可靠性鑒定與驗(yàn)收試驗(yàn)課件

4/9/20241可靠性鑒定與驗(yàn)收試驗(yàn)

GJB899A4/9/20242＝＝可靠性鑒定與驗(yàn)收

試驗(yàn)的基礎(chǔ)＝＝討論目的一、了解理論和實(shí)踐基礎(chǔ)二、掌握GJB的一般要求三、編制鑒定與驗(yàn)收試驗(yàn)的計(jì)劃四、記錄試驗(yàn)進(jìn)程五、故障及問(wèn)題的處理六、數(shù)據(jù)分析和處理4/9/20243基本名詞術(shù)語(yǔ)(來(lái)源：GJB451A)可靠性：產(chǎn)品在規(guī)定的條件下，規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。其定量指標(biāo)為MTBF==meantimebetweenfailures(平均故障間隔時(shí)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(jí)別上被修復(fù)的能力。(與標(biāo)準(zhǔn)略有不同)

其定量指標(biāo)為MTTR==meantimetorepair(平均修復(fù)時(shí)間==修復(fù)性維修總時(shí)間與被修復(fù)的故障總數(shù)之比)4/9/20244

基本名詞術(shù)語(yǔ)(來(lái)源：GJB451A)基本可靠性：產(chǎn)品在規(guī)定的條件下，規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，無(wú)故障工作的能力。反映產(chǎn)品對(duì)維修資源的要求。應(yīng)統(tǒng)計(jì)所有壽命單元、所有關(guān)聯(lián)故障。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)定功能的能力軟件可靠性：在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，軟件不引起故障的能力。不僅與軟件存在的差錯(cuò)(缺陷)有關(guān)，而且與系統(tǒng)輸入和系統(tǒng)使用有關(guān)。4/9/20245可靠性試驗(yàn)的類型4/9/20246可靠性鑒定與驗(yàn)收試驗(yàn)?zāi)壳拔覀冎饕轻槍?duì)可靠性鑒定與驗(yàn)收試驗(yàn)的組織不要再簡(jiǎn)單說(shuō)：那是野外組網(wǎng)、這是環(huán)境試驗(yàn)、這是連續(xù)工作?？煽啃则?yàn)證試驗(yàn)包容了上述內(nèi)容：只要你的可靠性試驗(yàn)計(jì)劃已經(jīng)將上述內(nèi)容包括進(jìn)去，就是!4/9/20247基本名詞術(shù)語(yǔ)(來(lái)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(yù)防性維修或其他計(jì)劃性活動(dòng)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(shí)際應(yīng)用中，特別是對(duì)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(dǎo)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(shù)語(yǔ)(來(lái)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(guò)修改設(shè)計(jì)、工藝、操作程序或其他關(guān)聯(lián)因素來(lái)消除。偶然故障：由偶然因素引起的故障。重復(fù)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(jī)理相同。非關(guān)聯(lián)故障：已經(jīng)證實(shí)是未按規(guī)定的條件使用而引起的故障；已經(jīng)證實(shí)僅屬某項(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。4/9/20249基本名詞術(shù)語(yǔ)(來(lái)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(dú)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(zé)任故障：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。早期故障：產(chǎn)品在壽命的早期因設(shè)計(jì)、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(shí)踐基礎(chǔ)要點(diǎn)1、浴盆曲線2、恒定失效率的三大基本“支點(diǎn)”3、無(wú)后效性4、接收概率曲線＝＝生產(chǎn)方風(fēng)險(xiǎn)率，使用方風(fēng)險(xiǎn)率5、可靠性指標(biāo)的鑒定與驗(yàn)收＝抽樣和母體：由來(lái)源于母體的樣本試驗(yàn)數(shù)據(jù)，構(gòu)成評(píng)價(jià)母體未來(lái)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(shè)計(jì)或加工工藝所引入的固有缺陷所導(dǎo)致的失效。試驗(yàn)排除，應(yīng)力恰當(dāng)能盡量縮短進(jìn)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?！皦勖鼌^(qū)”，也稱疲勞失效區(qū)實(shí)際上，半導(dǎo)體電子產(chǎn)品并未真正觀測(cè)到此區(qū)域，而是逞緩慢下降。這也是半導(dǎo)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(diǎn)”R=EXP(-λt)MTBF=1/λλ

s=Σλi

R

s=ΠRi

理論研究充分，試驗(yàn)基礎(chǔ)充實(shí)，運(yùn)算簡(jiǎn)單易行一、大家都這么算!二、不這么算不好算!三、實(shí)驗(yàn)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(duì)電子產(chǎn)品適用非指數(shù)(或負(fù)指數(shù))分布只能導(dǎo)致更為寬松的評(píng)估結(jié)果，或者說(shuō)，指數(shù)分布是對(duì)產(chǎn)品更為嚴(yán)格的要求。理論研究已經(jīng)證明，復(fù)雜電子產(chǎn)品系統(tǒng)級(jí)的評(píng)估，與單體分布無(wú)關(guān)。4/9/2024143、無(wú)后效性概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)已經(jīng)證明，馬爾可夫過(guò)程（轉(zhuǎn)移矩陣為常量構(gòu)成）具有“無(wú)后效性”的基本特點(diǎn)。簡(jiǎn)而言之，即：既往發(fā)生的事件，與后續(xù)事件不相關(guān)。服從指數(shù)分布的電子產(chǎn)品經(jīng)修復(fù)后可“放回抽樣”的理論支點(diǎn)。來(lái)源于母體的樣本可真實(shí)反映母體的特征量。4/9/2024154、接收概率曲線

生產(chǎn)方風(fēng)險(xiǎn)率，使用方風(fēng)險(xiǎn)率4/9/2024164、接收概率曲線使用方風(fēng)險(xiǎn)率β:MTBF的真值等于其下限時(shí)設(shè)備被接收的概率。生產(chǎn)方風(fēng)險(xiǎn)率α

：

MTBF的真值等于其上限時(shí)設(shè)備被拒收的概率。鑒別比:Dm=θ0/θ1設(shè)計(jì)值θP接收概率曲線精確地反映了在某種試驗(yàn)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(biāo)的鑒定與驗(yàn)收

抽樣和母體：由來(lái)源于母體的樣本試驗(yàn)數(shù)據(jù)，構(gòu)成評(píng)價(jià)母體未來(lái)狀態(tài)的基本源泉。之所以在故障分類中對(duì)“關(guān)聯(lián)故障”有非常明確的限定，其理論和實(shí)踐基礎(chǔ)就在：鑒定與驗(yàn)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(lái)母體中依然存在!!

和方案有關(guān)的，即鑒定試驗(yàn)中，會(huì)有補(bǔ)充驗(yàn)證的“小方案”；和加工工藝有關(guān)的，即驗(yàn)收試驗(yàn)中，會(huì)有補(bǔ)充驗(yàn)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(yàn)場(chǎng)所選取原則2、試驗(yàn)計(jì)劃3、綜合環(huán)境試驗(yàn)條件4、試驗(yàn)環(huán)境條件容差5、試驗(yàn)設(shè)備和儀器6、受試設(shè)備7、性能測(cè)量和比較基準(zhǔn)8、故障報(bào)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(yàn)證試驗(yàn)可靠性鑒定試驗(yàn)為驗(yàn)證產(chǎn)品設(shè)計(jì)是否達(dá)到規(guī)定的可靠性要求，由訂購(gòu)方認(rèn)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(jìn)行的試驗(yàn)。可靠性驗(yàn)收試驗(yàn)為驗(yàn)證批生產(chǎn)產(chǎn)品是否達(dá)規(guī)定的可靠性要求，在規(guī)定條件下所進(jìn)行的試驗(yàn)。4/9/202421可靠性驗(yàn)證試驗(yàn)可靠性鑒定試驗(yàn)：為驗(yàn)證產(chǎn)品設(shè)計(jì)在未來(lái)實(shí)現(xiàn)(生產(chǎn))過(guò)程可達(dá)到的，針對(duì)的是產(chǎn)品的方案(更多體現(xiàn)對(duì)可以預(yù)見(jiàn)的未來(lái)方案的重視)。試驗(yàn)期間，更新方案對(duì)試驗(yàn)故障的區(qū)分有直接關(guān)系

==有證據(jù)表明。。。。已經(jīng)決定。。?？煽啃则?yàn)收試驗(yàn)：為驗(yàn)證批生產(chǎn)產(chǎn)品在未來(lái)使用過(guò)程可現(xiàn)實(shí)的，針對(duì)的是批產(chǎn)品(更多體現(xiàn)對(duì)未來(lái)產(chǎn)品使用的重視)試驗(yàn)期間，更新工藝對(duì)試驗(yàn)故障的區(qū)分有直接關(guān)系。4/9/202422可靠性驗(yàn)證試驗(yàn)請(qǐng)關(guān)注：兩類試驗(yàn)各自的樣本和母體均不相同，各自關(guān)注的重點(diǎn)也不相同。。。方案==工藝美國(guó)型式試驗(yàn)長(zhǎng)達(dá)數(shù)年，其中就包括了長(zhǎng)時(shí)間的部隊(duì)試用和改進(jìn)。而實(shí)際上，兩者共同針對(duì)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(guò)修改設(shè)計(jì)、工藝、操作程序或其他關(guān)聯(lián)因素來(lái)消除。特別是，在故障判別中，去關(guān)注故障能否被糾正是沒(méi)有太大意義的，要關(guān)注的是：故障的原因是否能被消除!典型的狀態(tài)是：保險(xiǎn)絲!4/9/202423三、編制鑒定與驗(yàn)收試驗(yàn)的計(jì)劃可靠性試驗(yàn)計(jì)劃的基本內(nèi)容應(yīng)含有：（1）試驗(yàn)的目的和要求；（2）試驗(yàn)樣機(jī)數(shù)量；（3）試驗(yàn)類型的確定和統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)方案的選擇；（4）試驗(yàn)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(yàn)收試驗(yàn)的計(jì)劃按照標(biāo)準(zhǔn)要求，完成組織職能的是使用方。P6，試驗(yàn)準(zhǔn)備與組織P11,5.3.2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)定的批量大小和抽樣原則從各生產(chǎn)批次中抽取設(shè)備在與可靠性鑒定試驗(yàn)相同的綜合環(huán)境條件下進(jìn)行可靠性驗(yàn)收試驗(yàn)。這些受試設(shè)備在統(tǒng)計(jì)規(guī)律上應(yīng)能代表其所屬批次的特征。4/9/202425編制鑒定與驗(yàn)收試驗(yàn)的計(jì)劃根據(jù)實(shí)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(yàn)收方案，劃定抽樣(抽樣的權(quán)力在用戶)權(quán)衡時(shí)間、進(jìn)度、費(fèi)用==不可能“事后劃定”!這不是客觀的試驗(yàn)!4/9/2024264/9/202427統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)方案的選擇和確定4/9/202428編制鑒定與驗(yàn)收試驗(yàn)的計(jì)劃4/9/202429統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)方案的選擇和確定概率序貫比試驗(yàn)方法：適用于對(duì)產(chǎn)品特別有信心的產(chǎn)品試驗(yàn)，可在近早的時(shí)間內(nèi)完成結(jié)論。同樣，也適用于對(duì)產(chǎn)品特別無(wú)信心時(shí)==不容易產(chǎn)生拒收結(jié)論。短時(shí)高風(fēng)險(xiǎn)：不適合于新項(xiàng)目鑒定與驗(yàn)收。對(duì)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(yàn)，一般在合同中提前要求。相對(duì)比較苛刻。4/9/202430產(chǎn)品施加應(yīng)力的方式和時(shí)間安排4/9/202431產(chǎn)品施加應(yīng)力的方式和時(shí)間安排無(wú)論是鑒定試驗(yàn)還是驗(yàn)收試驗(yàn)，都應(yīng)以“壽命剖面”或“任務(wù)剖面”為基本,來(lái)展開(kāi)“應(yīng)力施加”。任務(wù)剖面要考慮到，全極端環(huán)境條件下的考核是不客觀的==評(píng)價(jià)產(chǎn)品的可靠性，是以既定的“壽命剖面”或“任務(wù)剖面”為基本。要考慮到，產(chǎn)品不能在極端環(huán)境條件下長(zhǎng)時(shí)間工作，也是不客觀的==。客觀合理地設(shè)置應(yīng)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(yīng)力的方式和時(shí)間安排4/9/202433產(chǎn)品施加應(yīng)力的方式和時(shí)間安排無(wú)論是鑒定試驗(yàn)還是驗(yàn)收試驗(yàn)，都應(yīng)以“壽命剖面”或“任務(wù)剖面”為基本來(lái)展開(kāi)“應(yīng)力施加”。任務(wù)剖面要考慮到，全極端環(huán)境條件下的考核是不客觀的==評(píng)價(jià)產(chǎn)品的可靠性，是以既定的“壽命剖面”或“任務(wù)剖面”為基本。要考慮到，產(chǎn)品不能在極端環(huán)境條件下長(zhǎng)時(shí)間工作，也是不客觀的==。測(cè)試點(diǎn)應(yīng)是明確的，測(cè)試方法應(yīng)是規(guī)定的4/9/202434四、記錄試驗(yàn)進(jìn)程1、樣本確定==2、所有樣本應(yīng)分別明確施加應(yīng)力的強(qiáng)度和順序，組合應(yīng)力的方式。3、試驗(yàn)過(guò)程記錄應(yīng)清晰可追溯==時(shí)間積累應(yīng)是清晰明確的4、試驗(yàn)期間與產(chǎn)品相關(guān)的問(wèn)題均應(yīng)記錄，并詳細(xì)記錄記錄處理過(guò)程。5、問(wèn)題要及時(shí)向用戶通報(bào)、處理要征得用戶同意、措施要經(jīng)用戶認(rèn)可(三不放過(guò))==特別是在可靠性試驗(yàn)期間==6、軟件問(wèn)題，更要有統(tǒng)一的處理方式。。4/9/202435五、故障及問(wèn)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(quán)：

1)無(wú)任何標(biāo)準(zhǔn)對(duì)加權(quán)有規(guī)定(GJB啟動(dòng)過(guò)若干個(gè))2)加權(quán)是權(quán)宜之計(jì)(兩個(gè)軍方研究所都力圖取消故障加權(quán))3)加權(quán)是協(xié)商的結(jié)果(專家評(píng)價(jià)，用戶認(rèn)可)4)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行過(guò)程中有偏差

?理解可靠性驗(yàn)證試驗(yàn)的本意(規(guī)定的功能)。

?特別是在對(duì)“非關(guān)聯(lián)故障”的認(rèn)可上有偏差。最一般的狀態(tài)是：對(duì)重復(fù)故障計(jì)一次故障=雙重的不恰當(dāng)：一方面不該將既定的故障合并(如：無(wú)法回避的元器件檔次低)，一方面不該將工藝問(wèn)題放過(guò)!?對(duì)類似于“死機(jī)”無(wú)法做出客觀評(píng)價(jià)(又不肯直接判定是“責(zé)任故障”==系統(tǒng)不夠健壯或強(qiáng)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(jì)試驗(yàn)方案和可靠性參數(shù)估計(jì)給出具體方案下的置信區(qū)間確定觀測(cè)值計(jì)算置信限無(wú)故障時(shí)，一般以試驗(yàn)時(shí)間為觀測(cè)值，或以三倍試驗(yàn)時(shí)間為觀測(cè)值=無(wú)本質(zhì)區(qū)別，是單邊!4/9/202439結(jié)束語(yǔ)受工業(yè)總水平限制，工藝問(wèn)題比較突出。產(chǎn)品母體參數(shù)的離散性較大。維修性設(shè)計(jì)大多先天不足，維修活動(dòng)不夠客觀。(平均停機(jī)時(shí)間)使用可靠性遠(yuǎn)遠(yuǎn)未受到重視，特別是陸軍裝備。操作使用說(shuō)明書不盡如人意。兵員…使用培訓(xùn)…4/9/202440結(jié)束語(yǔ)多溝通：了解產(chǎn)品的具體情況，故障透明歸零。設(shè)計(jì)、加工調(diào)試、檢驗(yàn)、軍代表一體化運(yùn)作多學(xué)習(xí)：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(rèn)真學(xué)習(xí)GJB74A-98==附錄B

盡管是針對(duì)雷達(dá)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(bào)告編寫的一般要求2GJB/Z27-1992

電子設(shè)備可靠性熱設(shè)計(jì)手冊(cè)3GJB/Z57-1994

維修性分配與預(yù)計(jì)手冊(cè)4GJB/Z72-1995

可靠性維修性評(píng)審指南5GJB/Z89-97

電路容差分析指南6GJB/Z91-1997

維修性設(shè)計(jì)技術(shù)手冊(cè)7GJB/Z299B-1998

電子設(shè)備可靠性預(yù)計(jì)手冊(cè)8GJB368A-1994

裝備維修性通用大綱9GJB450A-2004