可信性工程概念

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1、可信性工程北方交通大学崔贵章二○○三年二月北京目录第一部分基本概念第二部分可信性指标第三部分系统的可靠性第四部分可靠性分析第五部分可靠性试验第六部分可信性管理第一部分基本概念单元一术语单元二可信性工程单元一术语一、可信性（Dependability）用于表述可用性及其影响因素(可靠性、维修性和保障性)的集合术语注：可信性仅用于非定量的总体描述[IEC60050-191：1990]二、可靠性（Reliability）定义产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的概率可靠性（

2、续一）对定义的诠释产品三个规定/三个要件可靠性（续二）可靠性的分类固有可靠性使用可靠性基本可靠性(BasicReliability)任务可靠性(MissionReliability)三、故障在规定的环境条件和使用条件下产品丧失或部分丧失规定功能的状态故障对规定条件而言，是个随机事件对于不可修复的产品而言，常称其故障为“失效”故障（续一）故障的表现间歇性故障和永久性故障独立故障和从属故障局部故障和整体故障故障（续二）意外故障突然故障和退化故障四、维修性（Maintainability）可维修产品在规定条件和规定时间内，

3、按规定程序和方法进行维修时，保持或恢复到规定状态的能力维修性（续一）维修性包括两个方面维护也叫预防性维修，是一种日常的可靠性控制过程，表现为预先检查和采用“边缘试验技术”修理产品发生故障后，使其恢复完成规定功能的工作维修性（续二）维修性反映了可维修产品可以接受维修的能力，在产品的论证阶段、研制阶段、使用阶段和处理阶段的全寿命过程，都应重视维修性要求五、保障性产品的设计特性和计划的保障资源等是完成规定功能的能力保障性包括两个方面与保障有关的设计特性保障资源的充足和适用性保障性（续）产品同时具有可保障的特性和能保障的特性

4、，才是具有完整保障性的产品六、可用性（Availability）固有可用性在要求的外部资源得到满足的前提下，产品在规定的条件下和规定的时间内可以完成规定功能的能力外部资源（不含维修资源）不影响固有可用性，使用可用性则受外部资源的影响可用性（续）可用性综合反映了产品可靠性、维修性和保障性所达到的水平可靠性、维修性和可用性是可靠性的三个基本方面，简称为RAM问题/技术单元二可信性工程一、从可靠性工程到可信性工程成立于1952年的美国国防部电子设备可靠性咨询组（AGREE），在1957年发表了研究报告《军用电子设备可靠性》

5、，标志着可靠性工程已成为一门独立的学科。经过60年代的发展阶段，70年代的成熟阶段，80年代更深广的发展阶段，以及90年代以来进入向综合化、自动化、智能化和实用化发展的阶段，可靠性工程已发展为包括可靠性设计、可靠性试验、可靠性维修、可靠性分析和可靠性管理的可信性工程二、可信性工程的意义产品结构日益复杂装配密度迅速提高产品用期急剧缩短使用环境空前严酷可信性工程的意义（续）降低总费用图1-2-1产品的可靠性与总费用产品可靠性总费用生产费用维修费用第二部分可信性指标单元一可靠性指标单元二维修性指标单元三可用性指标单元一可靠

6、性指标一、可靠度函数产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的概率，记为R（t）R(t)=P(T＞t)其中T—产品故障前的工作时间t—规定的时间可靠度函数（续一）R(t)=P(T＞t)≈Ns(t)No其中T—产品故障前的工作时间N0—t=0时，在规定条件下投入工作的产品数Ns(t)—在0到t时刻的工作时间内没有发生故障的产品数可靠度函数（续二）例设t=0时，投入工作的10000只灯泡，当t=365天时，发现有30只灯泡坏了，求一年时的可靠度参考答案R（年）=0.997二、不可靠度函数（累积故障分布函数）产品在规

7、定条件下和规定时间内，丧失规定功能的概率，记为F(t)F(t)=P(T＜t)=1-R(t)≈其中T—产品故障前的工作时间N0—t=0时，在规定条件下工作的产品数Nf(t)—在0到t时刻的工作时间内，发生故障的产品数Nf(t)N0不可靠度函数示意图图2-1-1F(t)、R(t)和f(t)的关系f(t)R(t)f(t)ttF(t)四、故障率函数（瞬时故障率函数）产品工作到某时刻t尚未发生故障，在该时刻后单位时间内发生故障的概率，记为λ(t)λ(t)≈△Nf(t)Ns(t)△t其中△t—时刻t后所取时间间隔Ns(t)—到时

8、刻t，未发生故障的产品数△Nf(t)—时刻t后，△t时间内发生故障的产品数故障率的单位1菲特（Fit)=10-9/h故障率函数（续一）例若年初投入的灯泡为9970只，若一年后坏了10只，求故障率参考答案λ（1年）=0.001/天100件产品工作三年有4件发生故障，设产品每天工作12小时，求故障率参考答案λ（3年）=0.311×10-5/小时故障