可靠性基础课程之二 by ASQ

可靠性基础知识

质量人员必读-------可靠性基础知识 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；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 内发生失效的概率。

第五章 可靠性基础知识(3)可靠性实验

第三节可靠性试验 第三节可靠性试验 学习目标要求： 1、掌握筛选与环境应力筛选 2、了解可靠增长试验和加速寿命试验 3、熟悉可靠性测定试验 4、了解可靠性鉴定试验 可靠性试验是对产品的可靠性进行调查、分析和评价的一种手段。目的是通过对产品的可靠性试验发现产品设计、元器件、零部件、原材料和工艺方面的缺陷，以便采取有效的纠正措施，使产品可靠性增长。 可靠性试验可以是实验室的试验，也可以是现场试验。 实验室试验是在规定的受控条件下的试验。它可以模拟现场条件，也可以不模拟现场条件。 可靠性试验一般可分为工程试验和统计试验。 工程试验包括环境应力筛选试验和可靠性增长试验；统计试验包括可靠性鉴定试验、可靠性测定试验和可靠性验收试验。 典型考题： 典型考题： 多选题 61．电子产品环境应力筛选最有效的环境应力是( )。 a．正弦振动 b．随机振动 c．温度循环 d．高温老化 e．冲击振动 62．在定时截尾的可靠性鉴定试验中，决定试验方案的参数有( )。 a．生产方风险α b．使用方风险β c．产品合格品率 d．鉴别比d e．产品研制的风险 一、环境应力筛选试验 一、环境应力筛选试验（ess, environment stress screening） 环境应力筛选(environmentstress screen, ess)是一种工艺手段，是通过向电子产品施加合理的环境应力和电应力，将其内部的潜在缺陷加速变成故障，并通过检验发现和排除故障的过程。环境应力筛选试验是通过在产品上施加一定的环境应力，以剔除由不良元器件、零部件或工艺缺陷引起的产品早期故障的一种工序或方法。对电子产品施加的环境应力最有效的是随机振动和温度循环应

可靠性工程基本理论实用版

YF-ED-J3913 可按资料类型定义编号 可靠性工程基本理论实用 版 Management Of Personal, Equipment And Product Safety In Daily Work, So The Labor Process Can Be Carried Out Under Material Conditions And Work Order That Meet Safety Requirements. （示范文稿） 二零XX年XX月XX日

可靠性工程基本理论实用版 提示：该安全管理文档适合使用于日常工作中人身安全、设备和产品安全，以及交通运输安全等方面的管理，使劳动过程在符合安全要求的物质条件和工作秩序下进行，防止伤亡事故、设备事故及各种灾害的发生。下载后可以对文件进行定制修改，请根据实际需要调整使用。 1 可靠性（Reliability） 可靠性理论是从电子技术领域发展起来， 近年发展到机械技术及现代工程管理领域，成 为一门新兴的边缘学科。可靠性与安全性有密 切的关系，是系统的两大主要特性，它的很多 理论已应用于安全管理。 可靠性的理论基础是概率论和数理统计， 其任务是研究系统或产品的可靠程度，提高质 量和经济效益，提高生产的安全性。

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功能的能力。 产品可以是一个零件也可以是一个系统。规定的条件包括使用条件、应力条件、环境条件和贮存条件。可靠性与时间也有密切联系，随时间的延续，产品的可靠程度就会下降。 可靠性技术及其概念与系统工程、安全工程、质量管理、价值工程学、工程心理学、环境工程等都有十分密切的关系。所以，可靠性工程学是一门综合性较强的工作技术。 2 可靠度（Reliablity）

可靠性理论基础知识

可靠性理论基础知识 1.可靠性定义 我国军用标准GIB 451A-2005《可靠性维修性保障性术语》中，可靠性定义 为：产品在规定的条件下，规定的时间内，完成规定功能的能力。 “规定条件”包括使用时的环境条件和工作条件。 “规定时间”是指产品规定了的任务时间。 “规定功能”是指产品规定了的必须具备的功能及其技术指标。 可靠性的评价可以使用概率指标或时间指标，这些指标有：可靠度、失效率、平均无故障工作时间、平均失效前时间、有效度等。典型的失效率曲线是浴盆曲线，其分为三个阶段：早期失效期、偶然失效期、耗损失效期。早期失效期的失效率为递减形式，即新产品失效率很高，但经过磨合期，失效率会迅速下降。偶然失效期的失效率为一个平稳值，意味着产品进入了一个稳定的使用期。耗损失效期的失效率为递增形式，即产品进入老年期，失效率呈递增状态，产品需要更新。 1.1可靠性参数 1、失效概率密度和失效分布函数 失效分布函数就是寿命的分布函数，也称为不可靠度，记为)(t F 。它 是产品或系统在规定的条件下和规定的时间内失效的概率，通常表示为 )()(t T P t F ≤= 失效概率密度是累积失效概率对时间t 的倒数，记为f(t)。它是产品在 包含t 的单位时间内发生失效的概率，可表示为)() ()('t F dt t dF t f ==。 2、可靠度 可靠度是指产品或系统在规定的条件下，规定的时间内，完成规定功能的概率。可靠度是时间的函数，可靠度是可靠性的定量指标。可靠度是时间的函数，记为 )(t R 。通常表示为?∞ =-=>=t dt t f t F t T P t R )()(1)()( 式中t 为规定的时间，T 表示产品寿命。 3、失效率 已工作到时刻t 的产品，在时刻t 后单位时间内发生失效的概率成为该产品时刻 t 的失效率函数，简称失效率，记为)(t λ。) (1) ()()()()()(''t F t F t R t F t R t f t -===λ。 4、不可修复的产品的平均寿命是指产品失效前的平均工作时间，记为MTTF （Mean Time To Failure)。?∞ =0)(dt t R MTTF 。 5、平均故障间隔时间（MTBF ）

841 概率统计与可靠性工程基础考试大纲(2015版)

概率统计与可靠性工程基础考试大纲（2015版） 试题编号：841 试题的主要内容是针对可靠性工程应用中的分析和计算问题，主要包括质 量、可靠性和寿命的计算方法。 1、考生要掌握抽样概率（包括放回与不放回两种抽样方式）的计算；要掌握 条件概率、全概率和贝叶斯公式的计算及应用。 2、考生必须掌握下列离散分布的概率分布与数字特征：0-1分布、二项分布、 泊松分布、超几何分布。 3、考生必须掌握下列连续分布的分布密度函数、分布函数（又称不可靠度函 数）、可靠度函数及其数字特征：均匀分布、指数分布、威布尔分布、正态分布。指数分布与威布尔分布的分布函数和可靠度函数以及数字特征与分布 参数的关系要追掌握。 4、Γ分布不必掌握，但是Γ函数的计算方法要熟悉，因为威布尔分布的数学 期望和方差表达式中有Γ函数。 5、有关分布的计算，主要是概率、可靠度等，尽量从分布函数和数字特征的 定义和性质出发求解。考生不必钻研复杂的计算。 6、关于随机变量函数的分布，主要是线性函数（包括和函数与差函数）以及 二次函数。其它的复杂函数考生不必掌握。 7、考生要掌握契比雪夫不等式和中心极限定理的工程应用，尤其是中心极限 定理的灵活应用。 8、概率统计中有关统计量的分布，如正态总体样本的线性函数的分布、分 布、分布、分布，不要求掌握其分布的数学形式，但要掌握其性质与应 用。 9、参数的点估计，考生应掌握极大似然估计和矩估计方法，包括连续型和离 散型分布参数估计量的推导。

10、参数的区间估计，考生要掌握正态分布、指数分布参数的置信区间估计方 法，包括单侧置信上、下限，并注意单侧置信限与双侧置信区间的估计在计算上的差别。考生应参考相关书籍，加以补充。 11、考生应熟练掌握可靠度、故障率等可靠性基本概念与常用的可靠性指标， 并熟悉不同可靠性参数之间的联系，如故障率与可靠度及故障密度间的关系。熟练掌握指数分布的故障率、MTBF、可靠度函数和概率密度函数的计 算。 12、对于典型的可靠性模型，如串联模型、并联模型、表决系统和桥联系统等， 能够在已知组成系统部件可靠度的前提下，计算系统的可靠度；特别地，对于指数分布，在已知部件失效率的前提下，计算系统的失效率或故障间隔时间等可靠性参数。考生应具备将实际问题转化为可靠性问题并加以解决的基 本能力。 13、建议考生参考北京航空航天大学出版社2012年2月出版的《概率统计及 随机过程》（张福渊等编著，第2版），国防工业出版社2011年4月出版的《可靠性设计与分析》（曾声奎主编，第1版），北京航空航天大学出版社2009年6月出版的《可靠性数据分析教程》（赵宇等编著）。

《可靠性工程基础》教学大纲

《可靠性工程基础》教学大纲 课程编号：S5080530 课程名称：可靠性工程基础 课程英文名称：FUNDAMENTALS OF RELIABILITY ENGINEERING 总学时：16 讲课学时：16 实验学时：0 上机学时：0 学分：1 开课单位：机电工程学院机械制造及自动化系 授课对象：机电工程学院机械设计制造及其自动化专业、其它相关专业先修课程：概率论与数理统计机械设计测试技术与仪器 开课时间：第八学期 教材与主要参考书： 刘品主编.《可靠性工程基础》修订版.中国计量出版社2002年6月 钟毓宁等编.《机电产品可靠性应用》.中国计量出版社1999年5月一、课程的教学目的 随着科学技术的发展，产品的结构和功能日趋复杂化和多样化，致使对产品质量的要求逐渐从与时间无关的性能参数发展到与时间有关的可靠性指标，即要求产品在规定的条件下和规定的时间内，具有完成规定功能的能力。人们愈来愈认识到可靠性是保证产品质量的关键。尤其是我国加入WTO以后,机电产品将面临严峻的挑战，推行可靠性技术迫在眉睫。 可靠性工程基础课程是为机械设计制造及其自动化专业本科生开设的一门专业选修课，通过先修课程中所学知识的综合运用和新知识的获取，使学生拓宽和加深对产品质量的全面认识，开阔视野，提高能力，以适应科学技术发展的要求。 通过本课程的教学，使学生掌握可靠性的基本概念、原理和计算方法等方面的基本知识，同时结合工程实际，使学生体会和掌握可靠性基

本理论和分析解决工程实际问题的基本方法，并让学生初步了解可靠性试验的类型、试验方案设计的基本方法以及可靠性管理的基本知识，为可靠性工程理论的进一步研究和实际应用打下基础。 二、教学内容及基本要求 本课程主要讲授可靠性的基本概念、原理、计算方法及实际应用等内容。 （一）本课程的主要章节 第一章可靠性概论（1学时） 可靠性基本概念，可靠性主要特征量及常用失效分布类型。 第二章系统可靠性模型（2学时） 可靠性框图的建立，串联系统，并联系统，混联系统，n中取k表决系统，贮备系统的可靠性模型，一般网络的可靠性模型。 第三章可靠性预计和分配（2学时） 可靠性预计概述，元器件失效率预计和系统可靠性预计的方法、可靠性分配。 第四章失效模式、后果与严重度分析（FMECA）（1学时） 失效模式与后果分析，失效严重度分析。 第五章故障树分析（FTA）（2学时） 建立故障树，故障树的定性和定量分析。 第六章电子系统可靠性设计（2学时） 电子元件的选用与控制，电路与系统的可靠性设计，电子设备的热设计，参数优化设计。 第七章机械结构可靠性设计（2学时） 应力与强度的分布，安全系数与可靠性，可靠性设计计算，疲劳强度可靠性设计。 第八章可靠性试验（1学时） 可靠性筛选和电子元器件老炼，环境适应和寿命试验等。

工程可靠性教程-课后题-第三章答案

3.1 （2010过程装备控制工程模块1班 陈梦媛 提交） 试比较图E3.1中两种2n 个单元构成的并-串联和串-并联系统的可靠度大小，假设各单元的失效相互独立。 (a) (b) 图E3.1 (a) 分系统冗余 (b) 单元冗余 答： 设每个单元的可靠度为R 。 则(a)的可靠度为)2(2)21(1)1(1222n n n n n n n a R R R R R R R R -=-=+--=--= (b)的可靠度为() [ ][]n n n n n b R R R R R R R R )2() 2()21(11122 2-=-=+--=--= ∵ ] 2)(2[] 2)() (2)(2 )(2 2[)]2()2[(1 12 2 21 1n n n n n n n n n n n n n n n n n n a b R R R R R R C R C R C R R R R R R +--+≥+--+-+???+-+-+=---=----- 由上式可知，0＞a b R R - ∴(b)的可靠度大于(a). 更一般的情况（摘自 王文义等. 串-并联和并-串联系统寿命比较. 石家庄铁道学院学报. 1997(10)1:65-68）： 假设部件X i 的寿命为L i ，系统a 、b 的寿命分别为S 1和S 2，则有串联及并联系统性质可知： S 1=max(minL i ) 1≤i≤n S 2=min(maxL i ) 1≤i≤n 对于任意i=1,2，……n ， 因为maxL i ≧L i 所以maxL i ≧minL i 1≤i≤n 即maxL i ≧max(minL i ) 1≤i≤n

可靠性基础知识

2. 可靠性物理基本知识和基本概念 2.1 可靠性的基本理论知识 2.1.1 可靠性的概念 可靠性的概念，可以说，自古以来从人类开始使用工具起就已经存在。然而可靠性理论作为一门独立的学科出现却是近几十年的事。可靠性归根结底研究的还是产品的可靠性，而通常所说的“可靠性”指的是“可信赖的”或“可信任的”。一台仪器设备，当人们要求它工作时，它就能工作，则说它是可靠的；而当人们要求它工作时，它有时工作，有时不工作，则称它是不可靠的。 最早的可靠性定义由美国AGREE在1957年的报告中提出，1966年美国的MIL－STD－721B又较正规地给出了传统的或经典的可靠性定义：“产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力”。它为世界各国的标准所引证，我国的GB318－82给出的可靠性定义也与此相同。 [3]赵海波。这里的产品是泛指的，它可以是一个复杂的系统，也可以是一个零件。 出厂检验合格的产品，在使用寿命期内保持其产品质量指标的数值而不致失效，这就是可靠性问题。因此，可靠性也是产品的一个质量指标，而且是与时间有关的参量。只有在引进了可靠性指标后，才能和其它质量指标一起，对产品质量作全面的评定。所谓产品是指作为单独研究和分别试验对象的任何元件、设备或系统，可以是零件也可以是由它们装配而成的机器，或由许多机器组成的机组和成套设备，甚至还把人的作用也包括在内。在具体使用“产品”这一词时，其确切含义应加以说明。例如汽车板簧、汽车发动机、汽车整车等。 从定义可以看出，产品的可靠性是与“规定的条件”分不开的。这里所讲的规定条件包括产品使用时的应力条件(温度、压力、振动、冲击等载荷条件)、环境条件(地域、气候、介质等)和贮存条件等。规定的条件不同，产品的可靠性是不同的。 产品的可靠性又与“规定的时间”密切相关。一般说来，经过零件筛选、整机调试和跑合后，产品的可靠性水平会有一个较长的稳定使用或贮存阶段，以后随着时间的增长其可靠性水平逐渐降低。 产品的可靠性还和“规定的功能”有密切的联系。一个产品往往具有若干项技术指标。定义中所说的“规定功能”是指产品若干功能的全体，而不是其中的

可靠性工程基本概念整理

第一章绪论 可靠性是指产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的能力。 “规定条件”：产品的使用条件、维护条件、环境条件。 “规定时间”：产品必须达到的任务时间。如应力循环次数和车辆的行驶里程。 “规定功能”：产品必须具备的功能及其技术指标。 可靠性定义分为任务可靠性和基本可靠性。两者都强调无故障完成任务。任务可靠性强调完成规定的功能是界定在“任务剖面”的范围内。基本可靠性强调的持续时间是界定在寿命剖面的范围内。一个寿命剖面包含一个以上的任务剖面。度量任务可靠性时只考虑危及任务成功的致命故障，与该任务无关的故障可以不考虑。基本可靠性则涉及整个寿命周期内的所有故障。 任务剖面：产品完成规定任务的时间内所经历的时间和环境的描述。产品的工作状态；维修方案；产品工作的时间与顺序；产品所处的环境(外加的与诱发的)的时间与顺序；任务成功或致命故障的定义。 寿命周期与寿命剖面：产品从制造到寿命终结或退出使用这段时间内所经历的全部事件和环境的时序描述。它包含一个或多个任务剖面。通常把产品的寿命剖面分为后勤和使用两个阶段。 可靠性的定义固有可靠性：产品在生产过程中确立的可靠性。 生产厂在模拟实际工作标准环境下，对产品 进行检测并给以保证的可靠性。使用可靠 性：与产品的使用条件密切相关，受到使用 环境、操作水平、保养与维修、使用者的素 质等因素的影响。 维修性：产品在发生故障或失效后，能迅速修复以维持良好而完善的状态的难易性。 广义可靠性：产品在整个寿命周期内完成规定功能的能力。包括狭义可靠性和维修性。 可靠性数学是可靠性研究的最重要的基础理论之一，主要研究解决各种可靠性问题的数学模型和数学方法，属于应用数学的范畴。应用于可靠性的数据收集、数据分析、系统设计及寿命试验等方面。 可靠性物理即失效分析，是研究失效现象及其机制和检测方法的学科，使可靠性工程从数理统计方法发展到以理化分析为基础的失效分析方法。从微观角度研究零部件（元器件）的失效发展过程和失效机理，从本质上、从机理方面探究产品的不可靠因素，为研制、生产高可靠性产品提供科学的依据。 可靠性工程是对产品（零部件、元器件、设备或系统）的失效及其发生概率进行统计、分析的一门边缘性学科，主要内容是运用系统工程的观点和方法论从设计、生产和使用等角度来研究产品的可靠性，包括对产品进行可靠性设计、可靠性预计、可靠性试验、可靠性评估、可靠性检验、可靠性控制、可靠性维修及失效分析。 实施可靠性工程应重视可靠性数据的收集与分析 3. 可靠性设计 应用可靠性理论、技术和设计参数的统计数据，在给定的可靠性指标下，对零件、部件、设备或系统进行的设计，称为可靠性设计。 通过预计、分配、分析、改进等一系列可靠性工程活动，把可靠性定量要求设计到产品的技术文件和图样中去，从而形成产品的固有可靠性。系统可靠性设计零件可靠性设计系统可靠性设计的目的，就是要使系统在满足规定可靠性指标，完成预定功能的前提下，使系统的技术性能、重最、成本、时间等各方面取得协调，求得最佳设计；或是在性能、重量、成本、时间和其它要求的约束下，设计能得到实际高可靠度的系统。 系统可靠性设计常用的方法系统可靠性框图;故障模式影响与危害度分析FMECA;故障树分析FTA;马尔科夫过程研究可靠性的 重要意义保证和提高产品的可靠性水平;提高经济效益;提高市场竞争能力 第二章可靠性数学基础 定义：产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的概率称为可靠度。可靠度的观测值是指直到规定的时间终了为止，能完成规定功能的产品数与该区间开始时刻投入工作产品数之比。 定义：产品在规定的条件下和规定的时间内，丧失规定功能概率称为累积故障概率（又称不可靠度） 剩余寿命：若产品用到t时刻仍然完好，称为产品的年龄。具有年龄t的产品从t时刻开始继续使用下去直到失效为止所经历的 时间，称为具有年龄t的产品的剩余寿命。 定义：工作到某时刻尚未故障的产品，在该时刻后单位时间内发生故障的概率，称之为产品的故障率。 故障率浴盆曲线早期故障期；偶然故障期；耗损故障期 可靠寿命：给定的可靠度所对应的产品工作时间。 中位寿命：产品的可靠度等于0.5时的可靠寿命。平均寿命：产品寿命的平均值。 对于不可修产品，平均寿命就是平均故障前时间；对于可修复产品，平均寿命就是平均故障间隔时间。 可用性是系统可靠性与维修性的综合表征。定义：可修复产品，在规定的条件下使用，在规定维修条件下修复，在规定的时间具有或维持其规定功能处于正常状态的概率。瞬时有效度使用有效度极限有效度 瞬时有效度是产品在某一时刻所具有或维持其规定功能的概率。平均有效度是在某规定时间内有效度的平均值。极限有效度是当时间趋于无限大时，瞬时有效度的极限值。 ?随机试验具有以下特点：重复性随机性明确性 第3章典型系统可靠性模型 系统由相互作用和相互依赖的若干单元结合成的具有特定功能 的有机整体。系统包含“单元”，其层次高于“单元” 系统按其可否修复分为不可修复系统和可修复系统两类 定义组成系统的所有单元中任一单元的故障都会导致整个系统 故障的称为串联系统。串联系统是最常用和最简单的模型之一。 组成系统的所有单元都发生故障时，系统才发生故障。并联系统 是最简单的冗余系统（有贮备模型）。系统由n个单元组成， 若系统中有r个或r个以上单元正常，则系统正常，这样的系统称 作n中取r表决系统。组成系统的各单元只有一个单元工作， 当工作单元故障时，通过转换装置接到另一个单元继续工作，直 到所有单元都故障时系统才故障，称为旁联系统，又称非工作贮 备系统。 非工作贮备的优点是能大大提高系统的可靠度。缺点是： （1）由于增加了故障监测与转换装置而提高了系统的复杂度； （2）要求故障监测与转换装置的可靠度非常高，否则贮备带来 的好处会被严重削弱。 贮备系统按贮备单元在贮备期间的失效情况可分为三类 ?冷贮备（无载贮备）贮备单元在贮备期间失效率为零； ?热贮备（满载贮备）贮备单元在贮备期间失效率与工作 单元失效率一样； ?温贮备（轻载贮备）贮备单元在贮备期间失效率大于零 而小于工作单元失效率。 维修度：对可能维修的产品在发生故障或失效后，在规定的条件 下和规定的时间内完成修复的概率。 修复率：维修时间已达到某一时刻但尚未修复的产品在该时刻后 的单位时间内完成修复的概率。 可用性：当需要时，可维修产品保持正常使用状态或功能的能力。 其度量指标是可用度。 第4章可靠性分配与预计 可靠性分配系统可靠性分配就是将使用方提出的，在系统设计 任务书(或合同)中规定的可靠性指标。，从上而下，由大到小， 从整体到局部，逐步分解，分配到各分系统，设备和元器件。 可靠性预计系统的可靠性预计是在系统的设计阶段根据组成 系统的元器件等在规定条件下的可靠性指标、系统的结构、系统 的功能以及工作方式等来推测系统的可靠性。是一个由局部到整 体、由小到大，由下到上的一种综合过程。可靠性分配的目的 是使各级设计人员明确其可靠性设计要求，根据要求估计所需的 人力、时间和资源，并研究实现这个要求的可能性及办法。可 靠性预计的目的：将预计结果与要求的可靠性指标相比较，审查 设计任务书中提出的可靠性指标是否能达到。在方案论证阶段， 通过可靠性预计，根据预计结果的相对性进行方案比较，选择最 优方案。在设计阶段，通过预计，发现设计中的薄弱环节，加以 改进。为可靠性增长试验、验证试验及费用核算等方面的研究提 供依据。通过预计给可靠性分配奠定基础。 可靠性分配与可靠性预计的关系：可靠性分配结果是可靠性预计 的依据和目标；可靠性预计相对结果是可靠性分配与指标调整的 基础。相互制约，相辅相成，使系统的设计满足要求。 可靠性分配与可靠性预计的作用: 提高产品的固有可靠性;降低 产品全寿命周期的费用;为可靠性增长计划提供科学依据. 在新产品从开发研制一直到定型生产之前，一艇要经设计——试 制——试验——修改设计——小批生产——检验——改进——定型 生产这一过程，在这一过程中，产品可靠性水平在不断提高，称 为可靠性增长。 可靠性分配的程序:明确系统可靠性参数指标要求;分析系统特 点;选取分配方法（同一系统可选多种方法）;准备输入数据;进 行可靠性分配;验算可靠性指标要求; 可靠性分配的无约束分配方法：等分配法;评分分配法；再分配 法；比例分配法；AGREE方法 等分配法又称为平均分配法。当系统中个单元具有近似的复杂程 度、重要性以及制造成本时，可用等分配法分配系统各单元的可 靠度。 评分分配法含义：在可靠性数据非常缺乏的情况下，通过有经验 的设计人员或专家对影响可靠性的几种因素评分，对评分进行综 合分析而获得各单元产品之间的可靠性相对比值，根据评分情况 给每个分系统或设备分配可靠性指标。评分因素与原则：（1） 复杂度最复杂的评10分，最简单的评1分。（2）技术发展水 平: 水平最低的评10分，水平最高的评1分。 (3)工作时间:单元 工作时间最长的评10分，最短的评1分。(4)环境条件 :单元工作 过程中会经受极其恶劣而严酷的环境条件的评10分，环境条件最 好的评1分。 可靠性指标分配的模糊数学模型:(1)建立评价因素集;(2)建立 评价因素权重集;(3)建立因素评价集（等级）及相应分值集;(4) 构建模糊综合评判矩阵;(5)计算各单元综合评价分值;(6)可靠 性指标分配 3.再分配法如果系统可靠性预计结果小于规定的系统可靠 度，则须重新进行可靠度分配。 4.比例分配法使系统中各单元的容许失效率与该单元预计失 效率成正比。 5. AGREE法考虑了组成系统各单元的复杂度、重要度、工作 时间以及它们与系统之间的失效关系，又称为按照单元的复杂度 及重要度的分配法。适用于各单元工作期间的失效率为常 数的串联系统。 可靠性预计目的、用途:评估系统可靠性，审查是否能达到要求 的可靠性指标。在方案论证阶段，通过可靠性预计，比较不同方 案的可靠性水平，为最优方案的选择及方案优化提供依据。在设 计中，通过可靠性预计，发现影响系统可靠性的主要因素，找出 薄弱环节，采取设计措施，提高系统可靠性。为可靠性分配奠定 基础。 分类根据战术技术中可靠性的定量要求 :基本可靠性预计 由于产品不可靠导致对维修和保障的要求。 任务可靠性预计估计产品在完成任务的过程中完成其规定 功能的概率。 从产品构成角度分析：单元可靠性预计（元件、部件或设备等） 系统可靠性预计 可靠性预计基本方法及用途：系统可靠性预计：数学模型法；边 值法；故障树分析法 设备可靠性预计：数学模型法；相似分析法；元器件计数法；应 力分析法元器件可靠性预计：应力分析法 数学模型法：根据组成系统的各单元间的可靠性数学模型，按概 率运算法则，预计系统的可靠度的方法，是一种经典的方法。相 似设备法：将新设计的产品和已知可靠性数据的相似设备进行比 较，从而简单估计出新产品可能达到的可靠性水平。相似产品 法考虑的相似因素一般包括：产品结构、性能的相似性；设计的 相似性；材料和制造工艺的相似性；使用剖面(保障、使用和环 境条件) 的相似性 相似复杂性法：将新设计产品的与相似产品相比较，考虑新产品 的相对复杂性，建立新、老产品可靠性之间的函数关系。功能预 计法：建立设备的功能特性和观测的工作可靠性之间的统计相关 关系；根据系统的功能，统计大量相似系统的功能参数和相关可 靠性数据，运用回归分析的方法，得出一些经验公式及系数；根 据初步确定的系统功能及结构参数预计系统的可靠性。元器件计 数法：按不同种类元器件的数量来预计单元和系统可靠度的方 法。采用这个方法进行预计，首先确定设计方案中各种元器件的 类型。 应力分析法：用于产品详细设计阶段的电子元器件失效率预计。 预计电子元器件工作失效率时对基本失效率进行修正。边值法： 基本思想：对于一些很复杂的系统，采用数学模型很难得到可靠 性的函数表达式。不采用直接推导的办法而是忽略一些次要因 素，用近似的数值来逼近系统可靠度真值，从而使繁琐的过程变 得简单。 边值法又称为上下限法，将一个复杂的系统先简化成某些单元组 成的串联系统，求该串联系统的可靠度预测值的上限及下限。 然后逐步考虑系统的其他部分，逐次求出越来越精确的可靠度上 限值和下限值，当达到一定的精度要求后，再将上限值和下限值 合成一个可靠度单一预测值。 机械产品可靠性预计方法：相似分析法；统计分析法故障物理法 相似分析法根据相似产品或相似环境下的可靠性数据，对产品或 环境条件进行对比修正，得出可靠性预计结果。 第五章故障模式影响与危害度分析 故障模式影响分析（Failure Mode and Effects Analysis，简 记为FMEA）是分析系统中每一产品所有可能产生的故障模式及其 对系统造成的所有可能影响，并按每一个故障模式的严重程度、 检测难易程度以及发生频度予以分类的一种归纳分析方法。风 险来源归类：设计上的缺陷；过程中的不足；“不正确”的使用； 服务相关 如何控制风险？核心在于－－切断风险的传递链 FMEA 分析的是潜在故障（Potential Failure），是可能发生但 是现在还没有发生的故障。它是一种“事前预防”的行为。“及时性” 是FMEA的关键因素 FMEA的效益：改进质量、生产率、可靠性和安全性；改善企业形 象，提高竞争力；提高顾客的满意度；减少招回的风险；降低产 品开发的时间和费用；对减少风险的活动或措施进行存档和追踪 第三部分 FMEA的分析流程：第一步：确定FMEA的分析计划；第 二步：成立FMEA的分析小组；第三步：确定分析的必 要输入；第四步：实施FMEA；第五步：纠正措施的落 实 FMEA 小组的原则:每个人都参与其中。聚焦于某一问题，不要过 于分散。仅仅讨论的是FMEA问题，避免激烈争执。问题发现了， 解决它！是谁的责任并不重要。说话不要超过30秒。倾听！让别 人把话讲完。 故障影响是指产品的每一个故障模式对产品自身或其他产品的 使用、功能和状态的影响。 三级影响;(1)局部影响:本地影响;(2)对上层影响:对上层产品 的影响,对下一道工序的影响(3)最终影响:对顾客的影响 四类故障原因：设计相关;制造过程相关;使用相关;服务相关 控制措施的分类:第一等：消除故障原因的措施;第二等：降低严 重度的措施; 第三等：提前发现的措施;第四等：说明书/手 册 风险顺序数 (RPN):FMEA用风险顺序数进行相对定量描述. RPN 是在你提供的信息基础上计算出来的数，要考虑(1)潜在的失败 模式,(2)相关影响, 和(3)当前在达到顾客之前工程探测失败能 力 它是三个定量的数率的乘积，分别相对于影响，要因和控制：RPN = 严重度 X 发生率 X 探测力 （RPN）作为更改判据，例如：当RPN>125时，必须更改;当RPN>64 时，建议更改;当RPN<64时，不用更改

软件工程案例教程答案

1.下列所述不是软件特点的是（A） A.软件是有形的 B.软件不存在磨损和消耗问题 C.软件开发成本高 D.软件没有明显的制作过程 2.软件工程的出现主要是由于（C） A.程序设计方法学的影响 B.其他工程学科的影响 C.软件危机的出现 D.计算机的发展 3.以下（C）不是软件危机的表现形式 A.开发的软件不满足用户的需要 B.开发的软件可维护性差 C.开发的软件价格便宜 D.开发的软件可靠性差 4.软件工程的目的是（C) A.建造大型的软件系统 B.开发的软件可维护性差 C.软泥吉安质量的保证 D.研究软件开发的远离 5.下列所述不是软件组成的是（D） A.程序 B.数据 C.界面 D.文档 6.下列对“计算机软件”描述正确的是（A） A.是计算机系统的组成部分 B.不能作为商品参加交易 C.是在计算机硬件设备生产过程中生产出来的 D.之存在语计算机系统工作时 7.软件工程的方法的产生源于软件危机，下列（D)是产生软件危机的内在原因 A.软件的复杂性 B.软件维护困难C软件成本太高. D.软件质量难保证 8.软件工程方法的提出源于软件危机，其目的应该是最终解决软件的（D）问题 A.软件危机 B.质量保证 C.开发效率 D.生产工程化 9.软件工程学中除重视软件开发的研究外，另以重要组成内容是软件的（A）和过程改进 A.项目管理 B.成本核算 C.人员培训 D.工具开发 10.软件工程设计软件开发技术和项目管理等方面内容，下述内容中（D)不属于开发技术的范畴 A.软件开发方法 B.软件开发工具 C.软件工程环境 D.软件工程经济 二、填空题 1.软件工程的目的是成功的建造大型的软件系统，主要内容是开打软件开发技术、软件项目管理和软件质量管理。 2.螺旋式开发模型主要是针对风险比较大的项目而设计的 3.由于软件产生的复杂性和高成本，使大型软件产生出了很多问题，即出现软件危机，软件工程正是为了克服它而提出的一种概念及相关方法和技术。 4.增量模型假设需求可以分段，成为一系列增量产品，每一增量可以分别开发。 5.喷泉模型比较适合用于面向对象的开发方法。 三、判断题 1.软件开发方法的主要目的是克服软件手工生产带来的问题，使软件开发能进入工程化和规范化的环境（Y） 2.软件工程的提出起源于软件危机，其目的书最终解决软件的生产工程化（Y） 3.软件工程改进也是软件工程的范畴（Y）

可靠性基础知识提纲

第五章//x 可靠性基础知识提纲(中级, 2007) 可靠性是20世纪50年代形成的一门独立的学科. 可靠性是质量的一个重要的组成内容. 如今可靠性工程已发展到诸多方面. p.212 第一节可靠性的基本概念及常用度量p.212～20 1.什么叫故障(失效)？(有三种说法) p.212～3 什么叫故障模式？什么叫故障机理？p.213 2.产品的故障如何分类？p.213 3.什么叫可靠性？什么叫可靠度？p.213 如何理解可靠性概念中的”三个规定”？p.213 4.产品的可靠性如何分类？p.213 5.什么叫维修性？可靠性和维修性都是产品的重要设计特性. p.214 6.什么叫保障性？什么叫保障资源？p.214 产品的设计应具有可保障的特性和能保障的特性. 7.什么叫可用性？什么叫可用度？可用性、可靠性、维修性的关系如何？p.215 8.什么叫可信性？p.215 9.产品可靠度R(t)的定义是什么？R(t)=P(T＞t) p.215 如何估计R(t)？R(t)≈(N0－r(t))/N0[例5.1-1] p.217 10.产品的累积故障分布函数F(t)(不可靠度)的定义是什么？F(t)=P(T≤t)=1－R(t) 如何估计F(t)？(1)用统计试验进行估计p.216 (2)F(t)=1－R(t)≈r(t)/N0 11.故障密度函数f(t)的定义是什么？p.216 12.R(t)、F(t)、f(t)之间的关系如何？p.216～7 (1)从公式看……… (2)从图形上看…… 13.什么样的产品,其故障分布可视为近似指数分布？P.216 必须熟记 14.什么叫产品的故障率(失效率)λ(t)？λ(t)=Δr(t)/[N s(t)Δt] 故障率的单位为10－9/h, 称之为菲特(Fit) 记住它! [例5.1-2] p.217 15.λ(t)与f(t)有什么区别？λ(t)、R(t)、f(t)之间有什么关系？ f(t)/R(t)=λ(t) 对指数分布, λ(t)=λ(常数) 16.什么是平均失效(故障)前时间(MTTF)？p.218 (MTTF=Mean Time To Failure) [例5.1-3] p.218 对不可修复产品,MTTF就是产品的平均寿命. 17.什么是平均故障间隔时间(MTBF) [例5.1-4] p.218 (MTBF=Mean Time Between Failures) 18.什么是贮存寿命？p.218 19.什么是平均修复时间(MTTR)？p.218～9 (MTTR=Mean Time To Repair) 20.什么叫浴盆曲线(故障率曲线)？若寿命T服从指数分布, 问故障率曲线是什么？λ(t)=λ. 产品故障率λ(t)随时间变化的三个阶段:早期故障期、偶然故障期、耗损故障期. 21.可靠性与产品质量有什么关系？p.220 产品质量是什么？产品性能指什么？可靠性与性能的区别是什么？ 第二节基本的可靠性设计与分析技术p.220～8

软件工程案例教程答案

第一章 1.下列所述不是软件特点的是（A） A.软件是有形的 B.软件不存在磨损和消耗问题 C.软件开发成本高 D.软件没有明显的制作过程 C）2.软件工程的出现主要是由于（计算机的D.C.B.其他工程学科的影响软件危机的出现 A.程序设计方法学的影响 发展）不是软件危机的表现形式3.以下（C开发的软件价格便宜C.A.开发的软件不满足用户的需要 B.开发的软件可维护性差 D.开发的软件可靠性差4.软件工程的目的是（C) A.建造大型的软件系统 B.开发的软件可维护性差 C.软泥吉安质量的保证 D.研究软件开发的远离）5.下列所述不是软件组成的是（D 文档界面 D. A.程序B.数据 C. 下列对“计算机软件”描述正确的是（A）6.是在计算机硬件设备生产过 C.是计算机系统的组成部分A. B.不能作为商品参加交易程中生产出来的 D.之存在语计算机系统工作时 7.软件工程的方法的产生源于软件危机，下列（D)是产生软件危机的内在原因 A.软件的复杂性 B.软件维护困难 C软件成本太高. D.软件质量难保证 8.软件工程方法的提出源于软件危机，其目的应该是最终解决软件的（D）问题 A.软件危机 B.质量保证 C.开发效率 D.生产工程化 9.软件工程学中除重视软件开发的研究外，另以重要组成内容是软件的（A）和过程改进 A.项目管理 B.成本核算 C.人员培训 D.工具开发 10.软件工程设计软件开发技术和项目管理等方面内容，下述内容中（D)不属于开发技术的范畴软件工程经济D. 软件工程环境C. 软件开发工具B. 软件开发方法A. 二、填空题 1.软件工程的目的是成功的建造大型的软件系统，主要内容是开打软件开发技术、软件项目管理和软件质量管理。 2.螺旋式开发模型主要是针对风险比较大的项目而设计的 3.由于软件产生的复杂性和高成本，使大型软件产生出了很多问题，即出现软件危机，软件工程正是为了克服它而提出的一种概念及相关方法和技术。 4.增量模型假设需求可以分段，成为一系列增量产品，每一增量可以分别开发。 5.喷泉模型比较适合用于面向对象的开发方法。 三、判断题 1.软件开发方法的主要目的是克服软件手工生产带来的问题，使软件开发能进入工程化和规范化的环境（Y） 2.软件工程的提出起源于软件危机，其目的书最终解决软件的生产工程化（Y） 3.软件工程改进也是软件工程的范畴（Y） 第二章 一、选择题 1.结构化分析方法是面向（B）的自顶向下逐步求精的分析方法。

标准化知识讲座

标准化知识讲座 第一部分：标准化基本知识 第一节标准化基本概念 1、标准的基本定义 --最早的标准化定义是1934年盖拉德（CJ.Gaillard）在《工业标准化原理与应用》中提出的。 标准---是对计量单位或基准、物体、动作、过程、方式、常用方法、容量、功能、性能、方法、配臵、状态、义务、权限、责任、行为、态度、概念或想法的某些特征，给出定义、做出规定和详细说明。 该定义罗列了涉及需要统一的概念和事物，并表述了表现形式和载体以及标准的时效性，但是不够概括。 --1972年桑德斯在《标准化的目的和原理》一书中定义。 标准---是经公认的权威当局批准的一个标准化成果。它可以采用下述形式：一是文件形式，内容记述一整套必须达到的条件；二是规定基本单位或物理常数，如安培、米、绝对零度等。 该定义补充了标准形成的法定程序和表现形式。但是没有给出标准统一的概念和事物的明确内容。 --1982年11月，国际标准化组织（ISO）第2号指南定义。 标准---适用于公众的，由各方面合作起草并一致或基本上一致同意，以科学、技术和经验的综合成果为基础的技术规范或其它文件，其目的在于促进共同取得最佳效益，它由国家、区域或国际公认的机构批准通过。 该定义函盖了以下要素：重复性事物和概念所作的统一规定；现代科学技术和实践经验成果为基础；技术文件；促进最佳公众利益；协调一致并批准。 --最新的定义是2002年国家质量监督检验检疫总局依据ISO/IEC第2号指南（1996年版）制定的。 标准---为了在一定范围内获得最佳秩序，经协商一致制定并由公认机构批准，共同使用的和重复使用的一种规范性文件。 注：标准宜以科学、技术和经验的综合成果为基础，以促进最佳的共同效益为目的。 要点：从标准化定义发展，了解标准化已从工业化生产领域，逐步扩大到技术、经济、贸易、服务、管理等各个方面，涵盖了第一产业、第二产业和第三产业。标准化的技术基础作用表现的越来越大，影响更加广泛和深入。 第二节标准化发展历史 随着人类社会的不断进步，技术、经济和生活的发展，标准化大致可分为四个发展阶段。 一、远古时代人类标准化思想的萌芽 1、狩猎工具：人类为获取食物，唯一的方式是狩猎，时代所能提供的狩猎工具，只有大自然中存在的石头。选择天然具有砍砸、刮削、尖状石头，成为狩猎的石器工具。进一步发展出现为狩猎的目的，根据不同需要，进行打制的石器，再进一步更出现磨制石器。这种石器的发展过程，体现了实践经验的总结提炼，