产品可靠性设计、管理与改善
【课程背景】
作为关键质量特性之一，产品可靠性的概念通常不为广大消费者所熟知。但它是客观存在的，而且与我们的生活息息相关。试想一下这样的场景：一向准时的闹钟突然罢工，害的我们晚起了半个小时；洗漱完毕开车上班时，却发现车子无论如何都发动不起来；万般无奈之下，改坐公交上班，谁知汽车开到半路竟然抛锚了；拿出手机给上司打电话请假，却发现手机也在闹情绪，怎么打都拨不出去……
客观地说，在二十一世纪的今天，出现上述场景的概率是微乎其微的。而这要归功于广大制造业从业者的辛勤努力，更要归功于可靠性技术的广泛传播与应用。
什么是产品的可靠性？产品的可靠性怎么评估？提高产品的可靠性有什么意义？怎样通过产品设计，提高机械产品的寿命和可靠性？ 怎样在新产品测试时及时发现设计方案的不足？怎样通过产品制造过程的管理，提高产品的可靠性？请看产品可靠性管理。
【课程收益】
本课程针对产品可靠性的相关问题，围绕可靠性的理念、可靠性的评价指标、可靠性的工具、可靠性的设计、可靠性的试验验证和可靠性管理等日常工作进行展开。在授课期间，有针对性的组织训练和练习。
目的是确保公司产品达到规定的可靠性要求，满足系统的完好性和任务成功性要求、降低对保障资源的要求、减少寿命周期费用。
【课程对象】从事可靠性工作的相关人员和即将从事可靠性工作的相关人员
【课程时长】2天（6小时/天）
【授课方式】激情授课+互动体验+案例分享+现场行动
【课程大纲】
一、课前沟通
1. 课前沟通
1) 讲师简介
2) 学员介绍：行业+岗位+职责+日常工作
3) 学习的“目的+期望”
4) 工作中的“困惑+困难+疑问”在哪里？
2. 需求分析
1) 产品的可靠性都包括哪些方面？
2) 可靠性工作包括哪些方面？
3) 如何描述这些产品和工作的需求？
a) 理解产品的可靠性，关注产品在研发、设计、生产和使用过程中的可靠性特征；
b) 掌握可靠性参数的评估方法，及时跟踪产品可靠性的数据趋势和失效动态；
c) 掌握可靠性设计方法，科学地分配、预计、分析和设计产品的可靠性；
d) 掌握可靠性的试验原理，在新产品开发和量产后，及时试验和验证产品可靠性的符合程度；
e) 掌握可靠性管理的方法，有效地合理地推进产品可靠性的相关工作。
3. 课程分析
1) 课程日程安排
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技能
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可靠性理念
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可靠性参数
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可靠性设计
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可靠性工具
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可靠性试验
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可靠性管理
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内容分布（%）
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15
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20
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20
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15
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15
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2) 学员承诺
二、可靠性的发展历程和理念
1. 产品的可靠性
1) 可靠性和可靠度
2) 可靠性的发展历程
3) 可靠性的其余四性
a) 维修性
b) 保障性
c) 测试性
d) 安全性
2. 可靠性的理论
1) 产品可靠性与随机事件概述
2) 加速理论
3) MTBF的置信区间
3. 工序和元器件
1) 工序分级
2) 关键工序
3) 质量控制点
4) 关键元器件
4. 关键特性
1) 关键特性
a) 安全特性
b) 政府法规
c) 功能失效
d) 品质重大影响
2) 重要特性
a) 顾客满意度
b) 影响加工和生产
c) 功能受到影响
3) 一般特性
5. 缺陷等级
1) 致命缺陷
2) 严重缺陷
3) 一般缺陷
4) 轻微缺陷
6. 全寿命周期和浴盆曲线
1) 定义
2) 概述
3) 发展历程
4) 企业生命周期和产品生命周期
5) 浴盆曲线
a) 浴盆曲线
b) 失效率的三个阶段
c) 六种故障模型
6) 案例分析
7. 可靠性工程
1) 预防故障
2) 发现故障
3) 纠正故障
4) 验证故障
课堂练习：各小组代表发言，总结本章内容和心得体会
三、可靠性的参数
1. 可靠度
1) 产品的可靠度
2) 产品的不可靠度
3) 故障概率
4) 故障概率密度
2. 失效率
1) 失效率
2) 失效率的等级
3. 寿命特征量
1) 平均寿命
2) 寿命方差
3) 可靠寿命
4) 中位寿命
5) 特征寿命
4. 规定的条件
5. 规定的时间
6. 规定的功能
7. 案例分析
案例分享：
课堂练习：各小组分享计算结果
四、可靠性工具
1. 概率和统计工具
1) 二项分布
2) 指数分布
3) 正太分布
4) 威布尔分布
2. 潜在失效模式分析FMEA
1) 设计—潜在失效模式分析DFMEA
2) 过程—潜在失效模式分析PFMEA
3) 设备—潜在失效模式分析EFMEA
3. 故障树分析法FTA
1) 故障树
a) 故障树图
b) 故障树和可靠性框图
c) 定性评价和定量评价
d) 常用符号
e) 数学基础
f) 布尔代数规则
g) 编制
2) 故障树的基本程序
a) 熟悉系统
b) 调查故事
c) 确定顶上事件
d) 确定目标值
e) 调查原因事件
f) 画出故障树
g) 分析
h) 事故发生概率
i) 比较
j) 分析
4. 有限元与可靠性
1) 机械载荷
强度
应力
挠度
稳定性
2) 热应力
案例分析
课堂练习：分小组PFMEA实操，分享结果
五、可靠性设计
1. 故障模式和故障树分析
1) 故障模式分析
2) 失效严重度分析
3) 故障树的建造
4) 故障树的数学描述
5) 故障树的定位分析
6) 故障树定量分析与计算
7) 单元重要度及其在设计中的应用
2. 失效分析(FA)
1) 故障和失效的分类
a) 按规律分
b) 按后果分
c) 按统计分
2) 影响及危害性分析FMECA
3) 潜在失效模式分析FMEA
4) 设计DFMEA
a) 严重度
b) 频度
c) 探测度
d) RPN值
e) 案例分析
5) 过程PFMEA
a) 严重度
b) 频度
c) 探测度
d) RPN值
e) 起因机理的注意事项
f) 建议措施的注意事项
g) 案例分析
6) 设备EFMEA
a) 过程设备
b) 潜在失效模式
c) 起因机理
d) 现行控制方法
e) 建议措施和采取措施
f) 工具——EFMEA表
3. 系统可靠性模型与分布
1) 系统可靠性款图及其特点
2) 典型串关联系统的可靠性模型
3) 一般系统可靠性分析
4. 可靠性设计
1) 系统可靠性预测
2) 系统可靠度分配
3) 耐环境设计
4) 耐热设计
5) 潜在通路分析
6) 冗余技术（贮备系统）与容错设计
7) 机械结构可靠性设计
8) 结构可靠性分析与计算
9) 结构可靠性设计
10) 电磁兼容
5. 可靠性评估
1) 二项分布的可靠性估计
2) 指数分布的可靠性估计
3) 正太分布型参数可靠性估计
4) 威布尔分布的可靠性估计
5) 金字塔式可靠性综合评定
第一节 案例分析
课堂练习：各小组讨论，分享结果
六、可靠性试验
1. 可靠性试验分类
1) 工程试验
a) 环境应力试验
b) 可靠性增长试验
2) 统计试验
a) 可靠性鉴定试验
b) 可靠性测试试验
c) 可靠性验收试验
2. 测试样品
3. 试验阶段
1) 研发
2) 中试
3) 量产
4. 试验条件
1) 标准符合性测试
2) 极限条件测试（摸底测试）
3) 边缘极限条件组合测试
4) 饱和运行测试
5) 可靠性增强测试
6) 高加速寿命测试
5. 可靠性试验
1) 寿命试验和加速寿命试验
2) 可靠性增长试验
3) 可靠性鉴定试验
4) 可靠性筛选试验
5) 环境试验(ESS)
6) 机械试验
7) 高加速寿命试验(HALT)及高加速应力筛选（HASS）
8) 破坏性物理分析(DPA)
6. 振动和冲击
7. 型式试验
1) 行业和标准
2) 试验条件和执行
8. 模拟测试
9. 案例分析
课堂练习：各小组分享计算结果
七、可靠性管理
1. 如何保持已经设计好的可靠性
2. “路线确定了之后，干部是唯一决定的因素”
1) 懂产品
2) 懂可靠性
3) 故障可视化
3. 帕累托定律
4. 可靠性设计评审
1) 评审小组
2) 初审—总体方案制定阶段
a) 总体方案
b) 关键元器件试验
c) 初步的预计和分配
1) 复审—样机设计阶段
a) 应力分析和预计
b) 失效模式
c) 失效影响
d) 致命度影响
e) 样机试验情况
2) 终审I—设计定型阶段
a) 设计修改后的结果
b) 故障分析及改进措施
c) 各项规定的测试和试验结果
3) 终审II—生产定型阶段
a) 生产可行性
b) 生产过程中的质量保证措施
c) 试产产品的各项试验情况
4) 评审内容
5) 评审结果的处理
5. 可靠性提高的途径
1) 可靠性的分析和评审
2) 产品投诉的深入分析
课堂练习：
分组讨论，可靠性管理过程中会碰到那些困难？怎么克服？
八、可靠性改善
1. 建立可靠性数据搜集体系
2. 可靠性日报、周报、月报
3. 可靠性事故、问题的深入分析
4. 建立基于可靠性数据报告的设计、管理决策机制
5. 统计技术的应用（方差分析、回归分析、实验设计）
※ 课堂练习：
分组讨论，可靠性改善过程中会碰到那些困难？怎么克服？
※ 分组发表、教师点评、集体评分
※ 学习心得、感悟、收获分享
※ 答疑、优胜小组表彰
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