[科普中国]-可靠性预计

可靠性预计是指估计产品在给定的工作条件下的可靠性而进行的工作。即在产品尚无自身试验数据，根据类似产品的经验数据或组成该产品的各单元的可靠性数据，对产品给定工作或非工作条件下的可靠性参数进行估算。

简述为保证所设计的产品能达到规定的可靠性指标，就要进行系统的可靠性设计和可靠性分析，而可靠性设计与可靠性分析的前提是可靠性预计和可靠性分配。这当中可靠性预计又是可靠性分配的基础。

可靠性预计是为了估计产品在给定的工作条件下的可靠性而进行的工作，它运用以往的工程经验、故障数据，结合当前的技术水平，以元器件、零部件的失效率作为依据，预报产品（元器件、零部件、子系统或系统）实际可能达到的可靠度。1

可靠性预计通常可以通过三个步骤来完成。首先是建立系统可靠性模型，然后计算各个元器件和部件单元的可靠性指标，最后再根据可靠性模型和各个元部件的可靠性数据，计算系统的可靠性指标。

目的可靠性预计是一个由局部到整体、由小到大、由下到上的过程，是一个综合的过程。其主要目的如下：

(1)检验本设计是否能满足给定的可靠性目标，预测产品的可靠度值；

(2)在方案论证阶段，通过可靠性预计，根据预计结果的相对性进行方案比较，选择最优方案；

(3)综合设计参数及性能指标要求，以达到合理提高产品可靠性的目的；

(4)发现影响产品可靠性的主要因素，找出薄弱环节，以采取必要的措施，降低产品的失效率，提高其可靠度；

(5)为可靠性增长试验、验证试验及费用核算等方面的研究提供依据；

(6)通过可靠性预计为可靠性分配奠定基础。1

分类可靠性预计的分类如下：

(1)按设计阶段分，有构思阶段的“实现可能性的预测”和设计阶段的“设计可靠性预计”。

(2)按预计方法分，包括如下4个方法。

①预测偶然失效的失效率（或MTBF）。

②预测耗损失效：通过统计了解元器件的常态变化对产品的影响，检测其变化界限。

③预测维修性：了解维修系统的维修设计效果、维修方式对非工作时间的影响，探讨故障诊断与抽验方法等。

④分析失效模式的效应：通过定性分析找出设备、系统中可能产生的失效机理及失效造成的不可靠、不安全因素，并根据失效发生的频数和重要性寻找设计、制造、检查、管理等方面的解决办法。

此外，还有模拟法、失效的树状因果分析法。1

要求1)根据系统可靠性定量要求、可靠性模型和基本单元的可靠性预计值，自下而上地预计出规定层次产品或系统的可靠性量值。

2)按照GJB 813提供的方法进行可靠性预计，随着型号研制的进展，可靠性预计方法应当从粗到细逐步精确。

3)可靠性预计方法中,有一系列系数需要选取，预计的可信程度同可靠性工程基础与设计人员的素质密切相关。

(4)可靠性预计应当由产品主管设计者承担，并用可靠性预计的结果权衡并改进产品设计，尤其用以衡量元器件选择的合理性。

5)可靠性预计值应当适当高于合同要求值，否则就应调整产品设计或元器件的质量档次。随着产品研制的进展和状态变化还应及时修订可靠性预计值。

6)由于缺少标准可查的失效率数据，对于非电产品的可靠性预计难度很大，可以在可靠性分析的基础上对关键单元，根据相似产品数据进行近似预计。2

本词条内容贡献者为:

李勇 - 副教授 - 西南大学