可靠性預(yù)計和分配的作用原理及預(yù)期效益

1、可靠性預(yù)計和分配的作用原理及預(yù)期效益為促進(jìn)電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，從根本上提高我國電子產(chǎn)品的整體可靠性水平，增強(qiáng)國際競爭力，務(wù)必開展與國防建設(shè)、國計民生密切相關(guān)的電子產(chǎn)品在方案論證、設(shè)計階段的可靠性預(yù)計與分配工作。其作用原理及預(yù)期效果體現(xiàn)在以下幾個方面：一、可靠性預(yù)計、分配是產(chǎn)品可靠性指標(biāo)得以實現(xiàn)的基本保證    開展可靠性預(yù)計和分配工作，是確保設(shè)計、生產(chǎn)具備規(guī)定可靠性指標(biāo)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(biāo)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?！?/p>

2、而帶來浪費(fèi)。可靠性預(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(biāo)。只有各層次的可靠性分別達(dá)到分配的要求，才能保證產(chǎn)品可靠性指標(biāo)得以實現(xiàn)。對未達(dá)到分配指標(biāo)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，并依此改進(jìn)設(shè)計直到滿足指標(biāo)要求為止。二、可靠性預(yù)計是提高電子信息產(chǎn)品行業(yè)質(zhì)量與可靠性水平，增強(qiáng)國際競爭力的需要    顯然，借助可靠性預(yù)計技術(shù)標(biāo)明產(chǎn)品可靠性指標(biāo)，將有利于創(chuàng)立名牌和增強(qiáng)國際競爭力。不言而喻，用戶不光需要物美價廉的產(chǎn)品，而且更要求產(chǎn)品安全可靠、經(jīng)久耐用。因此，產(chǎn)品標(biāo)明可靠性指標(biāo)則好讓用戶選

3、購放心、使用安心。八十年代以來，我國在電視機(jī)行業(yè)規(guī)定了創(chuàng)優(yōu)的可靠性指標(biāo)，它對促進(jìn)電視機(jī)質(zhì)量的提高和開拓市場方面成效卓著。然而，對于貴重而復(fù)雜的設(shè)備或有很高可靠性指標(biāo)要求的產(chǎn)品，由于技術(shù)、費(fèi)用成本及時間方面的限制，則不可能像電視機(jī)那樣可通過統(tǒng)計試驗來驗證其可靠性指標(biāo)。對此，必須盡早借助可靠性預(yù)計和分配技術(shù)，在產(chǎn)品設(shè)計階段“設(shè)計進(jìn)”規(guī)定的可靠性指標(biāo)。即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(biāo)，而不是靠產(chǎn)品既成之后的抽樣統(tǒng)計試驗結(jié)果。    出于市場競爭的需要，先進(jìn)國家產(chǎn)品多標(biāo)有可靠性指標(biāo)，如美國的通信類設(shè)備都標(biāo)明其可靠性指標(biāo)，但此指標(biāo)絕大多數(shù)不是試驗

4、結(jié)果，而是可靠性預(yù)計結(jié)果或現(xiàn)場統(tǒng)計結(jié)果。而更新?lián)Q代快的產(chǎn)品又不能指望現(xiàn)場統(tǒng)計結(jié)果。為此，美國貝爾公司還專門積累經(jīng)驗數(shù)據(jù)，研究了比MILHDBK217系列手冊更切合本公司實際的可靠性預(yù)計方法和數(shù)據(jù)。不言而喻，我國軍用產(chǎn)品需具備一定的可靠性指標(biāo)。如今，民用產(chǎn)品借助可靠性預(yù)計和分配技術(shù)標(biāo)明可靠性指標(biāo)，將隨著加入WTO的進(jìn)程而迫在眉睫。此如，國產(chǎn)IP電話不比洋貨差，然而我國自己的IP電話市場卻只準(zhǔn)洋貨進(jìn)入，更談不上走向世界。如果國內(nèi)產(chǎn)品能借助可靠性預(yù)計和分配技術(shù)，在性能、可靠性定量分析的基礎(chǔ)上標(biāo)明IP電話的可靠性指標(biāo)，勢必會讓世人刮目相看。正如無錫梅思安安全設(shè)備有限公司的500型氣體檢測儀，平均故障間

5、隔時間(MTBF)的預(yù)計值達(dá)39.6年(后經(jīng)現(xiàn)場證實其MTBF達(dá)到40年以上)，標(biāo)明此可靠性指標(biāo)對安全設(shè)備、儀器的預(yù)防性維修、安全使用及其市場效益都尤為重要，會起到“畫龍點睛”的效果。三、可靠性預(yù)計是國際軍事大國提高武器裝備可靠性的成功經(jīng)驗    80年代以來，美國在發(fā)展策略上把可靠性、維修性作為提高武器裝備戰(zhàn)斗力的重要手段，將可靠性置于武器裝備性能、費(fèi)用和進(jìn)度同等重要的地位。為此，美國國防部于1980年首次頒發(fā)了可靠性及維修性指令5000.40可靠性及維修性。1985年，美國空軍推行“可靠性及維修性2000年行動計劃(R&M2000)，明確提出了“可靠性

6、增倍、維修時間減半”的要求。他們依靠政策和指令來促進(jìn)空軍領(lǐng)導(dǎo)機(jī)關(guān)對可靠性工作的重視，加速觀念轉(zhuǎn)變，使可靠性工作在空軍部門形成制度化，以最終實現(xiàn)提高武器裝備作戰(zhàn)能力、改善生存性、減少空軍部隊部署的運(yùn)輸量、降低維修保障人力需求和使用保障費(fèi)用等5項目標(biāo)。經(jīng)過6年的努力，在1991年海灣戰(zhàn)爭中，R&M2000行動計劃見到了成效，F(xiàn)-16C/D及F-15E戰(zhàn)斗機(jī)的戰(zhàn)備完好性都超過了95%，平均每架飛機(jī)每天能起飛執(zhí)行7次任務(wù)。    美國R&M2000計劃之所以能取得如此顯著的效果，除了它采取一系列管理上和技術(shù)上的措施外，還與它科學(xué)而明確地提出可靠性指標(biāo)及其相

7、應(yīng)的可靠性預(yù)計和分配工作密切有關(guān)?？煽啃灾笜?biāo)在很大程度上帶動了武器裝備可靠性工程的實施，武器裝備都必須開展可靠性預(yù)計、分配及設(shè)計評審等工作。經(jīng)審核的可靠性預(yù)計報告是裝備鑒定、交付使用時必須提交的技術(shù)資料，如我國從某國引進(jìn)的軍用雷達(dá)等設(shè)備就有完整的可靠性預(yù)計報告。四、國內(nèi)可靠性預(yù)計工作中存在的問題不容忽視    目前，國內(nèi)裝備研制合同雖然一般有可靠性指標(biāo)，但往往沒有經(jīng)過科學(xué)論證的規(guī)定值與最低可接收值之分，及沒有基本可靠性與任務(wù)可靠性之分。    許多單位在研制過程沒有認(rèn)真應(yīng)用可靠性預(yù)計和分配技術(shù)，以致設(shè)計方案存在許多盲點而造成“先天不足

8、”。單位領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)人員還存在“先解決有無，好壞以后再說”的落后思想，以致許多軍用產(chǎn)品可靠性差，維修性則更差。例如，南海某炮艇上的電子裝備故障頻繁，排除故障要研制單位來十幾二十人、折騰了十幾天仍然不能消除隱患。如此的武器裝備還有什么戰(zhàn)斗力可言。若沒有實實在在的可靠性預(yù)計和分配工作，其設(shè)計至少存在如下盲點：    (a)產(chǎn)品各組成部分各行其是，設(shè)計目標(biāo)不明，不能合理計劃所需的人力、時間和其它資源；    (b)不知道設(shè)計方案是否滿足應(yīng)有的要求；    (c)不能確定高失效率部分及其應(yīng)采取措施的力度； 

9、;   (d)不明元器件該采用什么樣的質(zhì)量等級，也不能對外協(xié)部件的質(zhì)量指標(biāo)提出恰如其份的要求；    (e)不明如何進(jìn)行恰如其份的降額設(shè)計，以及哪里存在過應(yīng)力隱患等?？梢?，提高武器裝備的可靠性是一緊迫而艱巨的任務(wù)。我們建議按“需求牽引”在論證階段科學(xué)論證產(chǎn)品的可靠性指標(biāo)，以深入開展可靠性預(yù)計和分配工作來推動產(chǎn)品可靠性設(shè)計，確保設(shè)計、生產(chǎn)規(guī)定可靠性指標(biāo)的產(chǎn)品。五 可靠性預(yù)計工作可產(chǎn)生顯著效益    開展可靠性預(yù)計、分配工作之所以是提高產(chǎn)品固有可靠性的重要措施，正是因為它為產(chǎn)品開展可靠性設(shè)計提供了一個進(jìn)行定量分析的卓有

10、成效的手段，是因為它能定量地預(yù)測高失效率單元、發(fā)現(xiàn)電、熱應(yīng)力設(shè)計上的潛在問題，為改進(jìn)設(shè)計指明方向，并為優(yōu)選設(shè)計方案提供依據(jù)。從而，使產(chǎn)品在研制伊始就有一個高的起點而獲得“優(yōu)生”。例如某機(jī)載導(dǎo)航設(shè)備，初次可靠性預(yù)計MTBF值與指標(biāo)要求相差甚遠(yuǎn)；通過對預(yù)計過程進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)部分金屬膜電阻過溫度應(yīng)力使用，部分晶體管結(jié)溫高于降額準(zhǔn)則的要求，部分鉭電容的回路串聯(lián)阻值偏小及采用電位器過多等故障隱患，經(jīng)改進(jìn)設(shè)計，證實其MTBF達(dá)到了指標(biāo)要求。又例如，中船總公司725所青島分部應(yīng)用GJBZ299A電子設(shè)備可靠性預(yù)計手冊，對艦艇船體的外加電流防護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行了可靠性預(yù)計和設(shè)計上的改進(jìn)，使該系統(tǒng)的平均故障間隔時間從3

11、000小時提高到近10000小時，每年節(jié)約船體維修費(fèi)約達(dá)500萬元。    開展可靠性預(yù)計和分配工作之所以能縮短研制周期并降低壽命周期費(fèi)用，是因為此時研制進(jìn)程有定量分析結(jié)果作為依據(jù)，按分配和預(yù)計結(jié)果有條不紊地進(jìn)行可靠性設(shè)計，避免了因缺乏為實現(xiàn)可靠性、維修性指標(biāo)而必須采取的技術(shù)措施，或因所采取的措施帶有很大的盲目性，而造成經(jīng)濟(jì)上和時間進(jìn)度上的重大損失。當(dāng)然，可靠性高的產(chǎn)品其壽命周期費(fèi)用較少更是不言自明的。例如，中船總公司722所曾對海軍瞬間報文處理系統(tǒng)進(jìn)行可靠性預(yù)計與可靠性設(shè)計，比起原來沒應(yīng)用可靠性預(yù)計和分配技術(shù)的設(shè)計，縮短研制周期約13，節(jié)約研制經(jīng)費(fèi)投入近一半。&

12、#160;   我國已制定了電子工業(yè)19972010年產(chǎn)品質(zhì)量振興規(guī)劃，為實現(xiàn)規(guī)劃中規(guī)定的質(zhì)量目標(biāo)，實施產(chǎn)品可靠性設(shè)計與增長是其關(guān)鍵之一。所謂可靠性設(shè)計，簡而言之就是為達(dá)到產(chǎn)品的可靠性指標(biāo)而進(jìn)行的設(shè)計，而可靠性預(yù)計和分配技術(shù)則是決策設(shè)計、改進(jìn)設(shè)計，確保產(chǎn)品滿足可靠性指標(biāo)的不可缺少的可靠性定量分析手段。而且，經(jīng)過“可靠性預(yù)計改進(jìn)設(shè)計”循環(huán)的產(chǎn)品預(yù)計可靠性水平，正是產(chǎn)品可靠性增長的目標(biāo)值。此外，還能預(yù)計不同增長階段的可靠性參數(shù)，它為制定及監(jiān)控產(chǎn)品可靠性增長計劃提供了科學(xué)的依據(jù)。    復(fù)雜而昂貴的武器裝備，研制數(shù)量少，很難能像電視機(jī)那樣可通過抽樣統(tǒng)計試驗獲得其可靠性指標(biāo)。而且，