02可靠性基礎(chǔ)

1、質(zhì)量管理知識系列2-可靠性基礎(chǔ)知識部分第一節(jié) 可靠性定義一、可靠性定義產(chǎn)品的可靠性是指：產(chǎn)品在規(guī)定的條件下、在規(guī)定的時間內(nèi)完成規(guī)定的功能的能力。從定義本身來說，它是產(chǎn)品的一種能力，這是一個很抽象的概念；我們可以用個例子（100個學生即將參加考試）來理解這個定義，可靠性就是指：100個學生的考分的平均是多少？對這個平均分的準確性有多大把握？分數(shù)越高、把握越大，可靠性就越高。我國的可靠性工作起步較晚，20世紀70年代才開始在電子工業(yè)和航空工業(yè)中初步形成可靠性研究體系，并將其應(yīng)用于軍工產(chǎn)品。其他行業(yè)可靠性工作起步更晚，差距更大，與先進國家差距2030年，雖然國家已制訂可靠性標準，但尚未引起所有企業(yè)的

2、足夠重視。對產(chǎn)品而言，可靠性越高就越好。可靠性高的產(chǎn)品，可以長時間正常工作（這正是所有消費者需要得到的）；從專業(yè)術(shù)語上來說，就是產(chǎn)品的可靠性越高，產(chǎn)品可以無故障工作的時間就越長。二、可靠性的重要性調(diào)查結(jié)果顯示（如某公司市場部2001年調(diào)查記錄）：“對可靠性的重視度，與地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)達程度成正比”。例如，英國電訊（BT）關(guān)于可靠性管理/指標要求有產(chǎn)品壽命、MTBF報告、可靠性框圖、失效樹分析（FTA）、可靠性測試計劃和測試報告等；泰國只有MTBF和MTTF的要求；而厄瓜多爾則未提到，只是提出環(huán)境適應(yīng)性和安全性的要求。產(chǎn)品的可靠性很重要，它不僅影響生產(chǎn)公司的前途，而且影響到使用者的安全（前蘇聯(lián)的“聯(lián)

3、盟11號”宇宙飛船返回時，因壓力閥門提前打開而造成三名宇航員全部死亡）。可靠性好的產(chǎn)品，不但可以減少公司的維修費用，而且可以很快就打出品牌，大幅度提升公司形象，增加公司收入。隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展，競爭日趨激烈，人們不僅要求產(chǎn)品物美價廉，而且十分重視產(chǎn)品的可靠性和安全性。日本的汽車、家用電器等產(chǎn)品，雖然在性能、價格方面與我國彼此相仿，卻能占領(lǐng)美國以及國際市場。主要的原因就是日本的產(chǎn)品可靠性勝過我國一籌。美國的康明斯、卡勃彼特柴油機，大修期為12000小時，而我國柴油機不過1000小時，有的甚至幾十小時、幾百小時就出現(xiàn)故障。我國生產(chǎn)的電梯，平均使用壽命（指兩次大修期的間隔時期）為3年左右，而國外的電

4、梯平均壽命在10年以上，是我們的3倍；故障率，國外平均為0.05次，而我國為1次以上，高出20倍，這樣的產(chǎn)品怎么有競爭力呢！因此要想在競爭中立于不敗之地，就要狠抓產(chǎn)品質(zhì)量，特別是產(chǎn)品可靠性，沒有可靠性就沒有質(zhì)量，企業(yè)就無法在激烈的競爭中生存和發(fā)展。因此，可靠性問題必須引起政府和企業(yè)的高度重視，抓好可靠性工作，不僅是關(guān)系到企業(yè)生存和發(fā)展的大問題，也是關(guān)系到國家經(jīng)濟興衰的大問題。（呵呵，這是唱高調(diào)的內(nèi)容，可以不看的）三、可靠性指標衡量產(chǎn)品可靠性水平有好幾種標準，有定量的，也有定性的，有時要用幾種標準（指標）去度量一種產(chǎn)品的可靠性，但最基本最常用的有以下幾種標準。 1.可靠度R（t）；它是產(chǎn)品在規(guī)定

5、條件和規(guī)定時間內(nèi)完成規(guī)定功能的概率。一批產(chǎn)品的數(shù)量為N，從t = 0時開始使用，隨著時間的推移，失效的產(chǎn)品件數(shù)逐漸增加，而正常工作的產(chǎn)品件數(shù)n(t)逐漸減少，用R(t)表示產(chǎn)品在任意時刻t的可靠度。2.可靠壽命CR(tr)；它與一般理解的壽命有不同含義，概念也不同，設(shè)產(chǎn)品的可靠度為R(t)，使可靠度等于規(guī)定值r時的時間tr的，即被定義為可靠壽命。3.失效率（故障率）（t）；它是指某產(chǎn)品（零部件）工作到時間t之后，在單位時間t內(nèi)發(fā)生失效的概率。4.有效壽命與平均壽命；有效壽命一般是指產(chǎn)品投入使用后至達到某規(guī)定失效率水平之前的一段工作時間。而平均壽命MTTF對于不可修復(fù)產(chǎn)品，指從開始使用直到發(fā)生失

6、效這一段工作時間的平均值；對于可修復(fù)的產(chǎn)品，是指在整個使用階段和除維修時間之后的各段有效工作時間的平均值。5.平均無故障工作時間MTBF；是指相鄰兩次故障之間的平均工作時間，也稱為平均故障間隔。它僅適用于可維修產(chǎn)品。同時也規(guī)定產(chǎn)品在總的使用階段累計工作時間與故障次數(shù)的比值為MTBF。其他如可靠度、有效度、維修度、平均維修時間等也是衡量產(chǎn)品可靠性水平的一種標準，但是一般以可靠壽命失效率就足以說明產(chǎn)品可靠性程度了。1. 平均故障間隔時間；可維修的產(chǎn)品，其可靠性主要的參數(shù)是MTBF（Mean Time Between Fail），即平均故障間隔時間，也就是兩次維修間的平均時間；不可維修的產(chǎn)品，用MT

7、TB（Mean Time To Fail）；兩個參數(shù)的計算沒有區(qū)別，下文只提到MTBF。MTBF越大，說明產(chǎn)品的可靠性越高?？梢杂靡韵吕硐霚y試來精確測試一批產(chǎn)品的MTBF；即將該批產(chǎn)品投入使用，當該批產(chǎn)品全部出現(xiàn)故障以后（假如第1個產(chǎn)品的故障時間為t1，第2個產(chǎn)品的故障時間為t2，第n個產(chǎn)品的故障時間為tn），計算發(fā)生故障的平均時間，則由上式可以看出，理想測試就是用全部的時間和全部的故障數(shù)來算出精確的MTBF；2、失效密度另外一個常用的參數(shù)是，它是指在產(chǎn)品在t時刻失效的可能性，是失效間隔時間的倒數(shù)，也就是：1/MTBF。 對某一類產(chǎn)品而言，產(chǎn)品在不同的時刻有不同的失效率（也就是失效率是時間的函

8、數(shù)），對電子產(chǎn)品而言，其失效率符合浴盆曲線分布（如下圖）：浴盆曲線，分為三部份（I、II、III三部份）：TmaxttIIIIII第I部份是早期失效階段。這段時間內(nèi)，從外形上看，在失效率從一個很高的指標迅速下降；從物理意義上理解，由于少數(shù)產(chǎn)品在制作后，存在一些制程、運輸、調(diào)試等問題，產(chǎn)品有比較明顯的缺陷，在投入使用的最初期，這缺陷很快就顯露出來，隨著時間的增長，這些明顯的缺陷越來越少，也就形成了“失效率迅速下降”的現(xiàn)象；第II部份是中期穩(wěn)定階段。這段時間內(nèi)，產(chǎn)品的失效率穩(wěn)定在一個較低水平；從物理意義上理解，當少數(shù)產(chǎn)品的明顯缺陷顯露出來后，剩下的就是正常的產(chǎn)品，這部份產(chǎn)品可以較穩(wěn)定、持久地工作，

9、所以失效率也穩(wěn)定在一個較低水平；第III部份是后期失效階段；這段時間內(nèi)，產(chǎn)品的失效率迅速上升；從物理意義上理解，到了后期，產(chǎn)品經(jīng)過長時間的工作、磨損、老化，慢慢接近壽命終點，隨著時間的增加（Tmax以內(nèi)），到達壽命終點的產(chǎn)品越來越多，失效率也就隨之上升；知道了，就可以找到產(chǎn)品連續(xù)工作 了t時間后、還正常的概率為R(t)=e-lt，此時已經(jīng)失效的概率為F(t)1-R(t)1e-lt。R(t)=e-lt是一個經(jīng)驗公式，一般電子產(chǎn)品的壽命服從這一指數(shù)分布，其它分布下文再敘；第二節(jié) 可靠性測試可靠性測試應(yīng)該在可靠性設(shè)計之后，但目前我國的可靠性工作主要還是在測試階段，這里將測試放在前面（目前大部分公司都

10、會忽略最初的可靠性設(shè)計，比如我們公司，設(shè)計的時候，從來都沒有考慮過可靠性，開發(fā)部的兄弟們不要拿磚頭仍我這是實話，只有在測試出現(xiàn)失效后才開始考慮設(shè)計）。為了測得產(chǎn)品的可靠度（也就是為了測出產(chǎn)品的MTBF），我們需要拿出一定的樣品，做較長時間的運行測試，找出每個樣品的失效時間，根據(jù)第一節(jié)的公式計算出MTBF，當然樣品數(shù)量越多，測試結(jié)果就越準確。但是，這樣的理想測試實際上是不可能的，因為對這種測試而言，要等到最后一個樣品出現(xiàn)故障需要的測試時間長得無法想象，要所有樣品都出現(xiàn)故障需要的成本高得無法想象。為了測試可靠性，這里介紹：加速測試（也就增加應(yīng)力*），使缺陷迅速顯現(xiàn)；經(jīng)過大量專家、長時間的統(tǒng)計，找到

11、了一些增加應(yīng)力的方法，轉(zhuǎn)化成一些測試的項目。如果產(chǎn)品經(jīng)過這些項目的測試，依然沒有明顯的缺陷，就說明產(chǎn)品的可靠性至少可以達到某一水平，經(jīng)過換算可以計算出MTBF（因產(chǎn)品能通過這些測試，并無明顯缺陷出現(xiàn)，說明未達到產(chǎn)品的極限能力，所以此時對應(yīng)的MTBF是產(chǎn)品的最小值）。其它計算方法見下文。（*應(yīng)力：就是指外界各種環(huán)境對產(chǎn)品的破壞力，如產(chǎn)品在85下工作受到的應(yīng)力比在25下工作受到的應(yīng)力大；在高應(yīng)力下工作，產(chǎn)品失效的可能性就大大增加了）；一、環(huán)境測試產(chǎn)品在使用過程中，有不同的使用環(huán)境（有些安裝在室外、有些隨身攜帶、有些裝有船上等等），會受到不同環(huán)境的應(yīng)力（有些受到風吹雨濕、有些受到振動與跌落、有些受到

12、鹽霧蝕侵等等）；為了確認產(chǎn)品能在這些環(huán)境下正常工作，國標、行標都要求產(chǎn)品在環(huán)境方法模擬一些測試項目，這些測試項目包括：1). 高溫測試（高溫運行、高溫貯存）；2). 低溫測試（低溫運行、低溫貯存）；3). 高低溫交變測試（溫度循環(huán)測試、熱沖擊測試）；4). 高溫高濕測試（濕熱貯存、濕熱循環(huán)）；5). 機械振動測試（隨機振動測試、掃頻振動測試）；6). 汽車運輸測試（模擬運輸測試、碰撞測試）；7). 機械沖擊測試；8). 開關(guān)電測試； 9). 電源拉偏測試；10).冷啟動測試；11).鹽霧測試； 12).淋雨測試；13).塵砂測試； 上述環(huán)境試驗的相關(guān)國家標準如下（部分試驗可能沒有相關(guān)國標，或者

13、是我還沒有找到）：1、 低溫試驗 按GB/T 2423.189 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第二部分：試驗方法 低溫試驗；GB/T 2423.2287 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第二部分：試驗方法 溫度變化試驗方法進行低溫試驗及溫度變化試驗。 溫度范圍：-7010。2、 高溫試驗按GB/T 2423.289 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第二部分：試驗方法 高溫試驗；GB/T 2423.2287 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第二部分：試驗方法 溫度變化試驗方法進行高溫試驗及溫度變化試驗。 溫度范圍：102103、 濕熱試驗按GB/T 2423.393 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第二部分：試驗方法 恒定濕熱試驗；GB/T2

14、423.493 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第二部分：試驗方法 交變濕熱試驗進行恒定濕熱試驗及交變濕熱試驗。 濕度范圍：30%RH100%RH4、 霉菌試驗按GB/T 2423.1690 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第二部分：試驗方法 長霉試驗進行霉菌試驗。5、 鹽霧試驗按GB/T 2423.1793 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第二部分：試驗方法 鹽霧試驗進行鹽霧試驗。6、 低氣壓試驗按GB/T 2423.2192 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第二部分：試驗方法 低氣壓試驗；GB/T2423.2592 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第二部分：試驗方法 低溫/低氣壓試驗；GB/T2423.2692 電工電子產(chǎn)品 環(huán)境試驗 第

15、二部分：試驗方法 高溫/低氣壓試驗；進行低氣壓試驗，高、低溫/低氣壓試驗。試驗范圍：-70100 0760mmHg 20%95%RH。7、 振動試驗按GB/T 2423.1095 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第二部分：試驗方法 振動試驗進行振動試驗。 頻率范圍（機械振動臺）：560Hz（定頻振動580Hz），最大位移振幅3.5mm（滿載）。頻率范圍（電磁振動臺）：53000Hz，最大位移25mmP-P。8、 沖擊試驗按GB/T 2423.595 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第二部分：試驗方法 沖擊試驗進行沖擊試驗。沖擊加速度范圍：（501500）m/s2。 9、 碰撞試驗按GB/T 2423.695 電工

16、電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第二部分：試驗方法 碰撞試驗進行碰撞試驗。10、 跌落試驗按GB/T 2423.795 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第二部分：試驗方法 傾跌與翻到試驗；GB/T2423.895 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第二部分：試驗方法 自由跌落試驗進行跌落試驗。 說明：上面13項比較全面地概括了產(chǎn)品在實現(xiàn)使用過程中碰到的外界環(huán)境；實際測試時，因為各產(chǎn)品本身屬性的相差較遠、使用環(huán)境相差也很大，各公司可以根據(jù)產(chǎn)品的特點，適當選取、增加一些項目來測試（此產(chǎn)品對應(yīng)的國/行標中要求的必測試項目，當然是必須測試的）；也可以根據(jù)產(chǎn)品特定的使用環(huán)境與使用方法，自行設(shè)計一些新測試項目，以驗證產(chǎn)品是否能長期工作。測試

17、條件：不同的產(chǎn)品測試條件不一樣；就拿高溫測試來說，有些產(chǎn)品要求做高溫貯存測試，有些要求做高溫運行測試，有些產(chǎn)品的高溫用85做測試，有些產(chǎn)品的高溫是用65做測試。但是，宗旨只有一個，那就是至少滿足國/行標。要測試一種產(chǎn)品的可靠性，找到這種產(chǎn)品的國/行標是必需的，按照國/行標的要求和指引找出必須的測試項目與各項目的測試方法，從而進行環(huán)境測試；同一種產(chǎn)品，在不同的階段，測試條件也不一樣；一般而言，產(chǎn)品會經(jīng)過研發(fā)、小批量試產(chǎn)、批量生產(chǎn)三個不同的階段。在研發(fā)階段，測試條件最嚴（應(yīng)力最大）、測試延續(xù)的時候最短；小批量試產(chǎn)階段，測試應(yīng)力適中、測試時間適中；批量生產(chǎn)階段，測試應(yīng)力最小、測試時間較短；三個階段的

18、主要差別見下表：階段實驗?zāi)康膶嶒炋攸c實驗要求研發(fā)發(fā)現(xiàn)設(shè)計缺陷，擴大設(shè)計余量高應(yīng)力、短時間無故障中試考察產(chǎn)品是否達到基本的可靠性水平中應(yīng)力、中長時間無明顯故障批量生產(chǎn)生產(chǎn)工藝條件的穩(wěn)定性低應(yīng)力、短時間有條件的允許故障發(fā)生鑒定鑒定產(chǎn)品的可靠性、計算產(chǎn)品的MTBF低應(yīng)力、長時間無特別要求加速環(huán)境試驗技術(shù)傳統(tǒng)的環(huán)境試驗是基于真實環(huán)境模擬的試驗方法，稱為環(huán)境模擬試驗。這種試驗方法的特點是：模擬真實環(huán)境，加上設(shè)計裕度，確保試驗過關(guān)。其缺陷在于試驗的效率不高，并且試驗的資源耗費巨大。加速環(huán)境試驗AET(Accelerated Environmental Testing)是一項新興的可靠性試驗技術(shù)。該技術(shù)突破

19、了傳統(tǒng)可靠性試驗的技術(shù)思路，將激發(fā)的試驗機制引入到可靠性試驗，可以大大縮短試驗時間，提高試驗效率，降低試驗耗損。加速環(huán)境試驗技術(shù)領(lǐng)域的研究與應(yīng)用推廣對可靠性工程的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。加速環(huán)境試驗激發(fā)試驗(Stimulation)通過施加激發(fā)應(yīng)力、環(huán)境快速檢測來清除產(chǎn)品的潛在缺陷。試驗所施加的應(yīng)力并不模擬真實環(huán)境，而以提高激發(fā)效率為目標。加速環(huán)境試驗是一種激發(fā)試驗，它通過強化的應(yīng)力環(huán)境來進行可靠性試驗。加速環(huán)境試驗的加速水平通常用加速因子來表示。加速因子定義為設(shè)備在自然服役環(huán)境下的壽命與在加速環(huán)境下的壽命之比。施加的應(yīng)力可以是溫度、振動、壓力和濕度(即所謂“四綜合”)及其他應(yīng)力，應(yīng)力的組合亦

20、是有些場合更為有效的激發(fā)方式。高溫變率的溫度循環(huán)和寬帶隨機振動是公認最有效的激發(fā)應(yīng)力形式。加速環(huán)境試驗有2種基本類型：加速壽命試驗(Accelerated Life Testing)、可靠性強化試驗(Reliability Enhancement Testing)?？煽啃詮娀囼?RET)用以暴露與產(chǎn)品設(shè)計有關(guān)的早期失效故障，但同時，也用于確定產(chǎn)品在有效壽命期內(nèi)抗隨機故障的強度。加速壽命試驗的目的是找出產(chǎn)品是如何發(fā)生、何時發(fā)生、為何發(fā)生磨耗失效的。下面分別對2種基本類型進行簡單闡述。1、 加速壽命試驗(ALT)加速壽命試驗只對元器件、材料和工藝方法進行，用于確定元器件、材料及生產(chǎn)工藝的壽命。其

21、目的不是暴露缺陷，而是識別及量化在使用壽命末期導(dǎo)致產(chǎn)品損耗的失效及其失效機理。有時產(chǎn)品的壽命很長，為了給出產(chǎn)品的壽命期，加速壽命試驗必須進行足夠長的時間。加速壽命試驗是基于如下假設(shè)：即受試品在短時間、高應(yīng)力作用下表現(xiàn)出的特性與產(chǎn)品在長時間、低應(yīng)力作用下表現(xiàn)出來的特性是一致的。為了縮短試驗時間，采用加速應(yīng)力，即所謂高加速壽命試驗(HALT)。加速壽命試驗提供了產(chǎn)品預(yù)期磨損機理的有價值數(shù)據(jù)，這在當今的市場上是很關(guān)鍵的，因為越來越多的消費者對其購買的產(chǎn)品提出了使用壽命要求。估計使用壽命僅僅是加速壽命試驗的用處之一。它能使設(shè)計者和生產(chǎn)者對產(chǎn)品有更全面的了解，識別出關(guān)鍵的元器件、材料和工藝，并根據(jù)需要進

22、行改進及控制。另外試驗得出的數(shù)據(jù)使生產(chǎn)廠商和消費者對產(chǎn)品有充分的信心。加速壽命試驗的對象是抽樣產(chǎn)品。2、可靠性強化試驗(RET)可靠性強化試驗有許多名稱和形式，如步進應(yīng)力試驗、應(yīng)力壽命試驗(STRIEF)、高加速壽命試驗(HALT)等。RET的目的是通過系統(tǒng)地施加逐漸增大的環(huán)境應(yīng)力和工作應(yīng)力，來激發(fā)故障和暴露設(shè)計中的薄弱環(huán)節(jié)，從而評價產(chǎn)品設(shè)計的可靠性。因此，RET應(yīng)該在產(chǎn)品設(shè)計和發(fā)展周期中最初的階段實施，以便于修改設(shè)計。 國外可靠性的有關(guān)研究人員在80年代初就注意到由于設(shè)計潛在缺陷的殘留量較大，給可靠性的提高提供了可觀的空間，另外價格和研制周期問題也是當今市場競爭的焦點。研究證明，RET不失為

23、解決這個問題的最好方法之一。它獲得的可靠性比傳統(tǒng)的方法高得多，更為重要的是，它在短時間內(nèi)就可獲得早期可靠性，無須像傳統(tǒng)方法那樣需要長時間的可靠性增長(TAAF)，從而降低了成本。RET的目的是要引起失效，因此它是破壞性試驗，試樣數(shù)量盡可能少。進行RET的理想時間是在設(shè)計周期的末期，此時設(shè)計、材料、元器件和工藝等都準備就緒，而生產(chǎn)尚未開始。通常RET的做法是施加預(yù)定的環(huán)境應(yīng)力和工作應(yīng)力(單獨加、順序加或同時加)，從小量級開始，然后逐步增加直到出現(xiàn)以下3種情況： 全部試樣失效；應(yīng)力值大大超出服役期望值；出現(xiàn)非相關(guān)失效。（非相關(guān)失效是指服役中不可能出現(xiàn)的失效模式）可靠性強化試驗也是針對少量抽樣產(chǎn)品進

24、行的。3、其它類型加速環(huán)境試驗可靠性試驗還包括可靠性統(tǒng)計試驗，即可靠性鑒定試驗和可靠性驗收試驗。基于加速環(huán)境的可靠性統(tǒng)計試驗(即加速可靠性鑒定試驗和加速可靠性驗收試驗)是加速環(huán)境試驗亟待解決的一個問題。該問題的核心是通過高量級的加速環(huán)境試驗數(shù)據(jù)去評估試樣在低量級的服役環(huán)境中的可靠性水平。在產(chǎn)品的全壽命周期管理中，它們的功能在一定條件下可以由前述2種加速環(huán)境試驗來實現(xiàn)。4、加速環(huán)境試驗在產(chǎn)品全壽命周期管理中的應(yīng)用 在產(chǎn)品的設(shè)計、研制、生產(chǎn)和使用直至壽命末期整個壽命周期內(nèi)，其可靠性的設(shè)計、改進、評估都離不開環(huán)境試驗手段，而加速環(huán)境試驗在產(chǎn)品的設(shè)計、研制和生產(chǎn)中是實現(xiàn)產(chǎn)品的可靠性增長和確定、評估產(chǎn)品

25、可靠性水平的重要手段。根據(jù)市場需求和用戶的要求確定產(chǎn)品之后，就可初步設(shè)計好產(chǎn)品雛形。此時一般需要對元器件和原材料進行選擇，選擇代表試樣進行加速壽命試驗，從而確定所選擇的元器件和原材料。產(chǎn)品設(shè)計完成并制造試樣后就可以進行可靠性強化試驗(RET)，以實現(xiàn)可靠性增長。這將是一個逐步清除設(shè)計上的薄弱環(huán)節(jié)的過程，同時，可以對材料和工藝方法進行加速壽命試驗，為產(chǎn)品的正式生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。這是一個反復(fù)的過程，即是一個試驗分析改進試驗的循環(huán)過程。為了確定產(chǎn)品的有效壽命，需要對產(chǎn)品的抽樣進行加速壽命試驗(ALT或HALT)，同時加速壽命試驗還將為ESS提供必要的有關(guān)產(chǎn)品的數(shù)據(jù)。在清除了設(shè)計上的缺陷及薄弱環(huán)節(jié)之后，產(chǎn)

26、品可以正式批量生產(chǎn)。環(huán)境應(yīng)力篩選方案可以根據(jù)ALT(或HALT)確定的極限來確定。以最為有效的溫度循環(huán)和寬帶隨機振動為例，兩端的溫度應(yīng)該比工作極限約低20%，用在生產(chǎn)中的ESS振動量級應(yīng)該約為振動破壞極限的50%。在確定了試驗剖面后，便應(yīng)該對幾個(一般至少3個)試樣進行篩選方案的驗證(POS)，以證實篩選既不造成缺陷，又不消耗掉很多有效壽命。通過篩選的產(chǎn)品可以出廠，沒有通過篩選的產(chǎn)品在經(jīng)過糾正后同樣可以出廠，因為篩選并沒有過多地降低產(chǎn)品的有效壽命，只是檢測到了在制造過程中引入的缺陷。應(yīng)該指出的是，何時進行何種試驗并沒有嚴格的界線，如環(huán)境應(yīng)力篩選可能會在可靠性強化試驗中進行，不過此時所進行的環(huán)境

27、應(yīng)力篩選目的是對試樣進行篩選、老煉、排除產(chǎn)品試樣的早期故障，使其故障率趨于穩(wěn)定，而不讓早期故障在可靠性強化試驗中暴露，造成不必要的浪費。另外，并不是所有的加速環(huán)境試驗都是必需的，如可靠性強化試驗所提供的信息，在承制方及訂購方的共同認可下，是可以完成加速可靠性鑒定試驗的功能的，而環(huán)境應(yīng)力篩選(或高加速應(yīng)力篩選)亦能實現(xiàn)加速可靠性驗收試驗的要求。產(chǎn)品在使用過程中所獲得的數(shù)據(jù)對于產(chǎn)品的可靠性增長也是相當有用的。同樣的產(chǎn)品在不同的環(huán)境條件下使用，可能會表現(xiàn)為不同的可靠性量值，故產(chǎn)品的可靠性必須在真實的使用環(huán)境中或者在模擬的真實環(huán)境條件下驗證，才能獲得準確的可靠性數(shù)據(jù)。因此，應(yīng)該重視在使用中反饋的信息，

28、與以前的試驗進行分析比較，對于改進試驗方法、進一步提高產(chǎn)品的可靠性都有重要的意義?？傊?，可靠性管理是貫穿于產(chǎn)品全壽命周期的一項工程，也是增強產(chǎn)品的市場競爭力的保證。加速環(huán)境試驗已應(yīng)用于通訊、電子、電腦、能源、汽車等工業(yè)部門，并且在航空、航天、軍工方面的應(yīng)用也得到了迅速的發(fā)展。據(jù)報道，惠普、福特、波音等國際知名企業(yè)已相繼采用可靠性強化試驗技術(shù)進行新產(chǎn)品研制的可靠性增長試驗，并由此獲得高可靠性，縮短產(chǎn)品研制周期，取得了明顯的經(jīng)濟效益。我國有關(guān)研究機構(gòu)也對此進行了研究，加速環(huán)境試驗將成為可靠性試驗的補充和發(fā)展。環(huán)境測試一般偏重于產(chǎn)品對外部條件適應(yīng)能力的測試，如溫度，濕度，電磁環(huán)境等。而其本身的工作狀

29、況不會變化，如電流、電壓、機械負載等。 狹義的可靠性測試一般偏重于產(chǎn)品本身的性能，如在大電流或機械過載的條件下的性能穩(wěn)定性，而其工作環(huán)境則保持在正常使用條件下。廣義的可靠性測試也可包括環(huán)境測試。二、EMC測試隨著電子產(chǎn)品越來越多地采用低功耗、高速度、高集成度的LSI電路，使得這些系統(tǒng)比以往任何時候更容易受到電磁干擾的威脅。而與此同時，大功率設(shè)備及移動通訊和無線尋呼的廣泛應(yīng)用等，又大大增加了電磁騷擾的發(fā)生源，因此我們應(yīng)提高產(chǎn)品本身抗干擾能力，即要求產(chǎn)品必須具備在一定的電磁環(huán)境下能正常工作的能力。某些產(chǎn)品在EMC方面的測試是國家強制要求進行的。通常狀況下，EMC需要測試如下項目：傳導(dǎo)發(fā)射；輻射發(fā)射

30、；靜電抗擾性測試；電快速脈沖串抗擾性測試；浪涌抗擾性測試；射頻輻射抗擾性；傳導(dǎo)抗擾性：電源跌落抗擾性；工頻磁場抗擾性；電力線接觸；電力線感應(yīng)；三、其它測試環(huán)境測試和EMC測試基本上包括了通常狀況下所有的測試；這里再列舉一些測試項目，可以根據(jù)情況適當選用：1、 外觀測試；附著力測試；耐磨性測試；耐醇性測試；硬度測試；耐手汗測試；耐化妝品測試；2、 壽命測試；某一器件中活動部件的活動次數(shù)；某一配件（如電視的搖控器）的使用壽命；兩個器件撥插聯(lián)結(jié)的撥插次數(shù)；3、 軟件測試；基本性能測試；兼容性；邊界測試；競爭測試；壓迫測試；異常條件測試；上述測試中，對于可以找到國/行標的產(chǎn)品，按國/行標的要求執(zhí)行，對

31、于找不到國/行標的產(chǎn)品，就只能做對比測試*了；*對比測試就是用至少兩種產(chǎn)品在同一狀況下做測試，然后測量各產(chǎn)品的性能，找出一系列數(shù)據(jù)，判定被測產(chǎn)品的那一種更好；四、測試條件說明：對某一具體產(chǎn)品做測試時，所有的測試條件必須以對應(yīng)的國標、行標為準。沒有國/行標時，應(yīng)該根據(jù)實現(xiàn)的使用情況選定測試條件，下面的測試條件是由中興公司的大蝦提供（非常感謝這位不知道姓名的老兄），主要是用于測試CDMA手機，在此僅作其他產(chǎn)品的參考使用。1. 高溫貯存高溫測試的溫度TH必須高于Tmax（Tmax指產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定的高溫工作溫度）。研制測試時溫度最高(一般取Tmax+20)、小批量試產(chǎn)測試時溫度次之(一般取Tmax+

32、15)、例行測試最低(一般取Tmax+10)。2. 低溫貯存低溫測試的溫度TL必須低于產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定的低溫工作溫度。研制測試最低，轉(zhuǎn)產(chǎn)測試次之，例行測試最高；通常狀況下三個階段的TL都取40。3. 溫度循環(huán)應(yīng)力高溫保持溫度同高溫測試溫度；低溫保持溫度同低溫測試溫度。溫變率大于1/min,但應(yīng)小于5/min。循環(huán)次數(shù)大于2次（研制測試）或8次（轉(zhuǎn)產(chǎn)測試）。溫度保持時間大于0.5小時（對無外殼單板）或2小時（對整機）。4. 高溫高濕應(yīng)力 測試溫度為產(chǎn)品的高溫工作溫度加5。濕度為90%3%；測試時間為24小時。5. 隨機振動應(yīng)力最高頻率大于500Hz. 最大功率譜密度為0.02(對單機)0.04（

33、對單板）g2/Hz.測試方向為X，Y，Z，每方向30min.但如果抗振動性能較差的方向能通過振動測試，則其它方向可以免作。移動產(chǎn)品帶電振動。6. 掃頻振動的應(yīng)力頻率范圍10-55Hz；恒定振幅0.35mm.掃頻速率每分鐘1個倍頻程。測試方向X、Y、Z，每方向25分鐘。但如果抗振動性能較差的方向能通過振動測試，則其它方向可以免作。移動產(chǎn)品帶電振動。7. 沖擊振動的應(yīng)力 沖擊波型半正弦，脈沖寬度11ms.沖擊強度30g；沖擊方向X、Y、Z，每方向正負3次。如果抗沖擊能力較差的方向能夠通過沖擊測試，則其它方向的沖擊測試可以免做。8. 開關(guān)電應(yīng)力 在高溫，低溫和濕熱條件下各開關(guān)電3次以上，在整個測試過

34、程中開關(guān)電10次以上。9. 電源拉偏應(yīng)力在常規(guī)條件下做電源拉偏測試。一次電源（如交流220V和直流-48V）要求拉偏20%，至少10%。二次電源（如直流5V）拉偏10%，至少5%。將市電轉(zhuǎn)換成產(chǎn)品使用的高壓直流電的AC/DC設(shè)備為一次電源，將一次電源轉(zhuǎn)換成單板使用的低壓直流電的DC/DC設(shè)備為二次電源。10.冷啟動應(yīng)力將產(chǎn)品關(guān)電，在產(chǎn)品低溫測試溫度下“冷浸”0.5（對單板）2小時（對機柜式產(chǎn)品），然后開電，產(chǎn)品應(yīng)能正常工作。將以上過程重復(fù)100次以上。11.鹽霧應(yīng)力鹽溶液為濃度5%的NaCl溶液。連續(xù)鹽霧測試的時間為24小時。交變鹽霧測試的時間為：鹽霧2小時，4090%濕熱22小時，重復(fù)3個周

35、期。鹽霧測試溫度為352。12.模擬汽車運輸?shù)膽?yīng)力 按實際發(fā)貨的要求包裝和裝載。用載重汽車在三級公路上以20-40公里時速跑200公里，或在J300模擬汽車運輸臺上振動90min.13.淋雨測試的應(yīng)力 將產(chǎn)品按實際使用的狀態(tài)放置，上電工作，功能正常。用花灑噴頭對產(chǎn)品噴水，流量約為10L/min。噴頭距產(chǎn)品表面約半米，對產(chǎn)品表面各處均勻噴水（底面除外）。噴頭中心的出水方向與水平方向的夾角大于30度。噴水時間根據(jù)產(chǎn)品體積大小，分別選取5分鐘、10分鐘、20分鐘。噴水后產(chǎn)品功能正常。14.附著力測試用鋒利刀片（刀鋒角度為1530）在測試樣本表面劃1010個1mm1mm小網(wǎng)格， 每一條劃線應(yīng)深及油漆的

36、底層；用毛刷將測試區(qū)域的碎片刷干凈；用粘附力350400g/cm2的膠帶（3M600號膠紙或等同） 牢牢粘住被測試小網(wǎng)格，并用橡皮擦用力擦拭膠帶，以加大膠帶與被測區(qū)域的接觸面積及力度；用手抓住膠帶一端，在垂直方向（90）迅速扯下膠紙，同一位置進行2次相同測試；結(jié)果判定： 要求附著力4B時為合格。5B劃線邊緣光滑，在劃線的邊緣及交叉點處均無油漆脫落； 4B在劃線的交叉點處有小片的油漆脫落，且脫落總面積小于5；3B在劃線的邊緣及交叉點處有小片的油漆脫落，且脫落總面積在515之間；2B在劃線的邊緣及交叉點處有成片的油漆脫落，且脫落總面積在1535之間；1B在劃線的邊緣及交叉點處有成片的油漆脫落，且脫

37、落總面積在3565之間；0B在劃線的邊緣及交叉點處有成片的油漆脫落，且脫落總面積大于65。15.耐磨性測試用專用的日本砂質(zhì)橡皮(橡皮型號：LER902K)，施加500g的載荷，以4060次/分鐘的速度，以20mm左右的行程，在樣本表面來回磨擦300個循環(huán)。結(jié)果判定：測試完成后以油漆不透底時為合格。注:如果采用的是UV漆，用方法一測試要求達300個循環(huán)，用方法二測試要求達500個循環(huán)。16.耐醇性測試用純棉布蘸滿無水酒精（濃度99.5），包在專用的500g砝碼頭上（包上棉布后測試頭的面積約為1cm2），以4060次/分鐘的速度 ,20 mm左右的行程, 在樣本表面來回擦拭200個循環(huán)。結(jié)果判定:

38、 測試完成后以油漆不透底時為合格。17.硬度測試用2H鉛筆（三菱牌），將筆芯削成圓柱形并在400目砂紙上磨平后，裝在專用的鉛筆硬度測試儀上( 施加在筆尖上的載荷為1Kg，鉛筆與水平面的夾角為45)，推動鉛筆向前滑動約5mm長，共劃5條，再用橡皮擦將鉛筆痕擦拭干凈。結(jié)果判定：檢查產(chǎn)品表面有無劃痕，當有1條以下時為合格。注：如果采用的是UV漆，硬度要求達3H以上。18.耐化妝品測試先用棉布將產(chǎn)品表面擦拭干凈，將凡士林護手霜（或SPF8的防曬霜）涂在產(chǎn)品表面上后，將產(chǎn)品放在恒溫箱內(nèi)（溫度設(shè)定在602,濕度設(shè)定在為90%2%）, 保持48h 后將產(chǎn)品取出，用棉布將化妝品擦拭干凈。檢查產(chǎn)品外觀，并測試油

39、漆的附著力、耐磨性。結(jié)果判定：產(chǎn)品表面無異常, 附著力和耐磨性測試合格。19.耐手汗測試將汗液浸泡后的無紡布貼在產(chǎn)品表面上并用塑料袋密封好，在常溫環(huán)境下放置48h后，將產(chǎn)品表面的汗液擦拭干凈，檢查油漆的外觀，并測試油漆的附著力、耐磨性。結(jié)果判定：產(chǎn)品表面無異常，附著力和耐磨性測試合格。注：汗液的成份為氨水 1.07% ，氯化鈉0.48%，水98.45%。20.溫度沖擊測試將樣品放入溫度沖擊測試箱中；先在-402的低溫環(huán)境下保持1h ，在1min內(nèi)將溫度切換到+852的高溫環(huán)境下并保持1h ，共做24個循環(huán)（48 h）。測試完成后，檢查產(chǎn)品的外觀，并測試油漆的附著力、耐磨性。結(jié)果判定：產(chǎn)品表面無

40、異常，附著力和耐磨性測試合格。補：三類測試的差別可靠性試驗則是提高產(chǎn)品可靠性的重要工作項目和手段，典型的可靠性試驗有三類：A.可靠性增長試驗； B.可靠性鑒定試驗； C.例行試驗。 三類主要差別如下：可靠性增長試驗可靠性鑒定試驗例行試驗試驗?zāi)康脑谘兄七^程中模擬實際的或加速的使用條件進行試驗，使產(chǎn)品存在的設(shè)計（包括電路設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計和工藝設(shè)計）缺陷變?yōu)橛补收隙浞直┞?，對故障進行分析、采取糾正措施，根除故障產(chǎn)生的原因或降低故障率到可以接受的值，使產(chǎn)品的固有可靠性得到增長驗證產(chǎn)品的設(shè)計能否在規(guī)定的環(huán)境條件下滿足規(guī)定的性能及可靠性要求。試驗結(jié)果作為判斷設(shè)備能否定型的依據(jù)。適用于設(shè)計定型的鑒定對產(chǎn)品各

41、項指標進行全面檢驗，以評定產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性是否全部符合標準和達到設(shè)計要求。對于批量生產(chǎn)的產(chǎn)品檢驗其質(zhì)量穩(wěn)定性和一致性。適用于生產(chǎn)定型、批量生產(chǎn)后的一定周期和在產(chǎn)品設(shè)計、工藝、材料有較大變動后的檢驗。試驗條件電應(yīng)力根據(jù)輸入交流電源電壓和輸入直流電源電壓的允許變化范圍，部分時間在設(shè)計的標稱輸入電壓下工作，部分時間在最高輸入電壓下工作，部分時間在最低輸入電壓下工作。例如：程控用戶交換機應(yīng)在AC220V，DC-48V、DC-40V-57V范圍內(nèi)正常完成接續(xù)同可靠性增長試驗除電源電壓拉偏試驗外，在標稱輸入電壓下工作。電源拉偏試驗根據(jù)不同的產(chǎn)品參考有關(guān)標準在最高、最低電壓下工作試驗條件熱應(yīng)力所施加的應(yīng)力強

42、度可略高于使用時的應(yīng)力強度，以不引起新的故障機理為限。如溫度循環(huán)一般可以將略高于產(chǎn)品高溫溫度、略低于產(chǎn)品低溫溫度作為溫度循環(huán)的上、下限溫度，溫度變化率可取5/min或10/min。循環(huán)周期時間根據(jù)溫度變化率而定將產(chǎn)品工作高溫溫度作為試驗溫度按產(chǎn)品標準的工作高、低溫溫度進行各種功能和指標的檢驗。按產(chǎn)品標準的儲運高、低溫溫度進行儲運試驗。工作模式試驗條件模擬在規(guī)定條件下的各種工作模式。工作模式指的是：連續(xù)工作，斷續(xù)工作，高溫啟動，低溫啟動，全負荷工作，輕負荷工作等模擬在規(guī)定條件下滿足全面檢測受試產(chǎn)品的功能、性能參數(shù)和指標的工作模式同可靠性鑒定試驗檢測參數(shù)試驗條件在試驗前、后及過程中某些規(guī)定控制點應(yīng)

43、檢測受試產(chǎn)品的性能參數(shù)?？梢詸z測產(chǎn)品標準中規(guī)定的所有參數(shù)，也可以只檢測某些主要參數(shù)在試驗過程中全面檢測受試產(chǎn)品的功能、性能參數(shù)和指標在試驗過程中或試驗后檢測受試產(chǎn)品的規(guī)定功能、性能參數(shù)和指標試驗時間 一般為試驗 產(chǎn) 品 的 MTBF（1最低可接受值）的幾倍。試驗時間=每個產(chǎn)品實際試驗時間試驗產(chǎn)品數(shù)加速系數(shù)根據(jù)統(tǒng)計試驗方案確定按各種試驗項目的相應(yīng)標準規(guī)定進行。例如：高溫、高溫儲存、低溫、低溫儲存保持時間2小時，恒定濕熱保持48小時等；試驗產(chǎn)品數(shù)試驗條件至少2個產(chǎn)品（如果可能）為了縮短產(chǎn)品實際試驗時間，只要試驗裝置允許，應(yīng)盡可能增加試驗產(chǎn)品數(shù)量，一般至少要2個根據(jù)GB2829周期檢查計數(shù)抽樣程序及

44、抽樣表（適用于生產(chǎn)過程穩(wěn)定性的檢查）和試驗裝置的具體情況決定試驗產(chǎn)品數(shù)量試驗方案或試驗項目可靠性增長方案：可靠性增長應(yīng)有增長目標值（0可接受質(zhì)量水平），必須要有可靠性增長模型。典型的可靠性增長模型有Duane模型和Amsaa模型。在試驗達到終點應(yīng)該達到或超過規(guī)定的可靠性指標見下（一）例行試驗包括如下試驗項目：高溫試驗 低溫試驗 恒定濕熱試驗 運輸（振動）； 試驗合格性在規(guī)范化的試驗設(shè)備中，當試驗結(jié)果達到規(guī)定的可靠性指標，認為合格。若增長試驗結(jié)束時未達到規(guī)定的可靠性指標，則作為不合格處理按選擇的統(tǒng)計試驗方案規(guī)定的接收或拒收判據(jù)作為產(chǎn)品是否合格的依據(jù)抽樣方案在GB 2829 選擇。產(chǎn)品質(zhì)量以不合格

45、數(shù)表示。產(chǎn)品質(zhì)量等級的最終判定按檢測項目所達到的最低質(zhì)量等級確定。（即B類不合格數(shù)達到的質(zhì)量等級和C類不合格數(shù)達到的質(zhì)量等級兩者中取較低者）失效判據(jù)見下（二）同可靠性增長試驗對受試產(chǎn)品進行試驗和檢查，根據(jù)每一項試驗的結(jié)果和檢查結(jié)果確定是否有B類不合格或C類不合格，分別累計所有試驗和檢查的B類不合格和C類不合格即為受試產(chǎn)品的B類不合格數(shù)和C類不合格數(shù)（一）：可 靠 性 鑒 定 試 驗 試驗方案的種類有兩種： a 定時截尾試驗方案根據(jù)已知的0（可接受質(zhì)量水平），1（最低可接受值），（生產(chǎn)方風險），（使用方風險）（或鑒別比d），查表可得具體的試驗方案，包括：需要的試驗時間（以1為單位）、接收判決數(shù)和

46、拒收判決數(shù)。試驗時間=受試產(chǎn)品累計試驗時間之和加速系數(shù)。采用這種試驗方案時，試驗到需要的試驗時間，按規(guī)定的試驗方案做出接收或拒收判決?；蛘呷粼囼炿m未達到規(guī)定的試驗時間，但失效數(shù)已大于或等于標準中規(guī)定的拒收判決數(shù)時，亦可停止試驗。 b 截尾序貫試驗方案根據(jù)已知的0，1，鑒別比d，查表可得具體的試驗方案，再根據(jù)已進行的累計試驗時間和累計失效數(shù)確定是接收、拒收還是繼續(xù)試驗。 試驗方案的選擇 a 當需要預(yù)先知道準確的總試驗時間和試驗費用時，選用定時截尾試驗方案。 b 對于質(zhì)量較好或質(zhì)量較差的產(chǎn)品時，選用截尾序貫試驗方案。 c 如果需要短時間內(nèi)做出判斷，并且可承擔較高的風險時，選用高風險試驗方案（=30

47、%）。 用試驗觀察數(shù)據(jù)估計平均故障間隔時間MTBF a 區(qū)間估計的置信度：選取1-2作為雙邊置信區(qū)間的置信度，選取1-作為單邊置信區(qū)間的置信度。 b 采用定時截尾方案接收時對MTBF的估計：MTBF的觀測值=試驗時間/失效數(shù) 根據(jù)總失效數(shù)及規(guī)定的置信度，查表讀出下限因子和上限因子，用下限因子和上限因子分別乘觀測值，得MTBF的下限值L和上限值U。非定時截尾接收方案，MTBF的觀測值同上式，上、下限因子查有關(guān)國/軍標。（二）：可 靠 性 增 長 試 驗 在產(chǎn)品標準中應(yīng)該對每個被測參數(shù)規(guī)定可接收的性能范圍。若任一參數(shù)超出這種范圍時，應(yīng)稱作一次失效。如果不只是一個參數(shù)偏離了規(guī)定范圍，而且能證明不是同

48、一原因使這些參數(shù)超出規(guī)定范圍時，每一種參數(shù)的偏離都應(yīng)算作產(chǎn)品的一次失效。如果參數(shù)偏離規(guī)定范圍是同一原因造成的，只記作產(chǎn)品的一次失效。 出現(xiàn)兩種或多種獨立失效的情況下，每一種失效情況都應(yīng)認作受試產(chǎn)品的一次失效。 由于元器件時好時壞，或因虛焊、漏焊、短路、開路、接觸不良等造成的產(chǎn)品故障，均記入失效數(shù)內(nèi)。 產(chǎn)品在一個有限時間內(nèi)停止工作，接著又在沒有任何外界激勵的情況下恢復(fù)工作，這叫間歇失效，應(yīng)記作受試產(chǎn)品的一次失效。 已經(jīng)證實是未按規(guī)定的條件使用所引起的故障、僅屬某項將不采用的設(shè)計所引起的故障、以及外加應(yīng)力超過規(guī)定值所引起的故障叫“非關(guān)聯(lián)故障”，否則叫“關(guān)聯(lián)故障”， “非關(guān)聯(lián)故障”不記入受試產(chǎn)品失效

49、數(shù)內(nèi)。但應(yīng)記錄并采取措施以防止再度發(fā)生。 由于另一個組成部分失效而引起的失效，稱作從屬失效，不記入產(chǎn)品失效數(shù)內(nèi)。經(jīng)過各種測試，若發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品失效，就應(yīng)該采取相應(yīng)的措施，有些時候只需要更換一個器件即可，有些時候只需要調(diào)整一個器件的輸出即可，但有些時候卻要更改設(shè)計才能避免一個缺陷。當增加一個器件受到成本和產(chǎn)品大小的限制時，也會考慮到更改設(shè)計（如當某一器件發(fā)熱導(dǎo)致產(chǎn)品時，可以增加一個風扇，當產(chǎn)品內(nèi)部空間不允許這樣做時，就要考慮更改設(shè)計了）；下一節(jié)將介紹，在設(shè)計時常用的方法，以增強產(chǎn)品性能、增長產(chǎn)品可靠性。第三節(jié) 可靠性增長假設(shè)對某一產(chǎn)品/系統(tǒng)要求的可靠性為：MTBF大于2000H，那么在對此系統(tǒng)立項時，

50、MTBF應(yīng)該設(shè)立怎么樣的目標值？如何達到這一目標值，這就關(guān)系到可靠性預(yù)計和分配。開展可靠性預(yù)計和分配工作，是確保設(shè)計、生產(chǎn)“好”產(chǎn)品的指導(dǎo)性和基礎(chǔ)性工作。首先將產(chǎn)品可靠性指標自上而下逐級地分配到產(chǎn)品的各個層次，借此落實相應(yīng)層次的可靠性要求，并使整個與各部分之間的可靠性相互協(xié)調(diào)。盡量做到既避免出現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)又避免局部“質(zhì)量過剩”而帶來浪費?？煽啃灶A(yù)計則是自下到上地預(yù)計產(chǎn)品各層次的可靠性參數(shù)，判斷各層次設(shè)計是否滿足分配的可靠性指標。只有各層次的可靠性分別達到分配的要求，才能保證產(chǎn)品可靠性指標得以實現(xiàn)。對未達到分配指標要求的設(shè)計，則能發(fā)現(xiàn)其可靠性薄弱環(huán)節(jié)、設(shè)計上的隱患及提供選擇糾正措施的指南，并依此改

51、進設(shè)計直到滿足指標要求為止。在產(chǎn)品設(shè)計階段就應(yīng)該“設(shè)計進”規(guī)定的可靠性指標，也就是必須通過開展可靠性預(yù)計和分配工作盡早來落實產(chǎn)品的可靠性指標，而不是靠產(chǎn)品既成之后的抽樣統(tǒng)計試驗結(jié)果。一、MTBF的設(shè)計目標值為了使產(chǎn)品滿足使用要求，也就是為了使產(chǎn)品的MTBF達到一定的最基本的要求，我們應(yīng)該在從設(shè)計階段就開始考慮這個要求；很顯然，如果要求產(chǎn)品在使用時MTBF為200H，那產(chǎn)品在設(shè)計的MTBF就應(yīng)該比200H大，才有把握保證產(chǎn)品的MTBF滿足這一要求。使用時MTBF與設(shè)計時MTBF一般情況下滿足如下關(guān)系：PO1MAVT25%經(jīng)驗因子200h250h312h625h781hD=225%安全余量25用戶

52、使用要求設(shè)計目標值可靠性定量指標MTBF（）有諸多參數(shù)，它們之間關(guān)系上圖所示。T（MFHBF）門限值。根據(jù)用戶需求或使用要求而定；MAV最低可接收值，一般MAV/T=1.25，它是考核指標；1MTBF檢驗下限值，在統(tǒng)計測試方案中，當產(chǎn)品MTBF真值接近或等于1時，以高概率拒收該產(chǎn)品，一般1/MAV =1.25。0MTBF檢驗上限值，在統(tǒng)計測試方案中，當產(chǎn)品MTBF真值接近或等于1時，以高概率接收該產(chǎn)品，一般0/1 =D0；按GJB 899測試方案，=0.1，D0=D=2；pMTBF設(shè)計值，又稱規(guī)模值，是研制任務(wù)書中規(guī)定和期望達到的指標；按GJB299預(yù)計p/o=1.25。所以p/T3.9；也就

53、是說，設(shè)計目標值最小應(yīng)該在實現(xiàn)使用要求值的4倍；一般情況下設(shè)計值為實現(xiàn)使用要求值的510倍。二、可靠性模型為了定量分配、估計和評價產(chǎn)品的可靠性，建立產(chǎn)品的可靠性模型是一種直觀的、有效的方法?？煽啃阅Ｐ桶煽啃苑娇驁D和可靠性數(shù)學模型。產(chǎn)品典型的可靠性模型有串聯(lián)模型和并聯(lián)模型，還有些復(fù)雜的模型等等。例如（本例中各參數(shù)的意義、各參數(shù)與其它可靠性參數(shù)之間的關(guān)系，隨后有詳述）：（1）m個單一系統(tǒng)串聯(lián)（只要有一個單元失效，整個系統(tǒng)就失效）R1（2）m個單一系統(tǒng)并聯(lián)（只要有一個單元能工作，整個系統(tǒng)就能工作）：（3）三個混合聯(lián)結(jié)：S1S2S3（4）復(fù)雜可靠性模型的建立對于復(fù)雜結(jié)構(gòu)模型,如果是簡單的串并或并串

54、的混聯(lián)結(jié)構(gòu),其建模和數(shù)學模型的計算較簡單。對很難轉(zhuǎn)換為簡單的串并結(jié)構(gòu)模型的分析需采用其他方法,常用的有布爾真值法、概率展開分析法、貝葉斯法等；這里不作敘述。注：產(chǎn)品的可靠性框圖表示產(chǎn)品中各單元之間的功能邏輯關(guān)系，產(chǎn)品原理圖表示產(chǎn)品各單元的物理關(guān)系，兩者不能混淆如，某振蕩器由電感和電容器組成，從原理圖（圖A）上看兩者是并聯(lián)關(guān)系，但從可靠性關(guān)系上看，兩者只要其中一個發(fā)生故障，振蕩器都不能工作，因此是串聯(lián)模型（圖B）。LC圖A圖B三、可靠性分配在產(chǎn)品的設(shè)計階段，就要把要求的MTBF“設(shè)計進”產(chǎn)品里。當產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)復(fù)雜時，將可靠性指標自上而下逐級地分配到各個簡單的結(jié)構(gòu)。它是一個由整體到局部，由上到下的分

55、解過程，這個過程就叫做可靠性分配?？煽啃苑峙溆性S多方法，如等分配法、評分分配法、比例組合法、動態(tài)規(guī)劃法等。1、等分配法顧名思義，等分就是將失效率分配到各個部件時，是均分的。如一個有兩個模塊的系統(tǒng)要求MTBF為500H，則分配到每個模塊的MTBF都為1000H。2、評分分配法在產(chǎn)品的可靠性數(shù)據(jù)缺乏的情況下，可以請熟悉產(chǎn)品、有工程實際經(jīng)驗的專家，按照影響產(chǎn)品可靠性的幾種主要因素（如：復(fù)雜度、技術(shù)成熟度、重要度及環(huán)境條件）進行評分（每一種因素的分值在110之間，難度越高評分越高），然后根據(jù)評分的結(jié)果給各分系統(tǒng)或部件分配可靠性指標。例如某個系統(tǒng)（要求的MTBF為500h）由A/B/C/D四個部件組成，各部件評分如下表：部件復(fù)雜度技術(shù)成熟度重要度環(huán)境條件各部件評分各部件評分系數(shù)Ci分配給各部件的故障率分配給各部件的MTBFA896834560.4622790.000924561081.597B576816800.2247190.000449442225C56659000.1203850.000240774153.333D668514400.1926160.000385232595.833合計7476