可靠性设计方法可靠性设计方法.docx

可靠性设计保证机械及其零部件满足给定的可靠性指标的一种机械设计方法。包括对产品的可靠性进行预计、分配、技术设计、评定等工作。所谓可靠性，则是指产品在规定的时间内和给定的条件下，完成规定功能的能力。它不但直接反映产品各组成部件的质量，而且还影响到整个产品质量性能的优劣。可靠性分为固有可靠性、使用可靠性和环境适应性。可靠性的度量指标一般有可靠度、无故障率、失效率3种。1概述reliability design[1]在产品设计过程中，为消除产品的潜在缺陷和薄弱环节，防止故障发生，以确保满足规定的固有可靠性要求所采取的技术活动。可靠性设计是可靠性工程的重要组成部分，是实现产品固有可靠性要求的最关键的环节，是在可靠性分析的基础上通过制定和贯彻可靠性设计准则来实现的。　　在产品研制过程中，常用的可靠性设计原则和方法有：元器件选择和控制、热设计、简化设计、降额设计、冗余和容错设计、环境防护设计、健壮设计和人为因素设计等。除了元器件选择和控制、热设计主要用于电子产品的可靠性设计外，其余的设计原则及方法均适用于电子产品和机械产品的可靠性设计。　　系统的可靠性设计是指在遵循系统工程规范的基础上，在系统设计过程中，采用一些专门技术，将可靠性设计到系统中，以满足系统可靠性的要求。它是根据需要和可能，在事先就考虑产品可靠性诸因素基础上的一种设计方法。系统可靠性设计技术是指那些适用于系统设计阶段，以保证和提高系统可靠性为目的的设计技术和措施。它是提高系统可靠性的行之有效的方法。2重要性可靠性设计是系统总体工程设计的重要组成部分，是为了保证系统的可靠性而进行的一系列分析与设计技术。它是通过系统的电路设计与结构设计来实现的。　　“产品的可靠性是设计出来的，生产出来的，管理出来的”，但实践证明，产品的可靠性首先是设计出来的。可靠性设计的优劣对产品的固有可靠性产生重大的影响。产品设计一旦完成，并按设计预定的要求制造出来后，其固有可靠性就确定了。生产制造过程最多只能保证设计中形成的产品潜在可靠性得以实现，而在使用和维修过程中只能是尽量维持已获得的固有可靠性。所以，如果在设计阶段没有认真考虑产品的可靠性问题，造成产品结构设计不合理，电路设计不可行，材料、元器件选择不当，安全系数太低，检查维修不便等问题，在以后的各个阶段中，无论怎么认真制造，精心使用、加强管理也难以保证产品可靠性的要求。因此，我们说产品的可靠性首先是设计出来的，可靠性设计决定产品的“优生”，可靠性设计是可靠性工程的最重要的阶段。这是因为：（1）设计规定了系统的固有可靠性。如果在系统设计阶段没有认真考虑其可靠性问题，如材料、元器件选择不当，安全系数太低，检查、调整、维修不便等，那么以后无论怎样注意制造、严格管理、精心使用，也难以保证产品的可靠性要求。（2）现代科学技术的迅速发展，使同类产品之间的竞争加剧。由于现代科学技术的迅速发展，产品更新换代很快，这就要求企业不断引进新技术，开发新产品，而且新产品研制周期要短。实践告诉我们，如果在产品的设计过程中，仅凭经验办事，不注意产品的性能要求，或者没有对产品的设计方案进行严格的、科学的论证，产品的可靠性将无法保证。往往等到试制、试用后才发现产品存在质量问题，只得再做改进设计，这就使产品研制周期加长，推迟了产品投入市场的周期，降低了竞争能力。在产品的全寿命周期中，只有在设计阶段采取措施，提高产品的可靠性，才会使企业在激烈的市场竞争中取胜，提高企业的经济效益。（3）在设计阶段采取措施，提高产品的可靠性，耗资最少，效果最佳。美国的诺斯洛普公司估计，在产品的研制、设计阶段，为改善可靠性所花费的每一美元，将在以后的使用维修方面节省30美元。　　此外，我国开展可靠性工作的经验证明，在产品的整个寿命周期内，对可靠性其重要影响的是设计阶段　　各种因素对可靠性的影响综上所述，可靠性设计在总体过程设计中占有十分重要的位置，必须把可靠性工程的重点放在设计阶段，并遵循预防为主，早期投入，从头抓起的方针，并以开始研制起，就要进行产品的可靠性设计，尽可能把不可靠的因素消除在产品设计过程的早期。3具体内容1、设计的目的和任务可靠性设计的目的是在综合考虑产品的性能、可靠性、费用和设计等因素的基础上，通过采用相应的可靠性设计技术，使产品的寿命周期内符合所规定的可靠性要求。系统可靠性设计的主要任务是：通过设计，基本实现系统的固有可靠性。说“基本实现”是因为在以后的生产制造过程中还会影响产品固有可靠性。该固有可靠性是系统所能达到的可靠性上限。所有的其他因素（如维修性）只能保证系统的实际可靠性尽可能地接近固有可靠性。可靠性设计的任务就是实现产品可靠性设计的目的，预测和预防产品所有可能发生的故障。也就是挖掘和确保产品潜在的隐患和薄弱环节，通过设计预防和设计改进，有效地消除隐患和薄弱环节，从而使产品符合规