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不僅可以定性地判別哪些失效模式危害度最高,而且還可以進一步足量地計算每種失效模式的危害度。
3.失效樹分析
失效樹分析簡稱FTA。FTA也是一種廣泛適用于電子、電器以及機械設備的可靠性評價分析技術。它是在系統(tǒng)設計過程中通過對系統(tǒng)可能造成失效的各種因素(包括硬件、軟件 、環(huán)境、人為因素等)進行分析,畫出邏輯框圖(即失效樹),從而確定系統(tǒng)失效原因的各種可能組合方式及其發(fā)生概率,進而計算出系統(tǒng)的失效概率,以便采取相應的糾正措施,提高系統(tǒng)的可靠性。失效樹分析可以是定行的,也可以是定量的。
顧名思義,失效樹,就是一種樹狀的邏輯因果關系圖。它是一系列事件符號和邏輯門符號,描述系統(tǒng)中各種事件之間的因果關系。邏輯門的輸入事件是輸出事件的“因”,而輸出事件是輸入事件的“果”。它由頂事件、中間事件、底事件和邏輯或門 、邏輯 與門等符號組成。
失效樹分析法的一般步驟如下:
(1)了解系統(tǒng),確定頂事件:
(2)建造失效樹,并加以簡化和規(guī)范化;
(3)定性分析:確定失效樹的最小割集;
(4)收集定量分析用的數(shù)據(jù),如底事件的失效概率、失效率、維修率等;
(5)定量分析:計算頂事件的發(fā)生概率和系統(tǒng)可靠度、評價頂事件的嚴重性與危害度,計算底事件和最小割集的重要度等;
(6)確定薄弱環(huán)節(jié)和關鍵元部件。改進系統(tǒng)的可靠性、安全性;
(7)進行技術經(jīng)濟分析,作方案比較與決策等。
4.可靠性增長試驗
各項可靠性設計技術應用后,電子產(chǎn)品所達到的可靠性預計值還是紙面上的。按照設計方案研制出來的樣機,其可靠性初始值往往只有設計時已達到的預計值的10~30%。這是由于所設計的產(chǎn)品總會存在著事先意想不到的初期設計缺陷、工程缺陷以及制造上的各種缺陷,設計時所選用的元器件也可能不完全合適。缺陷雖不一定是故障,但它的存在及發(fā)展遲早能引起故障,故在可靠性工程中,除了應用前面所述FMECA和FTA等分析方法,還必須采用可靠性增長試驗的方法,也即是給樣機施加一定的應力。強迫暴露設計缺陷,使缺陷變成故障,并對故障進行仔細分析,找出故障機理,通過進行再設計,來系統(tǒng)地、永久地消除故障機理,阻止同樣的故障再度出現(xiàn)。這個試驗一分析一改進(簡稱TAA F)的過程,就是可靠性增長過程或稱為可靠性增長試驗過程。這個過程每每進行一次,樣機的可靠性就增值一次,經(jīng)過多次反復,直到實現(xiàn)設計的固有可靠性。
可靠性增長試驗既適用于設計研制和生產(chǎn)定型階段,也適用于批量生產(chǎn)階段。但重點是在設計研制和生產(chǎn)定型之前進行,因為那時的產(chǎn)品尚處于可以再設計階段,比起投入批量生產(chǎn)以后的產(chǎn)品,在設計上作出修改的困難程度和所需費用都將小得多。
為了在可靠性增長試驗活動中能嚴密地、有效地監(jiān)控和跟蹤可靠性的變動情況,有必要把可靠性增長定量化。由于可靠性增長活動是對產(chǎn)品不斷進行試驗和采取積極的改進活動,因此,反映產(chǎn)品質量的母體水平也在不斷變動之中,所以可靠性增長的定量化需要應用變動母體的統(tǒng)計分析方法,這就是可靠性增長的數(shù)學模型。它是一個作為時間函數(shù)的數(shù)學公式來表示增長過程中產(chǎn)品的可靠度,用以往各次增長試驗的數(shù)(可以來自不同母體),擬合出可靠性增長的數(shù)學模型,用以表達產(chǎn)品的增長規(guī)律,估計當前的可靠性水平,預測以后可能達到的可靠性水平,所以它是增長試驗的重要工具。目前已提出的有10余種可靠性增長模型。
產(chǎn)品的可靠性增長程度取決于通過增長試驗是否能把設計和制造中的潛在缺陷暴露出來,以及對這些缺陷的分析和改進程度。
不僅可以定性地判別哪些失效模式危害度最高,而且還可以進一步足量地計算每種失效模式的危害度。
3.失效樹分析
失效樹分析簡稱FTA。FTA也是一種廣泛適用于電子、電器以及機械設備的可靠性評價分析技術。它是在系統(tǒng)設計過程中通過對系統(tǒng)可能造成失效的各種因素(包括硬件、軟件 、環(huán)境、人為因素等)進行分析,畫出邏輯框圖(即失效樹),從而確定系統(tǒng)失效原因的各種可能組合方式及其發(fā)生概率,進而計算出系統(tǒng)的失效概率,以便采取相應的糾正措施,提高系統(tǒng)的可靠性。失效樹分析可以是定行的,也可以是定量的。
顧名思義,失效樹,就是一種樹狀的邏輯因果關系圖。它是一系列事件符號和邏輯門符號,描述系統(tǒng)中各種事件之間的因果關系。邏輯門的輸入事件是輸出事件的“因”,而輸出事件是輸入事件的“果”。它由頂事件、中間事件、底事件和邏輯或門 、邏輯 與門等符號組成。
失效樹分析法的一般步驟如下:
(1)了解系統(tǒng),確定頂事件:
(2)建造失效樹,并加以簡化和規(guī)范化;
(3)定性分析:確定失效樹的最小割集;
(4)收集定量分析用的數(shù)據(jù),如底事件的失效概率、失效率、維修率等;
(5)定量分析:計算頂事件的發(fā)生概率和系統(tǒng)可靠度、評價頂事件的嚴重性與危害度,計算底事件和最小割集的重要度等;
(6)確定薄弱環(huán)節(jié)和關鍵元部件。改進系統(tǒng)的可靠性、安全性;
(7)進行技術經(jīng)濟分析,作方案比較與決策等。
4.可靠性增長試驗
各項可靠性設計技術應用后,電子產(chǎn)品所達到的可靠性預計值還是紙面上的。按照設計方案研制出來的樣機,其可靠性初始值往往只有設計時已達到的預計值的10~30%。這是由于所設計的產(chǎn)品總會存在著事先意想不到的初期設計缺陷、工程缺陷以及制造上的各種缺陷,設計時所選用的元器件也可能不完全合適。缺陷雖不一定是故障,但它的存在及發(fā)展遲早能引起故障,故在可靠性工程中,除了應用前面所述FMECA和FTA等分析方法,還必須采用可靠性增長試驗的方法,也即是給樣機施加一定的應力。強迫暴露設計缺陷,使缺陷變成故障,并對故障進行仔細分析,找出故障機理,通過進行再設計,來系統(tǒng)地、永久地消除故障機理,阻止同樣的故障再度出現(xiàn)。這個試驗一分析一改進(簡稱TAA F)的過程,就是可靠性增長過程或稱為可靠性增長試驗過程。這個過程每每進行一次,樣機的可靠性就增值一次,經(jīng)過多次反復,直到實現(xiàn)設計的固有可靠性。
可靠性增長試驗既適用于設計研制和生產(chǎn)定型階段,也適用于批量生產(chǎn)階段。但重點是在設計研制和生產(chǎn)定型之前進行,因為那時的產(chǎn)品尚處于可以再設計階段,比起投入批量生產(chǎn)以后的產(chǎn)品,在設計上作出修改的困難程度和所需費用都將小得多。
為了在可靠性增長試驗活動中能嚴密地、有效地監(jiān)控和跟蹤可靠性的變動情況,有必要把可靠性增長定量化。由于可靠性增長活動是對產(chǎn)品不斷進行試驗和采取積極的改進活動,因此,反映產(chǎn)品質量的母體水平也在不斷變動之中,所以可靠性增長的定量化需要應用變動母體的統(tǒng)計分析方法,這就是可靠性增長的數(shù)學模型。它是一個作為時間函數(shù)的數(shù)學公式來表示增長過程中產(chǎn)品的可靠度,用以往各次增長試驗的數(shù)(可以來自不同母體),擬合出可靠性增長的數(shù)學模型,用以表達產(chǎn)品的增長規(guī)律,估計當前的可靠性水平,預測以后可能達到的可靠性水平,所以它是增長試驗的重要工具。目前已提出的有10余種可靠性增長模型。
產(chǎn)品的可靠性增長程度取決于通過增長試驗是否能把設計和制造中的潛在缺陷暴露出來,以及對這些缺陷的分析和改進程度。