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可靠性工程学习要点

作者:不详 ; 发布时间:2019-7-11 8:40:51 ; 来源:互联网  点击:

《可靠性工程基础》学习要点 

1. 产品开发重整的2个方面:流程重建和产品重整 

2. 产品的质量3个非常重要的属性:可靠性、可维护性、维修保障性(???) 

3. 产品开发管理驱动的四驾马车:组织、流程、方法、IT技术,而产品需要关注:质量、成本、性能、进度 

4. 产品开发方法的两个层面:设计技术层面、工程技术层面。 

5. 可靠性的发展历程:50年代就有了,在产品早期就需要考虑产品的运输、储存、工作环境等方面并进行环境适应性设计。90年代新技术带来新问题:软件可靠性、网络可靠性、维修性、制造。 

6. 电子产品失效特性曲线-浴盆曲线,包括三个时期:早期失效期、偶发失效期、耗损失效期。 

早期失效期:此阶段产品属于不稳定产品,如此阶段进入市场,则为不成熟产品进入市场 

偶发失效期:此阶段的产品故障分布是稳定的,此阶段进入市场,则成熟产品进入市场 

哪个阶段进入市场是由固有及生产可靠性决定的。 

失效率(λ)=单位时间产品失效概率,1FIT=1*10-9/时,产品大批量上市应该在偶发失效期。 

7. 产品寿命有三种:平均寿命(MTBF平均故障间隔时间=1/λ)、使用寿命、经济寿命。 

8. 可靠性与客户需求有关,并不是越高越好,越高意味着成本越高。要考虑:人、机、料、法、环。 

9. 产品全寿命过程可靠性变化趋势管理图: 

a) 开发阶段:产品设计固有可靠性(第一次可靠性增长) 

工程设计角度考虑提高可靠性的方法: 

DFR可靠性设计 

DFM可制造性设计 

DFT可测试性设计--为了便于测试在产品开发设计阶段,采用设计技术和设计规则提高 

可测试性为目的而进行的设计被称为可测试性设计。 

DFA:可装配性设计 

CMM:软件质量 

硬件工程设计技术角度考虑提高可靠性的方法: 

EMC设计 

安规设计 

热设计 

DFMEA 

质量功能展开 QFD分析 

b) 试制阶段:试制可靠性(第二次可靠性增长) 

方法: 

可靠性试验 

故障注入测试 

应力测试 

HALT测试 

工艺验证 

c) 批量生产阶段:生产可靠性 

方法: 

DOE试验设计 

SPC统计过程控制 

TPM管理 

6西格玛设计 

PFMEA分析 

元器件控制 

环境管理(5S) 

老化测试 

说明:生产不能提高质量,只能维持研发质量 

d) 市场应用阶段:产品使用可靠性(第三次可靠性增长) 

方法: 

可靠性数据统计 

用户使用资料的齐备 

对用户良好的培训 

良好的维修能力 

10. 可靠性特征量介绍 

a) 可用度:A, 产品在一未知时刻,需要执行任务时,处于可工作或可使用状态的概率。质量不高,服务就要好,质量高、服务又好是精品。A=MTBF/(MTBF+MTTR)*100%。 

可用度A:主要是可靠性、维修性 

b) 平均无故障间隔时间(MTBF):指相邻失效间隔工作时间的平均值。平均寿命。 

MTBF一般在制定规格时确定。 

c) 平均失效前时间(MTTF):表示观察到下次失效的期望的时间。 

d) 平均拆卸间隔时间(MTBR):系统寿命单位总数与从该系统上拆下的产品总数之比。 

e) 平均修复时间(MTTR):是在规定的时间内,修复性维修所造成的累积工作时间除以在同一时间内所完成的修复维修活动总数得到的结果。 

f) 可靠性/可靠度R(t):在规定时间的条件下,规定的时间内,完成规定功能的概率。在功能正常情况下,持续工作时间越长,表示可靠性越强。 

g) 失效率:在规定的条件下和规定的时间内,产品失效总数与寿命总数之比。 

h) 间断工作,可维护系统:此类产品在设计中用MTBF及MTT可用度来做设计指标,在市场上可用度中断时间来表示。 

11. 硬件及系统可靠性业务 

说明:软件可靠性一般靠CMMI。 

硬件及系统可靠性业务 分为三大部分:器件管理可靠性、系统可靠性以及可靠性专项工程。 

1)器件管理可靠性 

① 器件可靠性工程:包括器件选型及认证、器件应用、器件失效分析 

目前提高器件应用水平,加强来料质量控制是改善器件失效的主要工作。 

② 关键物料选型: 

器件复用率:是控制新器件选用的指标,也是控制产品风险的指标之一,新器件越多品质风险越大。 

复用率=1-(单板的新申请期间项目数/单板总器件项目数)X100% 

器件替代率:是控制器件供货风险的指标,也是控制器件采购成本间接指标之一。 

替代率=1-(产品器件有不可替代项目数/器件总项目数)X100% 

器件优选率:… 

2)系统可靠性工程 

① 系统可靠性指标确定分配 

硬件的分配一般采用综合因子分配法 

② 系统可靠性建模及预计 

③ 系统FMEA分析 

FMEA:故障模式影响分析。包括DFMEA、PFMEA、MFMEA、SFMEA 

3)可靠性专项工程 

EMC设计 

② 安规设计 

③ 热设计 

④ 环境适应性设计 

12. 可维修性设计 

可维修性设计包括可安装性设计、可达性设计、可测试设计以及完备的声光报警设计。其中可测试设计为决定MTTR的重要因素。 

13. 可靠性工程各阶段实施关系 

开发阶段:可靠性设计 

试制及生产阶段:可靠性试验 

市场应用阶段:收集市场失效数据 

(需要看下教材P48的图) 

14. 质量管理四个等级:检验级、品质保证级、质量预防极、完美无缺级 

基本可靠性模型:用于估计产品及其组成单元引起的维修及保障要求。

 
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