專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)報(bào)告.doc

專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)報(bào)告 38140227 史喆一、電子產(chǎn)品的五性設(shè)計(jì)電子產(chǎn)品五性包括：可靠性、維修性、保障性、測(cè)試性、安全性?？煽啃约串a(chǎn)品在規(guī)定條件下，規(guī)定時(shí)間內(nèi)，無(wú)故障工作的能力。由于產(chǎn)品可靠性與環(huán)境條件密切相關(guān)，因此在提出產(chǎn)品研制任務(wù)時(shí)，必須確切的完整的描述產(chǎn)品可能經(jīng)手的環(huán)境條件。它反映了產(chǎn)品對(duì)維修資源的要求，產(chǎn)品的基本可靠性是產(chǎn)品所有組成部分可靠性的乘積。維修性即產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)，按規(guī)定的程序和方法進(jìn)行維修時(shí)，維持和恢復(fù)到那規(guī)定狀態(tài)的能力。分為產(chǎn)品維護(hù)、預(yù)防性維修、修復(fù)性維修。同時(shí)根據(jù)產(chǎn)品維修時(shí)所處的場(chǎng)所或?qū)嵤┚S修的機(jī)構(gòu)劃分等級(jí)，分為基層級(jí)、中繼級(jí)和基地級(jí)。保障性即裝備的設(shè)計(jì)特性和計(jì)劃的保障資源滿足平時(shí)戰(zhàn)備完好性和戰(zhàn)時(shí)利用率要求的能力。保障性定量要求的參數(shù)基本上是可靠性、維修性、測(cè)試性和整體戰(zhàn)備完好性保障資源與保障系統(tǒng)參數(shù)的綜合。測(cè)試性及產(chǎn)品能及時(shí)并準(zhǔn)確地確定其狀態(tài)（可工作、不可工作或性能下降）,并隔離其內(nèi)部故障的一種設(shè)計(jì)特性（由于故障測(cè)試占維修時(shí)間的相當(dāng)大的比例，有的達(dá)60%以上，因此提高測(cè)試性就是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要內(nèi)容）。測(cè)試性的參數(shù)包括：故障檢測(cè)時(shí)間、故障隔離時(shí)間、故障檢測(cè)率FDR、故障隔離率FIR、虛警率FAR。安全性是指產(chǎn)品所具有的不導(dǎo)致人員死亡、系統(tǒng)毀壞、重大財(cái)產(chǎn)損失或不危及人員健康和環(huán)境的能力。以及不發(fā)生事故的能力。是通過(guò)設(shè)計(jì)賦予的一種產(chǎn)品特性。定義為產(chǎn)品在規(guī)定條件下可以接受風(fēng)險(xiǎn)執(zhí)行其功能的能力。危險(xiǎn)性的等級(jí)包括：災(zāi)難的、嚴(yán)重的、輕度的、輕微的。“五性”全面反映了對(duì)于軍事裝備使用性能或作戰(zhàn)性能的要求，也是在軍事裝備設(shè)計(jì)過(guò)程中必須妥善考慮與處理的問(wèn)題。因?yàn)?，“五性”能否?shí)現(xiàn)、能否確保，在很大程度上是由裝備的設(shè)計(jì)過(guò)程來(lái)決定的。一旦裝備的設(shè)計(jì)定案，在改進(jìn)“五性”方面就很少有回旋余地。因此，在軍事裝備的設(shè)計(jì)過(guò)程中必須未雨綢繆，借助于先進(jìn)設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)手段和設(shè)計(jì)工具，周密預(yù)計(jì)裝備在其整個(gè)服役過(guò)程中所可能碰到的各種情況及可能出現(xiàn)的各種問(wèn)題，并預(yù)先安排好各種應(yīng)對(duì)或應(yīng)急措施。優(yōu)秀的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)人員必須既能掌握性能設(shè)計(jì)又能掌握可靠性設(shè)計(jì)，是雙面手，能設(shè)計(jì)出性能、可靠性都滿足要求的產(chǎn)品?？煽啃孕袠I(yè)不僅極大地推升企業(yè)創(chuàng)新的能力，而且將推動(dòng)電子、機(jī)械、計(jì)算機(jī)、信息、材料等技術(shù)的工程水平，帶動(dòng)制造、仿真、軟件、測(cè)試、試驗(yàn)等技術(shù)的產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)，促進(jìn)數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、系統(tǒng)工程等基礎(chǔ)學(xué)科的應(yīng)用研究。可靠性系統(tǒng)工程技術(shù)的應(yīng)用，將遍及科技、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事及社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，使那些不確定的、隨機(jī)的甚至是無(wú)序的、混沌的問(wèn)題有了一個(gè)科學(xué)的解決方案?？煽啃允侨祟惞爬衔拿骱同F(xiàn)代智慧的融匯和拓展。可靠性知識(shí)的普及，將使人們的品質(zhì)觀念和價(jià)值觀念得到升華，使中國(guó)企業(yè)研制的產(chǎn)品，不能簡(jiǎn)單地依靠打價(jià)格戰(zhàn)去國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。怎樣運(yùn)用可靠性技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型，加大研發(fā)力度和產(chǎn)品品質(zhì)建設(shè)力度，加快發(fā)展企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力尤為重要二、 軟件可靠性研究所在原來(lái)很大一段時(shí)間內(nèi)大部分認(rèn)為，產(chǎn)品出的多是硬件問(wèn)題，但是現(xiàn)如今，軟件方面的問(wèn)題早已超過(guò)了硬件問(wèn)題，成為制約產(chǎn)品質(zhì)量與可靠性的最大瓶頸，好的軟件可以保證產(chǎn)品運(yùn)行穩(wěn)定快速，有缺陷的軟件會(huì)在特殊的情況下暴露出致命的錯(cuò)誤，造成不可挽回的后果，所以對(duì)于軟件可靠性的研究迫在眉睫。1983年美國(guó)IEEE計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)對(duì)“軟件可靠性”作出了明確定義，此后該定義被美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化研究所接受為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，1989年我國(guó)也接受該定義為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。該定義包括兩方面的含義：（1）在規(guī)定的條件下，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，軟件不引起系統(tǒng)失效的概率；（2）在規(guī)定的時(shí)間周期內(nèi)，在所述條件下程序執(zhí)行所要求的功能的能力；其中的概率是系統(tǒng)輸入和系統(tǒng)使用的函數(shù)，也是軟件中存在的故障的函數(shù)，系統(tǒng)輸入將確定是否會(huì)遇到已存在的故障。通過(guò)參觀學(xué)習(xí)我了解到本系的軟件可靠性研究所主要承擔(dān)軟件可靠性測(cè)評(píng)任務(wù)，同時(shí)開(kāi)發(fā)自主測(cè)評(píng)平臺(tái)，所開(kāi)發(fā)的ARMS、GEASTE測(cè)試平臺(tái)都是國(guó)內(nèi)首家國(guó)際先進(jìn)。軟件可靠性測(cè)評(píng)分為以下步驟：1、制訂測(cè)試方案本階段的目標(biāo)是識(shí)別軟件功能需求，觸發(fā)該功能的輸入和對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)域，確定相關(guān)的概率分布及需強(qiáng)化測(cè)試的功能。以下是我們推薦的步驟。在一些特定的應(yīng)用中，有的步驟并不是必須的。（1）分析功能需求 分析各種功能需求，識(shí)別觸發(fā)該功能的輸入及相關(guān)的數(shù)據(jù)域（包括合法與不合法的兩部分）。分析時(shí)要注意下述問(wèn)題： 該軟件是否存在不同的運(yùn)行模式？如果存在，那么應(yīng)列出所有的系統(tǒng)運(yùn)行模式。 是否存在影響程序運(yùn)行方式的外部條件？如果存在，那么有多少？它們的影響程度如何 各種功能需求之間是相互獨(dú)立的還是相關(guān)的？如果相關(guān)，是密切相關(guān)還是部分相關(guān)？如果兩種功能密切相關(guān)，那么可將兩種功能合并為一種功能。如果功能之間為部分相關(guān)，則需列出相應(yīng)輸入變量的合法組合。（2）定義失效等級(jí) 判斷是否存在出現(xiàn)危害度較大的1級(jí)和2級(jí)失效的可能性。如果這種可能性存在，則應(yīng)進(jìn)行故障樹(shù)分析，標(biāo)識(shí)出所有可能造成嚴(yán)重失效的功能需求和其相關(guān)的輸入域。（3）確定概率分布 確定各種不同運(yùn)行方式的發(fā)生概率，判斷是否需要對(duì)不同的運(yùn)行方式進(jìn)行分別測(cè)試。如果需要，則應(yīng)給出各種運(yùn)行方式下各數(shù)據(jù)域的概率分布；否則，給出各數(shù)據(jù)域的概率分布。 判斷是否需要強(qiáng)化測(cè)試某些功能。（4）整理概率分布的信息 將這些信息編碼送入數(shù)據(jù)庫(kù)。2、制訂測(cè)試計(jì)劃本階段的目標(biāo)是：（1）根據(jù)前一階段整理的概率分布信息生成相對(duì)應(yīng)的測(cè)試實(shí)例集，并計(jì)算出每一測(cè)試實(shí)例預(yù)期的軟件輸出結(jié)果。本階段需要注意：在按概率分布隨機(jī)選擇生成測(cè)試實(shí)例的同時(shí)，要保證測(cè)試的覆蓋面。（2）編寫(xiě)測(cè)試計(jì)劃，確定測(cè)試順序，分配測(cè)試資源。由于本階段前一部分的工作需要考慮大量的信息和數(shù)據(jù)，因此需要一個(gè)軟件支持工具，建立數(shù)據(jù)庫(kù)，并產(chǎn)生測(cè)試實(shí)例。另外，有時(shí)預(yù)測(cè)軟件輸出結(jié)果也需要大量的計(jì)算，有些復(fù)雜的軟件甚至要用到仿真器模擬輸出結(jié)果。總之，具體實(shí)施與被測(cè)應(yīng)用軟件的實(shí)際功能類型有關(guān)。3、測(cè)試本階段進(jìn)行軟件測(cè)試。需注意的是被測(cè)軟件的測(cè)試環(huán)境（包括硬件配置和軟件支撐環(huán)境）應(yīng)和預(yù)期的實(shí)際使用環(huán)境盡可能一致，對(duì)某些環(huán)境要求比較嚴(yán)格的軟件（如嵌入式軟件）則應(yīng)完全一致。測(cè)試時(shí)按測(cè)試計(jì)劃和順序?qū)γ恳粋€(gè)測(cè)試實(shí)例進(jìn)行測(cè)試，判斷軟件輸出是否符合預(yù)期結(jié)果。測(cè)試時(shí)應(yīng)記錄測(cè)試結(jié)果、運(yùn)行時(shí)間和判斷結(jié)果。如果軟件失效，那么還應(yīng)記錄失效現(xiàn)象和時(shí)間，以備以后核對(duì)。4、編寫(xiě)測(cè)試報(bào)告按軟件可靠性估計(jì)的要求整理測(cè)試記錄，并將結(jié)果寫(xiě)成報(bào)告。筆者認(rèn)為，軟件可靠性測(cè)試的關(guān)鍵在于： 對(duì)需求、輸入、數(shù)據(jù)域的識(shí)別及相關(guān)概率分布的確定。 按照概率分布隨機(jī)生成測(cè)試實(shí)例，并確定測(cè)試順序。據(jù)國(guó)外有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)，這種測(cè)試方法已成功應(yīng)用于大量應(yīng)用軟件的可靠性測(cè)試，包括一些商用軟件和航空、航天電子設(shè)備中嵌入式軟件的測(cè)試，其效果很好。因此，我們有必要投入一定的人力、物力，針對(duì)我們的實(shí)際需要，有目的地對(duì)各類應(yīng)用軟件進(jìn)行軟件可靠性測(cè)試，從實(shí)踐中逐步積累經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)需要軟件開(kāi)發(fā)方和使用方共同合作，進(jìn)行軟件可靠性測(cè)試方法的研究和有關(guān)支持工具的開(kāi)發(fā)，促進(jìn)我國(guó)軟件可靠性水平的提高。做軟件可靠性測(cè)試最重要的是尋找錯(cuò)誤，改進(jìn)程序，讓產(chǎn)品運(yùn)行更加平穩(wěn)快速。三、 可靠性工程可靠性工程是指為了確定和達(dá)到產(chǎn)品的可靠性要求所進(jìn)行的一系列的技術(shù)與管理活動(dòng)，即產(chǎn)品可靠性是設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理出來(lái)的，是通過(guò)試驗(yàn)進(jìn)行增長(zhǎng)和驗(yàn)證出來(lái)的，這就是可靠性的內(nèi)涵。一般來(lái)說(shuō)產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程就是根據(jù)產(chǎn)品的功能、性能及其他要求，收集資料、調(diào)研、討論 ，軟、硬件功能的需求分析及分配：按照信號(hào)流程圖，設(shè)計(jì)出總體電路功能框圖，在參考經(jīng)典產(chǎn)品，經(jīng)典電路、新技術(shù)電路等、使用硬件功能模塊、軟件功能模塊及接口緩沖電路等將各部分有機(jī)結(jié)合起來(lái)，經(jīng)過(guò)關(guān)鍵課題試驗(yàn)、原理性試驗(yàn)，形成電路方案，做出符合功能、性能要求的產(chǎn)品，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)，改進(jìn)完善交出合格產(chǎn)品。此種方法并未將五性設(shè)計(jì)要求落實(shí)到產(chǎn)品研制的全過(guò)程中去，導(dǎo)致產(chǎn)品部分性能和五性不能滿足，研制周期加長(zhǎng)，研制工作量加大，資源浪費(fèi)嚴(yán)重，技術(shù)人員疲于奔命，應(yīng)付解決各種技術(shù)質(zhì)量問(wèn)題，生產(chǎn)和服務(wù)保障的成本大大提高，有時(shí)還會(huì)錯(cuò)過(guò)產(chǎn)品推廣的最好機(jī)會(huì)，給工廠帶來(lái)聲譽(yù)和經(jīng)濟(jì)上的損失。所以，正常的研制過(guò)程應(yīng)該是根據(jù)產(chǎn)品的功能、性能及其他要求，設(shè)計(jì)出功能原理框圖，同時(shí)依據(jù)可靠性、維修性、保障性、測(cè)試性、安全性的定性、定量要求，及專項(xiàng)設(shè)計(jì)要求、新技術(shù)應(yīng)用等、將其作為固有屬性同步涉及到產(chǎn)品中去，并經(jīng)各種實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，改進(jìn)提高，形成真正合格的產(chǎn)品?？煽啃砸缶褪沁M(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)、分析、試驗(yàn)和驗(yàn)收的數(shù)據(jù)，分為定性要求和定量要求。對(duì)于電子產(chǎn)品而言，可靠性分配是吧產(chǎn)品的可靠性最低可接受值分給分機(jī)、零部組建，這是一個(gè)從總體到局部、由上到下反復(fù)多次的分解過(guò)程。其主要目的是：分配給各層次分機(jī) 、組建可靠性指標(biāo)的規(guī)定值，是個(gè)級(jí)設(shè)計(jì)人員明確其可靠性設(shè)計(jì)要求，并融合到產(chǎn)品設(shè)計(jì)中去，所分配的指標(biāo)也是可靠性試驗(yàn)與評(píng)估的依據(jù)?？煽啃灶A(yù)計(jì)是根據(jù)組成飛機(jī)的元件、零組件、分機(jī)可靠性來(lái)推測(cè)產(chǎn)品的可靠性，這是一個(gè)從局部到總體、右下向上的綜合過(guò)程。其主要目的是：從可靠性角度出發(fā)，對(duì)不同的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比較，為設(shè)計(jì)決策提供依據(jù)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的薄弱環(huán)節(jié)，為設(shè)計(jì)改進(jìn)或生產(chǎn)過(guò)程提供依據(jù)；為可靠性設(shè)計(jì)方案提供依據(jù)；為可靠性分配、維護(hù)使用提供有益信息。常用的可靠性預(yù)計(jì)的方法：故障模式影響及危害性分析FMECA，故障樹(shù)分析法FTA。可靠性工程是一個(gè)綜合的整體，需要利用系統(tǒng)工程的方法分析更有利于產(chǎn)品可靠性的提高。四、可靠性試驗(yàn)環(huán)境可靠性試驗(yàn)室可靠性試驗(yàn)中很重要的一部分，在可靠性評(píng)估中占有很大的比重。包括振動(dòng)試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)、噪聲試驗(yàn)、結(jié)構(gòu)模態(tài)試驗(yàn)、高溫試驗(yàn)、低溫試驗(yàn)、濕熱試驗(yàn)鹽霧試驗(yàn)、低氣