六性分析報告模板.docx

1、終端六性分析報告共1冊第1冊共14頁有限公司二0 一六年 月1概述22產(chǎn)品用途、特色及系統(tǒng)組成23產(chǎn)品可靠性、維修性、測試性、保障性、安全性、電磁兼容性性能指標(biāo)24產(chǎn)品可靠性、維修性、測試性、保障性、安全性、電磁兼容性管理工作概況 .35可靠性分析36維修性分析117測試性分析128保障性分析129安全性分析1310電磁兼容性1311對產(chǎn)品可靠性、維修性、測試性、保障性、安全性、電磁兼容性設(shè)計水平的基本評價1361概述為確保產(chǎn)品質(zhì)量符合要求，根據(jù)終端 技術(shù)指標(biāo)要求及項目質(zhì)量保證大綱的規(guī)定，對該產(chǎn)品的可靠性、維修性、保障性、測試性、安全性、環(huán)境適 應(yīng)性進(jìn)行分析。2產(chǎn)品用途、特色及系統(tǒng)組成2.1

2、產(chǎn)品用途、特色終端以 為移動平臺，規(guī)范了等技術(shù)要求，適用于各類的安裝使用,為功能。終端設(shè)備具有抗震性強、安全可靠等特點，能滿足 對 設(shè)備的要求，具有良好地環(huán)境適應(yīng)能力，可為提供 等功能。作為應(yīng)用于領(lǐng)域的 系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)備具備以下特點：a）自主性： 。b）全時性： 。c）集成性： 。2.2 系統(tǒng)組成終端包括 終端、平板電腦（如圖1） o圖1終端組成框圖3產(chǎn)品可靠性、維修性、測試性、保障性、安全性、電磁兼容性性能指標(biāo) 產(chǎn)品可靠性指標(biāo)：平均故障間隔時間（MTBF） ： > lOOOh：該項指標(biāo)允許在試驗測試或 試用中考核。產(chǎn)品兼容性指標(biāo)：電磁騷擾特性應(yīng)符合GB 9254中B級的要求。4產(chǎn)品可靠性

3、、維修性、測試性、保障性、安全性、電磁兼容性管理工作概況4.1 管理機構(gòu)a）公司六性管理在總工程師直接領(lǐng)導(dǎo)下，由生產(chǎn)技術(shù)部歸口管理，生產(chǎn)技術(shù)部設(shè) 一名設(shè)備六性管理專職人員。b）為保證設(shè)備六性數(shù)據(jù)的收集、分析、應(yīng)用形成暢通的渠道，加強對六性管理的 組織和協(xié)調(diào)工作，公司設(shè)立設(shè)備六性工作小組。由設(shè)備六性管理專職兼任工作小 組組長。c）設(shè)備六性工作小組成員包括：生產(chǎn)技術(shù)部專業(yè)組長，設(shè)備管理部各專業(yè)組長， 采購部兩名，測試組、文檔組專工各一名。4.2 管理智能實施a）總工程師負(fù)責(zé)審核、批準(zhǔn)上報的設(shè)備六性基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，推動設(shè)備六性管理工 作的開展，并督促設(shè)備六性工作小組按計劃開展工作。b）生產(chǎn)技術(shù)部主任負(fù)責(zé)對

4、設(shè)備六性管理具體工作進(jìn)行指導(dǎo)和協(xié)調(diào)。簽發(fā)設(shè)備 六性工作小組月度例會會議紀(jì)要。接受上級主管部門的業(yè)務(wù)指導(dǎo)，監(jiān)督設(shè) 備六性工作小組執(zhí)行統(tǒng)一的規(guī)程，開展有針對性的設(shè)備六性統(tǒng)計、分析和 應(yīng)用。c）設(shè)備六性工作小組成員職責(zé)d）生產(chǎn)技術(shù)部專工負(fù)責(zé)審核本專業(yè)提高設(shè)備六性的措施，對措施的實施情況 進(jìn)行跟蹤檢查。圍繞設(shè)備六性管理的階段性工作任務(wù)和研究課題，組織有關(guān)人員對提高設(shè)備六性的措施進(jìn)行全面地分析、研究，努力做到徹底分析、 查清故障設(shè)備的技術(shù)原因，審核或批準(zhǔn)改善設(shè)備六性的意見和建議。設(shè)備六性工作小組成員對設(shè)備六性情況進(jìn)行總結(jié)，分析影響設(shè)備六性的主要設(shè) 備問題，提出提高設(shè)備六性的對策。參與技術(shù)改進(jìn)和更新項目的

5、可行性論 證，運用六性分析方法對項目的可行性、項目的方案進(jìn)行比較、論證。5可靠性分析5.1 設(shè)計總體原則嚴(yán)格貫徹國軍標(biāo)、部標(biāo)及有關(guān)規(guī)范。嚴(yán)格按照本工程質(zhì)量保證大綱進(jìn)行 各研制階段的可靠性工作。嚴(yán)把元器件質(zhì)量關(guān)，采用“合格供方”的產(chǎn)品，不經(jīng)老化篩選的器件不上機。認(rèn)真進(jìn)行電路、結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵工藝的可靠性設(shè)計。設(shè)計的結(jié)構(gòu)、線路、組裝方式應(yīng)盡量簡化、一體化、模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用 化。在設(shè)備研制的全過程，抓好每一個環(huán)節(jié)，實現(xiàn)設(shè)備的高質(zhì)量、高可靠性的研 制目標(biāo)。具體設(shè)計措施包括：成熟設(shè)計、熱設(shè)計、降額設(shè)計、裕度設(shè)計、集成化設(shè)計、 簡化電路設(shè)計、可使用性設(shè)計、耐環(huán)境設(shè)計、機械隔離設(shè)計等。在整機設(shè)計時采取了有利的

6、可靠性措施來保證可靠性指標(biāo)。整機的模塊化設(shè) 計，充分保證了整機可維修性，提高了整機的可靠性。軟件可靠性設(shè)計也充分借鑒 多項軍工產(chǎn)品的軟件可靠性技術(shù)成果，按照軟件工程化設(shè)計準(zhǔn)則進(jìn)行軟件設(shè)計，保 證了整機的可靠性指標(biāo)。5.2 元器件選型表1元器件選型表序號名稱1PIN二極管、三極管2片狀電容3片狀電容4圓片電容5電感6集成電路7集成電路8貼片電阻9貼片電阻10貼片電阻11射頻絕緣子12電源絕緣子13射頻同軸連接器5.3 可靠性預(yù)計設(shè)備所用元器件均是通用或固化產(chǎn)品，其質(zhì)量水平、工作應(yīng)力及環(huán)境條件都相對固定，其失效率因子等有關(guān)可靠性參數(shù)可參考GJB/2299CV006電子設(shè)備可 靠性預(yù)計手冊，從而采用

7、應(yīng)力分析法來預(yù)計本器件的可靠性指標(biāo)。設(shè)備所采用的元器件如上表1所示為例，其中任一元器件失效，都將造成整 個器件失效，即器件正常工作的條件是各元器件都能正常工作。因此，本器件的 可靠性模型是一個串聯(lián)模型。該器件是可修復(fù)產(chǎn)品，壽命服從指數(shù)分布，根據(jù)可靠性理論，其平均故障間 隔時間與失效率成反比，即況MTBF=1/( 1)所用元器件均是通用或固化產(chǎn)品，其質(zhì)量水平、工作應(yīng)力及環(huán)境條件都相對固 定，其失效率因子等有關(guān)可靠性參數(shù)可參考GJB/Z299CN006電子設(shè)備可靠性預(yù) 計手冊，從而采用應(yīng)力分析法來預(yù)計本器件的可靠性指標(biāo)。本系統(tǒng)終端部分安裝于巡邏車車頂，其環(huán)境代號Ns2,工作溫度MO C +70,現(xiàn)

8、計算其可靠性指標(biāo)。5.3.1 PIN二極管的工作失效率本器件使用PIN二極管，其工作失效率模型為：pi b E Q K(2 )式中：b基本失效率，10 6 /h ;E 環(huán)境系數(shù)；Q質(zhì)量系數(shù)；K 一一種類系數(shù)。由表1查得基本失效率b二0-212 X 10 6 /h；由表2查得環(huán)境系數(shù)由E二14；表3查得質(zhì)量系數(shù) Q =0.05 ；由表5.3.11Y 查得種類系數(shù)k=0.5 ；本器件中使用了 18只PIN二極管，故其工作失效率為：pi 0.212 10 6 140.05 0.5 18 1.3356 10 6 /h5.3.2 片狀電容器的工作失效率心本器件選用的片狀電容器，其工作失效率模型為：臺享p

9、 3b E CV K ch( 3 )b基本失效率，10 /h ；質(zhì)量系數(shù);CV電容量系數(shù);種類系數(shù)；表面貼裝系數(shù)。由表572史 查得基本失效率 b=0.00637 X 10 6 /h ；由表5.7.2Y查得環(huán)境系數(shù)e 11.5 ；由表5.7.2-5查得質(zhì)量系數(shù)q 1 ;由表O.7.2-6查得電容量系數(shù)cv =0.75 ；由表5.7.2T查得種類系數(shù)K =0.3 ；由表5.7.2-1查得表面貼裝系數(shù)ch = 1.2 ；本器件中共使用了片狀電容器 7只，故其工作失效率為:p2 0.00637 10 6 11.5 1 0.75 0.3 1 7 0.1154 10 6 /h5.3.3 電感的工作失效率

10、您本器件選用的片狀電容器，其工作失效率模型為:p3b E Q K Cb基本失效率，10 6 /h ;E環(huán)境系數(shù)：質(zhì)量系數(shù)；種類系數(shù);結(jié)構(gòu)系數(shù)。由表5.8.3由表5.8.3T由表5.8.3Y由表 5.8.3-5由表5.8.3-1查得基本失效率b =0.0062 X 10 6 /h ；查得環(huán)境系數(shù) ；E =17查得質(zhì)量系數(shù) _;查得種類系數(shù)° ;查得結(jié)構(gòu)系數(shù):一； =2本器件中共使用了電感7只，故其工作失效率為:930.0062 10 6 17 1 1 2 71.4756 10 6 /h5.3.4 集成電路的工作失效率 半導(dǎo)體集成電路的工作失效率模型為：c C Cp 4 Q 1 T V2

11、3 E 1質(zhì)量系數(shù)：溫度應(yīng)力系數(shù); 電壓應(yīng)力系數(shù): 環(huán)境系數(shù)： 成熟系數(shù)；C- C2 電路復(fù)雜度失效率;C3 封裝復(fù)雜度失效率。由表5.2.2-2查得環(huán)境系數(shù)E =14；由表5.2.2-3查得質(zhì)量系數(shù)q =0.08 ； 由表522Tl查得成熟系數(shù)l =1;由表 5.2.2-5由表 5.2.2-14由表 5.2.2-19查得溫度應(yīng)力系數(shù)t = 1.02 ；查得電壓應(yīng)力系數(shù)；V =1查得電路復(fù)雜度失效率Ci =0.4272X 10 6 /h >C2 =0.0406 X 10 6 /h ；由表 5.2.2-19查得封裝復(fù)雜度失效率C 3 =0.1673 X 10 6 /h o本器件使用集成電路

12、3只，故其工作失效率為:P4 0.08 0.4272 10 6 1.02 10.0406 0.1673 10 6 14 1 3 0.8031 10 6 /h2.3.5貼片電阻的工作失效率”貼片電阻的工作失效率模型為：p5 b E Q R 式中：b基本失效率；10 6 /h ；E 一一環(huán)境系數(shù)；Q質(zhì)量系數(shù)；R 一阻值系數(shù)。(6)由表5.5.3-1 查得基本失效率 b =0.0031 X 10 6 /h ；由表5.5.3T查得環(huán)境系數(shù)；E =10由表5.5.3Y查得質(zhì)量系數(shù) ；Q 二 1由表5.5.3P查得阻值系數(shù)r =1；本器件使用貼片電阻9只，故其工作失效率為：P5 0.0031 10 6 1

13、0 1 1 9 0.279 10 6 /h2.3.6射頻連接器的工作失效率10本組件選用射頻連接器，其工作失效率模型為:p6 b E Q P K C）基本失效率，10 6 /h；環(huán)境系數(shù)：質(zhì)量系數(shù)： 接觸件系數(shù); 插拔系數(shù)；插孔結(jié)構(gòu)系數(shù);由表 5.11.1-1由表 5.11.1-2由表 5.11.1-3由表5.11.W由表 5.11.1-5由表 5.11.1-8查得基本失效率 b =0.0303X 10 6 /h ；查得環(huán)境系數(shù)E ：=10查得質(zhì)量系數(shù) _ ;查得接觸件系數(shù)Q- _ ；查得插拔系數(shù)P:K = 1查得插孔結(jié)構(gòu)系數(shù)c =0.3 ；本器件使用接插件13只；故其工作失效率為：pg 0.

14、0303 10 6 10 1 1 1 0.3 13 1.1817 10 6 /h2.3.7 印制板的工作失效率印制板的工作失效率模型為NP7 算 b2EQ c（8）bi、b2基本失效率，10 6/h , bi 取值為 0.00017 X 10 6/h , b2 取值為 0.0011 x 10 6 /h ；N 使用的金屬化孔數(shù);E 一一環(huán)境系數(shù)；Q質(zhì)量系數(shù)；c復(fù)雜度系數(shù)由表5.13.1-1查得環(huán)境系數(shù)e =13由表5.13.查得質(zhì)量系數(shù)q =1.0由表5.13.1-3查得復(fù)雜度系數(shù)c =1.0本器件使用印制板1塊，故其工作失效率為:p7 0.00017 11 0.0011 10 6 13 1 1

15、 0.03861 10 62.3.8 焊接點的工作失效率 pS(9)焊接點的工作失效率模型為：pS b E Qb基本失效率，106/h ；環(huán)境系數(shù): 質(zhì)量系數(shù);由表5.13.2-1 查得基本失效率 b =0.000092X 10 6 /h ；由表5.13.2 查得環(huán)境系數(shù)E =10：由表5.13.2-3查得質(zhì)量系數(shù)Q =1.0 ；本組件共有約100個焊接點，其工作失效率為：P8 =0.000092X 10 6 X10XlX100=0.092 X10 6 /h2.3.9 開關(guān)的總工作失效率p開關(guān)的總失效率為： sPiP 二i 1=(1.3356+0.1154+1.4756+0.8031+0.27

16、9+1.1817+0.03861+0.092 ) X 10 6= 5.321 X 10 6 /h故平均故障I即隔時I即為：MTBF=187934 h1/P該開關(guān)的MTBF指標(biāo)要求為大于50000h,因此，理論分析表明開關(guān)的平均故障間隔 時間可以達(dá)到要求。5.4 可靠性數(shù)據(jù)分析根據(jù)前面計算得到的各種元器件的工作失效率和GJB299c列出的失效率模 式分布，計算整理結(jié)果如表1所示：從工作失效率的角度看紈可能產(chǎn)生故障的主要元器件有以下幾種：PIN二極管豺L工作失效率占總失效率的25.1% ；繞線電感，工作失效率占總失效率的 27.73% ；集成電路，工作失效率占總失效率的 15.09% ；表1可靠性

17、數(shù)據(jù)分析表序號名稱工作失效率失效率 百分比主要故障模式故障模式 頻數(shù)比1PIN二極管1.3356 10-625.1%開路50%2片式電容器0.1154 10-62.17%短路74%3繞線電感1.475610-627.73%開路80%4集成電路0.803110-615.09%無輸出23%5貼片電阻0.279 10-65.24%開路91.9%6射頻連接器1.181710-622.2%插損高80%7印制板0.03861 10-60.73%孔化不良60%8焊接點0.09210-61.73%虛焊60%上面3種元件的工作失效率之和占總失效率的67.92% ,在元器件選擇和裝配 時應(yīng)特別加以注意。5.5 故

18、障模式影響故障模式影響是分析元器件主要故障對器件產(chǎn)生的后果，并將其進(jìn)行嚴(yán)酷度 分類。嚴(yán)酷度類別是元器件故障造成的最壞潛在后果的表示。根據(jù)嚴(yán)酷度的一般分 類原則，可把本器件的嚴(yán)酷度分為三類。II類（致命的）這種故障會引起重在經(jīng)濟(jì)損失或?qū)е氯蝿?wù)失敗。山類 （臨界的）一一這種故障會引起一定的經(jīng)濟(jì)損失或?qū)е氯蝿?wù)降級。IV類（輕 度的）一一這種故障不會引起明顯的經(jīng)濟(jì)損失或系統(tǒng)任務(wù)的完成，但會導(dǎo)致非計劃性維護(hù)和修理。本組件的故障模式影響分析如表 2所示。表2故障模式及影響分析表序 號名稱故障模 式故障原因故障影響補償措 施嚴(yán)酷 度類 別1PIN 二極 管開路金絲未鍵合影響器件性能，嚴(yán) 重時功能喪失補焊II

19、類2片式電容器短路粘接不牢或過量影響器件性能重新粘接IH類3繞線電感開路虛焊不能提供直流偏置補焊H類4集成電路無輸出靜電擊穿驅(qū)動器失效更換器 件H類5貼片電阻開路粘接不牢功能受到影響重新粘【V類6射頻連接器插損局器件老化、磨損性能變差更換器件【II類7印制板孔化不良虛焊性能變差或功能受影響補焊IV8焊接點虛焊電壓擊穿可靠性變差更換器件IV由上表可知，從故障影響嚴(yán)酷度的角度看，屬于n類嚴(yán)酷度的有3種元器件:PIN二極管、電感和集成電路。屬于川類嚴(yán)酷度的有 2種元器件：片式電容，射 頻連接器。其余的屬于【V類。5.6 結(jié)論和建議由上面的分析，可以得出以下結(jié)論：a）本組件的平均故障間隔時間可以達(dá)到指

20、標(biāo)大于1,000小時的要求。影響本組 件工作可靠性的首要器件是繞線電感，其次是PIN二極管和集成電路。目前 選用的電感都是自制繞線電感，其焊接的質(zhì)量對組件的可靠性影響最大，因 此要重視焊接過程和焊接人員的培訓(xùn)。b）從故障模式的分布來看，元器件的開路故障概率極大，因而在設(shè)計方案確 定后，應(yīng)十分重視安裝調(diào)試工藝，以消除產(chǎn)品潛在故障。c）因為電子產(chǎn)品的故障率曲線是典型的浴盆曲線，因而在產(chǎn)品的研制生產(chǎn)階 段，對部件和組件都必須進(jìn)行可靠性應(yīng)力篩選試驗，用以發(fā)現(xiàn)并消除產(chǎn)品 的早期故障，使產(chǎn)品的故障迅速下降到較低的偶然故障階段，從而保證產(chǎn) 品的可靠性。6維修性分析終端設(shè)備的維修性設(shè)計主要從以下三方面開展。a

21、）縮短故障定位時間采用故障自動檢測的方式，即信號處理板上加狀態(tài)指示燈方式，很快將問題 定位到每個部件。b）縮短故障排除時間在結(jié)構(gòu)設(shè)計上，整部件、關(guān)鍵器件便于拆裝，最大限度縮短更換器件的時間。各部件采用模塊化設(shè)計，接口明確簡單，現(xiàn)場可在較短時間內(nèi)完成拆卸更換。11c）縮短恢復(fù)驗證時間；關(guān)鍵指標(biāo)測試有測試點，狀態(tài)有顯示，可調(diào)部位調(diào)整方便，以縮短恢復(fù)驗證時間。在系統(tǒng)設(shè)計中，嚴(yán)格貫徹國軍標(biāo)、部標(biāo)及有關(guān)規(guī)范；設(shè)計的結(jié)構(gòu)、線路、 組裝方式盡量簡化、一體化、積木化、插件化，并努力提高部件的模塊化、標(biāo)準(zhǔn) 化、通用化程度。7測試性分析產(chǎn)品設(shè)計故障測試方便有效，能快速有效定位到每個整部件。整機具有各個整部件主要工

22、作狀態(tài)指示，工作狀態(tài)可通過指示燈或數(shù)據(jù)串口進(jìn)行故障檢測。整機 有數(shù)據(jù)接口，根據(jù)軟件中設(shè)計的測試協(xié)議，可通過數(shù)據(jù)接口上報具體測試結(jié)果。產(chǎn) 品對外接口為有射頻輸入端口及電源供電借口。借助矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀、數(shù)字萬用表 等儀表可方便完成測試和故障檢測、定位故障部位。確定故障后，直接將故障件替 代更換，返廠維修。信號處理板上有狀態(tài)指示燈，可以對射頻部分、信號處理部分狀態(tài)進(jìn)行指示。 信號處理板可以對射頻部分進(jìn)行有效監(jiān)控，通過算法中的幅相標(biāo)校網(wǎng)絡(luò)可以對射頻 的幅相性能進(jìn)行實時監(jiān)控，并作出修正。當(dāng)射頻通道的幅相誤差太大，通過修正也 無法保證抗干擾性能時，通過指示燈或輸出串口報警。信號處理板上的指示燈對信 號處理板本身和抗干擾算法進(jìn)行實時測試監(jiān)控。通過頻譜儀測射頻口輸出可以判斷 DAC和射頻上變部分是否工作正常。8保障性分析a）依據(jù)總體研制要求，編寫了使用維護(hù)說明書，根據(jù)項目需要可對使 用人員進(jìn)行初次培訓(xùn)，根據(jù)服務(wù)合同及使用部門需求將提供不間斷的培訓(xùn)和服務(wù)。 無需外場額外的調(diào)整，提供的使用說明書和用戶手冊可