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(chǔ)＝＝討論目的一、了解理論和實踐基礎(chǔ)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(jìn)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(shù)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(biāo)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(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)時間==修復(fù)性維修總時間與被修復(fù)的故障總數(shù)之比)4/9/20244

基本名詞術(shù)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(yīng)統(tǒng)計所有壽命單元、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(guān)，而且與系統(tǒng)輸入和系統(tǒng)使用有關(guān)。4/9/20245可靠性試驗的類型4/9/20246可靠性鑒定與驗收試驗?zāi)壳拔覀冎饕轻槍煽啃澡b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(jìn)去，就是!4/9/20247基本名詞術(shù)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(yù)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(yīng)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(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(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(shè)計、工藝、操作程序或其他關(guān)聯(lián)因素來消除。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理相同。非關(guān)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(shè)計所引起的故障。否則為關(guān)聯(lián)故障。4/9/20249基本名詞術(shù)語(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(zé)任故障：非關(guān)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(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、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(chǔ)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(fēng)險率，使用方風(fēng)險率5、可靠性指標(biāo)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(shè)計或加工工藝所引入的固有缺陷所導(dǎo)致的失效。試驗排除，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。“使用區(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(dǎo)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(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”R=EXP(-λt)MTBF=1/λλ

s=Σλi

R

s=ΠRi

理論研究充分，試驗基礎(chǔ)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(fù)指數(shù))分布只能導(dǎo)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(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)級的評估，與單體分布無關(guān)。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(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。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(fēng)險率，使用方風(fēng)險率4/9/2024164、接收概率曲線使用方風(fēng)險率β:MTBF的真值等于其下限時設(shè)備被接收的概率。生產(chǎn)方風(fēng)險率α

：

MTBF的真值等于其上限時設(shè)備被拒收的概率。鑒別比:Dm=θ0/θ1設(shè)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(biāo)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(guān)聯(lián)故障”有非常明確的限定，其理論和實踐基礎(chǔ)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(guān)的，即鑒定試驗中，會有補充驗證的“小方案”；和加工工藝有關(guān)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(shè)備和儀器6、受試設(shè)備7、性能測量和比較基準(zhǔn)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(shè)計是否達(dá)到規(guī)定的可靠性要求，由訂購方認(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?？煽啃则炇赵囼灋轵炞C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。4/9/202421可靠性驗證試驗可靠性鑒定試驗：為驗證產(chǎn)品設(shè)計在未來實現(xiàn)(生產(chǎn))過程可達(dá)到的，針對的是產(chǎn)品的方案(更多體現(xiàn)對可以預(yù)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(guān)系

==有證據(jù)表明。。。。已經(jīng)決定。。。可靠性驗收試驗：為驗證批生產(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(guān)系。4/9/202422可靠性驗證試驗請關(guān)注：兩類試驗各自的樣本和母體均不相同，各自關(guān)注的重點也不相同。。。方案==工藝美國型式試驗長達(dá)數(shù)年，其中就包括了長時間的部隊試用和改進(jìn)。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(shè)計、工藝、操作程序或其他關(guān)聯(lián)因素來消除。特別是，在故障判別中，去關(guān)注故障能否被糾正是沒有太大意義的，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(yīng)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(biāo)準(zhǔn)要求，完成組織職能的是使用方。P6，試驗準(zhǔn)備與組織P11,5.3.2可靠性驗收試驗===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相同的綜合環(huán)境條件下進(jìn)行可靠性驗收試驗。這些受試設(shè)備在統(tǒng)計規(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(quán)力在用戶)權(quán)衡時間、進(jìn)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(fēng)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(yīng)力的方式和時間安排4/9/202431產(chǎn)品施加應(yīng)力的方式和時間安排無論是鑒定試驗還是驗收試驗，都應(yīng)以“壽命剖面”或“任務(wù)剖面”為基本,來展開“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==評價產(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)境條件下長時間工作，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)力的方式和時間安排4/9/202433產(chǎn)品施加應(yīng)力的方式和時間安排無論是鑒定試驗還是驗收試驗，都應(yīng)以“壽命剖面”或“任務(wù)剖面”為基本來展開“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==評價產(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)境條件下長時間工作，也是不客觀的==。測試點應(yīng)是明確的，測試方法應(yīng)是規(guī)定的4/9/202434四、記錄試驗進(jìn)程1、樣本確定==2、所有樣本應(yīng)分別明確施加應(yīng)力的強度和順序，組合應(yīng)力的方式。3、試驗過程記錄應(yīng)清晰可追溯==時間積累應(yīng)是清晰明確的4、試驗期間與產(chǎn)品相關(guān)的問題均應(yīng)記錄，并詳細(xì)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(rèn)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(quán)：

1)無任何標(biāo)準(zhǔn)對加權(quán)有規(guī)定(GJB啟動過若干個)2)加權(quán)是權(quán)宜之計(兩個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(專家評價，用戶認(rèn)可)4)標(biāo)準(zhǔn)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(guān)聯(lián)故障”的認(rèn)可上有偏差。最一般的狀態(tài)是：對重復(fù)故障計一次故障=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(zé)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(shè)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(yuǎn)遠(yuǎn)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(xùn)…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(shè)計、加工調(diào)試、檢驗、軍代表一體化運作多學(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告編寫的一般要求2GJB/Z27-1992

電子設(shè)備可靠性熱設(shè)計手冊3GJB/Z57-1994

維修性分配與預(yù)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(shè)計技術(shù)手冊7GJB/Z299B-1998

電子設(shè)備可靠性預(yù)計手冊8GJB368A-1994

裝備維修性通用大綱9GJB450A-2004