作者：admin 時間：2022-12-26
可靠性工程歷史大致可分為4個階段。
1 可靠性工程的準備和萌芽階段（20世紀30—40年代）
可靠性工程有關的數學理論早就發展起來了。
最主要的理論基礎：概率論，早在17世紀初由伽利略、帕斯卡、費米、惠更斯、伯努利、德*摩根、高斯、拉普拉斯、泊松等人逐步確立。
第一本概率論教程——布尼廖夫斯基（19世紀）；他的學生切比雪夫發展了定律（大數定律）；他的另一個學生馬爾科夫創立隨機過程論，這是可系統最重要的理論基礎。
可靠性工程另一門理論基礎：數理統計學，20世紀30年代飛速發展。代表性：1939年瑞典人威布爾為了描述疲勞強度提出了威布爾分布，該分布后來成為可靠性工程中最常用的分布之一。
最早的可靠性概念來自航空。1939年，航空委員會《適航性統計學注釋》，提出飛機故障率≤0.00001次/ h，相當于一小時內飛機的可靠度Rs=0.99999，這是最早的飛機性和可靠性定量指標。我們現在所用的“可靠性”定義（三規定）是在1953年英國的一次學術會議上提出來的。
納粹德國對V1火箭的研制中，提出了由N個部件組成的系統，其可靠度等于N個部件可靠度的乘積，這就是現在常用的串聯系統可靠性模型。二戰末期，德火箭專家R?盧瑟（Lussen）把Ⅴ1火箭誘導裝置作為串聯系統，求得其可靠度為75%，這是定量計算復雜系統的可靠度問題。因此，V-1火箭成為第一個運用系統可靠性理論的飛行器。
最早作為一個專用學術名詞明確提出“可靠性”的是麻省理工學院放射性實驗室。他們在1942年11月4日向海軍與軍艦船員提出一份報告中說：“……由于真空管壽命短，需要一個專門小組對它的可靠性進行研究并協調各個研究所得工作?！?/p>
1943年成立“電子技術委員會”并成立“電子管研究小組”，開始電子管的可靠性研究。這是有組織地研究電子管可靠性的開始。1949年，無線電工程學會成立了可靠性技術組，這是第一個可靠性學術組織。
2 可靠性工程的興起和獨立階段（20世紀50年代）
20世紀50年代初，可靠性工程在興起。當時軍用電子設備由于是效率很高而面臨著十分嚴重的局面：1949年海軍電子設備有70%失效，一個正在使用的電子管要有九個新的電子管作為臨時替換的備件；1951—1952一般的無線電設備中24%有故障，而雷達高達84%有故障；空軍每年的設備維修費為設備購置費的兩倍，需有三分之一的地勤人員維修電子設備。
為扭轉被動局面，1952年8月21日，國防部下令成立由軍方、工業部門和學術界組成的“電子設備可靠性咨詢組”（Advisory Group on Reliability of Electronic Equipment）即AGREE。1955年A-GREE開始實施一個從設計、試驗、生產到交付、儲存、使用的全面的可靠性發展計劃，并于1957年發表了《軍用電子設備可靠性》的研究報告。該報告從9個方面闡述了可靠性設計、試驗及管理的程序及方法，確定了可靠性工程發展的方向，成為可靠性發展的奠基性文件，標志著可靠性已成為一門獨立的學科，是可靠性工程發展的重要里程碑。此后制定一系列有關的可靠性軍標，確立了可靠性設計方法、試驗方法及程序，并建立了失效數據收集及處理系統。
同時，其他一些，如蘇聯、日本、瑞典、意大利、聯邦德國等也紛紛成立可靠性的組織，開展可靠性活動。
3 可靠性工程的全面發展階段（20世紀60年代）
20世紀60年代是世界經濟發展較快的年代?？煽啃怨こ桃詾橄刃?，帶動其他工業，得到全面、迅速發展。武器系統研制全面貫徹可靠性大綱，在這10年中，先后開發出F-111A、F-15A戰斗機、MI坦克、“民兵”導彈、“水星”和“阿波羅”宇宙飛船等裝備。這些新一代裝備對可靠性提出了更加嚴格的要求，因此1957年AGREE報告提出的一整套可靠性設計、試驗及管理方法被國防部及航空航天局（NASA）接受，在新研制的裝備中得到廣泛應用并迅速發展，形成了一套較的可靠性設計、試驗和管理標準，如MIL-HDBK-217、MIL-STD-781和MIL-STD-785。在這些新一代裝備的研制中，都不同程度地制訂了較的可靠性大綱，規定了定量的可靠性要求，進行可靠性分配及預計，開展故障模式及影響分析（FMEA）和故障樹分析（FTA），采用余度設計，開展可靠性鑒定試驗，驗收試驗和老練試驗，進行可靠性評審等，使這些裝備的可靠性有了大幅度提高。例如，50年代的“先驅者號”衛星發射11次只有3次成功，而60年代發展的阿波羅登月船，除阿波羅13以外，每次發射都成功著陸在月球上并返回。此外，機械可靠性的研究，維修性、人的可靠性和性的研究也相繼展開；還建立了更有效的數據系統，開設了可靠性教育課程，
值得提出的是日本。日本在1956年從引進了可靠性技術和經濟管理技術，1960年日本成立了質量委員會，20世紀60年代中期，成立電子元件可靠性中心。日本將在航空、航天及軍事工業中的可靠性研究成果應用到民用工業，特別是民用電子工業。使其民用電子產品質量大幅提高，產品在世界各國廣為銷售，贏得良好的質量信譽。不到十年，它的工業增長年速度就高達15%。
4 可靠性工程的深入發展階段（20世紀70年代以來）
在20世界60年代全面發展的基礎上，可靠性工程不但在處于地位的和工業較發達的各國得以縱深發展，而且在發展中，如中國和印度等國也得到迅速發展。
1975年9月正式成立了直屬三軍聯合后勤司令部的電子系統可靠性聯合技術協調組，進行統一的可靠性管理。在1978年9月，成立了性的數據交換網“政府-工業部門數據交換網”。
可靠性設計和試驗方面，70年代以來，更嚴格、更符合實際、更有效的設計核試驗方法得到了發展和應用。更嚴格的簡化和降額設計、計算機輔助可靠性設計、復雜電子系統可靠性預計及的熱分析和熱設計、非電子設備的可靠性設計和試驗。采用組合環境應力試驗，如溫度-濕度-振動三綜合試驗，更真的模擬環境；加速應力篩選試驗、可靠性增長試驗等等。
此外，維修工程內以預防為主的思想轉變為以可靠性為中心的維修思想。1970年英國聯邦航空局頒布了以可靠性為中心的維修大綱。它包括定時維修、視情維修和狀態監控等三種維修方式，在軍用、民用飛機上都得到了廣泛應用。1978年成立三軍軟件可靠性技術協調組來負責國防范圍內的軟件可靠性研究及協調工作。目前對軟件可靠性的研究工作迅速發展成一個新的可靠性分支。
印度和以色列在70年代成立了的可靠性學術組織，并在航空、航天及電子工業部門設有專門的可靠性機構和試驗室。印度在可靠性理論研究方面，在世界雜志上發表的可靠性論文數量和質量都是舉世矚目的，這兩個都從歐美引進可靠性技術并結合本國國情采用合適的設計、試驗、預計和分析方法來解決本國產品可靠性問題。
1991年初，歷時僅42天的海灣戰爭是第二次世界大戰以來軍事技術現代化水平最高的戰爭，使用了品種的制導武器、巡航導彈和隱性飛機，并使用了空間偵察系統、的C3I系統（指揮、控制、通信、情報）和電子設備，從而揭開了高技術兵器時代的序幕。伴隨著高技術兵器時期的到來，將帶來新技術革命。對于從事兵器可靠性工作者來說，出現了新的挑戰，也是一個機遇。熱兵器時期的一些可靠性技術將要變革，并適應高技術兵器需要而提出一些新的可靠性技術。
?。?）由于高技術兵器的綜合化、系統化，未來的戰爭將是系統對系統、體系對體系的對抗，因而描述可靠性與維修性不能像單一兵器那樣簡單用平均故障間隔時間（MTBF）和平均時間（MTTR）來描述，而是應考慮綜合作戰效能來描述，即戰備完好性和任務成功性，減少維修人力和保障費用。因此，應建立新的可靠性指標體系和評價及考核辦法。
?。?）由于高技術兵器的綜合化和系統化，系統可靠性與維修性設計更為突出，新的系統可靠性設計技術將要出現，其建模技術和建模方法將要有新的突破，這樣才能科學有效地進行可靠性預計、分配與分析。
?。?）由于高技術兵器系統越來越復雜，而可靠性要求越來越高。按目前的設計方法和控制方法難以保證，因而將出現3C革命，即計算機輔助設計（CAD），計算機輔助生產（CAM），計算機輔助工程（CAE）。傳統的人工設計、裝配、測試和老一套管理模式不但效率低，質量與可靠性不能保證，成本高，可以說沒有3C就無法進行設計和生產。
?。?）由于系統的多功能及復雜性，為了保證系統的戰備完好和任務成功性，減少維修人力和保障費用，進行故障自動檢測設計（BIT）和切換。為此，進行模塊化設計。未來的軍事電子產品將不再由成千上萬個元器件所構成，而是由若干功能模塊所組成。
?。?）為了減少復雜的綜合武器系統的體積、重量及提高可靠性，發展大規模集成和高密度組裝技術是必然的趨勢?？哲?985年提出了“可靠性和維修性計劃”（R&M2000），要求達到“可靠性增倍、維修減半”的目標，也就是說武器裝備可靠性提高一倍，維修時間、維修人員、維修費用全部減半。達到這一目標的首要措施就是提高集成度。日本NEC全固體化的微波中繼設備的MTBF可達5萬小時，野戰電臺的MTBF已達2萬～5萬小時。
?。?）由于高技術兵器的智能化，大量計算機被采用，計算機的可靠性就面臨嚴重問題。關于計算機可靠性有兩方面問題，一是硬件的可靠性，二是軟件的可靠性。關于硬件可靠性問題，目前一般的計算機的可靠性及其環境適用性不能滿足兵器系統要求，因而推出軍用計算機，如各計算機公司紛紛推出“加固”機和“MIL-SPEC”機器。的加固計算機是按軍用標準（MIL-STP-810CCD）設計的，能承受戰爭環境對沖擊、振動、濕度、溫度、加速度、泥水煙霧和碎屑等的苛刻要求。星載計算機運行期間無法直接維護，可靠性要求高。衛星在空間環境運行時又無法避免宇宙射線、捕獲輻照、日耀及核爆炸輻射等，這就需要進行環境防護設計。為了適應各種惡劣環境，保證其可靠性，進行容錯設計，如冗余與重構等技術手段。隨著計算機被大量采用，硬件可靠性不斷提高，軟件的可靠性問題顯得比較重要。目前軟件可靠性遇到一些難題，其中有軟件可靠性模型、軟件可靠性設計、軟件故障檢測及軟件可靠性評估方法等。
（7）由于高技術兵器的復雜性，如何可靠地操作使用及維護將是一個嚴重的問題。隨著高技術兵器的自動化程度越來越高，人類工程學、人機工程將是人們最為關注的課題之一，可使用性設計將得到很大重視。
?。?）由于高技術兵器的綜合化和系統化，使得兵器系統相當龐大和復雜，且可靠性指標又很高，用目前的可靠性鑒定和驗收試驗方法試驗時間長，試驗費用高，實施技術難度大，進行一次完整的試驗已不可能。因而可靠性試驗與評價技術和方法將有新的突破和革新，這也是可靠性工作者面臨的一個新的課題。
?。?）由于高技術兵器的綜合化和系統化，一個兵器系統將由眾多兵器廠家聯合研制而成，因而傳統的質量與可靠性管理已不相適應，突破目前管理模式，如實施和立體矩陣式管理，要有一個很強的信息傳遞和故障報告、分析與糾錯措施系統（FRACAS）。
?。?0）伴隨著高技術兵器時期的到來，制訂與其相適應的高技術標準，而且標準的制訂應有超前意識。應該看到，目前我國的標準整體比較混亂，而且與技術的發展不相適應。為了適應高技術兵器的需要，應給予投資，大力開展標準化工作，以技術進步和提高武器裝備的技術性能、質量及可靠性水平。
為了適應高技術兵器的發展，應樹立當代質量觀，把產品質量的內涵，從狹義的概念擴展到包括性能、經濟性、性、壽命及可靠性、維修性保障性等在內的廣義質量觀念。質量管理應前伸后延，從研制早期抓起，直到生產、用戶使用全過程。質量管理的發展，從事后把關，加強檢驗，到預防為主，再到一次成功。要作到一次成功，首先要對產品研制的全過程進行可靠性、維修性及保障性的嚴密監控。
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