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由可靠性到可信性

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发表于 2017-1-25 22:54:41 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由逍遥客于 2017-1-25 22:56 编辑

可靠性是衡量产品质量的重要指标，一个产品，即使使用性能十分优良，但若使用不久就得报废，或者在使用过程中经常发生故障，即可靠性差，广大顾客或用户也是不会欢迎的。　产品的可靠性既是设计、生产出来的，也是管理出来的。因此，以可靠性设计、可靠性控制与可靠性评审等为主要内容的可靠性管理，也就成为质量管理工程中的重要组成部分了。随着人类社会对产品可靠性要求的不断提高，可靠性管理就更加重要。
　　实际上，60年代提出的全面质量管理，就是从产品设计、研制、生产制造直到使用的各个阶段都要贯彻以可靠性为重点的质量管理。到90年代，传统的可靠性管理已不能满足当代质量管理的客观需要，便发展成为以可靠性为主干，突出可用性的可信性管理。

一、可靠性管理的提出
　　可靠性管理是从40年代发展起来的，其主要内容是对产品的失效（或故障）现象及发生的概率进行分析、预测、试验、评定和控制。
　　第二次世界大战期间，美国空军因为飞机故障而损失的飞机高达21000架，比被击落的飞机多1.5倍，运到远东的航空设备及电子备件有60％不能使用，其余待运到前线岛屿和舰船上时，又有50％不能工作。德国研制了第一批V－10导弹，但在用这种导弹打击英国时，不是掉进英吉利海峡就是在发射架上爆炸。这种未经使用就遭到重大损失甚至危及生命的严酷事实告诉人们：产品可靠性差，就会造成经济和人类生命的重大损失，也将给军事和政治带来严重的恶果。
尔后，美国国防部又发现，不可靠的产品的维护修理费用是惊人的。据其统计，价值100万美元的电子设备，在工作寿命十年期内，需要耗费2000万美元维修费。为此，1952年8月美国国防部成立电子设备可靠性咨询委员会（ACREE），以军用电子设备为研究对象，就以下九个方面问题进行可靠性专题研究。
　　①找出表示可靠性的最小允许尺度；
　　②保证设计满足最小允许尺度的试验基本要求；
　　③为生产时提供可靠性试验所具备的基本要求；
　　④保证可靠性的标准和程序的调查及建议；
　　⑤在产品使用期内和使用环境下，规定故障的判断方法；
　　⑥现有进货合同法规和规则的调查；
　　⑦包装的调查和改进；
　　⑧产品；使用过程中的质量影响与改进；
　　⑨使设备产品性能保持设计水平的维护方法、处理措施等。

二、可靠性管理的发展
　　1957年6月，美国ACREE经过五年的研究发表了著名的《军用电子设备的可靠性报告》。这次报告中提出了在研制与生产过程中，对电子设备可靠性指标进行试验和鉴定的方法，以及电子设备产品在生产、包装、储存和运输等方面要注意的问题和要求等内容。这项报告被公认为可靠性理论和方法的奠基性文件。
　　1958年6月，美国又成立了以贝尔电话实验室领导人达耐尔６（Darned）为首的可靠性管理研究委员会，制订可靠性管理计划，颁布可靠性方面的军从标准及手册，并建立了全国性的可靠性数据交换中心。与此同时，美国的许多学会也成立了可靠性委员会，出版可靠性方面的专利论文集，举行一年一度的可靠性学术年会。
　　1958～1962年间，其它工业发达国家先后仿效美国，大力开展可靠性研究工作。如日本，成立了《可靠性与质量管理》研究小组，把美国航天航空及军事工业中的可靠性研究成果应用到民用工业，尤其是在电子工业中开展PPM（即完美的产品管理和把不良品控制在百万分之几）质量管理和ZD（零缺陷）运动，使工业产品质量大幅度提高，获得良好的质量信誉。
　　60年代后，由于产品结构日趋复杂产品工作环境日益严酷，对产品的可靠性要求越来越高。具体表现在以下五个务面：
　　①社会科学技术日新月异的发展，出现了大量的复杂产品系统，其功能多，自动化程度高，元器件、零部件也越来越多。如汽车的零部件数为104级，飞机为105级，大型计算机为106～108级，而阿波罗飞船有760万个元件。
　　②产品使用环境条件多样化和严酷化，基至有些产品需适应多达数以成千上万种的环境条件。
　　③因产品向高级、精密、大型和自动化方向发展，其购置费剧增，停产损失也越来越大，维修费用增长也十分迅速。几乎为原产品购置费的3～20倍。
　　④对产品系统的寿命周期要求越来越高，如通讯卫星要求在5～10年内的运转可靠性不能低于0.9％，海底电缆的寿命在20～40年。
　　⑤产品更新换代周期越来越短，产品系统的未知因素更增加不可靠性。
　　这些情况大大促进了可靠性技术研究工作，使可靠性研究从航空航天、电子和尖端武器部门，迅速扩展到机械、电气、冶金、化工、铁道、船舶、电站、原子能、建筑、通讯、医药和食品等工业，从复杂的宇宙飞船到日常生活中的洗衣机、复印机和汽车，甚至可置入人体的细小的心脏起搏器都运用了可靠性设计，明确规定了可靠性指标，也取得了很多成果和效果。如1961年，美国贝尔电话实验室的瓦德松（H．A．Watson）首先发明了失效树分析方法（FTA），以此推测常备发射系统的安全性。
　　1965年，海阿尔（D．F．Haal）又进一步发展了失效树构造技术，并把FTA应用到工程技术上的安全性与可靠性上。
　　1969年7月，由120所大学、15000个单位的42万人参加研制，装有760万个元器件和零部件的阿波罗飞船登月成功，说明它具有很高的可靠性，至使美国航空和航天局（NASA）把可靠性技术列为三大技术成就之一。
　　目前，美国可靠性工程技术人员已有50多万人可靠性工程师约占工程师总人数的60％左右。据美国质量管理协会（ASQC）介绍，美国可靠性工程师的主要工作职责是：
　　①在设计新产品时，帮助设计工程师选择材料、零件和最优的制造工艺，并考虑温度、振动等环境因素对产品的影响，保证新的设计没有易于引起失效的缺陷。
　　②制订可靠性试验方案，对产品达到可靠性试验，以评定其可靠性指标，预测其工作寿命。
　　③研究产品在不同使用条件下满意地工作的概率。
　　④提出可靠性数据，开发可靠性信息，进行适当的操作及服务。
　　⑤研究与确定产品的失效原因，提出防止其再发生的纠正方案。
　　⑥用计算机模拟产品使用情况，测定一些复杂产品（如火箭）的工作寿命。
　　日本从美国引进可靠性管理技术并推广应用在民用工业中，使日本的汽车、工程机械、彩电等产品可靠性越来越高，从而畅销全球，在激烈的国际贸易竞争中取胜，并获得巨额利润。如50年代，小汽车的保用期仅为90天或4000英里，而到70年代提高到5年或5万英里。相反，由于产品可靠性差，严重地影响到国家的安全与声誉。如1984年12月，印度博帕尔的农药厂，由于毒气罐门门失灵，造成了3000人死亡特大事故。
　　正面的经验和反面的惨痛教训，使越来越多的工业部门认识到可靠性管理的重要性。目前，国内外许多部门都规定，没有可靠性指标或未进行可靠性设计的产品不能投产。

三、我国可靠性管理发展概况
　　我国在50年代后期开始建立可靠性和环境适应性的试验研究基地，主要调查、研究一些机械和电子产品的使用可靠性及失效情况，并逐步开展产品可靠性和环境适应性试验。
　　60年代之后，在钱学森的倡导下，我国在航天、机械、电子、仪表等部门开展大量的产品可靠性和环境适应性研究与试验，并对产品进行失效机理分析，对设计、原材料、工艺及技术管理等采取可靠性设计和控制，提高产品可靠性水平。
　　60～70年代，随着原子弹、氢弹、人造卫星和火箭的先后发射成功，充分显示出我国的可靠性管理水平已赶上当时的国际先进水平。
1978年以后，我国又把可靠性管理技术推广应用在民用产品领域。1979年，中国电子学会电子产品可靠性和质量管理专业委员会召开了第一次工作会议。
1980年，成立了全国电子产品环境条件与环境试验标准化技术委员会，同年建立了可靠性数据交换网。十多年来，民用产品可靠性管理也取得了显著成效。
　　1992年5月，小天鹅牌洗衣机无故障运行达到5000次，路身于世界先进行列。
　　随着我国社会主义市场经济的建立与发展，以及ISO9000系列标准的宣赏和全面质量管理的深入开展，可靠性管理技术已迅速渗透到各工业领域，并取得越来越多，越来越大的成效。

四、从可靠性管理发展到可信性管理
　　80～90年代是高新科学技术飞跃发展的十年，可靠性管理技术迅速推广到机械、电子、冶金、化工、铁道、船舶、建筑、通讯、医药等各行业，尤其在航空航天、无线遥控、机器人等高科技领域，不仅要求很高的可靠性，而且还要求良好的维修保障性，为此，提出和使用了“可信性”术语，并把可信性作为描述可用性与其相关因素，即可靠性、可维修性和维修保障性的集合性非量化术语。也就是说可信性是当代产品使用性能的主要属性，它包括可靠性，可维修性和维修保障性等质量特性。
　　1993年ISO9000．4—IEC300．1可信性大纲管理指南》的发布，标志着可靠性管理已发展到可信性管理，可信性管理就是当代的可靠性管理。

注：文章摘自网络

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