光电微课堂|可靠性(2)

而可靠性工程指“为了确定和达到产品的可靠性要求所进行的一系列技术与管理活动”。

可靠性工程是一门研究产品故障（缺陷）的发生和发展规律，从预防故障、发现故障到故障发生后的修理、保障等，从而使故障不发生或尽可能减少发生的学科。

可靠性工程是系统工程，其研究对象可以是产品也可以是复杂系统，其目的是通过设计、制造、试验、使用等进行全寿命期的管理与控制，达到在满足各种约束条件下可靠性水平最优。

故障是可靠性工程的核心，开展可靠性工程的目的是“使产品故障少、寿命长”，即让产品获取或保持其良好的固有可靠性。可靠性工程一般包括可靠性、维修性、测试性、保障性和安全性。

可靠性、维修性、测试性、保障性和安全性均直接或间接与故障密切相关。可靠性代表了产品高可靠（无故障）工作的能力；维修性代表了产品便于预防和修复产品故障的能力；测试性代表了快速诊断产品故障的能力；保障性代表了与故障相关的维修保障能力；从故障角度，安全性在某种意义上代表了产品故障安全能力；另也可从产品不发生导致人员伤亡、健康恶化、设备与环境损坏（破坏）等事故的能力角度去理解和要求。产品不安全，产品可靠性也难以兑现；产品是安全的，但产品未必可靠；产品是不可靠的，可能引起安全事故；产品是可靠的，但产品未必安全。

1939年，英航空委员会《适航性统计学注释》，首次提出飞机故障率小于或等于0.00001次/小时，相当于1小时内飞机的可靠度Rs=0.99999，这是最早的飞机安全性和可靠性定量指标。

二战后期，德国火箭专家R.Lusser首次对产品的可靠性做出了定量表达。他提出用概率乘积法则，将系统的可靠度看成是各个子系统可靠度的乘积，从而算得V-Ⅱ型火箭诱导装置的可靠度为75%。

1942年，美麻省理工学院某研究室，开始对真空管的可靠性进行深入的调查研究工作。二战期间，军用电子设备的大量失效使美国付出了惨重代价，引发美军方对可靠性问题的高度重视，同时率先对可靠性问题进行了系统研究，并于1952年成立了“电子设备可靠性咨询组”，简称AGREE（Advisory Groupon Reliabilityof Electronic Equipment）。该组织于1957年发表了著名的《电子设备可靠性报告》，报告中提出了一套完整的评估产品可靠性的理论和方法，被公认为是可靠性研究的奠基性文献。

1965年，国际电工技术委员会（IEC）设立了可靠性技术委员会（TC56），协调了各国间可靠性术语和定义、可靠性的数据测定方法、数据表示方法等。

当前，可靠性的研究已经从电子、航空、宇航、核能等尖端工业部门扩展到电机与电力系统、总成设备、动力、工程建造、冶金、化工、电器、汽车电子、激光等诸多领域。

可靠性指标是产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。它涉及产品、规定条件、规定时间、规定功能和能力5个因素。其中，规定时间是可靠性定义的核心，规定时间的长短随着产品对象不同和使用目的不同而异。对一个产品来说，如果规定的任务时间很短，它可能是可靠的；若规定的任务时间很长，它就可能不可靠了。因此，讨论可靠性时必须事先规定任务时间。

规定条件是指使用产品的环境条件、使用和保障条件（如负荷条件和工作方式等）。环境条件包括温度、湿度、噪声、振动等条件；负荷条件包括工作电压、电流和机械应力等；工作方式包括连续工作方式和间断工作方式。规定条件对产品的可靠性有直接影响，在不同的使用条件下，同一产品的可靠性也可能会不一样。因此，讨论可靠性时一定要明确规定工作条件。

规定功能是对产品故障规定判断的依据，常用产品的各种性能指标来描述产品的功能。经试验，如果产品的各项规定的性能指标都已达到，则认为该产品完成了规定功能，否则称该产品不具有规定功能。

可靠性理论涉及面广，需从科研、设计、试验、制造、运输、贮存直到使用和维护等方面进行研究和实施。一切质量活动除了要保证产品的性能和经济性、安全性外，更重要的是保证产品稳定可靠。企业应在不同时期、不同的环境下开展相应的可靠性活动。