可靠性工程
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可靠性工程(Reliability Engineering)
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可靠性工程是為了達到系統可靠性要求而進行的有關設計、管理、試驗和生產一系列工作的總和,它與系統整個壽命周期內的全部可靠性活動有關。
可靠性工程是產品工程化的重要組成部分,同時也是實現產品工程化的有力工具。利用可靠性的工程技術手段能夠快速、準確地確定產品的薄弱環節,並給出改進措施和改進後對系統可靠性的影響。
可靠性是指:產品在規定的條件下、在規定的時間內完成規定的功能的能力。
有組織地進行可靠性工程研究,是20世紀50年代初從美國對電子設備可靠性研究開始的。到了60年代才陸續由電子設備的可靠性技術推廣到機械、建築等各個行業。後來,又相繼發展了故障物理學、可靠性試驗學、可靠性管理學等分支,使可靠性工程有了比較完善的理論基礎。
我國的可靠性工作起步較晚, 20世紀70年代才開始在電子工業和航空工業中初步形成可靠性研究體系,並將其應用於軍工產品。其他行業可靠性工作起步更晚,差距更大,與先進國家差距 20 ~ 30 年,雖然國家已制訂可靠性標準,但尚未引起所有企業的足夠重視。
對產品而言,可靠性越高就越好。可靠性高的產品,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,就是產品的可靠性越高,產品可以無故障工作的時間就越長。
可靠性工程是為了保證產品在設計、生產及使用過程中達到預定的可靠性指標,應該採取的技術及組織管理措施。這是介於技術和管理科學之間的一門邊緣學科 , 可靠性作為一門工程學科,它有自己的體系、方法和技術。
1) 可靠性管理: 完善可靠性組織結構 , 規劃出可靠性組工作的目標制定出相應的流程 , 規範可靠性工作 , 監督可靠性工作的實施培訓可靠性知識 , 增強質量意識 , 規避設計風險。
2) 可靠性設計: 通過設計奠定產品的可靠性基礎 . 研究在設計階段如何預測和預防各種可能發生的故障和隱患 .
3) 可靠性試驗及可靠性分析:通過試驗測定和驗證產品的可靠性,研究在有限的樣本、時間和使用費用下,如何獲得合理的評定結果,找出薄弱環節,並研究導致薄弱環節的內因和外因,研究導致薄弱環節的機理,找出規律,提出改進措施提出以提高產品的可靠性。
4)製造階段的可靠性:研究製造偏差的控制、缺陷的處理和早期故障的排除,保證設計目標的實現。
可靠性工程的具體工作步驟為:
①通過試驗或使用,發現系統在可靠性上的薄弱環節;
②研究分析導致這些薄弱環節的主要內外因素;
③研究影響系統可靠性的物理、化學、人為的機理及其規律;
④針對分析得到的問題原因,在技術上、組織上採取相應的改進措施,並定量地評定和驗證其效果;
⑤完善系統的製造工藝和生產組織。
在影響系統可靠性的主要問題得到解決後,再採用上述步驟解決一些次要的薄弱環節。可靠性工程實質上是對影響系統可靠性的薄弱環節的不斷發現和不斷改進的過程。為了提高系統的可靠性,從而延長系統的使用壽命,降低維修費用,提高經濟效益,在系統規劃、設計、製造和使用的各個階段都要貫徹以可靠性為主的質量管理。
【1】Lloyd,David K & Lipow,Myron, Reliability: Management, Methods and Mathematics, New Jersey, Prentice-Hall,1962.
【2】鹽見弘.可靠性工程基礎[M],科學出版社,北京,1983。