第6-1可靠性試驗概述

1、3）基本概念基本概念a) )可靠性試驗可靠性試驗本身本身是不能提高產(chǎn)品可靠性是不能提高產(chǎn)品可靠性; ;b) 可靠性試驗用來可靠性試驗用來尋找和發(fā)現(xiàn)尋找和發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品在設(shè)計、材料、元器件和工產(chǎn)品在設(shè)計、材料、元器件和工 藝方面的各種缺陷、針對暴露的產(chǎn)品各種缺陷藝方面的各種缺陷、針對暴露的產(chǎn)品各種缺陷,在研制和生在研制和生產(chǎn)產(chǎn) 階段通過階段通過改進產(chǎn)品的設(shè)計改進產(chǎn)品的設(shè)計,才能提高產(chǎn)品可靠性才能提高產(chǎn)品可靠性; c) 驗證產(chǎn)品可靠性驗證產(chǎn)品可靠性是否滿足合同規(guī)定的要求，確認是否符合是否滿足合同規(guī)定的要求，確認是否符合可可 靠性定量要求靠性定量要求; d) 尋找和發(fā)現(xiàn)尋找和發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品各種缺陷的試驗和產(chǎn)品各

2、種缺陷的試驗和提高提高產(chǎn)品可靠性的產(chǎn)品可靠性的試驗試驗所所 加的環(huán)境應(yīng)力一般為加速應(yīng)力加的環(huán)境應(yīng)力一般為加速應(yīng)力;e) 各類各類驗證產(chǎn)品可靠性的驗證產(chǎn)品可靠性的試驗所加的環(huán)境應(yīng)力一般為正常使用試驗所加的環(huán)境應(yīng)力一般為正常使用 應(yīng)力。應(yīng)力。(2) (2) 環(huán)境應(yīng)力篩選的目的環(huán)境應(yīng)力篩選的目的篩選與試驗的比較篩選與試驗的比較 表表6-1 篩篩 選與試驗的比較選與試驗的比較 內(nèi)容內(nèi)容篩篩 選選試試 驗驗是否允許出故障是否允許出故障允許允許不允許不允許100%的產(chǎn)品受影響的產(chǎn)品受影響是是不是不是接收接收/拒收準(zhǔn)則拒收準(zhǔn)則無無有有用經(jīng)剪裁的加速應(yīng)力環(huán)境使?jié)撚媒?jīng)剪裁的加速應(yīng)力環(huán)境使?jié)撛谌毕菸龀鲈谌毕菸龀鍪?/p>

3、是不是不是*不包括元器件（零部件）篩不包括元器件（零部件）篩 選。選。*其中試驗是指：設(shè)計鑒定試驗和可靠性驗證試驗。其中試驗是指：設(shè)計鑒定試驗和可靠性驗證試驗。 各級篩選剔除缺陷過程各級篩選剔除缺陷過程(5) (5) 要求要求 1)各組裝等級各組裝等級100%進行進行ESS，并且，并且 能能 夠夠 很快析出缺陷很快析出缺陷 析出適當(dāng)數(shù)量的固有缺陷析出適當(dāng)數(shù)量的固有缺陷 不不 會會 引起不適當(dāng)?shù)脑O(shè)計故障引起不適當(dāng)?shù)脑O(shè)計故障 誘發(fā)附加的故障誘發(fā)附加的故障 使設(shè)備性能下降或壽命降低使設(shè)備性能下降或壽命降低 不不 應(yīng)應(yīng) 使篩選應(yīng)力強度超過設(shè)計極限使篩選應(yīng)力強度超過設(shè)計極限隨隨機機振振動動恒恒定定高高溫

4、溫電電應(yīng)應(yīng)力力溫溫度度沖沖擊擊定定頻頻正正弦弦機機械械沖沖擊擊加加速速度度有有效效性性加加權(quán)權(quán)評評分分值值360330300270240210180150120 90 60 30 0溫溫度度循循環(huán)環(huán)低低溫溫掃掃頻頻正正弦弦綜綜合合環(huán)環(huán)境境高高度度潮潮濕濕應(yīng)力類型的選擇應(yīng)力類型的選擇優(yōu)先采用溫度循環(huán)和隨機振動優(yōu)先采用溫度循環(huán)和隨機振動兩者的組合。兩者的組合。表表6-2 常用的應(yīng)力及其強度、費用和篩選效果常用的應(yīng)力及其強度、費用和篩選效果1）溫度循環(huán)參數(shù)量：溫度范圍、保持時間、溫度）溫度循環(huán)參數(shù)量：溫度范圍、保持時間、溫度 變化速率、循環(huán)次數(shù)。變化速率、循環(huán)次數(shù)。t6 2）隨機振動參數(shù)量：頻率范圍

5、、加速度功率）隨機振動參數(shù)量：頻率范圍、加速度功率譜密度、加速度功率譜形。譜密度、加速度功率譜形。 表表4-4-3 3 篩選前的準(zhǔn)備工作和環(huán)境應(yīng)力篩選程序篩選前的準(zhǔn)備工作和環(huán)境應(yīng)力篩選程序(7)(7)環(huán)境應(yīng)力篩選的應(yīng)用范圍環(huán)境應(yīng)力篩選的應(yīng)用范圍研制階段或可靠性增長中激發(fā)材料研制階段或可靠性增長中激發(fā)材料、元器件、設(shè)計缺陷和工藝缺陷、元器件、設(shè)計缺陷和工藝缺陷可靠性增長試驗前預(yù)處理可靠性增長試驗前預(yù)處理備備 件件 的的 篩篩 選選可靠性鑒定試驗前預(yù)處理可靠性鑒定試驗前預(yù)處理組裝件的篩選組裝件的篩選可靠性驗收試驗前預(yù)處理可靠性驗收試驗前預(yù)處理出廠交付前的篩選出廠交付前的篩選產(chǎn)品維修后篩選產(chǎn)品維修后

6、篩選環(huán)環(huán)境境應(yīng)應(yīng)力力篩篩選選研制階段研制階段生產(chǎn)階生產(chǎn)階段段使用階段使用階段6.26.2 可靠性增長試驗可靠性增長試驗 （1 1）可靠性增長試驗概述）可靠性增長試驗概述 可靠性增長試驗是產(chǎn)品可靠性增長試驗是產(chǎn)品研制階段研制階段中單獨安排的一中單獨安排的一個可靠性工作項目，作為工程研制階段的組成部分。個可靠性工作項目，作為工程研制階段的組成部分。保證產(chǎn)品進入批生產(chǎn)前的可靠性達到預(yù)期的目標(biāo)?？杀ＷC產(chǎn)品進入批生產(chǎn)前的可靠性達到預(yù)期的目標(biāo)?？煽啃栽鲩L試驗通常安排在工程研制基本完成之后和可靠性增長試驗通常安排在工程研制基本完成之后和可靠性鑒定試驗之前。靠性鑒定試驗之前。 可靠性增長試驗可靠性增長試驗是一

7、種是一種有目標(biāo)、有計劃、有增長有目標(biāo)、有計劃、有增長模型模型的專項試驗。的專項試驗。可靠性增長試驗耗費的資源相當(dāng)巨可靠性增長試驗耗費的資源相當(dāng)巨大，試驗總時間通常為產(chǎn)品預(yù)期大，試驗總時間通常為產(chǎn)品預(yù)期MTBF目標(biāo)值的目標(biāo)值的525倍倍，所以，所以,并不是任何一個產(chǎn)品都合適進行增長試驗。并不是任何一個產(chǎn)品都合適進行增長試驗。 6.26.2 可靠性增長試驗可靠性增長試驗 （1 1）可靠性增長試驗概述）可靠性增長試驗概述 可靠性增長試驗是產(chǎn)品可靠性增長試驗是產(chǎn)品研制階段研制階段中單獨安排的一中單獨安排的一個可靠性工作項目，作為工程研制階段的組成部分。個可靠性工作項目，作為工程研制階段的組成部分。保證

8、產(chǎn)品進入批生產(chǎn)前的可靠性達到預(yù)期的目標(biāo)?？杀ＷC產(chǎn)品進入批生產(chǎn)前的可靠性達到預(yù)期的目標(biāo)?？煽啃栽鲩L試驗通常安排在工程研制基本完成之后和可靠性增長試驗通常安排在工程研制基本完成之后和可靠性鑒定試驗之前?？啃澡b定試驗之前。 可靠性增長試驗可靠性增長試驗是一種是一種有目標(biāo)、有計劃、有增長有目標(biāo)、有計劃、有增長模型模型的專項試驗。的專項試驗?？煽啃栽鲩L試驗耗費的資源相當(dāng)巨可靠性增長試驗耗費的資源相當(dāng)巨大，試驗總時間通常為產(chǎn)品預(yù)期大，試驗總時間通常為產(chǎn)品預(yù)期MTBF目標(biāo)值的目標(biāo)值的525倍倍，所以，所以,并不是任何一個產(chǎn)品都合適進行增長試驗。并不是任何一個產(chǎn)品都合適進行增長試驗。 （2）可靠性增長與可靠性

9、增長試驗的目的和一般方法可靠性增長與可靠性增長試驗的目的和一般方法 可靠性增長試驗的目的是在研制階段保證產(chǎn)可靠性增長試驗的目的是在研制階段保證產(chǎn)品在進入批生產(chǎn)前的可靠性達到預(yù)期的目標(biāo)。品在進入批生產(chǎn)前的可靠性達到預(yù)期的目標(biāo)。 可靠性增長試驗的可靠性增長試驗的一般方法是制定增長目標(biāo)、一般方法是制定增長目標(biāo)、確定增長模型確定增長模型, 通過試驗發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品故障通過試驗發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品故障, 根據(jù)故障根據(jù)故障分析分析,改進設(shè)計改進設(shè)計的這樣一個不斷反復(fù)試驗改進過的這樣一個不斷反復(fù)試驗改進過程程。(再）試驗再）試驗故障分析故障分析再設(shè)計（糾正）再設(shè)計（糾正） 可靠性增長試驗過程可靠性增長試驗過程mtatMTBF1

10、)(mtmatMTBF)1 (1)(累積累積 MTBFMTBF：瞬時瞬時 MTBFMTBF：式中： -截矩（增長起始點）； m-增長率。u AMSAA模型模型u以下不介紹，費用高不適用民用產(chǎn)品以下不介紹，費用高不適用民用產(chǎn)品6.3 6.3 可靠性研制試驗可靠性研制試驗 (RDT) (1)(1)目的目的 通過對產(chǎn)品施加適當(dāng)?shù)沫h(huán)境應(yīng)力、工作載通過對產(chǎn)品施加適當(dāng)?shù)沫h(huán)境應(yīng)力、工作載荷荷, ,尋找產(chǎn)品中的設(shè)計缺陷尋找產(chǎn)品中的設(shè)計缺陷, ,以改進設(shè)計以改進設(shè)計, ,提高產(chǎn)品的固提高產(chǎn)品的固有可靠性水平。有可靠性水平。 (2)(2)方法方法 試驗、分析、改進試驗、分析、改進。 (3)(3)類型類型 可靠性強

11、化試驗可靠性強化試驗(RET)(RET)、高加速壽命試驗、高加速壽命試驗(HALT)(HALT)、可靠性增長摸試驗、可靠性增長摸試驗。 (4)(4) 適用時機 可靠性研制試驗應(yīng)在產(chǎn)品的可靠性研制試驗應(yīng)在產(chǎn)品的研制階段研制階段盡早開展，通盡早開展，通過試驗、分析與改進的過程來提高產(chǎn)品的固有可靠性過試驗、分析與改進的過程來提高產(chǎn)品的固有可靠性水平。水平。(5)(5)基本要求基本要求1) 1) 承制方在研制階段應(yīng)盡早開展可靠性研制試驗，通過承制方在研制階段應(yīng)盡早開展可靠性研制試驗，通過試試驗、分析、改進驗、分析、改進（TAAFTAAF）過程來提高產(chǎn)品的可靠性。）過程來提高產(chǎn)品的可靠性。2) 2) 可

12、靠性研制試驗是可靠性研制試驗是產(chǎn)品研制試驗的組成部分產(chǎn)品研制試驗的組成部分，應(yīng)盡可能，應(yīng)盡可能與產(chǎn)品的研制試驗結(jié)合進行。與產(chǎn)品的研制試驗結(jié)合進行。3) 3) 承制方承制方應(yīng)制定可靠性研制試驗方案應(yīng)制定可靠性研制試驗方案，并對可靠性關(guān)鍵產(chǎn)，并對可靠性關(guān)鍵產(chǎn)品，尤其是新技術(shù)含量較高的產(chǎn)品實施可靠性研制試驗。必品，尤其是新技術(shù)含量較高的產(chǎn)品實施可靠性研制試驗。必要時，可靠性研制試驗方案應(yīng)經(jīng)訂購方認可。要時，可靠性研制試驗方案應(yīng)經(jīng)訂購方認可。4) 4) 可靠性研制試驗可靠性研制試驗前期可采用加速應(yīng)力進行前期可采用加速應(yīng)力進行，以盡快找出，以盡快找出產(chǎn)品的薄弱環(huán)節(jié)或驗證設(shè)計余量。產(chǎn)品的薄弱環(huán)節(jié)或驗證設(shè)計

13、余量。5) 5) 對試驗中發(fā)生的故障均應(yīng)納入對試驗中發(fā)生的故障均應(yīng)納入故障報告、分析和糾正系故障報告、分析和糾正系統(tǒng)統(tǒng)（FRACASFRACAS），并對試驗后產(chǎn)品的可靠性狀況作出說明。），并對試驗后產(chǎn)品的可靠性狀況作出說明。(6) (6) 工作要點工作要點1)1)與可靠性增長試驗不同之處在于可靠性研制試驗沒有增長與可靠性增長試驗不同之處在于可靠性研制試驗沒有增長目標(biāo)，只要達到目標(biāo)，只要達到誘發(fā)故障誘發(fā)故障, ,并通過改進設(shè)計，提高產(chǎn)品的固并通過改進設(shè)計，提高產(chǎn)品的固有可靠性水平的目的即可。有可靠性水平的目的即可。2)2)對于新技術(shù)含量較高的產(chǎn)品對于新技術(shù)含量較高的產(chǎn)品應(yīng)安排可靠性研制試驗，一般

14、應(yīng)安排可靠性研制試驗，一般在合同中規(guī)定可靠性研制試驗的項目。在合同中規(guī)定可靠性研制試驗的項目。3)3)民用產(chǎn)品民用產(chǎn)品可靠性研制試驗可以采用加速應(yīng)力進行，可靠性研制試驗可以采用加速應(yīng)力進行，以識別以識別薄弱環(huán)節(jié)并誘發(fā)故障或驗證設(shè)計余量。加速應(yīng)力可采用單應(yīng)薄弱環(huán)節(jié)并誘發(fā)故障或驗證設(shè)計余量。加速應(yīng)力可采用單應(yīng)力步進加速或多應(yīng)力同時加速。力步進加速或多應(yīng)力同時加速。4)4)在民用產(chǎn)品環(huán)境試驗條件時，也可按照受試產(chǎn)品使用需要在民用產(chǎn)品環(huán)境試驗條件時，也可按照受試產(chǎn)品使用需要設(shè)計設(shè)計。6.46.4 可靠性驗證試驗可靠性驗證試驗1 1 目的與分類目的與分類 （1）目的：）目的：是確認產(chǎn)品是否符合合同規(guī)定的

15、可靠性是確認產(chǎn)品是否符合合同規(guī)定的可靠性 定量要求。定量要求。 （2）分類：）分類： 1）可靠性鑒定試驗可靠性鑒定試驗 為了為了驗證設(shè)備設(shè)計是否符合規(guī)定的可靠性要求驗證設(shè)備設(shè)計是否符合規(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)在規(guī)定的環(huán)境試驗條件下進行可靠性鑒定試驗。若無其他規(guī)定，境試驗條件下進行可靠性鑒定試驗。若無其他規(guī)定，則至少要用則至少要用兩臺兩臺設(shè)備進行設(shè)備進行定時截尾試驗方案的鑒定試定時截尾試驗方案的鑒定試驗驗。統(tǒng)計試驗方案統(tǒng)計試驗方案應(yīng)是訂購方規(guī)定或同意的應(yīng)是訂購方規(guī)定或同意的GB5080GB5080中中的方案。的方案。

16、 2)2)可靠性驗收試驗可靠性驗收試驗 為了確定生產(chǎn)的設(shè)備是否符合規(guī)定的可靠性要求，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, , 在與可在與可靠性鑒定試驗相同的環(huán)境試驗條件下進行可靠性驗收試靠性鑒定試驗相同的環(huán)境試驗條件下進行可靠性驗收試驗，這些受試設(shè)備應(yīng)能代表其所屬批次的特征。驗收試驗，這些受試設(shè)備應(yīng)能代表其所屬批次的特征。驗收試驗驗統(tǒng)計試驗統(tǒng)計試驗方案應(yīng)從方案應(yīng)從GB5080GB5080中給出的中給出的序貫截尾試驗方案序貫截尾試驗方案或定時截尾試驗方案?；蚨〞r截尾試驗方案。（3）驗證試驗驗證試驗(統(tǒng)計試驗

17、統(tǒng)計試驗)方案的分類方案的分類指數(shù)壽命型指數(shù)壽命型：定時截尾、序貫截尾、定數(shù)等方案定時截尾、序貫截尾、定數(shù)等方案成敗型成敗型：一次抽樣、序貫截尾等方案一次抽樣、序貫截尾等方案2 2 驗證試驗的可靠性度量和決策風(fēng)險的術(shù)語定義驗證試驗的可靠性度量和決策風(fēng)險的術(shù)語定義 （1）可靠性的度量（指數(shù)分布）可靠性的度量（指數(shù)分布） 平均故障間隔時間（平均故障間隔時間（MTBF）的驗證區(qū)間）的驗證區(qū)間demonstrated MTBF interval（L ，u）- 在試驗條件下真實在試驗條件下真實 MTBFMTBF的可能范的可能范 圍，即在所規(guī)定的置信度下對圍，即在所規(guī)定的置信度下對MTBFMTBF的的區(qū)間

18、估計區(qū)間估計。 MTBF的觀測值（點估計）的觀測值（點估計）observed MTBF（ ）- - 設(shè)備設(shè)備 總工作時間除以關(guān)聯(lián)總工作時間除以關(guān)聯(lián)( (責(zé)任責(zé)任) )故障數(shù)。故障數(shù)。 MTBF的檢驗下限的檢驗下限 lower test MTBF（1）-拒收的拒收的MTBFMTBF值值。 統(tǒng)計試驗方案以統(tǒng)計試驗方案以高概率拒收高概率拒收MTBFMTBF真值接近真值接近1 1的設(shè)備。的設(shè)備。2 2 驗證試驗的可靠性度量和決策風(fēng)險的術(shù)語定義驗證試驗的可靠性度量和決策風(fēng)險的術(shù)語定義 （1）可靠性的度量可靠性的度量（指數(shù)分布）（指數(shù)分布） MTBF的檢驗上限（的檢驗上限（0）upper test MTB

19、F（0）- 可接收的可接收的 MTBFMTBF值值。它等于鑒別比。它等于鑒別比d d乘以乘以MTBFMTBF檢驗下限檢驗下限1 1。統(tǒng)計試驗方案。統(tǒng)計試驗方案 以以高概率接收高概率接收MTBFMTBF真值接近真值接近0 0的設(shè)備。的設(shè)備。 MTBF的預(yù)計值（的預(yù)計值（p）predicted MTBF（p） 用規(guī)定的可靠性預(yù)計方法確定的用規(guī)定的可靠性預(yù)計方法確定的MTBFMTBF值。它取決設(shè)備設(shè)計和值。它取決設(shè)備設(shè)計和使用環(huán)境，數(shù)值上應(yīng)等于或大于使用環(huán)境，數(shù)值上應(yīng)等于或大于0 0 ，以保證設(shè)備在可靠性試驗，以保證設(shè)備在可靠性試驗期間能以高概率接收。期間能以高概率接收。 （2 2）判決（決策）風(fēng)險

20、判決（決策）風(fēng)險 decision risk 由使用方風(fēng)險、生產(chǎn)方風(fēng)險和鑒別比組成由使用方風(fēng)險、生產(chǎn)方風(fēng)險和鑒別比組成。 使用方風(fēng)險（使用方風(fēng)險（）consumers risk（） MTFBMTFB的真值等于其檢驗下限的真值等于其檢驗下限1 1時設(shè)備被時設(shè)備被接收的概率接收的概率。當(dāng)。當(dāng) MTBFMTBF真值低于真值低于1 1時設(shè)備被接收的概率將低于時設(shè)備被接收的概率將低于。 生產(chǎn)方風(fēng)險（生產(chǎn)方風(fēng)險（）producers risk（） MTFBMTFB的真值等于其檢驗上限的真值等于其檢驗上限0 0時設(shè)備被時設(shè)備被拒拒收的概率收的概率。當(dāng)。當(dāng) MTBFMTBF真值大于真值大于0 0時設(shè)備被拒收的

21、概率將低于時設(shè)備被拒收的概率將低于。 鑒別比鑒別比（d） discrimination ratio（d） MTBFMTBF的檢驗上限的檢驗上限0 0與檢驗下限與檢驗下限1 1的比值。的比值。 d=0/1Jan20012001 JanSMTWTFS311234567891011121314151617181920212223242526272829303112345678910(3)(3)關(guān)于決策風(fēng)險說明關(guān)于決策風(fēng)險說明 生產(chǎn)方風(fēng)險生產(chǎn)方風(fēng)險-MTBFMTBF的真值等于其檢驗上限的真值等于其檢驗上限。時設(shè)備時設(shè)備被拒收的概率被拒收的概率。當(dāng)當(dāng)MTBFMTBF的真值大于的真值大于。時設(shè)備被拒收的概

22、率將低于。時設(shè)備被拒收的概率將低于 。 使用方風(fēng)險使用方風(fēng)險-MTBFMTBF的真值等于其檢驗下限的真值等于其檢驗下限1 1時設(shè)備時設(shè)備被接收的概率被接收的概率。當(dāng)。當(dāng)MTFBMTFB的真值低于的真值低于1 1時設(shè)備被接收的概率將低于時設(shè)備被接收的概率將低于 。 鑒別比鑒別比 d=。/1 。鑒別比太大給產(chǎn)品設(shè)計帶來困難，因要求預(yù)計值鑒別比太大給產(chǎn)品設(shè)計帶來困難，因要求預(yù)計值p。 3 3 驗證試驗方案驗證試驗方案（指數(shù)壽命型統(tǒng)計試驗方案）（指數(shù)壽命型統(tǒng)計試驗方案）(1)定時截尾統(tǒng)計試驗方案定時截尾統(tǒng)計試驗方案 隨機抽取一組樣本量為隨機抽取一組樣本量為n的樣本進行可靠性鑒定試驗。試驗的樣本進行可靠

23、性鑒定試驗。試驗進行到累積時間達到預(yù)定值進行到累積時間達到預(yù)定值T*時截止時截止。 設(shè)在試驗過程中共出現(xiàn)設(shè)在試驗過程中共出現(xiàn)r r次故障。如果次故障。如果rrAcAc( (接收數(shù)接收數(shù)) )，認，認為批產(chǎn)品可靠性合格，可接收；如果為批產(chǎn)品可靠性合格，可接收；如果rrRcRc( (拒收數(shù)拒收數(shù)) )，認為批產(chǎn)，認為批產(chǎn)品可靠性不合格品可靠性不合格，拒收拒收。其方框圖如圖。其方框圖如圖 。定時截尾方案方框圖定時截尾方案方框圖方方案案號號決策風(fēng)險決策風(fēng)險 %鑒鑒別別比比d=0/1試試驗驗時時間間(1的倍數(shù)的倍數(shù))判決故障數(shù)判決故障數(shù)名義值名義值實際值實際值拒收拒收（）接收接收（）9101112131

24、415161710102010102010102010202010202010202012.010.919.79.69.819.99.410.917.59.921.419.610.620.921.09.921.319.71.51.51.52.02.02.03.03.03.045.029.921.518.812.47.89.35.44.3372618141066433625171395532 當(dāng)已知決策風(fēng)險、鑒別比當(dāng)已知決策風(fēng)險、鑒別比, 則試驗時間、判決故障數(shù)可則試驗時間、判決故障數(shù)可由下表由下表4.44.4查得查得,該表通過公式計算得到。該表通過公式計算得到。表表4-4 4-4 標(biāo)準(zhǔn)型定時試

25、驗方案標(biāo)準(zhǔn)型定時試驗方案簡表簡表(GJB899)(GJB899)（1）定時截尾統(tǒng)計試驗方案定時截尾統(tǒng)計試驗方案表表4-5 短時高風(fēng)險短時高風(fēng)險定時試驗方案簡表定時試驗方案簡表( (GJB899) )方方案案號號決策風(fēng)險決策風(fēng)險 %鑒別比d=0/1試驗時間試驗時間(1的倍數(shù)的倍數(shù))判決故障數(shù)判決故障數(shù)名義值名義值實際值實際值拒收拒收（）接收接收（）19202130303030303029.828.330.730.128.533.31.52.03.08.13.71.1731620 （1 1）定時截尾統(tǒng)計試驗方案）定時截尾統(tǒng)計試驗方案 表表4-6 GB/T5080.74-6 GB/T5080.7推薦

26、的部分定時截尾試驗方案推薦的部分定時截尾試驗方案（2 2）序貫截尾試驗方案）序貫截尾試驗方案表表4-7 標(biāo)準(zhǔn)型序貫試驗方案標(biāo)準(zhǔn)型序貫試驗方案簡表簡表方案號方案號決策風(fēng)險決策風(fēng)險 %鑒別比鑒別比d=0/1 判決標(biāo)準(zhǔn)判決標(biāo)準(zhǔn)名義值名義值實際值實際值12345610201020102010201020102011.122.712.822.311.118.212.023.212.822.510.919.21.51.52.02.03.03.0見圖見圖A1見圖見圖A2見圖見圖A3見圖見圖A4見圖見圖A5見圖見圖A6 注：注：1）名義值又叫標(biāo)稱值，用來稱呼各方案的決策風(fēng)險。）名義值又叫標(biāo)稱值，用來稱呼各方案

27、的決策風(fēng)險。 （2 2）序貫試驗方案序貫試驗方案 表表4-8 4-8 短時高風(fēng)險短時高風(fēng)險序貫試驗方案簡表序貫試驗方案簡表 方方案案號號決策風(fēng)險決策風(fēng)險 %鑒鑒別別比比d=0/1 判決標(biāo)準(zhǔn)判決標(biāo)準(zhǔn)名義值名義值實際值實際值783030303031.929.332.229.91.52.0見圖見圖A7見圖見圖A8拒收區(qū)拒收區(qū) 接收區(qū)接收區(qū)繼續(xù)繼續(xù)試驗區(qū)試驗區(qū)接收接收拒拒 收收 方案方案驗證試驗（驗證試驗（示例示例2 2設(shè)設(shè): =20%, d=1.5判別標(biāo)準(zhǔn)判別標(biāo)準(zhǔn)（方案方案2） 總試驗時間（總試驗時間（1 的倍數(shù)）的倍數(shù)）2）注：注：1）總試驗時間是所有受試設(shè)備工作時間的總和）總試驗時間是所有受試設(shè)

28、備工作時間的總和 2）實際判決時間等于標(biāo)準(zhǔn)化判決時間）實際判決時間等于標(biāo)準(zhǔn)化判決時間t乘以乘以MTBF的檢驗下限的檢驗下限1 判別標(biāo)準(zhǔn)判別標(biāo)準(zhǔn)（方案2） 故障數(shù)故障數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)化判決時間標(biāo)準(zhǔn)化判決時間t）故障數(shù)故障數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)化判決時間標(biāo)準(zhǔn)化判決時間t）拒收拒收tR接收接收tA拒收拒收tR接收接收tA0123456789- 0.241.462.673.905.126.334.195.406.627.839.0510.2611.4912.7113.9215.14101112131415161718198.769.9811.1912.4113.6214.8416.0517.2818.5021.9016.3

29、517.5718.7319.9921.2121.9021.9021.9021.9021.90表表 4-94-9 接收拒收判決標(biāo)準(zhǔn)接收拒收判決標(biāo)準(zhǔn)注：注：1）總試驗時間是所有受試設(shè)備工作時間的總和）總試驗時間是所有受試設(shè)備工作時間的總和 2）實際判決時間等于標(biāo)準(zhǔn)化判決時間）實際判決時間等于標(biāo)準(zhǔn)化判決時間t乘以乘以MTBF的檢驗下限的檢驗下限1 表表 6-106-10 各統(tǒng)計試驗方案分類優(yōu)缺點及適用范圍各統(tǒng)計試驗方案分類優(yōu)缺點及適用范圍4 4 可靠性驗證試驗的條件可靠性驗證試驗的條件（剖面） （1）試驗剖面的制定）試驗剖面的制定： 從從任務(wù)剖面任務(wù)剖面環(huán)境剖面環(huán)境剖面試驗剖面試驗剖面 任務(wù)剖面任務(wù)

30、剖面 任務(wù)剖面是對設(shè)備在完成規(guī)定任務(wù)這段時間內(nèi)所要經(jīng)歷任務(wù)剖面是對設(shè)備在完成規(guī)定任務(wù)這段時間內(nèi)所要經(jīng)歷的全部重要事件和狀態(tài)的一種時序描述。的全部重要事件和狀態(tài)的一種時序描述。它僅是壽命剖面的它僅是壽命剖面的一部分。一部分。 (*壽命剖面壽命剖面: 是產(chǎn)品從交付到壽命終結(jié)或退出使用這段時是產(chǎn)品從交付到壽命終結(jié)或退出使用這段時間內(nèi)所經(jīng)歷的全部重要事件和狀態(tài)的一種時序描述。間內(nèi)所經(jīng)歷的全部重要事件和狀態(tài)的一種時序描述。) 環(huán)境剖面環(huán)境剖面試驗剖面試驗剖面（2）試驗應(yīng)力條件確定準(zhǔn)則）試驗應(yīng)力條件確定準(zhǔn)則 訂購方應(yīng)在合同中規(guī)定可靠性驗證試驗過程中所要施訂購方應(yīng)在合同中規(guī)定可靠性驗證試驗過程中所要施加的應(yīng)

31、力類型及其量值。加的應(yīng)力類型及其量值。 可靠性驗證試驗的環(huán)境條件應(yīng)不同于環(huán)境試驗的極可靠性驗證試驗的環(huán)境條件應(yīng)不同于環(huán)境試驗的極值條件，它應(yīng)時序地模擬受試設(shè)備在使用中經(jīng)歷的最主值條件，它應(yīng)時序地模擬受試設(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：要的應(yīng)力，確定應(yīng)力的優(yōu)先次序如下： 1）實測應(yīng)力）實測應(yīng)力 根據(jù)設(shè)備在實際使用中執(zhí)行典型任務(wù)剖面時，在其安根據(jù)設(shè)備在實際使用中執(zhí)行典型任務(wù)剖面時，在其安裝位置測得的數(shù)據(jù)，經(jīng)過分析處理后確定的應(yīng)力；裝位置測得的數(shù)據(jù)，經(jīng)過分析處理后確定的應(yīng)力；（2）試驗應(yīng)力條件確定準(zhǔn)則）試驗應(yīng)力條件確定準(zhǔn)則 2）估計應(yīng)力）估計應(yīng)力 根據(jù)處于相似位置，具有相似用

32、途的設(shè)備在執(zhí)行相根據(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)剖面時測得的數(shù)據(jù)，經(jīng)過分析處理后確定的應(yīng)似任務(wù)剖面時測得的數(shù)據(jù)，經(jīng)過分析處理后確定的應(yīng)力。只有在無法得到實測應(yīng)力的情況下方可使用估計力。只有在無法得到實測應(yīng)力的情況下方可使用估計應(yīng)力。應(yīng)力。（2）試驗應(yīng)力條件確定準(zhǔn)則）試驗應(yīng)力條件確定準(zhǔn)則 3）參考應(yīng)力）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，只有在無法得到實測應(yīng)力或估計應(yīng)法導(dǎo)出的應(yīng)力，只有在無法得到實測應(yīng)力或估計應(yīng)力的情況下方可使用參考應(yīng)力。力的情況下方可使用參考應(yīng)力。可靠性驗證試驗采用綜合環(huán)境應(yīng)力試驗條件可靠

33、性驗證試驗采用綜合環(huán)境應(yīng)力試驗條件 溫度應(yīng)力、振動應(yīng)力、濕度應(yīng)力綜合溫度應(yīng)力、振動應(yīng)力、濕度應(yīng)力綜合（可同時）（可同時）施加，還加電應(yīng)力（工作應(yīng)力）在產(chǎn)品上（見完整施加，還加電應(yīng)力（工作應(yīng)力）在產(chǎn)品上（見完整的綜合應(yīng)力試驗剖面圖）。的綜合應(yīng)力試驗剖面圖）。5 5 試驗結(jié)果處理試驗結(jié)果處理(1)故障判據(jù)故障判據(jù) 在試驗過程中，出現(xiàn)下列任何一種事件即應(yīng)判為故障：在試驗過程中，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或幾個功能；受試產(chǎn)品或產(chǎn)品的一部分喪失一個或幾個功能； 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；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

34、件中允許的范圍； 3)受試產(chǎn)品出現(xiàn)機械零部件、結(jié)構(gòu)件或元器件的松動、斷裂等損壞狀態(tài)受試產(chǎn)品出現(xiàn)機械零部件、結(jié)構(gòu)件或元器件的松動、斷裂等損壞狀態(tài)。 (2)(2)可靠性試驗期間試驗故障分類可靠性試驗期間試驗故障分類 1) 試驗期間出現(xiàn)所有故障應(yīng)按分為關(guān)聯(lián)故障和非關(guān)聯(lián)故障試驗期間出現(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)故障非關(guān)聯(lián)故障: 已經(jīng)證實未按規(guī)定的條件使用而引起的故障；或已經(jīng)證實僅已經(jīng)證實未按規(guī)定的條件使用而引起的故障；或已經(jīng)證實僅 屬于某項將不采用的設(shè)計所引起的故障屬于某項將不采用的設(shè)計所引起的故障,否則為否則為關(guān)聯(lián)故障關(guān)聯(lián)故障。 非責(zé)任故障非責(zé)任故障: 指非關(guān)聯(lián)故障或事先已經(jīng)規(guī)定

35、不屬某個特定組織提供的產(chǎn)品指非關(guān)聯(lián)故障或事先已經(jīng)規(guī)定不屬某個特定組織提供的產(chǎn)品 的關(guān)聯(lián)故障。否則為的關(guān)聯(lián)故障。否則為責(zé)任故障責(zé)任故障。 選定某一方案，試驗結(jié)束后，按關(guān)聯(lián)故障（責(zé)任故障）及總選定某一方案，試驗結(jié)束后，按關(guān)聯(lián)故障（責(zé)任故障）及總試驗時間計算試驗結(jié)果。試驗時間計算試驗結(jié)果。關(guān)聯(lián)故障（責(zé)任故障）關(guān)聯(lián)故障（責(zé)任故障）5 5 試驗結(jié)果處理試驗結(jié)果處理（4）總試驗時間）總試驗時間 設(shè)備試驗時的設(shè)備試驗時的總工作時間總工作時間或或受試驗應(yīng)力累積時間受試驗應(yīng)力累積時間。 如有如有多臺產(chǎn)品同時試驗多臺產(chǎn)品同時試驗，則總試驗時間為每臺設(shè)備工作時，則總試驗時間為每臺設(shè)備工作時間或每臺受應(yīng)力間或每臺受應(yīng)

36、力累積時間總和（即臺時數(shù)）累積時間總和（即臺時數(shù)）。 多臺產(chǎn)品如有一臺產(chǎn)品的累計試驗時間少于多臺產(chǎn)品如有一臺產(chǎn)品的累計試驗時間少于全部受試產(chǎn)品全部受試產(chǎn)品的平均試驗時間的的平均試驗時間的一半一半（雖然達到了該方案規(guī)定的時間和接（雖然達到了該方案規(guī)定的時間和接收判決故障數(shù)），則收判決故障數(shù)），則不應(yīng)作出接收判決不應(yīng)作出接收判決。 （5 5）結(jié)果處理）結(jié)果處理 先要給出先要給出觀察值觀察值（點估計值）（點估計值） =T/r T設(shè)備的總試驗時間設(shè)備的總試驗時間 r責(zé)任故障數(shù)責(zé)任故障數(shù) 要求給出產(chǎn)品試驗要求給出產(chǎn)品試驗MTBF的的驗證區(qū)間值驗證區(qū)間值。 要設(shè)定置信度，才能計算驗證區(qū)間值，一般建議要設(shè)定

37、置信度，才能計算驗證區(qū)間值，一般建議采用采用置信度置信度C=（1-2）100%，根據(jù)置信度和責(zé)，根據(jù)置信度和責(zé) 任故障數(shù)，任故障數(shù)，可以表查得上下限置信系數(shù)可以表查得上下限置信系數(shù)(c,r), c=(1+c)/2置信度越置信度越高，則驗證時間越寬。高，則驗證時間越寬。 同樣置信度下，故障數(shù)增加，驗證區(qū)間變窄。同樣置信度下，故障數(shù)增加，驗證區(qū)間變窄。 驗證下限驗證下限L=L（c, r） 驗證上限驗證上限u=u（c,r）即即MTBF驗證區(qū)間值。驗證區(qū)間值。6.5 6.5 可靠性測定試驗可靠性測定試驗 (1)目的目的: 測定設(shè)備可靠性特征值的試驗測定設(shè)備可靠性特征值的試驗。 (2)要求和方法要求和方

38、法: 1)要求要求: 可靠性測定試驗的可靠性測定試驗的試驗條件試驗條件( (工作和環(huán)境條工作和環(huán)境條件件) )、受試設(shè)備性能、受試設(shè)備性能、故障定義與可靠性驗證試驗相故障定義與可靠性驗證試驗相同同( (見國標(biāo)見國標(biāo)GB5080.1GB5080.1設(shè)備可靠性試驗總要求設(shè)備可靠性試驗總要求) )。 2)方法方法: 可靠性測定試驗的可靠性測定試驗的受試設(shè)備抽樣受試設(shè)備抽樣、試驗前試驗前準(zhǔn)備、試驗測試及試驗程序準(zhǔn)備、試驗測試及試驗程序、故障維修與可靠性驗故障維修與可靠性驗證試驗相同證試驗相同( (見上述國標(biāo)見上述國標(biāo)GB5080.1)GB5080.1)。 可以在可以在實驗室實驗室或或現(xiàn)場現(xiàn)場進行試驗進

39、行試驗。(3) 特點特點: 1) 沒有對產(chǎn)品定量地規(guī)定可靠性指標(biāo)時沒有對產(chǎn)品定量地規(guī)定可靠性指標(biāo)時, ,可以通過可以通過 可靠性測定試驗可靠性測定試驗評定該產(chǎn)品達到的可靠性評定該產(chǎn)品達到的可靠性水平水平; 2)可靠性驗證統(tǒng)計試驗方案不適宜采用可靠性驗證統(tǒng)計試驗方案不適宜采用,可靠性測定可靠性測定 試驗不存在接收或拒收試驗不存在接收或拒收; 3)各種分布均可得到各種分布均可得到失效率失效率、MTBF、MTTF點估計點估計 值和置信區(qū)間值和置信區(qū)間( (見國標(biāo)見國標(biāo)GB5080.4) GB5080.4) 。 表表6-12 6-12 各類可靠性試驗的比較各類可靠性試驗的比較6.6 6.6 壽命試驗與

40、評估壽命試驗與評估1 1 目的目的 壽命試驗的目的，一是發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品中可能過早發(fā)生耗損的零部壽命試驗的目的，一是發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品中可能過早發(fā)生耗損的零部件，以確定影響產(chǎn)品壽命的根本原因和可能采取的糾正措施；件，以確定影響產(chǎn)品壽命的根本原因和可能采取的糾正措施；二是驗證產(chǎn)品在規(guī)定條件下的使用壽命、貯存壽命是否達到規(guī)二是驗證產(chǎn)品在規(guī)定條件下的使用壽命、貯存壽命是否達到規(guī)定的要求。定的要求。2 2 產(chǎn)品的耐久性與壽命產(chǎn)品的耐久性與壽命 產(chǎn)品的耐久性是指：產(chǎn)品在規(guī)定的使用、儲存與維修條件產(chǎn)品的耐久性是指：產(chǎn)品在規(guī)定的使用、儲存與維修條件下，達到極限狀態(tài)之前，完成規(guī)定功能的能力，一般用壽命參下，達到極限狀態(tài)之前，完

41、成規(guī)定功能的能力，一般用壽命參數(shù)度量。數(shù)度量。 極限狀態(tài)是指由于耗損（如疲勞、磨損、腐蝕、變質(zhì)等）極限狀態(tài)是指由于耗損（如疲勞、磨損、腐蝕、變質(zhì)等）使產(chǎn)使產(chǎn) 品從技術(shù)上或從經(jīng)濟上考慮，都不宜再繼續(xù)使用而必須品從技術(shù)上或從經(jīng)濟上考慮，都不宜再繼續(xù)使用而必須大修或報廢的狀態(tài)。大修或報廢的狀態(tài)。3 3 產(chǎn)品主要的壽命參數(shù)產(chǎn)品主要的壽命參數(shù)1) 使用壽命使用壽命產(chǎn)品使用到無論從技術(shù)上還是經(jīng)濟產(chǎn)品使用到無論從技術(shù)上還是經(jīng)濟上考慮都不宜再使用，而必須大修或報廢時的壽上考慮都不宜再使用，而必須大修或報廢時的壽命單位數(shù)。命單位數(shù)。2) 總壽命總壽命在規(guī)定條件下，產(chǎn)品從開始使用到報在規(guī)定條件下，產(chǎn)品從開始使用到報廢的壽命單位數(shù)。廢的壽命單位數(shù)。3) 儲存壽命儲存壽命產(chǎn)品在規(guī)定的儲存條件下能夠滿足產(chǎn)品在規(guī)定的儲存條件下能夠滿足規(guī)定要求的儲存期限。規(guī)定要求的儲存期限。4) 可靠壽命可靠壽命給定的可靠度所對應(yīng)的的壽命單位。給定的可靠度所對應(yīng)的的壽命單位。4 4 產(chǎn)品壽命