可靠性工程技術(shù)課件

08八月2023可靠性工程技術(shù)220頁(yè)26七月2023可靠性工程技術(shù)220頁(yè)1前言

可靠性是產(chǎn)品重要的質(zhì)量特性。提高產(chǎn)品的可靠性，是提高產(chǎn)品完好性和工作成功性、減少維修和壽命周期費(fèi)用的重要途徑。在產(chǎn)品研制過(guò)程中深入開展可靠性工程，對(duì)提高產(chǎn)品可靠性具有十分重要的意義。

可靠性工程是指為了達(dá)到產(chǎn)品的可靠性要求所進(jìn)行的一系列技術(shù)與管理活動(dòng)，貫穿了產(chǎn)品的論證、方案、工程研制、生產(chǎn)和使用等壽命周期過(guò)程。2培訓(xùn)教程前言2培訓(xùn)教程

發(fā)展簡(jiǎn)述

國(guó)外可靠性發(fā)展概述

國(guó)內(nèi)可靠性發(fā)展概述3培訓(xùn)教程發(fā)展簡(jiǎn)述3培訓(xùn)教程可靠性發(fā)展與產(chǎn)品質(zhì)量的特性關(guān)系產(chǎn)品質(zhì)量的固有特性包含了產(chǎn)品的性能特性、專門特性、經(jīng)濟(jì)性、時(shí)間性、適應(yīng)性等方面，如圖所示。4培訓(xùn)教程可靠性發(fā)展與產(chǎn)品質(zhì)量的特性關(guān)系4培訓(xùn)教程可靠性是產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。維修性是產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，按規(guī)定的程序和方法進(jìn)行維修時(shí)，保持或恢復(fù)到其規(guī)定狀態(tài)的能力，即反映產(chǎn)品是否易修的能力。測(cè)試性是產(chǎn)品能及時(shí)、準(zhǔn)確地確定其工作狀態(tài)（工作、不可工作或工作性能下降）并隔離其內(nèi)部故障的能力。保障性是產(chǎn)品設(shè)計(jì)特性和計(jì)劃的保障資源滿足平時(shí)使用和利用率要求的能力，包括維修保障能力和使用保障能力（相當(dāng)于家用電器售后服務(wù)能力）。安全性是產(chǎn)品所具有的不導(dǎo)致人員傷亡、產(chǎn)品毀壞，不危及人員健康和環(huán)境的能力。產(chǎn)品的故障可能導(dǎo)致安全性事故的發(fā)生。5培訓(xùn)教程可靠性是產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力介紹的內(nèi)容

主要介紹有關(guān)可靠性方面的一些重要的專題1.可靠性和可靠性工程概述2.可靠性設(shè)計(jì)3.可靠性分析4.可靠性試驗(yàn)5.元器件選用與控制6培訓(xùn)教程介紹的內(nèi)容6培訓(xùn)教程可靠性(Reliability)產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。可靠性的概率度量稱為可靠度。為了達(dá)到產(chǎn)品的可靠性要求所進(jìn)行的一系列技術(shù)和管理活動(dòng)?？煽啃怨こ?ReliabilityEngineering)1可靠性和可靠性工程概述7培訓(xùn)教程可靠性產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力?？?可靠性和可靠性工程概述1.1可靠性工作的基本原則a.應(yīng)確?？煽啃砸蠛侠怼⒖茖W(xué)并可實(shí)現(xiàn);b.必須遵循預(yù)防為主、早期投入的方針;c.在研制階段可靠性工作必須納入產(chǎn)品的研制工作,統(tǒng)一規(guī)劃,協(xié)調(diào)進(jìn)行;d.必須遵循采用成熟設(shè)計(jì)原則;e.應(yīng)采用有效的方法和控制程序,減少制造中對(duì)可靠性帶來(lái)的不利影響，保持設(shè)計(jì)的可靠性水平;8培訓(xùn)教程1可靠性和可靠性工程概述8培訓(xùn)教程1可靠性和可靠性工程概述1.1

可靠性工作的基本原則f.盡可能通過(guò)規(guī)范化的工程途徑,開展各項(xiàng)可靠性工作;g.必須加強(qiáng)對(duì)研制和生產(chǎn)過(guò)程中可靠性工作的監(jiān)督和控制;h.應(yīng)充分重視使用階段的可靠性工作,以盡快達(dá)到可靠性的目標(biāo)值;i.在選擇可靠性工作項(xiàng)目時(shí),應(yīng)根據(jù)各種因素對(duì)工作項(xiàng)目的適用性和有效性進(jìn)行分析,以選擇效費(fèi)比高的工作項(xiàng)目。9培訓(xùn)教程1可靠性和可靠性工程概述9培訓(xùn)教程1.2

名詞術(shù)語(yǔ)a.基本可靠性：產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，無(wú)故障工作的能力。確定基本可靠性值時(shí),應(yīng)統(tǒng)計(jì)產(chǎn)品的所有壽命單位和所有的關(guān)聯(lián)故障。

（壽命單位：產(chǎn)品使用持續(xù)期的度量單位。如工作小時(shí)、次數(shù)等。）(關(guān)聯(lián)故障：在解釋試驗(yàn)結(jié)果或計(jì)算可靠性值時(shí)必須計(jì)入的故障。）b.任務(wù)可靠性：產(chǎn)品在規(guī)定的任務(wù)剖面內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。（任務(wù)剖面：產(chǎn)品在完成規(guī)定的任務(wù)這段時(shí)間內(nèi)所經(jīng)歷的全部事件和環(huán)境的時(shí)序描述。）10培訓(xùn)教程1.2名詞術(shù)語(yǔ)10培訓(xùn)教程表1基本可靠性與任務(wù)可靠性11培訓(xùn)教程表1基本可靠性與任務(wù)可靠性11培訓(xùn)教程c.固有可靠性：設(shè)計(jì)和制造賦予產(chǎn)品的，并在理想的使用和保障條件下所具有的可靠性。d.使用可靠性：產(chǎn)品在實(shí)際的環(huán)境中使用時(shí)所呈現(xiàn)的可靠性，它反映產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、使用、維修、環(huán)境等因素的綜合影響。12培訓(xùn)教程c.固有可靠性：設(shè)計(jì)和制造賦予產(chǎn)品的，并在理想的使用和保障條e.其他名詞術(shù)語(yǔ)產(chǎn)品:

一個(gè)非限定性的術(shù)語(yǔ),用來(lái)泛指元器件、零部件、組件、設(shè)備、分系統(tǒng)或系統(tǒng)。可以指硬件、軟件或兩者的結(jié)合。故障:產(chǎn)品不能執(zhí)行規(guī)定功能的狀態(tài)。失效:產(chǎn)品喪失完成規(guī)定功能的能力的事件?？煽啃蕴卣髁?表示產(chǎn)品總體可靠性高低的各種可靠性參數(shù)指標(biāo)。13培訓(xùn)教程e.其他名詞術(shù)語(yǔ)13培訓(xùn)教程1.3可靠性工程的含義可靠性工程（ReliabilityEngineering）是研究產(chǎn)品壽命周期全過(guò)程中同產(chǎn)品故障作斗爭(zhēng)的一門科學(xué)。從產(chǎn)品的整體及其同外界環(huán)境的辯證關(guān)系出發(fā)，用實(shí)驗(yàn)研究、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、故障和故障分析等方法，研究產(chǎn)品壽命和可靠性與外界環(huán)境的相互關(guān)系，研究產(chǎn)品故障的發(fā)生、發(fā)展及其預(yù)防和維修、保障直至消滅的規(guī)律，以及增進(jìn)可靠性一系列技術(shù)和管理活動(dòng)。（壽命周期：產(chǎn)品從論證、研制、生產(chǎn)、使用、退出使用所經(jīng)歷的整個(gè)時(shí)間）14培訓(xùn)教程1.3可靠性工程的含義14培訓(xùn)教程1.4可靠性工程的實(shí)質(zhì)可靠性工程是與故障作斗爭(zhēng)的一門科學(xué)，其實(shí)質(zhì)是研究產(chǎn)品故障的發(fā)生、發(fā)展、在故障發(fā)生后的診斷、修理、保障,以及如何預(yù)防產(chǎn)品故障的發(fā)生，直至消滅故障的規(guī)律?？煽啃栽O(shè)計(jì)是可靠性工程的基礎(chǔ)。用通俗的話來(lái)說(shuō)，可靠性系統(tǒng)工程是在研究產(chǎn)品“防病、治病”的規(guī)律。這與研究人類生命過(guò)程以及同疾病作斗爭(zhēng)的醫(yī)學(xué)系統(tǒng)工程頗有相似之處。15培訓(xùn)教程1.4可靠性工程的實(shí)質(zhì)15培訓(xùn)教程

2可靠性設(shè)計(jì)

2.1可靠性要求——設(shè)計(jì)、分析、試驗(yàn)和驗(yàn)收的依據(jù)。可靠性設(shè)計(jì)要求可分為：定性要求;定量要求。

定性要求內(nèi)容有:遵守一般可靠性設(shè)計(jì)和準(zhǔn)則等。

定量要求內(nèi)容有:

使用與合同

參數(shù)和指標(biāo)。

使用參數(shù)和指標(biāo)：直接與產(chǎn)品完好性、任務(wù)成功性、維修人力和保障資源費(fèi)用有關(guān)的一種度量。其度量值稱為使用指標(biāo)（目標(biāo)值與門限值）。

合同參數(shù)和指標(biāo)：在合同中表達(dá)訂購(gòu)方要求的，并且是承制方在研制和生產(chǎn)過(guò)程中可以控制的參數(shù)。其度量值稱為合同指標(biāo)（規(guī)定值和最低可接受值）。16培訓(xùn)教程2可靠性設(shè)計(jì)16培訓(xùn)教程2.1.1可靠性定量要求——使用指標(biāo)和合同指標(biāo)表2使用指標(biāo)和合同

指標(biāo)*下面列出可靠性常用的設(shè)計(jì)指標(biāo)參數(shù)17培訓(xùn)教程2.1.1可靠性定量要求——使用指標(biāo)和合同指標(biāo)*下面列出2.1.2

可靠性定量要求——主要參數(shù)特征量a.可靠度

可靠性的概率度量，其符號(hào)為R(t)

例如:R(t)=0.95，0.99等。b.平均故障間隔時(shí)間meantimebetweenfailures

(MTBF)

可修復(fù)產(chǎn)品的一種基本可靠性參數(shù)。其度量方法為：在規(guī)定的條件下和規(guī)定的期間內(nèi)，產(chǎn)品壽命單位總數(shù)與故障總次數(shù)比。c.平均故障前時(shí)間meantimetofailures(MTTF)不可修復(fù)產(chǎn)品的一種基本可靠性參數(shù)。其度量方法為：在規(guī)定的條件和規(guī)定的期間內(nèi)，產(chǎn)品壽命單位總數(shù)與故障產(chǎn)品總數(shù)之比。18培訓(xùn)教程2.1.2可靠性定量要求——主要參數(shù)特征量18培訓(xùn)教程2.1.2

可靠性定量要求——主要指標(biāo)參數(shù)d.平均首次故障前時(shí)間meantimetofirstfailure(MTTFF)可修復(fù)產(chǎn)品的一種基本可靠性參數(shù)。其度量方法為：在規(guī)定的條件下，產(chǎn)品從開始使用到出現(xiàn)首次故障時(shí)產(chǎn)品壽命單位總數(shù)與產(chǎn)品首次故障總數(shù)之比。e.故障率產(chǎn)品可靠性的一種基本參數(shù)。其度量方法為：在規(guī)定的條件下和規(guī)定的期間內(nèi)，產(chǎn)品的故障總數(shù)與壽命單位總數(shù)之比。19培訓(xùn)教程2.1.2可靠性定量要求——主要指標(biāo)參數(shù)19培訓(xùn)教程表3可靠性常用的設(shè)計(jì)指標(biāo)參數(shù)的應(yīng)用20培訓(xùn)教程表3可靠性常用的設(shè)計(jì)指標(biāo)參數(shù)的應(yīng)用20培訓(xùn)教程式中：Ri、λi——單元的可靠度、故障率（1/h）；Rs、λs——系統(tǒng)的可靠度、故障率（1/h）。此時(shí)，系統(tǒng)的故障率λs為單元的故障率λi之和:

系統(tǒng)的平均故障間隔時(shí)間為：

=λ1+λ2+……+λn平均故障間隔時(shí)間MTBF=可靠性設(shè)計(jì)指標(biāo)參數(shù)的關(guān)系(串聯(lián)模型)＝R1×R2×…×Rn21培訓(xùn)教程式中：Ri、λi——單元的可靠度、故障率（1/h）；Rs、2.2可靠性設(shè)計(jì)工作內(nèi)容

按可靠性要求開展設(shè)計(jì)工作。

表4

可靠性設(shè)計(jì)（定性）工作內(nèi)容22培訓(xùn)教程2.2可靠性設(shè)計(jì)工作內(nèi)容

按可靠性要求開可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的制定與貫徹(按可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則設(shè)計(jì))a.目的通過(guò)制定并貫徹產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，把有助于保證、提高產(chǎn)品可靠性的一系列設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)到產(chǎn)品中去。b.可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則文件的基本內(nèi)容產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中能夠直接貫徹實(shí)施的可靠性設(shè)計(jì)要求細(xì)則與保證措施，可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則文件基本內(nèi)容包括：概述、目的、適用范圍、依據(jù)、可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。

這是屬可靠性設(shè)計(jì)（定性）的工作內(nèi)容,很重要。23培訓(xùn)教程可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的制定與貫徹(按可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則設(shè)計(jì))23培訓(xùn)c.可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的作用與特點(diǎn)（1）可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是進(jìn)行可靠性定性設(shè)計(jì)的重要依據(jù)為了滿足規(guī)定的可靠性設(shè)計(jì)要求，必須采取可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)，貫徹可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是其中一項(xiàng)重要內(nèi)容,在設(shè)計(jì)中必須逐條予以實(shí)施。（2）貫徹可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則可以提高產(chǎn)品的固有可靠性產(chǎn)品的固有可靠性是設(shè)計(jì)和制造所賦予，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中遵循可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，可避免一些不該發(fā)生的故障，從而提高產(chǎn)品的固有可靠性。（3）貫徹可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是實(shí)現(xiàn)可靠性與產(chǎn)品性能設(shè)計(jì)同步的有效方法設(shè)計(jì)人員只要在設(shè)計(jì)中貫徹可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,就可以把可靠性設(shè)計(jì)到產(chǎn)品中去，使產(chǎn)品的性能設(shè)計(jì)和可靠性設(shè)計(jì)相互有機(jī)地結(jié)合。（4）可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是研制經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)與升華可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是以往產(chǎn)品研制經(jīng)驗(yàn)的結(jié)晶，用于指導(dǎo)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)，保證實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品合同規(guī)定的可靠性要求。制定并實(shí)施可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則不僅有益于企業(yè)經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)的傳承，還能為年輕設(shè)計(jì)人員的成長(zhǎng)提供幫助。24培訓(xùn)教程c.可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的作用與特點(diǎn)24培訓(xùn)教程2.2可靠性設(shè)計(jì)工作內(nèi)容

按可靠性要求開展設(shè)計(jì)工作。

表5

可靠性設(shè)計(jì)（定量）工作內(nèi)容25培訓(xùn)教程2.2可靠性設(shè)計(jì)工作內(nèi)容

按可靠性要求開2.2.1建立可靠性模型

目的：

用于定量分配、計(jì)算和評(píng)價(jià)產(chǎn)品的可靠性。

可靠性模型的含義

：

可靠性模型指的是可靠性框圖及數(shù)學(xué)模型。

可靠性框圖是用方框表示產(chǎn)品各單元的故障如何導(dǎo)致產(chǎn)品故障的邏輯關(guān)系。26培訓(xùn)教程2.2.1建立可靠性模型26培訓(xùn)教程可靠性模型的分類:

產(chǎn)品的可靠性模型按用途分為基本可靠性模型和任務(wù)可靠性模型。

基本可靠性模型是將產(chǎn)品組成單元進(jìn)行全串聯(lián)的模型，用以估計(jì)產(chǎn)品及其組成單元引起的維修及綜合保障要求。

任務(wù)可靠性模型較復(fù)雜，它用于描述在完成任務(wù)過(guò)程中產(chǎn)品各單元的預(yù)定用途。產(chǎn)品的可靠性模型基本結(jié)構(gòu)類型主要包括串聯(lián)、并聯(lián)、混聯(lián)、橋聯(lián)、旁聯(lián)、表決等。先介紹此類型。27培訓(xùn)教程可靠性模型的分類:27培訓(xùn)教程串聯(lián)模型系統(tǒng)的所有組成單元中任一單元的故障都會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的故障，稱為串聯(lián)模型。串聯(lián)模型是最常用和最簡(jiǎn)單的模型之一，既可用于基本可靠性建模，也可用于任務(wù)可靠性建模。串聯(lián)模型的可靠性框圖如圖所示。該可靠性框圖對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)模型為：式中：Rs(t)——系統(tǒng)的可靠度；Ri(t)——單元的可靠度；n——組成系統(tǒng)的單元數(shù)。

＝R1·R2…RnLC

原理圖LC可靠性框圖28培訓(xùn)教程串聯(lián)模型式中：Rs(t)——系統(tǒng)的可靠度；Ri(t)——單元并聯(lián)模型

并聯(lián)模型

幾種典型的可靠性模型29培訓(xùn)教程并聯(lián)模型并聯(lián)模型

幾種典型的可靠性模型29培訓(xùn)教r/n(G)模型

表決模型幾種典型的可靠性模型r/n(G)表決器↖30培訓(xùn)教程r/n(G)模型表決模型幾種典型的可靠性模型r基本可靠性模型綜合處理計(jì)算機(jī)的基本可靠性框圖如圖所示。圖綜合處理計(jì)算機(jī)的基本可靠性框圖31培訓(xùn)教程基本可靠性模型圖綜合處理計(jì)算機(jī)的基本可靠性框圖31培訓(xùn)任務(wù)可靠性模型綜合處理計(jì)算機(jī)的任務(wù)可靠性框圖如圖所示。圖綜合處理計(jì)算機(jī)的任務(wù)可靠性框圖32培訓(xùn)教程任務(wù)可靠性模型圖綜合處理計(jì)算機(jī)的任務(wù)可靠性框圖32培2.2.2可靠性指標(biāo)分配設(shè)計(jì)

目的：可靠性分配是指將產(chǎn)品的可靠性指標(biāo)逐級(jí)分配至產(chǎn)品各層次(由上到下)，作為產(chǎn)品各層次的可靠性設(shè)計(jì)目標(biāo)，使各級(jí)設(shè)計(jì)人員明確要求，及早研究設(shè)計(jì)方案，并估計(jì)所需人力、時(shí)間和資源，以確保交付使用的產(chǎn)品逐步通過(guò)增長(zhǎng)能夠達(dá)到可靠性目標(biāo)值。

適用對(duì)象和情況:可靠性分配適用于電子、電氣、機(jī)械，或新研產(chǎn)品、老品改進(jìn)等有可靠性指標(biāo)要求的產(chǎn)品，應(yīng)根據(jù)不同產(chǎn)品以及指標(biāo)要求的情況，選取合適的可靠性分配方法。

可靠性分配工作一般應(yīng)在方案階段開始進(jìn)行，并延續(xù)至初步設(shè)計(jì)階段，根據(jù)設(shè)計(jì)方案的更改反復(fù)迭代，使指標(biāo)分配逐漸趨于合理。33培訓(xùn)教程2.2.2可靠性指標(biāo)分配設(shè)計(jì)33培訓(xùn)教程

分配原則①對(duì)于復(fù)雜度高的分系統(tǒng)、設(shè)備等產(chǎn)品應(yīng)分配較低

的可靠性指標(biāo)；②對(duì)于技術(shù)上不成熟的產(chǎn)品，可分配較低的可靠性指標(biāo)；③對(duì)于處于惡劣環(huán)境條件下工作的產(chǎn)品，可分配較低的可靠性指標(biāo)；④對(duì)于需要長(zhǎng)期工作的產(chǎn)品，可分配較低的可靠性指標(biāo)；

⑤對(duì)于重要度高的產(chǎn)品，應(yīng)分配較高的可靠性指標(biāo)。34培訓(xùn)教程分配原則34培訓(xùn)教程分配方法:主要包括等分配法、比例組合法（等改進(jìn)法）、評(píng)分法、再分配法（最小工作量法）、考慮重要度和復(fù)雜度的分配法、預(yù)計(jì)分配法以及工程相似法。各種分配方法適用于不同的情況。等分配法用于設(shè)計(jì)初期當(dāng)產(chǎn)品情況還不十分清晰，或缺乏有關(guān)產(chǎn)品可靠性數(shù)據(jù)的情況。這是最簡(jiǎn)單、方便的一種分配方法，沒(méi)有考慮產(chǎn)品的各單元實(shí)現(xiàn)可靠性值的難易程度，如單元的復(fù)雜程度、技術(shù)難度等，建議盡量不使用。設(shè)某系統(tǒng)由n個(gè)分系統(tǒng)串聯(lián)組成，若給定系統(tǒng)可靠性指標(biāo)為λs，則按等分配法分配給各下屬系統(tǒng)或設(shè)備的可靠性指標(biāo)為：35培訓(xùn)教程分配方法:35培訓(xùn)教程

可靠性比例分配法新設(shè)計(jì)的系統(tǒng)與老系統(tǒng)相似，且有老系統(tǒng)及其分系統(tǒng)的故障率數(shù)據(jù)或老系統(tǒng)中各分系統(tǒng)故障數(shù)占系統(tǒng)故障數(shù)百分比的統(tǒng)計(jì)資料，可用比例分配法進(jìn)行分配。比例分配法36培訓(xùn)教程可靠性比例分配法新設(shè)計(jì)的系統(tǒng)與老系統(tǒng)相似，且有老系統(tǒng)及其選取的可靠性分配方法,其使用要求如表6所示：37培訓(xùn)教程選取的可靠性分配方法,其使用要求如表6所示：37培訓(xùn)教程2.2.3可靠性預(yù)計(jì)目的:

是對(duì)組成產(chǎn)品的元器件、部件和子系統(tǒng)的可靠性，由下到上、由局部到整體的逐級(jí)預(yù)計(jì)，預(yù)計(jì)產(chǎn)品能否達(dá)到規(guī)定的可靠性指標(biāo)要求；方案論證時(shí)可根據(jù)可靠性預(yù)計(jì)結(jié)果選擇方案；及早發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的薄弱環(huán)節(jié)并改進(jìn)；并為可靠性分配的迭代提供相關(guān)數(shù)據(jù)；還可為可靠性試驗(yàn)方案的確定提供依據(jù)。適用對(duì)象和情況:

可靠性預(yù)計(jì)適用于新研產(chǎn)品、老品改進(jìn)等各類有可靠性指標(biāo)要求的產(chǎn)品，需根據(jù)產(chǎn)品的不同階段、不同產(chǎn)品的層次及特性，選取合適的可靠性預(yù)計(jì)方法?？煽啃灶A(yù)計(jì)工作一般在方案階段就應(yīng)開始進(jìn)行，并延續(xù)至詳細(xì)設(shè)計(jì)階段，根據(jù)設(shè)計(jì)方案的更改和細(xì)化反復(fù)迭代，從而使產(chǎn)品設(shè)計(jì)達(dá)到所規(guī)定的可靠性。38培訓(xùn)教程2.2.3可靠性預(yù)計(jì)38培訓(xùn)教程

可靠性預(yù)計(jì)的類型

可靠性預(yù)計(jì)作為定量設(shè)計(jì)手段，為設(shè)計(jì)決策提供依據(jù)。在設(shè)計(jì)的不同階段及產(chǎn)品的不同級(jí)別上可采用不同的預(yù)計(jì)方法，由粗到細(xì)。

預(yù)計(jì)按詳細(xì)程度可分為:

可行性預(yù)計(jì)、初步預(yù)計(jì)和詳細(xì)預(yù)計(jì);按預(yù)計(jì)的參數(shù)可分為:

基本可靠性預(yù)計(jì)和任務(wù)可靠性預(yù)計(jì);按預(yù)計(jì)的對(duì)象可分為:

電子產(chǎn)品預(yù)計(jì)和非電子產(chǎn)品預(yù)計(jì)。進(jìn)行不同類型的可靠性預(yù)計(jì)應(yīng)選取不同的、適用的方法。

39培訓(xùn)教程可靠性預(yù)計(jì)的類型39培訓(xùn)教程電子、電氣產(chǎn)品的可靠性預(yù)計(jì)方法

●電子、電氣產(chǎn)品一般的可靠性預(yù)計(jì)主要有元器件計(jì)數(shù)法和元器件應(yīng)力分析法。●元器件計(jì)數(shù)法適用于方案論證及初步設(shè)計(jì)階段；

●

元器件應(yīng)力分析法適用于詳細(xì)設(shè)計(jì)階段。按

GJB/Z299C、MIL-HDBK-217F的要求進(jìn)行（此兩標(biāo)準(zhǔn)可用于軍用和民用產(chǎn)品）。

40培訓(xùn)教程電子、電氣產(chǎn)品的可靠性預(yù)計(jì)方法40培訓(xùn)元器件計(jì)數(shù)法:

元器件計(jì)數(shù)法適用于初步設(shè)計(jì)階段，此時(shí)元器件的種類和數(shù)量已大致確定，但具體的工作應(yīng)力和環(huán)境等尚未明確。元器件計(jì)數(shù)法的基本原理是對(duì)元器件的通用故障率進(jìn)行修正，預(yù)計(jì)模型為：

式中：

λGS——產(chǎn)品總故障率（1/h）；λGi——第i種類元器件的通用故障率（1/h）；

πQi——第i種類元器件的通用質(zhì)量系數(shù)；

N

i——第i種類元器件的數(shù)量；

n——單元所用元器件的種類數(shù)目。41培訓(xùn)教程元器件計(jì)數(shù)法:元器件計(jì)數(shù)法適用于初步設(shè)計(jì)階段，此時(shí)元器件表7元器件計(jì)數(shù)法預(yù)計(jì)結(jié)果表（例子）42培訓(xùn)教程表7元器件計(jì)數(shù)法預(yù)計(jì)結(jié)果表（例子）42培訓(xùn)教程應(yīng)力分析法應(yīng)力分析法用于電子產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計(jì)階段的故障率預(yù)計(jì)。在預(yù)計(jì)單元內(nèi)電子元器件工作故障率時(shí)，應(yīng)用元器件的質(zhì)量等級(jí)，應(yīng)力水平、環(huán)境條件等因素對(duì)基本故障率進(jìn)行修正。元器件工作故障率預(yù)計(jì)模型預(yù)計(jì)的計(jì)算過(guò)程較為繁瑣，不同類別的元器件有不同的工作故障率計(jì)算模型，如普通晶體管、二極管的工作故障率計(jì)算模型(GJB/Z299)如下：

式中：

λp——元器件工作故障率(1/h)；

λb——元器件基本故障率(1/h)；πE——環(huán)境系數(shù)；

πq——質(zhì)量系數(shù)；

πr——額定電流系數(shù)；

πA——應(yīng)用系數(shù)；

πs2——電壓應(yīng)力系數(shù)；

πc——結(jié)構(gòu)系數(shù)。43培訓(xùn)教程應(yīng)力分析法 式中： λp——元器件工作故障率(1/h)；表8某電源的應(yīng)力分析法預(yù)計(jì)表(部分)

環(huán)境條件：AIF環(huán)境溫度：80℃44培訓(xùn)教程表8某電源的應(yīng)力分析法預(yù)計(jì)表(部分)44培訓(xùn)教程工程中常用的可靠性預(yù)計(jì)方法

表9工程中常用的可靠性預(yù)計(jì)方法45培訓(xùn)教程工程中常用的可靠性預(yù)計(jì)方法45培訓(xùn)教程采取的改進(jìn)措施產(chǎn)品可靠性預(yù)計(jì)的指標(biāo)未滿足時(shí)的措施46培訓(xùn)教程采取的改進(jìn)措施產(chǎn)品可靠性預(yù)計(jì)的指標(biāo)未滿足時(shí)的措施46培訓(xùn)教表10設(shè)備可靠性（MTBF）的預(yù)計(jì)值、驗(yàn)證值與使用值的比較（小時(shí)）預(yù)計(jì)值、驗(yàn)證值、使用值

可靠性的預(yù)計(jì)值、驗(yàn)證值與使用值的比較47培訓(xùn)教程表10設(shè)備可靠性（MTBF）的預(yù)計(jì)值、驗(yàn)證值與預(yù)計(jì)值、

表11電子產(chǎn)品可靠性預(yù)計(jì)手冊(cè)情況之一48培訓(xùn)教程表11電子產(chǎn)品

表12電子產(chǎn)品可靠性預(yù)計(jì)手冊(cè)情況之二49培訓(xùn)教程表12可靠性分配與預(yù)計(jì)的關(guān)系50培訓(xùn)教程可靠性分配與預(yù)計(jì)的關(guān)系50培訓(xùn)教程3可靠性分析

可靠性分析是可靠性設(shè)計(jì)重要組成部分。表13可靠性分析的主要工作項(xiàng)目可靠性分析下面簡(jiǎn)要介紹前兩項(xiàng)可靠性分析工作具體內(nèi)容51培訓(xùn)教程3可靠性分析3.1故障模式、影響及危害性分析

(FMECA)(1)目的通過(guò)系統(tǒng)地分析，確定元器件、零部件、設(shè)備、軟件在設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中每一個(gè)產(chǎn)品層次所有可能的故障模式，以及每一故障模式的原因及影響程度，以便找出潛在的薄弱環(huán)節(jié)，并提出改進(jìn)措施以提高產(chǎn)品的可靠性。

(2)組成故障模式、影響及危害性分析（以下簡(jiǎn)稱FMECA）由故障模式及影響分析（FMEA）和危害性分析（CA）兩部分組成，只有在進(jìn)行FMEA基礎(chǔ)上，才能進(jìn)行CA。52培訓(xùn)教程3.1故障模式、影響及危害性分析(FMECA)FMECA方法分類設(shè)計(jì)FMECA過(guò)程FMECA功能FMECA硬件FMECA軟件FMECA損壞模式及影響分析DMEA(3)FMECA分類及適用情況(a)FMECA分類圖FMECA方法的分類統(tǒng)計(jì)FMECA53培訓(xùn)教程FMECA方法分類設(shè)計(jì)FMECA過(guò)程FMECA功能硬件軟件損(b)在產(chǎn)品壽命周期各階段的FMECA方法的應(yīng)用目的(表14)表14

FMECA方法的應(yīng)用目的54培訓(xùn)教程(b)在產(chǎn)品壽命周期各階段的FMECA方法的應(yīng)用目的(表14表15FMECA、FMEA和CA的目的、用途55培訓(xùn)教程表15FMECA、FMEA和CA的目的、用途55培訓(xùn)教(b)FMECA實(shí)施的步驟:56培訓(xùn)教程(b)FMECA實(shí)施的步驟:56培訓(xùn)教程初始約定層次產(chǎn)品

任務(wù)

審核

第頁(yè)·共頁(yè)約定層次產(chǎn)品

分析人員

批準(zhǔn)

填表日期表16故障模式及影響分析(FMEA)表57培訓(xùn)教程初始約定層次產(chǎn)品任務(wù)表17危害性分析（CA）表初始約定層次產(chǎn)品任務(wù)審核第頁(yè)?共頁(yè)約定層次產(chǎn)品分析人員批準(zhǔn)填表日期58培訓(xùn)教程58培訓(xùn)教程a.FMECA方法中各約定層次的定義（1）約定層次——根據(jù)分析的需要，按產(chǎn)品的功能關(guān)系或復(fù)雜程度劃分的產(chǎn)品功能層次或結(jié)構(gòu)層次。這些層次一般從比較復(fù)雜的系統(tǒng)到比較簡(jiǎn)單的零件進(jìn)行劃分；（2）初始約定層次——進(jìn)行FMECA總的完整的產(chǎn)品所在的層次，它是約定的產(chǎn)品第一分析層次；（3）其他約定層次——相繼的約定層次（第二、第三、第四等）、這些層次表明了直至較簡(jiǎn)單的組成部分的有順序的排列；（4）最低約定層次——約定層次中最低層的產(chǎn)品所在層次。它決定了FMECA工作深入、細(xì)致的程度。59培訓(xùn)教程a.FMECA方法中各約定層次的定義59培訓(xùn)教程…液壓系統(tǒng)451000其他系統(tǒng)主液壓分系統(tǒng)451100輔助液壓分系統(tǒng)451200緩沖瓶451110液壓油箱451120柱塞液壓泵ZB-34451130泵軸451131軸承組件451132柱塞451133飛機(jī)450000初始約定層次約定層次最低約定層次系統(tǒng)分系統(tǒng)裝備設(shè)備零組件………圖某型戰(zhàn)斗機(jī)液壓系統(tǒng)約定層次示例圖60培訓(xùn)教程…液壓系統(tǒng)451000其他系統(tǒng)主液壓分系統(tǒng)451100輔助液c.定義嚴(yán)酷度類別嚴(yán)酷度是指產(chǎn)品故障模式所產(chǎn)生的最終影響的嚴(yán)重程度。應(yīng)對(duì)產(chǎn)品故障模式的嚴(yán)酷度進(jìn)行定義，進(jìn)而對(duì)每一個(gè)故障模式按嚴(yán)酷度類別進(jìn)行排序。嚴(yán)酷度類別是依據(jù)產(chǎn)品每個(gè)故障模式造成最終可能出現(xiàn)的人員傷亡、“初始約定層次”產(chǎn)品損壞和環(huán)境損害等方面的影響程度而確定的。表18產(chǎn)品常用的嚴(yán)酷度等級(jí)劃分61培訓(xùn)教程c.定義嚴(yán)酷度類別61培訓(xùn)教程3.2

故障樹分析(FTA)(1)目的通過(guò)對(duì)可能造成產(chǎn)品故障的各種因素進(jìn)行析，能定性地確定產(chǎn)品故障發(fā)生的所有原因和原因組合，并定量地確定產(chǎn)品故障的發(fā)生概率。通過(guò)故障樹分析，能夠透徹了解系統(tǒng)，找出薄弱環(huán)節(jié)，改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、使用環(huán)境、維修方式等，提高產(chǎn)品可靠性，同時(shí)驗(yàn)證重大故障的發(fā)生概率是否能滿足可靠性要求。62培訓(xùn)教程3.2故障樹分析(FTA)62培訓(xùn)教程(2)適用對(duì)象和情況FTA適用于電子、機(jī)電、機(jī)械，或者新研產(chǎn)品、老品、老品改進(jìn)等各類產(chǎn)品。FTA適用于系統(tǒng)壽命周期的任何階段，包括從設(shè)計(jì)階段早期直至批生產(chǎn)前的各個(gè)設(shè)計(jì)階段，以及生產(chǎn)和使用階段。

在設(shè)計(jì)階段，F(xiàn)TA可幫助查找潛在的產(chǎn)品故障模式和災(zāi)難性危險(xiǎn)因素，發(fā)現(xiàn)可靠性和安全性薄弱環(huán)節(jié)，改進(jìn)設(shè)計(jì)；

在生產(chǎn)和使用階段，可以幫助對(duì)故障事件開展調(diào)查分析，更改設(shè)計(jì)或改進(jìn)生產(chǎn)手段和使用維修方案。63培訓(xùn)教程(2)適用對(duì)象和情況63培訓(xùn)教程(3)主要內(nèi)容(A)方法:FTA是將一個(gè)不希望的產(chǎn)品故障事件或?yàn)?zāi)難性的產(chǎn)品危險(xiǎn)事件做為頂事件，通過(guò)由上向下的嚴(yán)格按層次的故障因果邏輯分析，建立故障樹。逐層找出對(duì)上一層事件必要而充分的直接原因，最終找出導(dǎo)致頂事件發(fā)生的所有原因（包括硬件、軟件、環(huán)境、人為因素等）和原因組合，即各個(gè)底事件。在具有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)計(jì)算出頂事件發(fā)生概率和底事件重要度等定量指標(biāo)。

下面介紹建立故障樹概念和具體實(shí)施。64培訓(xùn)教程(3)主要內(nèi)容64培訓(xùn)教程圖故障樹示例65培訓(xùn)教程圖故障樹示例65培訓(xùn)教程(B)選擇頂事件頂事件是建立故障樹的基礎(chǔ)，選擇的頂事件不同，則建立的故障樹也不同。在進(jìn)行故障樹分析時(shí)，選擇頂事件的方法如下：（a）在設(shè)計(jì)過(guò)程中進(jìn)行FTA時(shí)，一般從那些顯著影響產(chǎn)品技術(shù)性能、經(jīng)濟(jì)性、可靠性和安全性的故障中選擇確定頂事件。（b）在FTA之前若已進(jìn)行了FME(C)A，則可以從故障嚴(yán)酷度為Ⅰ、Ⅱ類的系統(tǒng)故障模式中選擇其中一個(gè)故障模式確定為頂事件。（c）發(fā)生重大故障或者事故后，可以將此類事件作為頂事件，通過(guò)故障樹分析為故障歸零提供依據(jù)。對(duì)于頂事件必須嚴(yán)格選擇，否則建出的故障樹將達(dá)不到預(yù)期的目的。大多數(shù)情況下，產(chǎn)品會(huì)有多個(gè)不希望事件，應(yīng)對(duì)它們一一確定，分別作為頂事件建立故障樹并進(jìn)行分析（見下面示例圖）。66培訓(xùn)教程(B)選擇頂事件66培訓(xùn)教程(C)建造故障樹故障樹的建立故障樹是一種特殊的倒立樹狀因果關(guān)系邏輯圖。它用事件符號(hào)、邏輯門符號(hào)和轉(zhuǎn)移符號(hào)(△▽子樹轉(zhuǎn)移符號(hào))描述系統(tǒng)中各種事件之間的因果關(guān)系。邏輯門的輸入事件是輸出事件的“因”，邏輯門的輸出事件是輸入事件的“果”。67培訓(xùn)教程(C)建造故障樹故障樹的建立67培訓(xùn)教程a.故障樹常用事件及其符號(hào)

b.故障樹常用邏輯門及其符號(hào)

68培訓(xùn)教程a.故障樹常用事件及其符號(hào)b.故障樹常用邏輯門及其符號(hào)6故障樹c.故障樹分析圖的組成:基本事件：是無(wú)需探明其發(fā)生原因的底事件底事件是故障樹中僅導(dǎo)致其他事件的原因事件。它位于所討論的故障樹底端，總是某個(gè)邏輯門的輸入事件而不是輸出事件未探明事件：是原則上應(yīng)進(jìn)一步探明其原因但暫時(shí)不必或者不能探明其原因的底事件頂事件：是故障樹分析中所關(guān)心的最后結(jié)果事件。它位于故障樹的頂端，代表了系統(tǒng)不希望發(fā)生的事件中間事件是位于底事件和頂事件之間的結(jié)果事件E0E23E1E2E3＋●69培訓(xùn)教程故c.故障樹分析圖的組成:基本事件：是無(wú)需探明其發(fā)生原因的底故障樹d.故障樹分析圖的組成:E0E23E1E2E3或門：當(dāng)輸入事件中至少有一個(gè)發(fā)生時(shí)，則輸出事件發(fā)生，這種關(guān)系稱為事件并,用邏輯“或門”描述與門：門的輸入事件同時(shí)發(fā)生時(shí)，輸出事件必然發(fā)生，這種邏輯關(guān)系稱為事件交，用邏輯“與門”描述E0E23E1E2E3＋●70培訓(xùn)教程故d.故障樹分析圖的組成:E0E23E1E2E3或門：當(dāng)輸入e.建故障樹示例＿不同頂事件１電路開關(guān)合上后電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)開關(guān)合上后線路上無(wú)電流電動(dòng)機(jī)故障電源故障＋＋線路故障71培訓(xùn)教程e.建故障樹示例＿不同頂事件１電路開關(guān)合上后開關(guān)合上后電動(dòng)機(jī)(6)FTA與FMECA的對(duì)比(見下表22)FMECA的結(jié)果可為FTA提供頂事件72培訓(xùn)教程(6)FTA與FMECA的對(duì)比(見下表22)FMECA的結(jié)果3.3潛在電路分析（SCA）a.目的

潛在分析可分為針對(duì)電路的潛在電路分析、軟件的潛在分析和液、氣管路系統(tǒng)的潛在分析。此處僅介紹潛在電路分析。

潛在電路是電子/電氣系統(tǒng)中的一種設(shè)計(jì)意圖之外的狀態(tài)，在一定的條件下，導(dǎo)致產(chǎn)品產(chǎn)生非期望功能或抑制期望功能。

它具有潛藏性，而一旦激勵(lì)條件得以滿足，表現(xiàn)出“突然發(fā)生”、“出人意料”、“巨大破壞性”等特點(diǎn)。對(duì)電子/電氣系統(tǒng)的危害是巨大的，由于產(chǎn)品規(guī)模較大、復(fù)雜、設(shè)計(jì)人員對(duì)設(shè)計(jì)要求理解不一致等原因，很容易在設(shè)計(jì)中引進(jìn)潛在電路。

特定條件下才會(huì)被激發(fā)，一般很難通過(guò)試驗(yàn)或仿真手段予以發(fā)現(xiàn)。潛在電路分析的目的就是在假設(shè)所有元器件及部件均未失效的情況下，發(fā)現(xiàn)電路中在一定的激勵(lì)條件下可能產(chǎn)生非期望功能或抑制期望功能的潛在狀態(tài)，以保證電路安全可靠。73培訓(xùn)教程3.3潛在電路分析（SCA）73培訓(xùn)教程b.基本概念(1)潛在電路：屬于非失效相關(guān)的設(shè)計(jì)問(wèn)題。潛在電路包括四種表現(xiàn)形式：潛在路徑、潛在時(shí)序、潛在指示和潛在標(biāo)志。(2)潛在路徑：電流所流經(jīng)的非期望路徑。(3)潛在時(shí)序：數(shù)據(jù)或邏輯信號(hào)以非期望或矛盾的時(shí)間順序、或在非期望的時(shí)刻、或延續(xù)一個(gè)非期望的時(shí)間段發(fā)生，從而使系統(tǒng)出現(xiàn)的異常狀態(tài)。(4)潛在指示：系統(tǒng)運(yùn)行狀況的模糊或錯(cuò)誤的指示。潛在指示可能誤導(dǎo)系統(tǒng)或操作人員做出非期望的反應(yīng)。(5)潛在標(biāo)志：系統(tǒng)功能的錯(cuò)誤或不確切的標(biāo)志。潛在標(biāo)志可能會(huì)誤導(dǎo)操作人員。(6)網(wǎng)絡(luò)樹：對(duì)電路系統(tǒng)進(jìn)行劃分和簡(jiǎn)化后獲得的樹狀網(wǎng)絡(luò)示意圖。該圖能簡(jiǎn)明地表達(dá)相互連通的元器件之間的連接關(guān)系。74培訓(xùn)教程b.基本概念74培訓(xùn)教程f.建故障樹示例＿不同頂事件２電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)開關(guān)合上后線路上無(wú)電流電動(dòng)機(jī)故障電源故障＋線路故障開關(guān)未合＋人誤使開關(guān)未合開關(guān)故障合不上＋75培訓(xùn)教程f.建故障樹示例＿不同頂事件２電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)開關(guān)合上后電動(dòng)機(jī)電(8)網(wǎng)絡(luò)森林：網(wǎng)絡(luò)樹的集合。(9)功能網(wǎng)絡(luò)森林：與某電路功能有關(guān)的網(wǎng)絡(luò)森林。(10)線索：一種分析用的問(wèn)題提示，根據(jù)該提示，分析者易于識(shí)別電路系統(tǒng)是否具有該線索所提示的運(yùn)行狀態(tài)，并判定其是否屬于設(shè)計(jì)意圖之外的狀態(tài)，即潛在狀態(tài)。(11)線索表：由一系列線索組成并按一定的規(guī)則進(jìn)行組織的線索清單。(12)源：電路系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)其預(yù)期功能的信號(hào)和數(shù)據(jù)的源頭，在潛在電路分析中通常作為路徑追蹤的起點(diǎn)。(13)目標(biāo)：電路系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)其預(yù)期功能的執(zhí)行部件或關(guān)鍵部件，如功能信號(hào)執(zhí)行部件等，非期望地激活或抑制它將引發(fā)一個(gè)非期望事件，在潛在電路分析中通常作為路徑追蹤的終點(diǎn)。76培訓(xùn)教程(8)網(wǎng)絡(luò)森林：網(wǎng)絡(luò)樹的集合。76培訓(xùn)教程類似電路拓?fù)淠Ｊ奖憩F(xiàn)出類似電路行為的原理

所有的電路都可歸納為由五種基本的電路拓?fù)淠Ｊ浇M成，這五種電路拓?fù)淠Ｊ饺鐖D所示，它們是：直線形、電源拱形、接地拱形、組合拱形及H形。

直線形電源拱形接地拱形組合拱形H形圖五種基本電路拓?fù)淠Ｊ?/p>

由于每個(gè)基本電路拓?fù)淠Ｊ剿锌赡艿碾娐沸袨槭且子谡莆盏?，因此識(shí)別出一個(gè)電路中存在哪些電路拓?fù)淠Ｊ骄湍苁狗治鋈藛T易于識(shí)別該電路的全部行為，從而識(shí)別出系統(tǒng)中的潛在電路。77培訓(xùn)教程類似電路拓?fù)淠Ｊ奖憩F(xiàn)出類似電路行為的原理網(wǎng)絡(luò)樹示例分析網(wǎng)絡(luò)樹，結(jié)合范例電路系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況，確認(rèn)在樹上的元器件確實(shí)承受雙向電流的情況，如果確認(rèn)這是設(shè)計(jì)所不允許的，即可判定它為潛在電路。其他網(wǎng)絡(luò)樹分析相同。分析人員要將發(fā)現(xiàn)的潛在電路與設(shè)計(jì)人員進(jìn)行交流確認(rèn)，即對(duì)初步分析結(jié)論進(jìn)行反饋交流，最后雙方對(duì)結(jié)論達(dá)成一致意見后，組織對(duì)分析報(bào)告進(jìn)行評(píng)審驗(yàn)收。具體過(guò)程略。78培訓(xùn)教程網(wǎng)絡(luò)樹示例分析網(wǎng)絡(luò)樹，結(jié)合范例電路系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況，確認(rèn)3.4電路容差分析a.目的

分析電路的組成部分在規(guī)定的使用溫度范圍內(nèi)其參數(shù)偏差和寄生參數(shù)對(duì)電路性能容差的影響，并根據(jù)分析結(jié)果提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。

電路性能參數(shù)發(fā)生變化原因電路性能參數(shù)發(fā)生變化的主要現(xiàn)象有：性能不穩(wěn)定、參數(shù)發(fā)生漂移、退化等，造成這些現(xiàn)象的原因有以下三種：（1）組成電路的元器件參數(shù)存在著公差電路設(shè)計(jì)時(shí)通常只采用元器件參數(shù)的標(biāo)稱值進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，忽略了參數(shù)的公差。標(biāo)稱值確定的電路性能參數(shù)會(huì)出現(xiàn)參數(shù)偏差。這種原因產(chǎn)生的參數(shù)偏差是固定的;（2）環(huán)境條件的變化產(chǎn)生參數(shù)漂移環(huán)境溫度、相對(duì)濕度的變化，電應(yīng)力的波動(dòng)，會(huì)使電子元器件參數(shù)發(fā)生變化;

（3）退化效應(yīng)很多電子產(chǎn)品在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中，隨著時(shí)間的積累，元器件參數(shù)會(huì)發(fā)生變化。這種原因產(chǎn)生的偏差是不可逆的。

79培訓(xùn)教程3.4電路容差分析79培訓(xùn)教程電路容差分析程序電路容差分析的流程如圖所示，其主要步驟如下：圖電路容差分析流程80培訓(xùn)教程電路容差分析程序圖電路容差分析流程80培訓(xùn)教程b.容差分析容差分析包括：（a）根據(jù)已確定的待分析電路的具體要求和條件，適當(dāng)選擇一種具體分析方法；（b）根據(jù)已明確的電路設(shè)計(jì)的有關(guān)基線按選定的方法對(duì)電路進(jìn)行容差分析，求出電路性能參數(shù)的偏差范圍，找出對(duì)電路性能影響敏感度較大的參數(shù)并進(jìn)行控制，使電路滿足要求。c.電路容差分析方法在工程中常用的容差分析方法包括階矩法、最壞情況分析法、仿真法等。階矩法階矩法是一種概率統(tǒng)計(jì)方法。該方法根據(jù)電路組成部分參數(shù)的均值和方差，求出電路性能參數(shù)的均值和方差。最壞情況分析法最壞情況分析法是分析在電路組成部分參數(shù)最壞組合情況下的電路性能參數(shù)偏差的一種非概率統(tǒng)計(jì)方法。它利用已知元器件參數(shù)的變化極限來(lái)預(yù)計(jì)電路性能參數(shù)變化是否超過(guò)了允許范圍。仿真方法

目前很多EDA（電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化）軟件都具有仿真計(jì)算和容差分析功能。

81培訓(xùn)教程b.容差分析81培訓(xùn)教程表24各種容差分析方法的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍82培訓(xùn)教程表24各種容差分析方法的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍82培訓(xùn)教程4可靠性試驗(yàn)

(1)概述1）目的

a）發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、材料、元器件和工藝方面的各種缺陷；

b）確認(rèn)是否符合可靠性定量要求,可靠性試驗(yàn)是產(chǎn)品在研制和生產(chǎn)階段提高和驗(yàn)證可靠性的必要工作項(xiàng)目；

c）改善產(chǎn)品的使用完好性、減小維修費(fèi)用提供信息。

可靠性是設(shè)計(jì)出來(lái)的，是制造出來(lái)的，也是試驗(yàn)出來(lái)的。83培訓(xùn)教程4可靠性試驗(yàn)

(1)概述83培訓(xùn)教程

2）分類

a）可靠性試驗(yàn)它分為工程試驗(yàn)（環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)、可靠性研制試驗(yàn)及可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)）及統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)（可靠性鑒定試驗(yàn)、可靠性測(cè)定試驗(yàn)及可靠性驗(yàn)收試驗(yàn)）；

環(huán)境應(yīng)力篩選（ESS）

工程試驗(yàn)

可靠性研制試驗(yàn)(RDT)

可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)（RGT）

可靠性試驗(yàn)

可靠性鑒定試驗(yàn)（RQT）

統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)可靠性測(cè)定試驗(yàn)（RDT)

可靠性驗(yàn)收試驗(yàn)（PRAT）

b）從試驗(yàn)場(chǎng)合，則分為實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)可靠性試驗(yàn)。在這講中，我們主要介紹實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行可靠性試驗(yàn)的內(nèi)容。84培訓(xùn)教程2）分類a）可靠性試驗(yàn)它分為工程試驗(yàn)（環(huán)境應(yīng)力篩選試3）基本概念a)可靠性試驗(yàn)本身是不能提高產(chǎn)品可靠性;b)可靠性試驗(yàn)用來(lái)尋找和發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、材料、元器件和工藝方面的各種缺陷、針對(duì)暴露的產(chǎn)品各種缺陷,在研制和生產(chǎn)階段通過(guò)改進(jìn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì),才能提高產(chǎn)品可靠性;c)

驗(yàn)證產(chǎn)品可靠性是否滿足合同規(guī)定的要求，確認(rèn)是否符合可靠性定量要求;d)尋找和發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品各種缺陷的試驗(yàn)和提高產(chǎn)品可靠性的試驗(yàn)所加的環(huán)境應(yīng)力一般為加速應(yīng)力;e)各類驗(yàn)證產(chǎn)品可靠性的試驗(yàn)所加的環(huán)境應(yīng)力一般為正常使用應(yīng)力。85培訓(xùn)教程3）基本概念85培訓(xùn)教程

(2)我國(guó)可靠性試驗(yàn)發(fā)展

·1982年2月原四機(jī)部頒發(fā)了部標(biāo)SJ2064《電子設(shè)備可靠性驗(yàn)證試驗(yàn)（統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)方案）》

·1986年11月頒發(fā)了國(guó)標(biāo)GB5080《設(shè)備可靠性試驗(yàn)總要求》等

·

1990年10月頒發(fā)了國(guó)軍標(biāo)GJB899《可靠性鑒定和驗(yàn)收試驗(yàn)》

·

1991年1月頒發(fā)了國(guó)軍標(biāo)GJB1032《電子產(chǎn)品環(huán)境應(yīng)力篩選方法》

·

1992年7月頒發(fā)了國(guó)軍標(biāo)GJB1407《可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)》86培訓(xùn)教程(2)我國(guó)可靠性試驗(yàn)發(fā)展86培訓(xùn)教程

(2)我國(guó)可靠性試驗(yàn)發(fā)展我國(guó)在“七五”期間已開展了一些可靠性試驗(yàn)工作（軍品和民品）;在“八五”期間，軍品又進(jìn)行了大量的以三綜合應(yīng)力為主的可靠性試驗(yàn);

“九五”可靠性試驗(yàn)更普遍地開展，我國(guó)已有超過(guò)近百臺(tái)的大型三綜合試驗(yàn)設(shè)備，也引進(jìn)了一臺(tái)四綜合可靠性試驗(yàn)設(shè)備，并且研制了四綜合試驗(yàn)設(shè)備和板件級(jí)篩選設(shè)備。87培訓(xùn)教程(2)我國(guó)可靠性試驗(yàn)發(fā)展87培訓(xùn)教程4.1環(huán)境應(yīng)力篩選（ESS）Environmentstressscreen（1）作用：剔除產(chǎn)品缺陷及激發(fā)早期故障

88培訓(xùn)教程4.1環(huán)境應(yīng)力篩選（ESS）Environmentst

在產(chǎn)品出廠前，有意將環(huán)境應(yīng)力施加到產(chǎn)品上，使產(chǎn)品的潛在缺陷加速發(fā)展成早期故障，并加以排除，從而提高產(chǎn)品的可靠性。早期故障期偶然故障期耗損故障期t(t)(2)環(huán)境應(yīng)力篩選的目的89培訓(xùn)教程在產(chǎn)品出廠前，有意將環(huán)境應(yīng)力施加到產(chǎn)品上，使產(chǎn)品的潛在缺

(3)環(huán)境應(yīng)力篩選與試驗(yàn)的比較

表4-1篩選與試驗(yàn)的比較

內(nèi)容篩選試驗(yàn)是否允許出故障允許不允許100%的產(chǎn)品受影響是不是接收/拒收準(zhǔn)則無(wú)有用經(jīng)剪裁的加速應(yīng)力環(huán)境使?jié)撛谌毕菸龀鍪遣皇?不包括元器件（零部件）篩選。*其中試驗(yàn)是指：設(shè)計(jì)鑒定試驗(yàn)和可靠性驗(yàn)證試驗(yàn)。

90培訓(xùn)教程(3)環(huán)境應(yīng)力篩選與試驗(yàn)的比較內(nèi)容篩選試驗(yàn)是否允(5)要求

1)各組裝等級(jí)100%進(jìn)行ESS，并且

能夠?很快析出缺陷?析出適當(dāng)數(shù)量的固有缺陷

不會(huì)?引起不適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)故障?誘發(fā)附加的故障?使設(shè)備性能下降或壽命降低

不應(yīng)?使篩選應(yīng)力強(qiáng)度超過(guò)設(shè)計(jì)極限91培訓(xùn)教程(5)要求能夠91培訓(xùn)教隨機(jī)振動(dòng)恒定高溫電應(yīng)力溫度沖擊定頻正弦機(jī)械沖擊加速度有效性加權(quán)評(píng)分值3603303002702402101801501209060300溫度循環(huán)低溫掃頻正弦綜合環(huán)境高度潮濕2）篩選采用的環(huán)境應(yīng)力類型

應(yīng)力類型的選擇優(yōu)先采用溫度循環(huán)和隨機(jī)振動(dòng)兩者的組合。應(yīng)力92培訓(xùn)教程機(jī)械沖擊有效性加權(quán)評(píng)分值360掃頻正弦綜合環(huán)境2）篩選采用的（4）篩選對(duì)象

不同組裝等級(jí)（元器件級(jí)、組件級(jí)、單元級(jí)、設(shè)備或系統(tǒng)級(jí)）的環(huán)境應(yīng)力篩選。

各級(jí)篩選剔除缺陷過(guò)程93培訓(xùn)教程（4）篩選對(duì)象

不同組裝等級(jí)（元器件級(jí)、組件級(jí)、表4-2常用的應(yīng)力及其強(qiáng)度、費(fèi)用和篩選效果94培訓(xùn)教程表4-2常用的應(yīng)力及其強(qiáng)度、費(fèi)用和篩選效果94培訓(xùn)（6）溫度循環(huán)和隨機(jī)振動(dòng)的各參數(shù)量對(duì)篩選效果的影響1）溫度循環(huán)參數(shù)量：溫度范圍、保持時(shí)間、溫度變化速率、循環(huán)次數(shù)。t695培訓(xùn)教程（6）溫度循環(huán)和隨機(jī)振動(dòng)的各參數(shù)量對(duì)篩選效果的影響1）溫度循

2）隨機(jī)振動(dòng)參數(shù)量：頻率范圍、加速度功率譜密度、加速度功率譜形。

96培訓(xùn)教程2）隨機(jī)振動(dòng)參數(shù)量：頻率范圍、加速度功率

表4-3

篩選前的準(zhǔn)備工作和環(huán)境應(yīng)力篩選程序97培訓(xùn)教程表4-3篩選前的準(zhǔn)備工作和環(huán)境應(yīng)力篩選程序97培訓(xùn)教(7)環(huán)境應(yīng)力篩選的應(yīng)用范圍研制階段或可靠性增長(zhǎng)中激發(fā)材料、元器件、設(shè)計(jì)缺陷和工藝缺陷可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)前預(yù)處理備件的篩選可靠性鑒定試驗(yàn)前預(yù)處理組裝件的篩選可靠性驗(yàn)收試驗(yàn)前預(yù)處理出廠交付前的篩選產(chǎn)品維修后篩選環(huán)境應(yīng)力篩選研制階段生產(chǎn)階段使用階段98培訓(xùn)教程(7)環(huán)境應(yīng)力篩選的應(yīng)用范圍研制階段或可靠性增長(zhǎng)中激發(fā)材料、4.2

可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)

（1）可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)概述

可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)是產(chǎn)品研制階段中單獨(dú)安排的一個(gè)可靠性工作項(xiàng)目，作為工程研制階段的組成部分。保證產(chǎn)品進(jìn)入批生產(chǎn)前的可靠性達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)?？煽啃栽鲩L(zhǎng)試驗(yàn)通常安排在工程研制基本完成之后和可靠性鑒定試驗(yàn)之前?？煽啃栽鲩L(zhǎng)試驗(yàn)是一種有目標(biāo)、有計(jì)劃、有增長(zhǎng)模型的專項(xiàng)試驗(yàn)。可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)耗費(fèi)的資源相當(dāng)巨大，試驗(yàn)總時(shí)間通常為產(chǎn)品預(yù)期MTBF目標(biāo)值的5~25倍，所以,并不是任何一個(gè)產(chǎn)品都合適進(jìn)行增長(zhǎng)試驗(yàn)。

99培訓(xùn)教程4.2可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)99培訓(xùn)教程4.2

可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)

（1）可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)概述

可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)是產(chǎn)品研制階段中單獨(dú)安排的一個(gè)可靠性工作項(xiàng)目，作為工程研制階段的組成部分。保證產(chǎn)品進(jìn)入批生產(chǎn)前的可靠性達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)?？煽啃栽鲩L(zhǎng)試驗(yàn)通常安排在工程研制基本完成之后和可靠性鑒定試驗(yàn)之前?？煽啃栽鲩L(zhǎng)試驗(yàn)是一種有目標(biāo)、有計(jì)劃、有增長(zhǎng)模型的專項(xiàng)試驗(yàn)?？煽啃栽鲩L(zhǎng)試驗(yàn)耗費(fèi)的資源相當(dāng)巨大，試驗(yàn)總時(shí)間通常為產(chǎn)品預(yù)期MTBF目標(biāo)值的5~25倍，所以,并不是任何一個(gè)產(chǎn)品都合適進(jìn)行增長(zhǎng)試驗(yàn)。

100培訓(xùn)教程4.2可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)100培訓(xùn)教程（2）可靠性增長(zhǎng)與可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)的目的和一般方法可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)的目的是在研制階段保證產(chǎn)品在進(jìn)入批生產(chǎn)前的可靠性達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)?？煽啃栽鲩L(zhǎng)試驗(yàn)的一般方法是制定增長(zhǎng)目標(biāo)、確定增長(zhǎng)模型,通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品故障,根據(jù)故障分析,改進(jìn)設(shè)計(jì)的這樣一個(gè)不斷反復(fù)試驗(yàn)改進(jìn)過(guò)程。(再）試驗(yàn)故障分析再設(shè)計(jì)（糾正）

可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)過(guò)程101培訓(xùn)教程（2）可靠性增長(zhǎng)與可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)的目的和一般方法可杜安（DUANE）模型累積MTBF：瞬時(shí)MTBF：式中：

α---截矩（增長(zhǎng)起始點(diǎn)）；m---增長(zhǎng)率。可靠性增長(zhǎng)模型

AMSAA模型以下不介紹，費(fèi)用高不適用民用產(chǎn)品102培訓(xùn)教程累積MTBF：瞬時(shí)MTBF：式中：α--4.3可靠性研制試驗(yàn)(RDT)

(1)目的

通過(guò)對(duì)產(chǎn)品施加適當(dāng)?shù)沫h(huán)境應(yīng)力、工作載荷,尋找產(chǎn)品中的設(shè)計(jì)缺陷,以改進(jìn)設(shè)計(jì),提高產(chǎn)品的固有可靠性水平。

(2)方法

試驗(yàn)、分析、改進(jìn)。

(3)類型

可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)(RET)、高加速壽命試驗(yàn)(HALT)、可靠性增長(zhǎng)摸試驗(yàn)。

(4)

適用時(shí)機(jī)

可靠性研制試驗(yàn)應(yīng)在產(chǎn)品的研制階段盡早開展，通過(guò)試驗(yàn)、分析與改進(jìn)的過(guò)程來(lái)提高產(chǎn)品的固有可靠性水平。103培訓(xùn)教程4.3可靠性研制試驗(yàn)(RDT)103培訓(xùn)教程(6)工作要點(diǎn)1)與可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)不同之處在于可靠性研制試驗(yàn)沒(méi)有增長(zhǎng)目標(biāo)，只要達(dá)到誘發(fā)故障,并通過(guò)改進(jìn)設(shè)計(jì)，提高產(chǎn)品的固有可靠性水平的目的即可。2)對(duì)于新技術(shù)含量較高的產(chǎn)品應(yīng)安排可靠性研制試驗(yàn)，一般在合同中規(guī)定可靠性研制試驗(yàn)的項(xiàng)目。3)民用產(chǎn)品可靠性研制試驗(yàn)可以采用加速應(yīng)力進(jìn)行，以識(shí)別薄弱環(huán)節(jié)并誘發(fā)故障或驗(yàn)證設(shè)計(jì)余量。加速應(yīng)力可采用單應(yīng)力步進(jìn)加速或多應(yīng)力同時(shí)加速。4)在民用產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)條件時(shí)，也可按照受試產(chǎn)品使用需要設(shè)計(jì)。104培訓(xùn)教程(6)工作要點(diǎn)104培訓(xùn)教程4.4

可靠性驗(yàn)證試驗(yàn)4.4.1目的與分類

（1）目的：是確認(rèn)產(chǎn)品是否符合合同規(guī)定的可靠性

定量要求。

（2）分類：1）可靠性鑒定試驗(yàn)

為了驗(yàn)證設(shè)備設(shè)計(jì)是否符合規(guī)定的可靠性要求，應(yīng)用能代表具有批準(zhǔn)的技術(shù)狀態(tài)的設(shè)備,在規(guī)定的環(huán)境試驗(yàn)條件下進(jìn)行可靠性鑒定試驗(yàn)。若無(wú)其他規(guī)定，則至少要用兩臺(tái)設(shè)備進(jìn)行定時(shí)截尾試驗(yàn)方案的鑒定試驗(yàn)。統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)方案應(yīng)是訂購(gòu)方規(guī)定或同意的GB5080中的方案。105培訓(xùn)教程4.4可靠性驗(yàn)證試驗(yàn)105培訓(xùn)教程(5)基本要求1)承制方在研制階段應(yīng)盡早開展可靠性研制試驗(yàn)，通過(guò)試驗(yàn)、分析、改進(jìn)（TAAF）過(guò)程來(lái)提高產(chǎn)品的可靠性。2)可靠性研制試驗(yàn)是產(chǎn)品研制試驗(yàn)的組成部分，應(yīng)盡可能與產(chǎn)品的研制試驗(yàn)結(jié)合進(jìn)行。3)承制方應(yīng)制定可靠性研制試驗(yàn)方案，并對(duì)可靠性關(guān)鍵產(chǎn)品，尤其是新技術(shù)含量較高的產(chǎn)品實(shí)施可靠性研制試驗(yàn)。必要時(shí)，可靠性研制試驗(yàn)方案應(yīng)經(jīng)訂購(gòu)方認(rèn)可。4)可靠性研制試驗(yàn)前期可采用加速應(yīng)力進(jìn)行，以盡快找出產(chǎn)品的薄弱環(huán)節(jié)或驗(yàn)證設(shè)計(jì)余量。5)對(duì)試驗(yàn)中發(fā)生的故障均應(yīng)納入故障報(bào)告、分析和糾正系統(tǒng)（FRACAS），并對(duì)試驗(yàn)后產(chǎn)品的可靠性狀況作出說(shuō)明。106培訓(xùn)教程(5)基本要求106培訓(xùn)教程

2)可靠性驗(yàn)收試驗(yàn)

為了確定生產(chǎn)的設(shè)備是否符合規(guī)定的可靠性要求，應(yīng)按規(guī)定的抽樣原則從各生產(chǎn)批次中抽取設(shè)備,在與可靠性鑒定試驗(yàn)相同的環(huán)境試驗(yàn)條件下進(jìn)行可靠性驗(yàn)收試驗(yàn)，這些受試設(shè)備應(yīng)能代表其所屬批次的特征。驗(yàn)收試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)方案應(yīng)從GB5080中給出的序貫截尾試驗(yàn)方案或定時(shí)截尾試驗(yàn)方案。（3）驗(yàn)證試驗(yàn)(統(tǒng)計(jì)試驗(yàn))方案的分類·指數(shù)壽命型：定時(shí)截尾、序貫截尾、定數(shù)等方案·成敗型：一次抽樣、序貫截尾等方案107培訓(xùn)教程2)可靠性驗(yàn)收試驗(yàn)107培訓(xùn)教程4.4.2驗(yàn)證試驗(yàn)的可靠性度量和決策風(fēng)險(xiǎn)的術(shù)語(yǔ)定義

（1）可靠性的度量（指數(shù)分布）

平均故障間隔時(shí)間（MTBF）的驗(yàn)證區(qū)間demonstratedMTBFinterval（θL，θu）------在試驗(yàn)條件下真實(shí)MTBF的可能范

圍，即在所規(guī)定的置信度下對(duì)MTBF的區(qū)間估計(jì)。MTBF的觀測(cè)值（點(diǎn)估計(jì)）observedMTBF（）------設(shè)備

總工作時(shí)間除以關(guān)聯(lián)(責(zé)任)故障數(shù)。MTBF的檢驗(yàn)下限lowertestMTBF（θ1）------拒收的MTBF值。統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)方案以高概率拒收MTBF真值接近θ1的設(shè)備。108培訓(xùn)教程4.4.2驗(yàn)證試驗(yàn)的可靠性度量和決策風(fēng)險(xiǎn)的術(shù)語(yǔ)定義108（2）判決（決策）風(fēng)險(xiǎn)decisionrisk

由使用方風(fēng)險(xiǎn)、生產(chǎn)方風(fēng)險(xiǎn)和鑒別比組成。使用方風(fēng)險(xiǎn)（β）consumer’srisk（β）

MTFB的真值等于其檢驗(yàn)下限θ1時(shí)設(shè)備被接收的概率。當(dāng)MTBF真值低于θ1時(shí)設(shè)備被接收的概率將低于β。生產(chǎn)方風(fēng)險(xiǎn)（α）producer’srisk（α）

MTFB的真值等于其檢驗(yàn)上限θ0時(shí)設(shè)備被拒收的概率。當(dāng)MTBF真值大于θ0時(shí)設(shè)備被拒收的概率將低于α。鑒別比（d）discriminationratio（d）

MTBF的檢驗(yàn)上限θ0與檢驗(yàn)下限θ1的比值。d=θ0/θ1109培訓(xùn)教程（2）判決（決策）風(fēng)險(xiǎn)decisionrisk109培(3)關(guān)于決策風(fēng)險(xiǎn)說(shuō)明

生產(chǎn)方風(fēng)險(xiǎn)α--------MTBF的真值等于其檢驗(yàn)上限θ。時(shí)設(shè)備被拒收的概率。當(dāng)MTBF的真值大于θ。時(shí)設(shè)備被拒收的概率將低于α。使用方風(fēng)險(xiǎn)β----MTBF的真值等于其檢驗(yàn)下限θ1時(shí)設(shè)備被接收的概率。當(dāng)MTFB的真值低于θ1時(shí)設(shè)備被接收的概率將低于β。

鑒別比d=θ。/θ1。鑒別比太大給產(chǎn)品設(shè)計(jì)帶來(lái)困難，因要求預(yù)計(jì)值θp≥θ。

110培訓(xùn)教程(3)關(guān)于決策風(fēng)險(xiǎn)說(shuō)明鑒別比太大給產(chǎn)品設(shè)計(jì)帶來(lái)困難，因要求預(yù)4.4.2

驗(yàn)證試驗(yàn)的可靠性度量和決策風(fēng)險(xiǎn)的術(shù)語(yǔ)定義

（1）可靠性的度量（指數(shù)分布）

MTBF的檢驗(yàn)上限（θ0）uppertestMTBF（θ0）------可接收的MTBF值。它等于鑒別比d乘以MTBF檢驗(yàn)下限θ1。統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)方案以高概率接收MTBF真值接近θ0的設(shè)備。MTBF的預(yù)計(jì)值（θp）predictedMTBF（θp）

用規(guī)定的可靠性預(yù)計(jì)方法確定的MTBF值。它取決設(shè)備設(shè)計(jì)和使用環(huán)境，數(shù)值上應(yīng)等于或大于θ0，以保證設(shè)備在可靠性試驗(yàn)期間能以高概率接收。111培訓(xùn)教程4.4.2驗(yàn)證試驗(yàn)的可靠性度量和決策風(fēng)險(xiǎn)的術(shù)語(yǔ)定義1114.4.3驗(yàn)證試驗(yàn)方案（指數(shù)壽命型統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)方案）(1)定時(shí)截尾統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)方案

隨機(jī)抽取一組樣本量為n的樣本進(jìn)行可靠性鑒定試驗(yàn)。試驗(yàn)進(jìn)行到累積時(shí)間達(dá)到預(yù)定值T*時(shí)截止。設(shè)在試驗(yàn)過(guò)程中共出現(xiàn)r次故障。如果r≤Ac(接收數(shù))，認(rèn)為批產(chǎn)品可靠性合格，可接收；如果r≥Rc(拒收數(shù))，認(rèn)為批產(chǎn)品可靠性不合格，拒收。其方框圖如圖。定時(shí)截尾方案方框圖112培訓(xùn)教程4.4.3驗(yàn)證試驗(yàn)方案（指數(shù)壽命型統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)方案）定時(shí)截尾方案號(hào)決策風(fēng)險(xiǎn)%鑒別比d=θ0/θ1試驗(yàn)時(shí)間(θ1的倍數(shù))判決故障數(shù)名義值實(shí)際值拒收（≥）接收（≤）αβα’β’9101112131415161710102010102010102010202010202010202012.010.919.79.69.819.99.410.917.59.921.419.610.620.921.09.921.319.71.51.51.52.02.02.03.03.03.045.029.921.518.812.47.89.35.44.3372618141066433625171395532

當(dāng)已知決策風(fēng)險(xiǎn)、鑒別比,則試驗(yàn)時(shí)間、判決故障數(shù)可由下表4.4查得,該表通過(guò)公式計(jì)算得到。表4-4標(biāo)準(zhǔn)型定時(shí)試驗(yàn)方案簡(jiǎn)表(GJB899)113培訓(xùn)教程方?jīng)Q策風(fēng)險(xiǎn)%鑒試判決故障數(shù)名義值實(shí)際值拒收（≥）接收（（1）定時(shí)截尾統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)方案表4-5短時(shí)高風(fēng)險(xiǎn)定時(shí)試驗(yàn)方案簡(jiǎn)表(GJB899)方案號(hào)決策風(fēng)險(xiǎn)%鑒別比d=θ0/θ1試驗(yàn)時(shí)間(θ1的倍數(shù))判決故障數(shù)名義值實(shí)際值拒收（≥）接收（≤）αβα’β’19202130303030303029.828.330.730.128.533.31.52.03.08.13.71.1731620114培訓(xùn)教程（1）定時(shí)截尾統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)方案表4-5短時(shí)高風(fēng)險(xiǎn)定時(shí)

（1）定時(shí)截尾統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)方案表4-6GB/T5080.7推薦的部分定時(shí)截尾試驗(yàn)方案115培訓(xùn)教程

（1）定時(shí)截尾統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)方案115培訓(xùn)教程（2）序貫截尾試驗(yàn)方案表4-7標(biāo)準(zhǔn)型序貫試驗(yàn)方案簡(jiǎn)表方案號(hào)決策風(fēng)險(xiǎn)%鑒別比d=θ0/θ1

判決標(biāo)準(zhǔn)名義值實(shí)際值αβα’β’12345610201020102010201020102011.122.712.822.311.118.212.023.212.822.510.919.21.51.52.02.03.03.0見圖A1見圖A2見圖A3見圖A4見圖A5見圖A6

注：1）名義值又叫標(biāo)稱值，用來(lái)稱呼各方案的決策風(fēng)險(xiǎn)。

116培訓(xùn)教程（2）序貫截尾試驗(yàn)方案表4-7標(biāo)準(zhǔn)型序貫試驗(yàn)方案簡(jiǎn)表（2）序貫試驗(yàn)方案

表4-8短時(shí)高風(fēng)險(xiǎn)序貫試驗(yàn)方案簡(jiǎn)表

方案號(hào)決策風(fēng)險(xiǎn)%鑒別比d=θ0/θ1

判決標(biāo)準(zhǔn)名義值實(shí)際值αβα’β’783030303031.929.332.229.91.52.0見圖A7見圖A8117培訓(xùn)教程（2）序貫試驗(yàn)方案

表4-8短時(shí)高風(fēng)險(xiǎn)序貫試驗(yàn)方案簡(jiǎn)表序貫截尾試驗(yàn)故障數(shù)246810121614拒收區(qū)

接收區(qū)繼續(xù)試驗(yàn)區(qū)接收拒收

1234567總試驗(yàn)時(shí)間(θ1)的倍數(shù)(h)序貫截尾試驗(yàn)方案——驗(yàn)證試驗(yàn)（統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)方案）118培訓(xùn)教程序貫截尾試驗(yàn)故障數(shù)246810121614拒收區(qū)接收區(qū)繼續(xù)示例2設(shè):ɑ=?=20%,d=1.5判別標(biāo)準(zhǔn)（方案2）總試驗(yàn)時(shí)間（θ1的倍數(shù)）2）注：1）總試驗(yàn)時(shí)間是所有受試設(shè)備工作時(shí)間的總和2）實(shí)際判決時(shí)間等于標(biāo)準(zhǔn)化判決時(shí)間t乘以MTBF的檢驗(yàn)下限θ1

119培訓(xùn)教程示例2總試驗(yàn)時(shí)間（θ1的倍數(shù)）2）注：1）總試驗(yàn)時(shí)間是判別標(biāo)準(zhǔn)（方案2）

故障數(shù)

標(biāo)準(zhǔn)化判決時(shí)間t2）故障數(shù)

標(biāo)準(zhǔn)化判決時(shí)間t2）拒收tR≤接收tA≥拒收tR≤接收tA≥0123456789---

0.241.462.673.905.126.334.195.406.627.839.0510.2611.4912.7113.9215.14101112131415161718198.769.9811.1912.4113.6214.8416.0517.2818.5021.9016.3517.5718.7319.9921.2121.9021.9021.9021.9021.90表4-9接收拒收判決標(biāo)準(zhǔn)注：1）總試驗(yàn)時(shí)間是所有受試設(shè)備工作時(shí)間的總和2）實(shí)際判決時(shí)間等于標(biāo)準(zhǔn)化判決時(shí)間t乘以MTBF的檢驗(yàn)下限θ1

120培訓(xùn)教程判別標(biāo)準(zhǔn)（方案2）故障數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化判決時(shí)間t2）故障數(shù)

表4-10各統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)方案分類優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍121培訓(xùn)教程表4-10各統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)方案分類優(yōu)缺點(diǎn)4.4.4可靠性驗(yàn)證試驗(yàn)的條件（剖面）

（1）試驗(yàn)剖面的制定：

從任務(wù)剖面→環(huán)境剖面→試驗(yàn)剖面

任務(wù)剖面

任務(wù)剖面是對(duì)設(shè)備在完成規(guī)定任務(wù)這段時(shí)間內(nèi)所要經(jīng)歷的全部重要事件和狀態(tài)的一種時(shí)序描述。它僅是壽命剖面的一部分。(*壽命剖面:是產(chǎn)品從交付到壽命終結(jié)或退出使用這段時(shí)間內(nèi)所經(jīng)歷的全部重要事件和狀態(tài)的一種時(shí)序描述。)

環(huán)境剖面→試驗(yàn)剖面122培訓(xùn)教程4.4.4可靠性驗(yàn)證試驗(yàn)的條件（剖面）122培訓(xùn)教程（2）試驗(yàn)應(yīng)力條件確定準(zhǔn)則

訂購(gòu)方應(yīng)在合同中規(guī)定可靠性驗(yàn)證試驗(yàn)過(guò)程中所要施加的應(yīng)力類型及其量值?？煽啃则?yàn)證試驗(yàn)的環(huán)境條件應(yīng)不同于環(huán)境試驗(yàn)的極值條件，它應(yīng)時(shí)序地模擬受試設(shè)備在使用中經(jīng)歷的最主要的應(yīng)力，確定應(yīng)力的優(yōu)先次序如下：1）實(shí)測(cè)應(yīng)力

根據(jù)設(shè)備在實(shí)際使用中執(zhí)行典型任務(wù)剖面時(shí)，在其安裝位置測(cè)得的數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)分析處理后確定的應(yīng)力；123培訓(xùn)教程（2）試驗(yàn)應(yīng)力條件確定準(zhǔn)則123培訓(xùn)教程（2）試驗(yàn)應(yīng)力條件確定準(zhǔn)則2）估計(jì)應(yīng)力

根據(jù)處于相似位置，具有相似用途的設(shè)備在執(zhí)行相似任務(wù)剖面時(shí)測(cè)得的數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)分析處理后確定的應(yīng)力。只有在無(wú)法得到實(shí)測(cè)應(yīng)力的情況下方可使用估計(jì)應(yīng)力。124培訓(xùn)教程（2）試驗(yàn)應(yīng)力條件確定準(zhǔn)則124培訓(xùn)教程（2）試驗(yàn)應(yīng)力條件確定準(zhǔn)則

3）參考應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)給出的應(yīng)力或按標(biāo)準(zhǔn)提供的數(shù)據(jù)、公式和方法導(dǎo)出的應(yīng)力，只有在無(wú)法得到實(shí)測(cè)應(yīng)力或估計(jì)應(yīng)力的情況下方可使用參考應(yīng)力?？煽啃则?yàn)證試驗(yàn)采用綜合環(huán)境應(yīng)力試驗(yàn)條件溫度應(yīng)力、振動(dòng)應(yīng)力、濕度應(yīng)力綜合（可同時(shí)）施加，還加電應(yīng)力（工作應(yīng)力）在產(chǎn)品上（見完整的綜合應(yīng)力試驗(yàn)剖面圖）。125培訓(xùn)教程（2）試驗(yàn)應(yīng)力條件確定準(zhǔn)則125培訓(xùn)教程4.4.5試驗(yàn)結(jié)果處理(1)故障判據(jù)在試驗(yàn)過(guò)程中，出現(xiàn)下列任何一種事件即應(yīng)判為故障：1)受試產(chǎn)品或產(chǎn)品的一部分喪失一個(gè)或幾個(gè)功能；2)產(chǎn)品或產(chǎn)品的一部分性能參數(shù)超出產(chǎn)品技術(shù)條件中允許的范圍；3)受試產(chǎn)品出現(xiàn)機(jī)械零部件、結(jié)構(gòu)件或元器件的松動(dòng)、斷裂等損壞狀態(tài)。

(2)可靠性試驗(yàn)期間試驗(yàn)故障分類

1)試驗(yàn)期間出現(xiàn)所有故障應(yīng)按分為關(guān)聯(lián)故障和非關(guān)聯(lián)故障:

非關(guān)聯(lián)故障:已經(jīng)證實(shí)未按規(guī)定的條件使用而引起的故障；或已經(jīng)證實(shí)僅屬于某項(xiàng)將不采用的設(shè)計(jì)所引起的故障,否則為關(guān)聯(lián)故障。

非責(zé)任故障:指非關(guān)聯(lián)故障或事先已經(jīng)規(guī)定不屬某個(gè)特定組織提供的產(chǎn)品的關(guān)聯(lián)故障。否則為責(zé)任故障。126培訓(xùn)教程4.4.5試驗(yàn)結(jié)果處理126培訓(xùn)教程

選定某一方案，試驗(yàn)結(jié)束后，按關(guān)聯(lián)故障（責(zé)任故障）及總試驗(yàn)時(shí)間計(jì)算試驗(yàn)結(jié)果。關(guān)聯(lián)故障（責(zé)任故障）127培訓(xùn)教程選定某一方案，試驗(yàn)結(jié)束后，按關(guān)聯(lián)故障（責(zé)任故障）4.4.5試驗(yàn)結(jié)果處理（4）總試驗(yàn)時(shí)間設(shè)備試驗(yàn)時(shí)的總工作時(shí)間或受試驗(yàn)應(yīng)力累積時(shí)間。如有多臺(tái)產(chǎn)品同時(shí)試驗(yàn)，則總試驗(yàn)時(shí)間為每臺(tái)設(shè)備工作時(shí)間或每臺(tái)