可靠性與可靠性試驗(yàn)瑞萊沉陽(yáng)

1、北 京 強(qiáng) 度 環(huán) 境 研 究 所Beijing Institute of Structure & Environment Engineering 瑞萊試驗(yàn)室沈陽(yáng)聯(lián)系人：楊先生 電話91 地址:沈陽(yáng)市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)八號(hào)路3-3號(hào)可靠性與可靠性試驗(yàn)瑞萊試驗(yàn)室電話91 地址:沈陽(yáng)市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)八號(hào)路3-3號(hào) 可靠性參數(shù)2 可靠性試驗(yàn)3 可靠性定義1現(xiàn)代質(zhì)量觀念電話91 地址:沈陽(yáng)市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)八號(hào)路3-3號(hào)電話91 地址:沈陽(yáng)市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)八號(hào)路3-3號(hào)現(xiàn)代質(zhì)量觀念 產(chǎn)品的通用特性

2、顯得更加重要工程產(chǎn)品日益龐大和復(fù)雜產(chǎn)品可靠性個(gè)安全性下降，投資增大，研發(fā)周期加長(zhǎng)，風(fēng)險(xiǎn)增加。應(yīng)用環(huán)境更加復(fù)雜和惡劣從陸地、海洋到天空、太空，產(chǎn)品使用環(huán)境不斷擴(kuò)展和更加嚴(yán)酷，對(duì)產(chǎn)品的綜合特性提出了更高的挑戰(zhàn)。產(chǎn)品要求的持續(xù)無(wú)故障任務(wù)時(shí)間加長(zhǎng)如衛(wèi)星等長(zhǎng)時(shí)間無(wú)故障飛行要求、通信網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵任務(wù)不停機(jī)要求等。產(chǎn)品的通用特性與使用者的生命安全直接相關(guān)如核能產(chǎn)品、飛機(jī)、載人航天器、高速列車等得可靠與安全時(shí)申明安全的基本保證，受到強(qiáng)烈關(guān)注。市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的影響性能優(yōu)良、功能齊全并不是用戶選擇產(chǎn)品時(shí)考慮的唯一因素，產(chǎn)品是否可靠、是否好修、維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用多少、壽命多長(zhǎng)都對(duì)用戶的選擇產(chǎn)生重要影響。電話:024-253246

3、95/91 地址:沈陽(yáng)市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)八號(hào)路3-3號(hào)現(xiàn)代質(zhì)量觀念 效能 壽命周期費(fèi)用壽命周期費(fèi)用(Life Cycle Costs, LCC)是指在產(chǎn)品的整個(gè)壽命周期內(nèi)，為獲取并維持系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)所花費(fèi)的總費(fèi)用。電話91 地址:沈陽(yáng)市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)八號(hào)路3-3號(hào)可靠性的基本概念 定義產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。 要素：三個(gè)規(guī)定規(guī)定條件 包括使用時(shí)的環(huán)境條件和工作條件：如溫度、濕度、振動(dòng)、沖擊、輻射等； 貯存時(shí)的貯存條件，使用時(shí)對(duì)操作人員的技術(shù)等級(jí)要求，維護(hù)方法等。 規(guī)定時(shí)間 指產(chǎn)品規(guī)定了的任務(wù)時(shí)間。隨著產(chǎn)品任務(wù)時(shí)間的增加，產(chǎn)品出現(xiàn)故障的概率將增加，

4、產(chǎn)品的可靠性是下降的。規(guī)定功能 指產(chǎn)品規(guī)定了的必須具備的功能及其技術(shù)指標(biāo)。所要求的功能的多少和其技術(shù)指標(biāo)的高低，直接影響到產(chǎn)品可靠性指標(biāo)的高低。 電話91 地址:沈陽(yáng)市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)八號(hào)路3-3號(hào)可靠性的基本概念基本可靠性任務(wù)可靠性產(chǎn)品在規(guī)定的條件下，規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，無(wú)故障工作的能力。反對(duì)產(chǎn)品對(duì)維修資源的要求。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。反應(yīng)產(chǎn)品對(duì)任務(wù)成功的要求。固有可靠性使用可靠性又稱設(shè)計(jì)可靠性和合同可靠性，是設(shè)計(jì)和制造賦予產(chǎn)品的，并在理想的使用和保障條件下所具有的可靠性。它是從承制方的角度來(lái)評(píng)價(jià)產(chǎn)品的可靠性水平。產(chǎn)品在實(shí)際的環(huán)境中使用時(shí)所呈現(xiàn)的可靠性

5、，反映了產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、使用、維修、環(huán)境等因素的綜合影響。它是從最終用戶的角度來(lái)評(píng)價(jià)產(chǎn)品的可靠性水平。電話91 地址:沈陽(yáng)市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)八號(hào)路3-3號(hào)可靠性的基本概念 內(nèi)涵可靠性是一種概率；產(chǎn)品可靠性一般與時(shí)間有關(guān)；產(chǎn)品的可靠性與產(chǎn)品故障有緊密關(guān)系。 故障故障定義：產(chǎn)品或產(chǎn)品的一部分不能或?qū)⒉荒芡瓿深A(yù)定功能的事件或狀態(tài)，稱之為故障，或失效。故障模式：故障的表現(xiàn)形式。故障機(jī)理：引起故障的物理化學(xué)變化等內(nèi)在原因。電話91 地址:沈陽(yáng)市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)八號(hào)路3-3號(hào)可靠性的基本概念 故障的分類可靠性、耐久性與環(huán)境適應(yīng)性從不同角度描述了產(chǎn)品不出故

6、障的能力；維修性描述了便于預(yù)防和修復(fù)產(chǎn)品故障的能力；測(cè)試性則描述了診斷產(chǎn)品故障的能力；保障性包含了針對(duì)故障的維修保障能力；安全性包含了產(chǎn)品故障安全能力。因此將這些屬性統(tǒng)稱為故障相關(guān)屬性。“產(chǎn)品故障”是可靠性系統(tǒng)工程的核心要素按其規(guī)律：偶然故障、漸變故障、必然故障按其后果：致命性故障、非致命性故障按其統(tǒng)計(jì)規(guī)律：獨(dú)立故障、從屬故障電話91 地址:沈陽(yáng)市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)八號(hào)路3-3號(hào)可靠性系統(tǒng)工程的理論與技術(shù)框架故障原因與機(jī)理內(nèi)因：材料、結(jié)構(gòu)、工藝外因：使用模式、環(huán)境條件、人為因素故障表現(xiàn)規(guī)律：確定性、隨機(jī)性、模糊性基礎(chǔ)理論認(rèn)識(shí)故障規(guī)律故障預(yù)防技術(shù)：余度、降額、統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制

7、故障控制技術(shù)：感知與預(yù)測(cè)故障修復(fù)技術(shù)：診斷、隔離、修理基礎(chǔ)技術(shù)運(yùn)用故障規(guī)律綜合論證技術(shù)設(shè)計(jì)與分析技術(shù)試驗(yàn)與評(píng)價(jià)技術(shù)生產(chǎn)保證技術(shù)運(yùn)用與保障技術(shù)集成技術(shù)形成技術(shù)能力 可靠性參數(shù)電話91 地址:沈陽(yáng)市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)八號(hào)路3-3號(hào)可靠度與不可靠度產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的概率稱為可靠度。依定義可知，可靠度函數(shù)R(t)為： 產(chǎn)品故障前的工作時(shí)間，t規(guī)定的時(shí)間。產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，喪失規(guī)定功能的概率稱為累積故障概率（又叫不可靠度）。 故障密度函數(shù)tf(t)f(t)F(to)R(to)to 故障率函數(shù)電話91 地址:

8、沈陽(yáng)市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)八號(hào)路3-3號(hào) 浴盆曲線大多數(shù)產(chǎn)品的故障率曲線隨時(shí)間的變化形似浴盆，稱之為浴盆曲線。 三大階段早期故障階段偶然故障階段耗損故障階段 故障發(fā)生規(guī)律的六種模式電話91 地址:沈陽(yáng)市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)八號(hào)路3-3號(hào) 六種模式所占的比率沒(méi)有明顯的耗損故障區(qū)。電話91 地址:沈陽(yáng)市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)八號(hào)路3-3號(hào)平均壽命 MTTF對(duì)于不可維修的產(chǎn)品，平均壽命等于平均故障前時(shí)間（MTTF）。設(shè)N0個(gè)不可修復(fù)的產(chǎn)品在同樣條件下進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)得其全部故障時(shí)間為t1,t2,tN0。其平均故障前時(shí)間為：當(dāng)N0趨向無(wú)窮時(shí)，MTTF為產(chǎn)品故障密度函數(shù)這

9、一隨機(jī)變量的數(shù)學(xué)期望，因此： MTBF對(duì)于可維修的產(chǎn)品，平均壽命等于平均故障間隔壽命（MTBF）。 式中 N0為產(chǎn)品總的工作時(shí)間。T為時(shí)間段內(nèi)產(chǎn)品總的故障次數(shù)。電話91 地址:沈陽(yáng)市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)八號(hào)路3-3號(hào)壽命分布 常用壽命分布的類型指數(shù)分布：電子產(chǎn)品，無(wú)記憶性，失效率恒定二項(xiàng)分布：成敗型試驗(yàn)威布爾分布：疲勞磨損的故障模式，主要為機(jī)電類產(chǎn)品正態(tài)分布對(duì)數(shù)正態(tài)分布 指數(shù)分布廣泛的工程適用性無(wú)記憶性：產(chǎn)品已經(jīng)工作了一段時(shí)間后，仍然如同新的產(chǎn)品一樣，不影響以后的工作壽命值。可近似作為高可靠性部件或系統(tǒng)的失效分布模型。電話91 地址:沈陽(yáng)市經(jīng)濟(jì)

10、技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)八號(hào)路3-3號(hào)使用指標(biāo)與合同指標(biāo)電話91 地址:沈陽(yáng)市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)八號(hào)路3-3號(hào)可靠性指標(biāo)的階段性電話91 地址:沈陽(yáng)市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)八號(hào)路3-3號(hào)可靠性工程的工作流程電話91 地址:沈陽(yáng)市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)八號(hào)路3-3號(hào)可靠性試驗(yàn) 定義 廣義而言，凡是為了了解、評(píng)價(jià)、分析和提高產(chǎn)品可靠性而進(jìn)行的試驗(yàn)都可以稱之為可靠性試驗(yàn)。 試驗(yàn)項(xiàng)目GJB450A在可靠性試驗(yàn)與評(píng)價(jià)工作項(xiàng)目中規(guī)定了五種可靠性試驗(yàn)。環(huán)境應(yīng)力篩選(401)可靠性研制試驗(yàn)(402)可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)(403)可靠性鑒定試驗(yàn)(404)可靠性驗(yàn)收試驗(yàn)

11、(405)電話91 地址:沈陽(yáng)市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)八號(hào)路3-3號(hào)可靠性試驗(yàn) 目的發(fā)現(xiàn)缺陷：發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、材料和工藝方面的缺陷。驗(yàn)證指標(biāo)：確認(rèn)是否符合可靠性定量要求。提供信息：為評(píng)估產(chǎn)品的戰(zhàn)備完好性、任務(wù)成功性、維修人力費(fèi)用和保障資源費(fèi)用提供信息。 可靠性試驗(yàn)貫穿于產(chǎn)品全壽命周期研制階段設(shè)計(jì)定型階段批生產(chǎn)階段使用階段電話91 地址:沈陽(yáng)市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)八號(hào)路3-3號(hào)可靠性試驗(yàn)失效率試驗(yàn)：獲取可靠性預(yù)計(jì)所需的失效率數(shù)據(jù)。元器件篩選（老煉）試驗(yàn)：剔除質(zhì)量低劣的元器件。研制初期整機(jī)環(huán)境應(yīng)力篩選(ESS)：發(fā)現(xiàn)和排除早期故障。可靠性研制試驗(yàn)(RDT)

12、：尋找設(shè)計(jì)缺陷，以改進(jìn)設(shè)計(jì)，提高產(chǎn)品的固有可靠性水平。包括高加速壽命試驗(yàn)。研制中期可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)(RGT)：通過(guò)施加綜合環(huán)境應(yīng)力，激發(fā)產(chǎn)品的缺陷，采取有效的糾正措施，是產(chǎn)品可靠性得到增長(zhǎng)。這是一個(gè)“試驗(yàn)-分析-改進(jìn)”(TAAF)過(guò)程。研制后期可靠性鑒定試驗(yàn)(RQT)：驗(yàn)證產(chǎn)品是否達(dá)到了規(guī)定的可靠性要求。它是向使用方提供一種合格證明。設(shè)計(jì)定型階段可靠性驗(yàn)收試驗(yàn)(RAT)：驗(yàn)證產(chǎn)品可靠性不隨生產(chǎn)期間工藝、工裝、工作流程等的變化而降低，保持在規(guī)定的水平。批生產(chǎn)階段外場(chǎng)可靠性試驗(yàn)：能夠真實(shí)反映產(chǎn)品在實(shí)際使用條件下的可靠性水平，可獲得產(chǎn)品的實(shí)際使用可靠性。使用階段電話91 地

13、址:沈陽(yáng)市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)八號(hào)路3-3號(hào) 可靠性試驗(yàn)按目的分類 工程試驗(yàn)工程試驗(yàn)的目的是為了暴露產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝、元器件、原材料等方面存在的缺陷，采取措施加以改進(jìn)，以提高產(chǎn)品的可靠性。 統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)的目的是為了驗(yàn)證產(chǎn)品的可靠性或壽命是否達(dá)到了規(guī)定的要求。電話91 地址:沈陽(yáng)市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)八號(hào)路3-3號(hào) 可靠性試驗(yàn)按施加應(yīng)力原則電話91 地址:沈陽(yáng)市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)八號(hào)路3-3號(hào)可靠性試驗(yàn)按試驗(yàn)方式 截尾試驗(yàn)試驗(yàn)到中途某一規(guī)定的時(shí)間或出現(xiàn)規(guī)定的故障數(shù)，停止試驗(yàn)。定時(shí)截尾：有替換、無(wú)替換 定數(shù)截尾：有替換、無(wú)替換常用于可靠性鑒定試驗(yàn)。 序貫試

14、驗(yàn)試驗(yàn)中，根據(jù)累積的故障數(shù)和累積的試驗(yàn)時(shí)間，按試驗(yàn)方案判斷，確定接收、拒收或繼續(xù)試驗(yàn)。它是一種“邊走邊看”的試驗(yàn)方法。常用于可靠性驗(yàn)收試驗(yàn)。電話91 地址:沈陽(yáng)市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)八號(hào)路3-3號(hào) 各類試驗(yàn)的比較試驗(yàn)類型試驗(yàn)性質(zhì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和文件目的適用對(duì)象適用時(shí)機(jī)環(huán)境應(yīng)力篩選工程試驗(yàn)GJB1032GJB/Z34MIL-STD-2164MILHDBK344A為研制和生產(chǎn)的產(chǎn)品建立并實(shí)施環(huán)境應(yīng)力篩選程序，以便發(fā)現(xiàn)和排除不良元器件、制造工藝和其他原因引入的缺陷造成的早期故障。主要適用于電子產(chǎn)品(包括元器件、組件和設(shè)備)，也適用于電氣、機(jī)電、光電和電化學(xué)產(chǎn)品。產(chǎn)品的研制階段、生產(chǎn)階

15、段和大修過(guò)程等?？煽啃匝兄圃囼?yàn)工程試驗(yàn)GJB450AMIL-STD-785B通過(guò)對(duì)產(chǎn)品施加適當(dāng)?shù)沫h(huán)境應(yīng)力、工作載荷，尋找產(chǎn)品中的設(shè)計(jì)缺陷、以改進(jìn)設(shè)計(jì)，提高產(chǎn)品的固有可靠性水平。主要適用于電子產(chǎn)品，也適用于機(jī)電產(chǎn)品。產(chǎn)品的研制階段的早期和中期?？煽啃栽鲩L(zhǎng)試驗(yàn)工程試驗(yàn)GJB1407GB/T15174MIL-STD-1635MIL-STD-189MILHDBK338通過(guò)對(duì)產(chǎn)品施加模擬實(shí)際使用環(huán)境的綜合環(huán)境應(yīng)力，暴露產(chǎn)品的潛在缺陷并采取糾正措施，使產(chǎn)品的可靠性達(dá)到規(guī)定的要求。主要適用于電子產(chǎn)品，也適用于部分機(jī)電產(chǎn)品。產(chǎn)品的研制階段后期，可靠性鑒定試驗(yàn)之前，產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)基本已經(jīng)確定。電話:024-25

16、324695/91 地址:沈陽(yáng)市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)八號(hào)路3-3號(hào) 可靠性試驗(yàn)按施加應(yīng)力原則試驗(yàn)類型試驗(yàn)性質(zhì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和文件目的適用對(duì)象適用時(shí)機(jī)可靠性鑒定試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)GJB899AGB5080MIL-STD-781DMIL-HDBK-781AIEC605-5驗(yàn)證產(chǎn)品的設(shè)計(jì)是否達(dá)到規(guī)定的可靠性要求。主要適用于電子產(chǎn)品，也適用于部分電氣、機(jī)電、光電、電化學(xué)產(chǎn)品，還適用于成敗型產(chǎn)品。產(chǎn)品設(shè)計(jì)定型階段，產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)已經(jīng)固化?？煽啃则?yàn)收試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)GJB899AGB5080MIL-STD-781DMIL-HDBK-781AIEC605-5驗(yàn)證批生產(chǎn)產(chǎn)品的可靠性是否保持在規(guī)定的水平。主要適用于電子產(chǎn)品，也適用于部分電氣、機(jī)電、光電、電化學(xué)產(chǎn)品，還適用于成敗型產(chǎn)品。產(chǎn)品批生產(chǎn)階段。壽命試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)GJB450A科六字第1325號(hào)文GB2689驗(yàn)證產(chǎn)品在規(guī)定的條件下的使用壽命、貯存壽命。適用于具有耗損特性且有使用壽命、貯存壽命要求的各類產(chǎn)品。適用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)定型階段、試用階段和使用階段。電話91 地址:沈陽(yáng)市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)八號(hào)路3-3號(hào)可靠性試驗(yàn)考慮的主要因素在規(guī)定的條件下，規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。 試驗(yàn)條件環(huán)境條件工作條件使用維護(hù)條件試驗(yàn)方案試驗(yàn)標(biāo)