六性分析報(bào)告

1、終端六性分析報(bào)告共 1 冊(cè)第 1 冊(cè) 共 14 頁(yè)有限公司二 O 一六年 月目 錄1 概述22 產(chǎn)品用途、特色及系統(tǒng)組成23 產(chǎn)品可靠性、維修性、測(cè)試性、保障性、安全性、電磁兼容性性能指標(biāo)24 產(chǎn)品可靠性、維修性、測(cè)試性、保障性、安全性、電磁兼容性管理工作概況. 35 可靠性分析36 維修性分析117 測(cè)試性分析128 保障性分析129 安全性分析1310 電磁兼容性1311 對(duì)產(chǎn)品可靠性、維修性、測(cè)試性、保障性、安全性、電磁兼容性設(shè)計(jì)水平的基本評(píng)價(jià)1311概述為確保產(chǎn)品質(zhì)量符合要求，根據(jù)終端 技術(shù)指標(biāo)要求及項(xiàng)目質(zhì)量保證大綱的規(guī)定，對(duì)該產(chǎn)品的可靠性、維修性、保障性、測(cè)試性、安全性、環(huán)境適應(yīng)性進(jìn)

2、行分析。產(chǎn)品用途、特色及系統(tǒng)組成產(chǎn)品用途、特色終端以為移動(dòng)平臺(tái)，規(guī)范了等技術(shù)要求，適用于各類的安裝使用，為 功能。終端設(shè)備具有抗震性強(qiáng)、安全可靠等特點(diǎn)，能滿足 對(duì) 設(shè)備的要求，具有良好地環(huán)境適應(yīng)能力，可為提供等功能。作為應(yīng)用于 領(lǐng)域的系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)備具備以下特點(diǎn)：自主性： 。全時(shí)性： 。集成性： 。系統(tǒng)組成終端包括終端、平板電腦（如圖 1）。圖 1終端組成框圖產(chǎn)品可靠性、維修性、測(cè)試性、保障性、安全性、電磁兼容性性能指標(biāo)產(chǎn)品可靠性指標(biāo)：平均故障間隔時(shí)間（MTBF）：1000h；該項(xiàng)指標(biāo)允許在試驗(yàn)測(cè)試或 試用中考核。產(chǎn)品兼容性指標(biāo)：2電磁騷擾特性應(yīng)符合 GB 9254 中 B 級(jí)的要求。產(chǎn)品可靠性

3、、維修性、測(cè)試性、保障性、安全性、電磁兼容性管理工作概況管理機(jī)構(gòu)公司六性管理在總工程師直接領(lǐng)導(dǎo)下，由生產(chǎn)技術(shù)部歸口管理，生產(chǎn)技術(shù)部設(shè)一名設(shè)備六性管理專職人員。為保證設(shè)備六性數(shù)據(jù)的收集、分析、應(yīng)用形成暢通的渠道，加強(qiáng)對(duì)六性管理的組織和協(xié)調(diào)工作，公司設(shè)立設(shè)備六性工作小組。由設(shè)備六性管理專職兼任工作小組組長(zhǎng)。設(shè)備六性工作小組成員包括：生產(chǎn)技術(shù)部專業(yè)組長(zhǎng)，設(shè)備管理部各專業(yè)組長(zhǎng)，采購(gòu)部?jī)擅?，測(cè)試組、文檔組專工各一名。管理智能實(shí)施總工程師負(fù)責(zé)審核、批準(zhǔn)上報(bào)的設(shè)備六性基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，推動(dòng)設(shè)備六性管理工作的開(kāi)展，并督促設(shè)備六性工作小組按計(jì)劃開(kāi)展工作。生產(chǎn)技術(shù)部主任負(fù)責(zé)對(duì)設(shè)備六性管理具體工作進(jìn)行指導(dǎo)和協(xié)調(diào)。簽發(fā)設(shè)備六

4、性工作小組月度例會(huì)會(huì)議紀(jì)要。接受上級(jí)主管部門的業(yè)務(wù)指導(dǎo)，監(jiān)督設(shè)備六性工作小組執(zhí)行統(tǒng)一的規(guī)程，開(kāi)展有針對(duì)性的設(shè)備六性統(tǒng)計(jì)、分析和應(yīng)用。設(shè)備六性工作小組成員職責(zé)生產(chǎn)技術(shù)部專工負(fù)責(zé)審核本專業(yè)提高設(shè)備六性的措施，對(duì)措施的實(shí)施情況進(jìn)行跟蹤檢查。圍繞設(shè)備六性管理的階段性工作任務(wù)和研究課題，組織有關(guān)人員對(duì)提高設(shè)備六性的措施進(jìn)行全面地分析、研究，努力做到徹底分析、查清故障設(shè)備的技術(shù)原因，審核或批準(zhǔn)改善設(shè)備六性的意見(jiàn)和建議。設(shè)備六性工作小組成員對(duì)設(shè)備六性情況進(jìn)行總結(jié)，分析影響設(shè)備六性的主要設(shè)備問(wèn)題，提出提高設(shè)備六性的對(duì)策。參與技術(shù)改進(jìn)和更新項(xiàng)目的可行性論證，運(yùn)用六性分析方法對(duì)項(xiàng)目的可行性、項(xiàng)目的方案進(jìn)行比較、論

5、證?？煽啃苑治鲈O(shè)計(jì)總體原則嚴(yán)格貫徹國(guó)軍標(biāo)、部標(biāo)及有關(guān)規(guī)范。嚴(yán)格按照本工程質(zhì)量保證大綱進(jìn)行各研制階段的可靠性工作。嚴(yán)把元器件質(zhì)量關(guān)，采用“合格供方”的產(chǎn)品，不經(jīng)老化篩選的器件不上機(jī)。3認(rèn)真進(jìn)行電路、結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵工藝的可靠性設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)、線路、組裝方式應(yīng)盡量簡(jiǎn)化、一體化、模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化。在設(shè)備研制的全過(guò)程，抓好每一個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的高質(zhì)量、高可靠性的研制目標(biāo)。具體設(shè)計(jì)措施包括：成熟設(shè)計(jì)、熱設(shè)計(jì)、降額設(shè)計(jì)、裕度設(shè)計(jì)、集成化設(shè)計(jì)、簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)、可使用性設(shè)計(jì)、耐環(huán)境設(shè)計(jì)、機(jī)械隔離設(shè)計(jì)等。在整機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)采取了有利的可靠性措施來(lái)保證可靠性指標(biāo)。整機(jī)的模塊化設(shè)計(jì)，充分保證了整機(jī)可維修性，提高了整機(jī)的可

6、靠性。軟件可靠性設(shè)計(jì)也充分借鑒多項(xiàng)軍工產(chǎn)品的軟件可靠性技術(shù)成果，按照軟件工程化設(shè)計(jì)準(zhǔn)則進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)，保證了整機(jī)的可靠性指標(biāo)。5.2元器件選型表 1 元器件選型表序號(hào)名稱PIN 二極管、三極管片狀電容片狀電容圓片電容電感集成電路集成電路貼片電阻貼片電阻貼片電阻射頻絕緣子電源絕緣子射頻同軸連接器可靠性預(yù)計(jì)設(shè)備所用元器件均是通用或固化產(chǎn)品，其質(zhì)量水平、工作應(yīng)力及環(huán)境條件都相對(duì)固定，其失效率因子等有關(guān)可靠性參數(shù)可參考GJB/Z299C-2006 電子設(shè)備可4靠性預(yù)計(jì)手冊(cè)，從而采用應(yīng)力分析法來(lái)預(yù)計(jì)本器件的可靠性指標(biāo)。設(shè)備所采用的元器件如上表 1 所示為例，其中任一元器件失效，都將造成整個(gè)器件失效，即器件

7、正常工作的條件是各元器件都能正常工作。因此，本器件的可靠性模型是一個(gè)串聯(lián)模型。該器件是可修復(fù)產(chǎn)品，壽命服從指數(shù)分布，根據(jù)可靠性理論，其平均故障間隔時(shí)間與失效率成反比，即MTBF= 1/ pi（1）所用元器件均是通用或固化產(chǎn)品，其質(zhì)量水平、工作應(yīng)力及環(huán)境條件都相對(duì)固定，其失效率因子等有關(guān)可靠性參數(shù)可參考GJB/Z299C-2006 電子設(shè)備可靠性預(yù)計(jì)手冊(cè)，從而采用應(yīng)力分析法來(lái)預(yù)計(jì)本器件的可靠性指標(biāo)。本系統(tǒng)終端部分安裝于 巡邏車車頂，其環(huán)境代號(hào) Ns2，工作溫度-40+70，現(xiàn)計(jì)算其可靠性指標(biāo)。5.3.1PIN 二極管的工作失效率pi本器件使用 PIN 二極管，其工作失效率模型為：p1 b EQ

8、K式中：b 基本失效率，106 / h ；E 環(huán)境系數(shù)；Q 質(zhì)量系數(shù)；K 種類系數(shù)。由表 1 查得基本失效率b =0.212106 / h ；由表 2 查得環(huán)境系數(shù)E =14；由表 3 查得質(zhì)量系數(shù)Q =0.05；由表 5.3.11-4 查得種類系數(shù)K =0.5；本器件中使用了 18 只 PIN 二極管，故其工作失效率為：p1 0.212 106 14 0.05 0.5 18 1.3356 106 / h5.3.2片狀電容器的工作失效率p 2本器件選用的片狀電容器，其工作失效率模型為：p 2 b EQCV Kchb 基本失效率，106 / h ；E 環(huán)境系數(shù)；（2）（3）5Q 質(zhì)量系數(shù)；CV

9、電容量系數(shù)；K 種類系數(shù)；ch 表面貼裝系數(shù)。由表 5.7.2-2 查得基本失效率b =0.00637106 / h ；由表 5.7.2-4 查得環(huán)境系數(shù)E 11.5 ；由表 5.7.2-5 查得質(zhì)量系數(shù)Q 1 ；由表 5.7.2-6 查得電容量系數(shù)CV =0.75；由表 5.7.2-7 查得種類系數(shù)K =0.3；由表 5.7.2-1 查得表面貼裝系數(shù)ch =1.2；本器件中共使用了片狀電容器 7 只，故其工作失效率為：p 2 0.00637 106 11.5 1 0.75 0.3 1 7 0.1154 106 / h5.3.3電感的工作失效率p3本器件選用的片狀電容器，其工作失效率模型為：p

10、3 bEQKCb 基本失效率，106 / h ；E 環(huán)境系數(shù)；Q 質(zhì)量系數(shù)；K 種類系數(shù)；C 結(jié)構(gòu)系數(shù)。由表 5.8.3-1 查得基本失效率b =0.0062106 / h ；由表 5.8.3-2 查得環(huán)境系數(shù)E =17；由表 5.8.3-3 查得質(zhì)量系數(shù)Q =1；由表 5.8.3-4 查得種類系數(shù)K =1；由表 5.8.3-5 查得結(jié)構(gòu)系數(shù)C =2；本器件中共使用了電感 7 只，故其工作失效率為：p3 0.0062 106 17 11 2 7 1.4756 106 / h5.3.4集成電路的工作失效率p 4半導(dǎo)體集成電路的工作失效率模型為： C C C p4Q 1 T V23E LQ 質(zhì)量系

11、數(shù)；6T 溫度應(yīng)力系數(shù)；V 電壓應(yīng)力系數(shù)；E 環(huán)境系數(shù)；L 成熟系數(shù)；C1 、C2 電路復(fù)雜度失效率；C3 封裝復(fù)雜度失效率。由表 5.2.2-2 查得環(huán)境系數(shù)E =14；由表 5.2.2-3 查得質(zhì)量系數(shù)Q =0.08；由表 5.2.2-4 查得成熟系數(shù)L =1；由表 5.2.2-5 查得溫度應(yīng)力系數(shù)T =1.02；由表 5.2.2-14 查得電壓應(yīng)力系數(shù)V =1；由表 5.2.2-19 查得電路復(fù)雜度失效率C1 =0.4272106 / h 、C2 =0.0406106 / h ；由表 5.2.2-19 查得封裝復(fù)雜度失效率C3 =0.1673106 / h 。本器件使用集成電路 3 只，

12、故其工作失效率為：p4 0.08 0.4272 106 1.02 1 0.0406 0.1673106 14 13 0.8031106 / h2.3.5貼片電阻的工作失效率p5貼片電阻的工作失效率模型為:p5 = b EQ R (6)式中:b 基本失效率；106 / h ；E 環(huán)境系數(shù)；Q 質(zhì)量系數(shù)；R 阻值系數(shù)。由表 5.5.3-1 查得基本失效率b =0.0031106 / h ；由表 5.5.3-3 查得環(huán)境系數(shù)E =10；由表 5.5.3-4 查得質(zhì)量系數(shù)Q =1；由表 5.5.3-5 查得阻值系數(shù)R =1；本器件使用貼片電阻 9 只，故其工作失效率為：p5 0.0031 106 10

13、 119 0.279 106 / h2.3.6射頻連接器的工作失效率p67本組件選用射頻連接器，其工作失效率模型為：p 6 bEQPKC (7)b 基本失效率，106 / h ；E 環(huán)境系數(shù)；Q 質(zhì)量系數(shù)；P 接觸件系數(shù)；K 插拔系數(shù)；C 插孔結(jié)構(gòu)系數(shù)；由表 5.11.1-1 查得基本失效率b =0.0303106 / h ；由表 5.11.1-2 查得環(huán)境系數(shù)E =10；由表 5.11.1-3 查得質(zhì)量系數(shù)Q =1；由表 5.11.1-4 查得接觸件系數(shù)P =1；由表 5.11.1-5 查得插拔系數(shù)K =1；由表 5.11.1-8 查得插孔結(jié)構(gòu)系數(shù)C =0.3；本器件使用接插件 13 只；故

14、其工作失效率為：P6 0.0303 106 10 111 0.3 13 1.1817 106 / h2.3.7印制板的工作失效率p7印制板的工作失效率模型為p7 b1N b2 EQC (8)b1 、b2 基本失效率，106 / h ，b1 取值為 0.00017106 / h ，b2 取值為 0.0011106 / h ；N 使用的金屬化孔數(shù)；E 環(huán)境系數(shù)；Q 質(zhì)量系數(shù)；C 復(fù)雜度系數(shù)由表 5.13.1-1 查得環(huán)境系數(shù)E =13由表 5.13.1-2 查得質(zhì)量系數(shù)Q =1.0 由表 5.13.1-3 查得復(fù)雜度系數(shù)C =1.0本器件使用印制板 1 塊，故其工作失效率為：p7 0.00017

15、11 0.0011 106 1311 0.03861 1062.3.8焊接點(diǎn)的工作失效率p88焊接點(diǎn)的工作失效率模型為：p8 b EQ (9)b 基本失效率，106 / h ；E 環(huán)境系數(shù)；Q 質(zhì)量系數(shù)；由表 5.13.2-1 查得基本失效率b =0.000092106 / h ；由表 5.13.2-2 查得環(huán)境系數(shù)E =10；由表 5.13.2-3 查得質(zhì)量系數(shù)Q =1.0；本組件共有約 100 個(gè)焊接點(diǎn),其工作失效率為：p8 =0.000092106 101100=0.092106 / h2.3.9開(kāi)關(guān)的總工作失效率p開(kāi)關(guān)的總失效率為：8P = Pii 1=（1.3356+0.1154+1

16、.4756+0.8031+0.279+1.1817+0.03861+0.092）106=5.321106 / h故平均故障間隔時(shí)間為：MTBF=1 / P =187934 h該開(kāi)關(guān)的 MTBF 指標(biāo)要求為大于 50000h，因此，理論分析表明開(kāi)關(guān)的平均故障間隔時(shí)間可以達(dá)到要求。5.4可靠性數(shù)據(jù)分析根據(jù)前面計(jì)算得到的各種元器件的工作失效率和 GJB299C 列出的失效率模式分布，計(jì)算整理結(jié)果如表 1 所示：從工作失效率的角度看 可能產(chǎn)生故障的主要元器件有以下幾種：PIN 二極管工作失效率占總失效率的 25.1%；繞線電感，工作失效率占總失效率的 27.73%；集成電路，工作失效率占總失效率的 1

17、5.09%；表 1 可靠性數(shù) 據(jù)分析表序名稱工作失效率失效率主要故障模式故障模式號(hào)百分比頻數(shù)比1PIN 二極管1.3356 10-625.1%開(kāi)路50%2片式電容器0.1154 10-62.17%短路74%93繞線電感1.4756 10-627.73%開(kāi)路80%4集成電路0.8031 10-615.09%無(wú)輸出23%5貼片電阻0.279 10-65.24%開(kāi)路91.9%6射頻連接器1.1817 10-622.2%插損高80%7印制板0.03861 10-60.73%孔化不良60%8焊接點(diǎn)0.092 10-61.73%虛焊60%上面 3 種元件的工作失效率之和占總失效率的 67.92%，在元器件

18、選擇和裝配時(shí)應(yīng)特別加以注意。5.5故障模式影響故障模式影響是分析元器件主要故障對(duì)器件產(chǎn)生的后果，并將其進(jìn)行嚴(yán)酷度分類。嚴(yán)酷度類別是元器件故障造成的最壞潛在后果的表示。根據(jù)嚴(yán)酷度的一般分類原則，可把本器件的嚴(yán)酷度分為三類。類（致命的）這種故障會(huì)引起重在經(jīng)濟(jì)損失或?qū)е氯蝿?wù)失敗。類（臨界的） 這種故障會(huì)引起一定的經(jīng)濟(jì)損失或?qū)е氯蝿?wù)降級(jí)。類（輕度的） 這種故障不會(huì)引起明顯的經(jīng)濟(jì)損失或系統(tǒng)任務(wù)的完成，但會(huì)導(dǎo)致非計(jì)劃性維護(hù)和修理。本組件的故障模式影響分析如表 2 所示。表 2 故障模式及影響分析表序故障模補(bǔ)償措嚴(yán)酷名稱故障原因故障影響度類號(hào)式施別PIN 二極金絲未鍵 影響器件性能，嚴(yán)1開(kāi)路補(bǔ)焊類管合重時(shí)功

19、能喪失片式電容粘接不牢重新粘2短路影響器件性能類器或過(guò)量接3繞線電感 開(kāi)路虛焊不能提供直流偏補(bǔ)焊類置4集成電路 無(wú)輸出靜電擊穿驅(qū)動(dòng)器失效更換器類件5貼片電阻 開(kāi)路粘接不牢功能受到影響重新粘 類10接射頻連接器 件 老更換器6插損高性能變差類器化、磨損件孔化不性能變差或功能7印制板虛焊補(bǔ)焊良受影響更換器8焊接點(diǎn)虛焊電壓擊穿可靠性變差件由上表可知，從故障影響嚴(yán)酷度的角度看，屬于類嚴(yán)酷度的有 3 種元器件：PIN 二極管、電感和集成電路。屬于類嚴(yán)酷度的有 2 種元器件：片式電容，射頻連接器。其余的屬于類。5.6結(jié)論和建議由上面的分析,可以得出以下結(jié)論:本組件的平均故障間隔時(shí)間可以達(dá)到指標(biāo)大于 1,0

20、00 小時(shí)的要求。影響本組件工作可靠性的首要器件是繞線電感，其次是 PIN 二極管和集成電路。目前選用的電感都是自制繞線電感，其焊接的質(zhì)量對(duì)組件的可靠性影響最大，因此要重視焊接過(guò)程和焊接人員的培訓(xùn)。從故障模式的分布來(lái)看，元器件的開(kāi)路故障概率極大，因而在設(shè)計(jì)方案確定后，應(yīng)十分重視安裝調(diào)試工藝，以消除產(chǎn)品潛在故障。因?yàn)殡娮赢a(chǎn)品的故障率曲線是典型的浴盆曲線，因而在產(chǎn)品的研制生產(chǎn)階段，對(duì)部件和組件都必須進(jìn)行可靠性應(yīng)力篩選試驗(yàn)，用以發(fā)現(xiàn)并消除產(chǎn)品的早期故障，使產(chǎn)品的故障迅速下降到較低的偶然故障階段，從而保證產(chǎn)品的可靠性。6維修性分析終端設(shè)備的維修性設(shè)計(jì)主要從以下三方面開(kāi)展。 a) 縮短故障定位時(shí)間采用故

21、障自動(dòng)檢測(cè)的方式，即信號(hào)處理板上加狀態(tài)指示燈方式，很快將問(wèn)題定位到每個(gè)部件。b)縮短故障排除時(shí)間在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，整部件、關(guān)鍵器件便于拆裝，最大限度縮短更換器件的時(shí)間。各部件采用模塊化設(shè)計(jì)，接口明確簡(jiǎn)單，現(xiàn)場(chǎng)可在較短時(shí)間內(nèi)完成拆卸更換。11c)縮短恢復(fù)驗(yàn)證時(shí)間；關(guān)鍵指標(biāo)測(cè)試有測(cè)試點(diǎn)，狀態(tài)有顯示，可調(diào)部位調(diào)整方便，以縮短恢復(fù)驗(yàn)證時(shí)間。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，嚴(yán)格貫徹國(guó)軍標(biāo)、部標(biāo)及有關(guān)規(guī)范；設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)、線路、組裝方式盡量簡(jiǎn)化、一體化、積木化、插件化，并努力提高部件的模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化程度。7測(cè)試性分析產(chǎn)品設(shè)計(jì)故障測(cè)試方便有效，能快速有效定位到每個(gè)整部件。整機(jī)具有各個(gè)整部件主要工作狀態(tài)指示，工作狀態(tài)可通過(guò)指示

22、燈或數(shù)據(jù)串口進(jìn)行故障檢測(cè)。整機(jī)有數(shù)據(jù)接口，根據(jù)軟件中設(shè)計(jì)的測(cè)試協(xié)議，可通過(guò)數(shù)據(jù)接口上報(bào)具體測(cè)試結(jié)果。產(chǎn)品對(duì)外接口為有射頻輸入端口及電源供電借口。借助矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀、數(shù)字萬(wàn)用表等儀表可方便完成測(cè)試和故障檢測(cè)、定位故障部位。確定故障后，直接將故障件替代更換，返廠維修。信號(hào)處理板上有狀態(tài)指示燈，可以對(duì)射頻部分、信號(hào)處理部分狀態(tài)進(jìn)行指示。信號(hào)處理板可以對(duì)射頻部分進(jìn)行有效監(jiān)控，通過(guò)算法中的幅相標(biāo)校網(wǎng)絡(luò)可以對(duì)射頻的幅相性能進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并作出修正。當(dāng)射頻通道的幅相誤差太大，通過(guò)修正也無(wú)法保證抗干擾性能時(shí)，通過(guò)指示燈或輸出串口報(bào)警。信號(hào)處理板上的指示燈對(duì)信號(hào)處理板本身和抗干擾算法進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)試監(jiān)控。通過(guò)頻譜儀測(cè)射頻口輸出可以判斷 DAC 和射頻上變部分是否工作正常。保障性分析依據(jù)總體研制要求，編寫了使用維護(hù)說(shuō)明書(shū)，根據(jù)項(xiàng)目需要可對(duì)使用人員進(jìn)行初次培訓(xùn)，根據(jù)服務(wù)合同及使用部門需求將提供不間斷的培訓(xùn)和服務(wù)。無(wú)需外場(chǎng)額外的調(diào)整，提供的使用說(shuō)