可靠性試驗及加速壽命試驗技術(shù)

可靠性試驗及加速壽命試驗技術(shù)第1頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月第一講可靠性試驗航天一院702所李憲珊

研究員第2頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月一、可靠性基本概念（定義）

（一）有關(guān)可靠性的定義及表示可靠性工作是從質(zhì)量管理發(fā)展來的。產(chǎn)品的質(zhì)量是什么？一般說包括內(nèi)在質(zhì)量：①性能，②可靠性（包括維修性），③安全性，④適應(yīng)性（包含外觀）和外延質(zhì)量：①經(jīng)濟性和時間性。粗略的說可靠性就是性能的穩(wěn)定性。這種穩(wěn)定性使產(chǎn)品在其壽命周期內(nèi)具有在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)完成規(guī)定任務(wù)的能力。第3頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月一、可靠性基本概念（定義）（一）有關(guān)可靠性的定義及表示這種能力以概率（可能性）表示，即可靠性（可靠度），它由兩部分組成。在執(zhí)行（完成）任務(wù)過程中，結(jié)構(gòu)（如元器件或材料）不出故障的可能性（稱為“結(jié)構(gòu)可靠性”），性能不出故障（例如偏差過大）的可能性（稱為“性能可靠性”），總稱窄義可靠性。第4頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月一、可靠性基本概念（定義）（一）有關(guān)可靠性的定義及表示

在規(guī)定的維護修理使用條件下產(chǎn)品在某一（隨機抽?。r刻開始執(zhí)行任務(wù)之前處于良好狀態(tài)（可以執(zhí)行任務(wù)）的概率稱為產(chǎn)品的有效性（可用性）。顯然，就武器而言，如果不能在接到命令時執(zhí)行任務(wù)，對作戰(zhàn)來說是無效的或無用的，但它不包括任務(wù)時間。

第5頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月一、可靠性基本概念（定義）（一）有關(guān)可靠性的定義及表示

產(chǎn)品長期貯存，其材料等將會老化變質(zhì)。因此，有在規(guī)定的貯存條件下，產(chǎn)品從開始貯存到喪失其規(guī)定的功能的時間稱為貯存壽命。把上述的狹義可靠性、有效性和貯存壽命合起來，就可以全面描述產(chǎn)品壽命期內(nèi)的性能穩(wěn)定性，被定義為廣義可靠性。第6頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月一、可靠性基本概念（定義）（一）有關(guān)可靠性的定義及表示產(chǎn)品可靠性（概率）的真值，是理論上的數(shù)值，從統(tǒng)計學上說是得不到的。而能獲得的僅僅是他觀測數(shù)據(jù)的點估計值或區(qū)間估計值，或由觀測數(shù)據(jù)作合理的外推得到，或由非直接觀測數(shù)據(jù)間接推得或綜合得到。前兩種需要觀測數(shù)據(jù)滿足統(tǒng)計要求。第7頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月一、可靠性基本概念（定義）（一）有關(guān)可靠性的定義及表示

通常由于觀測時間的限制（也就是使用任務(wù)時間的限制），所以觀測值（也就是點估計值）與真值有一定的誤差。第8頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月一、可靠性基本概念（定義）（一）有關(guān)可靠性的定義及表示

產(chǎn)品可靠性（概率）是表示產(chǎn)品總體可靠性高低的一種可靠性數(shù)量指標。還有其它指標（可靠性特征量）也可以表示產(chǎn)品總體可靠性高低。對指數(shù)分布的產(chǎn)品（如電子產(chǎn)品）來說，其可靠性特征量MTBF是最常用的，稱為“平均壽命”或平均故障間隔時間。第9頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月一、可靠性基本概念（定義）（一）有關(guān)可靠性的定義及表示

對指定的時刻t而言，把開始工作（或修復后開始工作）的時刻記為t=o，則產(chǎn)品壽命T等于或超過t(t為規(guī)定的時間)的概率P（T≥t）即產(chǎn)品的可靠度R。顯然，R是某個t的函數(shù)，記為R=R（t）=P(T≥t),據(jù)此，有：

p=F(t)=P(T<t)=1－R(t)稱p為產(chǎn)品的“不可靠性”，即產(chǎn)品在時間t內(nèi)的累積故障概率。第10頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月一、可靠性基本概念（定義）（二）有關(guān)故障的定義及描述通常我們把故障理解成產(chǎn)品喪失規(guī)定功能，對于不可修復的產(chǎn)品稱“失效”。但是仔細的推敲，這樣的定義與基本可靠性定義對應(yīng)不上。因為對于有冗余或替代工作的設(shè)計，允許內(nèi)部的基本部分失效或出故障而仍然能完成規(guī)定功能。第11頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月一、可靠性基本概念（定義）（二）有關(guān)故障的定義及描述

因此，嚴格的定義如GJB451，2.2.1條。故障：產(chǎn)品或產(chǎn)品的一部分不能或?qū)⒉荒芡瓿深A(yù)定功能的事件和狀態(tài)。加進產(chǎn)品的一部分，就把基本可靠性的要求包含進去。第12頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月一、可靠性基本概念（定義）（二）有關(guān)故障的定義及描述

可靠性工程離不開故障：如果換一個角度講，可靠性工程就是“故障工程”。也就是說如果沒有故障就不存在可靠性。故障的表現(xiàn)形式，稱其為“故障模式”。引起故障的物理、化學變化等內(nèi)在原因，稱其為“故障機理”。

第13頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月一、可靠性基本概念（定義）（二）有關(guān)故障的定義及描述

根據(jù)故障發(fā)生的原因，可以有如下三種情況：

a.不是由于別的產(chǎn)品出故障而引起的故障稱為“獨立故障”。由別的產(chǎn)品出故障引起的故障稱為“從屬故障”。在計算故障數(shù)時，從屬故障是不計入的。

第14頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月一、可靠性基本概念（定義）（二）有關(guān)故障的定義及描述

b.產(chǎn)品在規(guī)定條件下使用，由于產(chǎn)品本身的固有弱點（或缺陷）引起的故障稱為“本質(zhì)故障”。由于未按規(guī)定條件使用產(chǎn)品引起的故障為“誤用故障”。由于故障的性質(zhì)不同，所以采用的措施也不相同。前者要在工藝、材料、設(shè)計上……加以改進。

第15頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月一、可靠性基本概念（定義）（二）有關(guān)故障的定義及描述

而后者主要是需要對使用者加強培訓，這里用“主要是”的意思是指不排除“誤用”是由設(shè)計的問題引起的。如大家都知道的三向電源插座型式的改動，就是一個例證。其它操作上的更改更多，所以說是主要的。

第16頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月一、可靠性基本概念（定義）（二）有關(guān)故障的定義及描述

c.有一些產(chǎn)品的某特性隨時間逐步蛻變，蛻變到一定程度就出故障。若蛻變程度可以測定，則這種通過事前測試或監(jiān)控可以預(yù)測到的故障稱為“漸變故障”。一般來說，采取措施是可以防止的，不能預(yù)測的故障叫“突然故障”。

第17頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月一、可靠性基本概念（定義）（二）有關(guān)故障的定義及描述

故障的分類可根據(jù)目的進行，如可靠性試驗中，將故障分成：關(guān)聯(lián)與非關(guān)聯(lián)，責任與非責任等。產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定的時間內(nèi)出故障的概率稱其為產(chǎn)品的“累積故障概率”。由定義可知，若產(chǎn)品的可靠性為R，則產(chǎn)品累積故障概率p=1—R,若在時間T內(nèi)觀察到r個故障，則觀察值第18頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月一、可靠性基本概念（定義）（二）有關(guān)故障的定義及描述設(shè)某產(chǎn)品的批量為N，在t=o時刻出廠并投入工作。到t時刻，大體上還有NR(t)個產(chǎn)品還在正常工作。到時刻，大體上還有個產(chǎn)品還在正常工作。亦即在時間間隔內(nèi)出故障的產(chǎn)品有個，第19頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月一、可靠性基本概念（定義）（二）有關(guān)故障的定義及描述

所以在t時刻還在工作的NR(t)個產(chǎn)品中，于單位時間內(nèi)出故障的有個，其故障率為這叫作產(chǎn)品“瞬時故障率”，記為現(xiàn)以習慣稱為“故障率”或“失效率”。第20頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月一、可靠性基本概念（定義）（三）壽命的定義及描述可靠性中的壽命與平常人們說的產(chǎn)品壽命周期中的壽命不盡相同。壽命的定義：若產(chǎn)品是可修復的，則一個產(chǎn)品相繼兩故障的工作時間稱為產(chǎn)品的壽命。顯然，只有產(chǎn)品是不可修復的，可靠性定義的壽命才與平常人們理解的壽命相同。而“時間”這一含義是廣義的，它既包括通常的“時間”，也包括如“循環(huán)次數(shù)”、“工作次數(shù)”、“工作里程”等等內(nèi)容。第21頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月一、可靠性基本概念（定義）（三）壽命的定義及描述

為了避免與平常的壽命概念相混，在可靠性工作中，把壽命稱之“故障間隔時間”或“無故障間隔時間”。一般的產(chǎn)品，在開始時，其故障率呈較快的下降現(xiàn)象，這叫“早期故障期”，其后一段時期內(nèi)，基本穩(wěn)定（有的微微下降，有的則微微上升），這叫“偶發(fā)故障期”（有時稱此為“隨機故障期”）。

第22頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月一、可靠性基本概念（定義）（三）壽命的定義及描述

經(jīng)過一定時間后，由于蛻化、磨損、老化等原因，很快上升，產(chǎn)品迅速報廢，這叫“耗損故障期”。如果畫出故障率和時間的關(guān)系曲線，就可以得到一條大家熟悉的“浴盆曲線”。因此，對可修復的產(chǎn)品而言，在規(guī)定的使用條件下，產(chǎn)品具有可接受的故障的時間區(qū)間叫作“有效壽命”或“使用壽命”，這也就是“偶發(fā)故障期”的長度。

第23頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月一、可靠性基本概念（定義）（三）壽命的定義及描述若產(chǎn)品的壽命T不到某一時刻的概率為，（是一個百分數(shù)），即，稱為產(chǎn)品的“壽命”。這里并不是說到“壽命”，有產(chǎn)品都壞了，而是說有產(chǎn)品的特性參數(shù)不滿足規(guī)定要求。當然，也有可能個別的壞了。第24頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月一、可靠性基本概念（定義）（三）壽命的定義及描述在偶發(fā)故障期限內(nèi)，基本上為常數(shù),令（常數(shù)），利用初始條件t=0時，R（t=0）=1,解微方程，得。亦即可靠性為指數(shù)分布。第25頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月一、可靠性基本概念（定義）（三）壽命的定義及描述

“平均壽命”為：

即平均壽命與故障率互為倒數(shù)。這是具有指數(shù)分布壽命的特點?！捌骄鶋勖焙唽憺镸TBF。

第26頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月一、可靠性基本概念（定義）（三）壽命的定義及描述

MTBF只代表偶發(fā)故障或隨機失效，并不代表老化或耗損現(xiàn)象。指數(shù)分布與正態(tài)分布有很多特性的不同，不要混淆。如上述的平均壽命0對正態(tài)分布而言，有50%概率可以達到“平均壽命”。而指數(shù)分布，則僅有36.8%。由于指數(shù)分布（壽命）的失效率是常數(shù)，所以不存在“累積損傷”（即無記憶）。如十個新產(chǎn)品工作1h和一個產(chǎn)品工作10h,其中可靠性是一樣的。第27頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月一、可靠性基本概念（定義）（三）壽命的定義及描述從以上所述可以有如下的關(guān)系。即可靠性R和其特征量“故障率”（“平均故障”間隔時間MTBF）的關(guān)系（t為規(guī)定的任務(wù)時間）。對使用單位，如部隊，他們要求的是可靠性（可靠度）R，便于作戰(zhàn)時對武器需求的分析，但對于研制生產(chǎn)單位，在設(shè)計和驗證指標時難以使用，需換算成“平均故障間隔”MTBF或（）。第28頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月一、可靠性基本概念（定義）（四）壽命剖面和任務(wù)剖面

壽命剖面和任務(wù)剖面是產(chǎn)品在研制、生產(chǎn)期間設(shè)計（包括可靠性設(shè)計）、分析、試驗、后勤保障分析等的依據(jù)?！捌拭妗币辉~是profile的直譯，其含義是對所發(fā)生的事件，過程、狀態(tài)、功能及所處環(huán)境的描述。顯然，事件、狀態(tài)、功能及所處環(huán)境都與時間有關(guān)。因此，這種描述事實上（應(yīng)該）是一種時序描述。第29頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月一、可靠性基本概念（定義）

（四）壽命剖面和任務(wù)剖面

壽命剖面的定義：產(chǎn)品從制造到壽命終結(jié)或退出使用這段時間內(nèi)所經(jīng)歷的全部事件和環(huán)境的時序描述。它包括一個或幾個任務(wù)剖面。也可以稱其為壽命歷程。（見GJB451.2.1.29條）。任務(wù)剖面的定義：產(chǎn)品在完成規(guī)定任務(wù)這段時間內(nèi)所經(jīng)歷的事件和環(huán)境的時序描述。其中包括任務(wù)成功或致命故障（即失?。┑呐袛鄿蕜t。也可以稱其為任務(wù)歷程。第30頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月一、可靠性基本概念（定義）（四）壽命剖面和任務(wù)剖面

“剖面”一般應(yīng)由訂購方提出，它是招標、選擇承制方以及簽訂合同或任務(wù)書的技術(shù)依據(jù)。承制方根據(jù)壽命剖面、任務(wù)剖面而確定產(chǎn)品的功能要求和外界誘發(fā)的環(huán)境條件。此要求和條件其中還包括保障和使用的因素是該產(chǎn)品成本及其零部件、組件的設(shè)計要求。設(shè)計方案應(yīng)包含它們。第31頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各類可靠性試驗（一）工程試驗1、環(huán)境應(yīng)力篩選環(huán)境應(yīng)力篩選是利用環(huán)境效應(yīng)（作用），發(fā)現(xiàn)和排除不良另件、元器件、工藝缺陷和防止出現(xiàn)早期故障（失效）的試驗。通常產(chǎn)品包含有早期故障期。它是由另件、元器件中難免存在的次品、加工過程中偶然因素引入的缺陷，如虛焊造成的，這些潛在的問題，若在產(chǎn)品出廠前不予以剔除。第32頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各類可靠性試驗（一）工程試驗1、環(huán)境應(yīng)力篩選那么經(jīng)過一段時間以后，就會暴露，出現(xiàn)故障（失效），這一點在過去生產(chǎn)中人們就有經(jīng)驗。產(chǎn)品經(jīng)過一段使用期之后性能更加穩(wěn)定好用。有的產(chǎn)品如汽車（到現(xiàn)在有時還能看到）買到新車后要進行一段時間的行駛磨合。（目前大部分廠家出廠之前已解決該問題）。對于武器裝備，如果讓它存在，將會大大降低戰(zhàn)斗力。如果是家用電器，就會影響開箱合格率，增加返修量。第33頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各類可靠性試驗（一）工程試驗1、環(huán)境應(yīng)力篩選環(huán)境應(yīng)力篩選就是為解決這個問題產(chǎn)生的。為了在實驗室里，在產(chǎn)品出廠前把混入的不良另件、元器件和工藝缺陷找到并剔除，而且要求在短時間內(nèi)（相對使用時間）完成。故該試驗必須具有加速性的要求。通過外界的統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)由溫度、振動、濕度引起的故障占80%以上，而溫度和振動二項約占,（1971年，美國對機載電子設(shè)備全年的故障進行剖析，52.7%的故障是由各種環(huán)境所致，其中溫度、振動、濕度三項占43.58%）。

第34頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各類可靠性試驗（一）工程試驗

1、環(huán)境應(yīng)力篩選因此，決定用溫度循環(huán)應(yīng)力和隨機振動來暴露早期故障，不用濕度應(yīng)力的原因是經(jīng)過濕度環(huán)境作用后，會出現(xiàn)銹蝕，這是產(chǎn)品不允許的，這一點要求反映在目前環(huán)境應(yīng)力篩選中，要求溫箱里的空氣是干燥的。第35頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各類可靠性試驗（一）工程試驗1、環(huán)境應(yīng)力篩選產(chǎn)品經(jīng)歷環(huán)境應(yīng)力篩選后是要出廠的。因此，對環(huán)境應(yīng)力篩選提出這樣的要求，即不影響使用壽命或?qū)勖挠绊懣珊雎?，這個要求看起來和加速要求是矛盾的，但工程實踐中可用步進的方法予以解決，即有條件的，一直做到產(chǎn)品出故障或破壞為止，然后決定篩選量級（這一點將在強化試驗中講）。第36頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各類可靠性試驗（一）工程試驗1、環(huán)境應(yīng)力篩選此外，也有理論分析根據(jù)。因為這些不合格（有缺陷）的另件、元器件特別是工藝缺陷，在溫度和隨機振動作用下，引起的應(yīng)力（響應(yīng)）比正常的另件、元器件高的應(yīng)力集中和或壽命低得多。因此，只要篩選出是各種缺陷，就不用擔心試驗過了頭。第37頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各類可靠性試驗（一）工程試驗1、環(huán)境應(yīng)力篩選其次是溫度變化率的考慮。GJB1032的溫度率為5℃/min,并要求不要使產(chǎn)品受到溫度沖擊，目前已經(jīng)不提，并把溫變率提高至10℃/min。提高溫變率的是為增加產(chǎn)品的溫差，從而產(chǎn)生更大的“應(yīng)力”，但是由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等的影響，其溫差產(chǎn)生的應(yīng)力并不是與溫度變化率的增加成比例，即再增加溫變率而產(chǎn)品產(chǎn)生的溫度應(yīng)力將趨于“穩(wěn)定”。第38頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各類可靠性試驗（一）工程試驗1、環(huán)境應(yīng)力篩選此外，溫度循環(huán)的環(huán)境效應(yīng)取決于循環(huán)的次數(shù)，而不是試驗的總時間，這一點也是新的要求。經(jīng)過環(huán)境應(yīng)力篩選后的產(chǎn)品通常雖會留有少量的早期故障，但是已處于偶然（隨機）故障期，從而使產(chǎn)品在使用時，可靠性大大提高。作為商品將使開箱合格率大大提高，首返率大大降低。如一院的運載火箭在靶場的故障率大大降低，縮短了發(fā)射前的準備時間。第39頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各類可靠性試驗（一）工程試驗1、環(huán)境應(yīng)力篩選請注意，這里講使用時可靠性提高，是由于產(chǎn)品處于偶然故障期，它比早期故障期可靠性高引起的，并沒有真正意義上的提高。因此，國外有的資料把這些效果稱之“開箱合格率”提高。從以上敘述可知，針對不同的具體產(chǎn)品，其篩選的應(yīng)力量級會有不同，標準的值只是一個建議性的。第40頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各類可靠性試驗（一）工程試驗2、研制增長試驗其定義：為暴露產(chǎn)品的薄弱環(huán)節(jié)，并證明改進措施能防止薄弱環(huán)節(jié)再現(xiàn)而進行的一系列試驗。從這個定義可知，一切對設(shè)計和工藝的修改，薄弱環(huán)節(jié)的克服，均會反映到可靠性提高中，這一點很重要，也是可靠性增長所需要收集的信息。從這一點，我們也可以了解到可靠性增長是貫穿在整個設(shè)計、生產(chǎn)、使用的全過程。但這個定義和可靠性工作中的“可靠性增長試驗”有點差別，所以在其前加了一個研制。第41頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各類可靠性試驗（一）工程試驗2、研制增長試驗從產(chǎn)品的研制到定型生產(chǎn)的整個過程中，特別是軍品，其設(shè)計上和工藝方案選取上均會有不少的改正，且有一系列的試驗，如性能、功能、耐環(huán)境、電磁等試驗。它們與可靠性的關(guān)系只能是定性的，且要仔細的分析。如人們已熟知的，金屬材料焊接的靜強度和動強度并不一致，（前者認為焊接處的焊料堆積高度高為有利，而后者則要求高度適當，要求有平滑的過度以降低應(yīng)力集中系數(shù)）。為此，應(yīng)注意以下幾點：第42頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各類可靠性試驗（一）工程試驗2、研制增長試驗①、產(chǎn)品可靠性增長的獲得必須是針對整個產(chǎn)品的設(shè)計和工藝方案，只修復失效的產(chǎn)品或更換失效的元器件、另件等的如環(huán)境應(yīng)力篩選中采取的措施，并不能促使整批產(chǎn)品的固有可靠性的提高，只能使該產(chǎn)品的可靠性接近或達到其固有可靠性。第43頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各類可靠性試驗（一）工程試驗2、研制增長試驗②、不是所有的設(shè)計更改、工藝方案的改變都能提高可靠性，即使是針對消除某種故障而采取的糾正措施，這種糾正措施也可能帶來新的乃至更為嚴重的故障，從而降低產(chǎn)品的可靠性。因此，必須進行試驗的驗證，用以證明其有效且無害。第44頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各類可靠性試驗（一）工程試驗2、研制增長試驗③、驗證試驗首選是在模擬現(xiàn)場使用環(huán)境下進行，這也是可靠性增長試驗中環(huán)境。

第45頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各類可靠性試驗（一）工程試驗

2、研制增長試驗

（1）HALT（高加速壽命試驗），又稱之為可靠性強化試驗RET。該試驗用于產(chǎn)品的健壯設(shè)計，其目的是采用步進的試驗方法用以發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品存在的缺陷并加以改正，從而使其對環(huán)境載荷的適應(yīng)性得以提高，產(chǎn)品由此變得壯實。這是一種工程的處理辦法，但得不到定量結(jié)果即無法獲得具體的加速性（加速系數(shù)）。第46頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各類可靠性試驗（一）工程試驗

2、研制增長試驗

（1）HALT（高加速壽命試驗），又稱之為可靠性強化試驗RET。該法以快捷手段暴露產(chǎn)品的缺陷和獲得其工作（上、下）極限及（上、下）破壞極限，為合理的制訂環(huán)境應(yīng)力篩選提供可靠的試驗依據(jù)。該法，在美國很快的被民用公司所采用。不過，從可靠性角度來分析，正如上面提到的，必須對出現(xiàn)的薄弱環(huán)節(jié)和設(shè)計、工藝的更改作出分析，是否與其相關(guān)，并由試驗來驗證。第47頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各類可靠性試驗（一）工程試驗2、研制增長試驗

（1）HALT（高加速壽命試驗），又稱之為可靠性強化試驗RET若想通過該法達到可靠性增長的目標，那么事先必須知曉需要發(fā)現(xiàn)“多少個”與可靠性關(guān)聯(lián)的故障，并以此來判斷目標是否已達到。ESS應(yīng)力與HALT應(yīng)力限之間的關(guān)系圖如下：第48頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各類可靠性試驗第49頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各類可靠性試驗（一）工程試驗（2）可靠性增長試驗它是一項有特殊含義的試驗，其目的在于有計劃的激發(fā)故障，分析故障和改正設(shè)計、工藝，并證明這些改正的有效性即故障不會再出現(xiàn)。因此，它是有目的、有計劃、有目標的試驗。是“研制增長試驗”中的一個特例或階段。顯然，該試驗既可以是有階段性，也可以一次性的。不過，在我國的具體實踐中，嚴格按其定義或相關(guān)標準GJB1407要求進行的試驗，只有原航空部在301所進行過的“平顯儀”。第50頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各類可靠性試驗（2）可靠性增長試驗其他的，如航天系統(tǒng)的可靠性增長試驗，其本質(zhì)上還是一個分階段的鑒定試驗。增長試驗按其對故障采取的糾正措施方式可以分為三類：

①、試驗——暴露問題立即改正——再試驗；

②、試驗——暴露問題延緩改正——再試驗；

③、試驗——暴露問題，部分立即改正，部分延緩到一個試驗結(jié)束后改正——再試驗。

第51頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各類可靠性試驗（2）可靠性增長試驗顯然，不是對所有的產(chǎn)品均需進行增長試驗的。這是由于按GJB1407標準進行的增長試驗，最短的也是其指標的5倍，最長的是25倍。最初，在我國的航空部進行的辦法是對所有的設(shè)備，先進行XXX小時（200）的預(yù)試驗，用來發(fā)現(xiàn)薄弱的設(shè)備，然后再對少數(shù)薄弱的設(shè)備進行增長試驗。這對可靠性工作剛剛開始的我國有其合理性。經(jīng)過多年的實踐，目前可以先對設(shè)備進行增長必要性和可能性的分析。第52頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各類可靠性試驗（2）可靠性增長試驗?zāi)壳?，在可靠性設(shè)計、分析中，必須有可靠性預(yù)計一項。由預(yù)計可知該設(shè)備的按現(xiàn)設(shè)計和工藝，其理想的可靠性（預(yù)計的）值。然后，根據(jù)以往的經(jīng)驗預(yù)估該設(shè)備的初始值是多少？若其值已大于指標值（目標值），如預(yù)計值是目標值的十倍。然后，這樣的設(shè)備沒有必要去做增長試驗。只有初始值比目標值低的才有必要。第53頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各類可靠性試驗（2）可靠性增長試驗

其次是可能性，若預(yù)計的值僅是目標值的二倍或低于二倍。此時，若想達到目標值，代價將是較大的。因此，經(jīng)濟的做法是先進行設(shè)計和工藝的改正，特別是設(shè)計，這是一個紙上的工作，比起用試驗發(fā)現(xiàn)問題加以改正經(jīng)濟，使其達到目標值的三倍以上，然后再進行增長試驗。第54頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各類可靠性試驗（2）可靠性增長試驗A、增長目標值的確定這個問題在GJB1407中并沒有指出，在人們的認識中也有一定的混亂。通常，人們把它與合同中的指標等同起來。這樣的做法是要商榷的。因為，在可靠性工作中，鑒定試驗往往是不可缺的。當然，在現(xiàn)行的試驗中，航天系統(tǒng)采用的增長試驗中的無故障鑒定試驗方案進行。因此，需與可靠性試驗中的有關(guān)。因為只有設(shè)備的可靠性達到時，鑒定試驗才能以高概率接收（通過）。

第55頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各類可靠性試驗（2）可靠性增長試驗B、理想（計劃）增長曲線的制定第56頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各類可靠性試驗（2）可靠性增長試驗B、理想（計劃）增長曲線的制定

制定理想的增長曲線必須知道，增長的目標：如，試驗的總時間T（按經(jīng)費和允許的時間來確定），估計開始時的MTBF，以及開始進行糾正措施的時間若。不清楚，可以采用GJB1407中的，第57頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各類可靠性試驗（2）可靠性增長試驗B、理想（計劃）增長曲線的制定

有了這些數(shù)據(jù)，就可以繪制出一條理想的增長曲線，求出增長率m,然后進行分析、評估該增長試驗?zāi)芊裢瓿?。如果評估的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)要求的（求出）的增長率m比以往產(chǎn)品獲得的高，而無法達到時，則應(yīng)對此曲線作相應(yīng)的調(diào)整。如對開始時的初始可靠性要求的提升等。有了理想的增長曲線之后，若是一次完成，則其就是一條計劃的增長試驗曲線。若是分幾次完成，則把它分成幾個階段，并將它并入相應(yīng)的研制生產(chǎn)階段。

第58頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各類可靠性試驗（2）可靠性增長試驗C、杜安曲線分析方法的介紹（圖分析法）杜安方法（Duane）是用杜安模型描述可靠性增長的一種方法，這種方法適用于不斷努力提高可靠性的試驗過程。其含義為設(shè)備的累積故障率與累積試驗時間呈函數(shù)關(guān)系，其數(shù)學表達式為：第59頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各類可靠性試驗（2）可靠性增長試驗C、杜安曲線分析方法的介紹（圖分析法）為了觀察上的方便，通常采用累積的MTBF與累積試驗時間的函數(shù)關(guān)系表示。其數(shù)學表達式為：第60頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各類可靠性試驗C、杜安曲線分析方法的介紹（圖分析法）

杜安曲線的繪制程序：隨著試驗的進展，不斷記錄受試設(shè)備的累積故障數(shù)與相應(yīng)的累積試驗時間；對選定的各個t值（如對發(fā)生故障時的時刻t和或采取改進措施時刻的t），計算出相應(yīng)的。如果t太大，不能繪制在雙對數(shù)坐標紙上，應(yīng)對t進行變換，方法是用一個系數(shù)d(其取值可以是10，100，……)，

第61頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各類可靠性試驗C、杜安曲線分析方法的介紹（圖分析法）杜安曲線的繪制程序：第62頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各類可靠性試驗C、杜安曲線分析方法的介紹（圖分析法）

參數(shù)的估計：第63頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各類可靠性試驗C、杜安曲線分析方法的介紹（圖分析法）參數(shù)的估計：第64頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各類可靠性試驗D、AMSSA方法（可靠性增長試驗的統(tǒng)計分析方法）

當可靠性增長試驗中的故障數(shù)有一定的數(shù)之后，可以采用統(tǒng)計方法（AMSSA方法），通過該法，可獲得可靠增長形狀數(shù)b的估計值，以便及時掌握設(shè)備當前的可靠性水平和預(yù)測將來的可靠性，控制設(shè)備可靠性增長的速率。

AMSSA模型是杜安模型的改進型，假設(shè)累積故障數(shù)的數(shù)學期望值為雙參數(shù)的威布爾分布，其數(shù)學表達式為：第65頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各類可靠性試驗

D、AMSSA方法（可靠性增長試驗的統(tǒng)計分析方法）其數(shù)學表達式為：

第66頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各類可靠性試驗

D、AMSSA方法（可靠性增長試驗的統(tǒng)計分析方法）試驗趨勢分析：第67頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各類可靠性試驗D、AMSSA方法（可靠性增長試驗的統(tǒng)計分析方法）試驗趨勢分析

第68頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各類可靠性試驗D、AMSSA方法（可靠性增長試驗的統(tǒng)計分析方法）

試驗趨勢分析：第69頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各類可靠性試驗D、AMSSA方法（可靠性增長試驗的統(tǒng)計分析方法）

增長形狀參數(shù)b和尺度參數(shù)a的估計第70頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各類可靠性試驗D、AMSSA方法（可靠性增長試驗的統(tǒng)計分析方法）

擬合優(yōu)度檢驗

第71頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各類可靠性試驗D、AMSSA方法（可靠性增長試驗的統(tǒng)計分析方法）擬合優(yōu)度檢驗

第72頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各類可靠性試驗D、AMSSA方法（可靠性增長試驗的統(tǒng)計分析方法）

MTBF的估計

第73頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各類可靠性試驗D、AMSSA方法（可靠性增長試驗的統(tǒng)計分析方法）

MTBF的估計

當前的MTBF的估計為：第74頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各類可靠性試驗E、試驗中的監(jiān)控

圖分析法：若采用杜安模型，可將觀察的累積MTBF點估計值畫在雙對數(shù)坐標紙上，作出擬合曲線并與試驗計劃曲線相比較。只要實際可靠性增長曲線與試驗計劃曲線之間呈現(xiàn)下列三種特性之一，就可以認為可靠性增長試驗是有效果的（能達到預(yù)期的目的）。第75頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各類可靠性試驗E、試驗中的監(jiān)控圖分析法：

a、畫出的MTBF觀測值處于試驗曲線上或上方；b、最佳擬合線與試驗計劃曲線吻合或在試驗計劃曲線的上方；c、最佳擬合前段低于試驗計劃曲線，但最佳擬合線從試驗計劃曲線與要求的MTBF水平線的交點左側(cè)穿過要求的MTBF的水平線。

第76頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各類可靠性試驗E、試驗中的監(jiān)控圖分析法：否則，就可以認為試驗不可能達到計劃的可靠性增長目標，就應(yīng)制訂一個改正措施方案。（上述的前兩條應(yīng)對應(yīng)當前的MTBF的試驗計劃曲線）應(yīng)注意不要因為現(xiàn)在或?qū)淼挠媱澴兏梢韵^去的故障而對該曲線進行調(diào)整。第77頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各類可靠性試驗E、試驗中的監(jiān)控統(tǒng)計分析方法

在試驗過程中或試驗結(jié)束時，可用AMSSA模型對增長趨勢進行統(tǒng)計分析，對試驗中的MTBF進行評估。杜安方法和AMSSA方法實屬于一種模型，互為補充。杜安方法直觀簡單明了，對增長趨勢一目了然。一次擬合優(yōu)變檢驗可能會拒絕AMSSA模型，卻無法指出拒絕理由。而一條由相同數(shù)據(jù)繪成的杜安曲線卻可能指出拒絕的某種理由（如在雙對數(shù)軸的一條折線）。但AMSSA方法估計參數(shù)卻比杜安方法好（前者能給出置信區(qū)間，而后者僅是點估計）。第78頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各類可靠性試驗（二）統(tǒng)計（驗證）試驗1、一些符號的含義（定義）

a、MTBF的觀察值、（點估計）、設(shè)備總工作時間除以關(guān)聯(lián)故障數(shù)。按GJB1407中的用法是在樣本量超過20時的最大似然估計值。是樣本量小于20的估計值。按此定義。GJB899中的相當于GJB1407中的。第79頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各類可靠性試驗（二）統(tǒng)計（驗證）試驗

1、一些符號的含義（定義）

b、MTBF（平均故障間隔時間）的驗證區(qū)間在試驗條件下真實MTBF的可能范圍，即在規(guī)定的置信度下對MTBF的區(qū)間估計。第80頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各類可靠性試驗（二）統(tǒng)計（驗證）試驗

1、一些符號的含義（定義）c、MTBF的檢驗下限

第81頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各類可靠性試驗（二）統(tǒng)計（驗證）試驗1、一些符號的含義（定義）d、MTBF的檢驗上限第82頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月二、各類可靠性試驗（二）統(tǒng)計（驗證）試驗1、一些符號的含義（定義）

e、判決風險（決策風險）

使用方風險

第83頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）統(tǒng)計（驗證）試驗

1、一些符號的含義（定義）e、判決風險（決策風險）第84頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）統(tǒng)計（驗證）試驗

1、一些符號的含義（定義）e、判決風險（決策風險）第85頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）統(tǒng)計（驗證）試驗1、一些符號的含義（定義）第86頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）統(tǒng)計（驗證）試驗

2、鑒定試驗統(tǒng)計（驗證）試驗包括鑒定試驗和驗收試驗。目前，國內(nèi)主要進行的是鑒定試驗，而驗收試驗是屬產(chǎn)品的質(zhì)量控制，根據(jù)以往的工程經(jīng)驗并不需要，可以由已行的其他試驗來保證。而鑒定試驗，它是合同中可靠性指標的驗證，是其他試驗不可替代的。

第87頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）統(tǒng)計（驗證）試驗2、鑒定試驗

因此，可靠性鑒定試驗?zāi)康氖窍蛴嗁彿教峁┖细褡C明，即產(chǎn)品在批準投產(chǎn)之前已經(jīng)符合最低可接受的可靠性要求。它是具有代表性的產(chǎn)品在規(guī)定條件下進行的，是檢驗產(chǎn)品與設(shè)計要求（合同的指標）是否完成的手段?？煽啃怨こ讨杏写罅康墓芾砉ぷ?，人們稱可靠性是設(shè)計、生產(chǎn)、試驗出來的，也是管理出來的，所以可靠性的每項工作均離不開管理。第88頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）統(tǒng)計（驗證）試驗2、鑒定試驗這是可靠性標準與其他標準（如環(huán)境試驗標準）的主要差別，而它的環(huán)境條件施加的方法要求（即試驗要求）均來自相應(yīng)的環(huán)境試驗標準。美軍來自MIL-STD-810，而我國來自相應(yīng)GJB150。因此，在講（驗證）統(tǒng)計試驗標準時，盡是一些與技術(shù)相關(guān)的管理要求。就這一點而言，也是當時國防科工委計量局領(lǐng)導批準標準編組進行“標準驗證試驗”的原因。第89頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）統(tǒng)計（驗證）試驗2、鑒定試驗通過該試驗驗證了標準的適用性，細化了執(zhí)行標準時的具體內(nèi)容。由于鑒定試驗是一次定量的產(chǎn)品是否達標的驗證，如果試驗結(jié)果產(chǎn)品達不到合同的要求。不但試驗要重新進行，造成人力、經(jīng)費上的損失，同時也會延誤產(chǎn)品投產(chǎn)、交付的時間。因此在試驗開始前，必須做到心中有數(shù)，使試驗通過，指標達到合同要求。由此，引出了如下的試前的工作要求，用以判斷產(chǎn)品是否可以進行鑒定試驗。

第90頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）統(tǒng)計（驗證）試驗2、鑒定試驗由于它是檢驗性質(zhì)的試驗。所以，在試驗前必須加以管理、監(jiān)督，保證試驗數(shù)據(jù)的可靠。故試驗時，必須按試前的約定有序的進行。而試后必須對產(chǎn)品作出合格與否的判決，以及試驗中發(fā)生的問題和試驗產(chǎn)品的處理建議。第91頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）統(tǒng)計（驗證）試驗2、鑒定試驗（1）試前工作A、設(shè)計和生產(chǎn)方的工作內(nèi)容

①、產(chǎn)品的可靠性分析，根據(jù)GJB450A的要求進行包括可靠性的預(yù)計（采用的是對比法，計數(shù)法還是應(yīng)力分析法）；FMECA和FFT分析；潛通路分析……；第92頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）統(tǒng)計（驗證）試驗2、鑒定試驗A、設(shè)計和生產(chǎn)方的工作內(nèi)容②、產(chǎn)品應(yīng)完成的試驗包括：性能試驗、環(huán)境試驗、應(yīng)力篩選、環(huán)境強化試驗、可靠性研制增長試驗、測定試驗（溫度、振動）；③、試驗前的技術(shù)評審內(nèi)容包括：試驗剖面的形成、選取的方案、故障的判據(jù)及檢測、試驗中的一些約定（包括定期維護、故障出現(xiàn)時的策略）、試驗室的選取、聯(lián)合小組成員組成等。第93頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月

2、鑒定試驗B、試驗承擔方的工作內(nèi)容

①、試驗設(shè)備的調(diào)試、校驗，包括環(huán)境條件的監(jiān)控點設(shè)置，試驗剖面的預(yù)調(diào)……②、試驗流程的設(shè)計：針對試件數(shù)量及試驗總循環(huán)數(shù)，如何保證每個試件的試驗時間不少于平均試驗時數(shù)的一半，出現(xiàn)故障時的現(xiàn)場操作，如何滿足定期維護約定，……（二）統(tǒng)計（驗證）試驗第94頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）統(tǒng)計（驗證）試驗2、鑒定試驗B、試驗承擔方式工作內(nèi)容

③、設(shè)備事故的預(yù)想及防止措施：如監(jiān)控點出現(xiàn)問題時的分析，特別是振動環(huán)境控制點的開路引起的問題的分析，溫度對振動傳感器的影響分析……④、場地及人員的安排。⑤、試驗前的評審：試驗承擔方的上述工作獲得認可，允許開機試驗。第95頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）統(tǒng)計（驗證）試驗

2、鑒定試驗（2）試驗期間的工作試驗承擔方，根據(jù)試前評審中認可的內(nèi)容，按照GJB150A標準中的相關(guān)要求對被試產(chǎn)品進行綜合環(huán)境條件下的試驗。若試驗時間長，如400h以上，建議在時間過半后，召開一次聯(lián)合小組成員會議，分析試驗的進展、趨勢，是否需要做些調(diào)整的建議等。第96頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）統(tǒng)計（驗證）試驗2、鑒定試驗（2）試驗期間的工作若出現(xiàn)了故障，則召開分析會，研討具體的措施及相關(guān)的處理建議。試驗結(jié)束前2-3個循環(huán)，召開一次聯(lián)合小組成員會議，最后確認試驗的有效性。第97頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）統(tǒng)計（驗證）試驗2、鑒定試驗（3）試驗后的工作

試驗結(jié)束后召開一次評審會，對產(chǎn)品的可靠性作出評價。若有故障，對故障處理提出相應(yīng)的處理建議，以及試件的處理建議。若試驗結(jié)果，產(chǎn)品被判為不合格，則該試驗就被降為可靠性增長試驗的“補課”試驗，并被要求重新作鑒定試驗。此外，還需對重鑒定試驗時，產(chǎn)品應(yīng)進行的工作和具有的狀態(tài)作出具體的建議，以供重鑒定試驗開始前評審時參考。第98頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）統(tǒng)計（驗證）試驗3、舉例，GJB899驗證試驗（也是全國首例執(zhí)行該標準的鑒定試驗）介紹

GJB899可靠性鑒定和驗收試驗標準是90年10月3日發(fā)布的。編制時尚未進行過類似標準中可靠性鑒定或驗收試驗。因此，對標準中引用的美軍標內(nèi)容是否適用需進行驗證試驗。經(jīng)國防科工委計量局領(lǐng)導的批準，在可靠性技術(shù)委員會秘書處的支持下，標準編制組負責對GJB899進行驗證試驗。這也是迄今為止對軍標進行的唯一的一次驗證試驗，第99頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）統(tǒng)計（驗證）試驗3、舉例，GJB899驗證試驗（也是全國首例執(zhí)行該標準的鑒定試驗）介紹

通過這次試驗，驗證了標準中引用的美軍標內(nèi)容對我國不但適用而且很必要。在隨后開展的可靠性試驗工作中得到廣泛的應(yīng)用。推動和促進了我國可靠性試驗工作，其社會效益是明顯的。下面對驗證試驗作簡要的介紹。第100頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）統(tǒng)計（驗證）試驗3、舉例，GJB899驗證試驗（也是全國首例執(zhí)行該標準的鑒定試驗）介紹

①試前的準備工作

標準驗證試驗由編制組提出，經(jīng)國防科工委計量局批準，并提供經(jīng)費上的支持。在試驗中，標準編制組執(zhí)行訂購方的任務(wù)。第101頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月

3、舉例，GJB899驗證試驗（也是全國首例執(zhí)行該標準的鑒定試驗）介紹①試前的準備工作

A、試驗對象的選擇驗證試驗的產(chǎn)品要具有典型性。因此，在選擇上曾出現(xiàn)反復。開始時，選取的是320廠生產(chǎn)的預(yù)警裝置，考慮到它在整個試驗過程中不是處于通電工作狀態(tài)，僅僅是出現(xiàn)問題時，才工作發(fā)出預(yù)警訊號。故改而選取上海航空615所的212雷達作為試驗對象。第102頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月3、舉例，GJB899驗證試驗（也是全國首例執(zhí)行該標準的鑒定試驗）介紹①試前的準備工作

B、試驗對象狀態(tài)分析可靠性鑒定試驗是一項費錢的試驗。若試驗失敗（拒收），對研制方經(jīng)費損失大。故需對試驗對象進行分析評估，它是否滿足進行鑒定試驗的條件，即預(yù)計它被接受的概率有多大？力求把風險降至最低。這些均是GJB899標準正文所要求的。第103頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月3、舉例，GJB899驗證試驗（也是全國首例執(zhí)行該標準的鑒定試驗）介紹B、試驗對象狀態(tài)分析a、現(xiàn)場使用狀態(tài)的評估首先，該產(chǎn)品已提交部隊使用。在現(xiàn)場使用中，飛行了337次，出現(xiàn)故障4次，成功333次。累計飛行小時數(shù)410h，點估計102.5h，在置信水平80%，其90%的下限該產(chǎn)品的補課指標MTBF=50h。因此，當時編制組認為已經(jīng)達到該指標。第104頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月3、舉例，GJB899驗證試驗（也是全國首例執(zhí)行該標準的鑒定試驗）介紹B、試驗對象狀態(tài)分析a、現(xiàn)場使用狀態(tài)的評估這里要說明的是地面狀態(tài)的故障，即起飛前的故障，編制組把它們歸為早期故障。因為，該產(chǎn)品提供使用時未進行應(yīng)力篩選。若進行應(yīng)力篩選，則認為這些故障可以排除。此外，也可以認為MTBF指標是飛行（任務(wù)）可靠性。所以地面狀態(tài)的故障可以不計。第105頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月3、舉例，GJB899驗證試驗（也是全國首例執(zhí)行該標準的鑒定試驗）介紹B、試驗對象狀態(tài)分析b、預(yù)計的評估第106頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月3、舉例，GJB899驗證試驗（也是全國首例執(zhí)行該標準的鑒定試驗）介紹B、試驗對象狀態(tài)分析c、其他情況該產(chǎn)品已提交部隊使用。因此，產(chǎn)品的性能已能滿足戰(zhàn)術(shù)技術(shù)要求，環(huán)境試驗也已通過。目前的可靠性試驗只是一種補課（補充）形式的試驗。為此，該產(chǎn)品的有些可靠性工作應(yīng)補充進行。615所對212雷達除了上述預(yù)計評估外，還進行了FMEA的分析，對產(chǎn)品進行應(yīng)力篩選等工作。由于編制組根據(jù)外場統(tǒng)計認為已達到MTBF=50h,所以沒有提出補充可靠性增長試驗。第107頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月3、舉例，GJB899驗證試驗（也是全國首例執(zhí)行該標準的鑒定試驗）介紹C、統(tǒng)計方案的選取根據(jù)經(jīng)費條件，希望試驗時間盡量長，以利于盡量多的暴露試驗中的問題

a、MTBF檢驗下限的選擇根據(jù)殲轟七的補課要求，212雷達指標是50h，編制組把它理解成平均故障間飛行小時（任務(wù)可靠性）。鑒定合格的212雷達，其平均故障間飛行小時下限不能低于50h即MTHBF≥50h。根據(jù)經(jīng)驗，把MTHBF變成試驗中的MTBF檢驗下限應(yīng)乘以系數(shù)1.25,即=1.25×50=62.5h.第108頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月3、舉例，GJB899驗證試驗（也是全國首例執(zhí)行該標準的鑒定試驗）介紹

C、統(tǒng)計方案的選取第109頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月3、舉例，GJB899驗證試驗（也是全國首例執(zhí)行該標準的鑒定試驗）介紹

C、統(tǒng)計方案的選取第110頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月3、舉例，GJB899驗證試驗（也是全國首例執(zhí)行該標準的鑒定試驗）介紹D、試驗地點的選擇

根據(jù)優(yōu)選獨立于承制方的試驗室的原則，考慮到試驗設(shè)備條件及便于編制組的工作，選取在北京航天702所進行。第111頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月3、舉例，GJB899驗證試驗（也是全國首例執(zhí)行該標準的鑒定試驗）介紹E、故障判據(jù)準則和檢測設(shè)備由于該產(chǎn)品已交付使用。因此，原來用于檢測產(chǎn)品技術(shù)性指標的合格判據(jù)和設(shè)備，可作為此次試驗中的故障判據(jù)準則和檢測設(shè)備。F、綜合環(huán)境試驗剖面的確定雖然殲轟七飛機已裝備部隊，但是還沒有其設(shè)備的環(huán)境條件實測數(shù)據(jù)。因此，本次試驗只能用GJB899中的參考應(yīng)力，即根據(jù)航空603所提供的典型任務(wù)剖面，用GJB899中的公式計算獲得。

第112頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月3、舉例，GJB899驗證試驗（也是全國首例執(zhí)行該標準的鑒定試驗）介紹

G、評審點的設(shè)置a、試驗前的準備工作評審按標準的要求，僅對試驗準備工作進行評審。編制組考慮到可靠性鑒定試驗前有很多技術(shù)準備工作，應(yīng)對這些工作進行一次評審，故將它分設(shè)成二個評審點。第113頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月3、舉例，GJB899驗證試驗（也是全國首例執(zhí)行該標準的鑒定試驗）介紹

*技術(shù)準備工作評審GJB899標準中5.1.3條并沒有要求進行此項評審，但編制組認為，此次驗證試驗在國內(nèi)尚屬首例，產(chǎn)品能否進行鑒定試驗，其試驗前可靠性工作是否均已完成，應(yīng)請國內(nèi)這方面的專家進行評審，避免編制組考慮不同。因此，在制定可靠性試驗評審點時，增設(shè)這一評審點。第114頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月3、舉例，GJB899驗證試驗（也是全國首例執(zhí)行該標準的鑒定試驗）介紹*試驗準備工作評審這是標準中5.1.3.1條所要求的，其目的是評審試驗條件是否具備（包括備用元器件準備情況），已批準的試驗方案及試驗程序中規(guī)定的所有試驗要求得以滿足，并為各方面所理解。只有該評審通過后，試驗才能正式開始。第115頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月3、舉例，GJB899驗證試驗（也是全國首例執(zhí)行該標準的鑒定試驗）介紹b、過程評審這是標準中5.1.3.2條所要求，其目的是便于聯(lián)合試驗小組成員及時審查試驗的進展情況和最新的試驗結(jié)果。對于試驗總時間超過400h的可靠性鑒定試驗，建議聯(lián)合試驗小組召開一次試驗過程評審，即在試驗時間過半時進行一次過程評審。本次試驗總時間超過500h，所以在試驗進行了290—300h時，設(shè)置一個評審點。其目的為檢查以前的試驗情況，分析趨勢、處理已出現(xiàn)的問題和后面的試驗工作。第116頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月3、舉例，GJB899驗證試驗（也是全國首例執(zhí)行該標準的鑒定試驗）介紹b、過程評審在試驗結(jié)束前的2—3個循環(huán)，應(yīng)進行一次試驗結(jié)束前的評審。這在一般的大型試驗中均有規(guī)定，其目的是審查做過的試驗是否有效，是否達到了預(yù)期的目的，能否按時結(jié)束。以免試驗結(jié)束后在試驗完成情況評審中提出需要補充試驗等問題。第117頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月3、舉例，GJB899驗證試驗（也是全國首例執(zhí)行該標準的鑒定試驗）介紹c、試驗完成情況評審

試驗結(jié)束后，應(yīng)對試驗結(jié)果進行評審，包括從試驗結(jié)果獲得的MTBF尚未解決的問題和故障情況，有關(guān)預(yù)防和糾正措施方面的情況（包括給設(shè)計帶來的潛在問題），評審結(jié)論等。第118頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月3、舉例，GJB899驗證試驗（也是全國首例執(zhí)行該標準的鑒定試驗）介紹H、測定試驗

這項任務(wù)，在MIL-STD-781D以前版本中是沒有的，其目的為制定測定試驗程序。驗證試驗前用一臺樣機進行溫度和振動測定試驗，確定受試設(shè)備的熱穩(wěn)定性、產(chǎn)生共振的條件和設(shè)計的薄弱環(huán)節(jié)。除非訂購方批準，用于可靠性驗證的受試設(shè)備不能用于測定試驗。第119頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月3、舉例，GJB899驗證試驗（也是全國首例執(zhí)行該標準的鑒定試驗）介紹

H、測定試驗a、溫度測定綜合環(huán)境試驗條件中的溫度應(yīng)力指的是試驗箱內(nèi)的空氣溫度。為了使被試設(shè)備的溫度滿足最終熱設(shè)計分析中預(yù)計的溫度，或可靠性預(yù)計中用作降額使用的溫度，需在可靠性試驗規(guī)定的溫度和工作循環(huán)下進行溫度測定試驗。確定設(shè)備的過熱點和最大熱慣量的零部件。若上述要求不能滿足，則在驗證試驗開始前采取經(jīng)驗證，且得到批準的相應(yīng)糾正措施。第120頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月3、舉例，GJB899驗證試驗（也是全國首例執(zhí)行該標準的鑒定試驗）介紹H、測定試驗

b、振動測定若無其他規(guī)定，則用綜合環(huán)境試驗條件中的振動應(yīng)力進行。試驗時的安裝方式和驗證試驗時相同。其目的，對被試設(shè)備是找出發(fā)生共振條件和設(shè)計薄弱環(huán)節(jié)對安裝支架，則是驗證其設(shè)計的合理性。如果采用了非金屬材料的減振措施，試驗時的溫度要分別取綜合環(huán)境試驗條件中的溫度應(yīng)力上、下限，驗證溫度對其特性的影響。第121頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月3、舉例，GJB899驗證試驗（也是全國首例執(zhí)行該標準的鑒定試驗）介紹H、測定試驗

b、振動測定

若測定試驗期間出現(xiàn)故障，則在驗證試驗開始前采取經(jīng)驗證，且得到批準的相應(yīng)糾正措施。在通常的情況下，上述兩項測定要求可以綜合到環(huán)境試驗中的溫度和振動環(huán)境試驗中去。212雷達僅對振動支架設(shè)計的合理性作了測定試驗。編制組在完成了上述各項工作后，編寫了可靠性試驗計劃和可靠性試驗方案，作為技術(shù)準備工作的文件提交評審。第122頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月3、舉例，GJB899驗證試驗（也是全國首例執(zhí)行該標準的鑒定試驗）介紹（2）標準的驗證過程A、試驗前的技術(shù)準備工作評審軍標中心室聘請了國內(nèi)可靠性工作方面的專家（如航空系統(tǒng)的專家楊為民，航天系統(tǒng)的專家何國偉等），對212雷達試驗前的技術(shù)準備工作進行了一次評審，其內(nèi)容包括：第123頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月3、舉例，GJB899驗證試驗（也是全國首例執(zhí)行該標準的鑒定試驗）介紹其內(nèi)容包括：*可靠性的預(yù)計；*212雷達FMEA的結(jié)果；*現(xiàn)場使用情況，212雷達已達到的MTBF的評估；*環(huán)境試驗情況的評估；*應(yīng)力篩選的評估；*故障判據(jù)、檢測方法和設(shè)備；*統(tǒng)計試驗方案的選擇；*任務(wù)剖面、環(huán)境剖面、綜合環(huán)境試驗條件的制訂；*可靠性鑒定試驗計劃和方案；第124頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月3、舉例，GJB899驗證試驗（也是全國首例執(zhí)行該標準的鑒定試驗）介紹A、試驗前的技術(shù)準備工作評審

此次評審的結(jié)論：212雷達可以進行可靠性鑒定試驗，其計劃和方案合理可行。但按GJB899確定的綜合環(huán)境試驗條件中的振動應(yīng)力可能偏低，建議在最后兩個循環(huán)中加大應(yīng)力級。此外，對212雷達的指標規(guī)定最低溫度為-40℃，而冷浸的溫度為55℃，如何處理提出建議，即冷浸之后將溫度升至-45℃后再通電。第125頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月3、舉例，GJB899驗證試驗（也是全國首例執(zhí)行該標準的鑒定試驗）介紹A、試驗前的技術(shù)準備工作評審編制組接受此評審結(jié)果，對綜合環(huán)境剖面作了修改，并把最后兩個循環(huán)的振動應(yīng)力級加大。通過這次評審，與會專家一致認為，對試驗前的技術(shù)作準備工作進行評審的方法很好，這一點是對GJB899的一個補充。在以后開展的可靠性試驗中應(yīng)予以推廣。第126頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月3、舉例，GJB899驗證試驗（也是全國首例執(zhí)行該標準的鑒定試驗）介紹B、試驗準備工作的評審在這次評審中，突出的一個問題是濕度。按標準中附錄B3、4.4、4.3條的規(guī)定，熱天時的濕度為露點溫度31℃或以上，其他階段濕度不加控制，對箱內(nèi)的空氣不能烘干，其目的是在被試設(shè)備上要出現(xiàn)凝露現(xiàn)象。但承制方提出要求希望在試驗過程中采取去濕措施，由于編制組的堅持，維持不去濕的要求。第127頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月3、舉例，GJB899驗證試驗（也是全國首例執(zhí)行該標準的鑒定試驗）介紹B、試驗準備工作的評審另一個問題也是標準中留給制訂方案時自行處理的MTBF點估計用的是試驗總時間，還是被試設(shè)備的工作總時間。這是由于試驗剖面中有冷、熱浸被試設(shè)備不工作的問題，這兩個值在本次試驗中可達15％左右。冷、熱浸溫度是一種極值溫度，它考慮的是儲存和執(zhí)行任務(wù)前的準備，是一種加速的工程處理方法。試驗時，冷、熱浸的一半時間如飛機上設(shè)備為30min不通電，另一半則通電，并且要求連續(xù)啟動三次。第128頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月3、舉例，GJB899驗證試驗（也是全國首例執(zhí)行該標準的鑒定試驗）介紹B、試驗準備工作的評審考慮到本次試驗時已乘了1.25系數(shù)，所以大家同意用試驗的總時間。目前，國內(nèi)的可靠性試驗中用的大部分是試驗的總時間，其中一個原因是用工作的總時間或通電總時間，若故障出現(xiàn)在非通電的冷、熱浸期間，怎樣處理？因此，這個問題在具體執(zhí)行本標準時要加以注意。此外，據(jù)我的了解，目前在驗證合同中的最低指標時，均沒有乘以某個系數(shù)，而用的是總試驗時間。會上，宣布了聯(lián)合試驗小組成員的名單，成立了聯(lián)合試驗小組，并開始工作。第129頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月3、舉例，GJB899驗證試驗（也是全國首例執(zhí)行該標準的鑒定試驗）介紹C、試驗過程（第一次試驗）試驗準備工作評審一結(jié)束，212雷達鑒定試驗就開始，由于防濕問題沒有解決，在試驗循環(huán)中，由于凝露現(xiàn)象的出現(xiàn)，導致被試設(shè)備的短路，出現(xiàn)故障，二臺被試設(shè)備出現(xiàn)的故障模式完全一樣。因此，聯(lián)合試驗小組召開臨時會議。由于試驗中出現(xiàn)了“系統(tǒng)性故障”，再試驗下去已毫無意義，故作出212雷達可靠性鑒定試驗通不過（拒收）的決定，提前結(jié)束了此次試驗。第130頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月3、舉例，GJB899驗證試驗（也是全國首例執(zhí)行該標準的鑒定試驗）介紹C、試驗過程（第一次試驗）通過此次試驗，GJB899標準的驗證任務(wù)已基本完成。由于615所的要求，編制組也想使該產(chǎn)品獲得通過。因此，同意把此次試驗作為212雷達的可靠性增長試驗補課的開始，希望他們回上海后繼續(xù)進行增長試驗，使212雷達的可靠性水平達到指標要求后再返回702所進行鑒定試驗。第131頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月3、舉例，GJB899驗證試驗（也是全國首例執(zhí)行該標準的鑒定試驗）介紹D、第二次試驗

615所返回上海后，對212雷達進行了可靠性研制增長補課試驗，解決了試驗中出現(xiàn)的設(shè)計上、工藝處理上和個別元器件的失效問題，使212雷達的可靠性得到增長，最終完成了一臺設(shè)備5次循環(huán)測試數(shù)據(jù)全部合格的試驗。第132頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月3、舉例，GJB899驗證試驗（也是全國首例執(zhí)行該標準的鑒定試驗）介紹D、第二次試驗編制組針對上述情況，認為目前的212雷達可靠性已經(jīng)得到增長，但沒有按照可靠性增長試驗的有關(guān)規(guī)定進行，其值沒法評估。因此，作出了在驗證試驗前進行“增長試驗”驗收的決定，即二臺設(shè)備均進行七個循環(huán)試驗，若不出現(xiàn)問題，試驗時間為有效，若出現(xiàn)故障，則試驗時間無效。按增長試驗處理，分析故障，可以采取改正措施，然后再正式開始試驗。第133頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月3、舉例，GJB899驗證試驗（也是全國首例執(zhí)行該標準的鑒定試驗）介紹D、第二次試驗驗證試驗前，又召開了一次評審會，其目的是評審經(jīng)研制增長后的212雷達是否具備進行鑒定試驗條件。通過上次的試驗，需要對那些內(nèi)容進行修改。會上，專家們同意編制組有關(guān)增長試驗的處理，由于一臺已完成5個循環(huán)，所以本次試驗需補做9個循環(huán)?？紤]到經(jīng)費的原因，統(tǒng)計方案作了調(diào)整，取方案17，此方案的試驗總時間為：第134頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月3、舉例，GJB899驗證試驗（也是全國首例執(zhí)行該標準的鑒定試驗）介紹D、第二次試驗第二次試驗開始后，先補做9個循環(huán)。當試驗進行到最后一個循環(huán)時，出現(xiàn)了故障，是一個模塊損壞引起的。分析原因可能是模塊質(zhì)量問題。經(jīng)聯(lián)合試驗小組討論，按事先的約定，鑒定試驗重新開始。這次試驗很順利，且以無故障結(jié)束試驗，鑒定試驗通過。615所對此前的212雷達和今后出廠的212雷達均按照研制增長試驗后的212雷達狀態(tài)進行整修和生產(chǎn)。第135頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月

4、執(zhí)行GJB899（A）時應(yīng)注意的幾個問題（1）綜合環(huán)境試驗剖面

如何根據(jù)任務(wù)剖面來求得綜合環(huán)境試驗剖面，在標準中有詳細的敘述，特別是航空類產(chǎn)品，不過它是可靠性定義中的“規(guī)定條件”。其合理與否直接影響到試驗數(shù)據(jù)與現(xiàn)場使用情況的吻合度，是可靠性試驗中最重要的問題。而環(huán)境中存在的離散性，特別是“振動環(huán)境”，如何確定什么樣的量級才是它的使用環(huán)境，一直無法統(tǒng)一，第136頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月4、執(zhí)行GJB899（A）時應(yīng)注意的幾個問題（1）綜合環(huán)境試驗剖面

特別是面對一大堆離散性較大的“振動環(huán)境數(shù)據(jù)”，每個人對使用環(huán)境有不同的理解。若按標準中給出的“估算”公式，同一類的氣動力（氣動噪聲）引起的振動量級，MIL-STD-810和MIL-STD-781相差懸殊。使得驗證試驗時提出在最后兩個循環(huán)中提高量級。

第137頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月4、執(zhí)行GJB899（A）時應(yīng)注意的幾個問題（2）故障判據(jù)及檢測這也是可靠性定義中提到的完成規(guī)定功能的具體體現(xiàn)。因為試驗的產(chǎn)品變化極大，有的在試驗過程中可以進行檢測，有的不能在試驗過程中全程檢測，有的故障出現(xiàn)是“間歇性”的。如驗證試驗中第一次試驗中出現(xiàn)的“濕度”問題，試驗停止后過了幾個小時，其故障消失。因此，故障判據(jù)及其檢測是另一個重要的問題。第138頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月4、執(zhí)行GJB899（A）時應(yīng)注意的幾個問題（3）點估計值中用試驗總時間還是工作“通電”總時間它涉及到最終的可靠性的評估值，直接與可靠性指標相關(guān)的問題。本次驗證試驗由于采用了對原指標乘以1.25系數(shù)，所以采用了試驗總時間。該系數(shù)既可以理解成實驗室與現(xiàn)場的差異，也可以理解成點估計值對應(yīng)的是工作（通電）的總時間，為了避免冷、熱浸時出現(xiàn)故障如何處理的問題乘以某個大于1的系數(shù)。但是目前，根據(jù)我了解，在沒有乘以某個大于1的系數(shù)下采用試驗總時間，從而增大了在任務(wù)剖面條件下的可靠性估計值。第139頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月4、執(zhí)行GJB899（A）時應(yīng)注意的幾個問題（4）第140頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月4、執(zhí)行GJB899（A）時應(yīng)注意的幾個問題

（4）

第141頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月4、執(zhí)行GJB899（A）時應(yīng)注意的幾個問題第142頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月4、執(zhí)行GJB899（A）時應(yīng)注意的幾個問題第143頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月4、執(zhí)行GJB899（A）時應(yīng)注意的幾個問題第144頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月4、執(zhí)行GJB899（A）時應(yīng)注意的幾個問題第145頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月4、執(zhí)行GJB899（A）時應(yīng)注意的幾個問題第146頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月4、執(zhí)行GJB899（A）時應(yīng)注意的幾個問題（8）統(tǒng)計方案的選取第147頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月4、執(zhí)行GJB899（A）時應(yīng)注意的幾個問題（8）統(tǒng)計方案的選取第148頁，課件共250頁，創(chuàng)作于2023年2月4、執(zhí)行GJB899（A）時應(yīng)注意的幾個問題（8）統(tǒng)計方案的選取標準中給出了兩套統(tǒng)計方案，一套是概率比序貫試驗方案（PRST方案），簡稱序貫試