可靠性與可靠性試驗技術(shù)課件

可靠性與可靠性試驗技術(shù)概述廣電計量可靠性實習(xí)班王紫堯2016.8.19可靠性與可靠性試驗技術(shù)概述廣電計量可靠性實習(xí)班contents可靠性基礎(chǔ)1可靠性試驗技術(shù)概述2contents可靠性基礎(chǔ)1可靠性試驗技術(shù)概述22一、可靠性基礎(chǔ)一、可靠性基礎(chǔ)3可靠性的定義： GB-3187《可靠性名詞術(shù)語及定義可靠性名詞術(shù)語及定義》:可靠性指產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。用數(shù)學(xué)方法表示，這種能力是一種概率，而不是所期望的一個絕對值?？煽啃缘亩x：用數(shù)學(xué)方法表示，這種能力是一種概率，而不是所期4如何衡量產(chǎn)品的可靠性？

如何衡量產(chǎn)品的可靠性？

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13浴盆曲線：

大多數(shù)產(chǎn)品的故障率隨時間的變化曲線形似“浴盆”，稱為浴盆曲線。浴盆曲線：14

由于產(chǎn)品的故障機(jī)理不同，產(chǎn)品的故障率隨時間的變化大致可以分為三個階段：（1）早期故障階段（2）偶然故障階段（3）耗損故障階段 由于產(chǎn)品的故障機(jī)理不同，產(chǎn)品的故障率隨時間的變化大致可以分15早期故障階段：

在產(chǎn)品投入使用的初期，產(chǎn)品的故障率較高，且存在迅速下降的特征。

故障原因：產(chǎn)品在設(shè)計和制造中的缺陷，如設(shè)計不當(dāng)、材料缺陷、加工缺陷、安裝調(diào)整不當(dāng)?shù)?，在各種應(yīng)力激發(fā)下，很容易暴露出來。

措施：加強(qiáng)質(zhì)量管理及采用老化篩選來提前暴露和消滅早期故障。早期故障階段：16偶然故障階段：

在產(chǎn)品投入使用一段時間后，早期故障被剔除，產(chǎn)品的故障率降到一個較低的水平，且基本處于平穩(wěn)狀態(tài)，可近似認(rèn)為故障率為常數(shù)。

故障原因：偶然因素。

措施：余度設(shè)計、裕度設(shè)計等。

偶然故障階段是產(chǎn)品的主要工作期間。偶然故障階段：17耗損故障階段：

在產(chǎn)品投入使用相當(dāng)長時間后，進(jìn)入產(chǎn)品的耗損故障期，其特點(diǎn)是產(chǎn)品的故障率迅速上升，很快出現(xiàn)大批量的故障或報廢。

故障原因：老化、疲勞、磨損、腐蝕等耗損性因素。

措施：定時維修、更換等預(yù)防性維修措施，可降低產(chǎn)品的故障率。耗損故障階段：18

19二、可靠性試驗概述二、可靠性試驗概述20可靠性試驗的定義：

可靠性試驗是為了了解、評價、分析和提高產(chǎn)品的可靠性而進(jìn)行的各種試驗的總稱。 GJB450A中規(guī)定了六種可靠性試驗：環(huán)境應(yīng)力篩選（401）可靠性研制試驗（402）可靠性增長試驗（403）可靠性鑒定試驗（404）可靠性驗收試驗（405）壽命試驗（407）可靠性試驗的定義：21可靠性試驗的目的：（1）發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品在設(shè)計、元器件、零部件、原材料和工藝方面的各種缺陷;——發(fā)現(xiàn)缺陷（2）為改善產(chǎn)品的戰(zhàn)備完好性、提高任務(wù)成功性、減少維修費(fèi)用及保障費(fèi)用提供信息；——提供信息（3）確認(rèn)是否符合可靠性定量要求。——驗證指標(biāo)可靠性試驗的目的：22可靠性與可靠性試驗技術(shù)課件23可靠性試驗與環(huán)境試驗的比較環(huán)境試驗：將產(chǎn)品暴露在自然的或人工的環(huán)境條件下經(jīng)受其作用，以評價產(chǎn)品在實際使用、運(yùn)輸和貯存環(huán)境條件下的性能，并分析研究環(huán)境因素的影響程度及其作用機(jī)理。關(guān)心的是產(chǎn)品的耐環(huán)境能力而不是產(chǎn)品在某種環(huán)境條件環(huán)境效應(yīng)與失效機(jī)理下不失效的概率。環(huán)境效應(yīng)與失效機(jī)理可靠性試驗與環(huán)境試驗的比較環(huán)境試驗：將產(chǎn)品暴露在自然的或人工24可靠性與可靠性試驗技術(shù)課件25可靠性試驗與環(huán)境試驗的比較環(huán)境試驗的目的：（1）考核產(chǎn)品的環(huán)境適應(yīng)性（2）為改善產(chǎn)品環(huán)境適應(yīng)性提供依據(jù)可靠性試驗的目的：（1）發(fā)現(xiàn)缺陷（2）提供信息（3）驗證指標(biāo)可靠性試驗與環(huán)境試驗的比較環(huán)境試驗的目的：可靠性試驗的目的：26可靠性試驗與環(huán)境試驗的比較主要區(qū)別：環(huán)境試驗是考核產(chǎn)品對環(huán)境的適應(yīng)性，考核產(chǎn)品設(shè)計水平及制造過程中的工藝水平是否滿足設(shè)計和工藝技術(shù)規(guī)范中所規(guī)定的環(huán)境條件?？煽啃栽囼炾P(guān)注的是產(chǎn)品與可靠性相關(guān)的指標(biāo)參數(shù)可靠性試驗與環(huán)境試驗的比較主要區(qū)別：27可靠性試驗與環(huán)境試驗的比較可靠性試驗與環(huán)境試驗的比較28可靠性試驗的分類可靠性試驗的分類29可靠性試驗的分類可靠性試驗的分類30可靠性試驗的分類可靠性試驗的分類31

可靠性是設(shè)計出來的、制造出來的，也是試驗出來的。 可靠性是設(shè)計出來的、制造出來的，也是試驗出來的。32可靠性試驗的意義可靠性試驗的意義33

在產(chǎn)品的研制階段，為保證產(chǎn)品具有一定的可靠性水平或提高產(chǎn)品的可靠性，要通過試驗暴露產(chǎn)品的缺陷，進(jìn)而對故障進(jìn)行分析，采取有效措施，使產(chǎn)品可靠性得到保證或改善，如可靠性研制試驗、可靠性增長試驗以及各種性能試驗、環(huán)境試驗等。

在產(chǎn)品的生產(chǎn)階段，為保證產(chǎn)品達(dá)到要求的可靠性水平，要進(jìn)行各種質(zhì)量控制工作，其中就包括環(huán)境應(yīng)力篩選。

在產(chǎn)品的設(shè)計定型之前，要進(jìn)行鑒定試驗，驗證產(chǎn)品的可靠性是否達(dá)到要求的可靠性指標(biāo)，然后才能轉(zhuǎn)入批生產(chǎn)；批生產(chǎn)產(chǎn)品在交付使用前還要通過驗收試驗來對產(chǎn)品的可靠性進(jìn)行驗收。

在產(chǎn)品的使用維護(hù)階段，要進(jìn)行現(xiàn)場的使用試驗等。 在產(chǎn)品的研制階段，為保證產(chǎn)品具有一定的可靠性水平或提高產(chǎn)品34可靠性試驗的應(yīng)用階段研制階段研制初期——失效率試驗——元器件篩選（老練）試驗?zāi)康模禾蕹|(zhì)量低劣、易于早期失效的元器件——板級或部件級篩選可靠性試驗的應(yīng)用階段研制階段35可靠性試驗的應(yīng)用階段研制中期——整機(jī)環(huán)境應(yīng)力篩選（ESS）

剔除由于不良零件、元器件、工藝缺陷和其它原因造成的早期故障，如電子設(shè)備的虛焊、松脫、短路、開路等——可靠性增長摸底試驗

以較少的費(fèi)用，尋找故障，并采取有效的改進(jìn)措施，保證產(chǎn)品具有一定的可靠性水平和安全性。研制后期——可靠性增長試驗（RGT）

通過試驗，激發(fā)產(chǎn)品的缺陷，進(jìn)行分析，采取有效的糾正措施，時產(chǎn)品的可靠性得到增長?？煽啃栽囼灥膽?yīng)用階段研制中期36可靠性試驗的應(yīng)用階段生產(chǎn)階段生產(chǎn)階段初期（設(shè)計定型階段）——可靠性鑒定試驗

驗證產(chǎn)品是否達(dá)到了規(guī)定的可靠性要求，是向使用方提供的一種合格證明。批生產(chǎn)階段

——可靠性驗收試驗

驗證產(chǎn)品可靠性不隨生產(chǎn)期間工藝、工裝、工作流程等的變化而降低?？煽啃栽囼灥膽?yīng)用階段生產(chǎn)階段37可靠性試驗的應(yīng)用階段使用維護(hù)階段——現(xiàn)場使用試驗（外場試驗）

了解產(chǎn)品現(xiàn)場使用的可靠性。可靠性試驗的應(yīng)用階段使用維護(hù)階段38ThankYou!ThankYou!可靠性與可靠性試驗技術(shù)概述廣電計量可靠性實習(xí)班王紫堯2016.8.19可靠性與可靠性試驗技術(shù)概述廣電計量可靠性實習(xí)班contents可靠性基礎(chǔ)1可靠性試驗技術(shù)概述2contents可靠性基礎(chǔ)1可靠性試驗技術(shù)概述241一、可靠性基礎(chǔ)一、可靠性基礎(chǔ)42可靠性的定義： GB-3187《可靠性名詞術(shù)語及定義可靠性名詞術(shù)語及定義》:可靠性指產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。用數(shù)學(xué)方法表示，這種能力是一種概率，而不是所期望的一個絕對值?？煽啃缘亩x：用數(shù)學(xué)方法表示，這種能力是一種概率，而不是所期43如何衡量產(chǎn)品的可靠性？

如何衡量產(chǎn)品的可靠性？

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52浴盆曲線：

大多數(shù)產(chǎn)品的故障率隨時間的變化曲線形似“浴盆”，稱為浴盆曲線。浴盆曲線：53

由于產(chǎn)品的故障機(jī)理不同，產(chǎn)品的故障率隨時間的變化大致可以分為三個階段：（1）早期故障階段（2）偶然故障階段（3）耗損故障階段 由于產(chǎn)品的故障機(jī)理不同，產(chǎn)品的故障率隨時間的變化大致可以分54早期故障階段：

在產(chǎn)品投入使用的初期，產(chǎn)品的故障率較高，且存在迅速下降的特征。

故障原因：產(chǎn)品在設(shè)計和制造中的缺陷，如設(shè)計不當(dāng)、材料缺陷、加工缺陷、安裝調(diào)整不當(dāng)?shù)?，在各種應(yīng)力激發(fā)下，很容易暴露出來。

措施：加強(qiáng)質(zhì)量管理及采用老化篩選來提前暴露和消滅早期故障。早期故障階段：55偶然故障階段：

在產(chǎn)品投入使用一段時間后，早期故障被剔除，產(chǎn)品的故障率降到一個較低的水平，且基本處于平穩(wěn)狀態(tài)，可近似認(rèn)為故障率為常數(shù)。

故障原因：偶然因素。

措施：余度設(shè)計、裕度設(shè)計等。

偶然故障階段是產(chǎn)品的主要工作期間。偶然故障階段：56耗損故障階段：

在產(chǎn)品投入使用相當(dāng)長時間后，進(jìn)入產(chǎn)品的耗損故障期，其特點(diǎn)是產(chǎn)品的故障率迅速上升，很快出現(xiàn)大批量的故障或報廢。

故障原因：老化、疲勞、磨損、腐蝕等耗損性因素。

措施：定時維修、更換等預(yù)防性維修措施，可降低產(chǎn)品的故障率。耗損故障階段：57

58二、可靠性試驗概述二、可靠性試驗概述59可靠性試驗的定義：

可靠性試驗是為了了解、評價、分析和提高產(chǎn)品的可靠性而進(jìn)行的各種試驗的總稱。 GJB450A中規(guī)定了六種可靠性試驗：環(huán)境應(yīng)力篩選（401）可靠性研制試驗（402）可靠性增長試驗（403）可靠性鑒定試驗（404）可靠性驗收試驗（405）壽命試驗（407）可靠性試驗的定義：60可靠性試驗的目的：（1）發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品在設(shè)計、元器件、零部件、原材料和工藝方面的各種缺陷;——發(fā)現(xiàn)缺陷（2）為改善產(chǎn)品的戰(zhàn)備完好性、提高任務(wù)成功性、減少維修費(fèi)用及保障費(fèi)用提供信息；——提供信息（3）確認(rèn)是否符合可靠性定量要求。——驗證指標(biāo)可靠性試驗的目的：61可靠性與可靠性試驗技術(shù)課件62可靠性試驗與環(huán)境試驗的比較環(huán)境試驗：將產(chǎn)品暴露在自然的或人工的環(huán)境條件下經(jīng)受其作用，以評價產(chǎn)品在實際使用、運(yùn)輸和貯存環(huán)境條件下的性能，并分析研究環(huán)境因素的影響程度及其作用機(jī)理。關(guān)心的是產(chǎn)品的耐環(huán)境能力而不是產(chǎn)品在某種環(huán)境條件環(huán)境效應(yīng)與失效機(jī)理下不失效的概率。環(huán)境效應(yīng)與失效機(jī)理可靠性試驗與環(huán)境試驗的比較環(huán)境試驗：將產(chǎn)品暴露在自然的或人工63可靠性與可靠性試驗技術(shù)課件64可靠性試驗與環(huán)境試驗的比較環(huán)境試驗的目的：（1）考核產(chǎn)品的環(huán)境適應(yīng)性（2）為改善產(chǎn)品環(huán)境適應(yīng)性提供依據(jù)可靠性試驗的目的：（1）發(fā)現(xiàn)缺陷（2）提供信息（3）驗證指標(biāo)可靠性試驗與環(huán)境試驗的比較環(huán)境試驗的目的：可靠性試驗的目的：65可靠性試驗與環(huán)境試驗的比較主要區(qū)別：環(huán)境試驗是考核產(chǎn)品對環(huán)境的適應(yīng)性，考核產(chǎn)品設(shè)計水平及制造過程中的工藝水平是否滿足設(shè)計和工藝技術(shù)規(guī)范中所規(guī)定的環(huán)境條件?？煽啃栽囼炾P(guān)注的是產(chǎn)品與可靠性相關(guān)的指標(biāo)參數(shù)可靠性試驗與環(huán)境試驗的比較主要區(qū)別：66可靠性試驗與環(huán)境試驗的比較可靠性試驗與環(huán)境試驗的比較67可靠性試驗的分類可靠性試驗的分類68可靠性試驗的分類可靠性試驗的分類69可靠性試驗的分類可靠性試驗的分類70

可靠性是設(shè)計出來的、制造出來的，也是試驗出來的。 可靠性是設(shè)計出來的、制造出來的，也是試驗出來的。71可靠性試驗的意義可靠性試驗的意義72

在產(chǎn)品的研制階段，為保證產(chǎn)品具有一定的可靠性水平或提高產(chǎn)品的可靠性，要通過試驗暴露產(chǎn)品的缺陷，進(jìn)而對故障進(jìn)行分析，采取有效措施，使產(chǎn)品可靠性得到保證或改善，如可靠性研制試驗、可靠性增長試驗以及各種性能試驗、環(huán)境試驗等。

在產(chǎn)品的生產(chǎn)階段，為保證產(chǎn)品達(dá)到要求的可靠性水平，要進(jìn)行各種質(zhì)量控制工作，其中就包括環(huán)境應(yīng)力篩選。

在產(chǎn)品的設(shè)計定型之前，要進(jìn)行鑒定試驗，驗證產(chǎn)品的可靠性是否達(dá)到要求的可靠性指標(biāo)，然后才能轉(zhuǎn)入批生產(chǎn)；批生產(chǎn)產(chǎn)品在交付使用前還要通過驗收試驗來對產(chǎn)品的可靠性進(jìn)行驗收。

在產(chǎn)品的使用維護(hù)階段，要進(jìn)行現(xiàn)場的使用試驗等。 在產(chǎn)品的研制階段，為保證產(chǎn)品具有一定的可靠性水平或提高產(chǎn)品73可靠性試驗的應(yīng)用階段研制階段研制初期——失效率試驗——元器件篩選（老練）試驗?zāi)康模禾蕹|(zhì)量低劣、易于早期失效的元器件——板級或部件級篩選可靠性試驗的應(yīng)用階段研制階段74可靠性試驗的應(yīng)用階段研制中期——整機(jī)環(huán)境應(yīng)力篩選（ESS）

剔除由于不良零件、元器件、工藝缺陷和其它原因造成的早期故障，如電子設(shè)備的虛焊、松脫、短路、開路等——可靠性增長摸底試驗

以較少的費(fèi)用，尋找故障，并采取有效的改進(jìn)措施，保證產(chǎn)品具有一定的可靠性水平和安全性。研制后期——可靠性增長試驗（RGT）

通過試驗，激發(fā)產(chǎn)品的缺陷，進(jìn)行分