可靠性統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)概述及工程應(yīng)用要點(diǎn)

可靠性統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)概述及工程應(yīng)用要點(diǎn)【摘要】針對(duì)當(dāng)前軍工產(chǎn)品可靠性考核現(xiàn)狀，提出了可靠性統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)的一般概念以及分類。并對(duì)可靠性鑒定試驗(yàn)和驗(yàn)收試驗(yàn)等統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)進(jìn)行了介紹，重點(diǎn)提出了可靠性驗(yàn)證試驗(yàn)的工程應(yīng)用要點(diǎn)?！娟P(guān)鍵詞】可靠性試驗(yàn)；可靠性統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)；工程應(yīng)用目前，我國軍工企業(yè)生產(chǎn)的軍工產(chǎn)品普遍開展了可靠性試驗(yàn)驗(yàn)證，這對(duì)提高武器裝備科研生產(chǎn)、質(zhì)量水平和保證裝備使用起到舉足輕重的作用。為深入了解加強(qiáng)可靠性水平的要求，現(xiàn)對(duì)可靠性統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)進(jìn)行介紹，并對(duì)可靠性統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)的一般方法及工程應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行描述。一、可靠性統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)概論1可靠性試驗(yàn)的含意可靠性試驗(yàn)是指為了分析、評(píng)價(jià)、驗(yàn)證和提高產(chǎn)品可靠性而進(jìn)行的試驗(yàn)。廣義講，任何與產(chǎn)品失效（故障）效應(yīng)有關(guān)的試驗(yàn)都可以認(rèn)為是可靠性試驗(yàn)。狹義講，往往指壽命試驗(yàn)。2可靠性試驗(yàn)的分類可靠性試驗(yàn)一般可分為工程試驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)[1]?？煽啃怨こ淘囼?yàn)與統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)還可進(jìn)一步細(xì)分，如圖1所示。各種試驗(yàn)工作的目的、適用對(duì)象和適用時(shí)機(jī)如表1所示。圖1可靠性試驗(yàn)方法分類表1各種可靠性試驗(yàn)工作的目的、適用對(duì)象和適用時(shí)機(jī)試驗(yàn)類型試驗(yàn)?zāi)康倪m用對(duì)象適用時(shí)機(jī)1.環(huán)境應(yīng)力篩選（ESS）發(fā)現(xiàn)和排除不良器件、制造工藝和其他原因引入的缺陷造成的早起故障。主要用于電子產(chǎn)品，也可用于電氣、機(jī)電、光電和電化學(xué)產(chǎn)品。產(chǎn)品的研發(fā)階段和生產(chǎn)階段。2.可靠性研制試驗(yàn)（ROT）通過對(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。主要用于電子、電氣、機(jī)電、光電和電化學(xué)產(chǎn)品同1以及機(jī)械產(chǎn)品。產(chǎn)品的研發(fā)階段的早期和中期。3.可靠性增長試驗(yàn)（RGT）通過對(duì)產(chǎn)品施加模擬實(shí)際使用環(huán)境的綜合環(huán)境應(yīng)力，暴露產(chǎn)品中的潛在缺陷并采取糾正措施，是產(chǎn)品的可靠性達(dá)到規(guī)定的要求。主要用于電子、電氣、機(jī)電、光電和電化學(xué)產(chǎn)品以及機(jī)械產(chǎn)品同2。產(chǎn)品的研發(fā)階段中期、產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)大部分已經(jīng)確定。4.可靠性鑒定試驗(yàn)（RQT）驗(yàn)證所開發(fā)的產(chǎn)品是否達(dá)到規(guī)定的可靠性要求。主要用于電子、電氣、機(jī)電、光電和電化學(xué)產(chǎn)品同1以及成敗型產(chǎn)品。產(chǎn)品設(shè)計(jì)確認(rèn)階段、產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)已經(jīng)固化。5.可靠性驗(yàn)收試驗(yàn)（RAT）驗(yàn)證批量生產(chǎn)的產(chǎn)品可靠性是否達(dá)到規(guī)定的可靠性要求。主要用于電子、電氣、機(jī)電、光電和電化學(xué)產(chǎn)品以及成敗型產(chǎn)品同4。產(chǎn)品批量生產(chǎn)階段。6.壽命試驗(yàn)（LT）驗(yàn)證產(chǎn)品在規(guī)定條件下的使用壽命、存儲(chǔ)壽命是否達(dá)到要求。適用于使用壽命、存儲(chǔ)壽命要求的各類產(chǎn)品。產(chǎn)品設(shè)計(jì)定型階段。3故障分類產(chǎn)品在規(guī)定的條件下，其一項(xiàng)或幾項(xiàng)功能喪失，或其性能參數(shù)超出了產(chǎn)品技術(shù)條件中允許的范圍，或出現(xiàn)影響產(chǎn)品功能的機(jī)械部件、結(jié)構(gòu)件或元器件的損壞、斷裂或損壞狀態(tài)均判為故障?？煽啃越y(tǒng)計(jì)試驗(yàn)期間發(fā)生的故障可分為關(guān)聯(lián)故障和非關(guān)聯(lián)故障：責(zé)任故障和非責(zé)任故障[2]。1）關(guān)聯(lián)故障：是指可以預(yù)期在以后的現(xiàn)場使用中會(huì)發(fā)生的故障；2）非關(guān)聯(lián)故障：是指受試產(chǎn)品雖然在試驗(yàn)中出現(xiàn)故障，但在使用現(xiàn)場中不會(huì)發(fā)生的故障。3）責(zé)任故障：受試產(chǎn)品在可靠性驗(yàn)證試驗(yàn)中出現(xiàn)的關(guān)聯(lián)獨(dú)立故障以及由此引起的從屬故障計(jì)為一次責(zé)任故障，是判決受試產(chǎn)品合格與否的依據(jù)。在計(jì)算MTBF驗(yàn)證值時(shí)應(yīng)予以計(jì)入。4）非責(zé)任故障：由于下述原因所引起的受試設(shè)備故障稱為費(fèi)責(zé)任故障。非責(zé)任故障不作為判決受試設(shè)備合格與否的依據(jù)。二、設(shè)備可靠性鑒定和驗(yàn)收試驗(yàn)可靠性鑒定（RQT）是為驗(yàn)證產(chǎn)品的設(shè)計(jì)是否達(dá)到了規(guī)定的可靠性要求。由訂購方認(rèn)可的單位按規(guī)定的抽樣方案，抽取有代表性的產(chǎn)品在規(guī)定的條件下所進(jìn)行的試驗(yàn)?？煽啃澡b定試驗(yàn)是產(chǎn)品可靠性的確認(rèn)試驗(yàn)，也是研發(fā)產(chǎn)品進(jìn)入量產(chǎn)前的一種可靠性鑒定試驗(yàn)[3]。可靠性驗(yàn)收試驗(yàn)（RAT）是為驗(yàn)證產(chǎn)品批量生產(chǎn)產(chǎn)品是否達(dá)到了規(guī)定的可靠性要求，在規(guī)定的條件下所進(jìn)行的試驗(yàn)?？煽啃澡b定試驗(yàn)和驗(yàn)收試驗(yàn)屬于驗(yàn)證試驗(yàn)，也都是統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)。1統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)方案類型及適用范圍統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)方案是根據(jù)生產(chǎn)方風(fēng)險(xiǎn)、使用方風(fēng)險(xiǎn)、可靠性檢驗(yàn)上限或可靠性檢驗(yàn)下限、鑒別比等級(jí)，確定試驗(yàn)總時(shí)間T或樣本數(shù)n、接收數(shù)或拒收數(shù)。按產(chǎn)品壽命分布特點(diǎn)，統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)方案可分為兩大類，即成敗型統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)方案和連續(xù)性統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)方案；按截尾方式，統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)方案可分為三大類，即定數(shù)截尾統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)方案、定時(shí)截尾統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)方案和序貫截尾統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)方案。2可靠性試驗(yàn)驗(yàn)證通用程序1）編制產(chǎn)品可靠性驗(yàn)證試驗(yàn)大綱針對(duì)產(chǎn)品的具體特點(diǎn)及可靠性驗(yàn)證工作需求，由承試單位負(fù)責(zé)，承制單位參與編制產(chǎn)品可靠性驗(yàn)證試驗(yàn)大綱，該大綱作為該產(chǎn)品可靠性驗(yàn)證試驗(yàn)的總體規(guī)劃技術(shù)文件。2）試驗(yàn)前準(zhǔn)備工作評(píng)審為保證試驗(yàn)的正常進(jìn)行和產(chǎn)品可靠性試驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果的有效性，應(yīng)對(duì)試驗(yàn)的準(zhǔn)備工作進(jìn)行評(píng)審。3）試驗(yàn)中故障的統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)過程中，只有責(zé)任故障才能作為判定收拾產(chǎn)品合格與否的依據(jù)。責(zé)任故障應(yīng)統(tǒng)計(jì)原則：可證實(shí)是由于同一原因引起的間歇故障只記為一次故障?？勺C實(shí)多種故障模式由同一原因引起時(shí)，整個(gè)事件記為一次故障。4）試驗(yàn)結(jié)果的判決當(dāng)試驗(yàn)過程中的任一時(shí)刻出現(xiàn)的關(guān)聯(lián)責(zé)任故障累計(jì)數(shù)超出統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)方案規(guī)定的接受故障數(shù)時(shí)，即可作出拒收判決。當(dāng)累積試驗(yàn)時(shí)間達(dá)到實(shí)驗(yàn)方案中規(guī)定的試驗(yàn)時(shí)間，且受試產(chǎn)品發(fā)生的關(guān)聯(lián)責(zé)任故障數(shù)小于實(shí)驗(yàn)方案規(guī)定的拒收故障數(shù)時(shí)，即可作出接收判決。3可靠性驗(yàn)證試驗(yàn)的工程應(yīng)用要點(diǎn)1）可靠性鑒定試驗(yàn)所需的試驗(yàn)時(shí)間長、試驗(yàn)費(fèi)用高，不可能要求對(duì)系統(tǒng)中所有產(chǎn)品進(jìn)行可靠性鑒定試驗(yàn)，一般對(duì)影響系統(tǒng)安全或任務(wù)完成的新研制、有重大改進(jìn)的關(guān)鍵產(chǎn)品進(jìn)行可靠性鑒定試驗(yàn)，其中多數(shù)是電子產(chǎn)品和機(jī)電產(chǎn)品。2）能組成系統(tǒng)的盡量按系統(tǒng)考核，對(duì)于不能在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行可靠性鑒定試驗(yàn)的分系統(tǒng)，對(duì)其中關(guān)鍵組件（如外場可更換單元）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室可靠性鑒定試驗(yàn)，其他組件的可靠性可利用外場使用數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合評(píng)估，以確定產(chǎn)品是否達(dá)到規(guī)定的可靠性指標(biāo)。3）對(duì)于可靠性鑒定試驗(yàn)一般采用定時(shí)截尾方案，而對(duì)于可靠性驗(yàn)收試驗(yàn)一般采用定時(shí)截尾試驗(yàn)方案。4）可靠性鑒定試驗(yàn)剖面應(yīng)盡可能模擬產(chǎn)品真實(shí)使用環(huán)境，包括環(huán)境應(yīng)力和工作應(yīng)力。5）可靠性鑒定試驗(yàn)過程中如發(fā)生故障，只能修復(fù)，一般不能進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn)。否則，試驗(yàn)應(yīng)從頭開始。6）可靠性試驗(yàn)得出的可靠性特征量的置信度很大程度上取決于檢測的準(zhǔn)確性、檢測手段的完善程度以及受試產(chǎn)品被檢測的次數(shù)。由于檢測是確定產(chǎn)品是否發(fā)生故障及相關(guān)的工作時(shí)間所必須的，因此在產(chǎn)品的可靠性試驗(yàn)大綱中要規(guī)定檢測方法、監(jiān)測的時(shí)間間隔和要求等。參考文獻(xiàn)[1