可靠性设计、分析、试验技术可靠性工程师培训.ppt

(4)可靠寿命 可靠度为给定值R时的工作寿命。例如轴承常采用可靠度为0.9时的寿命作为可靠性度量参数(额定寿命)。 可靠寿命一般通过统计试验确定，其观测值是能完成规定功能的产品的比例恰好等于给定可靠度时所对应的时间。 例如，对100个产品进行寿命试验，指定可靠度R=0.9，若当第10个产品发生失效时的时间为250小时，则可靠度为0.9的可靠寿命约为250小时。 5、机械可靠性设计分析主要步骤主要分为九步 (1)明确可靠性要求 包括定性和定量的要求，如可靠度、寿命、平均故障间隔里程等。定性定量要求的提出必须根据机械产品的使用要求，包括寿命剖面、任务剖面、故障判别准则等。 (2)调查分析与所要设计的相似产品的使用情况 如常见故障模式、故障发生频率、故障发生的原因、成功的设计经验和失败的教训，制定可靠性设计准则。 (3)可靠性分配 产品的可靠性是依赖于产品的各组成单元，因此必须把产品整机的可靠性要求按一定的规则合理地依次分配到部件和零件。 (4) 进行FMEA和FTA分析 发现影响产品可靠性的薄弱环节，确定关键件、重要件。 (5) 一般零件的可靠性设计 可以借鉴以往的设计经验，用常规设计方法进行设计。 (6)关重件的可靠性设计 除借鉴经验进行定性设计之外，应开展可靠性定量设计。采用定量设计必须明确给定设计工况和可靠性要求，然后利用概率设计法进行可靠性定量设计分析。 (7)可靠性分析评价 通过分析与计算，估计所设计零部件的可靠性，并与分配的可靠性要求进行分析比较，如达到规定的要求，则设计结束，如未能达到规定的要求则须重新设计。 (8)设计评审 为了保证设计与分析结果的正确性，应组织同行专家进行认真的设计评审，对发现的设计缺陷进行改进设计。 (9)可靠性增长 设计完成的图纸，应严格按规定要求进行制造，制造出的产品必须进行充分的试验，以便进一步暴露设计缺陷，并采取措施加以改进。 十二、软件可靠性 1.软件可靠性定义 软件可靠性定义：在规定条件下，在规定的 时间内软件不引起系统失效的概率。该概率 是系统输入和系统使用的函数，也是软件中 存在的缺陷的函数。系统输入将确定是否会 遇到已存在的缺陷（如果有缺陷存在的话）。 规定的条件是指： ①软件运行的软、硬件环境：软件环境包括运行的操作系统、应用程序、编译系统、数据库系统等；硬件环境包括计算机的CPU、 CACHE、MEMORY、I/O等； ②软件操作剖面：通常是指软件运行的输入空间及其概率分布。 软件的输入空间是指软件所有可能的输入值构成的空间。按照欧空局标准的定义，软件的操作剖面是指“对系统使用条件的定义。即系统的输入值用其按时间的分布或按它们在可能输入范围内的出现概率的分布来定义”。 规定的时间一般可分为执行时间、日历时间和时钟时间。执行时间(execution time)是指执行一个程序所用的实际时间或中央处理器时间；或者是程序处于执行过程中的一段时间。日历时间(calendar time)指的是编年时间，包括计算机可能未运行的时间。时钟时间(clock time)是指从程序执行开始到程序执行完毕所经过的钟表时间，该时间包括了其他程序运行的时间。大多数的软件可靠性模型是针对执行时间建立的，因为真正激励软件发生失效的是CPU时间。 规定功能是指“为提供给定的服务，产品所必须具备的功能”。 2.软件可靠性相关的基本概念 2.1.软件可靠性方面的基本术语和概念 (1) 软件中的失误、缺陷、故障和失效 软件可靠性文献中常用失误、缺陷、故障和 失效来描述故障的因果关系。软件作为一个 整体，其故障的因果关系见图1。 开发人员产生 在开发过程中 存在 在产品中 用户经历的 在运行时 失误 缺陷 失效 产品有 故障 在一定环境中 图 1 软件故障的因果关系 失误(mistake)：可能产生非希望结果的人的行为。 缺陷（defect）：代码中引起一个或一个以上故障 或失效的错误的编码，软件缺陷是程序固有的。 故障(fault)：在软件执行过程中，缺陷在一定条件下导致软件出现的错误状态，这种错误的状态如果未被屏蔽，则会发生软件失效。 失效(failure)：程序操作背离了程序需求 (2) 从系统的不同层次看软件缺陷、故障与失效   (3) 软件失效的原因 内在原因都是在软件开发过程中形成且未被排除的潜在缺陷，如有缺陷的、遗漏的或多余的指令或指令集，这些缺陷的来源可能是软件开发者的失误，也可能是恶意逻辑 外在原因都是软件外部给软件提供的各种非期望的条件，一种是