现代质量管理学第4版 韩福荣第八章 可靠性工程基础.ppt

3.评分分配法 （1）评分因素 评分分配法通常考虑的因素有：复杂程度、技术水平、工作时间和环境条件等。在工程实际中可以根据产品的特点增加或减少评分因素。 （2）评分原则 下面以产品故障率为分配参数说明评分原则。各种因素评分值范围为1分到10分，评分越高说明对产品的可靠性产生越恶劣的影响。 ① 复杂程度。 ② 技术水平。 ③ 工作时间。 ④ 环境条件。 8-* （3）基于评分法的可靠性分配 设产品的可靠性指标为 ，分配给每个单元的故障率 为： 式中： 为单元数； 为第 i个单元的评分系数。 式中， 为第 个单元的评分数， 为产品的评分数，有 其中， 为第 i个单元，第 j个因素的评分数； j=1为复杂程度； j=2为技术水平；j=3 为工作时间； j=4为环境条件。 其中： 为单元数。 8-* 4.余度系统的比例组合法可靠性分配 根据比例组合法的基本原则，即新产品各组成单元故障率的分配值 与老产品相似单元的故障率 之比值相等，即 由于产品各组成单元的寿命服从指数分布，所以 因此，求解满足下式的 K值 各单元故障率的分配值 为 8-* 5.有约束条件的可靠性分配方法 不考虑约束条件的可靠性分配方法计算起来简单，但是往往与实际情况差别较大。在设计一个系统时，需要考虑许多约束条件，如费用、重量、体积、功率等限制条件下，使所设计的系统的可靠性达到最大，或者要求系统可靠度大于某个限制值，使系统的其它参数(如费用)最优化。 在约束条件下分配可靠度指标的必要条件是用一些数据或公式将约束变量与可靠性指标联系起来。常用的有拉格朗日乘子法和动态规划法等。 8-* 8-* 8.7 可靠性分析 故障模式影响及危害性分析（FMEA） 故障树分析（FTA） 8-* failure mode and effect analysis，FMEA 在设计过程中，通过对产品各组成单元潜在的各种故障模式及其对产品功能的影响进行分析，提出可能采取的预防改进措施，以提高产品可靠性的一种设计方法。 用途： ⑴ 发现设计、生产中的薄弱环节，有助于设计人员有针对性地采取改进措施； ⑵ 协助确定可靠性关键件和重要件，它们是改进设计、可靠性增长、生产质量控制的主要对象； ⑶ 为产品的检验程序、故障测试点的设置、维修分析、保障分析提供信息。 一、故障模式影响及危害性分析（FMEA） 8-* 产品故障的一种表现形式。 如断裂、接触不良、泄漏、腐蚀等。 故障模式 每种故障模式对产品使用、功能或状态所导致的后果。 ① 局部影响是指该故障模式对当前所分析层次产品的影响； ② 高一层次影响是指对当前所分析层次高一层的产品的影响； ③ 最终影响是指对最高层次产品的影响。 故障影响 严重度 某故障模式所产生后果的严重程度。 Ⅰ类—灾难的；Ⅱ类—致命的； Ⅲ类—临界的；Ⅳ类—轻度的 8-* FMEA分析表 工作程序：FMEA是从基本单元的故障模式和产品的功能结构,确定单元故障与系统(产品)状态之间的关系。这是一种从“下”至“上”的分析方法,重点考虑构成系统的每一个单元出现故障对系统(产品)的影响,以列表的方式进行。 8-* ⑴ 列出产品（系统）中各部件的名称编号； ⑵ 假设并列出可能发生的所有失效模式； ⑶ 说明各失效模式对整个系统的影响； ⑷ 指出失效的危害程度； ⑸ 提出防止失效的纠正方法和补救措施。 FMEA的工作程序 8-* 假如高压锅是由锅体、锅盖、手柄、密封圈、排气管及降压发阀等部件组成，这些部件的故障模式及其后果影响和危害程度如下表。 8-* 1. FTA的基本概念及主要用途 fault tree analysis，FTA 故障树分析(Fault Tree Analysis,FTA)是通过对可能造成产品故障的硬件、软件、环境及人为因素进行分析,画出故障树,从而确定产品故障原因的各种可能组合方式和(或)其发生概率的一种分析技术。 其目的是帮助判明潜在的故障或计算产品发生故障的概率,以便采取相应的改进设计措施,也可用于指导故障诊断、改进运行和维修方案。 FTA可用于故障的定性分析和定量分析。 二、故障（失效）树分析（FTA） 8-* ⑴ 从安全性的角度出发，比较各种设计方案；或评估某种设计方案是否满足了安全性要求； ⑵ 对大型复杂系统，通过FTA可能发现由几个非致命故障事件的组合导致的意外致命事件； ⑶ 为制定使用、试验及维修程序提供依据； ⑷ 对于不曾参与系统设计的管理和使用维修人员来说，故障树为其提供了一个形象的管理、使用维修的指南或查找故障的线索表。