可靠性设计之案例分析
Author: Winosor
本文的目的仅为通过案例分析阐述可靠性设计与分析的重要性。供应商选择是多方考虑的结果，在此只想说明可靠性设计和分析方法应作为选择供应商的重要考量之一。
案例背景：
有一家公司正在开发电梯的控制面板。为它提供控制面板按键的有两家供应商可供选择：
供应商A：每个按键1美金（$1）,标定的MTBF为2.7071百万次.
供应商B,每个按键0.5美金（$0.5）,标定的MTBF为2.9699百万次.
预期电梯控制面板的使用情况为：每天500次按键（每年182,500次），共有5,000部电梯将要安装这种控制面板。
这家公司将想购买控制面板的客户提供3年的质保。
公司质保成本为每次维修需250美金（$250）
请问你选择哪家供应商呢??
大多数人的选择：
通过测试元器件后的可靠性分析可以发现：
两家供应商都能满足要求，然而供应商B的MTBF略高于A
A:3,255,800cycles
B:3,798,000cycles
而且供应商B的单位成本仅为供应商A的50%
SelectionisB!
然而，答案并非如此
让我们换个方式来分析：
尽管供应商B有远超于标定的MTBF，也好于供应商A，但是从下面的曲线可以看出，它将比供应商A在产品的生命周期中更早的失效。
这意味着这可能更早地发生更高的质保频次，从而带来更多的维修成本。
总成本：
如果计算总成本，即按键成本+质保维修成本，你将发现供应商B的总成本远远高于(17倍）供应商A。
此时你又将如何选择呢？
当然是供应商A!
假设我们是供应商：
假如我们是按键供应商：
供应商A：“我们很幸运！”
供应商B：“我们该怎么办？！”
供应商B的对策：
从前面的分析中得出，作为供应商B，如果想要同供应商A做竞争，必须要提高可靠性，是可靠性曲线整体后移，减少早期失效的频次。
第一步就是要通过失效分析了解失效模式和机理，从而做出相应的改进，达到提高可靠性的目的。
随机抽取24个按键投入测试，直到每个按键都出现失效。下面是测试的数据和结果。
共有三种失效模式。
A模式是罪因，即导致产品可靠性曲线整体前移的罪魁祸首。而B和C则表现了良好的可靠性趋势。
供应商B的进一步分析比较和对策：
通过下图我们可以清晰地看到如果将失效模式A减少或消除，将非常有效地改善产品可靠性，使之达到甚至超过与供应商A相近的可靠性表现。从而显著提高了产品在市场上的竞争力。
所以，如果想要赢回这个业务，对策会是：
重新设计按键，已达到消除失效模式A，提高整体可靠性的目的；
如果无法消除失效模式A，则最大限度地减少其发生概率，以期改善可靠性表现。
好文章，收藏
感谢LZ分享！
看了楼主的帖子豁然开朗，原来可靠性要这么用
好东西分享，要支持一下
之前没有想过这个问题，受到启发了，谢谢！
好东西，谢谢分享！
:):)
看不懂:'(
分析得很高大上啊
感谢LZ分享！
楼主这个贴子真心好，受教了。由于实践经验少，以前只知道如何计算MTBF等，但是关于如何在实践中正确使用这些指标等还是缺少操作，关于可靠性增长的方法这下知道如何运用了!:)
学习下
非常专业啊。谢谢分享:)
[img]http://www.kekaoxing.com/club//mobcent//app/data/phiz/default/23.png[/img]
学习下，谢谢LZ
可靠性的水很深啊！
理论上是这样，找失效原因是个大难点
太好了，学习下先。。。。
[quote][url=pid=91669&ptid=11113]pl6060184发表于2011-7-115:42[/url]
通过测试元器件后的可靠性分析预计A和B的寿命曲线，这个可靠性分析方法是什么？[/quote]
weibull
学习了[img]http://www.kekaoxing.com/club//mobcent//app/data/phiz/default/23.png[/img]
深入浅出，典范教程，受教了
高手啊，谢谢分享，深入浅出:lol
谢谢:)
可靠度技术手册
太棒了，高人
受益匪浅，谢谢
恍一看理论还是大概能明白的，但是有些计算的地方没看懂啊…
1：计算总成本的时候，里面的Probabilityofbuttonfailures和expectedfailure怎么计算的？
2:质保成本是算的3年的么？
3:为什么要做250万次的停止试验呢？
本人就大白一个，还请大神们看一下呢？
谢谢楼主的分享。但是前面部分我没有看懂，麻烦哪位解答一下。
根据对供应商A/B各抽取的20件产品进行可靠性试验，截止250万次试验时，供应商A有6件产品失效，供应商B有12件产品失效，根据试验结果计算出的MTBF，供应商A为8,012,473；供应商B为3,287,044.和楼主计算的结果不同。根据我的计算结果，供应商A的标定MTBF比供应商B低，但是检测结果却远高于供应商B，因此后续的维护成本肯定低于供应商B.
难道是我MTBF计算错了吗？麻烦谁解答一下，谢谢！
很实用的资料，收藏
好的案例，个人体会
不过一开始的2500000cycle测试，A有14个suspended，而B只有8个
就要留意两者可靠度模式的参数有不同，不能只检验MTBF
这就是可靠性工程的魅力！
谢谢分享
版主辛苦了
经典
经典，有用
感谢楼主分享。谢谢了！
为什么我用minitab算出来的MTBF不对呢？
学习
好文，很有借鉴性。多谢
非常不错，谢谢
不错，今日才拜读！顶！
[b]回复[url=pid=94530&ptid=11113]30#[/url][i]victor-he[/i][/b]
可运用Weibull++或Minitab处理ALT数据后得出。
[b]回复[url=pid=93806&ptid=11113]25#[/url][i]batistutaliqian[/i][/b]
当有了一定量的测试数据（lifedata），就可以进行深入分析，研究得出lifedistribution和characteristics，从而可以预测在某时间点的可靠性，也可反推达到可靠性目标值的相应MTBF。
[b]回复[url=pid=93095&ptid=11113]21#[/url][i]穿山甲[/i][/b]
您的方案所存在的问题是，您如何在还未生产时说服管理层购买超一倍以上的零部件做备用。并且您现在的对策是基于我们已经测试并得到的预测值而做出的结论。
因此，管理层正确的做法应是发现现有的问题后，选择更好的供应商（为什么不呢？），并且推动次等供应商做出质量改善的行动。
[b]回复[url=pid=91669&ptid=11113]11#[/url][i]pl6060184[/i][/b]
LifeDataAnalysis
挺学术的啊
谢谢分享
写得不错
拜读了，写的很好，分析的很好
非常通俗易懂地了解可靠性的一些知识，多谢分享啊！
写的不错，我这样的门外汉都能看懂，支持楼主了。
學習中!感謝分享!:)
楼主真是业界精英啊，分析的很到位很独特。
那个寿命的well分布是如何绘制出来的呢？
好文分享…多謝樓主!!
受益了，谢谢分享！
谢谢分享
MTBF数据如何算出需再详述
质保维修成本B>A17倍如何算出需再详述
有个疑问哦
不知道B公司的MTBF是如何统计出来的，存在如此大量的早期失效（相比于A）
如果同样多的样本，统计时间一定，仅从点估计来看B的MTBF就不应该是大于A的~~
这样从一开始的决策就是被误导了的
看不懂的，精支一下
为啥木有人来解答21楼啊{:3_49:}
还木有入门的飘过……拜读了……
假如选择B公司，初始的时候买2倍的零件做备用，在B零件失效高峰的时候（或者说是与A成本相同的时候的那个临界点），不采取维修的方式维修已经使用过且接近失效的按键，直接更换全新的零件。这样算来成本是怎样的？由于没有具体数据，请楼主解答~~~~~{:2_31:}
学习一下，我们希望得到更多这样的好东西。
楼主很牛，能做到那么细！
有时候，我们现在面临的问题是：方法我们有，但是数据没有，厂家也没法提供了。
谢谢
学习了，很不错啊！
讲得好。
貌似现在供应商对自己的产品也要提供相应的质保的
站的角度不同结果就不一样从产品的全寿命周期看可能更合理也符合以客户为中心的质量原则
供应商给出的MTBF是如何算出来的呢？
好文章是应该顶地
[i=s]本帖最后由零度冰于2011-7-611:57编辑[/i]
看到了实例，懂得了理论。
但是，本人学识浅，probabilityofbuttonfailures,expectedfailures怎么算出来的？
麻烦给个详细的公式。
通过测试元器件后的可靠性分析预计A和B的寿命曲线，这个可靠性分析方法是什么？
写得很好啊
WinosorV5光这个贴子,就赚了金币近60个..:victory:
谢谢分享！
好文章是应该顶地
感谢LZ分享！
[b]回复[url=pid=90930&ptid=11113]4#[/url][i]winosor[/i][/b]
哪里,这些MTBF,供应商选择问题,很多课件或论文都有介绍,但真正理解意义的人不多.
希望winosor多分享好文章,不管怎么样,总是能给一些朋友带来帮助.
[b]回复[url=pid=90928&ptid=11113]3#[/url][i]admin[/i][/b]
Admin过奖了。其实我自认也只是个初级水平，所以没有办法把问题讲的更深。:loveliness:
只希望把我的一些心得和资源拿来和大家一起分享，共同提高吧。
[b]回复[url=pid=90925&ptid=11113]1#[/url][i]winosor[/i][/b]
Winosor又分享好文章了,看了Winosor的文章,总是能深入浅出,把复杂的问题,简单的阐述出来.
让大家很容易的看懂.真是太感谢了.
刚拜读了楼主的两篇文章，觉得都挺不错的。
深入浅出，易于理解。