JB／T7518—94《机电产品可靠性评定导则》介绍.doc

JBT751894机电产品可靠性评定导则介绍一一电子性,枋仁机械院质量与可靠性研究所口墨兰丁lH一JB/T751894机电产品可靠性评定导则(以下简称导则)由十一个章节组成,从机械产品可靠性试验特点和考核工作实际问题出发,着重说明了可靠性评定的目的性,可比性和实用性问题.以下就主要章节作一解释.1评定目的和原则(导则第4章)可靠性评定试验是个费时,费钱和费力的工作,不能轻易进行,首先必须要明确目的,根据目的制定相应的试验方法和规范.根据机械工业部可靠性达标考核工作要求和一般产品可靠性试验目的,本章规定了三条.即:a.找出现有产品或试制样机中的可靠性薄弱环节,加以改进.促进可靠性增长;b.鉴别产品优劣,进行对比分析,确定改进目标;c.估计分析现有产品可靠性水平,为新产品可靠性设计积累基础数据根据评定目的,导则给出了制定评定方法的四项原则:第一要求采用的评定方法能充分暴露产品在使用中经常发生的主要故障模式从可靠性理论来讲.机械产品绝大部分属于串联模型,对于这种模型,整机的可靠度总是低于其构成中最薄弱零部件的可靠度,要想提高机械设备的可靠性,只有找出并消除其最薄弱环节的故障模式.设备的可靠性寸会有大幅度的提高第二要求考虑评定的可比性问题,因为.对同一产品.采用不同的故障定义,判据和试验方法.将会有不同的评定结果.为了给同一行业提供一把可公平衡量各企业可靠性水平的尺子,使同类产品的可靠性有可比性,要求在行业内采用统一的考核评定判据和方法.第三可靠性评定有定性或定量方式,为了便于衡量和比较,以及为可靠性设计积累基础数据,要求采用定量评定方式.第四机械类产品试验受样品,时间,费用的限制,要完全按照现有的可靠性统计理论抽样是有困难的,还要考虑试验方案实施的可行性.为此提出实施简便,经济和合理的原则.简便是指企业是否容易掌握,合理是指能否达到考核目的;经济则是指试验的费用不能太高,要考虑到成本效益比.最终要求综合权衡以上各项原则后选定评定方法.2可靠性指标(导则第5章)为了便于考核和比较.导则采用了定量他的指标作为考核平定的尺度,这些指标定义主要引自GB3187826可靠性基本名词术语及定义,同时根据考核工作需要有所增,改.可靠性指标种类很多,应根据产品的复杂程度和使用特点进行选择本章给出了一般选择原则,并重点对早期故障和分类故障指标进行了说明.从理论上讲.早期故障不应作为可靠性评定对象,但是当前国内机械产品的早期故障问题十分突出.影响了产晶声誉,从用户需求和考核目的来说.早期故障应是评定的重要指标之一.3关于当量指标(对故障加权计数的可靠性指标)是否台理,目前还有争议,原因是对故障加权处理后会影响原有假设的分布规律,但是对于相对比较为目的的考核评定来说,当量指标有其实用意义如采用当量MTBF指标,既考虑了故障发生的频度,又反映了各类故障的影响程度,行业中采用的很多,关键是采用的加权系数要合理.3故障分类和判据导则第6章)同一产品,因故障定义和判据不同将有不同的评定结果,为了保证可比性,必须制定统一的故障分类和判据.本章首先明确故障的定义,即,凡是使产品不能执行规定功能的状态或事件,都应判作故障或失效,也就是说,凡是在考核过程中出现的不符合产品技术要求或产品说明书中规定的功能要求的现象都应视作故障,进行详细的记录.其后是明确故障责任,即区分关联和非关联故障问题.引发故障的原因不仅和产品自身缺陷有关,误用,滥用或其他外界因索都有可能引发故障考虑到考核评定主要目的是分析产品的固有可靠性问题,因此规定只对因产品本身缺陷造成的关联故障计数.至于非关联故障.虽不计数,但要求认真记录.对于一些复杂的整机设备.由于故障模式繁多.为了区别其严重程度,采用分类计数或加权评定方法,由此提出故障分类问题根据故障影响的严重程度,通常将故障分为四类:致命,严重,一般和轻微.实际上,在考核过程中致命故障一般是不允许发生的,一旦发生,即刻中止评定.所.加权效果只与三类故障有关,这样可将一般故障作为基准,调正严重和轻微故障的权数比例.各类故障的权数不宜相差太大,严重故障固然重要,轻微敞障也不应忽视,对于用户反映意见最大的故障类别要加大权数4试验方案(导则第7,8章)分布假设和抽样原则可靠性是个统计指标,应该按照一定的寿命分布规律来选择试验方案.但是,目前机械产品数据积累比较少,许多产品很难确定是什么分布,为了避免各单位在考核过程中花费过多的时间去研究分布规律而忽视了摸底改进工怍,根据可靠性理论和应用经验.导则推荐了两种分布但设.一种是由较多零部件组成,具有多种故障模式的整机设备,如发电设备,汽车,工程机械,联合收割机械,包装机械,拖拉机和内燃机等,可以采用指数分布假设.对于这种分布类型的试验,已有许多成熟的方法和标准可以借鉴.第二种假设用于机械零部件类产品,例如轴承,弹簧,阀门,密封等,这类产品失效基本上以磨损,疲劳,腐蚀摸式为主,推荐采用威布尔分布假设.威布尔分布特点是适应性强,无论对于递增,递减或恒定型的故障率变化规律都能处理,而且有现成的概率纸和计算数表可供分析应用.关于抽样原则,进行可靠性评定,试验样本量越大越好,这样才能保证评定结果的置信程度,但是这要考虑试验费用和样品提供的可能性.机械产品的生产规模和批量差别很大,统一规定抽样量是没有意义的,主要根据各行业现有条件而定.(2)试验方式产品可靠性评定的方式有很多,根据试验目的,试验阶段或试验场地不同,有不同方式的试验.按照考核目的和行业现有条件,这些类试验方式都可应用.对于零部件类产品,例如轴承,弹簧等可采用试验室试验,这样便于试验条件的控制和数据收集,但是需要注意试验条件和实际工况的模拟性.现场试验,工I兄模拟条件较好,数据易采集.适用于整机设备的评定,例如工程机械的试验场试验.拖拉机的田间试验等.利用用户使用数据进行可靠性评定,应浚髭最为实际而经济的途径.故障模式暴露充分.数据采集成本低,这应是荇企f进行产品可靠性摸底改进优先采用的方案,其唯一的缺点是采集来的数据的真实性和可靠性不易保证,这要从采集渠道方面改进.在验证试验还是测定试验方案的选择上,导则倾向于测定试验方案.虽然这两种方案都可以得到考核合格与否的结论,但目的有所不同.验证试验是用于确定产品的可靠性指标是否达到规定值而进行的试验,并不给出试验产品的实际可靠性水平.测定试验则是为了测定产品可靠性指标的具体数值进行的.对于以摸底改进为目的的考核工作来说,采用测定试验方案更为适宜,因为摸清了现有产品的可靠性实际水平,才能明确改进目标,同时才能为以后的新产品设计提供数据.(3)试验条件这一条文强调的是试验条件模拟实际工况的真实性,因为,只有充分模拟实际使用工况,才有可能充分暴露实际使用中可能出现的故障模式,对于试验室试验,要做到完全真实模拟实际使用工况条件是有困难的,但是一定要抓住使用中常发的故障机制.为了保证试验结果的一致性和可比性,必须对试验的条件,包括试验载荷,加载程序,试验设备和故障检测等方法作具体规定5用户使用数据的采集评定(导则第lO章)利用用户使用数据进行评定的最大困难是数据本身的可靠性问题,这涉及到人为因素,也和数据收集方法有关.这要从两方面采取措施,首先,要规定数据记录者和采集人员的责任,可采取签定数据采集协议,培训,聘定等方式.另外,要尽量简化采集方式,要设计简明扼要,记录方便,故障判据直观易测的数据表格.现场使用数据的统计时间越长越好,观察周期至少半年或一个使用期(如农机的收获期),即使考核评定结束,企业也应把数据收集渠道和统计工作保持下去,在此基础上建立使用信息反馈改进的体制.由于现场使用故障判别比较困难.对于主要的故障判据应配备监测手段,最好采用直观易测的故障判据,例如停机故障,一般在作业班组记录和工作日记或运行日报表中都会有记录,数据比较可靠.6数据处理(导则第l1章)本章要说明的原则是只要能达到考核评定目的,数据处理方法力求简单.数据处理仅是可靠性分析的一个工具,可靠性是干出来的,不是靠算出来的,在这里,可靠性指标仅是一把尺子,做为不同企业的产品或同一企业产品可靠性改进前后比较的基准而已,主要是相对比较,因此,对于指标计算的所谓精确性要求不是很高,一般采用点估计即可.对于有条件采用置信区间估计的产品,考虑到试验成本,推荐了607O置信度的范围.关于数据处理方法,导则推荐采用威布尔概率纸分析,因为,这种方法直观明了,用途广泛,在同一张纸上,可进行数据分布检验,分布参数估计,可靠性指标计算和产品可靠性变化趋势等分析.概率纸分析在国外应用十分普遍,其缺点是所谓的精度较差.但是相对于目前可靠性数据本身的精确性来说,这些误差不是问题所在.导则的制定来自实际需求,起草后很快得到广泛的应用.它密切配合1机械I业部的机械产品可靠性指标达标