质量管理知识系列2可靠性基础知识部分.pdf

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。 我国的可靠性工作起步较晚，20 世纪 70 年代才开始在电子工业和航空工业中初步形成可靠性研究体系， 并将其应用于军工产品。其他行业可靠性工作起步更晚，差距更大，与先进国家差距 20～30年，虽然国家已 制订可靠性标准，但尚未引起所有企业的足够重视。 对产品而言，可靠性越高就越好。可靠性高的产品，可以长时间正常工作（这正是所有消费者需要得到 的）；从专业术语上来说，就是产品的可靠性越高，产品可以无故障工作的时间就越长。 二、可靠性的重要性 调查结果显示（如某公司市场部 2001 年调查记录）：“对可靠性的重视度，与地区的经济发达程度成正 比”。例如，英国电讯 （BT）关于可靠性管理/指标要求有产品寿命、MTBF 报告、可靠性框图、失效树分析（FTA）、 可靠性测试计划和测试报告等；泰国只有 MTBF和 MTTF 的要求；而厄瓜多尔则未提到，只是提出环境适应性 和安全性的要求。 产品的可靠性很重要，它不仅影响生产公司的前途，而且影响到使用者的安全（前苏联的“联盟 11 号” 宇宙飞船返回时，因压力阀门提前打开而造成三名宇航员全部死亡）。可靠性好的产品，不但可以减少公司的 维修费用，而且可以很快就打出品牌，大幅度提升公司形象，增加公司收入。 随着市场经济的发展，竞争日趋激烈，人们不仅要求产品物美价廉，而且十分重视产品的可靠性和安全 性。日本的汽车、家用电器等产品，虽然在性能、价格方面与我国彼此相仿，却能占领美国以及国际市场。 主要的原因就是日本的产品可靠性胜过我国一筹。美国的康明斯、卡勃彼特柴油机，大修期为 12000 小时， 而我国柴油机不过 1000小时，有的甚至几十小时、几百小时就出现故障。我国生产的电梯，平均使用寿命 （指 两次大修期的间隔时期）为 3 年左右，而国外的电梯平均寿命在 10 年以上，是我们的 3 倍；故障率，国外平 均为 0.05 次，而我国为 1 次以上，高出 20 倍，这样的产品怎么有竞争力呢！因此要想在竞争中立于不败之 地，就要狠抓产品质量，特别是产品可靠性，没有可靠性就没有质量，企业就无法在激烈的竞争中生存和发 展。因此，可靠性问题必须引起政府和企业的高度重视，抓好可靠性工作，不仅是关系到企业生存和发展的 大问题，也是关系到国家经济兴衰的大问题。（呵呵，这是唱高调的内容，可以不看的……） 三、可靠性指标 衡量产品可靠性水平有好几种标准，有定量的，也有定性的，有时要用几种标准（指标）去度量一种产 品的可靠性，但最基本最常用的有以下几种标准。 1.可靠度 R（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.可靠寿命[CR(tr)]；它与一般理解的寿命有不同含义，概念也不同，设产品的可靠度为 R(t)，使可靠 度等于规定值 r 时的时间 tr 的，即被定义为可靠寿命。 3.失效率（故障率）λ（t）；它是指某产品（零部件）工作到时间 t 之后，在单位时间△t 内发生失效 1 的概率。 4.有效寿命与平均寿命；有效寿命一般是指产品投入使用后至达到某规定失效率水平之前的一段工作时 间。而平均寿命 MTTF 对于不可修复产品，指从开始使用直到发生失效这一段工作时间的平均值；对于可修复 的产品，是指在整个使用阶段和除维修时间之后的各段有效工作时间的平均值。 5.平均无故障工作时间 MTBF；是指相邻两次故障之间的平均工作时间，也称为平均故障间隔。它仅适用 于可维修产品。同时也规定产品在总的使用阶段累计工作时间与故障次数的比值为 MTBF。其他如可靠度、有 效度、维修度、平均维修时间等也是衡量产品可靠性水平的一种标准，但是一般以可靠寿命失效率就足以说 明产品可靠性程度了。 1. 平