1、出现可靠性事故的原因主要是那些?
随着技术、工艺、生产制造方法以及产品面临的环境的变化,现代产品实现高可靠的方法、技术与以前有所变化。在介绍实现高可靠产品的方法、技术之前,首先需要了解什么原因导致了产品失效,什么因素导致故障事件的出现:
*有缺陷的产品设计
*未经充分测试和分析的情况仓促上市
*需要降低成本赢得市场竞争
*降低成本后的设计或工艺变更,但没有充分测试和分析
*不可预见的环境影响因素
*其他未能预见的故障模式。
2、可靠性工程基本工具(即一般企业需要掌握的可靠性工程技术)
可靠性工程的基本工具包括哪些呢?这里的基本工具是指一般企业需要掌握的可靠性工程基本工具,如果是要达到高可靠产品,除了这些工具以外,还需要掌握高可靠实现的工具(见第3节)。注意,这里提到的可靠性工程基本工具主要是民用产品,国防产品可能要求更为严格,所使用的工具相差较大,需要掌握的可靠性基本工具也更多。国防产品可靠性基本工具可参见GJB450A、GJB368B等标准。
*FMEA
*可靠性框图(或故障树)
*使用现有的产品数据(比如现场数据)
*加速试验
*——-加速寿命试验
*——-加速退化试验
3、实现高可靠性的工具
除了掌握上述的基本工具外,要达到高可靠的产品,还需要掌握以下技术:
*可靠性设计(6西格玛设计)
*鲁棒产品/工艺设计(田口方法)
*失效物理(尤其在寿命分布选择和加速试验测试上)(了解失效物理、加速试验)
*基于物理的计算模型
*蒙特卡洛仿真以便了解产品变化
4、可靠性现场数据的改变
传统的产品在开展可靠性工作时,往往缺少数据,然而现在,很多产品都进行了各种各样的数据采集。现代的可靠性现场数据有哪些变化呢?
*现在的系统很多都安装了大量的传感器,来获取实时的数据,包括:
A、系统运行情况数据(比如速度、载荷等)
B、工作环境数据(比如温度、湿度、应力等)
C、系统状态数据(比如损伤、振动等)
这些数据可用于进行维修决策和预测,这也是当前出现的数据驱动的可靠性设计、模型驱动的可靠性设计、数字孪生设计、数字镜像设计的重要基础。
5、现代统计方法的角色
由于可靠性现场数据的改变,那么统计方法都要发生改变。现代统计方法在可靠性工程中的角色也要发生改变。具体表现为:
机器学习工具可以对于插值问题是有价值的(但是要注意外推情况)
现代图形与可视化手段
退化建模
累计损伤建模
贝叶斯推理方法
A、 处理复杂的数据/模型组合
B、 允许使用先验信息
关于现代统计方法在可靠性中的应用,参阅交互式数据可视化分析、预测及质量与可靠性改进系统PosData或威布尔分析工具PosWeibull。