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Introduction任武越中钞长城金融设备控股有限公司技术部可靠性条件时间功能规定的故障机理物理、化学、生物等过程故障产品不能执行规定功能的状态故障模式表现形式序号故障模式序号故障模式序号故障模式1结构故障12超出允差下限23滞后运行2捆结或卡死13意外运行24错误输入(过大)3振动14间歇性工作25错误输入(过小)4不能保持正常位置15漂移性工作26错误输出(过大)5打不开16错误只是27错误输出(过小)6关不上17流动不畅28无输入7误开18错误动作29无输出8误关19不能关机30(电)短路9内部漏泄20不能开机31(电)开路10外部漏泄21不能切换32(电)漏泄11超出允差上限22提前运行33其他故障常见故障模式故障浴盆曲线偶然故障耗损故障早期故障使用寿命规定的故障率λ(t)t断路故障机理故障模式不执行动作无输出故障与约定层次约定层次的划分有利于故障分析系统单元部件振动故障与约定层次约定层次的划分有利于故障分析手脚冰冷,头晕发热，气虚血弱，蹲下站起来头晕失血过多，贫血怕冷，生病，产后失调脉象缓静，血不养汗，舌头发白，血不养肝天南星五钱，百合一钱半，土丑星麻两钱，史君子八分，夏枯草一两，冬花做药引，文武火反复互煎寿命周期可靠性论证研制使用退役可靠性贯穿于产品的全寿命周期运输费用运行费用训练费用备件费用技术数据费用退役费用维护费用生产费用研制费用方案定义工程研制生产部署退役使用保障可靠性分类基本可靠性任务可靠性例如完成一项任务支付更多工资、管理更加复杂、容易产生矛盾任务可靠性￥M集思广益、进度加快、允许多人休假基本可靠性运营成本低、轻型结构更灵活、易沟通交流任务紧张、进度易推迟、孤军奋战、从此假日是路人越简单的产品可靠性越高可靠性参数可靠度R平均故障间隔时间TMTTF失效率λ故障率f设计流程提出指标①R(t=5h)=0.99983MTTF=8h设计流程可靠性建模②设计流程可靠性分配③总体所研制单位供应商可靠性分配③为什么产品工作时间很短，如1天，但设计时，要求零部件工作时间达到几个月甚至几年？可靠性分配③木桶原理0.5h导弹MTBF10000相同串联元器件?每个元器件的MTBF𝑇𝑠=11𝑇1+1𝑇2+1𝑇3+1𝑇4+⋯+1𝑇𝑛=𝑇𝑛=0.5𝑇=𝑛𝑇𝑠=10000×0.5=5000ℎ≈7𝑚保证在0.5h内发生故障是小概率事件指定工作要求④设计流程降额设计冗余设计热设计FMECA环境筛选有限元分析245V可靠性试验⑤设计流程环境应力筛选可靠性研制试验可靠性增长试验可靠性验证试验寿命试验加速试验可靠性设计冗余设计Rs1=R=0.5Rs2=1-(1-R)2=0.7550%n=1n=2n=4Rt可靠性设计FMECA代码产品标志功能故障模式故障原因任务阶段故障影响严酷度类别危害性分析故障检测方法补偿措施R局部影响高一层次影响最终影响αβλ/ht/hCmCr1R1一级运放反馈电阻开路器件内部缺陷开焊使用开路无输出无信号输出IV0.91919.18E-10602405.08E-055.53E-05万用表测量详见正文0.9999447012R1一级运放反馈电阻参数漂移+50%器件内部缺陷，温度影响使用参数漂移输出电压降低信号达不到输出要求IV0.05619.18E-10602403.10E-060.9999447013R1一级运放反馈电阻参数漂移-50%器件内部缺陷，温度影响使用参数漂移输出电压容易过饱信号持续输出IV0.02519.18E-10602401.38E-060.999944701可靠性设计FTA无信号输出一级运放单元故障二级运放单元故障三级运放单元故障R1开路R4开路R7开路C1开路或参数漂移C2短路C3开路或参数漂移C4短路D1开路AD故障AD输出电压钳位在负电压输出电压钳位在负电压输出电压钳位在正电压输出电源正电压输出电源负电压AD故障输出电压钳位在负电压输出带波动的电源负电压可靠性设计热设计温度分布云图空气流动可靠性设计有限元受力运动薄弱环节可靠性仿真在已知条件下，对系统可靠性模型特征的描述手段简单自动化成本低仿真结果依赖于已知条件数学模型的精确度概率论最优化排队论……可靠性仿真案例概率论国家电网计算MTBF理论：相变理论工具：蒙特卡洛仿真假设：节点的故障分布函数链路的故障分布函数百万级以上节点数量无法整网建模无法进行实验可靠性仿真案例最优化、排队论小学应用题技术部发现厂里的10台小张挑残机存在飞钞现象，需要派攻城狮现场维修，每一名攻城狮能够维修2台，问技术部需要派出几名攻城狮？（本题5分）10÷2=5（人）答：技术部需要派出5名攻城狮。解：可靠性仿真案例最优化、排队论实际应用题技术部发现厂里的10台小张挑残机存在飞钞现象，需要派攻城狮现场维修。每次出现飞钞的间隔时间服从泊松分布，每一名攻城狮解决飞钞故障的时间服从指数分布。维修时间与厂里损失呈正比，超过一定时间修不好厂里会向公司告状。厂里节假日不上班，只能工作日维修。此外，外派攻城狮享受额外的补助。问技术部需要派出几名攻城狮才能到达双方成本最低，维修时间最短，皆大欢喜的局面？（本题5分）①确定排队论模型②构造约束条件③迭代求解，找到最值可靠性试验振动台环境应力筛选非破坏性试验，消除早期故障涂层、材料或线头上的各种微观裂纹扩大粘接不好的接头松弛螺钉连接或铆接不当的接头松弛质量差的钎焊接触电阻加大或开路粒子污染密封失效电缆磨损集成电路片离开插座脆性绝缘材料出现裂纹……可靠性试验可靠性增长摸底试验①电子产品②重要度高的关键产品③大量采用新技术、材料、工艺，技术跨度大、含量高，无继承性的新产品研制初期样品新来的人环境筛选，剔除早期故障面试，剔除歪瓜裂枣研制初期正式入职前确定试验时间（200h）确定试用期（6个月）模拟实际的工作条件接触实际的工作任务找出失效机理，确定可靠度工作总结，开转正会可靠性摸底招聘TE对象状态时机时间剖面故障处理可靠性试验可靠性强化试验（可靠性加速试验）需要连续工作10小时连续工作24小时会over增加应力（时间）饥饿困两眼冒星女员工倒下思维停滞……男员工倒下叫外卖两包咖啡洗脸多用男员工吃脑残片放弃吧1012可靠性试验可靠性验证试验0θθ01L(θ)两类风险：拒收好的——生产方受损接受坏的——使用方受损0故障数试验时间根据产品的寿命分布，得到判别线①②①②只需少量样本，即可对整体进行评价可靠性数据分析可靠性基于概率论，而概率论离不开数据统计强调具体某个产品的具体指标，将消耗极大的人力物力悲观主义宏观上把握批次产品的指标特性，利于抓住主要矛盾50±2mm产品质量异常99.73%现代质量管理控制图-0.20.2正常：随机分布，过程稳定-0.20.2异常：偏向一侧-0.20.2异常：趋势明显现代质量管理田口方法如何冲调奶粉，使婴儿吸收率（体重）最高？MENGNIU伊利三元品牌水量奶粉量温度常规34=81种实验方案正交表设计L27(3**4)=27种实验方案节约实验成本维修性Maintainability在设计中考虑维修过程，使安装和更换时能够降低维修工时和难度，使维修人员更加容易的接近维修部位。可靠性维修性保障性安全性测试性易用性其他质量特性保障性Supportability能够及时有效的提供关于产品一切的后勤保障单元，如技术资料、人力物力、产品备件，以及这些保障单元的可靠性要求。测试性Testability良好的测试接口能够准确快速的进行故障定位，降低排查故障难度，缩短维修时间。易用性Usability提高用户操作的准确率，降低误操作；提高操作速度，降低思考时间；具有良好的用户体验是易用性的核心。这里的用户包括所有与产品有接触的人员，如安装工人、使用人员、维保人员等。安全性Safety产品故障、人员差错和环境因素是造成安全事故的主要因素。安全性设计时从产品设计上降低严重危害性故障的发生，屏蔽故障作用到人的传播路径，以及通过停转、隔离、警告等措施保护使用人员。RELIABILITYSession1-IntroductionRenWuyueCaseReliabilityDesignSession3RenWuyueDE.TECHNOLOGYCBPM-GREATWALLFINANCIALEQUIPMENTHOLDONGCO.,LTD5000×201,0000×36518,250050010.52.72.9×106ABSTIPMTBFMeanTimeBetweenFailures平均故障间隔时间4h345BROKEN++3==AdvertisementWarrantyMoreMTBRMoreBenefitRequirementCompetitiveness0.512.72.9×106ABSWait！实践出真知““0.511.522.5×106ABCycleDeadSurvivedP(survival)Reliability15490841190.950.9520539801180.9473680.922612001170.9444440.8522903131160.9411760.824366091150.93750.7524852711140.9333330.7……00.20.40.60.810123×106CycleReliabilityAMTBF10.52.39×1062.40ABS2.72.9ABAnnualVolume18,2500Buttons1,0000Perbuttoncost10.5Total105FailureProbability0.00476.7242Expectedfailures4.796724.29Costperrepair250Total1198168,107310,1198173,1073×10417HolyCrap！秦祥林返回2月30日下午16:36如果上天再给我一次选择的机会，我会对她说……爱过我选AIFweweretheprovider…ABLUCKY!S**T!CycleIIIIIIIIIIIIIIIIIIIFailureModeReliability10onlyIIIII&IIIBAIIIIIIIIIIIIIIIIIIIFailureModeITERMINATED!!!redesignreduceSOreliabilitycansavemoremoneyThankYou