可靠性工程師培訓

優(yōu)選可靠性工程師培訓當前1頁，總共521頁。索引可靠性基本概念可靠性模型可靠性設計可靠性分配FMEA/FTA可靠性設計準則電路容差分析元器件降容設計

熱設計冗余容錯設計安全性設計與分析機械可靠性概述軟件可靠性環(huán)境應力篩選可靠性鑒定驗證試驗當前2頁，總共521頁。一、可靠性基本概念

（含維修性、測試性、可用性、保障性）當前3頁，總共521頁。可靠性定義：產品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內，完成規(guī)定功能的能力?？煽啃缘母怕识攘恳喾Q可靠度。產品指的是新版ISO9000中定義的硬件和流程性材料等有形產品以及軟件等無形產品?！耙?guī)定時間”和產品可靠性關系也極為密切?！耙?guī)定的功能”指的是產品規(guī)格書中給出的正常工作的性能指標。1.可靠性當前4頁，總共521頁。

產品的可靠性一般可分為固有可靠性和使用可靠性。產品固有可靠性是產品在設計、制造中賦予的，是產品的一種固有特性，也是產品的開發(fā)者可以控制的。而產品使用可靠性則是產品在實際使用過程中表現(xiàn)出的一種性能的保持能力的特性，它除了考慮固有可靠性的影響因素之外，還要考慮產品安裝、操作使用和維修保障等方面因素的影響。

當前5頁，總共521頁。

產品可靠性還可分為基本可靠性和任務可靠性。

基本可靠性是產品在規(guī)定條件下無故障的持續(xù)時間或概率，它反映產品對維修人力的要求。因此在評定產品基本可靠性時應統(tǒng)計產品的所有壽命單位和所有故障，而不局限于發(fā)生在任務期間的故障，也不局限于是否危及任務成功的故障。

任務可靠性是產品在規(guī)定的任務剖面內完成規(guī)定功能的能力。評定產品任務可靠性時僅考慮在任務期間發(fā)生的影響完成任務的故障。當前6頁，總共521頁。可靠度函數(shù)、累積故障分布函數(shù)如前所述，產品可靠度是產品在規(guī)定條件下規(guī)定時間完成規(guī)定功能的概率，描述的是產品功能隨時間保持的概率，即產品可靠度是時間的函數(shù)，一般用R(t)表示，產品的可靠度函數(shù)即：R(t)=P(T>t)式中：T——產品發(fā)生故障的時間；

t——規(guī)定的時間。當前7頁，總共521頁。(×100h)12345678910試驗故障統(tǒng)計表時間(小時)故障數(shù)(個)累積故障數(shù)（個）時間（小時）故障數(shù)(個)累積故障數(shù)(個)0——10000500-600610100-20011600-700313200-30012700-800215300-40013800-900016400-50014900-1000016當前8頁，總共521頁。故障及其分類

產品或產品的一部分不能或將不能完成預定功能的事件或狀態(tài)稱為故障。對于不可修的產品如電子元器件和彈藥等也稱失效。故障也可以簡單地定義為喪失了規(guī)定的功能。故障的表現(xiàn)形式，如三極管的短路或開路、燈絲的燒斷等稱為故障模式。引起產品故障的物理、化學或生物等變化的內在原因稱為故障機理。當前9頁，總共521頁。

按故障的規(guī)律可分為偶然故障和耗損故障。偶然故障是由于偶然因素引起的故障，其重復出現(xiàn)的風險可以忽略不計，只能通過概率或統(tǒng)計方法來預測。耗損故障是通過事前檢測或監(jiān)測可預測到的故障，是由于產品的規(guī)定性能隨時間增加而逐漸衰退引起的。耗損故障可以通過預防維修，防止故障的發(fā)生，延長產品的使用壽命。

當前10頁，總共521頁。

按故障引起的后果可分為致命性故障和非致命性故障。前者會使產品不能完成規(guī)定任務或可能導致人或物的重大損失、最終使任務失敗，后者不影響任務完成，但會導致非計劃的維修。按故障的統(tǒng)計特性又可分為獨立故障和從屬故障。前者是指不是由于另一個產品故障引起的故障，后者是由另一產品故障引起的故障。在評價產品可靠性時只統(tǒng)計獨立故障。當前11頁，總共521頁。可靠性常用度量參數(shù)可靠度

產品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內，完成規(guī)定功能的概率稱為可靠度，一般用表示。若產品的總數(shù)為N0，，工作到t時刻產品發(fā)生的故障數(shù)為r(t)，則產品在時刻的可靠度的觀測值為：

當前12頁，總共521頁。故障率工作到某時刻尚未發(fā)生故障的產品數(shù)，在該時刻后單位時間內發(fā)生故障的概率，稱之為產品的故障率。故障率一般用表示。一般情況下，可用下式進行工程計算：當前13頁，總共521頁。平均故障前時間（MTTF）

設個不可修復的產品在同樣條件下進行試驗，測得其全部故障時間為…。其平均故障前時間（MTTF）為：

當產品的壽命服從指數(shù)分布時，當前14頁，總共521頁。平均故障間隔時間（MTBF）

一個可修產品在使用過程中發(fā)生了次故障，每次故障修復后又重新投入使用，測得其每次工作持續(xù)時間為…。其平均故障間隔時間MTBF為：當前15頁，總共521頁。貯存壽命產品在規(guī)定條件下貯存時，仍能滿足規(guī)定質量要求的時間長度。產品出廠后，即使不工作，在規(guī)定的條件下貯存，產品也有一個非工作狀態(tài)的偶然故障率，非工作的偶然故障率比工作故障率小得多，但貯存產品的可靠性也是在不斷下降的。因此，貯存壽命是產品貯存可靠性的一種度量參數(shù)。當前16頁，總共521頁。維修性定義：產品在擬定的條件下和規(guī)定的時間內，按規(guī)定的程序和方法進行維修時，保持或恢復到規(guī)定狀態(tài)的能力。概率表示為維修度M關注焦點：維修簡便、快速、經濟維修性是對可靠性的重要補充維修性是產品固有屬性、是設計出來的維修是一種活動，產品故障后為恢復其性能的活動2.維修性當前17頁，總共521頁。維修的種類預防化維修：通過系統(tǒng)維修檢查、檢測和消除產品的故障征兆，使其保持在規(guī)定狀態(tài)進行的全部活動。包括預先維修，定時維修，視情維修和故障檢查等修復性維修：產品發(fā)生故障后，使其恢復到規(guī)定狀態(tài)進行的全部活動。它可以包括下述一個或多個步驟：故障定位，故障隔離，分解、更換、組裝、調校及檢測等，也稱修理。當前18頁，總共521頁。維修性定性定管要求定性要求：良好可達性高的標準化和互換性完善的防差錯措施及識別標識良好的測試性保障維修安全符合維修的人—工程要求當前19頁，總共521頁。定量要求平均修復時間MTTRMmaxct約等于2-3MTTR修復時間中值~MctM(t)=0.5的維修時間又叫中位修復時間當前20頁，總共521頁。

可用性：產品在任意時刻需要和開始執(zhí)行任務時，處于可工作或可使用的程度。概率度量為可用度開則能動，召之即來固有可用度Ai:僅與工作時間和修復性時間有關的一種可用性。是設計特性MTBFAi=————————MTBF+MTTR3.可用性當前21頁，總共521頁。

可達可用性：僅與工作時間和修復性和預防化維修時間有關MTBMAAa=______________MTBMA+MMT

MMBMA-平均維修活動間隔時間MMT-平均維修時間當前22頁，總共521頁。使用可用性：與能工作時間和不能工作時間有關的一種可用性MTBMAAo=___________________MTBMA+MDTMDT-平均停機時間當前23頁，總共521頁。系統(tǒng)效能：系統(tǒng)在規(guī)定條件和規(guī)定時間內滿足一組特定任務要求和程度。E=ADC人的效能=健康可干（A）*干而無?。―）*能力（C）系統(tǒng)效能=召之即來*來之能戰(zhàn)*戰(zhàn)之能勝4.系統(tǒng)效能當前24頁，總共521頁。

測試性：產品能及時并準確地確定其狀態(tài)（可工作、不可工作或性能下降）并隔離其內部故障的能力。故障檢測率：產品在規(guī)定時間內，在規(guī)定的條件下，用規(guī)定的方法能夠準確檢測出的故障數(shù)（No）與所發(fā)生故障總數(shù)（Nt）之比：

rFD=No/Nt*100%

5.測試性當前25頁，總共521頁。故障隔離率:

rFI:用規(guī)定的方法將檢測到的故障正確隔離到不大于規(guī)定模糊度的故障數(shù)CNl與檢測到故障總數(shù)Nd

rFI=--------*100%

NlNd當前26頁，總共521頁。虛警率：在規(guī)定的時間內發(fā)生的虛警率數(shù)（NFA）與同一時期內故障總數(shù)NF之比

rFA=____________*100%

NF+NFANFA當前27頁，總共521頁。系統(tǒng)產品的設計特性和計劃的保障資源滿足平時和戰(zhàn)時使用要求的能力稱為保障性。保障性也是產品的一種重要的固有屬性。它包含兩方面含義，即與產品保障有關的設計特性和保障資源的充足和適用程度。

6.保障性當前28頁，總共521頁。設計特性是指與保障有關的設計特性，如與可靠性和維修性有關的，以及保障資源要求產品所具有的設計特性。這些設計特性可以通過設計直接影響產品的硬件和軟件。如使設計的產品便于操作、檢測、維修、裝卸、運輸、消耗品（油、水、氣、彈）補給等設計特性。從保障性角度看，良好的保障設計特性是使產品具有可保障特性或者說所設計的產品是可保障的。當前29頁，總共521頁。保障資源是保證產品完成平時和戰(zhàn)時使用的人力和物力。從保障性的角度看，充足的并與產品匹配完善的保障資源說明產品是能得到保障的。產品具有可保障的特性和能保障的特性才是具有完整保障性的產品。當前30頁，總共521頁。二、可靠性建模當前31頁，總共521頁。2.1、目的--用于可靠性定量分配、預計和評價2.2、可靠性模型可靠性框圖模型可靠性數(shù)字模型當前32頁，總共521頁。2.3串聯(lián)系統(tǒng)可靠性模型串聯(lián)系統(tǒng)：系統(tǒng)的所有組成單元中任一單元的故障都會導致整個系統(tǒng)的故障．可靠性框圖:可靠性數(shù)學模型：若單元的壽命分布為指數(shù)分布，則：1n2當前33頁，總共521頁。2.4串聯(lián)系統(tǒng)可靠性模型

若每個單元工作時間與系統(tǒng)時間相同，且單元也服從指數(shù)分布，則系統(tǒng)平均故障間隔時間MTBF

若由10個都等于0.9的單元組成串聯(lián)系統(tǒng)，則Ｒs=0.348當前34頁，總共521頁。并聯(lián)系統(tǒng)：組成系統(tǒng)的所有子系統(tǒng)都發(fā)生失效系統(tǒng)才發(fā)生故障．框圖：可靠性數(shù)學模型12n并聯(lián)系統(tǒng)框圖當前35頁，總共521頁。

當系統(tǒng)各單元的壽命分布為指數(shù)分布時，對n個相同單元的并聯(lián)系統(tǒng)，有：當前36頁，總共521頁。2.5工程應用要點系統(tǒng)越復雜，產品可靠性越底．因此簡化設計是提高產品可靠性最有效的途徑．采用并聯(lián)的系統(tǒng)，可靠性明顯提高，尤其當n=2時，提高更明顯，當并聯(lián)過多，可靠度提高大為減慢．并聯(lián)系統(tǒng)提高的是任務可靠性，但并聯(lián)會使產品變得復雜，而產品基本可靠性會降低，同時并聯(lián)會使體積、重量、成本增加．因此，是否采用并聯(lián)要綜合權衡．一般在涉及安全性和關鍵任務可靠性要求時采用．當前37頁，總共521頁。三、可靠性預計當前38頁，總共521頁。3.1目的大致估計整機可能的可靠性發(fā)現(xiàn)潛在薄弱環(huán)節(jié)當前39頁，總共521頁。3.2可靠性預計-方法1方法１元器件計數(shù)法Ni─第i種元器件數(shù)量λb─第i種元器件基本失效率(1/h)Q─第i種元器件通用質量系數(shù)n─整機所用元器件的種類數(shù)當前40頁，總共521頁。3.3可靠性預計-方法2應力分析法：如普通二極管工作失效率預計模型p=bEQACRS2p－工作失效率b－基本失效率E－環(huán)境系數(shù)Q－質量系數(shù)：考慮不同組件的質量水平A－應用系數(shù)：考慮對電路功能影響C－結構系數(shù)：考慮封裝影響R－額定功率或電流系數(shù)，與最大功率或電流額定值之比S2－電壓應力系數(shù)當前41頁，總共521頁。3.4可靠性預計-方法3,4方法３相似產品預計法方法４專家評分法當前42頁，總共521頁。3.5可靠性預計－工程要點預計的絕對值意義不大．不同方案間預計的相對值更有意義，可比較方案的可靠性好壞．預計時，一定要找出值相對較高的組件，并對其采取措施加以預防．預計值必須大于規(guī)定的可靠性要求系統(tǒng)可靠性預計時要注意各單元的運行比影響．當前43頁，總共521頁。任務可靠性模型只能用于任務可靠性預計，不能用于基本可靠性預計．基本可靠性預計是基于全串聯(lián)系統(tǒng)的可靠性預計．預計應與功能設計同步進行，功能設計改變，必須再次進行預計．當前44頁，總共521頁。四、可靠性分配當前45頁，總共521頁。4.1可靠性分配目的將整機可靠性要求分配到各組成單元明確設計時對各組成單元控制的重點當前46頁，總共521頁。4.2可靠性分配方法評分分配法：由專家根據(jù)各組成單元影響可靠性的各種因素的水平進行打分，通過計算加以分配．因素１－復雜程度。最復雜10分，最簡單１分因素２－技術成熟度。最不成熟10分，最成熟１分因素３－工作時間。最長10分，最短１分因素４－環(huán)境條件。最惡劣10分，最不惡劣１分設整機可靠性指標MTBF，則整機故障率s為：當前47頁，總共521頁。第i個單元的故障率為i，則：i＝Ci

s

Ci=wi/ww—整機評分數(shù)wi—第i個單元評分數(shù)rij—第i個單元第j個因素評分數(shù)

當前48頁，總共521頁。評分分配法步驟：確定待分配的可靠性指標，確定評分因素聘請盡可能多的熟悉產品的有經驗的專家，至少５名義上設計人員向專家介紹產品個專家獨立評分經評分處理，給出各組成單元的指標當前49頁，總共521頁。單元名稱復雜程度ri1技術水平ri2工作時間ri3環(huán)境因素ri4各單元評分數(shù)ri5各單元評分系數(shù)Ci分配的故障率A8410412800.44B811086400.22C32841920.066D521088000.27總計2912當前50頁，總共521頁。4.3可靠性分配工程應用要點用于可靠性分配的整機可靠性指標應大于規(guī)定的值，留有余量，充分考慮沒有列入考慮的因素和其它的系統(tǒng)組成單元通過各單元的專家評分，如簡化設計，促進技術的成熟，采取措施減輕環(huán)境的影響等．對評分高的單元采取有針對性的控制措施當前51頁，總共521頁。五、潛在故障模式影響分析（FMEA）和故障樹分析（FTA）當前52頁，總共521頁。

FMEA可以描述為一組系統(tǒng)化的活動，其目的是：

(a)發(fā)現(xiàn)和評價產品/過程中的潛在的失效及其失效后果；

(b)找到能夠避免或減少這些潛在失效發(fā)生的措施；

(c)將上述整個過程文件化。當前53頁，總共521頁。FMEA是對設計過程的更完善化，以明確必須做什么樣的設計和過程才能滿足顧客的需要。所有的FMEA的重點在于設計，無論是用在設計產品或工藝制造過程。

適時性是成功實施FMEA的最重要因素之一，它是一個事發(fā)前的行為，而不是“后見之明”的行動。為了達到最佳效果。FMEA必須在設計或過程失效模式被無意納入產品或過程之前進行。事前花時間適當完成FMEA能夠更容易低成本地對產品/過程進行修改，從而減輕事后修改的危機。FMEA小組應有充分的溝通和整合。當前54頁，總共521頁。

FMEA是國際上公認的有效的可靠性設計分析技術，在工程實際中得到廣泛應用。目前典型的FMEA方法有兩種：一種是美國軍標MIL-STD-1629和我國軍標GJB1391/z《故障模式、影響與危害度分析》；另一種是美國QS-9000《潛在失效模式及影響分析》。前一種方法在全國質量專業(yè)技術人員職業(yè)資格考試用書(中級)已有介紹。下面僅對QS-9000的FMEA作簡要說明，在QS-9000中，把FMEA分為設計的FMEA(簡稱DFMEA)和過程工藝的FMEA(簡稱PFMEA)。下面僅對設計的FMEA作介紹。當前55頁，總共521頁。設計FMEA主要是負責設計的工程師/小組采用的一種分析技術，用于保證在可能范圍內已充分考慮到，并指明各種潛在的失效模式及其相關的起因/機理。應評估最終產品以及每個與之相關的系統(tǒng)、子系統(tǒng)和零部件。FMEA以其嚴密的形式總結了設計一個零部件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)時，一個工程師和設計小組的設計思想（包括：根據(jù)以往的經驗和教訓，對可能出現(xiàn)問題的分析）。這種系統(tǒng)化的方法體現(xiàn)工程師在任何設計過程中正常經歷的思維過程，并使之規(guī)范化、文件化。當前56頁，總共521頁。設計FMEA能夠通過以下幾個方面支持設計過程，以降低失效的風險。

(1)有助于對設計要求和設計方案進行客觀評價；

(2)有助于制造、裝配、服務和回收要求的最初設計；

(3)提高設計開發(fā)過程中，考慮潛在失效模式及其對產品可靠性影響；

(4)為全面、有效的設計實驗和開發(fā)項目的策劃，提供更多信息；

(5)根據(jù)潛在失效模式對“顧客”的影響程度進行分級，進而建立一套設計改進、開發(fā)和驗證試驗的優(yōu)先控制程序；

(6)為建議和跟蹤降低風險的措施，提供一個公開討論形式；

(7)為將來分析研究售后市場關切情況，評價設計更改及展開更先進的設計提供參考。當前57頁，總共521頁。

FMEA應該是一個小組的活動，負責設計的工程師應直接地、主動地聯(lián)系有關部門的代表，如裝配、制造、設計、分析/實驗、可靠性、材料、服務等。同時還應聯(lián)系系統(tǒng)不同層次的設計部門代表。FMEA應成為促進相關部門間充分交換意見的催化劑，從而提高整個產品的工作水平。除非負責設計工程師是有FMEA和小組協(xié)調的經驗，在活動中擁有一位有經驗的FMEA專家以協(xié)助FMEA小組工作是有一定幫助的。當前58頁，總共521頁。

設計FMEA是一份動態(tài)文件，且應該在一個設計概念最終形成之時或之前就開始；在產品開發(fā)各階段中，當設計有變更或獲得信息增加時要及時不斷修改；在最終產品加工圖樣完成之前全部完成。設計FMEA不是靠過程控制來克服設計中潛在的缺陷，但的確要考慮制造/裝配過程中技術的/物質的限制。例如表面處理的限制，裝配空間，公差等當前59頁，總共521頁。

設計FMEA應該從系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零部件的框圖開始分析。

QS-9000給出了設計FMEA的專用表格如表1所示，表中給出了分析時必須填寫的22項內容。表中還以車門內板下部腐蝕的失效模式為例，說明如何分析及填寫這22項內容。當前60頁，總共521頁。當前61頁，總共521頁。(表1續(xù))當前62頁，總共521頁。下面按照表中的序號對每一項內容分別簡要說明：

（1）FMEA編號。填入FMEA文件編號，以便查詢。

（2）系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零部件名稱及編號。系統(tǒng)FMEA重點是確保所有接口和互動都涵蓋了整個由不同子系統(tǒng)所組成的系統(tǒng)；子系統(tǒng)的重點是確保所有接口和互動都涵蓋了整個由不同零組件所組成的子系統(tǒng)；一個零組件FMEA一般重點是在于一子系統(tǒng)的子組件的FMEA。

（3）設計責任。填入整個產品的部門和小組。

（4）編制人。填入負責FMEA工作的工程師。

（5）車型年度/項目。填入將使用和/或被分析的設計影響的預期車型、年度/項目。

當前63頁，總共521頁。（6）關鍵日期。填入DFMEA初次預定完成的日期，該日期不應該超過計劃的量產設計發(fā)布日期。

（7）FMEA時期。填入編制FMEA原始稿的完成日期及最新修訂日期

（8）核心小組。列出被授權以確定和/或執(zhí)行任務的責任人和部門名稱。

（9）項目/功能。應盡可能簡潔的文字說明清楚被分析項目要滿足設計意圖的功能，如該項目有多種功能，且有不同的失效模式，則要把所有功能都單獨列出。當前64頁，總共521頁。（10）潛在失效模式。所謂失效模式是指系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零部件有可能未達到（8）中所描述設計意圖的種類。潛在失效模式可能是更高一級子系統(tǒng)或系統(tǒng)的潛在失效模式的原因，也可能是比它低一級的零部件潛在失效模式的后果。汽車典型的失效模式如松動、泄漏、短裂、變形、無法傳遞扭力等。

（11）潛在失效后果。應根據(jù)顧客可能發(fā)現(xiàn)或經歷的情況來描述失效的后果，顧客可能是內部也可能是外部產品最終的顧客。汽車典型的失效后果如噪音、外觀不良、發(fā)熱、不穩(wěn)定等。當前65頁，總共521頁。（12）嚴重度（S）。嚴重度是一個已假定失效模式的最嚴重影響的評價等級。要降低失效后果等級只能通過設計變更。汽車推薦的FMEA嚴重度評價準則見下表。當前66頁，總共521頁。（13）分類。根據(jù)特性分類，如關鍵、重要、一般等

（14）潛在失效的起因/機理。失效起因是指一個設計弱點的跡象，其結果就是失效模式。典型的失效起因，如規(guī)定的材料不正確，流程規(guī)范錯誤、規(guī)定公差不當，潤滑能力不足等。典型的失效機理，如屈服、疲勞、磨損等。

（15）頻度（O）。頻度指在設計的壽命中某一特定失效起因/機理發(fā)生的可能性。描述頻度級別數(shù)是重在其含義，而不是具體數(shù)值。通過設計更改或設計過程更改（如設計查檢表、設計評審）來預防或控制該失效模式的起因/機理是降低頻度級別數(shù)的唯一途徑。頻度級數(shù)是在FME范圍中的一個比較等級，其可能無法反映出真實發(fā)生的可能性。推薦的評價準則見表3。當前67頁，總共521頁。當前68頁，總共521頁。（16）現(xiàn)行設計控制?，F(xiàn)行設計控制指的是那些已經用于相同或相似設計的那些方法。FMEA小組應一再的把重點放在設計控制的改進上，設計控制有兩種基本方法：一是預防，即預防失效起因／機理或失效模式的出現(xiàn)，或減少其出現(xiàn)的頻度；二是探測，即在該項目投產之前，以任何解析的或物理的方法，查出失效。應優(yōu)先應用預防控制措施。因此，在表中現(xiàn)行設計控制對應有兩欄，這有助于FMEA小組對這兩種控制能有清楚的辯識。在表中的示例里，現(xiàn)行預防控制一欄是空的，說明FMEA小組并未鑒別出任何預防控制，這可能是由于預防控制沒有被用在相同或相似的設計上。當前69頁，總共521頁。（17）探測度（D）。探測度是結合了列在設計控制中最佳的探測控制等級。探測度是在單獨的FMEA范圍中的一個比較的等級。為了取得較低的探測度數(shù)值，計劃的過程控制需要不斷地改進。推薦的探測度評價準則見表4。當前70頁，總共521頁。（18）風險順序數(shù)（RPN）。風險順序數(shù)是產品失效影響嚴重度(S)、頻度(O)和探測度(D)的乘積。

RPN=（S）×（O）×（D）

在FMEA分析時，RPN值(1至1000之間)可被用來對設計中關注的等級排序。當前71頁，總共521頁。（19）建議措施。在實施中，不論RPN大小如何，當嚴重度為9或10的失效模式必須要賦予特別注意。在所有狀況下，當一個已被鑒別的潛在失效模式的后果可能對最終使用者產生危害的時候，應該考慮預防/糾正措施，以排除、減輕或控制該起因，以避免失效模式的發(fā)生。在對9或10等級嚴重度特別的關注之后，F(xiàn)MEA小組應針對其他的失效模式，以滿足減少嚴重度、頻度、以及探測度的目的。建議的措施行動如，修改設計幾何尺寸/或公差、修改材料規(guī)范等。當前72頁，總共521頁。（20）對建議措施的責任。把負責對每一項建議措施執(zhí)行的組織和個人名稱，預計完成日期填入本欄。

（21）采取的措施。當實施某一項措施后，簡要記錄具體的措施和生效日期。

（22）措施執(zhí)行后的RPN。當確定了預防/糾正措施后，估算并記錄執(zhí)行結果的嚴重度、頻度和探測度級別。計算并記錄糾正后的RPN結果。如沒采取措施，將相關的等級欄位空白即可。當前73頁，總共521頁。

所有更改后的等級都應該被評審，而且如果有必要考慮進一步的措施，則應重復該分析過程。重點應該隨時放在持續(xù)改進上。

跟蹤行動。負責設計的工程師負責確保所有的建議措施己被實施或已妥善地落實。FMEA是一個動態(tài)文件，它不僅應該隨時體現(xiàn)最新的設計版本，還應該體現(xiàn)最新的有關糾正措施，包括開始批量生產后發(fā)生的事件。當前74頁，總共521頁。從上述對FMEA的說明中，有幾點應特別注意：

(1)FMEA是負責設計工程師應該做的一件重要的分析工作，以便隨時尋找或發(fā)現(xiàn)潛在失效并采取措施。

(2)FMEA應該由一個有各方面代表參加的小組工作，這樣才能有效和全面地發(fā)現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)。

(3)加強針對潛在失效模式的改進設計才能降低RPN值，才能提高產品可靠性。

(4)一種失效模式很有可能是由多個失效起因/機理引起的，一定要把起因/機理找準、找全。如示例中的腐蝕就有5種起因，應逐一分析透。

(5)開展FMEA時的S、O、D的數(shù)值只有相對的意義，只能比較在一個具體的FMEA時不同失效模式的相對等級和關注等級。當前75頁，總共521頁。故障樹分析是通過對可能造成產品故障的硬件、軟件、環(huán)境、人為因素進行分析，畫出故障樹，從而確定產品故障原因的各種可能組合方式和（或）其發(fā)生概率的一種分析技術。其目的是幫助設計師判斷潛在的故障，以便采取相應的改進設計措施，也可指導故障診斷，制定維修方案，同時FTA還能計算復雜產品發(fā)生故障的概率。當前76頁，總共521頁。故障樹的建立是FTA的關鍵，因為故障樹的完善程度將直接影響定性分析和定量計算的結果?，F(xiàn)以一種演繹法建樹為例，作簡要介紹。當前77頁，總共521頁。首先寫出頂事件（即產品不希望發(fā)生的故障事件）表示符號作為第一行，在其下面并列寫出導致頂事件發(fā)生的直接原因（如硬件，軟件，環(huán)境，人為因素影響）作為第二行。把這些原因因素用相應的符號表示出來，并用適合邏輯門與頂事件相連。再將導致第二行的那些故障事件（稱為中間事件）發(fā)生的直接原因作為第三行，并用適合的邏輯門與相應的中間事件相連。按照這個線索自上而下步步深入。一直追溯到引起產品發(fā)生故障的全部最基本的原因（稱為底事件）為止。這樣就形成一棵以頂事件為“根”，中間事件為“節(jié)”，底事件為“葉”的倒立的故障樹。故障樹常用事件的符號見表5。當前78頁，總共521頁。當前79頁，總共521頁。

故障樹中最常用的邏輯門是邏輯“與門”和邏輯“或門”。其它邏輯門在某種程度上都可以簡化為“與門”和“或門”。常用的邏輯門及符號見表6。當前80頁，總共521頁。當前81頁，總共521頁。下面以某電機控制電路為例，說明建樹過程。

某電機控制電路如圖1所示，交流電源通過線路和開關控制電機的運轉。當前82頁，總共521頁。

故障樹分析的頂事件選擇為“開關合上后電機不轉”，具體的建樹過程如下所述，對應的故障樹如圖2所示。當前83頁，總共521頁。

（1）將頂事件“開關合上后電機不轉”作為輸出事件，對其原因進行分析，可能的直接原因包括“電機故障”和“開關合上后無電流”，將其作為輸入事件，并確定它們之間的邏輯關系為“或”，利用或門建立的故障樹如圖2（a）所示。其中“電機故障”作為底事件，不再展開。當前84頁，總共521頁。2.1故障樹的建立

（2）將“開關合上后無電流”作為輸出事件，對其原因進行分析，可能的直接原因包括“電源故障”和“線路故障”，將其作為輸入事件，并確定之間的邏輯關系為“或”，利用或門建立的故障樹如圖2（b）所示。其中“電源故障”和“線路故障”作為底事件，不再展開。當前85頁，總共521頁。

（3）對事件建立定義和表達符號，如表7所示。利用符號替換文字，得到故障樹的規(guī)范表達如圖2（c）所示。當前86頁，總共521頁。

故障樹定性分析就是尋找導致頂事件發(fā)生的原因和原因組合，即找出全部最小割集。最小割集是指一些底事件的組合。它們都發(fā)生時頂事件必然發(fā)生，而這些底事件缺一個就不會導致頂事件發(fā)生的底事件集合。求最小割集的方法有上行法和下形法兩種。當前87頁，總共521頁。

在最小割集全部求出后，當可靠性數(shù)據(jù)不足時，可對最小割集和底事件進行定性分析，首先根據(jù)每個最小割集所含底事件的數(shù)目（稱階數(shù)）排列，在各個底事件發(fā)生概率較小，且相互差別不大的條件下，可以按下列原則對最小割集和底事件進行比較：

(1)階數(shù)越小的最小割集越重要；

(2)在低階最小割集中出現(xiàn)的底事件比高階最小割集中的底事件重要。

(3)在最小割集階數(shù)相同的條件下，在不同最小割集中重復出現(xiàn)的次數(shù)越多的底事件越重要。當前88頁，總共521頁。

故障樹定量分析是根據(jù)底事件發(fā)生概率按故障樹的邏輯門關系，計算出頂事件發(fā)生的概率，以判斷是否滿足規(guī)定的安全性和可靠性要求。定量分析的另一個重要任務是計算底事件的重要度（即它們對頂事件發(fā)生的影響程度），從而確定改進的重點。當前89頁，總共521頁。

總之，建立故障樹，定性分析，定量分析是故障樹分析的三步曲。建樹是關鍵，建樹過程中，要化簡故障樹，就要運用布爾代數(shù)的運算規(guī)則，對于特殊門進行等效變換以及去除明顯復雜事件和明顯復雜門。故障樹分析，特別是復雜產品的故障樹分析，建樹和分析的工作是都很復雜，一般都要使用專門的故障樹分析軟件。當前90頁，總共521頁。六、可靠性設計準則的

制定與貫徹當前91頁，總共521頁。6.1目的

通過制定并貫徹產品可靠性設計準則，把有助于保證、提高產品可靠性的一系列設計要求設計到產品中去。當前92頁，總共521頁。6.2依據(jù) GJB450A-2004《產品可靠性工作通用要求》

6.3適用對象與適用時機

產品詳細設計階段當前93頁，總共521頁。6.4可靠性設計準則的基本內容與特點可靠性設計準則的基本內容概述目的適用范圍依據(jù)可靠性設計準則當前94頁，總共521頁。（1）可靠性設計準則是進行可靠性定性設計的重要依據(jù)（2）貫徹可靠性設計準則可以提高產品的固有可靠性（3）貫徹可靠性設計準則是實現(xiàn)與產品性能設計同步的有效方法（4）可靠性設計準則是研制經驗的總結與升華（5）可靠性設計準則對產品的適用性和針對性強當前95頁，總共521頁。6.5可靠性設計準則的制定制定可靠性設計準則的依據(jù)新產品研制開發(fā)任務書規(guī)定的可靠性設計要求；國內外有關規(guī)范、標準和手冊中所提出的可靠性設計準則等相關內容；相似產品中制定貫徹的可靠性設計準則中的有關條款；通過調研，了解使用人員在使用中對產品的可靠性方面需求，整理轉化為可靠性設計準則；研制單位所積累的可靠性設計經驗和失敗所取得的教訓。當前96頁，總共521頁。制定程序產品可靠性設計準則的制定程序見下頁圖明確產品可靠性設計準則的適用范圍制定產品產品可靠性設計準則初稿,形成產品可靠性設計準則評審稿形成產品可靠性設計準則正式稿當前97頁，總共521頁。6.6可靠性設計準則的貫徹

可靠性設計準則是產品技術規(guī)范的重要組成部分，必須予以認真貫徹。可靠性設計準則的貫徹實施流程如下圖當前98頁，總共521頁。匯總分析開始總師系統(tǒng)批準問題處理與糾正措施編寫可靠性設計準則符合性報告結束總體設計單位將產品可靠性設計準則分發(fā)給有關研制單位各研制單位制定細化可靠性設計準則，下發(fā)到設計部門設計人員從可靠性設計準則中選擇具體設計相關條款逐條分析準則條款確定設計技術措施落實設計技術措施符合性報告評審當前99頁，總共521頁。準則條款內容符合采取的設計措施不符合原因、意見影響備注產品可靠性設計準則符合性檢查報告

對于每一條設計準則，如果在設計中采用，則在“符合”欄打“√”，并在“采取的設計措施”欄填寫具體的設計措施。如果未被采用，則在“不符合”欄打“√”，在“原因、意見”欄填寫準則條款未被采用的原因，以及準則條款調整的建議等，在“影響”欄填寫不符合該條準則造成何影響，以判斷是否要進行設計更改。

當前100頁，總共521頁。6.7按技術分類的通用可靠性設計準則6.7.1.簡化設計（a）應對產品功能進行分析權衡，合并相同或相似功能，消除不必要的功能。（b）應在滿足規(guī)定功能要求的條件下，使其設計簡單，盡可能減少產品層次和組成單元的數(shù)量。（c）盡量減少執(zhí)行同一或相近功能的零部件、元器件數(shù)量。（d）應優(yōu)先選用標準化程度高的零部件、緊固件與連接件、管線、纜線等。當前101頁，總共521頁。（e）最大限度地采用通用的組件、零部件、元器件，并盡量減少其品種。（f）必須使故障率高、容易損壞、關鍵性的單元具有良好的互換性和通用性。（g）采用不同工廠生產的相同產品成品件必須能安裝互換和功能互換。（h）產品的修改，不應改變其安裝和聯(lián)接方式以及有關部位的尺寸，使新舊產品可以互換安裝。當前102頁，總共521頁。6.7.2.冗余設計

（a）當簡化設計、降額設計及選用的高可靠性的零部件、元器件仍然不能滿足任務可靠性要求時，則應采用冗余設計。（b）在重量、體積、成本允許的條件下，選用冗余設計比其它可靠性設計方法更能滿足任務可靠性要求。（c）影響任務成功的關鍵部件如果具有單點故障模式，則應考慮采用冗余設計技術。當前103頁，總共521頁。（d）硬件的冗余設計一般在較低層次(設備、部件)使用，功能冗余設計一般在較高層次進行(分系統(tǒng)、系統(tǒng))。（e）冗余設計中應重視冗余轉換的設計。在進行切換冗余設計時，必須考慮切換系統(tǒng)的故障概率對系統(tǒng)的影響，盡量選擇高可靠的轉換器件。（f）冗余設計應考慮對共模／共因故障的影響。當前104頁，總共521頁。6.7.3.熱設計

(1)熱設計的主要設計方法（a）傳導散熱設計。如：選用導熱系數(shù)大的材料，加大與導熱零件的接觸面積，盡量縮短熱傳導的路徑，在傳導路徑中不應有絕熱或隔熱件等。（b）對流散熱設計。如：加大溫差，即降低周圍對流介質的溫度；加大流體與固體間的接觸面積；加大周圍介質的流動速度，使它帶走更多的熱量等。當前105頁，總共521頁。（c）輻射散熱設計。如：在發(fā)熱體表面涂上散熱的涂層以增加黑度系數(shù)；加大輻射體的表面面積等。（d）耐熱設計。如：接近高溫區(qū)的所有操縱組件、電線、線束和其它附件均應采取防護措施并用耐高溫材料制成；導線間應有足夠的間隙，在特定高溫源附近的導線要使用耐高溫絕緣材料。當前106頁，總共521頁。（2）詳細熱設計準則（不限于以下條款）（a）保證熱流通道盡可能短，橫截面要盡量大。（b）盡量利用金屬機箱或底盤散熱。（c）力求使所有的接觸面都能傳熱，必要時，加一層導熱硅膠提高傳熱性能。盡量加大熱傳導面積和傳導零件之間的接觸面積，提高接觸表面的加工精度、加大接觸壓力或墊入可展性導熱材料。當前107頁，總共521頁。（d）器件的方向及安裝方式應保證最大熱對流。（e）將熱敏部件裝在熱源下面，或將其隔離，或加上光滑的熱屏蔽涂層。（f）安裝零件時，應充分考慮到周圍零件輻射出的熱，以使每一器件的溫度都不超過其最大工作溫度。當前108頁，總共521頁。（g）盡量確保熱源具有較好的散熱性能。（h）玻璃環(huán)氧樹脂線路板是不良散熱器，不能全靠自然冷卻。若它不能充分散發(fā)所產生的熱量，則應考慮加設散熱網絡和金屬印制電路板。（i）選用導熱系數(shù)大的材料制造熱傳導零件。例如：銀、紫銅、銅、氧化鈹陶瓷及鋁等。當前109頁，總共521頁。（j）盡可能不將通風孔及排氣孔開在機箱頂部或面板上。（k）盡量減低氣流噪音與振動，包括風機與設備箱間的共振。（l）盡量選用以無刷交流電動機驅動的風扇、風機和泵，或者適當屏蔽的直流電動機。當前110頁，總共521頁。6.7.4.環(huán)境防護設計(1)防潮濕設計（a）采取具有防水、防霉、防銹蝕的材料。（b）提供排水疏流系統(tǒng)或除濕裝置，消除濕氣聚集物。（c）采取干燥裝置吸收濕氣。當前111頁，總共521頁。（d）應用保護涂層以防銹蝕。（e）憎水處理，以降低產品的吸水性或改變其親水性能。（f）浸漬，用高強度和絕緣性能好的涂料來填充某些絕緣材料。當前112頁，總共521頁。(2)防鹽霧腐蝕設計 防止鹽霧導致的電化學腐蝕、電偶腐蝕、應力腐蝕、晶間腐蝕等。(3)防霉菌設計（a）采用防霉劑處理零部件或設備。（b）設備、部件密封，并且放進干燥劑，保持內部空氣干燥。（c）在密封前，材料用足夠強度的紫外線輻照，防止和抑殺霉菌。當前113頁，總共521頁。6.7.5.抗沖擊、振動和噪聲設計

（1）抗沖擊、振動和噪聲設計的主要方法（a）消源設計。如：液體火箭發(fā)動機的振動是導彈的一個主要的振源，通過消除發(fā)動機不穩(wěn)定燃燒、改變推力室頭部噴嘴的排列和流量，減小其振源，就能降低導彈振動的等級。（b）隔離設計。如：采用主動隔離或者被動隔離方法將設備與振源隔離開來。當前114頁，總共521頁。（c）減振設計。如：采用阻尼減振、動力減振、摩擦減振、沖擊減振等方法消耗或者吸收振動能量。（d）抗振設計。如：改變安裝部位；提高零部件的安裝剛性；安裝緊固；采用約束阻尼處理技術；采用部件密封；防止共振等。當前115頁，總共521頁。（2）具體設計準則（不限于以下條款）（a）當激振頻率很低時，應增強結構的剛性，提高設備、零部件及元器件的固有頻率與激振頻率的比值，以使設備和元器件的固有頻率遠離共振區(qū)。（b）電子元器件的引線應盡量短，以提高固有頻率。（c）電子元器件應固定在底盤上或板上，以防止由于疲勞或振動而引起的斷裂。當前116頁，總共521頁。（d）焊接到同一端頭的絞合導線必須加以固定，使其在受振動時，不致發(fā)生彎曲。（e）接插頭處盡可能有支撐物。（f）在撓曲與振動環(huán)境條件下，盡量使用軟導線而不宜用硬導線。當前117頁，總共521頁。（g）避免懸臂式安裝器件。如果采用，必須經過仔細計算，使其強度能在使用的設備最惡劣的環(huán)境條件下滿足要求。（h）模塊和印刷電路板的自然頻率應高于它們的支撐架的自然頻率。（i）繼電器安裝應使觸點的動作方向同銜鐵的吸合方向，盡量不要同振動方向一致。（j）通過金屬孔或靠近金屬零件的導線必須另外套上防護套管當前118頁，總共521頁。（k）對于小型電阻器、電容器盡可能臥裝。在元器件與底板間用硅橡膠封裝。對大電阻器、大電容器則需用附加緊固裝置。（l）對于印刷電路板，應加固和鎖緊，以免在振動時產生接觸不良和脫開振壞。（m）對有減振要求的設備應具有減振裝置，在安裝時與系統(tǒng)周圍結構應留有足夠的間隙。當前119頁，總共521頁。6.7.6.穩(wěn)定性設計

（a）電路設計時，要有一定功率裕量，通常應有20～30%的裕量，重要地方可用50～100%的裕量。要求穩(wěn)定性、可靠性越高的地方裕量應越大。（b）要避免電路的工作點處于臨界狀態(tài)。（c）應對那些隨溫度變化其參數(shù)也隨之變化的元器件進行溫度補償，使電路保持穩(wěn)定。（d）正確選用電參數(shù)穩(wěn)定的元器件，避免電路產生漂移失效。當前120頁，總共521頁。（e）應合理放寬對輸入及輸出信號臨界值的要求。（f）接插件、開關、繼電器的觸點要增加冗余接點，并聯(lián)工作。（g）每個接線板應有10%的接線柱或接線點作為備用。（h）貯備設計應盡量采用功能冗余，當其中冗余部件失效時并不影響主要功能。當前121頁，總共521頁。（i）信息傳遞不允許中斷時，應采取工作貯備。（j）使用反饋技術來補償(或抑制)參數(shù)變化所帶來的影響，保證電路性能穩(wěn)定。例如，由阻容網絡和集成運算放大器組成的各種反饋放大器，可以在因元器件由于老化等原因而使性能產生某些變化的情況下，仍然符合最低限度的性能要求。（k）冗余系統(tǒng)和主系統(tǒng)的元件不能通過同一個連接器。當前122頁，總共521頁。（l）主系統(tǒng)和冗余系統(tǒng)的電路不得通過同一條電源干線供電。（m）與冗余系統(tǒng)有關的電線和設備在機械上、電氣上應與主系統(tǒng)的電線和設備隔開，以使其他系統(tǒng)中發(fā)生的故障不會影響冗余系統(tǒng)，反之亦然。對于冗余系統(tǒng)線路應單獨接地。（n）在進行非電產品可靠性設計過程中，應該運用穩(wěn)健性設計方法，減少產品質量特性波動、提高產品抗干擾能力。采用正交表安排試驗方案，通過對各種試驗方案的統(tǒng)計分析，找出抗干擾能力強、調整性好、性能穩(wěn)定、可靠的設計方案。當前123頁，總共521頁。安裝設計

（a）各零部件、元器件、組件(特別是易損件和常拆件)的安裝要簡便，安裝件周圍要有足夠的空間。（b）系統(tǒng)、設備、組件的配置應根據(jù)其故障率高低、尺寸和重量以及安裝特點等統(tǒng)籌安排。盡量做到在安裝時不拆卸、不移動其它部分，在必須拆卸和移動其它部分時，要滿足操作簡便的要求。（c）功能相同且對稱安裝的部、組、零件，應設計成可互換通用。修改設計時，應考慮同產品先后產品的替換性。當前124頁，總共521頁。（d）安裝人員的操作和工作應按邏輯和順序安排。（e）安裝對象和安裝設備應使安裝人員經過適當培訓即能適應安裝工作。（f）安裝規(guī)程和方法應簡單、明確、有效并盡量圖解化，使安裝人員易于理解和記憶。（g）應避免或消除在安裝操作時發(fā)生人為差錯的可能，即使發(fā)生差錯也能容易發(fā)覺。外形相近而功能不同或安裝時容易發(fā)生差錯的零、部件，應從結構上加以限制或有明顯的識別標記。當前125頁，總共521頁。（h）不允許倒裝或不允許旋轉某一部位安裝的零件，應采用非對稱安裝結構。（i）左、右(或上、下)及周向對稱配置的零部件，應盡可能設計成能互換的；若功能上不互換，則應在結構、聯(lián)接上采取措施，使之不會裝錯。（j）在安裝時可能發(fā)生危險事件的部位，須設危險警告標志。（k）安裝部位應提供自然或人工的適度照明條件。（l）應采取措施，減少系統(tǒng)、設備、機件的振動，避免安裝人員在超出有關規(guī)定標準的振動條件下工作。當前126頁，總共521頁。（m）避免在兩個剛性支承接頭之間安裝直導管。（n）在兩個允許有相對運動的接頭之間不應采用鋁導管。（o）液壓管路要遠離人員所處的位置。（p）液壓管路必須遠離排氣管道、熱總管、電氣線路、無線電線路、氧氣管道、各種設備和絕緣材料。在所有場合下，為防止導管泄漏引起著火，液壓管路都要位于上述各種裝置之下。當前127頁，總共521頁。（q）不應將液壓管路與其他易燃流體管路匯集在一起，以免各種不同系統(tǒng)相互接錯。（r）所有系統(tǒng)的壓力管路和易著火區(qū)內的回油管路，應使用不銹鋼管或鈦合金管。（s）鋁合金回油和吸油管路不應布置在易著火區(qū)。（t）管路安裝應保證合適的支承間隔。當前128頁，總共521頁。（u）導管和導管之間，導管和結構、運動部件之間，導管和其他系統(tǒng)之間應有合理的足夠的間隙，以保證在最不利的制造公差，最嚴酷的環(huán)境條件，最嚴重變形條件下不產生相互接觸和磨損。系統(tǒng)導管最小間隔是根據(jù)扳手(或連接相配導管的其他工具)和導管端頭尺寸要求決定的。導管間的間隔應盡可能地大一些。（v）應盡可能縮短管路長度。管路應盡可能避免通過易被損傷或環(huán)境不利于系統(tǒng)工作的通路。在易被損傷通路區(qū)段的導管，應采取有效的防護措施。（w）管路不允許進入運動機構的運動區(qū)域內，并有足夠的間隙。當前129頁，總共521頁。（x）管路盡量不敷設在有較大結構變形的范圍內，如在變形區(qū)內敷設管路，其間隙應予以重視。（y）在導管用卡箍固定在結構或其他剛性零件上的地方，卡箍兩邊附近處導管與結構之間至少要留有6mm的間隙，而在卡箍處則至少要有3mm的間隙。在相鄰零件有相對運動處，在最不利的情況下至少應有6mm的間隙。當前130頁，總共521頁。（z）為了防止在工作中由于變形或運動而與零件的凸出部分、螺母、螺栓、卡箍或結構的銳棱相接觸，與上述物體之間必須留有適當?shù)拈g隙，在最不利的情況下應有不少于6mm的間隙。在卡箍間的設備與相鄰結構之間一般留有至少13mm的間隙。在導管通過護孔圈的地方，應防止護孔圈偏斜，以免導管與結構接觸或劃傷護孔圈。

當前131頁，總共521頁。1）液壓附件、導管及連接件與操縱系統(tǒng)的鋼索和聯(lián)動裝置至少相距25mm；所有接頭和連接點離開交叉點至少50mm。液壓管路與電氣線路至少相距50mm，且液壓管路應裝在電氣線路的下方。要固定交叉的液壓管路，并至少保持6mm的距離。2）在兩個剛性連接中間的軟管可根據(jù)需要加上必要的支承，但不能用緊而硬的卡箍在外徑上進行剛性固定。如兩個剛性連接中間的軟管必須做軸向移動，在中間只能采用如滑動尼龍塊型卡箍那樣型式的固定裝置，這種裝置不會使軟管管套磨壞。當前132頁，總共521頁。3）為減少接頭數(shù)量，減輕重量，減少泄漏點，應使接頭間的導管盡可能長一些。4）直接頭、彎接頭、三通接頭等零件一端或另一端的管路在150mm內應有支承。5）旋轉接頭的設計應盡可能地考慮液壓平衡，以減小接合處的磨損和消除端部載荷。6）旋轉接頭的安裝需特別的仔細，除保證在安裝的過程中不損壞密封膠圈外，還需保證有良好的對中，并在設計的活動范圍內轉動自如。接頭不承受非轉動平面內的力，拐折可能會使密封處漏油而影響液壓系統(tǒng)的正常工作。為了避免振動的不利影響，應盡可能對轉動接頭作剛性固定。當前133頁，總共521頁。7）結構裝配應合理確定裝配順序，以免使設計時按裝配基準合理分配零件制造容差而確定的設計間隙及其位置改變，在新的位置形成間隙。8）應根據(jù)間隙大小，零件的剛度和材料性能，采取恰當?shù)墓に囇a償措施排除或減小間隙，控制強裝應力，以防止應力腐蝕開裂。9）為防止應力腐蝕開裂，應控制強裝應力不大于0.5倍的應力腐蝕許用應力。在結構設計時，可采取較保守而簡便控制辦法：對于鋁合金，不計其他殘余應力值，也不分材料牌號，其縱向和長橫向的強裝應力均不得超過40MPa；或是依材料牌號，控制其縱向和長橫向的強裝應力，不得超過相應的許用臨界應力的40％。但在短橫向均不允許有強裝應力。當前134頁，總共521頁。6.8原材料、零部件和元器件選用

（a）設計選材要滿足武器產品在作戰(zhàn)戰(zhàn)場的使用要求，注重發(fā)揮輕質材料在結構設計中的作用，注重材料對各種嚴酷環(huán)境下產品可靠性的保證、注重材料改善人機環(huán)境的效能。（b）材料選用不僅要考慮滿足各零、部件的性能要求即滿足整機的各分功能要求，還應考慮各零、部件對整機性能或者其它零（部）件分功能的影響。當前135頁，總共521頁。（c）設計選材應遵循標準化、通用化和系列化。（d）設計選材應首先擇優(yōu)選用已納入國標、國軍標的材料。（e）對于設計中可能遇到的國外牌號材料,應首先在國內牌號中進行篩選，盡量作好國內牌號材料的替代。對于不能替代的國外牌號材料，在設計選材時也應注意材料標準的轉化。當前136頁，總共521頁。（f）工程設計應對材料的牌號、品種、規(guī)格進行綜合分析，力求通用。（g）應注意所選材料的制造加工性能，包括鍛造性能、切削性能、熱處理工藝性能等。（h）考慮材料應用技術的成熟程度。（i）在選用新材料時，設計評審中要重視新材料應用可行性評審，對重要新材料應用必須經過驗證。當前137頁，總共521頁。（j）結構材料在其預期的結構使用壽命期內對裂紋應具有高的耐受能力，并且在使用環(huán)境下，應耐受脆性裂紋擴展。

（k）選材時應考慮材料強度、塑性的合理配合。如，承受交變載荷零件上帶有尖銳缺口造成高應力集中，有可能使原來整個結構承受的低應力高周疲勞，在缺口局部成為高應變塑性疲勞載荷?？刹捎镁植繌秃蠌娀椒?，使缺口處的塑性應變減小以致消除，提高局部有效承載能力。（l）根據(jù)零部件、元器件優(yōu)選清單，選擇成熟的零部件和元器件。當前138頁，總共521頁。（m）對零部件進行必要的篩選、磨合。（n）對元器件進行二次篩選。（o）選用的零部件應滿足使用環(huán)境（防鹽霧、防酶菌等）要求。（p）關鍵零部件應列出清單，嚴格控制公差精度。當前139頁，總共521頁。（q）應采用陶瓷、金屬、玻璃封裝的器件，不允許采用塑料封裝的器件。（r）對關鍵件、重要件，若選用國產元器件，應選用符合國軍標和《七?！饭芾磙k法生產的元器件。（s）元器件的質量等級必須滿足軍品要求。當前140頁，總共521頁。6.9.包裝、貯存、裝卸與運輸設計

6.9.1包裝設計包裝方式應與產品預定的運輸方式和貯存方式相協(xié)調。產品的包裝應便于啟封、清理和重封。產品的包裝應便于裝卸、儲運和管理，并且在正常的裝卸、儲運條件下，保證其自發(fā)貨之日起，到預定儲運期內，不因包裝不善而致使產品產生銹蝕、霉變、失效、殘損和失散等現(xiàn)象。當前141頁，總共521頁。確定包裝方式時，應考慮下列因素：運輸部門對產品(或包裝件)的尺寸、重量、重心以及堆碼等方面的限制；產品的物理特性：寬度、高度、長度、重量和重心等；產品所承受的應力特性：沖擊應力、振動、撓度和表面負荷等；產品的運輸、保管和使用的環(huán)境條件：溫度、濕度、壓力、鹽霧和清潔度等；危險影響：人員安全、泄漏、輻射、靜電、爆炸物和生物學因素等；現(xiàn)有的包裝儲運條件。當前142頁，總共521頁。防護包裝和裝箱等級應符合相關的規(guī)定。特殊情況下，應設計特殊防護程序，以保證產品在全壽命過程中始終處于良好狀態(tài)，如；飛行器在水運、空運或在特定場所貯存時的防護程序；坦克及其他大型車輛在儲備地點貯存時的防護程序；艦船上的重要設備在船塢或在艦船上安裝期間<含戰(zhàn)備貯存期間)的防護程序；從艦船上卸至岸上作戰(zhàn)備貯存的設備的防護程序。當前143頁，總共521頁。6.9.2貯存方式設計（a）應按依據(jù)產品預期的使用和維修要求以及技術狀態(tài)特性確定貯存方式。貯存方式包括庫房、露天加覆蓋物、露天不加覆蓋物、特殊貯存等。（b）貯存方式應與產品的包裝防護等級相協(xié)調。（c）確定采用特殊的貯存方式時，應充分考慮各種因素，并進行仔細權衡。例如航空導彈在艦上貯存時，應慎重考慮是否需要空調、隔離設施等情況。（d）應進行貯存任務分析，確定各維修級別貯存設施的組成和樣式及所需空間。當前144頁，總共521頁。（e）應參照有關規(guī)定，并結合實際貯存環(huán)境條件，協(xié)調確定出貯存設施的貯存等級環(huán)境。（f）貯存設施應具備相應的防潮、防霉、防鹽霧、防凍、防火、防靜電、防輻射、防爆、防震等防護措施。（g）對長期貯存一次使用的產品應進行貯存設計（選擇合適的材料和零部件、采用防腐的措施等）、控制貯存環(huán)境、改善封存條件等減少貯存環(huán)境的故障，以確保產品處于良好的待用狀態(tài)。當前145頁，總共521頁。6.9.3.裝卸方式設計（a）要依據(jù)被裝卸物品的重量、尺寸、易損性和安全要求和現(xiàn)場條件，進行適宜的機械裝卸或人工裝卸方式設計。（b）被裝卸物品上應有掛鉤、起吊、限位，防止跌落、碰撞、壓損等標記或有關文件、規(guī)范的規(guī)定，確保裝卸安全可靠性，避免因裝卸不當而造成的損失。當前146頁，總共521頁。6.9.4.運輸方式設計A）在保證任務要求的情況下，應進行符合運輸要求的運輸方式設計。產品的運輸方式包括公路運輸、鐵路運輸、航空運輸和水路運輸?shù)?。B）對下列產品應進行運輸裝載加固設計：（a）難運輸產品；（b）敞運產品(不論是否使用了包裝容器)；（c）非箱裝產品；C）應考慮運輸過程中適當?shù)姆雷o措施、安全措施及應急措施，如產品的防震、防火、彈藥產品以及其它易燃、易爆、腐蝕性及放射性等產品運輸過程中的安全措施和應急措施。當前147頁，總共521頁。6.10.電磁兼容設計（a）在電氣、電子設備及系統(tǒng)的設計中應滿足系統(tǒng)電磁兼容性設計要求，電磁發(fā)射和敏感度要求按GJB151A，電磁發(fā)射和敏感度測量按GJB152A。（b）應避免信號與電源電路共用地線，并應對信號提供有效屏蔽，避免電磁干擾的影響，或將其影響減到可以接受的程度。（c）高電壓、強輻射部位，應有明顯的標志或說明，采取有效防護或屏蔽措施。當前148頁，總共521頁。（d）禁止把電源線和信號線的端頭接在連接器的相鄰的插孔上。電路的輸入輸出不能相鄰。（e）應采取有效的保護措施，防止電路中瞬變現(xiàn)象及靜電放電而造成部件或設備的損壞。（f）布線盡量采用母線板或薄膜電纜，保證良好的重復性和一致性。（g）盡量縮短導熱通道的長度，以便減少電路的溫度梯度，提高電路的電磁兼容性。當前149頁，總共521頁。6,11按產品結構分類的通用可靠性設計準則6,11.1.總體可靠性設計（a）應將產品的可靠性要求轉化為可考核驗證的可靠性設計要求，作為可靠性設計依據(jù)。（b） 總體應根據(jù)壽命剖面、任務剖面確定載荷譜、工作模式和環(huán)境條件，確定應力條件。當前150頁，總共521頁。（c）應對性能、可靠性、維修性、安全性、經濟性等指標進行綜合權衡。（d）對已投入使用的相似產品，應對其常見故障模式、薄弱環(huán)節(jié)及對可靠性有顯著影響的因素等進行分析，確定提高當前研制產品可靠性的有效措施。（e）應對可能危及安全的主要故障模式進行分析，提出消除不安全因素的措施。當前151頁，總共521頁。（f）嚴重影響任務可靠性的主要裝置應有完全獨立的應急設施。（g）對影響產品安全的關鍵系統(tǒng)應進行冗余設計。（h）對于一旦發(fā)生故障易引起嚴重后果的零部件、不易接近檢查的部件應進行高可靠性設計。（i）應進行系列化設計。在原成熟產品上逐步擴展構成系列，優(yōu)先選用經過充分驗證、技術成熟的設計方案，提高產品設計的繼承性，不能采用未經驗證的新技術、新工藝、新材料。當前152頁，總共521頁。（j）嚴格控制新技術采用比例，新技術系數(shù)一般情況不應高于20%。（k）應制定元器件優(yōu)選清單，嚴格控制元器件的選擇。（l）在滿足技術性能要求的前提下，應使簡化設計，減少零部件、元器件的規(guī)格、數(shù)量，并滿足標準化、通用化要求。（m）產品設計時應考慮生產工藝對產品可靠性的影響。（n）零件應有合理的設計基準，并盡量與工藝基準一致。當前153頁，總共521頁。（o）充分考慮人機工程學要求。產品的噪聲、振動、照明、溫度等條件，都應在人體的承受能力范圍內。各種操縱裝置的操縱力、操縱行程、機件的重量等都應在人力所能及的范圍之內。（p）當系統(tǒng)、分系統(tǒng)的重要工況參數(shù)超過正常范圍時，應設有報警信號或顯示裝置。（q）應考慮環(huán)境對產品可靠性的影響，進行環(huán)境防護設計，尤其是防鹽霧、防腐蝕、防潮濕、防霉菌設計等。當前154頁，總共521頁。（r）設計應使產品能滿足在預期的極限環(huán)境中或產品誘發(fā)的極限環(huán)境中工作。（s）總體設計應使人員不會接近高溫、有毒性的物質和化學制劑、放射性物質以及處于其他有危害的環(huán)境。否則，應設防護與報警裝置。（t）盡量避免采用在工作時或在不利條件下可燃或產生可燃物的材料；必須采用時，應與熱源、火源隔離。當前155頁，總共521頁。（u）對可能發(fā)生火險的器件，應該用防火材料封裝。容易起火的部位，應安裝有效的報警器和滅火設備。（v）通過高溫區(qū)的所有管、線及其設施要具有耐高溫措施或防護裝置。（w）應進行接口可靠性設計，保證接口局部故障不會引起故障的擴散。（x）應考慮安裝對產品可靠性的影響，避免由于安裝設計不當而引起的定位困難、安裝差錯、相互之間干涉等。（y）設計中應考慮功能測試、包裝、貯存、裝卸、運輸、維修對可靠性的影響。當前156頁，總共521頁。6,11.2.電子產品可靠性設計（a）盡量實施通用化、系列化、模塊化設計；采用成熟的標準零部件、元器件、材料等。（b）采用新技術、新工藝、新材料、新元器件時，必須經驗證合格，提供論證、驗證報告和通過評審或鑒定。當前157頁，總共521頁。（c）應對電子、電氣系統(tǒng)和設備進行電/熱應力分析，并進行降額設計。電子元器件應遵照國軍標GJB/Z35元器件降額準則的要求進行降額使用。（d）應根據(jù)產品元器件大綱和產品元器件優(yōu)選目錄的要求進行元器件的選擇和控制。（e）應選用軍用等級并符合相應的國軍標要求的元器件，如：半導體分立器件應符合GJB33的要求。微電路應符合GJB597的要求。當前158頁，總共521頁。（f）應當按最惡劣的氣象條件和作戰(zhàn)條件設計產品及其有關硬件，使之具有在嚴酷條件下正常工作的能力。（g）為保證運輸和儲存期間的可靠性，產品在出廠時應按有關標準進行包裝，做到防潮、防雨、防振、防霉菌等。（h）產品內各單元之間的接口應密切協(xié)調，確保接口的可靠性。（i）系統(tǒng)某一部件或設備的故障或損壞不應導致其它部件或設備的故障。當前159頁，總共521頁。（j）硬件、軟件都應盡量標準化。（k）應進行簡化設計，在簡化設計過程中應考慮：所有的部件和電路對完成預定功能是否都是必要的；不會給其它部件施加更高的應力或者超常的性能要求；如果用一種規(guī)格的元器件來完成多個功能時，應對所有的功能進行驗證，并且在驗證合格后才能采用。當前160頁，總共521頁。（l）應保證一個模塊的故障只影響本模塊的輸出，以使備份功能不受其影響，同時可降低線路的復雜性，提高可靠性。（m）當采用簡化設計、降額設計、選用高可靠性的零部件、元器件及設備等措施仍然不能滿足任務可靠性和安全性要求時，應在體積、重量、費用與可靠性等之間進行權衡，采用必要的冗余設計。（n）元器件、接插件、印制板應有相應的編號，這些編號應便于識別。某些易裝錯的連接件和控制板應有機械的防錯措施，如采用不同產品或不同形狀的接插形式。具有安裝方向要求的結構件也應有防差錯措施。（o）電線的接頭和端頭盡可能的少，電纜的插頭(座)及地面檢測插座的數(shù)量也應盡量少。當前161頁，總共521頁。（p）應盡可能地使用固定式而不是可變式（或需要調整的）的元器件(例：電阻器、電容器、電感線圈等)。（q）所有電氣接頭均應予以保護，以防產生電弧火花。（r）對電氣調節(jié)裝置(導電刷與滑環(huán))，電動機件(微電機等)、指示器和傳感器應盡量加以密封并充以惰性氣體，以提高其工作可靠性與壽命。（s）電路設計要考慮輸入電源的極性保護措施，保證一旦電源極性接錯時，即使電路不能正常工作，也不會損壞電路。當前162頁，總共521頁。（t）根據(jù)需要電纜應該合理組合成束、或分路、或互相隔開，以便載有大電流的電纜發(fā)生故障時，對重要電路的損害能減至最低限度。（u）應防止因與各種多余物接觸造成短路。（v）電路設計應考慮到各部件的擊穿電壓、功耗極限、電流密度極限、電壓增益的限制、電流增益的限制等有關因素以確保電路工作的穩(wěn)定性和減少電路故障。當前163頁，總共521頁。（w）電子、電氣設備應規(guī)定裝配方法及程序，以防止在裝配過程中損壞元器件。（x）對重要結構件應進行損傷容限及耐久性設計。（y）對軸承、電機、及其它各種結構等應選用足夠的安全系數(shù)，以確保安全。（z）線束的安裝和支撐應當牢固，以防在使用期間絕緣材料被磨損，在強烈振動和結構有相對運動的區(qū)域中，要采用特殊的安裝預防措施，包括排得很密的支撐卡箍來防止電線磨損，連接在運動件上的電線，要防止電線與運動件的相對運動。當前164頁，總共521頁。6,11.3.機械產品可靠性設計（a）在滿足功能和性能要求的前提下，機械設計應盡可能考慮采用簡單結構形式，減少不必要的環(huán)節(jié)，部組件之間的裝配關系和傳力路線應盡可能簡化。（b）關鍵設計變量應進行靈敏度分析，考慮外部條件的變化對設計的影響。（c）構件設計時盡量減少應力集中，減少或避免附加彎矩，控制應力水平。當前165頁，總共521頁。（d）機械結構應進行應力—強度優(yōu)化設計，找出應力與強度的最佳匹配。（e）承受動載的重要結構，應進行動力響應分析，模態(tài)分析，動強度校核，以及可靠性分析。（f）應進行結構裕度設計，可通過提高平均強度、降低平均應力、減小應力變化和減小強度變化來實現(xiàn)。（g）為防止某個構件失效引起的連鎖失效，在設計時應采用：止裂措施；多路傳力設計；多重元件設計等。當前166頁，總共521頁。（h）大型復雜結構設計時，應進行結構剛度和可靠性設計，提高抗彎和抗扭剛度。結構必須能夠承受限制的峰值載荷而不產生有害變形。（i）應考慮公差配合和表面粗糙度對可靠性的影響。（j）正確選擇結構的表面處理方法，如正確選擇金屬鍍層及化學處理方法，優(yōu)選防腐漆、防霉劑等。（k）嚴格控制結構的相對位置，考慮在靜力、熱力和動力下產生變形對可靠性的影響。當前167頁，總共521頁。（l）相鄰結構若有較大溫差，設計時必須注意因熱變形引起過應力而發(fā)生松脫、漲裂等故障。（m）應進行環(huán)境防護設計，特別是暴露于惡劣環(huán)境的關鍵機械結構。（n）為了提高抗振動、抗沖擊的能力，應盡可能使產品小型化，使產品結構緊湊和慣性力小。（o）緊固件建議采用系留式結構。當前168頁，總共521頁。（p）機械防松結構可廣泛采用防松性能好的緊固件，如錯齒墊圈、尼龍圈螺母、鋼絲螺套等。（q）應保證受力較大的鍛件關鍵部位流線方向與最大拉應力方向一致。如，航空零件中承受高應力部位上的金屬流線，必須與主應力方向平行，不能有穿流和明顯的渦流。（r）焊接件應具有可焊性，焊縫的布置應有利于減小焊接應力及變形，便于采用自動、半自動焊。應合理確定焊接接頭的形式、位置和尺寸。當前169頁，總共521頁。（s）抗電磁干擾的結構設計所選用的材料和結構形式應對電磁發(fā)射和敏感性產生固有衰減，使得設備既能滿足抗電磁干擾要求又不會降低其它機械要求。（t）機構設計要有適宜的防磨損措施或采用安全裕量準則。（u）對易磨損的部位，要選擇耐磨損的材料，并要采用防磨損的結構設計。（v）機構設計要有適宜的防卡滯措施?？е笝C構在需要運動或起動時，被卡住或動作滯慢至不能接受的程度。當前170頁，總共521頁。（w）機構設計要防運動終止產生過大沖擊。為防止因終止運動過大的沖擊載荷引起結構變形或破壞發(fā)生，對于終止階段的速度變化應有一定的要求，在需要時配合一定的緩沖裝置。（x）連接解鎖機構的高強度鋼連接件的工藝選擇須防止脆性斷裂。（y）真空低溫情況下，運動副要有防冷焊設計措施；高低溫交變情況下，運動副間隙及材料間膨脹系數(shù)應匹配。（z）盡量繼承成熟技術或成熟產品，并采取合理的冗余設計措施。當前171頁，總共521頁。6.12.實施要點（a）研制單位應該根據(jù)產品特點，制定相應的產品可靠性設計準則。（b）可靠性設計準則應該充分吸收國內外相似產品設計的成熟經驗和失敗教訓。（c）應保證可靠性設計準則的貫徹實施與產品的性能設計同步。（d）設計人員必須在產品設計過程中逐條對可靠性設計準則予以貫徹落實，并分階段（初步設計階段、詳細設計階段）寫出設計準則符合性報告。當前172頁，總共521頁。（e）當產品設計更改時，應該重新進行可靠性設計準則的符合性檢查。（f）當外購成品存在嚴重違反可靠性設計準則的情況時，應分析對系統(tǒng)的影響，并采取必要手段在系統(tǒng)設計中予以補償。（g）可靠性設計準則應該逐步完善，即根據(jù)產品研制情況增加有效的條款和去除無效的條款。（h）可靠性設計準則的內容應該具有可操作性，便于設計人員貫徹。當前173頁，總共521頁。七、電路容差分析當前174頁，總共521頁。7.1目的分析電路的組成部分在規(guī)定的使用溫度范圍內其參數(shù)偏差和寄生參數(shù)對電路性能容差的影響，并根據(jù)分析結果提出相應的改進措施。當前175頁，總共521頁。7.2依據(jù)GJB450A-2004《產品可靠性工作通用要求》GJB/Z89-97《電路容差分析指南》當前176頁，總共521頁。7.3適用對象與適用時機

電路容差分析主要適用于系統(tǒng)內的關鍵電路。電路容差分析工作應在產品詳細設計階段已經具備了電路的詳細設計資料后完成。當前177頁，總共521頁。7.4.電路性能參數(shù)發(fā)生變化的原因

電路性能參數(shù)發(fā)生