系統的可靠度

當一個新產品要作可靠度測試時，必須先了解產品研究發展的程 序，如圖 3-71 所示，而整個可靠度工作和品質管制的工作一樣，需 整體的分工合作，其概略分工說明如表3-8所示，圖3-72 為系統效益 模式。

圖3-71 產品研究發展程序

概 念 定 義

品 質 需 求

設 計

使 用

出 廠

生 產 製 造

系 統 規 格 文 件 編 撰 品 質 鑑 定 測 試

品 質 接 收 測 試

定 型 製 造

設 計 發 展 檢 試

雛 型 製 造

品 質 接 收 階 段 品 質 鑑 定 階 段 設 計 發 展 階 段

概念定義階段

表 3-7 可靠度工程概略分工

負 責 部 門 項 目 可 靠 度 工 作 內 容

管 制 設 計 製 造 品 保

1 壽命週期輪廓定義 1 2 3 3

2 環境需求定義 2 2 3 1

3 可靠度需求定義 3 1 3 2

4 可靠度配置 3 2 3 1

5 可靠度預測 2 1 3 2

6 系統效益分析 1 2 3 2

7 設計準則定義 2 1 3 3

8 失效模式及效應分析 3 1 3 2

9 可靠度發展試驗 2 1 3 2

10 環境發展試驗 3 2 3 1

11 環境品鑑試驗 2 2 3 1

12 可靠度鑑定試驗 2 2 3 1

13 可靠度接收試驗 3 2 2 1

14 燒入及挑選試驗 3 3 1 2

15 失效管制 2 3 3 1

16 資料分析及管制 2 3 3 1

17 製程管制 2 3 1 2

18 庫存管制 2 3 3 1

*[備註] 1 代表主要部門 2、3 代表協助部門

圖3-72 系統效益模式

當要作可靠度評估的是整個系統，而不是單一個元件時，組成系

統之方式可分為串聯與並聯兩種，較複雜的系統則可採用此兩種模式 以不同方式組合而成。在建立各系統可靠度模式前，一般所做的基本 假設為「組成系統的各分系統之失效事件互為獨立」，本文以此假設 為出發點來作介紹。

1. 串聯系統：

設有依產品由 n個獨立零件組成，其各零件的可靠度分別為 R1， R₂，R₃………R_n串聯成一系統，如圖 3-73所示。

圖3-73 串聯系統之可靠度方塊圖

且 各 分 系 統 皆 相 互 獨 立 ， 則 系 統 可 靠 度( )RS 為 各 分 系 統 可 靠 度

(

Ri, i=1,2,3....,n

)

之乘積，即

壽命週期輪廓 可靠度 有效性 功能

系統效益

使用環境條件

系統方面

S

1

S

2

S

n-1

S

n

輸入 I 輸出 O

（3.19）

若將公式（3.6）代入公式（2.16）即可得

（3.20）

而串聯系統之平均失效發生時間（MTTF）

（3.21）

2. 並聯系統：

系統中只要任一分系統功能正常則系統便能滿足工作需求，且各 分系統間失效與否也是屬於獨立事件，如圖3-74所示。

圖3-74 並聯系統之可靠度方塊圖

S

1

S

2

S

n

輸入 I 輸出

( ) ( ) ( ) ( )

ⁿ

( )

S 1 2 n i

i=1

R t = R t ×R t × ×L R t =

∏

R t

( ) [ ] [ ] [ ]

S 1 2 n i

R t =exp −λt ×exp −λ t × ×^" exp −λ t =exp^⎡⎣−

∑

λt^⎤⎦

i 1 2 n

i=1

1 1

MTTF = =

λ λ + λ + L + λ

∑

假設系統是由2個分系統組成之並聯系統，則其系統可靠度為

（3.22）

假設系統是由m 個分系統組成，則並聯系統之系統可靠度便可寫成

（3.23）

而並聯系統之平均失效發生時間（MTTF）為

（3.24）

如果所有分系統的失效均相同時（λ λ_i = , i 1, 2,..., m= ），則系統可 靠度與系統之平均失效發生時間為

（3.25）

（3.26）

本預燒承座主要元件共分為11 項，在此定義其λ_i, i 1,2,...,11= 1.上蓋, λ1 7.彈簧針座下蓋, λ7

2.上蓋彈簧, λ₂ 8.彈簧針, λ₈ 3.誘導體, λ₃ 9.轉接板, λ₉ 4.固定軸, λ4 10.基座, λ10

5.壓力臂, λ₅ 11.接觸針, λ₁₁ 6.彈簧針座上蓋, λ6

( ) ( ) ( ) ( ) ( )

Pa 1 2 1 2

R t = R t + R t - R t R t

m m m

Pa

i=1 i i, j=1 i j i, j,k=1

i< j i< j<k

1 1

θ = - + -etc.

λ λ + λ

∑ ∑ ∑

-λt m

R = 1 - 1 - ePa ⎡⎣ ⎤⎦

m Pa

i=1

1 1 θ = λ

∑

i

( )

^m

( )

Pa i

i=1

R t = 1 -

∏

⎡⎣1 - R t ⎤⎦

下圖 3-75 為本預燒承座之系統方塊圖，為保守起見，將此系統 模式。設為串聯系統

1. 上蓋彈簧分系統可靠度為：

因4支上蓋彈簧之可靠度皆相同，所以

( )

^{-nλt -4λ t2}

R t = ecs = e 2. 固定軸分系統可靠度為：

因 2支固定軸之可靠度皆相同，所以

( )

^{-nλt -2λ t4}

R t = esf = e 3. 壓力臂分系統可靠度為：

因 2支壓力臂之可靠度皆相同，所以

( )

^{-nλt -2λ t5}

R t = ede = e

圖3-75 本預燒承座之系統方塊圖

彈簧針 X84

接觸針X54 ^輸出

4. 彈簧針分系統可靠度為：

因 84支彈簧針之可靠度皆相同，所以

( )

^{-nλt -84λ t8}

R t = esp = e

5. 接觸針分系統可靠度為：

因 54支接觸針之可靠度皆相同，所以

( )

^{-nλt -54λ t11}

Rcont t = e = e

所以，整個系統之可靠度為

( ) [ ] ( ) [ ] ( ) [ ] ( )

[ ] ( ) [ ] [ ] ( )

S 1 cs 3 sf 6 de

7 sp 9 10 cont

R t = exp -λ t R t exp -λ t R t exp -λ t R t exp -λ t R t exp -λ t exp -λ t R t

× × × × ×

× × × × ×

將上述各個元件之可靠度，串聯成一系統之後，系統之可靠度會下 降，故需提高其單一元件之可靠度要求。

在文檔中 中文摘要 (頁 102-110)