前已述及,可靠性技术起源于电子产品和设备。电子可靠性的技术体系比较完整和成熟。相对而言,机械可靠性发展比较缓慢。这是由机械可靠性的一些固有特点所决定。机械设备和电子设备在可靠性方面的比较可见表1。
表1 电子设备和机械设备在可靠性方面的比较①
比 较 项 目 电 子 设 备 机 械 设 备
失效模式
应力因素
老练以排除失效
偶然故障期
耗损故障期
预期寿命
寿命试验
推荐的维修
可靠性数据
简单
可以预计
经济上合理
通常可维持较长时间
如果已存在,则较早报废
较短
便宜而有效
更换优先于修复
已经形成很好的文件
复杂
难以准确预计
通常太昂贵
较短或不是
通常在使用寿命的早期阶段突然开始
较长
困难而昂贵
修复和更换并重
缺少好的数据
由表1可知,机械设备的失效模式种类繁多,要识别它本身就很困难。由于应力因素对机械产品的失效率的影响难以准确预计,再加上机械产品的老练和寿命试验都很昂贵,工程上很少采用,使机械产品的可靠性数据资源非常缺乏。所有这些,都在很大程度上限制了机械可靠性的发展。
除了表1所示的区别外,机械零部件的寿命分布通常均服从对数正态分布或威布尔分布,这和电子元器件的寿命分布服从指数分布的假设有很大的不同。此外,对机械制造企业而言,材料和制造工艺的质量,包括检验技术,例如:材料的机械性能、零部件加工和装配精度、焊接工艺、表面处理和无损检验等等,都对产品的可靠性有重大影响。机械产品的可靠性改进周期较长,费用也高;可靠性对传统技术的依赖程序也较高。