系统可靠性设计与分析(四)序言:可靠性的……

讲师风采
孙惠中
讲师简介:
孙惠中,1937年9月生,江苏张家港市人。现为中国科学院空间科学与应用研究中心研究员、主任设计师、总体研究室主任、兼任中国运筹学会可靠性学会常务理事、中国现代设计法研究会可靠性学会理事、中国民主同盟北……
视频简介:
在产品设计过程中,为消除产品的潜在缺陷和薄弱环节,防止故障发生,以确保满足规定的固有可靠性要求所采取的技术活动。可靠性设计是可靠性工程的重要组成部分,是实现产品固有可靠性要求的最关键的环节,是在可靠性分析的基础上通过制定和贯彻可靠性设计准则来实现的。在产品研制过程中,常用的可靠性设计原则和方法有:元器件选择和控制、热设计、简化设计、降额设计、冗余和容错设计、环境防护设计、健壮设计和人为因素设计等。
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孙惠中:下面讲一下可靠性的内容和特点,实际上可靠性的内容非常广,内容多、战线长,从时间上讲,它涉及到预研、设计、制造、储存、检验、使用,所有环节它都包含,我这里给你讲一个形象的比喻,实际上拿人来讲的话,可靠性是从婴儿到坟墓,就是说它研究你生出来以后你这个人定性了,这个不是完全确切,它要研究人生的整个过程,从时间来讲人从出生到死亡,死了之后有的必要的还要进行解剖,还要进行失效分解,这是从时间。 从空间上来讲,它牵涉的学科也很多,牵涉到可靠性数学、可靠性物理、失效物理、系统工程,运筹学、安全工程学,价值工程、人机工程,工程生命学,环境工程学,电子计算机等等非常多。它与质量管理这些都有密切关系,所以可靠性它是个庞大的复杂的系统。 我刚才讲了,第一个从时间上来讲它是从婴儿到坟墓,它是贯穿全过程的。第二个从空间上来讲,它又涉及到许多许多的学科,你说的那么悬乎,可靠性到底有用的是哪些东西,我们讲一下。 第一个可靠性的理论基础,理论基础就是概率统计,还有物理,理论基础里面分两类,一类概括讲就是可靠性数学,它涉及的面去掉概率统计之外,还要结合代数、运筹学等等。物理方面的还有故障物理学和可靠性物理学,有什么不一样呢?故障物理学是研究它这个故障是怎么发生的,在什么条件下发生的,还有通过什么原理发生的,可靠性物理学怎么样研究,让这种类型的故障不发生,采取哪些措施不让它发生这些故障,这是有区别的。 接下来从研究对象来分,对于像我,主要是搞电子系统的,电子系统可靠性有元器件的可靠性,部件的可靠性,整机的可靠性,系统的可靠性。 从周期来分,从它所经历的周期来分,有设计的可靠性,制造的可靠性,工艺的可靠性,还要进行可靠性试验、可靠性评估,还有最后使用的可靠性,还有维修等问题。 大型复杂系统的可靠性,主要在四个环节,预测、分配、试验、评估四大环节。主要讲可靠性设计技术,可靠性的设计技术应该是包括两部分,一个是属于系统可靠性,一个属于可靠性保障技术,系统可靠性包括什么呢?系统可靠性实际上它与具体的一个产品关系并不是结合的很密切,但是也有关系,它主要是考虑可靠性的预计,什么叫预计?从所使用的电子元器件的可靠性,再加上结构的数学模型,算出这个单机或者这个系统的可靠性有多大,这是预计。 分配呢,咱们在预计之前,根据一个单机所用元器件的多少,环境条件,寿命时间,刚才讲的三大要素来分配它。它用的元器件比较少,工作的时间短,它的环境也比较小,因为环境比较优越,可以放在比较高的可靠性,可靠性高一点。相反它就可以低一点,比如环境条件恶劣,运营时间很长,它的元器件数量也很多,可靠性低一点分配。如果预计的结构满足要求了,可以不要分配。 还有一个FMETA,实际上就是说它的故障模式影响分析,故障怎么产生的,产生的后果怎么样,它的机理是什么,这两个一个是数学的,一个是物理的,基本上这两个相辅相成,系统可靠性就包括这两部分。 对于可靠性保障技术,为什么一定要系统可靠性可以算出来零点几、零点几,寿命是多长,为什么还要来分析这个故障的问题,还要搞可靠性保障技术,还要保障它,这个我给大家提几点,就是你算出来不够,比如说我要求是0.9,你算出来只有0.8,通过计算你是提高不了的,怎么提高呢?叫可靠性保障技术,保障技术包括那些呢,包括热设计,我原来工作是60度,我把它降到30,它的可靠性就提高了。可靠性保障技术一个热设计,一个容易设计,我加备份,我原来一台机器完成一个任务,我两台机器并联来完成这个问题容易设计,热设计。还有漂移设计,我把参数的漂移,参数的偏差,公差允差搞的很小,这叫漂移设计。还有电子兼容性设计,电子系统之间相互影响,你影响别人,别人影响你,搞到最低。其他还有难环境设计,三防,防烟雾防潮湿、防海水等等。

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