產品如何分解可靠性

❶ 可靠性設計方法有哪些

（1）可靠性建模是進行可靠性分配/預計的基礎，因此必須盡早開展，並隨著產品的研製進展不斷細化迭代。

（2）應該先建立產品的可靠性框圖，然後據此建立相應的數學模型。

（3）在建立基本可靠性模型時，要包括產品的所有組成單元。當單元工作在多個環境條件下，應該採用可靠性最差的數據進行分析。

（4）不同的任務剖面應該分別建立各自的任務可靠性模型，模型中應該包括在該任務剖面中工作的所有單元。

（5）任務可靠性框圖應該與系統的任務故障判據一致。

（6）當提高單元的可靠性所花的費用高於使用冗餘模型的費用時，則應採用冗餘模型。

（7）對於簡單並聯模型，n=2時，可靠度的提高最顯著；當冗餘單元超過一定數量時，可靠性提高的速度大為減慢，因此需要進行權衡。

（8）當採用冗餘時，在產品層次較低的地方採用冗餘的效果比層次較高的地方好。例如，在元件級採用冗餘比部件級好。但工程上有時不允許進行級別低的冗餘，工程上常用的是部件級及設備的冗餘。

（9）採用並聯模型可以提高產品的任務可靠性，但也會降低產品的基本可靠性，同時增加產品的重量、體積、復雜度、費用及設計時間。因此，必須進行綜合權衡。

❷ 產品可靠性的要素

可靠性包含了耐久性、可維修性、設計可靠性三大要素。
耐久性：產品使用無故障性或使用壽命長就是耐久性。例如，當空間探測衛星發射後，人們希望它能無故障的長時間工作，否則，它的存在就沒有太多的意義了，但從某一個角度來說，任何產品不可能100%的不會發生故障。
可維修性：當產品發生故障後，能夠很快很容易的通過維護或維修排除故障，就是可維修性。像自行車、電腦等都是容易維修的，而且維修成本也不高，很快的能夠排除故障，這些都是事後維護或者維修。而像飛機、汽車都是價格很高而且非常注重安全可靠性的要求，這一般通過日常的維護和保養，來大大延長它的使用壽命，這是預防維修。產品的可維修性與產品的結構有很大的關系，即與設計可靠性有關。
設計可靠性：這是決定產品質量的關鍵，由於人——機系統的復雜性，以及人在操作中可能存在的差錯和操作使用環境的這種因素影響，發生錯誤的可能性依然存在，所以設計的時候必須充分考慮產品的易使用性和易操作性，這就是設計可靠性。一般來說，產品的越容易操作，發生人為失誤或其他問題造成的故障和安全問題的可能性就越小；從另一個角度來說，如果發生了故障或者安全性問題，採取必要的措施和預防措施就非常重要。例如汽車發生了碰撞後，有氣囊保護。

❸ 產品可靠性的實施

通常狀況下，在一個公司里，先進行生產，當生產進行到一定階段後，才開始考慮質量控制，最後隨著時間的推移，產品隱含的問題慢慢暴露出來，才體會到要進行可靠性控制，才考慮到需要一名可靠性工程師。作為一名可靠性工程師，在這種情況下，如何推行可靠性工作?一般情況下，實施可靠性分為：編寫計劃、可靠性測試、可靠性提升、可靠性保持等四大步；
其實可靠性工作中最主要、最有效、最根本的是上面四大步之外的第五步：可靠性設計；但目前99%以上的公司(除軍工企業外)其可靠性設計都只停留在前四步，沒有充分的可靠性設計。我們也就不在這里討論如何實施可靠性設計的問題(各位大蝦在今後的工作中，應該把這為主要目標)。
現在，你有幸成為一個公司的可靠性工程師，那麼你要做的就是前面四步。
一、制定可靠性工作計劃
對大部份公司來說，可靠性工作還只是在起步階段；相當一部份公司在可靠性方面的工作也很被動，有些在客戶要求提供有關可靠性的資料、數據時才開始做可靠性工作，有些甚至是在產品遭到退貨後才起步做可靠性工作；很多公司在可靠性方面的工作還是空白。雖然公司領導人開始著手考慮可靠性的問題(不然，他不會招你做可靠性工程師)，但是在公司而言，絕大部分人員對可靠性還是陌生的，所以最初的計劃階段就顯得尤為重要。
首先，你被公司招聘為可靠性工程師，負責有關的可靠性的工作。
接著，你需要宣傳可靠性工作的重要性；可靠性工作不是靠一個人的力量能完成的，要讓公司上下每個人員都明白可靠性的重要性、必要性，特別是高層領導的重視。可靠性不夠好的產品，依然能用，所以很容易被大部份人忽視。另外可靠性的工作，其效果在半年內很難看出來，沒有領導的重視，很難順利進行下去。你可以在適當的時候用對比性較強的數據(如以前的產品遭客戶投訴/返修率，與做過可靠性的產品的客戶投訴/返修率)說明可靠性的重要性。之後，編寫可靠性測試計劃；在對可靠性的重要性作普及性的介紹後，就可以針對該公司的產品做一些可靠性測試的計劃。建議可靠性計劃分兩部分，第一部分是可靠性測試方案，包括測試流程、取樣方法、測試方法、結果判定等具體內容；第二部分是可靠性工作目標，這部分當然是寫你希望在工作期間把可靠性工作做在研發階段，通過可靠性設計來控制公司產品質量、降低產品成本。這一個可以見的成果，計劃一定要寫，而且還要領導簽字。第一部份是讓領導知道你能做很多實際的事，第二部份是讓領導知道你有大志向。
最後，推廣可靠性測試計劃；這是較關鍵的一步，其主要目的做到是讓公司員工知道可靠性要測試什麼，以便有針對性地提升可靠性；通過推廣、討論，還能使公司員工在更多方面達到一致，減少走彎路的可能性。可以跟生產技術部、研發部討論可靠性測試工作，可以給市場部、生產、售後等部門開展一些培訓的工作，必要時還可以請其它公司「高手」來該公司做一些講座等等。總之，要讓全公司都知道你是可靠性工程師，這樣做的好處你很快就能親身體驗到。記住：不要擔心你講的內容太簡單(隔業如隔山，即使有個別人對某一點理解比你深，但他知道的也不會比你全面)、不要擔心培訓時間太短(越短越好，只要長於10 分鍾即可)，不要怕(沒有人是完美的，不然你年薪早超過百萬美元了)，你是被公司領導確認後專門做可靠性的專家。
二、執行可靠性測試
一切准備工作做好後，就開始第二步：測試產品的可靠性。在開真正測試前，還有一些准備工作，如是否有用於測試的設備等。一般來說，可靠性測試主要分為環境測試和機械測試；做環境測試你至少需要一台「溫濕度交變箱」，最好還有一台低溫冰箱；做機械測試在執行測試時，你至少應該有「機械振動台」，最好還有一個「機械沖擊台」。一般小公司，在實驗設備上不會很完善，需要你一手把它建起來(從溫濕度箱到振動台、到EMC實驗室….)。如果公司里什麼設備都沒有，那麼購買一台溫濕度箱是必要的(價格不高，利用率不低)，機械振動台可以不買(價格較高，利用率不高；可以出資金去第三方測試)。如果在你來公司之前，公司零零散散地做過有關可靠性的測試，可能有一些人員和設備，那麼你在進行可靠性測試時，就應該申請把這部份納入你的「門」下，命名為「可靠性實驗室」或「可靠性測試部」，其實可能只有一台溫溫度箱、一個作業人員，但沒關系，
只有「自立門戶」才有發展。等有了溫濕度箱後，你就可以開始測試了。基本性能的測試；可靠性測試前，必須對產品的基本性能做出判斷。經過性能的測試，可以將產品分為三個檔次：一是良品、二是不良品、三是次品(介於良品和不良品之間，在標准左右20%的部分)。良品可以用來做可靠性測試、不良品不可以用來做可靠性測試、次品需要分析(有些是因為製作過程中的缺陷導致-這部分不可用來做可靠性測試、有些只是一些隨機現象參數略有偏差-這部分可以用來做可靠性測試)。除了判斷是否可以用來測試外，最主要的是還可以用來與可靠性測試後的性能做對比。可靠性測試；按測試計劃，對相應的產品進行振動、高溫等測試。每次測試後，需要對產品的基本性能進行測量(有些測試要求在測試過程中進行基本性能的測量);再進行對比、分析可靠性測試前後基本性能的變化，確定可靠性測試結果。測試時注意：測試過程中，讓設備自動記錄(最好能列印)測試環境；測試後對樣品的測量最好能與樣品所屬階段責任人一起。測試的變動；很多原因，導致你在實際工作過種中需要對某些測試進行相應的變動。如：①去較遠的地方進行振動測試，你可以將多種產品的振動測試「集中」到一起；②有人認為測試時間太長(可靠性測試可能會在1000Hrs 左右)，你應該考慮加速測試(按近似做法：溫度很升高10℃，產品的壽命減半；詳細做法見下一節);③如設備同時控制溫濕度時在最初的上升階段可能會超出范圍，你可以改成先設定溫度再設定濕度；④溫度沖擊測試可能由一個高溫箱、一個低溫箱和人工來實現(不用花30萬購買溫度沖擊箱);⑤當需要在100℃以上時帶濕度，你可以用高壓鍋來實現(要考慮測試的精度);等等。
不管有怎樣的變動，你都應該有詳細變動記錄、測試記錄；實際工作中的經驗和方式，大家不會比我少。你會做得比我更好。
三、可靠性增長
你不能只停留在可靠性測試階段，可靠性工作的精髓在於可靠性設計，只有做好可靠性設計/增長才能節約成本、提升產品質量。可靠性的提升主要集中在研發階段、定型之前。一旦設計已經定型、或進入量產階段，再想從設計上改善可靠性，已經是不太可能(浪費太多、成本太高)。而大部分公司都是因產品可靠性差、受到整個市場的要求後(返修成本增加、退貨增多)才開始考慮到可靠性的，但此時產品已經投入市場！此時想把這些產品的可靠性提升到一個新的高度已經不可能，你能做的只是看著居高不下的返修率，但你必須做好下一次產品的可靠性。建議最初你把精力放在一個產品上，做好一個產品的可靠性。如何進行可靠性增長?首先，要掌握的是生產流程、製作工藝，每個流程的操作方法也是應該完全了解的。這一點，無需解釋，必須做到。
其實，要學習一定的技術，至少你要掌握該公司產品的工作原理。你雖然不是研發部門，但你要責任研發產品的可靠性，完全不懂相應的技術，工作很難開展。如果是元器件產品，對用到的每種原材料及原材料的特性應該了解；如果是系統類產品，對硬體、軟體、結構都應該有了解，如各模塊的功能、模塊之間的介面、軟體的功能等等。
接著，要建立一個團隊(給她一個好名字)，負責可靠性增長，成員多多益善，但至少應包括：公司領導、可靠性工程師、研發工程師、生產技術、物流人員各一名。團隊的力量和必要性這里我就不多說了。最後就是改善行動；當測試過程中出現不良時，必須針對不良現象進行分析、改善，將改善措施標准化，這樣才能保證品質得到提升。最常用的方法就是「測試-改善-測試」，如此循環，逐步提升。需要強調的就是，每一次改善，應該認真、徹底地處理，用數據來結案。與ISO9000一樣，一次改善通常包括以下幾個步驟。
1．可靠性測試；按測試計劃，取樣進行測試；
2．現象描敘；這一部份應該盡可能詳細地描敘不良現象，包含產品的名稱(軟硬體版本號)，發生時間、地點，做到「按時間順序記錄與產品有關的所有狀況」；
3．原因分析；對原因的分析，應該追根究底，找出問題的根本原因，而不是在現象之間轉化，做到「人工產生此原因時，現象能完全再現」；
4．改善行動；根據分析的原因，採取對應的措施。此時應該考慮兩方面：一是現有的其它產品是否也會這樣的問題，如何改善；一是如何防止後續產品出現此類問題；
5．效果確認；主要確認兩點：一是改善行動是否有執行；一是執行了改善行動後的產品是否還會出現這樣的問題(用數據證明)。
6．形成標准；如果經確認，改善措施有效(不良率下降)，就應該把這些措施寫進操作規范，指導後續生產。還要考慮這種措施是否對其它類似產品也有效等問題；
7．再取樣，再測試。
經過多次這種「測試-改善-測試」，產品的缺陷會越來越少，品質也就越來越好。最終，當樣品進行可靠性測試時，無缺陷出現。
四、可靠性保持
可靠性保持主要是指在進行大批量生產時，產品的可靠性能穩定保持在最佳狀態；較難做到的是「穩定地保持在最佳狀態」，要做到這一點需要多方面的努力。
1．供應商
為了保證供應商供應的原材料穩定在最佳狀態，我們可以分四步控制：
1． 認真選擇供應商，確保其滿足「合格供應商資格」；
2． 供貨過程中，IQC檢驗、可靠性檢驗要嚴格執行；
3． 所有過程信息共享；檢驗過程中出現的問題和異常情況，應該第一時間通知供應商，尋求改善，要通過各種途徑證明改善效果良好，方可結案；
4． 定期向供應商反饋品質狀況，必要時開會討論。
2．生產過程
生產是一個包含最多「變數」的過程，機械化與自動化是保證穩定的最有效因素；在未現實完全自動化的狀況下，生產過程主要有以下控制點：
1． 檢驗投入使用的物料狀況良好；
2． 檢驗各工位操作是否滿足操作要求；
3． 檢驗各工位輸出是否達到下一工位要求；
4． 檢驗產品性能是否滿足成品要求；
5． 檢驗產品可靠性是否達到規定的要求；
3．測試
針對公司的產品進行各種測試。測試過程中，任何問題都需要給予改善，以提升產品品質。任何一個問題的出現，就是給我們指出一個前進的方向；對問題的改善，標志著品質又上升了一個台階。有這種態度，還有什麼辦不到的。

❹ 怎樣進行系統的可靠性分配

可靠性分配就是：在產品的設計階段，把要求的MTBF「分配進」產品里。當產品的結構復雜時，將可靠性指標自上而下逐級地分配到各個簡單的結構內。
例如：一部手機，客戶要求可靠性指標MTBF=1000小時。做可靠性分配時，按主要的零件和失效後果來分配，如手機鍵盤MTBF=1200H、LED屏幕MTBF=1300H、攝像頭MTBF=1020H等，關鍵注意分配給零件的MTBF一定要大於1000H才能保證系統的MTBF=1000H。

❺ 產品可靠性的意義。如何提高產品可靠性。

產品、系統在規定的條件下，規定的時間內，完成規定功能的能力稱為可靠性。
意義
1）高可靠性產品才能滿足現代技術和生產的需要
現代生產技術的發展特點之一是自動化水平不斷提高。一條自動化生產線是由許多零部件組成，生產線上一台設備出了故障，則會導致整條線停產，這就要求組成線上的產品要有高可靠性，上邊提到的Appolo宇宙飛船正是由於高可靠性，才一舉順利完成登月計劃。現代生產技術發展的另一特點設備結構復雜化，組成設備的零件多，其中一個零件發生故障會導致整機失效。如1986年美國「挑戰者」號太空梭就是因為火箭助推器內橡膠密封圈因溫度低而失效，導致太空梭爆炸和七名宇航員遇難及重大經濟損失。由此可見，只有高可靠性產品才能滿足現代技術和生產的需要。
2）高可靠性產品可獲得高的經濟效益
提高產品可靠性可獲得很高的經濟效益。如美國西屋公司為提高某產品的可靠性，曾作了一次全面審查，結果是所得經濟效益是為提高可靠性所花費用的100倍。另外，產品的可靠性水平提高了還可大大減少設備的維修費用。1961年美國國防部預算中至少有25%用於維修費用。蘇聯過去有資料統計，在產品壽命期內下列產品的維修費用與購置費用之比為：飛機為5倍，汽車為6倍，機床為8倍，軍事裝置為10倍，可見提高產品可靠性水平會大大降低維修費用，從而提高經濟效益。
3）高可靠性產品，才有高的競爭能力
只有產品可靠性提高了，才能提高產品的信譽，增強日益激烈的市場競爭能力。日本的汽車曾一度因可靠性差，在美國造成大量退貨，幾乎失去了美國市場。日本總結了經驗，提高了汽車可靠性水平，因此使日本汽車在世界市場上競爭力很強。中國實行改革、開放的國策，現又面臨加入WTO，挑戰是嚴峻的。我們面臨的是世界發達國家的競爭，如果我們的產品有高的可靠性，那就能打入激烈競爭的世界市場，從而獲得巨大經濟效益，促進民族工業的發展；相反，則會被別國擠出市場，甚至失去部分國內市場，由此可見生產高可靠性的產品的重要性
實施：
一、制定可靠性工作計劃
二、執行可靠性測試
三、可靠性增長

❻ 產品可靠性，你可知"多少"—可靠性目標

導語：產品的可靠性"五部曲"，上次我們聊過了"質量"與"可靠性"、產品的壽命需求，今天我們聊聊另一塊基礎概念：可靠性目標。聚焦幾個問題：1.什麼是可靠性目標，對整車有何意義?2.怎麼用好可靠性目標這把武器？3.測試完成後對可靠度的評估。

關於可靠性這塊，大致會按照如下邏輯進行歸納總結：

1."質量"與"可靠性"

2.產品的壽命

3.可靠性目標

4.置信水平與樣本數

5.加速模型

本文是對第3部分的介紹。

3.1可靠性目標和浴盆曲線

開始介紹"可靠性目標"之前，我們再重溫下"可靠性"概念：

"可靠性",英文名"reliability",指在整個生命周期內的特性，是指產品在規定的使用條件下和規定時間內，完成規定功能的概率。

"可靠性目標"，通俗來講，指產品在預期使用壽命內，不會進入磨損階段的概率。

那麼，什麼是"磨損階段"?

產品在生命周期內的缺陷大致可以分為三個階段：早期失效、隨即失效和磨損失效。其中，早期失效和隨機失效一般來自於製造和零部件缺陷，是不可避免的；但是磨損失效是可以在設計階段就進行控制的。

這里引入另一個概念：浴盆曲線。

浴盆曲線表示了上述的三個階段，從中可以看出產品在生命周期內失效率的變化情況。

其中，

t是設備運行時間，在這里=24*50*8=9600h;

χ2是樣本方差，75%的置信水平、1件失效，對應值為5.385。

因此，MTTF=（2*9600/5.385）=3565h，即平均失效所用時間為3565h，即λ=2.805e-4。

此時的可靠度為：R(t)=e*exp(-2.805e-4*1200)=71.42%。

同理，如果上述測試為0缺陷，那麼樣本方差會降低為2.773，此時MTTF=6924h，對應的可靠度為84.09%。

知道了"怎麼根據測試結果評估可靠性程度呢?"，那麼「怎麼根據市場返修結果評估實際可靠性程度呢?"。這里不做進一步解讀，留給大家思考。

以上，就是關於可靠性目標的確認和反向評估的方法介紹。細心的讀者可以發現，樣本數在其中扮演著舉足輕重的作用，?樣本數和置信水平的關系?，我們下回解讀，敬請期待！

本文來源於汽車之家車家號作者，不代表汽車之家的觀點立場。

❼ 什麼是產品可靠性

產品的可靠性是指產品在規定條件下、規定時間產品的預期壽命內，完成規定功能達到設計目的的能力。由於產品故障停機會影響生產，造成巨大的經濟損失，因此人們對產品的質量已不滿足於一般的功能與性能的保證，產品是否可靠、是否好修、維護保養費高不高、壽命長不長等都對用戶的購買心理產生重要影響，寧可花較高的價錢去買質量好、可靠性有保障的產品是用戶的消費趨向。事實證明，無論哪個國家，產品的先進性、可靠性在很大程度上決定了這個國家產品的國際地位、聲譽及國際貿易的發展速度，日本甚至把可靠性當作「國家興旺」的大事來抓。[1]
產品、系統在規定的條件下，規定的時間內，完成規定功能的能力稱為可靠性。
這里的產品可以泛指任何系統、設備和元器件。產品可靠性定義的要素是三個「規定」：「規定條件」、「規定時間」和「規定功能」。
「規定條件」包括使用時的環境條件和工作條件；例如同一型號的汽車在高速公路和在崎嶇的山路上行駛，其可靠性的表現就不大一樣，要談論產品的可靠性必須指明規定的條件是什麼。
「規定時間」是指產品規定了的任務時間；隨著產品任務時間的增加，產品出現故障的概率將增加，而產品的可靠性將是下降的。因此，談論產品的可靠性離不開規定的任務時間。例如，一輛汽車在在剛剛開出廠子，和用了5年後相比，它出故障的概率顯然小了很多。
「規定功能」是指產品規定了的必須具備的功能及其技術指標。所要求產品功能的多少和其技術指標的高低，直接影響到產品可靠性指標的高低。例如，電風扇的主要功能有轉葉，搖頭，定時，那麼規定的功能是三者都要，還是僅需要轉葉能轉能夠吹風，所得出的可靠性指標是大不一樣的。
可靠性的評價可以使用概率指標或時間指標，這些指標有：可靠度、失效率、平均無故障工作時間、平均失效前時間、有效度等。典型的失效率曲線是浴盆曲線，其分為三個階段：早期失效期、偶然失效期、耗損失效期。早期失效期的失效率為遞減形式，即新產品失效率很高，但經過磨合期，失效率會迅速下降。偶然失效期的失效率為一個平穩值，意味著產品進入了一個穩定的使用期。耗損失效期的失效率為遞增形式，即產品進入老年期，失效率呈遞增狀態，產品需要更新。提高可靠性的措施可以是：對元器件進行篩選；對元器件降額使用，使用容錯法設計（使用冗餘技術），使用故障診斷技術等。可靠性主要包括電路可靠性及元器件的選型有必要時用一定儀器檢測。

❽ 可靠性設計的分析

通過設計實現產品可靠性指標的方法。產品的可靠性是通過設計、生產和管理而實現的，而首先是產品的設計。它決定著產品的固有可靠性。電子產品可靠性設計技術包括許多內容，主要有可靠性分配、可靠性預測、冗餘技術、漂移設計、故障樹分析和故障模式、效應和致命度分析、元件器件的優選和篩選、應力-強度分析、降負荷使用、熱設計、潛在通路分析、電磁兼容和設計評審等。
可靠性分配
根據用戶對系統或設備提出的可靠性指標，對分系統、整機等組成部分提出相應的可靠性指標，逐級向下，直到元件、器件、工藝、材料等的可靠性指標。可靠性分配是系統或設備的總體部門的一項可靠性設計任務。
對於有L個組成成分的系統,最簡單的情況是這些組成成分的可靠性是互相獨立的。若第i組成分不可靠,則系統就不可靠，系統可靠性為q=q1q2…qL 〔若第i組成分的不可靠性為Pi=1－qi，則系統的不可靠性為P=1-q=1-(1－P1)(1－P2)…(1－PL)≈P1+P2+…+PL〕。這是系統可靠性分配的基本公式。可靠性分配本質上不是數學問題，而是人力、物力的統一調度和運用的工程管理問題。因為不同整機、元件、器件的現實可靠性水平是很不相同的，而把它們的可靠性提高到一定水平所需要的人力、物力和時間往往差別很大，因而不能採取均勻提高的純數學方案。在實際工作中，需進行多個方案的協調、比較後才能決定。
可靠性預測
主要是根據電子元件、器件的故障和產品設計時所用的元件、器件數和使用條件，對產品的可靠性進行估計。最簡單的情況是：產品由k種電子元件、器件組成，第i種元件、器件的壽命為指數分布,故障率為λi，用量為ni。任一元件和器件發生故障都會引起產品故障，故產品的故障率為λ=n1λ1+n2λ2+…+nkλk
這是在設計階段根據元件、器件的故障率對產品故障率提出預測的基本公式。在實際使用時，還要增加一些修正和補充。元件、器件的故障率還會隨環境和其他條件而發生變化。若實驗室條件下的元件、器件的故障率，則在環境A下的故障率為
式中為元件、器件在環境A下的環境因子。在惡劣環境下，環境因子值可能很大。例如，導彈發射環境下的環境因子可能達到20～80。用預測公式測得的λ值還需要乘上一個修正因子(1+α)。對於比較成熟的設計，α可取10%左右；對不太成熟的設計,α可取30%以上。預測的故障率與實際投入使用後的現場故障率有一些差異是正常的。事實上，在設計階段可靠性預測主要是相對可靠性，而不是絕對可靠性。
冗餘技術
當產品設計中發現某個組成部分的可靠性過低，影響產品的總可靠性指標時，便採取所謂冗餘技術來提高這一部分的可靠性。有k個組成部分的產品，各組成部分的可靠性是互相獨立的。若其中一個部分出故障，產品就出故障，則這些組成部分構成一個可靠性串聯系統。若產品的第i部分的可靠性為qi,則產品的可靠性q=q1q2…qk；若其中的一個部分不出故障,產品就能完成預定任務，則這些組成部分構成一個可靠性並聯系統。這時，q=1-(1-q1)(1-q2)…(1-qi)。
如果k=2，q1=q2=0.99，則組成可靠性並聯系統後，q=0.9999。即經可靠性並聯後大大提高了可靠性。所謂「多數表決」冗餘技術,是只要k個組成部分中多數不出故障，產品就能完成預定任務。一般說來，很少使用整機作為冗餘的組成部分，通常是對整機的薄弱環節進行冗餘處理。
漂移設計
元件、器件的性能參數容許有一定的散布。其上限為上公差，下限為下公差。隨著出廠時間的增加，性能參數產生漂移。溫度和其他環境條件的變化也會造成參數漂移。只要元件、器件的漂移不超過公差的上、下限,就是合格的。電路的設計應該是,只要所用的元件、器件性能參數在規定的容許上、下限以內，電路的性能參數就應該是合格的，即使元件、器件的參數值到了規定容許的上、下限的邊緣，也應如此，這稱為電路的漂移設計。在滿足元件、器件規定容許的上、下限前提下，在理論分析上，元件、器件有一些最壞組合，使電路的性能參數產生最大的偏離。如果這些最壞組合產生的電路仍能滿足要求，則電路就滿足漂移設計要求，這也可以通過最壞組合的實際電路加以驗證，稱漂移試驗。但是，最壞組合方法往往偏於過分保守。如果能知道元件、器件性能參數的概率分布，則可以分析出電路性能參數的概率分布，從而作漂移分析和漂移試驗，這稱為概率法。這往往比最壞組合法更符合實際情況。
故障樹分析
1975年在美國Berkeley的加利福尼亞大學召開了一次盛況空前的可靠性學術會議。會議上把故障樹分析技術和可靠性理論並列為兩大進展，認為後者主要是數學家和概率論統計學家推動發展起來的，而前者則是工程師們推動發展起來的，兩者的側重點不同但是實質一樣的。
故障樹分析是美國貝爾實驗室1961年首創的一種系統分析方法。其優點是較易處理復雜系統，容易發現可能導致系統出現故障的情況，有利於消除潛在故障。在設計階段,它有助於發現系統的薄弱環節,是改進和提高設計可靠性的有力工具。故障樹是一種樹狀的邏輯因果關系圖，它利用一系列符號和邏輯門來描述各種事件之間的因果關系，使人們對這些關系一目瞭然。例如，基本事件的符號為○、結果事件的符號為嘑。邏輯門的輸入事件為因，輸出事件為果。以某房間照明系統為例，其原理和故障樹如圖。故障樹的定量分析是根據基本事件出現的概率,計算出系統不希望發生的故障事件的出現概率,定量地計算出系統薄弱環節的不可靠性，找出對系統可靠性有關鍵作用的元件、部件，通常是從求最小割集著手。一個最小割集包括若干個基本事件。如果這些基本事件都出現，系統就出故障。只要其中有一個不出現，割集中的其他基本事件都出現也不會使系統出故障。尋找所有最小割集的方法很多，但都未徹底解決工作量隨基本事件數的增加而指數增大這一困難。一個系統的故障樹是一本很好的故障維修指南。它能使維修人員迅速發現故障，進而迅速排除故障。
故障模式、效應、致命度分析
這種分析方法是將系統分成若干個組成部分。如果發生故障，分析它屬於哪種故障模式（不必一定查清故障的確切原因）；分析各組成部分可能出現的故障模式對系統有什麼影響；對各種故障模式的影響進行半定性半定量的評價，對那些具有致命性影響的故障模式制定適當的解決措施或改進設計方案。這種分析方法是由系統的基本故障事件上推到系統故障，而傅里葉變換則是由系統故障下推到基本故障事件。兩者結合起來，相輔相成，可以在設計階段找出潛在的可靠性問題。
元件、器件的可靠性
可靠性質量保證體系的元件、器件的可靠性部門，通過調查研究制訂出本部門的元件、器件優選目錄，盡量壓縮元件、器件的品種、規格和生產廠點。設計人員不得選用目錄以外的元件、器件。如果設計人員認為必須選用目錄外的元件、器件，則應經過元件、器件可靠性部門調查試驗認為可用後，再正式補入目錄，以備選用。元件、器件可靠性部門與生產廠保持密切的聯系，監督元件、器件生產質量的一致性和穩定性。必要時，派出專人監督本部門定購批次的生產。不論對元件、器件的生產過程如何嚴格控制，材料、工藝、生產環境等並不能絕對一致。因此，不可避免地有一部分產品會存在一些潛在的缺陷和弱點。這些有缺陷和弱點的電子元件、器件的平均壽命比正常產品的平均壽命短得多，使電子元件、器件的早期故障率較高。如果對電子元件、器件不加處理就裝入整機，便會使整機的早期故障率大大增加。因此，在把電子元件、器件裝入整機前，應採取施加強應力或其他手段，盡可能地剔除這種早期故障的產品。這就是電子元件、器件的可靠性篩選。篩選所加的強應力，可以是電的、熱的、機械的或綜合的。篩選項目須根據元件、器件的主要故障模式和故障機理，結合元件、器件的工藝設計、結構材料以及質量控制的情況而定。篩選不是提高產品的可靠性，它只能排除早期故障產品,使產品恢復其固有可靠性,但不能提高固有可靠性。如果元件、器件的篩選淘汰率較高，則說明設計、工藝或生產管理上存在較多問題，不易篩選徹底。這樣的元件和器件不宜用於高可靠性要求的部位。元件、器件可靠性部門應根據本部門的需要制訂元件、器件篩選條例，並規定出容許的篩選淘汰率。在一般情況下，元件、器件出廠越久，可靠性也就越低。因此，元件、器件可靠性部門應在調查研究和進行必要的試驗後，制定元件、器件保管和保管年限條例。
應力-強度分析
產品所受的應力x是廣義的，它不僅包括張力、扭力矩等，還包括如溫度、真空度等因素。產品的強度Y也是廣義的。若Z=Y-X,當Z<0時,即強度低於應力時，產品就出現故障；而當Z≥0時，產品是可靠的。Z為產品的可靠性余度，P(Z≥0)是產品的可靠度。
若X、Y分別是均值為μX、μY、方差為σ婌、σ婍的互相獨立的正態分布,則Z也是正態分布,均值為μZ=μY－μX，方差為σ婎=σ婌+σ婍。這是最簡單也是實際工作中最常見的情況。這時產品的可靠度為
式(ɑ)為標准正態分布的分位數
因此，可靠度不僅決定於μZ 的大小(即μY>μX的程度)，而且還決定於σX及σY的大小。提高可靠度有兩種途徑：①使μY比μX大,即讓平均強度遠超過平均應力；②使σX與σY盡可能小，即嚴格控制產品強度的散布（往往須通過嚴格控制原材料和加工精度才能達到）和應力的散布（即進行環境設計）。在19世紀後期,習慣上把μY/μX稱為產品的安全系數。安全系數大,μY大於μX,可靠度可以有所提高。但這不是決定可靠性的唯一因素。如果對σX、σY不加控制，單純提高安全系數不一定能提高可靠性。因此，傳統的安全系數只反映了可靠度的一個方面，而不是全部。
當X或Y不是正態分布的隨機變數時，可靠性的解析式就比較復雜。蒙特卡羅法是分析這些較復雜情況下可靠性的有效方法之一。
電子元件、器件的負荷，就是施加於元件、器件的一種應力。降負荷使用元件、器件就是提高元件、器件的安全系數，從而可以在一定程度上提高元件、器件的可靠性。例如，某些電容器的故障率基本上正比於工作電壓V的5次方,就是電容器故障率的5次冪法則。使用的工作負荷與額定負荷之比稱為降負荷系數。可靠性質量保證系統的元件、器件可靠性部門，應根據本部門特點制訂降負荷系數要求。例如,一個有代表性的要求是,碳膜電阻和金屬膜電阻的使用功率不應達到額定功率的一半。
熱設計
使電子元件、器件在較低溫度下工作有三個好處：①參數漂移較小，電氣性能容易穩定；②故障率較低；③機械應力較小,金屬化接點等的蛻化較慢,壽命較長。因此，需要根據熱量傳播的規律，研究作為熱源的元件、器件的合理布局；採取什麼降溫措施可使設備的局部溫升不會過高，以保證設備的可靠性。這稱為熱設計。在簡單的情況下可利用自然冷卻，但能力有限。當功率密集度較大時，應採取強迫通風冷卻和水冷等措施。
潛在通路分析
潛在通路會在所有元件、器件工作正常的情況下導致出現不需要的功能，或使需要的功能受到抑制。潛在通路分析一般在設計階段後期或設計文件完成之後進行。
設計評審
在設計的每一階段結束之前，由負責設計的部門組織有關專家對設計文件從保證可靠性要求的各種角度和各個方面進行評定和審查。實際上，這是一種組織專家協助做好可靠性設計的一種技術評定會。由於可靠性設計牽涉的面太廣，憑設計人員個人的知識進行最佳的可靠性設計已不可能。因此，設計評審是一種有效的提高可靠性的補救辦法。

❾ 簡述和分析可靠性的定義

可靠性：產品在規定的條件下和規定的時間內，完成規定功能的能力。可靠性的概率度量叫可靠度[1] 。
壽命是指產品使用的持續期。以「壽命單位」度量。在規定的條件下和在規定的時間內，產品故障的總數與壽命單位總數之比稱為「故障率」。故障率是可靠性基本參數，其倒數為平均故障間隔時間(MTBF)[1] 。
可靠性分為固有可靠性和使用可靠性。固有可靠性用於描述產品的設計和製造的可靠性水平，使用可靠性綜合考慮了產品設計、製造、安裝環境、維修策略和修理等因素。從設計的角度出發，把可靠性分為基本可靠性和任務可靠性，前者考慮包括與維修和供應有關的可靠性，用平均故障間隔時間(MTBF)表示；後者僅考慮造成任務失敗的故障影響，用任務可靠度(MR)和致命性故障間隔任務時間(MTBCF)表示。對多數企業主要關心產品的固有可靠性和基本可靠性。對可修產品用平均故障間隔時間表示，對不可修產品用平均失效率表示，對一次性使用產品用平均壽命表示[1] 。
對產品而言，可靠度越高就越好。可靠度高的產品，可以長時間正常工作（這正是所有消費者需要得到的）；從專業術語上來說，就是產品的可靠度越高，產品可以無故障工作的時間就越長。
可靠度分析即求出各系統的運作機率的學問，例如機具的可靠度，將影響整個生產製造的流程規劃及控制。此外，可靠度的討論，也往往離不開系統的可用度(Availability)及維修度(Maintainability)。一般談到可靠度，多是指產品的可靠程度，顧名思義，也就是將產品的好壞特別以可靠度的方法表達出來，這種定義方式對於現今許多高單價及講求售後服務的產品而言，顯得十分重要。
分類
可靠度一般可分成兩個層次，首先是所謂組件可靠度(Reliability of component)。也就是將產品拆解成若干不同的零件或組件，先就這些組件的可靠度進行研究，然後再探討整個系統、整個產品的整體可靠度，也就是系統可靠度(Reliability of system)。組件可靠度分析的方法，其實就是統計分析，至於系統可靠度分析，較為復雜，可採行的方法也較多，
①按重要程度分配可靠度。
②按復雜程度分配可靠度。
③按技術水平、任務情況等的綜合指標分配可靠度。
④按相對故障率分配可靠度。
各部分有了明確的可靠性指標後，根據不同計算準則，進行零件的設計計算。主要的計算方法為：根據載荷和強度的分布計算可靠度或所需尺寸；根據載荷和壽命的分布計算可靠度或安全壽命；求出可靠度與安全系數間的定量關系，沿用常規設計方法計算所需尺寸或驗算安全系數。與可靠性設計有關的載荷、強度、尺寸和壽命等數據都是隨機變數，必須用概率統計方法進行處理。
數學表達式
可靠度函數可用關於時間 t 的函數表示，可表示為
R（t)=P(T>t)
其中，t 為規定的時間，T表示產品的壽命。
由可靠度的定義可知，R(t)描述了產品在（0，t）時間內完好的概率，且R(0)=1，R（+∞)=0。
可靠度工程
可靠度工程是結合管理與工程技術的一種科學，它牽涉到的工程技術主要有三方面：電子(機)工程、機械工程、及材料工程。高精密的科技產品，鮮有不與此三者有關者。惟可靠度本質上是將統計方法應用在各專業領域上的一種品保技術，並將可靠度實際設計進入產品中，方能確保產品品質。
可靠度試驗
測試產品可靠度指標的試驗就是可靠度試驗。可靠度試驗有環境試驗、機械應力試驗、耐氣候測試試驗、功能試驗、EMC及安規試驗等。
可靠性工程的發展
萌芽階段：二次世界大戰期間，德國在研製V1火箭中提出了系統可靠性的基本理論，據此V1火箭的可靠度達到75%。在朝鮮戰爭時期，美國60%的機載電子設備運到遠東後不能使用，50%的電子設備在儲存期間就失效。美國海軍有16、7萬台電子設備，每年需更換100萬個電子元件，其中電子管的更換率比其他元件高5倍。1943年美國成立了「電子管研究委員會，專門研究電子管的可靠性問題。1949年美國無線電工程師學會成立了可靠性技術組——第一個可靠性專業學術組織誕生了[1] 。
可靠性工程創建階段：20世紀50年代美國在朝鮮戰爭中發現，不可靠的電子設備影響戰爭的進行，而且需要大量的維修費用，每年的維修費是設備采購費用的2倍！軍方和製造公司及學術界都捲入了可靠性的研究工作。1950年12月美國成立了「電子設備可靠性專門委員會」，到1952年3月便提出了有深遠影響的建議[1] ：
可靠性工程全面發展階段：20世紀60年代，隨著航空航天工業的迅速發展，可靠性設計和試驗方法被接受和應用於航空電子系統中，可靠性工程得到迅速發展[1] 。主要表現在：
改善可靠性管理，建立了可靠性研究中心，美國於1965年頒發了《系統與設備的可靠性大綱要求》，可靠性工程活動與傳統的設計、研製和生產相結合，獲得了較好的效益。羅姆航空發展中心組建了可靠性分析中心，從事與電子設備有關的電子與機電、機械件及電子系統的可靠性研究，包括可靠性預計、可靠性分配、可靠性試驗、可靠性物理、可靠性數據採集、分析等[1] 。

❿ 產品可靠性的定義

產品、系統在規定的條件下，規定的時間內，完成規定功能的能力稱為可靠性。
這里的產品可以泛指任何系統、設備和元器件。產品可靠性定義的要素是三個「規定」：「規定條件」、「規定時間」和「規定功能」。
「規定條件」包括使用時的環境條件和工作條件；例如同一型號的汽車在高速公路和在崎嶇的山路上行駛，其可靠性的表現就不大一樣，要談論產品的可靠性必須指明規定的條件是什麼。
「規定時間」是指產品規定了的任務時間；隨著產品任務時間的增加，產品出現故障的概率將增加，而產品的可靠性將是下降的。因此，談論產品的可靠性離不開規定的任務時間。例如，一輛汽車在在剛剛開出廠子，和用了5年後相比，它出故障的概率顯然小了很多。
「規定功能」是指產品規定了的必須具備的功能及其技術指標。所要求產品功能的多少和其技術指標的高低，直接影響到產品可靠性指標的高低。例如，電風扇的主要功能有轉葉，搖頭，定時，那麼規定的功能是三者都要，還是僅需要轉葉能轉能夠吹風，所得出的可靠性指標是大不一樣的。
可靠性的評價可以使用概率指標或時間指標，這些指標有：可靠度、失效率、平均無故障工作時間、平均失效前時間、有效度等。典型的失效率曲線是浴盆曲線，其分為三個階段：早期失效期、偶然失效期、耗損失效期。早期失效期的失效率為遞減形式，即新產品失效率很高，但經過磨合期，失效率會迅速下降。偶然失效期的失效率為一個平穩值，意味著產品進入了一個穩定的使用期。耗損失效期的失效率為遞增形式，即產品進入老年期，失效率呈遞增狀態，產品需要更新。提高可靠性的措施可以是：對元器件進行篩選；對元器件降額使用，使用容錯法設計（使用冗餘技術），使用故障診斷技術等。可靠性主要包括電路可靠性及元器件的選型有必要時用一定儀器檢測。