可靠性是指产品在规定的条件下和规定的时间内,完成规定功能的能力。产品的可靠性与外界环境的应力状态和对产品功能的需求密切相关。理解产品的可靠性需要从两个角度出发,其一是按照产品的层次结构理解可靠性,其二是按照产品的全寿命周期理解可靠性。按照产品的层次结构理解可靠性是指需要根据产品各层次特点开展相应的可靠性工作;按照产品的全寿命周期理解可靠性是指在需求分析、总体设计、分项设计和生产、试验、使用、维修维护等过程都需开展相应的可靠性工作。
产品的可靠性是设计出来的,生产出来的,管理出来的。可靠性工程是为了达到系统可靠性要求而进行的有关设计、管理、试验和生产一系列工作的总和,它与系统整个寿命周期内的全部可靠性活动有关。可靠性工程是产品工程化的重要组成部分,同时也是实现产品工程化的有力工具。利用可靠性的工程技术手段能够快速、准确地确定产品的薄弱环节,并给出改进措施和改进后对系统可靠性的影响。可靠性工程具体如下图《可靠性工程技术》所示。产品在需求分析阶段、设计阶段、工程研制阶段和生产制造阶段都需开展一定的可靠性设计分析、管理、试验工作。开展的时机和推荐开展的项目如下表所示:
按照产品的层次结构,产品的系统层次、装置层次、部件层次和零件层次都分别有相应的可靠性工作内容,即产品不同层次的可靠性影响因素和薄弱环节各有特点,需要分别开展相应的可靠性设计、管理、试验工作项目解决。总师和项目管理者需要在产品的工程化角度把握可靠性工程的开展和实施。影响器件可靠性的主要因素包括器件的种类和数量、器件的额定工作电参数和电应力、额定工作温度和环境温度、元器件的质量等级和品质保证等级,器件的降额特性和热敏感特性,器件的储存可靠性;影响部件可靠性的主要因素包括器件本身的可靠性与器件相互影响,主要需要考虑的因素为热分析、电磁兼容、耐环境、信号完整性、潜通路和工艺工装;影响装置可靠性的主要因素包括部件之间的相互影响和结构、工艺、连接;影响系统可靠性的主要因素包括冗余设计、人机工程和系统可靠性设计。
建立可靠性工程体系,开展和实施可靠性工程是产品高可靠性的必要条件,可靠性设计分析是可靠性工程的基础,可靠性设计水平差的产品可靠性必然低;可靠性的设计需要可靠性管理,可靠性管理是开展可靠性设计的技术管理保证和组织结构保证;设计出的产品在生产阶段难免引入“瑕疵”,需要可靠性试验“暴露”。