质量工程师

2014年质量工程师考试备考已经拉开帷幕，以下是2014年质量工程师考试科目《中级理论与实务》备考精华，帮助考生全面了解2014年质量工程师考试教材，掌握质量工程师考试辅导课程知识点。

第二节 基本的可靠性设计与分析技术(P204-212)

【大纲考点】：

基本的可靠性维修性设计与分析技术

1.了解可靠性设计的基本内容和主要方法

2.熟悉可靠性模型及串并联模型的计算 (重点)

3.熟悉可靠性预计和可靠性分配 (难点)

4.熟悉故障模式影响及危害性分析FMECA (重点) (难点)

5.了解故障树分析FTA (重点)

6.熟悉维修性设计与分析的基本方法;

两个学习重点：计算;分析法(2个F)

一、可靠性设计的基本内容

产品的可靠性是设计出来的，生产出来的，也是管理出来的。产品开发者的可靠性设计水平对产品固有的可靠性影响是重大的，因此可靠性设计与分析在产品开发过程中具有很重要的地位。可靠性设计的主要技术有：

(1)规定定性定量的可靠性要求。有了可靠性指标，开展可靠性设计才有依据，也才有开展可靠性工作的动力;有了可靠性指标也才能对开发的产品可靠性进行考核，以避免产品在顾客使用中因故障频繁而使开发商和顾客利益受到损失。

最常用的可靠性指标是平均故障间隔时间，即MTBF，其次是使用寿命MTTF。

(2)建立可靠性模型。用于预计或估计产品可靠性的模型叫可靠性模型。建立产品系统级、分系统级或设备级的可靠性模型，可用于定量分配、估计和评价产品的可靠性。

可靠性模型包括可靠性方框图和可靠性数学模型。逻辑模型和数学模型。

并联系统比串联系统可靠性大，可以近似认为串联取决于弱者，并联取决于强者。并联是1-所有元件发生故障率!!!

计算时要分清是：相乘，还是相加。

产品的可靠性框图表示产品中各单元之间的功能逻辑关系，产品原理图表示产品各单元的物理关系，两者不能混淆。

(3)可靠性分配。可靠性分配是为了将产品总的可靠性的定量要求分配到规定的产品层次。通过分配使整体和部分的可靠性定量要求协调一致。它是一个由整体到局部，由上到下的分解过程。可靠性分配有许多方法，如评分分配法、比例分配法等。

(4)可靠性预计。可靠性预计是在设计阶段对系统可靠性进行定量的估计，是根据相似产品可靠性数据、系统的构成和结构特点、系统的工作环境等因素估计组成系统的部件及系统的可靠性。系统的和可靠性预计是一个自下而上，从局部到整体的系统综合过程

通过可靠性预计还可发现组成系统的各单位中故障率高的单元，找到薄弱环节，加以改进。可靠性预计有许多方法，如元器件计数法、应力分析法、上下限法等。

(5)可靠性设计准则。

(6)耐环境设计。产品使用环境对产品可靠性的影响十分明显。因此，在产品开发时应开展抗振动、抗冲击、抗噪音、防潮、防霉、防腐设计和热设计。

(7)元器件选用和控制。

(8)电磁兼容性设计。对电子产品来说，电磁兼容设计是不可缺少的。它包括抗静电、浪涌、雷击、电源波动及瞬间跌落、射频电场辐射等。

(9)降额设计与热设计。在产品设计时，应将元器件零部件的工作应力设计在其额定值之下，并留有余地。对于热设计，应利用热传导、对流、热辐射等原理结合必要的自然通风、强制通风、以致水冷及热管等技术进行合理的热设计，以降低其周围的环境温度。

二、可靠性分配

可靠性分配的常用方法有评分分配法、比例分配法等。以下以评分分配法为例针对串联电子系统介绍可靠性分配的操作过程。评分分配法适用于缺乏可靠性数据的场合。

分数越高，故障率越高，可靠性越少。MTBF越小。MTBF=MTTF=1/λ。

选择故障率λ 为分配参数，主要考虑四种影响因素——复杂度、技术成熟度、重要度及环境条件。每一种因素的分值在1-10之间。

复杂度：最复杂的评10分，最简单的评1分。

技术成熟度：技术成熟度低评10分，技术成熟度高评1分。

重要度：重要性最低的评10分，重要性最高的评1分。

环境条件：经受恶劣的评10分，环境条件最好的评1分。

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（责任编辑：fky）

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