4.1 可靠性研究的发展
可靠性问题涉及社会的各个方面,其历史几乎与人类社会一样漫长。但可靠性作为一种概念最早是在第二次世界大战期间提出的,当时的武器系统远没有现在的武器系统可靠性高,许多武器还未运送到战场就已经瘫痪,更不用说在战场上发挥作用了,因此造成了很大的损失。据统计,当时由于故障而损失的飞机是被击落的飞机的2.5倍,这一结果引起了军方的高度重视,从此促进了可靠性的提出、研究与发展。
最早的可靠性概念来自航空。1939年,美国航空委员会发布《适航性统计学注释》,首次提出飞机故障率≤0.000 01次/h,相当于1小时内飞机的可靠度R=0.999 99,这是最早的飞机安全性和可靠性定量指标。可靠性是指系统或设备保持正常功能运行的能力或可能性,而可靠度是对这一能力或可能性的度量,一般是用一定时间内系统或设备无故障运行的概率来表征。
可靠性问题的提出至今已经近80年了,它的发展可以分为3个阶段。
20世纪30~40年代的初期发展阶段,这一时期经历了两次世界大战,战争中运输工具和武器装备的大比例因“意外故障”而失效,使得人们注意到并开始研究这些“意外事故”发生的规律,这就是可靠性问题的提出。
到第二次世界大战末期,德国火箭专家R. Lussen首次把V-II火箭诱导装置作为串联系统,利用概率乘法,求出其可靠度为75%,这标志着对系统可靠性研究的开始。
第二阶段,20世纪50~60年代可靠性技术发展的形成阶段。这一时期世界上不少发达国家都注意到产品可靠性问题,并对可靠性问题进行了深入的研究。
1952年美国国防部成立了一个电子设备可靠性常设顾问团(Advisory Group on Reliability of Electronic Equipment,AGREE),专门来对电子设备的可靠性进行研究。它成为世界上第一个主要的可靠性研究组织,并在1957年发表了第一份报告,包括可靠性的一些定义、可靠性测试要求等。此后,日本、英国、法国、苏联等相继成立了许多新的可靠性研究组织,到20世纪60年代可靠性已经发展成为一门独立的工程基础研究。
第三阶段,20世纪70年代以后可靠性的国际化发展阶段。这一阶段随着电子产品的大量应用,可靠性问题得到了全球各国重视,一些国际学术组织开始与专门委员会推动可靠性研究的国际化。
1977年国际电子技术委员会(International Electrotechnical Commission,IEC)设立了可靠性与可维修性技术委员会,负责协调各国的可靠性用语与定义、可靠性管理、数据搜集等。可靠性研究已经由电子、航空、宇航、核能等尖端工业部门扩展到电机与电力系统、机械、动力、土木等一般产业部门,扩展到工业产品的各个领域。
在全球的趋势下,只有高可靠性的产品和企业才能在日趋激烈的竞争中生存下来,全球的企业把对可靠性的研究工作提高到节约资源和能源的高度,力求通过可靠性研究来延长使用期限,通过有效的可靠性分析、设计达到有效利用材料、减小劳动投入和提高产品质量的目的。