可靠性研究现状调查报告

可靠性研究现状调查报告摘要：对可靠性学科的发展历史，涉及领域，研究机构，专家会议，学术期刊，网站论坛，以及预测模型和方法进行了梳理和总结。关键词：可靠性预测可靠性学科发展的历史简介*小结1：各国发展历史。人们早期对“可靠性”这一概念仅仅从定性方面去理解，而没有数值量度。为了更好地表达可靠性的准确含义，不能只从定性方面来评价它，而应有定量的尺度来衡量它。在第二次世界大战后期，德国火箭专家R．Lusser首先提出用概率乘积法则，将系统的可靠度看成是其各子系统的可靠度乘积，从而算得V—Ⅱ型火箭诱导装置的可靠度为75％，首次定量地表达了产品的可靠性。只是从50年代初期开始，在可靠性的测定中更多地引进了统计方法和概率概念以后，定量的可靠性才得到广泛应用，可靠性问题才作为一门新的学科被系统地加以研究。美国对可靠性的研究始于第二次世界大战。当时雷达系统已发展很快而电子元件却屡出故障。因此，早期的可靠性研究，重点放在故障占大半的电子管方面。不仅重视其电气性能，而且重视其耐震、耐冲击等可靠性方面。美国对于机械可靠性的研究，开始于60年代初期，其发展与航天计划有关。当时在航天方面由于机械故障引起的事故多、损失大。于是美国宇航局(NASA)从1965年起开始进行机械可靠性研究，例如，用超载负荷进行机械产品的可靠性试验验证；在随机动载荷下研究机械结构和零件的可靠性；将预先给定的可靠度目标值直接落实到应力分布和强度分布都随时间变化的机械零件的设计中去，等等。日本是在1956年由美国引进可靠性技术。日本将可靠性技术推广应用到民用工业部门取得很大成功，大大地提高了其产品的可靠度，使其高可靠性产品，例如汽车、彩电、照相机、收录机、电冰箱等，畅销到全世界，带来巨大的经济效益。日本人曾预见到今后产品竞争的焦点在于可靠性。英国于1962年出版了《可靠性与微电子学》(ReliabilityAndMicroelectronics)杂志。法国国立通讯研究所也在这一年成立了“可靠性中心”，进行数据的收集与分析，并于1963年出版了《可靠性》杂志。前苏联在50年代就开始了对可靠性理论及应用的研究，1964年，当时的苏联及东欧各国在匈牙利召开了第一届可靠性学术会议。国际电子技术委员会(1EC)于1965年设立了可靠性技术委员会，1977年又改名为可靠性与可维修性技术委员会。它对可靠性方面的定义、用语、书写方法、可靠性管理、数据收集等方面，进行了国际间的协调工作。60年代以来，空间科学和宇航技术的发展提高了可靠性的研究水平，扩展了其研究范围。对可靠性的研究，已经由电子、航空、宇航、核能等尖端工业部门扩展到电机与电力系统、机械、动力、土木等一般产业部门，扩展到工业产品的各个领域。当今，提高产品的可靠性，已经成为提高产品质量的关键。今后只有那些高可靠性的产品及其企业，才能在竞争日益激烈的世界上幸存下来。不仅如此，国外还把对产品可靠性的研究工作提高到节约资源和能源的高度来认识。这不仅是因为高可靠性产品的使用期长，而且通过可靠性设计，可以有效地利用材料，减少加工工时，获得体积小、重量轻的产品。在我国，最早是由电子工业部门开始开展可靠性工作的，在60年代初进行了有关可靠性评估的开拓性工作。70年代初，航天部门首先提出了电子元器件必须经过严格筛选。70年代中期，由于中日海底电缆工程的需要，提出高可靠性元器件验证试验的研究，促进了我国可靠性数学的发展。从1984年开始，在国防科工委的统一领导下，结合中国国情并积极汲取国外的先进技术，组织制定了一系列关于可靠性的基础规定和标准。1985年10月国防科工委颁发的《航空技术装备寿命与可靠性工作暂行规定》，是我国航空工业的可靠性工程全面进入工程实践和系统发展阶段的一个标志。1987年5月，国务院、中央军委颁发《军工产品质量管理条例》明确了在产品研制中要运用可靠性技术；1987年12月和1988年3月先后颁发的国家军用标准GJB368—87《装备维修性通用规范》和GJB450—88《装备研制与生产的可靠性通用大纲》，可以说是目前我国军工产品可靠性技术具有代表性的基础标准。与此同时，各有关工业部门、军兵种越来越重视可靠性管理，加强可靠性信息数据和学术交流活动。全国军用电子设备可靠性数据交换网已经成立；全国性和专业系统性的各级可靠性学会相继成立，进一步促进了我国可靠性理论与工程研究的深入展开。*小结2：三个发展阶段。（1）初期发展阶段早期的可靠性研究，重点放在故障占大半的电子管方面。多用于军工产品。30～40年代，两次世界大战。特别二战期间，电子设备常失效。例：美国运到远东的航空电子设备60%不能使用（运输失效）；海军舰艇上电子设备70%失效，其中50%仓库中失效；雷达系统的电子元件问题。1939年，英国航空委员会《适航性统计学注释》，首次提出飞机故障率≤0.00001次/h，相当于一小时内飞机的可靠度Rs=0.99999，这是最早的飞机安全性和可靠性定量指标。二战末期，德火箭专家R·卢瑟（Lussen）把Ⅴ—Ⅱ火箭诱导装置作为串联系统，求得其可靠度为75%，这是首次定量计算复杂系统的可靠度问题。1942年，美国麻省理工学院，真空管的可靠性问题研究。（2）可靠性工程技术发展形成阶段50～60年代，大体上确定了可靠性研究的理论基础及研究方向。1952年，美国军事工业部门和有关部门成立AGREE（AdvisoryGrouponReliabilityofElectronicEquipment，国防部电子设备可靠性顾问团），研究电子产品的设计、制造、试验、储备、运输及使用。至60年代后期，美国约40%的大学设置了可靠性工程课程。日本，1958年成立可靠性研究委员会。1971年起每年召开一次可靠性与维修性学术会议。前苏联，1950年起，开始研究机器可靠性问题。这一阶段，可靠性研究工作从电子产品扩展到机械产品，从军工产品扩展到民用产品。（3）可靠性发展的国际化时代1965年国际电子技术委员会设立了可靠性技术委员会TC—56（1977年改名为可靠性与维修性技术委员会）。从70～80年代起，可靠性理论研究从数理基础发展到失效机理的研究；形成了可靠性试验方法及数据处理方法；重视机械系统的研究；重视维修性研究；建立了可靠性管理机构；颁布了一系列可靠性标准；…¯国内可靠性研究的发展和现状：第一个五年计划（1953年）以来，开始可靠性技术教育。60年代初，广州设立可靠性环境试验研究所（电子元件）。70年代后开始注重可靠性工作：（1）各行业相继成立可靠性学术组织；（2）大力开展可靠性方面的人才培训；（3）制定了一些可靠性标准；（4）抓产品的可靠性考核工作。可靠性工作具体有哪些，他们具体在做啥？1、消费电子可靠性：这大家都非常熟悉了，基本上的工作内容有预计，降额设计，可靠性试验，可靠性增长，环境试验等，现在也算最成熟，从业人员最多的吧2、半导体可靠性：这个现在国内的到不多，有的话也都只是重点放在失效分析这一块，其实半导体工艺是最关键的，但是国内硅晶片自己生产的很少，所以这方面特别的薄弱，在package这一块到还行，但是就内部晶片和package的内部连接的可靠性又不是特别好。就半导体可靠性来讲主要分三块了，晶片的可靠性，内部连接可靠性和封装可靠性。我比较喜欢做内部连接的，比较好玩，希望以后有机会可靠性做一做。3、大型产品可靠性（例如汽车整车和生产设备等）：这类产品特别大，系统特别复杂，有时候无法对整个系统进行可靠性试验，这时候只能够针对单个部件逐个进行，这就与我们现在的消费电子产品有所区别了，而这就会生出很多不一样的理念来，不过其它的大家都差不多就是了。4、军用产品可靠性：军用产品所要求的高可靠性是民用所不一样的，例如导弹等在发射和运行期间不能够出现任何问题，可靠性之高可想而知，为了应付各种挑战，这时候会应用最坏情况分析法，参数漂移法等手段来保证产品的可靠性，这些都是民用产品中很少用到的，不过在美国波音好像是采用了，毕竟飞机可是关乎很多人生命安全的产品呢，哈哈。另外一个和民用产品区别特别大的就是存储可靠性，民用产品不会存在放着一两年再拿出来用的问题，但是武器弹药就很正常，现在战争非常少，很多的武器弹药都是一存几年，但是等发生问题时要求产品的可靠性一样很高，这就出现了存储可靠性的课题，就我的印象好像只是军方在研究存储可靠性的技术。5、食品可靠性：食品也有可靠性吗，当然有了，否则会出人命的呢。食品主要关注食品安全，但是和可靠性息息相关就是了，这方面我到没怎么了解过，不过需要更多的化学知识，估计转行去做食品安全有比较高的门槛要求。不过有一个同样的东西就是可靠性试验，这食品一样要做哦，否则你拿到一个食品包装打开后发现都碎了肯定不要就是了，这和我们消费产品的可靠性试验就差不多了，呵呵。6、化妆品等可靠性：化妆品的过期也会出现问题哦，就算不对人产生伤害也不好吗，这时候就也要做化妆品的可靠性，和上面的食品差不多，需要非常专业的化学知识，我是肯定干不来了。另外要提的就是可靠性试验了，呵呵，这就不说啦。7、医疗器械可靠性（包括药品）：又是人命关天的事情，安全始终和可靠性联系在一起。现在国内的企业知道可靠性的超级少，而做可靠性的更少，很多的医疗事故就是因为可靠性而产生的，这方面没有接触过，所以也不太清楚就是了。9、原材料可靠性（例如塑料原料等）：原材料的可靠性和产品可靠性是有很大区别的，主要就是在于原材料的特性参数决定，这样一来原材料的可靠性就需要根据产品的特性来制定，而不像消费电子产品有很多大家共通性的东西了，这方面我建议大家多和原材料供应商沟通，你们会了解到很多关于原材料特性的东西，而这些对你开展产品可靠性工作是绝对有帮助的。10、电网可靠性：电网的可靠性很多需要马科夫模型来建立，现在的国家电网对这方面也很关注，每年都会通报电网的可靠性，就是我了解不多，有谁比较了解的可以补充一下。11、网络可靠性：对于网络来讲现在是生活的一部分了，所以可靠性要求是5个9的等级，这方面用到很多可靠性设计的知识，冗余在这里应用非常的广泛。不过现在只是在通信企业中应用了，大家看看老牌的通信企业就是了，他们对这些方法都非常的熟悉，例如Nokia，Simens，Moto，NorthTelecom，Lucent，Cisco，Juniper，Huawei，ZTE等。可靠性工程的应用范围很广，做的比较好的还有：1）建筑工程的可靠性工程，楼房和其他建筑的，如桥梁、隧道的寿命分析2）核电系统、水电站的可靠性分析3）导弹及卫星系统可靠性的应用领域还有：1）供水系统的可靠性2）电梯系统的可靠性3）药品的可靠性4）社会公共安全系统的可靠性5）运输系统的可靠性6）管理决策系统的可靠性研究机构CALCEElectronicProductsandSystemsCenter,UnivercityofMaryland美国马里兰大学CALCE电子产品与系统中心(ComputerAidedLifeCycleEngineeringCenter,计算机辅助寿命周期工程中心)座落在美国华盛顿特区郊外的马里兰大学，始建于1859年，是一所历史悠久的著名综合性高等学府。该校的工程学院在全美工程院校中排名第十六位。其中建立于1986年的CALCE(计算机辅助产品寿命周期工程)电子产品及系统研究中心是工程学院中最大的研究机构之一。曾用名：计算机辅助生命周期工程(cALCE)电子封装研究中心。年预算400万美元。它有6名研究人员，5名技术人员，5名访问学者，7名管理人员，11名教职员。研究领域：设计，制造，试验集成可靠的、成本效益好的电子产品封装系统；关连系统的可靠性，设计和实质上的合格，加速合格和质量保证；生命周期成本分析和废弃战略。北京航空航天大学可靠性工程研究所北航工程系统工程系、可靠性工程研究所创建于1985年。多年来，系、所根据可靠性系统工程学科具有较强的交叉性、综合性和实践性特点，面向国民经济主战场,为推进可靠性系统工程在我国的发展与应用做出了重要贡献。系、所拥有可靠性系统工程领域国内一流的师资力量和教学科研条件，全系教工98人，其中