衡量产品可靠性的标准
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维普资讯 http://www.cqvip.com 谂量产 靠 昀椽蹙 辽中县路130号口吴凡 为什么人们宁愿多花钱买进口汽车、进 口设备?在于国产的产品可靠性差。我国的 可靠性工作起步较晚,上世纪70年代才开 始在电子工业和航空工业中初步形成可靠性 研究体系,并将其应用于军工产品。其他行 业可靠性工作起步更晚,差距更大,与先进 国家差距20~30年,虽然国家已制定可靠性 标准,但尚未引起所有企业的足够重视。因 此,可靠性问题必须引起和企业的高度 重视,抓好可靠性工作,不仅是关系到企业 生存和发展的大问题,也是关系到国家经济 兴衰的大问题。 市场经济的发展,竞争日趋激烈,对产 品不仅要求物美价廉,而且十分重视产品的 可靠性和安全性。因为一台产品往往由于一 个部件或零件的失效,而带来整机失效,甚 至会带来人员伤亡事故。E1本的汽车、家用 电器等产品,虽然在性能、价格方面与我国 彼此相仿,为什么能够占领美国以及国际市 场,主要的原因就是日本的产品可靠性胜过 一筹。美国的康明斯、卡勃彼特柴油机,大 修期为12000小时,而我国柴油机不过1000 小时,有的甚至几十小时、几百小时就出现 故障。我国生产的电梯,平均使用寿命(指 两次大修期的间隔时间)为三年左右,而国 外的电梯平均寿命在十年以上,是我们的三 倍多;故障率,国外产品平均为0.05次, 我国为1次以上,比人家高出20倍,这样 的产品怎么有竞争力呢!因此企业要想在竞 争中立于不败之地就要狠抓产品质量,特别 是产品可靠性,没有可靠性就没有质量,企 业就无法在激烈的竞争中生存和发展。 抓好“质量管理”与“可靠性工作”是 两个具有不同涵义的概念。质量管理是“以 l0 最经济的方法,稳定地生产出用户满意的产 品,对产品质量形成全过程的质量职能管 理”。而可靠性是一种特定的产品质量特性, 它反映了产品的时间质量,是指产品在规定 时间内保持功能的一种能力。如机床精度稳 定期限,汽车、内燃机、拖拉机平均无故障 间隙时间,它包括产品的精度稳定性、性能 的持久性、零部件的耐用性等。意味着产品 经过一段时间考验,在使用过程中逐渐表现 出来的各方面满足用户需要的程度,它属于 产品内在组合和零件内在组合的质量特性。 所以说,可靠性工作的重点是放在设计阶 段,强调设计质量的好坏对产品的影响。为 此它是采取技术和管理两方面的措施,一方 面将可能会出现的问题隐患消灭在开发设计 阶段,同时从市场调查反映出来的产品有效 度、平均无故障工作时间等参数及产品使用 后的失效故障、零部件早期失效等对产品进 行研究改进。 衡量产品可靠性水平,有定量的,有定 性的,有时要用几种标准(指标)去度量一 种产品的可靠性,但最基本最常用的有以下 几种标准。 1.可靠度尺(t)。它是产品在规定条件 和规定时间内完成规定功能的概率。一批产 品的数量为_v,从t=0时开始使用,随着 时间的推移,失效的产品件数逐渐增加,而 正常工作的产品件数”(t)逐渐减少,用尺 (t)表示产品在任意时刻t的可靠度。 2.可靠寿命[CR(fv)】。它与一般理解 的寿命有不同含义,概念也不同,设产品的 可靠度为尺(t),使可靠度等于规定值,.的 时间fr即被定义为可靠寿命。 3.失效率(故障率) (r)。它是指 维普资讯 http://www.cqvip.com 某种产品(零部件)工作到时间t之后,在 单位时间A t内发生失效的概率。 4.有效寿命与平均寿命。有效寿命一 般是指产品投入使用后直至达到某规定失效 率水平之前的一段工作时间。而平均寿命 M1vrF,对于不可修复产品,一般指从开始 使用直到发生失效这一段工作时间的平均 值;对于可修复的产品,是对在整个使用阶 段和除维修时间之后的各阶段有效工作时间 的平均值。 5.平均无故障工作时间MTBT。定义 为相邻两次故障之间的平均工作时间,也称 为平均故障间隔。它仅为可维修产品适用。 同时也规定产品在总的使用阶段累计工作时 间与故障次数的比值为MTBF。 其他如可靠度、有效度、维修度、平均 维修时间等也是衡量产品可靠性水平的一种 标准,但是一般以可靠寿命失效率就足以说 明产品可靠性程度。 如何提高机电产品可靠性,降低产品失 效率是当前迫在眉睫的大事,应把它摆在企 业领导的重要议程。根据当前我国机电产品 故障状况,可以从下列措施方面来降低产品 的失效率。 ——加强可靠性管理。可靠性管理是根 据用户的要求,为了生产出具有高的可靠性 产品,在设计、研制、制造、使用和维修的 整个寿命周期内所进行的一切组织、计划、 协调和控制等综合性管理工作。企业要重视 建立和加强可靠性管理机构,建立产品失效 分析系统和反馈体系。企业的可靠性活动包 括可靠性技术活动和可靠性管理活动两个方 面,技术和管理两者必须紧密结合,有了完 善的可靠性管理,就可以组织和指导可靠性 技术的合理应用。 ——加强产品开发设计丁作。产品的可 靠性主要是在开发设计阶段形成的,所以必 须强调从产品的设计开始就要考虑其可靠 性。这项工作抓得越早,所产生的成效和经 济效益也就越大。特别是研制阶段,这是产 品开发的重要环节,因为它可以验证一切技 术文件的正确性,并暴露产品在可靠性方面 的薄弱环节。 ——解决产品Ⅱ类及Ⅲ类故障。大家知 道,虽然产品在工厂进行台架试验,但是试 验的设备和运行操作都比较正确,在正常的 情况下往往处于较好的磨合状态,问题不能 及时暴露。在实际使用中无论是运行条件(如 野外的风沙,海上的风浪等)还是使用者的 文化素质高低不等以及操作水平的不够规 范,因此在使用中失效的发生频率要高得 多。特别是Ⅱ类故障称为严重故障,如产品 主要性能变坏程度超过规定值,主要零件损 坏或需解体修复才能排除故障,不仅所需工 作量大而且影响很大,此类故障起源于产品 的关键部件,必须从改进设计、提高材质做 起。Ⅲ类故障酿成的后果虽没有Ⅱ类故障严 重,但故障导致停机或需拆机才能修复,且 此类故障总数的比例较大,因此也必须彻底 解决,产品才能受用户青睐。 ——提高配套件质量。由于工业化水平 不断提高,打破过去大而全、小而全的生产 模式,产品主机厂自己生产的零部件逐步减 少,外购件品种逐渐增多;又由于当前有些 生产零部件的工厂都是近年来发展起来的新 厂、小厂,其产品质量往往跟不上主机厂发 展需要,有的甚至粗制滥造、质量低劣,造 成主机(产品)较多故障。为此,健全外购 外协件的质量保证体系,严格对配套件的质 量管理,加强对配套件的检验验收是非常重 要的,是根除一大部分Ⅲ类以及Ⅱ类故障的 有效措施。 (收稿日期:2002-02-08)