正航淺談什么是電子產(chǎn)品的可靠性

可靠性是對(duì)一種產(chǎn)品投入使用時(shí)無故障工作能力的度量。可靠性有各種各樣的定義，根據(jù)我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《可靠性基本名詞術(shù)語及定義》(CB一3187—82)規(guī)定的定義忌產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)完功能的能力。

根據(jù)可靠性的定義，不難看出產(chǎn)品可靠性高低是表示產(chǎn)品在規(guī)定條件下，規(guī)定時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的可能性的大小。從數(shù)學(xué)的現(xiàn)點(diǎn)看是表示一種概率。某個(gè)產(chǎn)品究竟什么時(shí)候發(fā)生失去完成規(guī)定功能的能力而失效足不能確切的，只能借助于數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法加以估計(jì)。為了使可靠性定義中的“能力”這一抽象的概念不致含糊不清，必須用概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)的數(shù)學(xué)工具對(duì)可靠性進(jìn)行定量的研究。定量地表示產(chǎn)品可靠性的數(shù)學(xué)特征量有可靠度、累積失效概率、失效概率密度、失效率、平均無故障工作時(shí)間(MTBF)、有效度等。但通常采用可黨建．失效率及平均無故障工作時(shí)間(MTBF)來表示。所謂可靠氏就是產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的概率。所謂失效電就是產(chǎn)品單位時(shí)間內(nèi)失效的概率。

所謂平均無故障工作時(shí)間，是指產(chǎn)品無故障工作時(shí)間的平均值。通常元器件可靠性水平的高低用失效率來表示；而設(shè)備多用可靠度、MTBF、有效度等指標(biāo)來表元應(yīng)該特別指出，某個(gè)產(chǎn)品的固有可靠性是隨著設(shè)計(jì)的修改，使用條件的不同，以及工作過程中的性能退化而不斷變化的，因此，是無法確切的，只能從確定符合使用條件的可靠性預(yù)計(jì)值或試驗(yàn)驗(yàn)證值中得到估價(jià)。所以，可靠性可以說是對(duì)事物認(rèn)識(shí)的水準(zhǔn)而不是事物的本來狀態(tài)。還應(yīng)指出，可靠性不是指一個(gè)產(chǎn)品而言的，而是對(duì)一批或多批相同產(chǎn)品而吉比對(duì)于一個(gè)產(chǎn)品談不上可靠性，因?yàn)閭€(gè)別現(xiàn)象不是發(fā)么就是不發(fā)電針對(duì)個(gè)別現(xiàn)象談概串是沒有任何意義的，所以不能預(yù)計(jì)單個(gè)產(chǎn)品的可靠?jī)x只能預(yù)計(jì)概率和平均數(shù)。不能用可靠性技術(shù)預(yù)計(jì)一個(gè)產(chǎn)品能工作多長(zhǎng)時(shí)間會(huì)失效，但是可以措助于統(tǒng)計(jì)的方法，對(duì)一批產(chǎn)品預(yù)計(jì)其在規(guī)定時(shí)間內(nèi)工作的概串或者在某一時(shí)間內(nèi)將發(fā)生故障的平均數(shù)或平均無故障工作時(shí)間。因此，研究可靠性時(shí)，應(yīng)建立統(tǒng)計(jì)概率的觀點(diǎn)，同時(shí)應(yīng)認(rèn)識(shí)到可靠性所具有的統(tǒng)計(jì)特性。

產(chǎn)品可靠性與“規(guī)定購條件是分不開的，任何產(chǎn)品研制的時(shí)候都是根據(jù)規(guī)定的使用條件進(jìn)行的。這個(gè)位用條件包括工作條件(如功能模式、操作方式、負(fù)裁條件、工作能源、維護(hù)條件等)和環(huán)境條件(如溫度、濕度、氣壓、振動(dòng)等)。同一種產(chǎn)品在不同的工作條件和環(huán)境條件下其可靠性是不同的。因此，在評(píng)價(jià)一種產(chǎn)品可靠性時(shí)，必須明確其所處的工作條件和環(huán)境條件。產(chǎn)品可靠性與“規(guī)定的時(shí)間”有密切關(guān)系。規(guī)定時(shí)間的長(zhǎng)短又隨著產(chǎn)品對(duì)象的不同與使用目的不同而異。產(chǎn)品的可靠性是的函數(shù)，隨著時(shí)間的推移而不斷降低，產(chǎn)品使用1小時(shí)的可貴性單使用3刀小時(shí)的可靠性水平足不—的。設(shè)備在偶然失效區(qū)工作構(gòu)情況下，因此，往研究產(chǎn)品可靠性問題時(shí)，要充分認(rèn)識(shí)到可靠性的這種時(shí)間特性。在評(píng)價(jià)一種產(chǎn)品購可靠件時(shí)必須指明多長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的可靠?jī)x也稱任務(wù)時(shí)間內(nèi)的可靠性。離開時(shí)間談可靠性是無意義灼。

產(chǎn)品可靠性與“規(guī)定的功能”有密切關(guān)系。所謂“功能”就是產(chǎn)品的主要性能指標(biāo)和技術(shù)要求。這是產(chǎn)品完成規(guī)定任務(wù)和作用的保證。所謂產(chǎn)品不可我所謂失效，就是針對(duì)產(chǎn)品是否滿足規(guī)定的性能指標(biāo)和技術(shù)要求而言的。產(chǎn)品的性能指標(biāo)和技術(shù)要求越硫允許變化的范圍越小，產(chǎn)品要完成“規(guī)定功能”的可能性就越小，那么產(chǎn)品的可靠性水平娩越低。反之，產(chǎn)品的性能指標(biāo)和技術(shù)要求越低，允許變比的范園越寬，產(chǎn)品能夠完成“規(guī)定功能”的可能性就越大，那么產(chǎn)品的可靠性水平膩越高。因此評(píng)價(jià)一種產(chǎn)品的可靠性離不開產(chǎn)品的規(guī)定功能。研究產(chǎn)品可靠性時(shí)，還應(yīng)認(rèn)識(shí)到可靠性工程是一”種綜合技術(shù)。可席性技術(shù)與管職貫穿在產(chǎn)品規(guī)劃、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、使用的全過程中，而叢對(duì)靠性技術(shù)涉及到很廣的技術(shù)領(lǐng)域，辦可靠性放學(xué)、失效物理學(xué)、試驗(yàn)技術(shù)與試驗(yàn)分析技術(shù)、元器件工程、可靠性標(biāo)準(zhǔn)及可靠性設(shè)計(jì)與司斃性管理等，同時(shí)上至國(guó)家機(jī)關(guān)、下至各工業(yè)企業(yè)部門，直至每個(gè)用戶部有關(guān)系。

可靠性具有強(qiáng)烈的社會(huì)性，某個(gè)國(guó)家產(chǎn)品的可靠性水平就反映了這個(gè)國(guó)家的工業(yè)基礎(chǔ)和科學(xué)技術(shù)水平。回顧電子產(chǎn)品的可靠性理論及技術(shù)上的發(fā)展就是在次、第二次世界大戰(zhàn)中萌芽和發(fā)展起來N，至今可靠性技術(shù)依然是軍備競(jìng)賽以及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的熱門貨，可靠性已經(jīng)被人們認(rèn)為是與因家安全，企業(yè)存亡密切相關(guān)的一門科學(xué)，因此可靠性技術(shù)與管理，從它孕育誕生及成長(zhǎng)都帶有強(qiáng)烈的社會(huì)恍都為各國(guó)領(lǐng)導(dǎo)集團(tuán)及社會(huì)各個(gè)部門歷重視。可靠性工程具有可靠性技術(shù)與管理的雙重性特點(diǎn)。可靠性工程學(xué)怎么發(fā)展起來的呢?是因?yàn)橥ㄟ^次、第二次世界大戰(zhàn)、首先是美因軍方吃了產(chǎn)品不可靠的苦頭，認(rèn)識(shí)到單靠一股的質(zhì)量管理不能保證產(chǎn)品的?5J靠件，必須加強(qiáng)可靠性基礎(chǔ)理論及工程技術(shù)的研究和應(yīng)用。再加上管理科學(xué)的發(fā)展，才使異性設(shè)腰成為一門新興灼專門學(xué)科——可靠性工程學(xué)。可靠性工程等于可靠性技術(shù)加可靠性管理。耍提高產(chǎn)品可靠性，必須實(shí)施可靠性技術(shù)。但是光有技術(shù)還4；汽還必須有可靠性管理將研先、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、使用各個(gè)階段有機(jī)的結(jié)合起免才能保證將可靠性技術(shù)“制作到”產(chǎn)品中去。

綜上所述我們?cè)谘芯慨a(chǎn)品的可靠性問題時(shí)，必須牢牢掌提可靠性的三大要素，即時(shí)間、條件、功能。建立一個(gè)基本觀點(diǎn)，即統(tǒng)計(jì)概率的觀點(diǎn)。充分認(rèn)識(shí)可招性所具有的五個(gè)特性，即時(shí)間性、統(tǒng)計(jì)性、綜合性、強(qiáng)烈的社會(huì)性、技術(shù)與管理的雙重性。舉一個(gè)人們很熟悉的購買電視機(jī)的例子來解釋一下什么是可靠性的問題。人們來到商店購滅巴視機(jī)，首先看一看屏幕大小，造型是否美觀，價(jià)格是否便宜，接著通電看看圖象是否清晰，伴音是否好聽，如果都滿意就購買。但是買回家以底在市電電壓及室溫條件下，使用多長(zhǎng)時(shí)間不壞?或某一時(shí)間范圍內(nèi)壞多少次，電視機(jī)能夠維持原有性能水平的能力等，就是電視機(jī)的可靠性指標(biāo)。它與使用的條件、使用的時(shí)間、以及性能的變化對(duì)能否保證滿意地收看電視節(jié)目的影響等都有看密切的關(guān)系。如果有l(wèi)oo臺(tái)電視他用戶用了一年，壞了5合次，那么這loo臺(tái)電視機(jī)在市電電壓、室溫條件下，使用一年的可靠度為95X。也就是達(dá)100臺(tái)電視機(jī)征規(guī)定條件下，規(guī)定時(shí)問內(nèi)，完成規(guī)定功能的概率是95％。5P均無故障工作時(shí)間是多少呢?假設(shè)每臺(tái)電視機(jī)每天用5小時(shí)，一年的使用時(shí)間就是1825小時(shí)，100臺(tái)電視機(jī)就是182500小時(shí)，共山現(xiàn)6次故障，那么平均無故障工作時(shí)間就是365001、時(shí)，即MTBF＝182500／5；36500／j、時(shí)。

應(yīng)該特別指出：從使用的角度來民在基本性能指標(biāo)滿足使用要求酌前題7，產(chǎn)品較為重要的指標(biāo)是可靠性指標(biāo)．如果產(chǎn)品不可靠，性能不穩(wěn)定，經(jīng)常壞，產(chǎn)品的員初性能再好也是沒有實(shí)際意義的，更沒有經(jīng)濟(jì)效益。http://www.bjzazl.cn