可靠性工程
可靠性工程主要研究如何使产品在规定条件下、规定时间内完成规定的功能。
可靠性工程包括可靠性管理、可靠性评定、可靠性设计、可靠性分析、可靠性试验五个方面。
可靠性管理:规划产品在寿命周期中的可靠性工作并进行监督和检查,使可靠性工作处于受控状态。
可靠性评定:利用产品在研制过程中的试验数据,评估产品当前达到的可靠性指标,判断系统设计方案能达到预期的可靠性水平。
可靠性设计:选择能满足产品可靠性要求的方案和元器件,利用可靠性设计手段实现产品的可靠性指标。
可靠性分析:通过可靠性分析如FMEA(故障模式、影响分析)、FTA(故障树分析)、SCA(潜在通道分析)、容差分析等发现产品的可靠性薄弱环节,为设计改进提供支持。
可靠性试验:通过试验发现或消除产品的可靠性薄弱环节,为设计改进提供支持或通过试验确定产品的可靠性水平。ESS(环境应力筛选试验)、可靠性增长试验、可靠性鉴定试验、可靠性验收试验。
可靠性增长试验
可靠性增长试验是一种有计划的试验、分析和改进过程,产品处于真实和模拟环境下,以暴露设计中的故障,采取措施改进,达到预期的增长目标;
由于要达到预期的可靠性增长目标,试验应在受控的条件下,试验前评估产品初始可靠性水平,确定合理的增长率,选用恰当的增长模型进行过程跟踪;
受试样品的技术状态应能代表产品可靠性鉴定试验时的技术状态,增长试验应在环境鉴定试验、 ESS之后,可靠性鉴定试验之前进行。
试验结束条件(成功)
在以下情况下认为产品达到了预期的增长目标,可结束增长试验,试验成功:
试验进行到规定的总试验时间,利用试验数据估计的MTBF值己达到试验大纲要求,可以结束试验 ;
如果试验过程中一直没有出现故障,可以假设其寿命服从指数分布而在另外某一时间结束试验。 例如,试验时间达到要求的MTBF值的1.6倍时,故障数为零,则可以以80%置信水平确信受试设备的MTBF己达到要求值,从而提前结束试验。
试验结束条件(不成功)
在以下情况下应终止增长试验,试验不成功:
当试验进行到规定的总试验时间,而利用试验数据估计的 MTBF值达不到大纲的要求时,应立即停止试验;
在试验进行过程中,经过评估产品的实际增长率较低,预期 在余下的试验时间内达不到预期的增长目标,应立即停止试 验。 如试验未达到预期的增长目标而中止时,应做好以下工作:
对纠正措施进行全方面的分析,以确定纠正措施的有效性;
组织专i家对试验方案进行评审;
组织专i家对准备采取的措施方案进行评审。
环境可靠性实验:分为力学环境试验、气候环境试验和综合环境试验3种。
1、力学环境试验主要包括机械振动、机械冲击、坠落、碰撞、稳定加速度试验等。
2、气候环境试验主要包括温度试验、温湿度试验、气压试验、水试验、盐雾试验、灰尘试验、气体腐蚀试验等。
3、综合环境试验主要包括温度气压试验、温度振动试验、温度湿度振动试验、温度气压湿度试验等。
使用的环境应力数量:在环境试验方面,GJB150规定了19个试验项目,mil-std-810d中规定了20个环境试验项目,810f增加到24个试验项目,包括对产品有重要影响的环境应力,如温度、湿度、盐雾、振动、冲击等,压力、太阳辐射、沙尘、雨水等。应根据未来环境条件和影响程度选择试验项目。一般情况下,应调查10种以上的环境应力。由于综合模拟,可靠性试验只考虑了综合环境应力(温度、湿度、振动)和电应力。可见,可靠性试验中使用的环境应力远小于环境试验中的环境应力。