故障及其分类

故障及其分类

    产品或产品的一部分不能或将不能完成预定功能的事件或状态称为故障。对于不可修的产品如电子元器件和弹药等也称失效。故障也可以简单地定义为丧失了规定的功能。故障的表现形式，如三极管的短路或开路、灯丝的烧断等称为故障模式。引起产品故障的物理、化学或生物等变化的内在原因称为故障机理。

    按故障的规律可分为偶然故障和耗损故障。偶然故障是由于偶然因素引起的故障，其重复出现的风险可以忽略不计，只能通过概率或统计方法来预测。耗损故障是通过事前检测或监测可预测到的故障，是由于产品的规定性能随时间增加而逐渐衰退引起的。耗损故障可以通过预防维修，防止故障的发生，延长产品的使用寿命。 

    按故障引起的后果可分为致命性故障和非致命性故障。前者会使产品不能完成规定任务或可能导致人或物的重大损失、最终使任务失败，后者不影响任务完成，但会导致非计划的维修。按故障的统计特性又可分为独立故障和从属故障。前者是指不是由于另一个产品故障引起的故障，后者是由另一产品故障引起的故障。在评价产品可靠性时只统计独立故障。

可靠性常用度量参数

可靠度

        产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的概率称为可靠度，一般用    表示。若产品的总数为N0，，工作到t时刻产品发生的故障数为r(t) ，则产品在时刻的可靠度的观测值为：

维修性

     维修性定义：产品在拟定的条件下和规定的时间内，按规定的程序和方法进行维修时，保持或恢复到规定状态的能力。 概率表示为维修度M

关注焦点：维修简便、快速、经济

维修性是对可靠性的重要补充

维修性是产品固有属性、是设计出来的

维修是一种活动，产品故障后为恢复其性能的活动

维修的种类

预防化维修：通过系统维修检查、检测和消除产品的故障征兆，使其保持在规定状态进行的全部活动。包括预先维修，定时维修，视情维修和故障检查等

修复性维修：产品发生故障后，使其恢复到规定状态进行的全部活动。它可以包括下述一个或多个步骤：故障定位，故障隔离，分解、更换、组装、调校及检测等，也称修理。

维修性定性定管要求

定性要求：

   良好可达性

   高的标准化和互换性

   完善的防差错措施及识别标识

   良好的测试性

   保障维修安全

   符合维修的人—工程要求

定量要求

   平均修复时间MTTR

   维修时间M maxct 给定维修度的维修时间M一般0.9-0.95

      M maxct约等于2-3MTTR

   修复时间中值~M ct

 M(t)=0.5的维修时间 又叫中位修复时间

3.可用性

   可用性：产品在任意时刻需要和开始执行任务时，处于可工作或可使用的程度。概率度量为可用度

  开则能动，召之即来

  固有可用度Ai:仅与工作时间和修复性时间有关的一种可用性。是设计特性

            MTBF

  Ai=————————

         MTBF+MTTR

  可达可用性：仅与工作时间和修复性和预防化维修时间有关

           MTBMA

  Aa=______________

         MTBMA+MMT

  MMBMA-平均维修活动间隔时间

  MMT-平均维修时间

使用可用性：与能工作时间和不能工作时间有关的一种可用性

            MTBMA

Ao=___________________

           MTBMA+MDT

MDT-平均停机时间

4.系统效能

  系统效能：系统在规定条件和规定时间内满足一组特定任务要求和程度。

              E= A D C

人的效能=健康可干（A）* 干而无病（D）* 能力（C）

系统效能=召之即来 * 来之能战 * 战之能胜

5.测试性

  测试性：产品能及时并准确地确定其状态（可工作、不可工作或性能下降）并隔离其内部故障的能力。

  故障检测率：产品在规定时间内，在规定的条件下，用规定的方法能够准确检测出的故障数（No）与所发生故障总数（Nt）之比：

          rFD =No/Nt * 100 %

故障隔离率:

 rFI :用规定的方法将检测到的故障正确隔离到不大于规定模糊度的故障数CNl与检测到故障总数Nd

    rFI=--------* 100%

Nl

Nd

虚警率：在规定的时间内发生的虚警率数（NFA）与同一时期内故障总数NF之比

     rFA=____________* 100%

NF + NFA

  NFA

6.保障性

 系统产品的设计特性和计划的保障资源满足平时和战时使用要求的能力称为保障性。保障性也是产品的一种重要的固有属性。它包含两方面含义，即与产品保障有关的设计特性和保障资源的充足和适用程度。

      设计特性是指与保障有关的设计特性，如与可靠性和维修性有关的，以及保障资源要求产品所具有的设计特性。这些设计特性可以通过设计直接影响产品的硬件和软件。如使设计的产品便于操作、检测、维修、装卸、运输、消耗品（油、水、气、弹）补给等设计特性。从保障性角度看，良好的保障设计特性是使产品具有可保障特性或者说所设计的产品是可保障的。

      保障资源是保证产品完成平时和战时使用的人力和物力。从保障性的角度看，充足的并与产品匹配完善的保障资源说明产品是能得到保障的。

      产品具有可保障的特性和能保障的特性才是具有完整保障性的产品。