可靠性試驗及加速壽命試驗技術(shù)

可靠性試驗及加速壽命試驗技術(shù) 航天一院702所李憲珊研究員 第一講可靠性試驗航天一院702所李憲珊研究員 一 可靠性基本概念 定義 一 有關(guān)可靠性的定義及表示可靠性工作是從質(zhì)量管理發(fā)展來的 產(chǎn)品的質(zhì)量是什么 一般說包括內(nèi)在質(zhì)量 性能 可靠性 包括維修性 安全性 適應(yīng)性 包含外觀 和外延質(zhì)量 經(jīng)濟(jì)性和時間性 粗略的說可靠性就是性能的穩(wěn)定性 這種穩(wěn)定性使產(chǎn)品在其壽命周期內(nèi)具有在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)完成規(guī)定任務(wù)的能力 一 可靠性基本概念 定義 一 有關(guān)可靠性的定義及表示這種能力以概率 可能性 表示 即可靠性 可靠度 它由兩部分組成 在執(zhí)行 完成 任務(wù)過程中 結(jié)構(gòu) 如元器件或材料 不出故障的可能性 稱為 結(jié)構(gòu)可靠性 性能不出故障 例如偏差過大 的可能性 稱為 性能可靠性 總稱窄義可靠性 一 可靠性基本概念 定義 一 有關(guān)可靠性的定義及表示在規(guī)定的維護(hù)修理使用條件下產(chǎn)品在某一 隨機(jī)抽取 時刻開始執(zhí)行任務(wù)之前處于良好狀態(tài) 可以執(zhí)行任務(wù) 的概率稱為產(chǎn)品的有效性 可用性 顯然 就武器而言 如果不能在接到命令時執(zhí)行任務(wù) 對作戰(zhàn)來說是無效的或無用的 但它不包括任務(wù)時間 一 可靠性基本概念 定義 一 有關(guān)可靠性的定義及表示產(chǎn)品長期貯存 其材料等將會老化變質(zhì) 因此 有在規(guī)定的貯存條件下 產(chǎn)品從開始貯存到喪失其規(guī)定的功能的時間稱為貯存壽命 把上述的狹義可靠性 有效性和貯存壽命合起來 就可以全面描述產(chǎn)品壽命期內(nèi)的性能穩(wěn)定性 被定義為廣義可靠性 一 可靠性基本概念 定義 一 有關(guān)可靠性的定義及表示產(chǎn)品可靠性 概率 的真值 是理論上的數(shù)值 從統(tǒng)計學(xué)上說是得不到的 而能獲得的僅僅是他觀測數(shù)據(jù)的點(diǎn)估計值或區(qū)間估計值 或由觀測數(shù)據(jù)作合理的外推得到 或由非直接觀測數(shù)據(jù)間接推得或綜合得到 前兩種需要觀測數(shù)據(jù)滿足統(tǒng)計要求 一 可靠性基本概念 定義 一 有關(guān)可靠性的定義及表示通常由于觀測時間的限制 也就是使用任務(wù)時間的限制 所以觀測值 也就是點(diǎn)估計值 與真值有一定的誤差 一 可靠性基本概念 定義 一 有關(guān)可靠性的定義及表示產(chǎn)品可靠性 概率 是表示產(chǎn)品總體可靠性高低的一種可靠性數(shù)量指標(biāo) 還有其它指標(biāo) 可靠性特征量 也可以表示產(chǎn)品總體可靠性高低 對指數(shù)分布的產(chǎn)品 如電子產(chǎn)品 來說 其可靠性特征量MTBF是最常用的 稱為 平均壽命 或平均故障間隔時間 一 可靠性基本概念 定義 一 有關(guān)可靠性的定義及表示對指定的時刻t而言 把開始工作 或修復(fù)后開始工作 的時刻記為t o 則產(chǎn)品壽命T等于或超過t t為規(guī)定的時間 的概率P T t 即產(chǎn)品的可靠度R 顯然 R是某個t的函數(shù) 記為R R t P T t 據(jù)此 有 p F t P T t 1 R t 稱p為產(chǎn)品的 不可靠性 即產(chǎn)品在時間t內(nèi)的累積故障概率 一 可靠性基本概念 定義 二 有關(guān)故障的定義及描述通常我們把故障理解成產(chǎn)品喪失規(guī)定功能 對于不可修復(fù)的產(chǎn)品稱 失效 但是仔細(xì)的推敲 這樣的定義與基本可靠性定義對應(yīng)不上 因為對于有冗余或替代工作的設(shè)計 允許內(nèi)部的基本部分失效或出故障而仍然能完成規(guī)定功能 一 可靠性基本概念 定義 二 有關(guān)故障的定義及描述因此 嚴(yán)格的定義如GJB451 2 2 1條 故障 產(chǎn)品或產(chǎn)品的一部分不能或?qū)⒉荒芡瓿深A(yù)定功能的事件和狀態(tài) 加進(jìn)產(chǎn)品的一部分 就把基本可靠性的要求包含進(jìn)去 一 可靠性基本概念 定義 二 有關(guān)故障的定義及描述可靠性工程離不開故障 如果換一個角度講 可靠性工程就是 故障工程 也就是說如果沒有故障就不存在可靠性 故障的表現(xiàn)形式 稱其為 故障模式 引起故障的物理 化學(xué)變化等內(nèi)在原因 稱其為 故障機(jī)理 一 可靠性基本概念 定義 二 有關(guān)故障的定義及描述根據(jù)故障發(fā)生的原因 可以有如下三種情況 a 不是由于別的產(chǎn)品出故障而引起的故障稱為 獨(dú)立故障 由別的產(chǎn)品出故障引起的故障稱為 從屬故障 在計算故障數(shù)時 從屬故障是不計入的 一 可靠性基本概念 定義 二 有關(guān)故障的定義及描述b 產(chǎn)品在規(guī)定條件下使用 由于產(chǎn)品本身的固有弱點(diǎn) 或缺陷 引起的故障稱為 本質(zhì)故障 由于未按規(guī)定條件使用產(chǎn)品引起的故障為 誤用故障 由于故障的性質(zhì)不同 所以采用的措施也不相同 前者要在工藝 材料 設(shè)計上 加以改進(jìn) 一 可靠性基本概念 定義 二 有關(guān)故障的定義及描述而后者主要是需要對使用者加強(qiáng)培訓(xùn) 這里用 主要是 的意思是指不排除 誤用 是由設(shè)計的問題引起的 如大家都知道的三向電源插座型式的改動 就是一個例證 其它操作上的更改更多 所以說是主要的 一 可靠性基本概念 定義 二 有關(guān)故障的定義及描述c 有一些產(chǎn)品的某特性隨時間逐步蛻變 蛻變到一定程度就出故障 若蛻變程度可以測定 則這種通過事前測試或監(jiān)控可以預(yù)測到的故障稱為 漸變故障 一般來說 采取措施是可以防止的 不能預(yù)測的故障叫 突然故障 一 可靠性基本概念 定義 二 有關(guān)故障的定義及描述故障的分類可根據(jù)目的進(jìn)行 如可靠性試驗中 將故障分成 關(guān)聯(lián)與非關(guān)聯(lián) 責(zé)任與非責(zé)任等 產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定的時間內(nèi)出故障的概率稱其為產(chǎn)品的 累積故障概率 由定義可知 若產(chǎn)品的可靠性為R 則產(chǎn)品累積故障概率p 1 R 若在時間T內(nèi)觀察到r個故障 則觀察值 一 可靠性基本概念 定義 二 有關(guān)故障的定義及描述設(shè)某產(chǎn)品的批量為N 在t o時刻出廠并投入工作 到t時刻 大體上還有NR t 個產(chǎn)品還在正常工作 到時刻 大體上還有個產(chǎn)品還在正常工作 亦即在時間間隔內(nèi)出故障的產(chǎn)品有個 一 可靠性基本概念 定義 二 有關(guān)故障的定義及描述所以在t時刻還在工作的NR t 個產(chǎn)品中 于單位時間內(nèi)出故障的有個 其故障率為這叫作產(chǎn)品 瞬時故障率 記為現(xiàn)以習(xí)慣稱為 故障率 或 失效率 一 可靠性基本概念 定義 三 壽命的定義及描述可靠性中的壽命與平常人們說的產(chǎn)品壽命周期中的壽命不盡相同 壽命的定義 若產(chǎn)品是可修復(fù)的 則一個產(chǎn)品相繼兩故障的工作時間稱為產(chǎn)品的壽命 顯然 只有產(chǎn)品是不可修復(fù)的 可靠性定義的壽命才與平常人們理解的壽命相同 而 時間 這一含義是廣義的 它既包括通常的 時間 也包括如 循環(huán)次數(shù) 工作次數(shù) 工作里程 等等內(nèi)容 一 可靠性基本概念 定義 三 壽命的定義及描述為了避免與平常的壽命概念相混 在可靠性工作中 把壽命稱之 故障間隔時間 或 無故障間隔時間 一般的產(chǎn)品 在開始時 其故障率呈較快的下降現(xiàn)象 這叫 早期故障期 其后一段時期內(nèi) 基本穩(wěn)定 有的微微下降 有的則微微上升 這叫 偶發(fā)故障期 有時稱此為 隨機(jī)故障期 一 可靠性基本概念 定義 三 壽命的定義及描述經(jīng)過一定時間后 由于蛻化 磨損 老化等原因 很快上升 產(chǎn)品迅速報廢 這叫 耗損故障期 如果畫出故障率和時間的關(guān)系曲線 就可以得到一條大家熟悉的 浴盆曲線 因此 對可修復(fù)的產(chǎn)品而言 在規(guī)定的使用條件下 產(chǎn)品具有可接受的故障的時間區(qū)間叫作 有效壽命 或 使用壽命 這也就是 偶發(fā)故障期 的長度 一 可靠性基本概念 定義 三 壽命的定義及描述若產(chǎn)品的壽命T不到某一時刻的概率為 是一個百分?jǐn)?shù) 即 稱為產(chǎn)品的 壽命 這里并不是說到 壽命 有產(chǎn)品都壞了 而是說有產(chǎn)品的特性參數(shù)不滿足規(guī)定要求 當(dāng)然 也有可能個別的壞了 一 可靠性基本概念 定義 三 壽命的定義及描述在偶發(fā)故障期限內(nèi) 基本上為常數(shù) 令 常數(shù) 利用初始條件t 0時 R t 0 1 解微方程 得 亦即可靠性為指數(shù)分布 一 可靠性基本概念 定義 三 壽命的定義及描述 平均壽命 為 即平均壽命與故障率互為倒數(shù) 這是具有指數(shù)分布壽命的特點(diǎn) 平均壽命 簡寫為MTBF 一 可靠性基本概念 定義 三 壽命的定義及描述MTBF只代表偶發(fā)故障或隨機(jī)失效 并不代表老化或耗損現(xiàn)象 指數(shù)分布與正態(tài)分布有很多特性的不同 不要混淆 如上述的平均壽命0對正態(tài)分布而言 有50 概率可以達(dá)到 平均壽命 而指數(shù)分布 則僅有36 8 由于指數(shù)分布 壽命 的失效率是常數(shù) 所以不存在 累積損傷 即無記憶 如十個新產(chǎn)品工作1h和一個產(chǎn)品工作10h 其中可靠性是一樣的 一 可靠性基本概念 定義 三 壽命的定義及描述從以上所述可以有如下的關(guān)系 即可靠性R和其特征量 故障率 平均故障 間隔時間MTBF 的關(guān)系 t為規(guī)定的任務(wù)時間 對使用單位 如部隊 他們要求的是可靠性 可靠度 R 便于作戰(zhàn)時對武器需求的分析 但對于研制生產(chǎn)單位 在設(shè)計和驗證指標(biāo)時難以使用 需換算成 平均故障間隔 MTBF或 一 可靠性基本概念 定義 四 壽命剖面和任務(wù)剖面壽命剖面和任務(wù)剖面是產(chǎn)品在研制 生產(chǎn)期間設(shè)計 包括可靠性設(shè)計 分析 試驗 后勤保障分析等的依據(jù) 剖面 一詞是profile的直譯 其含義是對所發(fā)生的事件 過程 狀態(tài) 功能及所處環(huán)境的描述 顯然 事件 狀態(tài) 功能及所處環(huán)境都與時間有關(guān) 因此 這種描述事實上 應(yīng)該 是一種時序描述 一 可靠性基本概念 定義 四 壽命剖面和任務(wù)剖面壽命剖面的定義 產(chǎn)品從制造到壽命終結(jié)或退出使用這段時間內(nèi)所經(jīng)歷的全部事件和環(huán)境的時序描述 它包括一個或幾個任務(wù)剖面 也可以稱其為壽命歷程 見GJB451 2 1 29條 任務(wù)剖面的定義 產(chǎn)品在完成規(guī)定任務(wù)這段時間內(nèi)所經(jīng)歷的事件和環(huán)境的時序描述 其中包括任務(wù)成功或致命故障 即失敗 的判斷準(zhǔn)則 也可以稱其為任務(wù)歷程 一 可靠性基本概念 定義 四 壽命剖面和任務(wù)剖面 剖面 一般應(yīng)由訂購方提出 它是招標(biāo) 選擇承制方以及簽訂合同或任務(wù)書的技術(shù)依據(jù) 承制方根據(jù)壽命剖面 任務(wù)剖面而確定產(chǎn)品的功能要求和外界誘發(fā)的環(huán)境條件 此要求和條件其中還包括保障和使用的因素是該產(chǎn)品成本及其零部件 組件的設(shè)計要求 設(shè)計方案應(yīng)包含它們 二 各類可靠性試驗 一 工程試驗1 環(huán)境應(yīng)力篩選環(huán)境應(yīng)力篩選是利用環(huán)境效應(yīng) 作用 發(fā)現(xiàn)和排除不良另件 元器件 工藝缺陷和防止出現(xiàn)早期故障 失效 的試驗 通常產(chǎn)品包含有早期故障期 它是由另件 元器件中難免存在的次品 加工過程中偶然因素引入的缺陷 如虛焊造成的 這些潛在的問題 若在產(chǎn)品出廠前不予以剔除 二 各類可靠性試驗 一 工程試驗1 環(huán)境應(yīng)力篩選那么經(jīng)過一段時間以后 就會暴露 出現(xiàn)故障 失效 這一點(diǎn)在過去生產(chǎn)中人們就有經(jīng)驗 產(chǎn)品經(jīng)過一段使用期之后性能更加穩(wěn)定好用 有的產(chǎn)品如汽車 到現(xiàn)在有時還能看到 買到新車后要進(jìn)行一段時間的行駛磨合 目前大部分廠家出廠之前已解決該問題 對于武器裝備 如果讓它存在 將會大大降低戰(zhàn)斗力 如果是家用電器 就會影響開箱合格率 增加返修量 二 各類可靠性試驗 一 工程試驗1 環(huán)境應(yīng)力篩選環(huán)境應(yīng)力篩選就是為解決這個問題產(chǎn)生的 為了在實驗室里 在產(chǎn)品出廠前把混入的不良另件 元器件和工藝缺陷找到并剔除 而且要求在短時間內(nèi) 相對使用時間 完成 故該試驗必須具有加速性的要求 通過外界的統(tǒng)計 發(fā)現(xiàn)由溫度 振動 濕度引起的故障占80 以上 而溫度和振動二項約占 1971年 美國對機(jī)載電子設(shè)備全年的故障進(jìn)行剖析 52 7 的故障是由各種環(huán)境所致 其中溫度 振動 濕度三項占43 58 二 各類可靠性試驗 一 工程試驗1 環(huán)境應(yīng)力篩選因此 決定用溫度循環(huán)應(yīng)力和隨機(jī)振動來暴露早期故障 不用濕度應(yīng)力的原因是經(jīng)過濕度環(huán)境作用后 會出現(xiàn)銹蝕 這是產(chǎn)品不允許的 這一點(diǎn)要求反映在目前環(huán)境應(yīng)力篩選中 要求溫箱里的空氣是干燥的 二 各類可靠性試驗 一 工程試驗1 環(huán)境應(yīng)力篩選產(chǎn)品經(jīng)歷環(huán)境應(yīng)力篩選后是要出廠的 因此 對環(huán)境應(yīng)力篩選提出這樣的要求 即不影響使用壽命或?qū)勖挠绊懣珊雎?這個要求看起來和加速要求是矛盾的 但工程實踐中可用步進(jìn)的方法予以解決 即有條件的 一直做到產(chǎn)品出故障或破壞為止 然后決定篩選量級 這一點(diǎn)將在強(qiáng)化試驗中講 二 各類可靠性試驗 一 工程試驗1 環(huán)境應(yīng)力篩選此外 也有理論分析根據(jù) 因為這些不合格 有缺陷 的另件 元器件特別是工藝缺陷 在溫度和隨機(jī)振動作用下 引起的應(yīng)力 響應(yīng) 比正常的另件 元器件高的應(yīng)力集中和或壽命低得多 因此 只要篩選出是各種缺陷 就不用擔(dān)心試驗過了頭 二 各類可靠性試驗 一 工程試驗1 環(huán)境應(yīng)力篩選其次是溫度變化率的考慮 GJB1032的溫度率為5 min 并要求不要使產(chǎn)品受到溫度沖擊 目前已經(jīng)不提 并把溫變率提高至10 min 提高溫變率的是為增加產(chǎn)品的溫差 從而產(chǎn)生更大的 應(yīng)力 但是由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等的影響 其溫差產(chǎn)生的應(yīng)力并不是與溫度變化率的增加成比例 即再增加溫變率而產(chǎn)品產(chǎn)生的溫度應(yīng)力將趨于 穩(wěn)定 二 各類可靠性試驗 一 工程試驗1 環(huán)境應(yīng)力篩選此外 溫度循環(huán)的環(huán)境效應(yīng)取決于循環(huán)的次數(shù) 而不是試驗的總時間 這一點(diǎn)也是新的要求 經(jīng)過環(huán)境應(yīng)力篩選后的產(chǎn)品通常雖會留有少量的早期故障 但是已處于偶然 隨機(jī) 故障期 從而使產(chǎn)品在使用時 可靠性大大提高 作為商品將使開箱合格率大大提高 首返率大大降低 如一院的運(yùn)載火箭在靶場的故障率大大降低 縮短了發(fā)射前的準(zhǔn)備時間 二 各類可靠性試驗 一 工程試驗1 環(huán)境應(yīng)力篩選請注意 這里講使用時可靠性提高 是由于產(chǎn)品處于偶然故障期 它比早期故障期可靠性高引起的 并沒有真正意義上的提高 因此 國外有的資料把這些效果稱之 開箱合格率 提高 從以上敘述可知 針對不同的具體產(chǎn)品 其篩選的應(yīng)力量級會有不同 標(biāo)準(zhǔn)的值只是一個建議性的 二 各類可靠性試驗 一 工程試驗2 研制增長試驗其定義 為暴露產(chǎn)品的薄弱環(huán)節(jié) 并證明改進(jìn)措施能防止薄弱環(huán)節(jié)再現(xiàn)而進(jìn)行的一系列試驗 從這個定義可知 一切對設(shè)計和工藝的修改 薄弱環(huán)節(jié)的克服 均會反映到可靠性提高中 這一點(diǎn)很重要 也是可靠性增長所需要收集的信息 從這一點(diǎn) 我們也可以了解到可靠性增長是貫穿在整個設(shè)計 生產(chǎn) 使用的全過程 但這個定義和可靠性工作中的 可靠性增長試驗 有點(diǎn)差別 所以在其前加了一個研制 二 各類可靠性試驗 一 工程試驗2 研制增長試驗從產(chǎn)品的研制到定型生產(chǎn)的整個過程中 特別是軍品 其設(shè)計上和工藝方案選取上均會有不少的改正 且有一系列的試驗 如性能 功能 耐環(huán)境 電磁等試驗 它們與可靠性的關(guān)系只能是定性的 且要仔細(xì)的分析 如人們已熟知的 金屬材料焊接的靜強(qiáng)度和動強(qiáng)度并不一致 前者認(rèn)為焊接處的焊料堆積高度高為有利 而后者則要求高度適當(dāng) 要求有平滑的過度以降低應(yīng)力集中系數(shù) 為此 應(yīng)注意以下幾點(diǎn) 二 各類可靠性試驗 一 工程試驗2 研制增長試驗 產(chǎn)品可靠性增長的獲得必須是針對整個產(chǎn)品的設(shè)計和工藝方案 只修復(fù)失效的產(chǎn)品或更換失效的元器件 另件等的如環(huán)境應(yīng)力篩選中采取的措施 并不能促使整批產(chǎn)品的固有可靠性的提高 只能使該產(chǎn)品的可靠性接近或達(dá)到其固有可靠性 二 各類可靠性試驗 一 工程試驗2 研制增長試驗 不是所有的設(shè)計更改 工藝方案的改變都能提高可靠性 即使是針對消除某種故障而采取的糾正措施 這種糾正措施也可能帶來新的乃至更為嚴(yán)重的故障 從而降低產(chǎn)品的可靠性 因此 必須進(jìn)行試驗的驗證 用以證明其有效且無害 二 各類可靠性試驗 一 工程試驗2 研制增長試驗 驗證試驗首選是在模擬現(xiàn)場使用環(huán)境下進(jìn)行 這也是可靠性增長試驗中環(huán)境 二 各類可靠性試驗 一 工程試驗2 研制增長試驗 1 HALT 高加速壽命試驗 又稱之為可靠性強(qiáng)化試驗RET 該試驗用于產(chǎn)品的健壯設(shè)計 其目的是采用步進(jìn)的試驗方法用以發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品存在的缺陷并加以改正 從而使其對環(huán)境載荷的適應(yīng)性得以提高 產(chǎn)品由此變得壯實 這是一種工程的處理辦法 但得不到定量結(jié)果即無法獲得具體的加速性 加速系數(shù) 二 各類可靠性試驗 一 工程試驗2 研制增長試驗 1 HALT 高加速壽命試驗 又稱之為可靠性強(qiáng)化試驗RET 該法以快捷手段暴露產(chǎn)品的缺陷和獲得其工作 上 下 極限及 上 下 破壞極限 為合理的制訂環(huán)境應(yīng)力篩選提供可靠的試驗依據(jù) 該法 在美國很快的被民用公司所采用 不過 從可靠性角度來分析 正如上面提到的 必須對出現(xiàn)的薄弱環(huán)節(jié)和設(shè)計 工藝的更改作出分析 是否與其相關(guān) 并由試驗來驗證 二 各類可靠性試驗 一 工程試驗2 研制增長試驗 1 HALT 高加速壽命試驗 又稱之為可靠性強(qiáng)化試驗RET若想通過該法達(dá)到可靠性增長的目標(biāo) 那么事先必須知曉需要發(fā)現(xiàn) 多少個 與可靠性關(guān)聯(lián)的故障 并以此來判斷目標(biāo)是否已達(dá)到 ESS應(yīng)力與HALT應(yīng)力限之間的關(guān)系圖如下 二 各類可靠性試驗 二 各類可靠性試驗 一 工程試驗 2 可靠性增長試驗它是一項有特殊含義的試驗 其目的在于有計劃的激發(fā)故障 分析故障和改正設(shè)計 工藝 并證明這些改正的有效性即故障不會再出現(xiàn) 因此 它是有目的 有計劃 有目標(biāo)的試驗 是 研制增長試驗 中的一個特例或階段 顯然 該試驗既可以是有階段性 也可以一次性的 不過 在我國的具體實踐中 嚴(yán)格按其定義或相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)GJB1407要求進(jìn)行的試驗 只有原航空部在301所進(jìn)行過的 平顯儀 二 各類可靠性試驗 2 可靠性增長試驗其他的 如航天系統(tǒng)的可靠性增長試驗 其本質(zhì)上還是一個分階段的鑒定試驗 增長試驗按其對故障采取的糾正措施方式可以分為三類 試驗 暴露問題立即改正 再試驗 試驗 暴露問題延緩改正 再試驗 試驗 暴露問題 部分立即改正 部分延緩到一個試驗結(jié)束后改正 再試驗 二 各類可靠性試驗 2 可靠性增長試驗顯然 不是對所有的產(chǎn)品均需進(jìn)行增長試驗的 這是由于按GJB1407標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的增長試驗 最短的也是其指標(biāo)的5倍 最長的是25倍 最初 在我國的航空部進(jìn)行的辦法是對所有的設(shè)備 先進(jìn)行XXX小時 200 的預(yù)試驗 用來發(fā)現(xiàn)薄弱的設(shè)備 然后再對少數(shù)薄弱的設(shè)備進(jìn)行增長試驗 這對可靠性工作剛剛開始的我國有其合理性 經(jīng)過多年的實踐 目前可以先對設(shè)備進(jìn)行增長必要性和可能性的分析 二 各類可靠性試驗 2 可靠性增長試驗?zāi)壳?在可靠性設(shè)計 分析中 必須有可靠性預(yù)計一項 由預(yù)計可知該設(shè)備的按現(xiàn)設(shè)計和工藝 其理想的可靠性 預(yù)計的 值 然后 根據(jù)以往的經(jīng)驗預(yù)估該設(shè)備的初始值是多少 若其值已大于指標(biāo)值 目標(biāo)值 如預(yù)計值是目標(biāo)值的十倍 然后 這樣的設(shè)備沒有必要去做增長試驗 只有初始值比目標(biāo)值低的才有必要 二 各類可靠性試驗 2 可靠性增長試驗其次是可能性 若預(yù)計的值僅是目標(biāo)值的二倍或低于二倍 此時 若想達(dá)到目標(biāo)值 代價將是較大的 因此 經(jīng)濟(jì)的做法是先進(jìn)行設(shè)計和工藝的改正 特別是設(shè)計 這是一個紙上的工作 比起用試驗發(fā)現(xiàn)問題加以改正經(jīng)濟(jì) 使其達(dá)到目標(biāo)值的三倍以上 然后再進(jìn)行增長試驗 二 各類可靠性試驗 2 可靠性增長試驗A 增長目標(biāo)值的確定這個問題在GJB1407中并沒有指出 在人們的認(rèn)識中也有一定的混亂 通常 人們把它與合同中的指標(biāo)等同起來 這樣的做法是要商榷的 因為 在可靠性工作中 鑒定試驗往往是不可缺的 當(dāng)然 在現(xiàn)行的試驗中 航天系統(tǒng)采用的增長試驗中的無故障鑒定試驗方案進(jìn)行 因此 需與可靠性試驗中的有關(guān) 因為只有設(shè)備的可靠性達(dá)到時 鑒定試驗才能以高概率接收 通過 二 各類可靠性試驗 2 可靠性增長試驗B 理想 計劃 增長曲線的制定 二 各類可靠性試驗 2 可靠性增長試驗B 理想 計劃 增長曲線的制定制定理想的增長曲線必須知道 增長的目標(biāo) 如 試驗的總時間T 按經(jīng)費(fèi)和允許的時間來確定 估計開始時的MTBF 以及開始進(jìn)行糾正措施的時間若 不清楚 可以采用GJB1407中的 二 各類可靠性試驗 2 可靠性增長試驗B 理想 計劃 增長曲線的制定有了這些數(shù)據(jù) 就可以繪制出一條理想的增長曲線 求出增長率m 然后進(jìn)行分析 評估該增長試驗?zāi)芊裢瓿?如果評估的結(jié)果 發(fā)現(xiàn)要求的 求出 的增長率m比以往產(chǎn)品獲得的高 而無法達(dá)到時 則應(yīng)對此曲線作相應(yīng)的調(diào)整 如對開始時的初始可靠性要求的提升等 有了理想的增長曲線之后 若是一次完成 則其就是一條計劃的增長試驗曲線 若是分幾次完成 則把它分成幾個階段 并將它并入相應(yīng)的研制生產(chǎn)階段 二 各類可靠性試驗 2 可靠性增長試驗C 杜安曲線分析方法的介紹 圖分析法 杜安方法 Duane 是用杜安模型描述可靠性增長的一種方法 這種方法適用于不斷努力提高可靠性的試驗過程 其含義為設(shè)備的累積故障率與累積試驗時間呈函數(shù)關(guān)系 其數(shù)學(xué)表達(dá)式為 二 各類可靠性試驗 2 可靠性增長試驗C 杜安曲線分析方法的介紹 圖分析法 為了觀察上的方便 通常采用累積的MTBF與累積試驗時間的函數(shù)關(guān)系表示 其數(shù)學(xué)表達(dá)式為 二 各類可靠性試驗 C 杜安曲線分析方法的介紹 圖分析法 杜安曲線的繪制程序 隨著試驗的進(jìn)展 不斷記錄受試設(shè)備的累積故障數(shù)與相應(yīng)的累積試驗時間 對選定的各個t值 如對發(fā)生故障時的時刻t和或采取改進(jìn)措施時刻的t 計算出相應(yīng)的 如果t太大 不能繪制在雙對數(shù)坐標(biāo)紙上 應(yīng)對t進(jìn)行變換 方法是用一個系數(shù)d 其取值可以是10 100 二 各類可靠性試驗 C 杜安曲線分析方法的介紹 圖分析法 杜安曲線的繪制程序 二 各類可靠性試驗 C 杜安曲線分析方法的介紹 圖分析法 參數(shù)的估計 二 各類可靠性試驗 C 杜安曲線分析方法的介紹 圖分析法 參數(shù)的估計 二 各類可靠性試驗 D AMSSA方法 可靠性增長試驗的統(tǒng)計分析方法 當(dāng)可靠性增長試驗中的故障數(shù)有一定的數(shù)之后 可以采用統(tǒng)計方法 AMSSA方法 通過該法 可獲得可靠增長形狀數(shù)b的估計值 以便及時掌握設(shè)備當(dāng)前的可靠性水平和預(yù)測將來的可靠性 控制設(shè)備可靠性增長的速率 AMSSA模型是杜安模型的改進(jìn)型 假設(shè)累積故障數(shù)的數(shù)學(xué)期望值為雙參數(shù)的威布爾分布 其數(shù)學(xué)表達(dá)式為 二 各類可靠性試驗 D AMSSA方法 可靠性增長試驗的統(tǒng)計分析方法 其數(shù)學(xué)表達(dá)式為 二 各類可靠性試驗 D AMSSA方法 可靠性增長試驗的統(tǒng)計分析方法 試驗趨勢分析 二 各類可靠性試驗 D AMSSA方法 可靠性增長試驗的統(tǒng)計分析方法 試驗趨勢分析 二 各類可靠性試驗 D AMSSA方法 可靠性增長試驗的統(tǒng)計分析方法 試驗趨勢分析 二 各類可靠性試驗 D AMSSA方法 可靠性增長試驗的統(tǒng)計分析方法 增長形狀參數(shù)b和尺度參數(shù)a的估計 二 各類可靠性試驗 D AMSSA方法 可靠性增長試驗的統(tǒng)計分析方法 擬合優(yōu)度檢驗 二 各類可靠性試驗 D AMSSA方法 可靠性增長試驗的統(tǒng)計分析方法 擬合優(yōu)度檢驗 二 各類可靠性試驗 D AMSSA方法 可靠性增長試驗的統(tǒng)計分析方法 MTBF的估計 二 各類可靠性試驗 D AMSSA方法 可靠性增長試驗的統(tǒng)計分析方法 MTBF的估計當(dāng)前的MTBF的估計為 二 各類可靠性試驗 E 試驗中的監(jiān)控圖分析法 若采用杜安模型 可將觀察的累積MTBF點(diǎn)估計值畫在雙對數(shù)坐標(biāo)紙上 作出擬合曲線并與試驗計劃曲線相比較 只要實際可靠性增長曲線與試驗計劃曲線之間呈現(xiàn)下列三種特性之一 就可以認(rèn)為可靠性增長試驗是有效果的 能達(dá)到預(yù)期的目的 二 各類可靠性試驗 E 試驗中的監(jiān)控圖分析法 a 畫出的MTBF觀測值處于試驗曲線上或上方 b 最佳擬合線與試驗計劃曲線吻合或在試驗計劃曲線的上方 c 最佳擬合前段低于試驗計劃曲線 但最佳擬合線從試驗計劃曲線與要求的MTBF水平線的交點(diǎn)左側(cè)穿過要求的MTBF的水平線 二 各類可靠性試驗 E 試驗中的監(jiān)控圖分析法 否則 就可以認(rèn)為試驗不可能達(dá)到計劃的可靠性增長目標(biāo) 就應(yīng)制訂一個改正措施方案 上述的前兩條應(yīng)對應(yīng)當(dāng)前的MTBF的試驗計劃曲線 應(yīng)注意不要因為現(xiàn)在或?qū)淼挠媱澴兏梢韵^去的故障而對該曲線進(jìn)行調(diào)整 二 各類可靠性試驗 E 試驗中的監(jiān)控統(tǒng)計分析方法在試驗過程中或試驗結(jié)束時 可用AMSSA模型對增長趨勢進(jìn)行統(tǒng)計分析 對試驗中的MTBF進(jìn)行評估 杜安方法和AMSSA方法實屬于一種模型 互為補(bǔ)充 杜安方法直觀簡單明了 對增長趨勢一目了然 一次擬合優(yōu)變檢驗可能會拒絕AMSSA模型 卻無法指出拒絕理由 而一條由相同數(shù)據(jù)繪成的杜安曲線卻可能指出拒絕的某種理由 如在雙對數(shù)軸的一條折線 但AMSSA方法估計參數(shù)卻比杜安方法好 前者能給出置信區(qū)間 而后者僅是點(diǎn)估計 二 各類可靠性試驗 二 統(tǒng)計 驗證 試驗1 一些符號的含義 定義 a MTBF的觀察值 點(diǎn)估計 設(shè)備總工作時間除以關(guān)聯(lián)故障數(shù) 按GJB1407中的用法是在樣本量超過20時的最大似然估計值 是樣本量小于20的估計值 按此定義 GJB899中的相當(dāng)于GJB1407中的 二 各類可靠性試驗 二 統(tǒng)計 驗證 試驗1 一些符號的含義 定義 b MTBF 平均故障間隔時間 的驗證區(qū)間在試驗條件下真實MTBF的可能范圍 即在規(guī)定的置信度下對MTBF的區(qū)間估計 二 各類可靠性試驗 二 統(tǒng)計 驗證 試驗1 一些符號的含義 定義 c MTBF的檢驗下限 二 各類可靠性試驗 二 統(tǒng)計 驗證 試驗1 一些符號的含義 定義 d MTBF的檢驗上限 二 各類可靠性試驗 二 統(tǒng)計 驗證 試驗1 一些符號的含義 定義 e 判決風(fēng)險 決策風(fēng)險 使用方風(fēng)險 二 統(tǒng)計 驗證 試驗 1 一些符號的含義 定義 e 判決風(fēng)險 決策風(fēng)險 二 統(tǒng)計 驗證 試驗 1 一些符號的含義 定義 e 判決風(fēng)險 決策風(fēng)險 二 統(tǒng)計 驗證 試驗 1 一些符號的含義 定義 二 統(tǒng)計 驗證 試驗 2 鑒定試驗統(tǒng)計 驗證 試驗包括鑒定試驗和驗收試驗 目前 國內(nèi)主要進(jìn)行的是鑒定試驗 而驗收試驗是屬產(chǎn)品的質(zhì)量控制 根據(jù)以往的工程經(jīng)驗并不需要 可以由已行的其他試驗來保證 而鑒定試驗 它是合同中可靠性指標(biāo)的驗證 是其他試驗不可替代的 二 統(tǒng)計 驗證 試驗 2 鑒定試驗因此 可靠性鑒定試驗?zāi)康氖窍蛴嗁彿教峁┖细褡C明 即產(chǎn)品在批準(zhǔn)投產(chǎn)之前已經(jīng)符合最低可接受的可靠性要求 它是具有代表性的產(chǎn)品在規(guī)定條件下進(jìn)行的 是檢驗產(chǎn)品與設(shè)計要求 合同的指標(biāo) 是否完成的手段 可靠性工程中有大量的管理工作 人們稱可靠性是設(shè)計 生產(chǎn) 試驗出來的 也是管理出來的 所以可靠性的每項工作均離不開管理 二 統(tǒng)計 驗證 試驗 2 鑒定試驗這是可靠性標(biāo)準(zhǔn)與其他標(biāo)準(zhǔn) 如環(huán)境試驗標(biāo)準(zhǔn) 的主要差別 而它的環(huán)境條件施加的方法要求 即試驗要求 均來自相應(yīng)的環(huán)境試驗標(biāo)準(zhǔn) 美軍來自MIL STD 810 而我國來自相應(yīng)GJB150 因此 在講 驗證 統(tǒng)計試驗標(biāo)準(zhǔn)時 盡是一些與技術(shù)相關(guān)的管理要求 就這一點(diǎn)而言 也是當(dāng)時國防科工委計量局領(lǐng)導(dǎo)批準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)編組進(jìn)行 標(biāo)準(zhǔn)驗證試驗 的原因 二 統(tǒng)計 驗證 試驗 2 鑒定試驗通過該試驗驗證了標(biāo)準(zhǔn)的適用性 細(xì)化了執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)時的具體內(nèi)容 由于鑒定試驗是一次定量的產(chǎn)品是否達(dá)標(biāo)的驗證 如果試驗結(jié)果產(chǎn)品達(dá)不到合同的要求 不但試驗要重新進(jìn)行 造成人力 經(jīng)費(fèi)上的損失 同時也會延誤產(chǎn)品投產(chǎn) 交付的時間 因此在試驗開始前 必須做到心中有數(shù) 使試驗通過 指標(biāo)達(dá)到合同要求 由此 引出了如下的試前的工作要求 用以判斷產(chǎn)品是否可以進(jìn)行鑒定試驗 二 統(tǒng)計 驗證 試驗 2 鑒定試驗由于它是檢驗性質(zhì)的試驗 所以 在試驗前必須加以管理 監(jiān)督 保證試驗數(shù)據(jù)的可靠 故試驗時 必須按試前的約定有序的進(jìn)行 而試后必須對產(chǎn)品作出合格與否的判決 以及試驗中發(fā)生的問題和試驗產(chǎn)品的處理建議 二 統(tǒng)計 驗證 試驗 2 鑒定試驗 1 試前工作A 設(shè)計和生產(chǎn)方的工作內(nèi)容 產(chǎn)品的可靠性分析 根據(jù)GJB450A的要求進(jìn)行包括可靠性的預(yù)計 采用的是對比法 計數(shù)法還是應(yīng)力分析法 FMECA和FFT分析 潛通路分析 二 統(tǒng)計 驗證 試驗 2 鑒定試驗A 設(shè)計和生產(chǎn)方的工作內(nèi)容 產(chǎn)品應(yīng)完成的試驗包括 性能試驗 環(huán)境試驗 應(yīng)力篩選 環(huán)境強(qiáng)化試驗 可靠性研制增長試驗 測定試驗 溫度 振動 試驗前的技術(shù)評審內(nèi)容包括 試驗剖面的形成 選取的方案 故障的判據(jù)及檢測 試驗中的一些約定 包括定期維護(hù) 故障出現(xiàn)時的策略 試驗室的選取 聯(lián)合小組成員組成等 2 鑒定試驗B 試驗承擔(dān)方的工作內(nèi)容 試驗設(shè)備的調(diào)試 校驗 包括環(huán)境條件的監(jiān)控點(diǎn)設(shè)置 試驗剖面的預(yù)調(diào) 試驗流程的設(shè)計 針對試件數(shù)量及試驗總循環(huán)數(shù) 如何保證每個試件的試驗時間不少于平均試驗時數(shù)的一半 出現(xiàn)故障時的現(xiàn)場操作 如何滿足定期維護(hù)約定 二 統(tǒng)計 驗證 試驗 二 統(tǒng)計 驗證 試驗 2 鑒定試驗B 試驗承擔(dān)方式工作內(nèi)容 設(shè)備事故的預(yù)想及防止措施 如監(jiān)控點(diǎn)出現(xiàn)問題時的分析 特別是振動環(huán)境控制點(diǎn)的開路引起的問題的分析 溫度對振動傳感器的影響分析 場地及人員的安排 試驗前的評審 試驗承擔(dān)方的上述工作獲得認(rèn)可 允許開機(jī)試驗 二 統(tǒng)計 驗證 試驗 2 鑒定試驗 2 試驗期間的工作試驗承擔(dān)方 根據(jù)試前評審中認(rèn)可的內(nèi)容 按照GJB150A標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)要求對被試產(chǎn)品進(jìn)行綜合環(huán)境條件下的試驗 若試驗時間長 如400h以上 建議在時間過半后 召開一次聯(lián)合小組成員會議 分析試驗的進(jìn)展 趨勢 是否需要做些調(diào)整的建議等 二 統(tǒng)計 驗證 試驗 2 鑒定試驗 2 試驗期間的工作若出現(xiàn)了故障 則召開分析會 研討具體的措施及相關(guān)的處理建議 試驗結(jié)束前2 3個循環(huán) 召開一次聯(lián)合小組成員會議 最后確認(rèn)試驗的有效性 二 統(tǒng)計 驗證 試驗 2 鑒定試驗 3 試驗后的工作試驗結(jié)束后召開一次評審會 對產(chǎn)品的可靠性作出評價 若有故障 對故障處理提出相應(yīng)的處理建議 以及試件的處理建議 若試驗結(jié)果 產(chǎn)品被判為不合格 則該試驗就被降為可靠性增長試驗的 補(bǔ)課 試驗 并被要求重新作鑒定試驗 此外 還需對重鑒定試驗時 產(chǎn)品應(yīng)進(jìn)行的工作和具有的狀態(tài)作出具體的建議 以供重鑒定試驗開始前評審時參考 二 統(tǒng)計 驗證 試驗 3 舉例 GJB899驗證試驗 也是全國首例執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)的鑒定試驗 介紹GJB899可靠性鑒定和驗收試驗標(biāo)準(zhǔn)是90年10月3日發(fā)布的 編制時尚未進(jìn)行過類似標(biāo)準(zhǔn)中可靠性鑒定或驗收試驗 因此 對標(biāo)準(zhǔn)中引用的美軍標(biāo)內(nèi)容是否適用需進(jìn)行驗證試驗 經(jīng)國防科工委計量局領(lǐng)導(dǎo)的批準(zhǔn) 在可靠性技術(shù)委員會秘書處的支持下 標(biāo)準(zhǔn)編制組負(fù)責(zé)對GJB899進(jìn)行驗證試驗 這也是迄今為止對軍標(biāo)進(jìn)行的唯一的一次驗證試驗 二 統(tǒng)計 驗證 試驗 3 舉例 GJB899驗證試驗 也是全國首例執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)的鑒定試驗 介紹通過這次試驗 驗證了標(biāo)準(zhǔn)中引用的美軍標(biāo)內(nèi)容對我國不但適用而且很必要 在隨后開展的可靠性試驗工作中得到廣泛的應(yīng)用 推動和促進(jìn)了我國可靠性試驗工作 其社會效益是明顯的 下面對驗證試驗作簡要的介紹 二 統(tǒng)計 驗證 試驗 3 舉例 GJB899驗證試驗 也是全國首例執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)的鑒定試驗 介紹 試前的準(zhǔn)備工作標(biāo)準(zhǔn)驗證試驗由編制組提出 經(jīng)國防科工委計量局批準(zhǔn) 并提供經(jīng)費(fèi)上的支持 在試驗中 標(biāo)準(zhǔn)編制組執(zhí)行訂購方的任務(wù) 3 舉例 GJB899驗證試驗 也是全國首例執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)的鑒定試驗 介紹 試前的準(zhǔn)備工作A 試驗對象的選擇驗證試驗的產(chǎn)品要具有典型性 因此 在選擇上曾出現(xiàn)反復(fù) 開始時 選取的是320廠生產(chǎn)的預(yù)警裝置 考慮到它在整個試驗過程中不是處于通電工作狀態(tài) 僅僅是出現(xiàn)問題時 才工作發(fā)出預(yù)警訊號 故改而選取上海航空615所的212雷達(dá)作為試驗對象 3 舉例 GJB899驗證試驗 也是全國首例執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)的鑒定試驗 介紹 試前的準(zhǔn)備工作B 試驗對象狀態(tài)分析可靠性鑒定試驗是一項費(fèi)錢的試驗 若試驗失敗 拒收 對研制方經(jīng)費(fèi)損失大 故需對試驗對象進(jìn)行分析評估 它是否滿足進(jìn)行鑒定試驗的條件 即預(yù)計它被接受的概率有多大 力求把風(fēng)險降至最低 這些均是GJB899標(biāo)準(zhǔn)正文所要求的 3 舉例 GJB899驗證試驗 也是全國首例執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)的鑒定試驗 介紹 B 試驗對象狀態(tài)分析a 現(xiàn)場使用狀態(tài)的評估首先 該產(chǎn)品已提交部隊使用 在現(xiàn)場使用中 飛行了337次 出現(xiàn)故障4次 成功333次 累計飛行小時數(shù)410h 點(diǎn)估計102 5h 在置信水平80 其90 的下限該產(chǎn)品的補(bǔ)課指標(biāo)MTBF 50h 因此 當(dāng)時編制組認(rèn)為已經(jīng)達(dá)到該指標(biāo) 3 舉例 GJB899驗證試驗 也是全國首例執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)的鑒定試驗 介紹 B 試驗對象狀態(tài)分析a 現(xiàn)場使用狀態(tài)的評估這里要說明的是地面狀態(tài)的故障 即起飛前的故障 編制組把它們歸為早期故障 因為 該產(chǎn)品提供使用時未進(jìn)行應(yīng)力篩選 若進(jìn)行應(yīng)力篩選 則認(rèn)為這些故障可以排除 此外 也可以認(rèn)為MTBF指標(biāo)是飛行 任務(wù) 可靠性 所以地面狀態(tài)的故障可以不計 3 舉例 GJB899驗證試驗 也是全國首例執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)的鑒定試驗 介紹 B 試驗對象狀態(tài)分析b 預(yù)計的評估 3 舉例 GJB899驗證試驗 也是全國首例執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)的鑒定試驗 介紹 B 試驗對象狀態(tài)分析c 其他情況該產(chǎn)品已提交部隊使用 因此 產(chǎn)品的性能已能滿足戰(zhàn)術(shù)技術(shù)要求 環(huán)境試驗也已通過 目前的可靠性試驗只是一種補(bǔ)課 補(bǔ)充 形式的試驗 為此 該產(chǎn)品的有些可靠性工作應(yīng)補(bǔ)充進(jìn)行 615所對212雷達(dá)除了上述預(yù)計評估外 還進(jìn)行了FMEA的分析 對產(chǎn)品進(jìn)行應(yīng)力篩選等工作 由于編制組根據(jù)外場統(tǒng)計認(rèn)為已達(dá)到MTBF 50h 所以沒有提出補(bǔ)充可靠性增長試驗 3 舉例 GJB899驗證試驗 也是全國首例執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)的鑒定試驗 介紹 C 統(tǒng)計方案的選取根據(jù)經(jīng)費(fèi)條件 希望試驗時間盡量長 以利于盡量多的暴露試驗中的問題a MTBF檢驗下限的選擇根據(jù)殲轟七的補(bǔ)課要求 212雷達(dá)指標(biāo)是50h 編制組把它理解成平均故障間飛行小時 任務(wù)可靠性 鑒定合格的212雷達(dá) 其平均故障間飛行小時下限不能低于50h即MTHBF 50h 根據(jù)經(jīng)驗 把MTHBF變成試驗中的MTBF檢驗下限應(yīng)乘以系數(shù)1 25 即 1 25 50 62 5h 3 舉例 GJB899驗證試驗 也是全國首例執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)的鑒定試驗 介紹 C 統(tǒng)計方案的選取 3 舉例 GJB899驗證試驗 也是全國首例執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)的鑒定試驗 介紹 C 統(tǒng)計方案的選取 3 舉例 GJB899驗證試驗 也是全國首例執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)的鑒定試驗 介紹 D 試驗地點(diǎn)的選擇根據(jù)優(yōu)選獨(dú)立于承制方的試驗室的原則 考慮到試驗設(shè)備條件及便于編制組的工作 選取在北京航天702所進(jìn)行 3 舉例 GJB899驗證試驗 也是全國首例執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)的鑒定試驗 介紹 E 故障判據(jù)準(zhǔn)則和檢測設(shè)備由于該產(chǎn)品已交付使用 因此 原來用于檢測產(chǎn)品技術(shù)性指標(biāo)的合格判據(jù)和設(shè)備 可作為此次試驗中的故障判據(jù)準(zhǔn)則和檢測設(shè)備 F 綜合環(huán)境試驗剖面的確定雖然殲轟七飛機(jī)已裝備部隊 但是還沒有其設(shè)備的環(huán)境條件實測數(shù)據(jù) 因此 本次試驗只能用GJB899中的參考應(yīng)力 即根據(jù)航空603所提供的典型任務(wù)剖面 用GJB899中的公式計算獲得 3 舉例 GJB899驗證試驗 也是全國首例執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)的鑒定試驗 介紹 G 評審點(diǎn)的設(shè)置a 試驗前的準(zhǔn)備工作評審按標(biāo)準(zhǔn)的要求 僅對試驗準(zhǔn)備工作進(jìn)行評審 編制組考慮到可靠性鑒定試驗前有很多技術(shù)準(zhǔn)備工作 應(yīng)對這些工作進(jìn)行一次評審 故將它分設(shè)成二個評審點(diǎn) 3 舉例 GJB899驗證試驗 也是全國首例執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)的鑒定試驗 介紹 技術(shù)準(zhǔn)備工作評審GJB899標(biāo)準(zhǔn)中5 1 3條并沒有要求進(jìn)行此項評審 但編制組認(rèn)為 此次驗證試驗在國內(nèi)尚屬首例 產(chǎn)品能否進(jìn)行鑒定試驗 其試驗前可靠性工作是否均已完成 應(yīng)請國內(nèi)這方面的專家進(jìn)行評審 避免編制組考慮不同 因此 在制定可靠性試驗評審點(diǎn)時 增設(shè)這一評審點(diǎn) 3 舉例 GJB899驗證試驗 也是全國首例執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)的鑒定試驗 介紹 試驗準(zhǔn)備工作評審這是標(biāo)準(zhǔn)中5 1 3 1條所要求的 其目的是評審試驗條件是否具備 包括備用元器件準(zhǔn)備情況 已批準(zhǔn)的試驗方案及試驗程序中規(guī)定的所有試驗要求得以滿足 并為各方面所理解 只有該評審?fù)ㄟ^后 試驗才能正式開始 3 舉例 GJB899驗證試驗 也是全國首例執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)的鑒定試驗 介紹 b 過程評審這是標(biāo)準(zhǔn)中5 1 3 2條所要求 其目的是便于聯(lián)合試驗小組成員及時審查試驗的進(jìn)展情況和最新的試驗結(jié)果 對于試驗總時間超過400h的可靠性鑒定試驗 建議聯(lián)合試驗小組召開一次試驗過程評審 即在試驗時間過半時進(jìn)行一次過程評審 本次試驗總時間超過500h 所以在試驗進(jìn)行了290 300h時 設(shè)置一個評審點(diǎn) 其目的為檢查以前的試驗情況 分析趨勢 處理已出現(xiàn)的問題和后面的試驗工作 3 舉例 GJB899驗證試驗 也是全國首例執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)的鑒定試驗 介紹 b 過程評審在試驗結(jié)束前的2 3個循環(huán) 應(yīng)進(jìn)行一次試驗結(jié)束前的評審 這在一般的大型試驗中均有規(guī)定 其目的是審查做過的試驗是否有效 是否達(dá)到了預(yù)期的目的 能否按時結(jié)束 以免試驗結(jié)束后在試驗完成情況評審中提出需要補(bǔ)充試驗等問題 3 舉例 GJB899驗證試驗 也是全國首例執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)的鑒定試驗 介紹 c 試驗完成情況評審試驗結(jié)束后 應(yīng)對試驗結(jié)果進(jìn)行評審 包括從試驗結(jié)果獲得的MTBF尚未解決的問題和故障情況 有關(guān)預(yù)防和糾正措施方面的情況 包括給設(shè)計帶來的潛在問題 評審結(jié)論等 3 舉例 GJB899驗證試驗 也是全國首例執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)的鑒定試驗 介紹 H 測定試驗這項任務(wù) 在MIL STD 781D以前版本中是沒有的 其目的為制定測定試驗程序 驗證試驗前用一臺樣機(jī)進(jìn)行溫度和振動測定試驗 確定受試設(shè)備的熱穩(wěn)定性 產(chǎn)生共振的條件和設(shè)計的薄弱環(huán)節(jié) 除非訂購方批準(zhǔn) 用于可靠性驗證的受試設(shè)備不能用于測定試驗 3 舉例 GJB899驗證試驗 也是全國首例執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)的鑒定試驗 介紹 H 測定試驗a 溫度測定綜合環(huán)境試驗條件中的溫度應(yīng)力指的是試驗箱內(nèi)的空氣溫度 為了使被試設(shè)備的溫度滿足最終熱設(shè)計分析中預(yù)計的溫度 或可靠性預(yù)計中用作降額使用的溫度 需在可靠性試驗規(guī)定的溫度和工作循環(huán)下進(jìn)行溫度測定試驗 確定設(shè)備的過熱點(diǎn)和最大熱慣量的零部件 若上述要求不能滿足 則在驗證試驗開始前采取經(jīng)驗證 且得到批準(zhǔn)的相應(yīng)糾正措施 3 舉例 GJB899驗證試驗 也是全國首例執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)的鑒定試驗 介紹 H 測定試驗b 振動測定若無其他規(guī)定 則用綜合環(huán)境試驗條件中的振動應(yīng)力進(jìn)行 試驗時的安裝方式和驗證試驗時相同 其目的 對被試設(shè)備是找出發(fā)生共振條件和設(shè)計薄弱環(huán)節(jié)對安裝支架 則是驗證其設(shè)計的合理性 如果采用了非金屬材料的減振措施 試驗時的溫度要分別取綜合環(huán)境試驗條件中的溫度應(yīng)力上 下限 驗證溫度對其特性的影響 3 舉例 GJB899驗證試驗 也是全國首例執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)的鑒定試驗 介紹 H 測定試驗b 振動測定若測定試驗期間出現(xiàn)故障 則在驗證試驗開始前采取經(jīng)驗證 且得到批準(zhǔn)的相應(yīng)糾正措施 在通常的情況下 上述兩項測定要求可以綜合到環(huán)境試驗中的溫度和振動環(huán)境試驗中去 212雷達(dá)僅對振動支架設(shè)計的合理性作了測定試驗 編制組在完成了上述各項工作后 編寫了可靠性試驗計劃和可靠性試驗方案 作為技術(shù)準(zhǔn)備工作的文件提交評審 3 舉例 GJB899驗證試驗 也是全國首例執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)的鑒定試驗 介紹 2 標(biāo)準(zhǔn)的驗證過程A 試驗前的技術(shù)準(zhǔn)備工作評審軍標(biāo)中心室聘請了國內(nèi)可靠性工作方面的專家 如航空系統(tǒng)的專家楊為民 航天系統(tǒng)的專家何國偉等 對212雷達(dá)試驗前的技術(shù)準(zhǔn)備工作進(jìn)行了一次評審 其內(nèi)容包括 3 舉例 GJB899驗證試驗 也是全國首例執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)的鑒定試驗 介紹 其內(nèi)容包括 可靠性的預(yù)計 212雷達(dá)FMEA的結(jié)果 現(xiàn)場使用情況 212雷達(dá)已達(dá)到的MTBF的評估 環(huán)境試驗情況的評估 應(yīng)力篩選的評估 故障判據(jù) 檢測方法和設(shè)備 統(tǒng)計試驗方案的選擇 任務(wù)剖面 環(huán)境剖面 綜合環(huán)境試驗條件的制訂 可靠性鑒定試驗計劃和方案 3 舉例 GJB899驗證試驗 也是全國首例執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)的鑒定試驗 介紹 A 試驗前的技術(shù)準(zhǔn)備工作評審此次評審的結(jié)論 212雷達(dá)可以進(jìn)行可靠性鑒定試驗 其計劃和方案合理可行 但按GJB899確定的綜合環(huán)境試驗條件中的振動應(yīng)力可能偏低 建議在最后兩個循環(huán)中加大應(yīng)力級 此外 對212雷達(dá)的指標(biāo)規(guī)定最低溫度為 40 而冷浸的溫度為55 如何處理提出建議 即冷浸之后將溫度升至 45 后再通電 3 舉例 GJB899驗證試驗 也是全國首例執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)的鑒定試驗 介紹 A 試驗前的技術(shù)準(zhǔn)備工作評審編制組接受此評審結(jié)果 對綜合環(huán)境剖面作了修改 并把最后兩個循環(huán)的振動應(yīng)力級加大 通過這次評審 與會專家一致認(rèn)為 對試驗前的技術(shù)作準(zhǔn)備工作進(jìn)行評審的方法很好 這一點(diǎn)是對GJB899的一個補(bǔ)充 在以后開展的可靠性試驗中應(yīng)予以推廣 3 舉例 GJB899驗證試驗 也是全國首例執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)的鑒定試驗 介紹 B 試驗準(zhǔn)備工作的評審在這次評審中 突出的一個問題是濕度 按標(biāo)準(zhǔn)中附錄B3 4 4 4 3條的規(guī)定 熱天時的濕度為露點(diǎn)溫度31 或以上 其他階段濕度不加控制 對箱內(nèi)的空氣不能烘干 其目的是在被試設(shè)備上要出現(xiàn)凝露現(xiàn)象 但承制方提出要求希望在試驗過程中采取去濕措施 由于編制組的堅持 維持不去濕的要求 3 舉例 GJB899驗證試驗 也是全國首例執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)的鑒定試驗 介紹 B 試驗準(zhǔn)備工作的評審另一個問題也是標(biāo)準(zhǔn)中留給制訂方案時自行處理的MTBF點(diǎn)估計用的是試驗總時間 還是被試設(shè)備的工作總時間 這是由于試驗剖面中有冷 熱浸被試設(shè)備不工作的問題 這兩個值在本次試驗中可達(dá)15 左右 冷 熱浸溫度是一種極值溫度 它考慮的是儲存和執(zhí)行任務(wù)前的準(zhǔn)備 是一種加速的工程處理方法 試驗時 冷 熱浸的一半時間如飛機(jī)上設(shè)備為30min不通電 另一半則通電 并且要求連續(xù)啟動三次 3 舉例 GJB899驗證試驗 也是全國首例執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)的鑒定試驗 介紹 B 試驗準(zhǔn)備工作的評審考慮到本次試驗時已乘了1 25系數(shù) 所以大家同意用試驗的總時間 目前 國內(nèi)的可靠性試驗中用的大部分是試驗的總時間 其中一個原因是用工作的總時間或通電總時間 若故障出現(xiàn)在非通電的冷 熱浸期間 怎樣處理 因此 這個問題在具體執(zhí)行本標(biāo)準(zhǔn)時要加以注意 此外 據(jù)我的了解 目前在驗證合同中的最低指標(biāo)時 均沒有乘以某個系數(shù) 而用的是總試驗時間 會上 宣布了聯(lián)合試驗小組成員的名單 成立了聯(lián)合試驗小組 并開始工作 3 舉例 GJB899驗證試驗 也是全國首例執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)的鑒定試驗 介紹 C 試驗過程 第一次試驗 試驗準(zhǔn)備工作評審一結(jié)束 212雷達(dá)鑒定試驗就開始 由于防濕問題沒有解決 在試驗循環(huán)中 由于凝露現(xiàn)象的出現(xiàn) 導(dǎo)致被試設(shè)備的短路 出現(xiàn)故障 二臺被試設(shè)備出現(xiàn)的故障模式完全一樣 因此 聯(lián)合試驗小組召開臨時會議 由于試驗中出現(xiàn)了 系統(tǒng)性故障 再試驗下去已毫無意義 故作出212雷達(dá)可靠性鑒定試驗通不過 拒收 的決定 提前結(jié)束了此次試驗 3 舉例 GJB899驗證試驗 也是全國首例執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)的鑒定試驗 介紹 C 試驗過程 第一次試驗 通過此次試驗 GJB899標(biāo)準(zhǔn)的驗證任務(wù)已基本完成 由于615所的要求 編制組也想使該產(chǎn)品獲得通過 因此 同意把此次試驗作為212雷達(dá)的可靠性增長試驗補(bǔ)課的開始 希望他們回上海后繼續(xù)進(jìn)行增長試驗 使212雷達(dá)的可靠性水平達(dá)到指標(biāo)要求后再返回702所進(jìn)行鑒定試驗 3 舉例 GJB899驗證試驗 也是全國首例執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)的鑒定試驗 介紹 D 第二次試驗615所返回上海后 對212雷達(dá)進(jìn)行了可靠性研制增長補(bǔ)課試驗 解決了試驗中出現(xiàn)的設(shè)計上 工藝處理上和個別元器件的失效問題 使212雷達(dá)的可靠性得到增長 最終完成了一臺設(shè)備5次循環(huán)測試數(shù)據(jù)全部合格的試驗 3 舉例 GJB899驗證試驗 也是全國首例執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)的鑒定試驗 介紹 D 第二次試驗編制組針對上述情況 認(rèn)為目前的212雷達(dá)可靠性已經(jīng)得到增長 但沒有按照可靠性增長試驗的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行 其值沒法評估 因此 作出了在驗證試驗前進(jìn)行 增長試驗 驗收的決定 即二臺設(shè)備均進(jìn)行七個循環(huán)試驗 若不出現(xiàn)問題 試驗時間為有效 若出現(xiàn)故障 則試驗時間無效 按增長試驗處理 分析故障 可以采取改正措施 然后再正式開始試驗 3 舉例 GJB899驗證試驗 也是全國首例執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)的鑒定試驗 介紹 D 第二次試驗驗證試驗前 又召開了一次評審會 其目的是評審經(jīng)研制增長后的212雷達(dá)是否具備進(jìn)行鑒定試驗條件 通過上次的試驗 需要對那些內(nèi)容進(jìn)行修改 會上 專家們同意編制組有關(guān)增長試驗的處理 由于一臺已完成5個循環(huán) 所以本次試驗需補(bǔ)做9個循環(huán) 考慮到經(jīng)費(fèi)的原因 統(tǒng)計方案作了調(diào)整 取方案17 此方案的試驗總時間為 3 舉例 GJB899驗證試驗 也是全國首例執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)的鑒定試驗 介紹 D 第二次試驗第二次試驗開始后 先補(bǔ)做9個循環(huán) 當(dāng)試驗進(jìn)行到最后一個循環(huán)時 出現(xiàn)了故障 是一個模塊損壞引起的 分析原因可能是模塊質(zhì)量問題 經(jīng)聯(lián)合試驗小組討