可靠性鉴定与验收试验(同名40)课件.ppt

1、1/9/20231可靠性鉴定与验收试验GJB899A1/9/20232可靠性鉴定与验收 试验的基础n讨论目的一、了解理论和实践基础二、掌握GJB的一般要求三、编制鉴定与验收试验的计划四、记录试验进程五、故障及问题的处理六、数据分析和处理1/9/20233基本名词术语(来源：GJB451A)n可靠性：产品在规定的条件下，规定的时间内，可靠性：产品在规定的条件下，规定的时间内，完成规定功能的能力。完成规定功能的能力。其定量指标为MTBF=mean time between failures(平均故障间隔时间=产品寿命单位总数与故障产品总数之比)n维修性：产品在规定的条件下和规定的期间内，在规定的维

2、修级别上被修复的能力。(与标准略有不同)其定量指标为MTTR=mean time to repair(平均修复时间=修复性维修总时间与被 修复的故障总数之比)1/9/20234 基本名词术语(来源：GJB451A)n基本可靠性：产品在规定的条件下，规定的时间内，无故障工作的能力。反映产品对维修资源的要求。应统计所有寿命单元、所有关联故障。n任务可靠性：产品在规定的任务剖面内完成规定功能的能力n软件可靠性：在规定的条件下和规定的时间内，软件不引起故障的能力。不仅与软件存在的差错(缺陷)有关，而且与系统输入和系统使用有关。1/9/20235可靠性试验的类型1/9/20236可靠性鉴定与验收试验n目

3、前我们主要是针对可靠性鉴定与验收试验的组织n不要再简单说：那是野外组网、这是环境试验、这是连续工作。n可靠性验证试验包容了上述内容：只要你的可靠性试验计划已经将上述内容包括进去，就是!1/9/20237基本名词术语(来源：GJB451A)n故障：产品不能执行规定功能的状态。通常指功能故障。因预防性维修或其他计划性活动或缺乏外部资源造成不能执行规定功能的情况除外。n失效：产品丧失完成规定功能的能力的事件。n注：实际应用中，特别是对硬件产品而言，故障与失效很难区分，故一般统称故障。n软件故障：软件功能单元不能完成其规定功能的状态。n软件失效：由于软件故障导致软件系统丧失完成规定功能的能力的事件。1

4、/9/20238基本名词术语(来源：GJB451A)n系统性故障：由某一固有因素引起，以特定形式出现的故障。它只能通过修改设计、工艺、操作程序或其他关联因素来消除。n偶然故障：由偶然因素引起的故障。n重复故障：同一种产品在同样的或等效的使用方式中出现两次或两次以上的故障，且引起这些故障的基本机理相同。n非关联故障：已经证实是未按规定的条件使用非关联故障：已经证实是未按规定的条件使用而引起的故障；已经证实仅属某项将不采用的而引起的故障；已经证实仅属某项将不采用的设计所引起的故障。否则为关联故障。设计所引起的故障。否则为关联故障。1/9/20239基本名词术语(来源：GJB451A)n从属故障：由

5、另一产品故障引起的故障，亦称从属故障：由另一产品故障引起的故障，亦称诱发故障。诱发故障。n独立故障：不是由另一产品故障引起的故障。独立故障：不是由另一产品故障引起的故障。亦称原发故障。亦称原发故障。n非责任故障：非关联故障或事先已经规定不属非责任故障：非关联故障或事先已经规定不属某个特定组织提供的产品的关联故障。否则为某个特定组织提供的产品的关联故障。否则为责任故障。责任故障。n早期故障：产品在寿命的早期因设计、制造、早期故障：产品在寿命的早期因设计、制造、装配的缺陷等原因发生的故障，其故障率随着装配的缺陷等原因发生的故障，其故障率随着寿命单位数的增加寿命单位数的增加 而减少。1/9/2023

6、10一、了解理论和实践基础n要点1、浴盆曲线2、恒定失效率的三大基本“支点”3、无后效性4、接收概率曲线 生产方风险率，使用方风险率5、可靠性指标的鉴定与验收 抽样和母体：由来源于母体的样本试验数据，构成评价母体未来状态的基本源泉1/9/2023111、浴盆曲线 T 生命曲线1/9/2023121、浴盆曲线n早期失效=由于设计或加工工艺所引入的固有缺陷所导致的失效。试验排除，应力恰当能尽量缩短进程n偶然失效=由于偶然因素引发的失效。“使用区”，可靠性水平较稳定，也是真正体现“恒定失效率”的区域n耗损失效=由于使用寿命或疲劳积累引发的失效。“寿命区”，也称疲劳失效区n实际上，半导体电子产品并未真

7、正观测到此区域，而是逞缓慢下降。这也是半导体电子器件被称为“半永久性器件”的原因。1/9/2023132、恒定失效率的三大基本“支点”uR=EXP(-t)uMTBF=1/u s=i uR s=Ri 理论研究充分，试验基础充实，运算简单易行一、大家都这么算!二、不这么算不好算!三、实验拟合程度合理(尽管并不是完全拟合)理论研究已经表明，对电子产品适用非指数(或负指数)分布只能导致更为宽松的评估结果，或者说，指数分布是对产品更为严格的要求。理论研究已经证明，复杂电子产品系统级的评估，与单体理论研究已经证明，复杂电子产品系统级的评估，与单体分布无关分布无关。1/9/2023143、无后效性n概率论和

8、数理统计已经证明，马尔可夫过程（转移矩阵为常量构成）具有“无后效性”的基本特点。简而言之，即：既往发生的事件，与后续事件不相关。n服从指数分布的电子产品经修复后可“放回抽样”的理论支点。n来源于母体的样本可真实反映母体的特征量。1/9/2023154、接收概率曲线生产方风险率，使用方风险率1/9/2023164、接收概率曲线n使用方风险率:MTBF的真值等于其下限时设备被接收的概率。n生产方风险率：MTBF的真值等于其上限时设备被拒收的概率。n鉴别比:Dm=0/1n设计值Pn接收概率曲线精确地反映了在某种试验方案下产品被接收或拒收的可能。1/9/202317接收概率曲线=方案 1/9/2023

9、185、可靠性指标的鉴定与验收 抽样和母体：由来源于母体的样本试验数据，构成评价母体未来状态的基本源泉。之所以在故障分类中对“关联故障”有非常明确的限定，其理论和实践基础就在：鉴定与验收均有明确的母体。而之所以一般不包括软件故障在内，其主要原因也是：明确的软件故障均将彻底排除，而绝不可能在未来母体中依然存在!和方案有关的，即鉴定试验中，会有补充验证的“小方案”；和加工工艺有关的，即验收试验中，会有补充验证的“小工艺”.1/9/202319二、掌握GJB899的一般要求nGJB899的内容架构4_一般要求1、试验场所选取原则 2、试验计划3、综合环境试验条件 4、试验环境条件容差5、试验设备和仪

10、器 6、受试设备7、性能测量和比较基准 8、故障报告分析和 纠正措施系统 9、故障分类1/9/202320二、掌握GJB899的一般要求 _可靠性验证试验可靠性验证试验n可靠性鉴定试验 为验证产品设计是否达到规定的可靠性要求，由订购方认可的单位按选定的抽样方案，抽取有代表性的产品在规定的条件下所进行的试验。n可靠性验收试验 为验证批生产产品是否达规定的可靠性要求，在规定条件下所进行的试验。1/9/202321可靠性验证试验可靠性验证试验n可靠性鉴定试验：为验证产品设计在未来实现(生产)过程可达到的，针对的是产品的方案产品的方案(更多体现对可以预见的未来方案的重视)。试验期间，更新方案对试验故障

11、的区分有直接关系 =有证据表明。已经决定。n可靠性验收试验：为验证批生产产品在未来使用过程可现实的，针对的是批产品批产品(更多体现对未来产品使用的重视)试验期间，更新工艺对试验故障的区分有直接关系。1/9/202322可靠性验证试验可靠性验证试验请关注：两类试验各自的样本和母体均不相同，各自关注的重点也不相同。方案方案=工艺工艺美国型式试验长达数年，其中就包括了长时间的部队试用和改进。而实际上，两者共同针对的是=系统性故障系统性故障 =由某一固有因素引起，以特定形式出现的故障。它只能通过修改设计、工艺、操作程序或其他关联因素来消除。特别是，在故障判别中，去关注故障能否被纠正是没有太大意义的，要

12、关注的是：故障的原因是否能被 消除!典型的状态是：保险丝!1/9/202323三、编制鉴定与验收试验的计划n可靠性试验计划的基本内容应含有：n（1）试验的目的和要求；n（2）试验样机数量；n（3）试验类型的确定和统计试验方案的选择；n（4）试验条件（环境、维修等）；n（5）判断方法、失效判据，故障判据等等。1/9/202324编制鉴定与验收试验的计划n按照标准要求，完成组织职能的是使用方。nP6，试验准备与组织nP11,5.3.2P11,5.3.2可靠性验收试验可靠性验收试验=为了确定生产的为了确定生产的设备是否符合规定的可靠性要求，应按规定的设备是否符合规定的可靠性要求，应按规定的批量大小和

13、抽样原则从各生产批次中抽取设备批量大小和抽样原则从各生产批次中抽取设备在与可靠性鉴定试验相同的综合环境条件下在与可靠性鉴定试验相同的综合环境条件下进进行可靠性验收试验。这些受试设备在统计规律行可靠性验收试验。这些受试设备在统计规律上应能代表其所属批次的特征。上应能代表其所属批次的特征。1/9/202326编制鉴定与验收试验的计划n根据实际工作出发，目前主要的方式是，与使用方一并讨论具体的验收方案，划定抽样(抽样的权力在用户)n权衡时间、进度、费用n=不可能“事后划定”!这不是客观的试验!1/9/2023271/9/202328统计试验方案的选择和确定1/9/202329编制鉴定与验收试验的计划

14、1/9/202330统计试验方案的选择和确定n概率序贯比试验方法：适用于对产品特别有信心的产品试验，可在近早的时间内完成结论。同样，也适用于对产品特别无信心时=不容易产生拒收结论。n短时高风险：不适合于新项目鉴定与验收。对成熟产品的批生产，稳定后可采用。n全数可靠性试验，一般在合同中提前要求。相对比较苛刻。1/9/202331产品施加应力的方式和时间安排1/9/202332产品施加应力的方式和时间安排n无论是鉴定试验还是验收试验，都应以“寿命剖面”或“任务剖面”为基本,来展开“应力施加”。n任务剖面n要考虑到，全极端环境条件下的考核是不客观的=评价产品的可靠性，是以既定的“寿命剖面”或“任务剖

15、面”为基本。n要考虑到，产品不能在极端环境条件下长时间工作，也是不客观的=。n客观合理地设置应力=大箱子-55度，而要求车内温度“控制在-20度”。1/9/202333产品施加应力的方式和时间安排1/9/202334产品施加应力的方式和时间安排n无论是鉴定试验还是验收试验，都应以“寿命剖面”或“任务剖面”为基本来展开“应力施加”。n任务剖面n要考虑到，全极端环境条件下的考核是不客观的=评价产品的可靠性，是以既定的“寿命剖面”或“任务剖面”为基本。n要考虑到，产品不能在极端环境条件下长时间工作，也是不客观的=。n测试点应是明确的，测试方法应是规定的1/9/202335四、记录试验进程n1、样本确

16、定=n2、所有样本应分别明确施加应力的强度和顺序，组合应力的方式。n3、试验过程记录应清晰可追溯=时间积累应是清晰明确的n4、试验期间与产品相关的问题均应记录，并详细记录记录处理过程。n5、问题要及时向用户通报、处理要征得用户同意、措施要经用户认可(三不放过)=特别是在可靠性试验期间=n6、软件问题，更要有统一的处理方式。1/9/202336五、故障及问题的处理1/9/202337六、数据分析和处理1/9/202338六、数据分析和处理n1、接收和拒收=大结论n2、故障加权：n 1)无任何标准对加权有规定(GJB启动过若干个)n 2)加权是权宜之计(两个军方研究所都力图取消故障加权)n 3)加

17、权是协商的结果(专家评价，用户认可)n 4)标准执行过程中有偏差 理解可靠性验证试验的本意(规定的功能)。特别是在对“非关联故障”的认可上有偏差。最一般的状态是：对重复故障计一次故障=双重的不恰当：一方面不该将既定的故障合并(如：无法回避的元器件档次低)，一方面不该将工艺问题放过!n 对类似于“死机”无法做出客观评价(又不肯 直接判定是“责任故障”=系统不够健壮或强壮)1/9/202339六、数据分析和处理n在既定的方案下，有规定的数据处理方式=附录A：可靠性统计试验方案和可靠性参数估计n给出具体方案下的置信区间n确定观测值n计算置信限n无故障时，一般以试验时间为观测值，或以三倍试验时间为观测

18、值=无本质区别，是单边!1/9/202340结束语n受工业总水平限制，工艺问题比较突出。n产品母体参数的离散性较大。n维修性设计大多先天不足，维修活动不够客观。(平均停机时间)n使用可靠性远远未受到重视，特别是陆军装备。操作使用说明书不尽如人意。兵员使用培训1/9/202341结束语n多沟通：了解产品的具体情况，故障透明归零。设计、加工调试、检验、军代表一体化运作n多学习：所网上有现成的GJB。NET网上有大量的可阅读材料。n建议大家认真学习GJB74A-98=附录B 尽管是针对雷达的，但提供了直观的方法。(GJB899附录A，有完全的配套解释)1/9/2023421/9/2023431/9/

19、2023441/9/2023451/9/202346常用可靠性方面的GJBn1 GJB/Z 23-1991 可靠性和维修性工程报告编写的一般要求 n2 GJB/Z 27-1992 电子设备可靠性热设计手册 n3 GJB/Z 57-1994 维修性分配与预计手册 n4 GJB/Z 72-1995 可靠性维修性评审指南 n5 GJB/Z 89-97 电路容差分析指南 n6 GJB/Z 91-1997 维修性设计技术手册 n7 GJB/Z 299B-1998 电子设备可靠性预计手册 n8 GJB 368A-1994 装备维修性通用大纲 n9 GJB 450A-2004 装备可靠性通用要求 1/9/2

20、02347 10 GJB 451A-2005 可靠性维修性保障性术语 n11 GJB 645-1988 军用光学仪器维修性规范 n12 GJB/Z 768A-1998 故障树分析指南 n13 GJB 813-1990 可靠性模型的建立和可靠性预计 n14 GJB 841-1990 故障报告、分析和纠正措施系统 n15 GJB 899-1990 可靠性鉴定和验收试验 n16 GJB 899-1990 修改单1 可靠性鉴定和验收试验 n17 GJB 1296-1991 电子对抗装备维修行性要求 n18 GJB 1371-1992 装备保障性分析n19 GJB 1378-1992 装备预防性维修大纲

21、的制订要求与方法 n 1/9/202348n20 GJB 1391-1992 故障模式、影响及危害性分析程序 n21 GJB 1407-1992 可靠性增长试验 n22 GJB 1686-1993 装备质量与可靠性信息管理要求 n23 GJB 1909.1-1994 装备可靠性维修性参数选择和指标确定要求 总则 n24 GJB l909.10-98 装备可靠性维修性参数选择和指标确定要求 电子系统 n25 GJB 2072-1994 维修性试验与评定 n26 GJB 3872-1999 装备综合保障通用要求n27 GJB 1407-1992 可靠性增长试验1/9/202349n不妥之处n敬请谅解n谢谢!