提到MTTBF。MMTBFF越大，说说明产品品的可靠靠性越高高。可以用以下下理想测测试来精精确测试试一批产产
9、品的MMTBFF；即将将该批产产品投入入使用，当当该批产产品全部部出现故故障以后后（假如如第1个个产品的的故障时时间为tt1，第22个产品品的故障障时间为为t2，第n个产品品的故障障时间为为tn），计计算发生生故障的的平均时时间，则则由上式可以以看出，理理想测试试就是用用全部的的时间和和全部的的故障数数来算出出精确的的MTBBF；2、失效密密度另外一个常常用的参参数是，它是是指在产产品在tt时刻失失效的可可能性，是是失效间间隔时间间的倒数数，也就就是：1/MTBBF。 对某一一类产品品而言，产产品在不不同的时时刻有不不同的失失效率（也也就是失失效率是是时间的的函数），对对电子产产品而言言，其失
10、失效率符符合浴盆盆曲线分分布（如如下图）：浴盆曲线，分分为三部部份（II、III、IIII三部部份）：TmaxttIIIIII第I部份是是早期失失效阶段段。这段段时间内内，从外外形上看看，在失失效率从从一个很很高的指指标迅速速下降；从物理理意义上上理解，由由于少数数产品在在制作后后，存在在一些制制程、运运输、调调试等问问题，产产品有比比较明显显的缺陷陷，在投投入使用用的最初初期，这这缺陷很很快就显显露出来来，随着着时间的的增长，这这些明显显的缺陷陷越来越越少，也也就形成成了“失效率率迅速下下降”的现象象；第II部份份是中期期稳定阶阶段。这这段时间间内，产产品的失失效率稳稳定在一一个较低低水平；
11、从物理理意义上上理解，当当少数产产品的明明显缺陷陷显露出出来后，剩剩下的就就是正常常的产品品，这部部份产品品可以较较稳定、持持久地工工作，所所以失效效率也稳稳定在一一个较低低水平；第III部部份是后后期失效效阶段；这段时时间内，产产品的失失效率迅迅速上升升；从物物理意义义上理解解，到了了后期，产产品经过过长时间间的工作作、磨损损、老化化，慢慢慢接近寿寿命终点点，随着着时间的的增加（TTmaxx以内），到到达寿命命终点的的产品越越来越多多，失效效率也就就随之上上升；知道了，就就可以找找到产品品连续工工作 了了t时间间后、还还正常的的概率为为R(tt)=ee-ltt，此时时已经失失效的概概率为FF
12、(t)1-R(tt)11e-ltt。R(t)=e-llt是一一个经验验公式，一一般电子子产品的的寿命服服从这一一指数分分布，其其它分布布下文再再叙；第二节 可可靠性测测试可靠性测试试应该在在可靠性性设计之之后，但但目前我我国的可可靠性工工作主要要还是在在测试阶阶段，这这里将测测试放在在前面（目目前大部部分公司司都会忽忽略最初初的可靠靠性设计计，比如如我们公公司，设设计的时时候，从从来都没没有考虑虑过可靠靠性，开开发部的的兄弟们们不要拿拿砖头仍仍我这是实实话，只只有在测测试出现现失效后后才开始始考虑设设计）。为了测得产产品的可可靠度（也也就是为为了测出出产品的的MTBBF），我我们需要要拿出一一
13、定的样样品，做做较长时时间的运运行测试试，找出出每个样样品的失失效时间间，根据据第一节节的公式式计算出出MTBBF，当当然样品品数量越越多，测测试结果果就越准准确。但但是，这这样的理理想测试试实际上上是不可可能的，因因为对这这种测试试而言，要要等到最最后一个个样品出出现故障障需要要的测试试时间长长得无法法想象，要要所有样样品都出出现故障障需要要的成本本高得无无法想象象。为了测试可可靠性，这这里介绍绍：加速速测试（也也就增加加应力*），使使缺陷迅迅速显现现；经过过大量专专家、长长时间的的统计，找找到了一一些增加加应力的的方法，转转化成一一些测试试的项目目。如果果产品经经过这些些项目的的测试，依依
14、然没有有明显的的缺陷，就就说明产产品的可可靠性至至少可以以达到某某一水平平，经过过换算可可以计算算出MTTBF（因因产品能能通过这这些测试试，并无无明显缺缺陷出现现，说明明未达到到产品的的极限能能力，所所以此时时对应的的MTBBF是产产品的最最小值）。其其它计算算方法见见下文。（*应力：就是指指外界各各种环境境对产品品的破坏坏力，如如产品在在85下工作作受到的的应力比比在255下工作作受到的的应力大大；在高高应力下下工作，产产品失效效的可能能性就大大大增加加了）；一、环境测测试产品在使用用过程中中，有不不同的使使用环境境（有些些安装在在室外、有有些随身身携带、有有些装有有船上等等等），会会受到
15、不不同环境境的应力力（有些些受到风风吹雨湿湿、有些些受到振振动与跌跌落、有有些受到到盐雾蚀蚀侵等等等）；为为了确认认产品能能在这些些环境下下正常工工作，国国标、行行标都要要求产品品在环境境方法模模拟一些些测试项项目，这这些测试试项目包包括：1). 高高温测试试（高温温运行、高高温贮存存）；2). 低低温测试试（低温温运行、低低温贮存存）；3). 高高低温交交变测试试（温度度循环测测试、热热冲击测测试）；4). 高高温高湿湿测试（湿湿热贮存存、湿热热循环）；5). 机机械振动动测试（随随机振动动测试、扫扫频振动动测试）；6). 汽汽车运输输测试（模模拟运输输测试、碰碰撞测试试）；7). 机机械冲击击测试；8). 开开关电测测试； 9). 电电源拉偏偏测试；10).冷冷启动测测试；11).盐盐雾测试试； 12).淋淋雨测试试；13).尘尘砂测试试； 上述环境试试验的相相关国家家标准如如下（部部分试验验可能没没有相关关国标，或或者是我我还没有有找到）：1、 低温试验 按GB/TT 24423.189 电工工电子产产品环境境试验 第二二部分：试验方方法 低温试试验；GB/T 24223.22287 电工工电子产产品环境境试验 第二二部分：试验方方法 温度变变化试验验方法进行低温试试验及温温度变化化试验。 温度范围：-700100。2、 高温试验按GB/T
