專業(yè)認(rèn)識實(shí)習(xí)報(bào)告.doc

專業(yè)認(rèn)識實(shí)習(xí)報(bào)告 38140227 史喆一、電子產(chǎn)品的五性設(shè)計(jì)電子產(chǎn)品五性包括：可靠性、維修性、保障性、測試性、安全性?？煽啃约串a(chǎn)品在規(guī)定條件下，規(guī)定時間內(nèi)，無故障工作的能力。由于產(chǎn)品可靠性與環(huán)境條件密切相關(guān)，因此在提出產(chǎn)品研制任務(wù)時，必須確切的完整的描述產(chǎn)品可能經(jīng)手的環(huán)境條件。它反映了產(chǎn)品對維修資源的要求，產(chǎn)品的基本可靠性是產(chǎn)品所有組成部分可靠性的乘積。維修性即產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時間內(nèi)，按規(guī)定的程序和方法進(jìn)行維修時，維持和恢復(fù)到那規(guī)定狀態(tài)的能力。分為產(chǎn)品維護(hù)、預(yù)防性維修、修復(fù)性維修。同時根據(jù)產(chǎn)品維修時所處的場所或?qū)嵤┚S修的機(jī)構(gòu)劃分等級，分為基層級、中繼級和基地級。保障性即裝備的設(shè)計(jì)特性和計(jì)劃的保障資源滿足平時戰(zhàn)備完好性和戰(zhàn)時利用率要求的能力。保障性定量要求的參數(shù)基本上是可靠性、維修性、測試性和整體戰(zhàn)備完好性保障資源與保障系統(tǒng)參數(shù)的綜合。測試性及產(chǎn)品能及時并準(zhǔn)確地確定其狀態(tài)（可工作、不可工作或性能下降）,并隔離其內(nèi)部故障的一種設(shè)計(jì)特性（由于故障測試占維修時間的相當(dāng)大的比例，有的達(dá)60%以上，因此提高測試性就是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要內(nèi)容）。測試性的參數(shù)包括：故障檢測時間、故障隔離時間、故障檢測率FDR、故障隔離率FIR、虛警率FAR。安全性是指產(chǎn)品所具有的不導(dǎo)致人員死亡、系統(tǒng)毀壞、重大財(cái)產(chǎn)損失或不危及人員健康和環(huán)境的能力。以及不發(fā)生事故的能力。是通過設(shè)計(jì)賦予的一種產(chǎn)品特性。定義為產(chǎn)品在規(guī)定條件下可以接受風(fēng)險執(zhí)行其功能的能力。危險性的等級包括：災(zāi)難的、嚴(yán)重的、輕度的、輕微的?！拔逍浴比娣从沉藢τ谲娛卵b備使用性能或作戰(zhàn)性能的要求，也是在軍事裝備設(shè)計(jì)過程中必須妥善考慮與處理的問題。因?yàn)?，“五性”能否?shí)現(xiàn)、能否確保，在很大程度上是由裝備的設(shè)計(jì)過程來決定的。一旦裝備的設(shè)計(jì)定案，在改進(jìn)“五性”方面就很少有回旋余地。因此，在軍事裝備的設(shè)計(jì)過程中必須未雨綢繆，借助于先進(jìn)設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)手段和設(shè)計(jì)工具，周密預(yù)計(jì)裝備在其整個服役過程中所可能碰到的各種情況及可能出現(xiàn)的各種問題，并預(yù)先安排好各種應(yīng)對或應(yīng)急措施。優(yōu)秀的設(shè)計(jì)與開發(fā)人員必須既能掌握性能設(shè)計(jì)又能掌握可靠性設(shè)計(jì)，是雙面手，能設(shè)計(jì)出性能、可靠性都滿足要求的產(chǎn)品?？煽啃孕袠I(yè)不僅極大地推升企業(yè)創(chuàng)新的能力，而且將推動電子、機(jī)械、計(jì)算機(jī)、信息、材料等技術(shù)的工程水平，帶動制造、仿真、軟件、測試、試驗(yàn)等技術(shù)的產(chǎn)業(yè)開發(fā)，促進(jìn)數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、系統(tǒng)工程等基礎(chǔ)學(xué)科的應(yīng)用研究?？煽啃韵到y(tǒng)工程技術(shù)的應(yīng)用，將遍及科技、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事及社會的各個領(lǐng)域，使那些不確定的、隨機(jī)的甚至是無序的、混沌的問題有了一個科學(xué)的解決方案?？煽啃允侨祟惞爬衔拿骱同F(xiàn)代智慧的融匯和拓展?？煽啃灾R的普及，將使人們的品質(zhì)觀念和價值觀念得到升華，使中國企業(yè)研制的產(chǎn)品，不能簡單地依靠打價格戰(zhàn)去國際市場競爭。怎樣運(yùn)用可靠性技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級轉(zhuǎn)型，加大研發(fā)力度和產(chǎn)品品質(zhì)建設(shè)力度，加快發(fā)展企業(yè)的核心競爭力尤為重要二、 軟件可靠性研究所在原來很大一段時間內(nèi)大部分認(rèn)為，產(chǎn)品出的多是硬件問題，但是現(xiàn)如今，軟件方面的問題早已超過了硬件問題，成為制約產(chǎn)品質(zhì)量與可靠性的最大瓶頸，好的軟件可以保證產(chǎn)品運(yùn)行穩(wěn)定快速，有缺陷的軟件會在特殊的情況下暴露出致命的錯誤，造成不可挽回的后果，所以對于軟件可靠性的研究迫在眉睫。1983年美國IEEE計(jì)算機(jī)學(xué)會對“軟件可靠性”作出了明確定義，此后該定義被美國標(biāo)準(zhǔn)化研究所接受為國家標(biāo)準(zhǔn)，1989年我國也接受該定義為國家標(biāo)準(zhǔn)。該定義包括兩方面的含義：（1）在規(guī)定的條件下，在規(guī)定的時間內(nèi)，軟件不引起系統(tǒng)失效的概率；（2）在規(guī)定的時間周期內(nèi)，在所述條件下程序執(zhí)行所要求的功能的能力；其中的概率是系統(tǒng)輸入和系統(tǒng)使用的函數(shù)，也是軟件中存在的故障的函數(shù)，系統(tǒng)輸入將確定是否會遇到已存在的故障。通過參觀學(xué)習(xí)我了解到本系的軟件可靠性研究所主要承擔(dān)軟件可靠性測評任務(wù)，同時開發(fā)自主測評平臺，所開發(fā)的ARMS、GEASTE測試平臺都是國內(nèi)首家國際先進(jìn)。軟件可靠性測評分為以下步驟：1、制訂測試方案本階段的目標(biāo)是識別軟件功能需求，觸發(fā)該功能的輸入和對應(yīng)的數(shù)據(jù)域，確定相關(guān)的概率分布及需強(qiáng)化測試的功能。以下是我們推薦的步驟。在一些特定的應(yīng)用中，有的步驟并不是必須的。（1）分析功能需求 分析各種功能需求，識別觸發(fā)該功能的輸入及相關(guān)的數(shù)據(jù)域（包括合法與不合法的兩部分）。分析時要注意下述問題： 該軟件是否存在不同的運(yùn)行模式？如果存在，那么應(yīng)列出所有的系統(tǒng)運(yùn)行模式。 是否存在影響程序運(yùn)行方式的外部條件？如果存在，那么有多少？它們的影響程度如何 各種功能需求之間是相互獨(dú)立的還是相關(guān)的？如果相關(guān)，是密切相關(guān)還是部分相關(guān)？如果兩種功能密切相關(guān)，那么可將兩種功能合并為一種功能。如果功能之間為部分相關(guān)，則需列出相應(yīng)輸入變量的合法組合。（2）定義失效等級 判斷是否存在出現(xiàn)危害度較大的1級和2級失效的可能性。如果這種可能性存在，則應(yīng)進(jìn)行故障樹分析，標(biāo)識出所有可能造成嚴(yán)重失效的功能需求和其相關(guān)的輸入域。（3）確定概率分布 確定各種不同運(yùn)行方式的發(fā)生概率，判斷是否需要對不同的運(yùn)行方式進(jìn)行分別測試。如果需要，則應(yīng)給出各種運(yùn)行方式下各數(shù)據(jù)域的概率分布；否則，給出各數(shù)據(jù)域的概率分布。 判斷是否需要強(qiáng)化測試某些功能。（4）整理概率分布的信息 將這些信息編碼送入數(shù)據(jù)庫。2、制訂測試計(jì)劃本階段的目標(biāo)是：（1）根據(jù)前一階段整理的概率分布信息生成相對應(yīng)的測試實(shí)例集，并計(jì)算出每一測試實(shí)例預(yù)期的軟件輸出結(jié)果。本階段需要注意：在按概率分布隨機(jī)選擇生成測試實(shí)例的同時，要保證測試的覆蓋面。（2）編寫測試計(jì)劃，確定測試順序，分配測試資源。由于本階段前一部分的工作需要考慮大量的信息和數(shù)據(jù)，因此需要一個軟件支持工具，建立數(shù)據(jù)庫，并產(chǎn)生測試實(shí)例。另外，有時預(yù)測軟件輸出結(jié)果也需要大量的計(jì)算，有些復(fù)雜的軟件甚至要用到仿真器模擬輸出結(jié)果?？傊?，具體實(shí)施與被測應(yīng)用軟件的實(shí)際功能類型有關(guān)。3、測試本階段進(jìn)行軟件測試。需注意的是被測軟件的測試環(huán)境（包括硬件配置和軟件支撐環(huán)境）應(yīng)和預(yù)期的實(shí)際使用環(huán)境盡可能一致，對某些環(huán)境要求比較嚴(yán)格的軟件（如嵌入式軟件）則應(yīng)完全一致。測試時按測試計(jì)劃和順序?qū)γ恳粋€測試實(shí)例進(jìn)行測試，判斷軟件輸出是否符合預(yù)期結(jié)果。測試時應(yīng)記錄測試結(jié)果、運(yùn)行時間和判斷結(jié)果。如果軟件失效，那么還應(yīng)記錄失效現(xiàn)象和時間，以備以后核對。4、編寫測試報(bào)告按軟件可靠性估計(jì)的要求整理測試記錄，并將結(jié)果寫成報(bào)告。筆者認(rèn)為，軟件可靠性測試的關(guān)鍵在于： 對需求、輸入、數(shù)據(jù)域的識別及相關(guān)概率分布的確定。 按照概率分布隨機(jī)生成測試實(shí)例，并確定測試順序。據(jù)國外有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)，這種測試方法已成功應(yīng)用于大量應(yīng)用軟件的可靠性測試，包括一些商用軟件和航空、航天電子設(shè)備中嵌入式軟件的測試，其效果很好。因此，我們有必要投入一定的人力、物力，針對我們的實(shí)際需要，有目的地對各類應(yīng)用軟件進(jìn)行軟件可靠性測試，從實(shí)踐中逐步積累經(jīng)驗(yàn)。同時需要軟件開發(fā)方和使用方共同合作，進(jìn)行軟件可靠性測試方法的研究和有關(guān)支持工具的開發(fā)，促進(jìn)我國軟件可靠性水平的提高。做軟件可靠性測試最重要的是尋找錯誤，改進(jìn)程序，讓產(chǎn)品運(yùn)行更加平穩(wěn)快速。三、 可靠性工程可靠性工程是指為了確定和達(dá)到產(chǎn)品的可靠性要求所進(jìn)行的一系列的技術(shù)與管理活動，即產(chǎn)品可靠性是設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理出來的，是通過試驗(yàn)進(jìn)行增長和驗(yàn)證出來的，這就是可靠性的內(nèi)涵。一般來說產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程就是根據(jù)產(chǎn)品的功能、性能及其他要求，收集資料、調(diào)研、討論 ，軟、硬件功能的需求分析及分配：按照信號流程圖，設(shè)計(jì)出總體電路功能框圖，在參考經(jīng)典產(chǎn)品，經(jīng)典電路、新技術(shù)電路等、使用硬件功能模塊、軟件功能模塊及接口緩沖電路等將各部分有機(jī)結(jié)合起來，經(jīng)過關(guān)鍵課題試驗(yàn)、原理性試驗(yàn)，形成電路方案，做出符合功能、性能要求的產(chǎn)品，并通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)，改進(jìn)完善交出合格產(chǎn)品。此種方法并未將五性設(shè)計(jì)要求落實(shí)到產(chǎn)品研制的全過程中去，導(dǎo)致產(chǎn)品部分性能和五性不能滿足，研制周期加長，研制工作量加大，資源浪費(fèi)嚴(yán)重，技術(shù)人員疲于奔命，應(yīng)付解決各種技術(shù)質(zhì)量問題，生產(chǎn)和服務(wù)保障的成本大大提高，有時還會錯過產(chǎn)品推廣的最好機(jī)會，給工廠帶來聲譽(yù)和經(jīng)濟(jì)上的損失。所以，正常的研制過程應(yīng)該是根據(jù)產(chǎn)品的功能、性能及其他要求，設(shè)計(jì)出功能原理框圖，同時依據(jù)可靠性、維修性、保障性、測試性、安全性的定性、定量要求，及專項(xiàng)設(shè)計(jì)要求、新技術(shù)應(yīng)用等、將其作為固有屬性同步涉及到產(chǎn)品中去，并經(jīng)各種實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，改進(jìn)提高，形成真正合格的產(chǎn)品。可靠性要求就是進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)、分析、試驗(yàn)和驗(yàn)收的數(shù)據(jù)，分為定性要求和定量要求。對于電子產(chǎn)品而言，可靠性分配是吧產(chǎn)品的可靠性最低可接受值分給分機(jī)、零部組建，這是一個從總體到局部、由上到下反復(fù)多次的分解過程。其主要目的是：分配給各層次分機(jī) 、組建可靠性指標(biāo)的規(guī)定值，是個級設(shè)計(jì)人員明確其可靠性設(shè)計(jì)要求，并融合到產(chǎn)品設(shè)計(jì)中去，所分配的指標(biāo)也是可靠性試驗(yàn)與評估的依據(jù)?？煽啃灶A(yù)計(jì)是根據(jù)組成飛機(jī)的元件、零組件、分機(jī)可靠性來推測產(chǎn)品的可靠性，這是一個從局部到總體、右下向上的綜合過程。其主要目的是：從可靠性角度出發(fā)，對不同的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比較，為設(shè)計(jì)決策提供依據(jù)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的薄弱環(huán)節(jié)，為設(shè)計(jì)改進(jìn)或生產(chǎn)過程提供依據(jù)；為可靠性設(shè)計(jì)方案提供依據(jù)；為可靠性分配、維護(hù)使用提供有益信息。常用的可靠性預(yù)計(jì)的方法：故障模式影響及危害性分析FMECA，故障樹分析法FTA?？煽啃怨こ淌且粋€綜合的整體，需要利用系統(tǒng)工程的方法分析更有利于產(chǎn)品可靠性的提高。四、可靠性試驗(yàn)環(huán)境可靠性試驗(yàn)室可靠性試驗(yàn)中很重要的一部分，在可靠性評估中占有很大的比重。包括振動試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)、噪聲試驗(yàn)、結(jié)構(gòu)模態(tài)試驗(yàn)、高溫試驗(yàn)、低溫試驗(yàn)、濕熱試驗(yàn)鹽霧試驗(yàn)、低氣