Question

什么是可靠性设计

Answer 1

问题一：可靠性设计的出发点是什么? 可靠性设计可以分成两个基本出发点：
?第一个就是“完美性设计”，通俗地讲就是怎弧保障我们的设计是完美的？最终的产品是完美的？如果在设计的时候，时刻提醒自己这个问题，促使自己多考虑，就应该明白为什么我们要求项目组在产品立项开发的时候就要考虑到外界对产品的可靠性需求，为什么我们要在方案设计阶段列出关键器件清单，为什么我们要核对关键器件的使用规范说明和器件规格书，为什么我们要控制器件选型的制造商和供应商认证，为什么我们要组织在开发过程中不断讨论产品可能存在的应用缺陷，为什么我们开发产品的时候扮兆眼睛要盯住客户的使用环境，为什么要建立部门设计经验库，为什么要引入众多的设计准则和查检表......所以，如果大家能时刻问自己怎样才能保证我设计的这个产品到客户应用现场后能按要求使用3年不出问题，还有哪些缺点待改进，是不是已经把所考虑到的问题都已解决了，是否已尽力保证了设计上的完美。只要理解了这个设计思想，正向的可靠性设计开展起来就会顺畅多了。
第二个就是“容错设计”，因为虽然我们在设计上尽量考虑的各种各样的情况，也尽力向完美设计靠拢，但实际上由于知识技能开发进度等限制，我们的设计不可能完美无缺，这时候如果出问题了应该怎么办。所以我们要考虑一些逆向的容错设计，先判断大概哪些地方会出哪些问题，出问题之后是否能及时检测到，或故障隔离，是否需要做谈滑安全防护措施等。这就是我们为什么要强调系统的自检流程和参数容差判断，故障识别和隔离措施，如果没办法判断隔离的话，是不是可以考虑提醒指示，加外围的防护单元，尤其涉及到系统安全状态时。

问题二：可靠性设计的重要性 可靠性设计是系统总体工程设计的重要组成部分，是为了保证系统的可靠性而进行的一系列分析与设计技术。它是通过系统的电路设计与结构设计来实现的。　　“产品的可靠性是设计出来的，生产出来的，管理出来的”，但实践证明，产品的可靠性首先是设计出来的。可靠性设计的优劣对产品的固有可靠性产生重大的影响。产品设计一旦完成，并按设计预定的要求制造出来后，其固有可靠性就确定了。生产制造过程最多只能保证设计中形成的产品潜在可靠性得以实现，而在使用和维修过程中只能是尽量维持已获得的固有可靠性。所以，如果在设计阶段没有认真考虑产品的可靠性问题，造成产品结构设计不合理，电路设计不可行，材料、元器件选择不当，安全系数太低，检查维修不便等问题，在以后的各个阶段中，无论怎么认真制造，精心使用、加强管理也难以保证产品可靠性的要求。因此，我们说产品的可靠性首先是设计出来的，可靠性设计决定产品的“优生”，可靠性设计是可靠性工程的最重要的阶段。这是因为：（1）设计规定了系统的固有可靠性。如果在系统设计阶段没有认真考虑其可靠性问题，如材料、元器件选择不当，安全系数太低，检查、调整、维修不便等，那么以后无论怎样注意制造、严格管理、精心使用，也难以保证产品的可靠性要求。（2）现代科学技术的迅速发展，使同类产品之间的竞争加剧。由于现代科学技术的迅速发展，产品更新换代很快，这就要求企业不断引进新技术，开发新产品，而且新产品研制周期要短。实践告诉我们，如果在产品的设计过程中，仅凭经验办事，不注意产品的性能要求，或者没有对产品的设计方案进行严格的、科学的论证，产品的可靠性将无法保证。往往等到试制、试用后才发现产品存在质量问题，只得再做改进设计，这就使产品研制周期加长，推迟了产品投入市场的周期，降低了竞争能力。在产品的全寿命周期中，只有在设计阶段采取措施，提高产品的可靠性，才会厅侍租使企业在激烈的市场竞争中取胜，提高企业的经济效益。（3）在设计阶段采取措施，提高产品的可靠性，耗资最少，效果最佳。美国的诺斯洛普公司估计，在产品的研制、设计阶段，为改善可靠性所花费的每一美元，将在以后的使用维修方面节省30美元。　　此外，我国开展可靠性工作的经验证明，在产品的整个寿命周期内，对可靠性其重要影响的是设计阶段，见图。　　综上所述，可靠性设计在总体过程设计中占有十分重要的位置，必须把可靠性工程的重点放在设计阶段，并遵循预防为主，早期投入，从头抓起的方针，并以开始研制起，就要进行产品的可靠性设计，尽可能把不可靠的因素消除在产品设计过程的早期。

问题三：现代机械设计中可靠性设计是什么意思 就是设计出来能加工出来，不会说设计上很美好，但实际上却无法加工出来。
机械设计制造及其自动化，指研究各种工业机械装备及机电产品从设计、制造、运行控制到生产过程的企业管理的综合技术学科。培养具备机械设计制造基础知识与应用能力，能在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才。
以机械设计与制造为基础，融入计算机科学、信息技术、自动控制技术的交叉学科，主要任务是运用先进设计制造技术的理论与方法，解决现代工程领域中的复杂技术问题，以实现产品智能化的设计与制造。

问题四：可靠性设计有哪些方法 1. 冗余设计：类似并联电路；如，飞机的发动机，一般都挂两个，一个坏了，马上启动备用的；
2. 降额设计：让产品在额定值一下工作；如，某电阻额定电流1A，设计电路时让最大电流为0.75A，
就永远不会烧这个电阻了。
3. 热设计：受温度影响很大的产品，需要导热与散热来降低失效；笔记本的散热片、风扇等设计；
4. FMEA：故障模式分析，逐一对每一个元件、零件、部件发问“它会怎么失效”，找出原因并加上预防措施。

问题五：可靠性设计的介绍 保证机械及其零部件满足给定的可靠性指标的一种机械设计方法。包括对产品的可靠性进行预计、分配、技术设计、评定等工作。所谓可靠性，则是指产品在规定的时间内和给定的条件下，完成规定功能的能力。它不但直接反映产品各组成部件的质量，而且还影响到整个产品质量性能的优劣。可靠性分为固有可靠性、使用可靠性和环境适应性。可靠性的度量指标一般有可靠度、无故障率、失效率3种。

问题六：质量管理学中什么是可靠性设计 可靠性设计本质是设计，就是通过设计使得产品的可靠性达到规定的或预期的要求。
首先要有定量定性的可靠性指标要求，
建立可靠性模型，形成可靠性分配，实现可靠性预计，建立可靠性设计准则。
其它具体方式，如，耐环境设计、冗余设计、电磁兼容性设计、降额设计、热设计等。

问题七：可靠性设计的分析 通过设计实现产品可靠性指标的方法。产品的可靠性是通过设计、生产和管理而实现的，而首先是产品的设计。它决定着产品的固有可靠性。电子产品可靠性设计技术包括许多内容，主要有可靠性分配、可靠性预测、冗余技术、漂移设计、故障树分析和故障模式、效应和致命度分析、元件器件的优选和筛选、应力-强度分析、降负荷使用、热设计、潜在通路分析、电磁兼容和设计评审等。可靠性分配根据用户对系统或设备提出的可靠性指标，对分系统、整机等组成部分提出相应的可靠性指标，逐级向下，直到元件、器件、工艺、材料等的可靠性指标。可靠性分配是系统或设备的总体部门的一项可靠性设计任务。对于有L个组成成分的系统,最简单的情况是这些组成成分的可靠性是互相独立的。若第i组成分不可靠,则系统就不可靠，系统可靠性为q=q1q2…qL 〔若第i组成分的不可靠性为Pi=1－qi，则系统的不可靠性为P=1-q=1-(1－P1)(1－P2)…(1－PL)≈P1+P2+…+PL〕。这是系统可靠性分配的基本公式。可靠性分配本质上不是数学问题，而是人力、物力的统一调度和运用的工程管理问题。因为不同整机、元件、器件的现实可靠性水平是很不相同的，而把它们的可靠性提高到一定水平所需要的人力、物力和时间往往差别很大，因而不能采取均匀提高的纯数学方案。在实际工作中，需进行多个方案的协调、比较后才能决定。可靠性预测主要是根据电子元件、器件的故障和产品设计时所用的元件、器件数和使用条件，对产品的可靠性进行估计。最简单的情况是：产品由k种电子元件、器件组成，第i种元件、器件的寿命为指数分布,故障率为λi，用量为ni。任一元件和器件发生故障都会引起产品故障，故产品的故障率为λ=n1λ1+n2λ2+…+nkλk这是在设计阶段根据元件、器件的故障率对产品故障率提出预测的基本公式。在实际使用时，还要增加一些修正和补充。元件、器件的故障率还会随环境和其他条件而发生变化。若实验室条件下的元件、器件的故障率，则在环境A下的故障率为式中为元件、器件在环境A下的环境因子。在恶劣环境下，环境因子值可能很大。例如，导弹发射环境下的环境因子可能达到20～80。用预测公式测得的λ值还需要乘上一个修正因子(1+α)。对于比较成熟的设计，α可取10%左右；对不太成熟的设计,α可取30%以上。预测的故障率与实际投入使用后的现场故障率有一些差异是正常的。事实上，在设计阶段可靠性预测主要是相对可靠性，而不是绝对可靠性。冗余技术当产品设计中发现某个组成部分的可靠性过低，影响产品的总可靠性指标时，便采取所谓冗余技术来提高这一部分的可靠性。有k个组成部分的产品，各组成部分的可靠性是互相独立的。若其中一个部分出故障，产品就出故障，则这些组成部分构成一个可靠性串联系统。若产品的第i部分的可靠性为qi,则产品的可靠性q=q1q2…qk；若其中的一个部分不出故障,产品就能完成预定任务，则这些组成部分构成一个可靠性并联系统。这时，q=1-(1-q1)(1-q2)…(1-qi)。如果k=2，q1=q2=0.99，则组成可靠性并联系统后，q=0.9999。即经可靠性并联后大大提高了可靠性。所谓“多数表决”冗余技术,是只要k个组成部分中多数不出故障，产品就能完成预定任务。一般说来，很少使用整机作为冗余的组成部分，通常是对整机的薄弱环节进行冗余处理。漂移设计元件、器件的性能参数容许有一定的散布。其上限为上公差，下限为下公差。随着出厂时间的增加，性能参数产生漂移。温度和其他环境条件的变化也会造成参数漂移。只要元件、器件的漂移不超过公差的上、下限,就是合格的。电路的设计应该是......>>

问题八：可靠性设计的原则 ①按重要程度分配可靠度。②按复杂程度分配可靠度。③按技术水平、任务情况等的综合指标分配可靠度。④按相对故障率分配可靠度。各部分有了明确的可靠性指标后，根据不同计算准则，进行零件的设计计算。主要的计算方法为：根据载荷和强度的分布计算可靠度或所需尺寸；根据载荷和寿命的分布计算可靠度或安全寿命；求出可靠度与安全系数间的定量关系，沿用常规设计方法计算所需尺寸或验算安全系数。与可靠性设计有关的载荷、强度、尺寸和寿命等数据都是随机变量，必须用概率统计方法进行处理。

问题九：可靠性设计软件有哪些 嵌入式系统可靠性设计技术及案例解析》介绍了嵌入式系统设计中，哪些地方最可能带来可靠性隐患，以及从设计上如何进行预防。内容包括：启动过程和稳态工作中的应力状态差别等可靠性基础知识及方法；降额参数和降额因子的选择方法；风扇和散热片的定量化计算选型和测试方法、结构和电路的热设计规范；PCB板布线布局、系统结构的电磁兼容措施；电子产品制造过程中的失效因素（包括EOS、ESD、MSD等）及预防、检验方法；可维修性设计规范、可用性设计规范、安全性设计规范、接口软件可靠性设计规范等方面的技术内容。同时，针对相关内容进行实际的案例分析，以使读者更好地掌握这些知识。

问题十：什么是产品的可靠性？ 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。
可靠性包含了耐久性、可维修性、设计可靠性三大要素。 耐久性：产品使用无故障性或使用寿命长就是耐久性。例如，当空间探测卫星发射后，人们希望它能无故障的长时间工作，否则，它的存在就没有太多的意义了，但从某一个角度来说，任何产品不可能100%的不会发生故障。 可维修性：当产品发生故障后，能够很快很容易的通过维护或维修排除故障，就是可维修性。象自行车、电脑等都是容易维修的，而且维修成本也不高，很快的能够排除故障，这些都是事后维护或者维修。而象飞机、汽车都是价格很高而且非常注重安全可靠性的要求，这一般通过日常的维护和保养，来大大延长它的使用寿命，这是预防维修。产品的可维修性与产品的结构有很大的关系，即与设计可靠性有关。 设计可靠性：这是决定产品质量的关键，由于人――机系统的复杂性，以及人在操作中可能存在的差错和操作使用环境的这种因素影响，发生错误的可能性依然存在，所以设计的时候必须充分考虑产品的易使用性和易操作性，这就是设计可靠性。一般来说，产品的越容易操作，发生人为失误或其他问题造成的故障和安全问题的可能性就越小；从另一个角度来说，如果发生了故障或者安全性问题，采取必要的措施和预防措施就非常重要。例如汽车发生了碰撞后，有气囊保护。