产品可靠性设计方法概述

1、20030410可靠性基础知识1产品可靠性设计产品可靠性设计可靠性工程研究所可靠性工程研究所章文晋章文晋20030410可靠性基础知识2可靠性设计可靠性设计 规定定性定量的可靠性要求规定定性定量的可靠性要求 建立可靠性模型建立可靠性模型 可靠性指标分配可靠性指标分配 可靠性预计可靠性预计 可靠性设计准则可靠性设计准则 耐环境设计耐环境设计 元器件的选用与控制元器件的选用与控制 电磁兼容性设计电磁兼容性设计 降额设计与热设计降额设计与热设计20030410可靠性基础知识3规定定性定量可靠性要求规定定性定量可靠性要求 可靠性是设计出来的、生产出来的、管可靠性是设计出来的、生产出来的、管理出来的理出

2、来的 可靠性要求是开展产品可靠性设计的基可靠性要求是开展产品可靠性设计的基础础 可靠性要求是进行产品可靠性验证与考可靠性要求是进行产品可靠性验证与考核的基础核的基础 可靠性要求包含定性、定量两个部分可靠性要求包含定性、定量两个部分 常用的可靠性定量指标是平均故障间隔常用的可靠性定量指标是平均故障间隔时间时间MTBF20030410可靠性基础知识4 可靠性建模可靠性建模 可靠性模型是依据系统的原理和功能关系而建立的。可靠性模型是依据系统的原理和功能关系而建立的。如下图所示的双开关系统，当系统的功能是使电路导如下图所示的双开关系统，当系统的功能是使电路导通，系统要能正常工作，只需开关通，系统要能正

3、常工作，只需开关A或或B闭合即可，其闭合即可，其可靠性框图如图可靠性框图如图(a)所示（并联系统）；当系统的功能所示（并联系统）；当系统的功能是使电路断开，系统要能正常工作，需要开关是使电路断开，系统要能正常工作，需要开关A和和B同同时断开，其可靠性框图如图时断开，其可靠性框图如图 (b)所示（串联系统）。所示（串联系统）。双开关系统原理图K1K2双开关系统可靠性框图K1K2K1K2(a)(b)20030410可靠性基础知识5 可靠性建模可靠性建模 可靠性模型概念可靠性模型概念是对系统内个单元之间可靠性关系的描述是对系统内个单元之间可靠性关系的描述( (图形图形/ /数学数学) )。可靠性模型

4、：可靠性框图可靠性模型：可靠性框图可靠性模型分为可靠性模型分为产品系统级、分系统级或设备级产品系统级、分系统级或设备级 建立可靠性模型目的与用途建立可靠性模型目的与用途描述各单元之间的可靠性逻辑关系描述各单元之间的可靠性逻辑关系用于定量分配、估计和评价产品的可靠性用于定量分配、估计和评价产品的可靠性20030410可靠性基础知识6典型可靠性模型典型可靠性模型典型可靠性模型非储备模型工作储备模型非工作储备模型串联模型并联模型表决模型桥联模型旁联模型20030410可靠性基础知识7可靠性建模可靠性建模串联模型：组成产品的所有单元中任一单元发串联模型：组成产品的所有单元中任一单元发生故障都会导致整个

5、产品故障生故障都会导致整个产品故障123ntnitniisniiieetRtR111)()(niis1niisBFST11120030410可靠性基础知识8可靠性建模可靠性建模并联模型：组成产品所有单元中同时工作，只并联模型：组成产品所有单元中同时工作，只要有一个单元不发生故障，产品就不会发生故要有一个单元不发生故障，产品就不会发生故障，也称工作贮备模型障，也称工作贮备模型12nniiStRtR1)(11)(20030410可靠性基础知识9 组成系统的组成系统的n个单元中，正常的单元数不小于个单元中，正常的单元数不小于r（1rn）系统就不会故障，这样的系统称为）系统就不会故障，这样的系统称为r

6、/n(G)表决模型。它是工作贮备模型的一种形式表决模型。它是工作贮备模型的一种形式r/n(G)系统可靠性框图12nr/n(G)nriiniinstRtRCtR)(1)()(可靠性模型可靠性模型表决模型表决模型20030410可靠性基础知识10 在在r/n(G)模型中，当模型中，当n必须为奇数（令为必须为奇数（令为2k+1），且），且正常单元数必须大于正常单元数必须大于n/2时系统才正常，这样的系统时系统才正常，这样的系统称为多数表决模型。多数表决模型是称为多数表决模型。多数表决模型是r/n(G)系统的系统的一种特例。三中取二系统是常用的多数表决模型一种特例。三中取二系统是常用的多数表决模型2/

7、3(G)系统可靠性框图1232/3(G)121323(a)(b)相当于6523)(32sBCFttsTeetR可靠性模型可靠性模型表决模型表决模型20030410可靠性基础知识11 组成系统的各单元只有一个单元工作，当工作组成系统的各单元只有一个单元工作，当工作单元故障时，通过转换装置接到另一个单元继单元故障时，通过转换装置接到另一个单元继续工作，直到所有单元都故障时系统才故障，续工作，直到所有单元都故障时系统才故障，称为非工作贮备系统，又称旁联系统。称为非工作贮备系统，又称旁联系统。12n故障监测和转换装置K可靠性模型可靠性模型非工作储备模型非工作储备模型20030410可靠性基础知识12

8、示例：系统由示例：系统由A、B、C、D、E五个部分组成，五个部分组成，当开关当开关E打开时，电机打开时，电机A向设备向设备B供电，电机供电，电机C向设备向设备D供电。如果电机供电。如果电机C故障，合故障，合.上开关上开关E，由电机由电机A向设备向设备B和和D供电供电AC设备B设备D电机A开关E电机C（a）原理图（b）可靠性框图BDE1234可靠性模型可靠性模型桥联模型桥联模型20030410可靠性基础知识13可靠性分配可靠性分配可靠性分配是将产品总的可靠性定量可靠性分配是将产品总的可靠性定量要求分配到规定的产品层次要求分配到规定的产品层次, ,用于对配用于对配套外协产品提出可靠性要求套外协产品

9、提出可靠性要求通过分配使整体和部分的可靠性定量通过分配使整体和部分的可靠性定量要求协调一致要求协调一致 可靠性分配是一个由整体到局部，可靠性分配是一个由整体到局部，由上到下的分解过程由上到下的分解过程20030410可靠性基础知识14可靠性分配的评分法可靠性分配的评分法部部件件复复杂杂度度技技术术成成熟熟度度重重要要度度环环境境条条件件各部各部件评件评分数分数i各部件各部件评分系评分系数数Ci分配给各部件分配给各部件的故障率的故障率i(10-4)分配给各部分配给各部件的件的MTBFA896834560.4629.241082.3B576816800.2254.52222.2C56659000.

10、122.44166.7D668514400.1933.862590.1合计合计120500表中各因素的评分值可以请多个专家分别打分再求平均值表中各因素的评分值可以请多个专家分别打分再求平均值20030410可靠性基础知识15可靠性预计可靠性预计可靠性预计是在设计阶段对系统的可靠性进行可靠性预计是在设计阶段对系统的可靠性进行定量的估计定量的估计系统的可靠性预计是根据组成系统的元件、部系统的可靠性预计是根据组成系统的元件、部件的可靠性数据按可靠性模性来估计的。件的可靠性数据按可靠性模性来估计的。部件、元件的可靠性数据来源：部件、元件的可靠性数据来源：电子元器件：国军标、美军标和电子元器件：国军标、

11、美军标和BellCoreBellCore的元器件计的元器件计数法、应力分析法数法、应力分析法已有相似产品的可靠性数据通过系统的构成和结构特已有相似产品的可靠性数据通过系统的构成和结构特点、系统的工作环境等因素修正点、系统的工作环境等因素修正部件的可靠性试验数据或实际使用数据部件的可靠性试验数据或实际使用数据20030410可靠性基础知识16可靠性预计可靠性预计-元件计数法其通用公式为：niiQGisN1)( 式中s产品总的故障率(h/1) iG第i种元器件的通用故障率(h/1) iQ第i种元器件的通用质量系数 iN第i种元器件的数量 n产品所用元器件的种类数目。 GJB/Z299B/MIL-H

12、DBK-217F20030410可靠性基础知识17可靠性预计可靠性预计-元器件计数法 元器件计数法 元件计数法适用于电子设备方案论证阶段和初步设计元件计数法适用于电子设备方案论证阶段和初步设计阶段，元器件的种类和数量大致已确定，但具体的工阶段，元器件的种类和数量大致已确定，但具体的工作应力和环境等尚未明确时，对系统基本可靠性进行作应力和环境等尚未明确时，对系统基本可靠性进行预计。预计。 这种方法的优点是只使用现有的工程信息，不需要详这种方法的优点是只使用现有的工程信息，不需要详尽地了解每个元器件的应力及它们之间的逻辑关系就尽地了解每个元器件的应力及它们之间的逻辑关系就可以迅速地估算出该系统的故

13、障率。可以迅速地估算出该系统的故障率。 20030410可靠性基础知识18可靠性预计可靠性预计-应力分析法 应力分析法适用于电子产品详细设计阶段，应力分析法适用于电子产品详细设计阶段，已具备了详细的文件清单、电应力比、环境已具备了详细的文件清单、电应力比、环境温度等信息，比元器件计数法要准确温度等信息，比元器件计数法要准确 GJB/Z299B/MIL-HDBK-217F20030410可靠性基础知识19可靠性预计可靠性预计应力分析法应力分析法 第一步：求出各种元器件的故障率第一步：求出各种元器件的故障率p p= b e K p:元器件工作故障率元器件工作故障率 e ：环境系数：环境系数 K：降

14、额因子，：降额因子，其值小于或等于其值小于或等于1 1 第二步：求产品的故障率第二步：求产品的故障率 p：第种元器件的工作故障率第种元器件的工作故障率 N：第种元器件的数量：第种元器件的数量 n：产品中元器件的种类数：产品中元器件的种类数 第三步：求产品的第三步：求产品的MTBF MTBF=1/ nipiisN120030410可靠性基础知识20可靠性设计准则可靠性设计准则 什么是可靠性设计准则什么是可靠性设计准则是一种设计规范，从系统可靠性角度出发，设计人是一种设计规范，从系统可靠性角度出发，设计人员必须遵守的设计要求，是已有的、相似产品的工员必须遵守的设计要求，是已有的、相似产品的工程经验

15、的总结，并系统化、科学化、规范化而成。程经验的总结，并系统化、科学化、规范化而成。 制定与实施的原因与目的制定与实施的原因与目的仅有定量分析设计、仅有定量分析设计、FMEAFMEA等是不够的等是不够的准则是系统设计经验的积累，甚至有血的代价。准则是系统设计经验的积累，甚至有血的代价。设计人员最易于接受的设计人员最易于接受的可靠性设计分析的重要依据可靠性设计分析的重要依据可靠性设计与功能、性能设计紧密结合可靠性设计与功能、性能设计紧密结合提高产品可靠性、降低费用提高产品可靠性、降低费用20030410可靠性基础知识21耐环境设计耐环境设计 抗振动设计抗振动设计 抗冲击设计抗冲击设计 抗噪音设计抗

16、噪音设计 防潮设计防潮设计 防霉设计防霉设计 热设计热设计20030410可靠性基础知识22元器件的选择与控制元器件的选择与控制元器件固有可靠性：元器件通过设计和制造等元器件固有可靠性：元器件通过设计和制造等工作表现的可靠性特征，是元器件研制、生产工作表现的可靠性特征，是元器件研制、生产方的任务。方的任务。元器件使用可靠性：元器件在使用过程中表现元器件使用可靠性：元器件在使用过程中表现的可靠性特征，是产品开发方的任务。的可靠性特征，是产品开发方的任务。国内外失效分析资料表明，有相当多的元器件国内外失效分析资料表明，有相当多的元器件失效并非由于元器件本身固有可靠性不高，而失效并非由于元器件本身固

17、有可靠性不高，而是由于使用者对元器件的选择不当或使用有误是由于使用者对元器件的选择不当或使用有误引起的。引起的。20030410可靠性基础知识23元器件的选择与控制元器件的选择与控制 元器件质量控制过程：元器件质量控制过程：选择：包括厂家、性能、质量稳定性等内选择：包括厂家、性能、质量稳定性等内容的优选目录，每年修订一次，增删的依据容的优选目录，每年修订一次，增删的依据是质量表现是质量表现设计：降额设计、热设计、隔振设计设计：降额设计、热设计、隔振设计筛选：元器件入厂后要进行筛选和测试筛选：元器件入厂后要进行筛选和测试保管和装配：防静电等措施保管和装配：防静电等措施失效分析：判明元器件失效的真

18、正原因失效分析：判明元器件失效的真正原因20030410可靠性基础知识24电磁兼容性设计与试验电磁兼容性设计与试验 设计：设计： 静电抗扰性静电抗扰性 浪涌抗扰性浪涌抗扰性 电源波动及瞬间跌落抗扰性电源波动及瞬间跌落抗扰性 射频电磁场辐射抗扰性射频电磁场辐射抗扰性 试验：试验： 按行业标准按行业标准20030410可靠性基础知识25降额设计与热设计降额设计与热设计 降额设计降额设计 元器件、零部件的故障率是与其承受的应力紧密相元器件、零部件的故障率是与其承受的应力紧密相关的，降低其承受的应力可以提高其使用可靠性关的，降低其承受的应力可以提高其使用可靠性 设计时应将其工作应力设计在规定的额定值之

19、下设计时应将其工作应力设计在规定的额定值之下 对元器件有降额准则方面的标准对元器件有降额准则方面的标准 热设计热设计 电子产品的环境温度过高是造成其故障率增大的重电子产品的环境温度过高是造成其故障率增大的重要原因要原因 利用热传导、对流、热辐射等原理进行合理的热设利用热传导、对流、热辐射等原理进行合理的热设计，以降低其周围的环境温度计，以降低其周围的环境温度 热测试：对热设计效果的检验热测试：对热设计效果的检验20030410可靠性基础知识26故障模式影响及危害性分析故障模式影响及危害性分析（FMECA） FMECA概述概述 FMECA步骤步骤 危害性矩阵危害性矩阵 QS9000的的FMECA

20、方法方法20030410可靠性基础知识27FMECA概述概述定义定义 故障模式影响及危害性分析故障模式影响及危害性分析Failure Mode ,Effects and Criticality Failure Mode ,Effects and Criticality Analysis , Analysis , 简记为简记为FMECAFMECA针对产品所有可能发生的故障，进行故障针对产品所有可能发生的故障，进行故障模式分析，确定每种故障模式对产品工作的模式分析，确定每种故障模式对产品工作的影响，找出单点故障，并按每一个故障模式影响，找出单点故障，并按每一个故障模式的严重程度及其发生概率确定其危

21、害性的严重程度及其发生概率确定其危害性单点故障：引起产品故障的，且没有冗余单点故障：引起产品故障的，且没有冗余或替代的工作方式作为补救的局部故障或替代的工作方式作为补救的局部故障20030410可靠性基础知识28FMECAFMECA概述概述目的目的 进行进行FMECAFMECA的主要目的是发现产品功能设的主要目的是发现产品功能设计、硬件设计、工艺设计中的缺陷和薄计、硬件设计、工艺设计中的缺陷和薄弱环节，为提高产品的质量和可靠性水弱环节，为提高产品的质量和可靠性水平提供改进依据。平提供改进依据。20030410可靠性基础知识29FMECA概述概述故障影响故障影响 故障影响：故障模式对安全性、产品

22、功故障影响：故障模式对安全性、产品功能的影响能的影响 局部影响、高一层次的影响、最终影响局部影响、高一层次的影响、最终影响20030410可靠性基础知识30FMECA概述概述严酷度严酷度严酷度：故障后果的严重程度，结合具体产品情严酷度：故障后果的严重程度，结合具体产品情况进行定义况进行定义类类( (灾难的灾难的) )：引起人员死亡或系统毁坏的故障。：引起人员死亡或系统毁坏的故障。类类( (致命的致命的):):导致人员严重受伤、器材及系统严重导致人员严重受伤、器材及系统严重损坏，从而使任务失败的故障。损坏，从而使任务失败的故障。类类( (严重的严重的):):导致人员轻度受伤、器材及系统轻度导致人

23、员轻度受伤、器材及系统轻度损坏，从而导致任务推迟执行、或任务降级、或系统损坏，从而导致任务推迟执行、或任务降级、或系统不能起作用的故障。不能起作用的故障。类类( (轻度的轻度的):):不足以导致造成人员受伤，器材或系不足以导致造成人员受伤，器材或系统损坏，但需要非计划维修或修理的故障。统损坏，但需要非计划维修或修理的故障。20030410可靠性基础知识31FMECA步骤步骤初始约定层次产品初始约定层次产品 任任 务务 审核审核 第第 页页 共共 页页 约定层次产品约定层次产品 分析人员分析人员 批准批准 填表日期填表日期 故障影响故障影响 代代 码码 产产品品 或或 功能功能标志标志 功功 能

24、能 故障故障模式模式 故障故障原因原因 任务任务阶段阶段与与 工作工作方式方式 局部局部影响影响 高一高一层次层次影响影响 最终最终影响影响 严酷严酷度类度类别别 故障故障检测检测方法方法 补偿补偿措施措施 故障故障概率概率等级等级 备注备注 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对每对每一产一产品的品的每一每一故障故障模式模式采用采用一种一种编码编码体系体系进行进行标识标识 记录记录被分被分析产析产品或品或功能功能的名的名称与称与标标志。志。 简要简要描述描述产品产品所具所具有的有的主要主要功能功能 根据根据故障故障模式模式分析分析的结的结果简果简要描要描述每述每

25、一产一产品的品的所有所有故障故障模式模式 根据根据故障故障原因原因分析分析结果结果简要简要描述描述每一每一故障故障模式模式的所的所有故有故障原障原因因 简要简要说明说明发生发生故障故障的的的的任务任务阶段阶段与产与产品的品的工作工作方式方式 根据故障影响分析的结根据故障影响分析的结果，简要描述每一个故障果，简要描述每一个故障模式的局部、高一层次和模式的局部、高一层次和最终影响并分别填入第最终影响并分别填入第 7 7栏栏-9 9 栏栏 根据根据最终最终影响影响分析分析的结的结果按果按每个每个故障故障模式模式分配分配严酷严酷度类度类别别 简要简要描述描述故障故障检测检测方法方法 简要简要描述描述补

26、偿补偿措施措施 本栏本栏主要主要记录记录对其对其它栏它栏的注的注释和释和补充补充说明说明 FMEAFMEA表格表格20030410可靠性基础知识32FMECA故障概率等级故障概率等级 故障概率等级：故障模式发生概率的范围故障概率等级：故障模式发生概率的范围A A级级-经常发生经常发生B B级级很可能发生很可能发生C C级级-偶然发生偶然发生D D级级-很少发生很少发生E E级级-极少发生极少发生 上述概率等级可根据具体产品进行定义上述概率等级可根据具体产品进行定义20030410可靠性基础知识33FMECAFMECA危害性矩阵危害性矩阵 严酷度等级严酷度等级故障概率等级故障概率等级BA危害度危

27、害度20030410可靠性基础知识34QS9000的的FMECA方法方法 确定各种故障模式对产品或人员产生危确定各种故障模式对产品或人员产生危害的严酷度（害的严酷度（S） 确定故障模式发生的概率（确定故障模式发生的概率（O） 确定故障模式被发现的概率（确定故障模式被发现的概率（D) 计算风险顺序数计算风险顺序数RPN并寻找纠正措施并寻找纠正措施 按按RPN值从大到小排出先后次序，对高值从大到小排出先后次序，对高RPN值的故障模式优先采取纠正措施值的故障模式优先采取纠正措施20030410可靠性基础知识35可靠性试验可靠性试验 可靠性试验的目的和分类可靠性试验的目的和分类 环境应力筛选试验环境应

28、力筛选试验 可靠性增长试验可靠性增长试验 可靠性鉴定试验可靠性鉴定试验 可靠性验收试验可靠性验收试验20030410可靠性基础知识36可靠性试验可靠性试验目的和分类目的和分类试验目的试验目的为提高产品的可用为提高产品的可用性、可靠性、减少性、可靠性、减少维修人力和保障费维修人力和保障费用提供信息用提供信息确认产品是确认产品是否符合可靠否符合可靠性定量要求性定量要求发现产品在设计、发现产品在设计、元器件、零部件、元器件、零部件、原材料和工艺方原材料和工艺方面的各种缺陷面的各种缺陷20030410可靠性基础知识37可靠性试验可靠性试验目的和分类目的和分类可靠性试验可靠性试验工程试验工程试验统计试验

29、统计试验环境应环境应力筛选力筛选可靠性可靠性增长增长可靠性可靠性鉴定鉴定可靠性可靠性验收验收20030410可靠性基础知识38可靠性试验可靠性试验目的和分类目的和分类 按试验地点按试验地点 实验室试验：在规定的受控条件下的试验，实验室试验：在规定的受控条件下的试验，可以模拟现场使用条件，也可以不模拟，关可以模拟现场使用条件，也可以不模拟，关键是建立实验室试验与各种产品实际使用条键是建立实验室试验与各种产品实际使用条件之间的关系件之间的关系 现场试验：产品在典型使用现场所进行的一现场试验：产品在典型使用现场所进行的一种试验种试验20030410可靠性基础知识39可靠性试验可靠性试验环境应力筛选环

30、境应力筛选(ESS)(ESS)在产品出厂前，有在产品出厂前，有意将环境应力施加意将环境应力施加到产品上，使产品到产品上，使产品的潜在缺陷加速发的潜在缺陷加速发展成早期故障，并展成早期故障，并加以排除，从而提加以排除，从而提高产品的可靠性。高产品的可靠性。这是剔除早期故障这是剔除早期故障的一种工序方法的一种工序方法早期故障期早期故障期偶然故障期偶然故障期耗损故障期耗损故障期t t ( (t)t)20030410可靠性基础知识40可靠性试验可靠性试验环境应力筛选环境应力筛选(ESS)(ESS)环境应力筛选环境应力筛选(ESS)应注意的事项应注意的事项筛选应力不必准确模拟产品真实的环境条件；筛选应力

31、不必准确模拟产品真实的环境条件；不应超过产品设计能耐受的极限，不应改变产品的失效不应超过产品设计能耐受的极限，不应改变产品的失效机理；机理；对电子产品施加的环境应力最有效的是随机振动和温度对电子产品施加的环境应力最有效的是随机振动和温度循环应力；循环应力；ESSESS要做到三个要做到三个100%100%（元器件、电路板、整机）（元器件、电路板、整机）在批生产阶段后期，对组件级以上的产品可根据其质量在批生产阶段后期，对组件级以上的产品可根据其质量稳定情况抽样进行。稳定情况抽样进行。筛选可以提高批产品的可靠性水平，但不能提高产品的筛选可以提高批产品的可靠性水平，但不能提高产品的固有可靠性，只有改进

32、设计、工艺等才能提高后者；固有可靠性，只有改进设计、工艺等才能提高后者；20030410可靠性基础知识41可靠性试验可靠性试验增长试验增长试验在一个规定的环境应力下，为暴露产品的薄弱环在一个规定的环境应力下，为暴露产品的薄弱环节，并证明改进措施能防止薄弱环节再现而进行的节，并证明改进措施能防止薄弱环节再现而进行的试验试验规定的环境应力可以是产品工作的实际环境应力、规定的环境应力可以是产品工作的实际环境应力、模拟环境应力或加速变化的环境应力模拟环境应力或加速变化的环境应力可靠性增长试验是通过发现故障、分析和纠正故可靠性增长试验是通过发现故障、分析和纠正故障、以及对纠正措施的有效性而进行验证以提高

33、产障、以及对纠正措施的有效性而进行验证以提高产品可靠性的过程，即品可靠性的过程，即TAAFTAAF过程过程试验本身并不能提高产品的可靠性，只有采取了试验本身并不能提高产品的可靠性，只有采取了有效的纠正措施来防止产品在工作期间出现重复的有效的纠正措施来防止产品在工作期间出现重复的故障之后，产品的可靠性才能提高故障之后，产品的可靠性才能提高20030410可靠性基础知识42可靠性试验可靠性试验鉴定试验鉴定试验 用具有代表性的产品在规定条件下所作用具有代表性的产品在规定条件下所作的试验，以此作为产品是否满足可靠性的试验，以此作为产品是否满足可靠性指标的依据指标的依据 可靠性鉴定试验是一种验证试验，必

34、须可靠性鉴定试验是一种验证试验，必须遵循抽样检验程序遵循抽样检验程序 可靠性指标的验证是建立在一定的寿命可靠性指标的验证是建立在一定的寿命分布假设基础上，最常用的假设是指数分布假设基础上，最常用的假设是指数分布分布 已有标准的试验方案已有标准的试验方案20030410可靠性基础知识43可靠性试验可靠性试验鉴定试验鉴定试验方方案案序序号号方案特征参数方案特征参数鉴别比鉴别比试验时间试验时间判别标准（失效次数）判别标准（失效次数）判断风险标称值判断风险标称值%d=0/1(1的倍数）的倍数）拒收数（拒收数（r)（大于或等于）（大于或等于）110101.545.037210201.529.926320

35、201.521.118410202.018.814510102.012.410620202.07.86710103.09.36810203.05.44920203.04.331030301.58.171130302.03.731230303.01.11风风险险越越高高试试验验时时间间越越短短20030410可靠性基础知识44可靠性试验鉴定试验可靠性试验鉴定试验 0 MTBF检验的上限值，它是可以接收的检验的上限值，它是可以接收的MTBF值。当试验产品的值。当试验产品的MTBF真值接近真值接近0时，指数分布标时，指数分布标准型试验方案，以高概率接收该产品准型试验方案，以高概率接收该产品 1 MT

36、BF检验的下限值，当试验产品的检验的下限值，当试验产品的MTBF真真值接近值接近1时，指数分布标准型试验方案，以高概率拒时，指数分布标准型试验方案，以高概率拒收该产品收该产品 d 鉴别比。对指数分布试验方案，鉴别比。对指数分布试验方案， d=0/1 生产方风险。当产品的生产方风险。当产品的MTBF真值等于真值等于0时，产时，产品被拒收的概率，也叫第一类错误。这是由抽样引起品被拒收的概率，也叫第一类错误。这是由抽样引起的。的。 使用方风险。当产品的使用方风险。当产品的MTBF真值等于真值等于1时，产时，产品被接收的概率，也叫第二类错误。这也是由抽样引品被接收的概率，也叫第二类错误。这也是由抽样引

37、起的。起的。 20030410可靠性基础知识45可靠性试验可靠性试验方法方法定时截尾试验定时截尾试验定数截尾试验定数截尾试验20030410可靠性基础知识46可靠性试验可靠性试验方法方法 设定时截尾试验时间为设定时截尾试验时间为T，出现的故障数，出现的故障数为为r，于是，于是MTBF的点估计值：的点估计值：分位点分布的的是自由度为为的相应单边置信下限，给定置信水平22222)22()22(2rrrrrTLL20030410可靠性基础知识47可靠性验收试验可靠性验收试验 验证产品的可靠性不随生产期间工艺、验证产品的可靠性不随生产期间工艺、工装、工作流程、零部件质量的变化而工装、工作流程、零部件质

38、量的变化而降低，其目的是确定产品是否符合规定降低，其目的是确定产品是否符合规定的可靠性要求的可靠性要求 用已交付或可交付的产品在规定条件下用已交付或可交付的产品在规定条件下作试验作试验 所用产品要能代表生产批，同时要定义所用产品要能代表生产批，同时要定义批量的大小批量的大小20030410可靠性基础知识48规划可靠性工作的建议规划可靠性工作的建议 把握需求，明确方向把握需求，明确方向 转变观念，预防为主转变观念，预防为主 明确要求，合理分解明确要求，合理分解 制定规范，狠抓落实制定规范，狠抓落实 突出重点，快出实效突出重点，快出实效20030410可靠性基础知识49规划可靠性工作的建议规划可靠

39、性工作的建议 把握需求，明确方向把握需求，明确方向 为什么：用户的需求、竞争的压力、费用的为什么：用户的需求、竞争的压力、费用的压力压力 要什么：预期效益、市场表现要什么：预期效益、市场表现 有什么：能投入的资源（人员、机构、设备、有什么：能投入的资源（人员、机构、设备、费用）费用） 干什么：工作项目干什么：工作项目 怎么干：要求、程序、规范怎么干：要求、程序、规范20030410可靠性基础知识50规划可靠性工作的建议规划可靠性工作的建议 转变观念，预防为主转变观念，预防为主 转变观念：可靠性是用户关注的使用特性之转变观念：可靠性是用户关注的使用特性之一，要在产品设计过程中一，要在产品设计过程

40、中“设计设计”可靠性可靠性 可靠性工程：与故障作斗争，预防、发现、可靠性工程：与故障作斗争，预防、发现、纠正、验证纠正、验证 预防为主、一次成功：故障发现在用户发现预防为主、一次成功：故障发现在用户发现之前之前 20030410可靠性基础知识51规划可靠性工作的建议规划可靠性工作的建议 明确要求，合理分解明确要求，合理分解 提出产品的可靠性要求：领先或赶超对手的提出产品的可靠性要求：领先或赶超对手的可以量化表示的目标，可以量化表示的目标， 把要求分解、分配到产品各组成部分直到配把要求分解、分配到产品各组成部分直到配套单位套单位 在合同中明确提出这些要求在合同中明确提出这些要求 在提出要求的同时

41、要说明对这些要求考核、在提出要求的同时要说明对这些要求考核、验证、评估、检查的方法验证、评估、检查的方法20030410可靠性基础知识52规划可靠性工作的建议规划可靠性工作的建议 制定规范，狠抓落实制定规范，狠抓落实 结合产品特点提出工作项目，并制定工作计结合产品特点提出工作项目，并制定工作计划划 对所制定的工作项目按计划要求要有管理、对所制定的工作项目按计划要求要有管理、技术和过程要求规范技术和过程要求规范 对有关技术和管理人员进行规范培训对有关技术和管理人员进行规范培训 对按规范开展的工作效果进行检查和评估对按规范开展的工作效果进行检查和评估 对检查和评估中发现的问题进行跟踪、归零对检查和评估中发现的问题进行跟踪、归零管理管理20030410可靠性基础知识53规划可靠性工作的建议规划可靠性工作的建议 突出重点、快出实效突出重点、快出实效 元器件质量控制元器件质量控制 软件质量控制软件质量控制 可靠性综合环境试验可靠性综合环境试验 可靠性设计可靠性设计20030410可靠性基础知识54规划可靠性工作的建议规划可靠性工作的建议 元器件质量控制元器件质量控制 建立