可靠性-可靠性设计

《可靠性-可靠性设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、4。可靠性设计提高系统的可靠性，要从系统的设计着手。要使系统的元器件工作在正常状态下，没有过载超负荷等现象的发生，并且要有一定的裕度。也可以采用冗余贮备，使系统即使有个别元器件或设备出现故障仍能正常工作，譬如大型客机拥有四个发动机，中型客机拥有两个发动机。也就是说有一个设备出现故障，有另一个设备顶替它工作。因此，设计人员必须明确可靠性设计的目的并掌握可靠性设计的方法。4。1可靠性设计的概念和意义可靠性设计是为了在设计过程中挖掘和确定隐患(和薄弱环节)，并采取设计预防和设计改进措施有效地消除隐患(和薄弱环节)，即是研究在设计阶段如何预

2、测和预防各种可能发生的故障和隐患。可靠性设计是可靠性工程的核心，主宰着产品的固有(内在)可靠性。产品在生产、使用、维修各阶段中所出现的许多可靠性问题取决于设计阶段的可靠性工作。因此，在设计时就必须考虑到全寿命过程中与可靠性有关的诸因素。例如，各阶段中可能遇到的各种环境应力(包括工作环境、自然环境以及运输、贮存等环境的应力)对产品可靠性的影响；防护、维修影响；操作时失误等各种影响。“可靠性设计”的理解中是十分广义的，JSI标准定义为“赋予产品可靠性为目的的设计技术”。它既包括了应用可靠性理论设计的方法，也包括了传统的和从实践总结出的有

3、利于提高可靠性设计经验和技术。基本上，可靠性为产品的重要质量特性之一，也是产品的设计参数之一。在产品寿命周期的整个研发设计过程中，由设计人员努力所建立植入产品中。基于现代产品对可靠性的重视与要求，特别是现代精密的产品，缺乏完善的可靠性设计与分析技术和作业能量，是无法在竞争激烈的市场上占有一席之地的。为达到此一目标，首先要确定产品的可靠性需求，然后运用各种适切的设计方法与程序，导入各种分析手法，在产品的设计过程中将可靠性需求转换成各层次的设计特性参数，如此才能事先预防在使用时可能发生的失效现象，达到确保产品可靠性水平的目的，此即所谓[

4、可靠性是设计入产品的]。定量计算和定性分析(例如FMEA、FTA)等主要是评价产品现有的可靠性水平或找出薄弱环节，而要提高产品的固有可靠性，只有通过各种具体的可靠性设计方法。随着武器装备的发展，装备的自动化、智能化、电子化水平的不断提高，系统工作环境更趋复杂和恶劣，因而带来一系列新的问题。例如，由于存在“潜在通路”而引起系统功能异常或抑制正常功能，因此要进行潜在通路的分析；由于系统、设备工作后产生的热量积累，使它们周围环境温度急骤上升而导致元器件故障率的增大，从而降低了它们的可靠性，这就需要进行热设计；武器装备上装了许多完成不同功能

5、的计算机，如果它们的软件发生故障，计算机就无法完成其规定的功能，这就需要进行软件可靠性的研究等等；此外，除了研究产品工作状态的可靠性问题外，对于非工作状态对产品可靠性的影响亦应进行研究。现代产品的研发制造，主要是为了满足顾客的需要。一般而言，顾客的需要通常是模糊的而且大多只是定性的描述，常见者如功能合理、操作方便、保证安全、容易维修等。设计人员的任务就是如何将顾客的需要转换成产品生产制造时所需要的零件、材料与过程规格。设计人员在进行研发设计时，除了基本的功能之外，必须以顾客能够理解的产品效能(performance)来表示，以便和顾

6、客沟通。所谓产品效能乃是产品在设计时必须由设计人员所赋予的物品特性(characteristics)，也就是目前国际质量系统ISO9000中对于产品质量的定义。产品效能为产品所具有的能力，因产品不同而异，一般可从功能效能、实体效能、运动效能、能源效能、使用效能、时间效能、安全效能、环保效能以及经济效能等方面加以考虑，一般产品效能架构如图1所示。功能效能为设计人员对于顾客需要的基本考虑项目，包括主要功能、辅助功能及美学功能。实体或结构效能是功能载体对外界负载条件的承受能力，包括重量、精度、强度、刚度、耐磨性、耐蚀性、热稳定性、振动稳定

7、性等。能源效能是工作条件的表现，包括负载种类、大小与性质，消耗功率大小、效率高低。运动效能是产品载体搬运及运动的需求，如速度大小、起动性、加速性、制动性、运动平稳性等。时间效能为产品能力在寿命周期中随时间变化的表现，包括可用度、可靠性、测试度、维护度、支持度与耐久度等。安全效能是指产品对于人员与财物方面造成侵权行为的影响，包括系统安全、工业安全、公共安全等。环保效能为产品对社会环境方面的影响程度，如会产生多少污染物、噪音量，以及减废与回收等。   这些使用者要求及产品效能需求，对于一个具体的契约型系统与设备而言，在其设计计划书或契约

8、书中会有详细的规定。若是市场型产品，则有赖市场开发部门与研发部门人员的共同努力。这些要求与需求，自然是设计人员在设计过程中必须考虑的重点问题。除此之外，在设计时还必须考虑产品的制造方法(可产度)与经济性(寿命周期成本)、并本着持续改善