可靠性鑒定與驗收試驗課件

4/9/20241可靠性鑒定與驗收試驗

GJB899A4/9/20242＝＝可靠性鑒定與驗收

試驗的基礎＝＝討論目的一、了解理論和實踐基礎二、掌握GJB的一般要求三、編制鑒定與驗收試驗的計劃四、記錄試驗進程五、故障及問題的處理六、數(shù)據(jù)分析和處理4/9/20243基本名詞術語(來源：GJB451A)可靠性：產(chǎn)品在規(guī)定的條件下，規(guī)定的時間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。其定量指標為MTBF==meantimebetweenfailures(平均故障間隔時間=產(chǎn)品壽命單位總數(shù)與故障產(chǎn)品總數(shù)之比)維修性：產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的期間內(nèi)，在規(guī)定的維修級別上被修復的能力。(與標準略有不同)

其定量指標為MTTR==meantimetorepair(平均修復時間==修復性維修總時間與被修復的故障總數(shù)之比)4/9/20244

基本名詞術語(來源：GJB451A)基本可靠性：產(chǎn)品在規(guī)定的條件下，規(guī)定的時間內(nèi)，無故障工作的能力。反映產(chǎn)品對維修資源的要求。應統(tǒng)計所有壽命單元、所有關聯(lián)故障。任務可靠性：產(chǎn)品在規(guī)定的任務剖面內(nèi)完成規(guī)定功能的能力軟件可靠性：在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)，軟件不引起故障的能力。不僅與軟件存在的差錯(缺陷)有關，而且與系統(tǒng)輸入和系統(tǒng)使用有關。4/9/20245可靠性試驗的類型4/9/20246可靠性鑒定與驗收試驗目前我們主要是針對可靠性鑒定與驗收試驗的組織不要再簡單說：那是野外組網(wǎng)、這是環(huán)境試驗、這是連續(xù)工作?？煽啃则炞C試驗包容了上述內(nèi)容：只要你的可靠性試驗計劃已經(jīng)將上述內(nèi)容包括進去，就是!4/9/20247基本名詞術語(來源：GJB451A)故障：產(chǎn)品不能執(zhí)行規(guī)定功能的狀態(tài)。通常指功能故障。因預防性維修或其他計劃性活動或缺乏外部資源造成不能執(zhí)行規(guī)定功能的情況除外。失效：產(chǎn)品喪失完成規(guī)定功能的能力的事件。注：實際應用中，特別是對硬件產(chǎn)品而言，故障與失效很難區(qū)分，故一般統(tǒng)稱故障。軟件故障：軟件功能單元不能完成其規(guī)定功能的狀態(tài)。軟件失效：由于軟件故障導致軟件系統(tǒng)喪失完成規(guī)定功能的能力的事件。4/9/20248基本名詞術語(來源：GJB451A)系統(tǒng)性故障：由某一固有因素引起，以特定形式出現(xiàn)的故障。它只能通過修改設計、工藝、操作程序或其他關聯(lián)因素來消除。偶然故障：由偶然因素引起的故障。重復故障：同一種產(chǎn)品在同樣的或等效的使用方式中出現(xiàn)兩次或兩次以上的故障，且引起這些故障的基本機理相同。非關聯(lián)故障：已經(jīng)證實是未按規(guī)定的條件使用而引起的故障；已經(jīng)證實僅屬某項將不采用的設計所引起的故障。否則為關聯(lián)故障。4/9/20249基本名詞術語(來源：GJB451A)從屬故障：由另一產(chǎn)品故障引起的故障，亦稱誘發(fā)故障。獨立故障：不是由另一產(chǎn)品故障引起的故障。亦稱原發(fā)故障。非責任故障：非關聯(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)品的關聯(lián)故障。否則為責任故障。早期故障：產(chǎn)品在壽命的早期因設計、制造、裝配的缺陷等原因發(fā)生的故障，其故障率隨著壽命單位數(shù)的增加而減少。4/9/202410一、了解理論和實踐基礎要點1、浴盆曲線2、恒定失效率的三大基本“支點”3、無后效性4、接收概率曲線＝＝生產(chǎn)方風險率，使用方風險率5、可靠性指標的鑒定與驗收＝抽樣和母體：由來源于母體的樣本試驗數(shù)據(jù)，構(gòu)成評價母體未來狀態(tài)的基本源泉4/9/2024111、浴盆曲線

λ

T

生命曲線4/9/2024121、浴盆曲線早期失效==由于設計或加工工藝所引入的固有缺陷所導致的失效。試驗排除，應力恰當能盡量縮短進程偶然失效==由于偶然因素引發(fā)的失效?！笆褂脜^(qū)”，可靠性水平較穩(wěn)定，也是真正體現(xiàn)“恒定失效率”的區(qū)域耗損失效==由于使用壽命或疲勞積累引發(fā)的失效。“壽命區(qū)”，也稱疲勞失效區(qū)實際上，半導體電子產(chǎn)品并未真正觀測到此區(qū)域，而是逞緩慢下降。這也是半導體電子器件被稱為“半永久性器件”的原因。4/9/2024132、恒定失效率的三大基本“支點”R=EXP(-λt)MTBF=1/λλ

s=Σλi

R

s=ΠRi

理論研究充分，試驗基礎充實，運算簡單易行一、大家都這么算!二、不這么算不好算!三、實驗擬合程度合理(盡管并不是完全擬合)理論研究已經(jīng)表明，對電子產(chǎn)品適用非指數(shù)(或負指數(shù))分布只能導致更為寬松的評估結(jié)果，或者說，指數(shù)分布是對產(chǎn)品更為嚴格的要求。理論研究已經(jīng)證明，復雜電子產(chǎn)品系統(tǒng)級的評估，與單體分布無關。4/9/2024143、無后效性概率論和數(shù)理統(tǒng)計已經(jīng)證明，馬爾可夫過程（轉(zhuǎn)移矩陣為常量構(gòu)成）具有“無后效性”的基本特點。簡而言之，即：既往發(fā)生的事件，與后續(xù)事件不相關。服從指數(shù)分布的電子產(chǎn)品經(jīng)修復后可“放回抽樣”的理論支點。來源于母體的樣本可真實反映母體的特征量。4/9/2024154、接收概率曲線

生產(chǎn)方風險率，使用方風險率4/9/2024164、接收概率曲線使用方風險率β:MTBF的真值等于其下限時設備被接收的概率。生產(chǎn)方風險率α

：

MTBF的真值等于其上限時設備被拒收的概率。鑒別比:Dm=θ0/θ1設計值θP接收概率曲線精確地反映了在某種試驗方案下產(chǎn)品被接收或拒收的可能。4/9/202417接收概率曲線==方案

4/9/2024185、可靠性指標的鑒定與驗收

抽樣和母體：由來源于母體的樣本試驗數(shù)據(jù)，構(gòu)成評價母體未來狀態(tài)的基本源泉。之所以在故障分類中對“關聯(lián)故障”有非常明確的限定，其理論和實踐基礎就在：鑒定與驗收均有明確的母體。而之所以一般不包括軟件故障在內(nèi)，其主要原因也是：明確的軟件故障均將徹底排除，而絕不可能在未來母體中依然存在!!

和方案有關的，即鑒定試驗中，會有補充驗證的“小方案”；和加工工藝有關的，即驗收試驗中，會有補充驗證的“小工藝”.4/9/202419二、掌握GJB899的一般要求GJB899的內(nèi)容架構(gòu)4_一般要求1、試驗場所選取原則2、試驗計劃3、綜合環(huán)境試驗條件4、試驗環(huán)境條件容差5、試驗設備和儀器6、受試設備7、性能測量和比較基準8、故障報告分析和糾正措施系統(tǒng)9、故障分類4/9/202420二、掌握GJB899的一般要求

__可靠性驗證試驗可靠性鑒定試驗為驗證產(chǎn)品設計是否達到規(guī)定的可靠性要求，由訂購方認可的單位按選定的抽樣方案，抽取有代表性的產(chǎn)品在規(guī)定的條件下所進行的試驗。可靠性驗收試驗為驗證批生產(chǎn)產(chǎn)品是否達規(guī)定的可靠性要求，在規(guī)定條件下所進行的試驗。4/9/202421可靠性驗證試驗可靠性鑒定試驗：為驗證產(chǎn)品設計在未來實現(xiàn)(生產(chǎn))過程可達到的，針對的是產(chǎn)品的方案(更多體現(xiàn)對可以預見的未來方案的重視)。試驗期間，更新方案對試驗故障的區(qū)分有直接關系

==有證據(jù)表明。。。。已經(jīng)決定。。?？煽啃则炇赵囼灒簽轵炞C批生產(chǎn)產(chǎn)品在未來使用過程可現(xiàn)實的，針對的是批產(chǎn)品(更多體現(xiàn)對未來產(chǎn)品使用的重視)試驗期間，更新工藝對試驗故障的區(qū)分有直接關系。4/9/202422可靠性驗證試驗請關注：兩類試驗各自的樣本和母體均不相同，各自關注的重點也不相同。。。方案==工藝美國型式試驗長達數(shù)年，其中就包括了長時間的部隊試用和改進。而實際上，兩者共同針對的是=系統(tǒng)性故障=由某一固有因素引起，以特定形式出現(xiàn)的故障。它只能通過修改設計、工藝、操作程序或其他關聯(lián)因素來消除。特別是，在故障判別中，去關注故障能否被糾正是沒有太大意義的，要關注的是：故障的原因是否能被消除!典型的狀態(tài)是：保險絲!4/9/202423三、編制鑒定與驗收試驗的計劃可靠性試驗計劃的基本內(nèi)容應含有：（1）試驗的目的和要求；（2）試驗樣機數(shù)量；（3）試驗類型的確定和統(tǒng)計試驗方案的選擇；（4）試驗條件（環(huán)境、維修等）；（5）判斷方法、失效判據(jù)，故障判據(jù)等等。4/9/202424編制鑒定與驗收試驗的計劃按照標準要求，完成組織職能的是使用方。P6，試驗準備與組織P11,5.3.2可靠性驗收試驗===為了確定生產(chǎn)的設備是否符合規(guī)定的可靠性要求，應按規(guī)定的批量大小和抽樣原則從各生產(chǎn)批次中抽取設備在與可靠性鑒定試驗相同的綜合環(huán)境條件下進行可靠性驗收試驗。這些受試設備在統(tǒng)計規(guī)律上應能代表其所屬批次的特征。4/9/202425編制鑒定與驗收試驗的計劃根據(jù)實際工作出發(fā)，目前主要的方式是，與使用方一并討論具體的驗收方案，劃定抽樣(抽樣的權力在用戶)權衡時間、進度、費用==不可能“事后劃定”!這不是客觀的試驗!4/9/2024264/9/202427統(tǒng)計試驗方案的選擇和確定4/9/202428編制鑒定與驗收試驗的計劃4/9/202429統(tǒng)計試驗方案的選擇和確定概率序貫比試驗方法：適用于對產(chǎn)品特別有信心的產(chǎn)品試驗，可在近早的時間內(nèi)完成結(jié)論。同樣，也適用于對產(chǎn)品特別無信心時==不容易產(chǎn)生拒收結(jié)論。短時高風險：不適合于新項目鑒定與驗收。對成熟產(chǎn)品的批生產(chǎn)，穩(wěn)定后可采用。全數(shù)可靠性試驗，一般在合同中提前要求。相對比較苛刻。4/9/202430產(chǎn)品施加應力的方式和時間安排4/9/202431產(chǎn)品施加應力的方式和時間安排無論是鑒定試驗還是驗收試驗，都應以“壽命剖面”或“任務剖面”為基本,來展開“應力施加”。任務剖面要考慮到，全極端環(huán)境條件下的考核是不客觀的==評價產(chǎn)品的可靠性，是以既定的“壽命剖面”或“任務剖面”為基本。要考慮到，產(chǎn)品不能在極端環(huán)境條件下長時間工作，也是不客觀的==?？陀^合理地設置應力==大箱子-55度，而要求車內(nèi)溫度“控制在-20度”。4/9/202432產(chǎn)品施加應力的方式和時間安排4/9/202433產(chǎn)品施加應力的方式和時間安排無論是鑒定試驗還是驗收試驗，都應以“壽命剖面”或“任務剖面”為基本來展開“應力施加”。任務剖面要考慮到，全極端環(huán)境條件下的考核是不客觀的==評價產(chǎn)品的可靠性，是以既定的“壽命剖面”或“任務剖面”為基本。要考慮到，產(chǎn)品不能在極端環(huán)境條件下長時間工作，也是不客觀的==。測試點應是明確的，測試方法應是規(guī)定的4/9/202434四、記錄試驗進程1、樣本確定==2、所有樣本應分別明確施加應力的強度和順序，組合應力的方式。3、試驗過程記錄應清晰可追溯==時間積累應是清晰明確的4、試驗期間與產(chǎn)品相關的問題均應記錄，并詳細記錄記錄處理過程。5、問題要及時向用戶通報、處理要征得用戶同意、措施要經(jīng)用戶認可(三不放過)==特別是在可靠性試驗期間==6、軟件問題，更要有統(tǒng)一的處理方式。。4/9/202435五、故障及問題的處理4/9/202436六、數(shù)據(jù)分析和處理4/9/202437六、數(shù)據(jù)分析和處理

1、接收和拒收==大結(jié)論2、故障加權：

1)無任何標準對加權有規(guī)定(GJB啟動過若干個)2)加權是權宜之計(兩個軍方研究所都力圖取消故障加權)3)加權是協(xié)商的結(jié)果(專家評價，用戶認可)4)標準執(zhí)行過程中有偏差

?理解可靠性驗證試驗的本意(規(guī)定的功能)。

?特別是在對“非關聯(lián)故障”的認可上有偏差。最一般的狀態(tài)是：對重復故障計一次故障=雙重的不恰當：一方面不該將既定的故障合并(如：無法回避的元器件檔次低)，一方面不該將工藝問題放過!?對類似于“死機”無法做出客觀評價(又不肯直接判定是“責任故障”==系統(tǒng)不夠健壯或強壯)4/9/202438六、數(shù)據(jù)分析和處理在既定的方案下，有規(guī)定的數(shù)據(jù)處理方式==附錄A：可靠性統(tǒng)計試驗方案和可靠性參數(shù)估計給出具體方案下的置信區(qū)間確定觀測值計算置信限無故障時，一般以試驗時間為觀測值，或以三倍試驗時間為觀測值=無本質(zhì)區(qū)別，是單邊!4/9/202439結(jié)束語受工業(yè)總水平限制，工藝問題比較突出。產(chǎn)品母體參數(shù)的離散性較大。維修性設計大多先天不足，維修活動不夠客觀。(平均停機時間)使用可靠性遠遠未受到重視，特別是陸軍裝備。操作使用說明書不盡如人意。兵員…使用培訓…4/9/202440結(jié)束語多溝通：了解產(chǎn)品的具體情況，故障透明歸零。設計、加工調(diào)試、檢驗、軍代表一體化運作多學習：所網(wǎng)上有現(xiàn)成的GJB。NET網(wǎng)上有大量的可閱讀材料。建議大家認真學習GJB74A-98==附錄B

盡管是針對雷達的，但提供了直觀的方法。

(GJB899附錄A，有完全的配套解釋)4/9/2024414/9/2024424/9/2024434/9/2024444/9/202445常用可靠性方面的GJB1GJB/Z23-1991

可靠性和維修性工程報告編寫的一般要求2GJB/Z27-1992

電子設備可靠性熱設計手冊3GJB/Z57-1994

維修性分配與預計手冊4GJB/Z72-1995

可靠性維修性評審指南5GJB/Z89-97

電路容差分析指南6GJB/Z91-1997

維修性設計技術手冊7GJB/Z299B-1998

電子設備可靠性預計手冊8GJB368A-1994

裝備維修性通用大綱9GJB450A-2004