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最新可靠性設(shè)計準則-全文預(yù)覽

2025-07-21 14:04 上一頁面

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【正文】 措施,但其防護作用還是有限的?!?時間隔離:在任務(wù)時間內(nèi),盡可能地將“輻射干擾源”和“干擾敏感器”的工作時間錯開,即一個工作時,另一個不工作。常用方法有:◆ 布線要合理,包括印制板的布線和電纜的敷設(shè);◆ 地線的布局和接地點的選擇要合理;◆ 在信號的傳遞通路上,有針對性地設(shè)置濾波器(低通、高通、帶通、帶阻)將干擾噪聲濾除(旁路入地)。干擾的傳播途徑分為傳導(dǎo)、輻射、或者兩者的組合。這三個要素中,只要有一個不存在,則電磁干擾就不會發(fā)生。8. 電磁兼容設(shè)計準則 電磁兼容概述近年來,電子產(chǎn)品日益向著高速度、小型化、高集成度的方向發(fā)展,工作頻率越來越高、頻帶越來越寬,由電磁干擾引發(fā)的產(chǎn)品故障也越來越多。但有時候,由于受到結(jié)構(gòu)形式或空間的限制,無法加裝彈簧墊片。● 繼電器銜鐵的吸合方向應(yīng)盡可能地避開振動方向?!?減振器的設(shè)計應(yīng)防止振動耦合,即一個方向上的振動激勵只能引起同方向的振動響應(yīng),而不應(yīng)引起其他方向上的振動響應(yīng)。而“防沖”是通過減振器的變形將“沖擊動能”轉(zhuǎn)化成“形變勢能”貯存在減振器中,然后再將貯存的能量按照設(shè)計賦予的特性“緩慢”地釋放出來,通過這樣的“快吸∕慢放”的變換就達到了“防沖”的目的。由于該“重點器件”比較輕,二級減振器可以做得軟一些。但也有例外,在某些場合,激振頻率非常低,而且負載又比較重,給減振器的設(shè)計造成極大的困難。這樣,抗力學環(huán)境的問題就可歸結(jié)為防振和抗振的問題。如果用“傅里葉變換”將其轉(zhuǎn)換到頻域去,均為功率譜密度函數(shù)。在確保元器件不失效的前提下,可放棄“硬件措施”,而采取溫度建模、軟件補償?shù)姆椒?,以抵消參?shù)溫漂的影響。這里所說的熱設(shè)計,就是采取相應(yīng)的技術(shù)手段來消除或者弱化熱效應(yīng)對器件的性能和可靠性的影響。以上的工藝措施應(yīng)作為技術(shù)要求寫入產(chǎn)品的設(shè)計文件中,或編入該產(chǎn)品的“準則”中。長期穩(wěn)定性是一個“統(tǒng)計值”,為了提高統(tǒng)計的精度,檢測次數(shù)不能太少、相鄰兩次檢測的時間間隔要相等、檢測環(huán)境要相同。為了檢測產(chǎn)品的長期穩(wěn)定性,每隔一段時間對產(chǎn)品進行一次檢測,然后對比、分析其參數(shù)的變化情況。隨環(huán)境而變的參數(shù)漂移,主要靠設(shè)計手段來解決。這就是通常所說的“參數(shù)穩(wěn)定性”,又可劃分為“短期穩(wěn)定性”和“長期穩(wěn)定性”兩種情況?!?當某型元器件的失效率較高、其可靠性不能滿足使用要求時,不能用降額的方法解決低質(zhì)量元器件的使用問題,而必須更換質(zhì)量等級更高的元器件。在發(fā)光二極管的輸入端加“正方波”(占空比為1∶1)信號,調(diào)節(jié)發(fā)光二極管的限流電阻,使光敏三極管的輸出信號也是“正方波”。需要指出的是,對于某些元器件來說,過度的降額不但無益,反而有害,有可能引入“低應(yīng)力失效”?!?降額的量值要合理。由于溫度對任何產(chǎn)品的可靠性的影響具有普遍性,因此,對任何產(chǎn)品而言,溫度都是必不可少的降額參數(shù)。元器件承受的工作應(yīng)力,是由整機產(chǎn)品執(zhí)行任務(wù)時的環(huán)境條件決定的,在整機產(chǎn)品的任務(wù)書或訂貨合同中均有明確的規(guī)定;而元器件本身的承受能力,在元器件的產(chǎn)品手冊中也有明確的說明。元器件的質(zhì)量等級要符合使用環(huán)境條件的要求;失效率要符合可靠性的要求;性能指標要滿足功能的要求;● 盡可能不用或者少用非標準件和手冊外元器件;● 如果因為某種特殊要求,需要在優(yōu)選手冊外選取元器件時,要嚴格按照規(guī)定的審批程序進行審批。3. 電子元器件和機械零件的選用準則這里所說的電子元器件還包括機電產(chǎn)品中常用的電氣元件,例如,電阻、電容、變壓器、繼電器等;這里所說的機械零件是指機械產(chǎn)品中常用的標準件、通用件,例如,螺釘、螺母、墊片、銷子、軸承、減速器、密封圈等。 小結(jié)綜上所述,通用化是基礎(chǔ),為組合化和系列化提供標準的、通用的功能模塊;組合化是應(yīng)用,應(yīng)用由通用化提供的功能模塊組合成不同層級的產(chǎn)品,可以是最終要交付的整機產(chǎn)品,也可以是為整機配套的中間級產(chǎn)品;系列化是結(jié)果,按照產(chǎn)品的“系列型譜”制造(或者組合)出各種系列的產(chǎn)品以滿足用戶的不同需求。產(chǎn)品的研制、生產(chǎn)、銷售都是依據(jù)該型譜進行的,這就是通常所說的“基本型系列化”。這里所說的“整機產(chǎn)品”可以是一個相當復(fù)雜的大系統(tǒng);也可以是一個很小的電子元器件。這類產(chǎn)品通常要完成比較重要而且復(fù)雜的任務(wù),在進行設(shè)計之前,首先要對任務(wù)進行認真的分析,將其分解成幾個相對獨立的任務(wù)單元,隨后選用不同的“通用功能模塊”來分別滿足其任務(wù)需求。所謂“通用化”,就是直接選擇具有互換特性(結(jié)構(gòu)和功能均具有互換性)的通用單元,將其應(yīng)用于所設(shè)計的產(chǎn)品中。只有將簡化設(shè)計與“三化”設(shè)計結(jié)合在一起才有實際意義。如果是同一個產(chǎn)品,就沒有必要重新編寫,相互借用就是了。附錄準則名稱(封面)產(chǎn)品可靠性設(shè)計準則1. 產(chǎn)品概述由于可靠性設(shè)計準則是針對某一具體的產(chǎn)品而言的(通用準則除外),因此,在編撰準則時,首先要對指定的產(chǎn)品作一個簡要的介紹。因此,錯訛之處在所難免,敬請批評指正。六. 總結(jié)這篇所謂的“指南”,到此就算完成了。就是說,準則中所列的條款對指定的產(chǎn)品而言,都是必須遵守的、都是專用的。例如,結(jié)構(gòu)設(shè)計準則、電氣設(shè)計準則、電路設(shè)計準則、地線布局準則、軟件設(shè)計準則、通訊接口設(shè)計準則,等等。五. “附錄”部分的說明在本文的附錄中給出了一個分類的用例,來具體地說明如何進行分類。當然,最終能否達到此固有的可靠性水平,還很難說,還要靠精心的制造和有效的管理來保障。但是,這些設(shè)計工作不能夠提高產(chǎn)品的可靠性,即使是其中的可靠性預(yù)計也僅僅是給出了一個可能達到的、預(yù)估的可靠性水平,還不是產(chǎn)品的固有可靠性。一個高明的設(shè)計師總是在綜合權(quán)衡了這些指標的基礎(chǔ)上,然后提出自己的設(shè)計方案,使得性能設(shè)計、可靠性設(shè)計和成本設(shè)計等在該方案中得到有機的結(jié)合。貫徹并落實準則的條款,屬于可靠性定性設(shè)計的范疇??傊S著技術(shù)的進步、經(jīng)驗的積累、認識的深化,可靠性設(shè)計準則也在不斷地得到補充和提升。第六步,正式發(fā)布:準則初稿通過評審后,根據(jù)評審會上提出的意見對初稿進行修改和補充,并形成正式稿。不同的設(shè)計方案對應(yīng)著不同的成本,一旦方案確定之后,一個固有的成本也就跟著產(chǎn)生了,無論管理者的水平多么高,實際發(fā)生的成本都不可能低于該固有成本。如果確能提高產(chǎn)品的可靠性,則保留;如果不能提高產(chǎn)品的可靠性,或者效果甚微,則不保留。評審的形式是,對準則初稿進行逐條審查。因此,所謂編撰,就是按照一定的規(guī)則對這些條款進行分類,以便于查閱和使用。素材的來源,有以下渠道:① 訂貨方的可靠性定性要求(合同中規(guī)定的有關(guān)條款);② 本單位以往的設(shè)計、制造,以及故障歸零等,積累的經(jīng)驗;③ 同類型產(chǎn)品(本單位的或兄弟單位的相似產(chǎn)品)的可靠性設(shè)計準則中適用于本產(chǎn)品的條款;④ 國內(nèi)外的可靠性相關(guān)標準、規(guī)范、手冊中適用于本產(chǎn)品的內(nèi)容和條款。總之,凡是具有獨立代號、能夠進行單獨驗收的產(chǎn)品,均應(yīng)建立各自的可靠性設(shè)計準則。一般來說,凡具有產(chǎn)品代號(即型號)的獨立產(chǎn)品,在進行工程設(shè)計之前,均應(yīng)編撰各自的可靠性設(shè)計準則,作為該產(chǎn)品設(shè)計時必須貫徹的輸入文件。如果無人問津、任其流失,實在可惜。該過程一直要進行到產(chǎn)品壽命期的終結(jié)。不僅是對設(shè)計質(zhì)量的進一步的確認,而且也是對檢查組工作質(zhì)量的認可,避免檢查工作走過場,流于形式。一般來說,性能指標可以用儀器儀表進行檢測,但可靠性指標的確認要困難得多,貫徹可靠性設(shè)計準則可以部分地解決這個問題。⑵ 避免低級設(shè)計錯誤的發(fā)生:產(chǎn)品的固有可靠性是產(chǎn)品的一種固有的內(nèi)在屬性,是靠設(shè)計賦予的、是靠制造和管理來保證的,但起決定性作用的還是設(shè)計過程。綜上所述,可靠性設(shè)計準則是在經(jīng)驗總結(jié)的基礎(chǔ)上形成的條款性文件,用來指導(dǎo)可靠性定性設(shè)計;而且,還是一份可執(zhí)行、能檢查的法規(guī)性文件,并在執(zhí)行過程中不斷地得到補充的“動態(tài)”文件。因此,它又是一份由設(shè)計師撰寫的設(shè)計文件。不過,可從以下四個方面對其進行認識,以建立起初步的概念:① 可靠性設(shè)計準則是把設(shè)計人員在長期工程實踐中積累的成功經(jīng)驗和失敗的教訓加以總結(jié)和提煉,使其條理化、系統(tǒng)化,并在此基礎(chǔ)上形成的條款性文件。對設(shè)計崗而言, “可靠性設(shè)計準則”屬于基礎(chǔ)中的基礎(chǔ),如果每個崗位都能拿出高水平的“準則”來,并能夠認真地貫徹執(zhí)行之,那么我所的設(shè)計水平將會整體躍上一個新臺階。拿不出像樣的“準則”來,就不能獲得四星崗的稱號。設(shè)計崗的基本使命是,將用戶對產(chǎn)品的要求(輸入)轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品的性能和可靠性(輸出)。設(shè)計崗的前期工作僅完成了崗位接口關(guān)系的描述,但建崗的重點不在“接口”,而在于崗位內(nèi)部的“基礎(chǔ)建設(shè)”。為此建議,將編制“可靠性設(shè)計準則”(以下簡稱為“準則”)作為設(shè)計崗的評價與考核標準,并以“四星崗”為對象進行試點。創(chuàng)建“質(zhì)量放心崗”,就是一項軟基礎(chǔ)建設(shè),也是我所的一項創(chuàng)舉。 目 錄序 2目 錄 3一. 什么是可靠性設(shè)計準則 5二. 為什么要推行可靠性設(shè)計準則 6三. 建立可靠性設(shè)計準則的步驟 8四. 準則條款的分類原則 10五. “附錄”部分的說明 12六. 總結(jié) 13附錄 15準則名稱(封面) 151. 產(chǎn)品概述 152. 簡化設(shè)計準則與“三化”原則 15`簡化設(shè)計 15 通用化 16 組合化(模塊化) 16 系列化 17 小結(jié) 173. 電子元器件和機械零件的選用準則 184. 降額設(shè)計準則 195. 容差設(shè)計準則 21 參數(shù)漂移與容差設(shè)計 21 短期穩(wěn)定性 21 長期穩(wěn)定性 226. 熱設(shè)計準則 227. 抗力學環(huán)境設(shè)計準則 248. 電磁兼容設(shè)計準則 26 電磁兼容概述 26 傳導(dǎo)干擾的抑制措施 27 輻射干擾的抑制措施 279. 靜電防護準則 2810. 非電子產(chǎn)品可靠性設(shè)計準則 3011. 軟件可靠性設(shè)計準則 33 技術(shù)層面 33 管理層面 34 小結(jié) 3612. 抗輻射(照)設(shè)計準則 37 核輻射環(huán)境 37 空間輻射環(huán)境 38 抗輻射(照)設(shè)計 3813. 余度設(shè)計準則 4014. 潛在通路分析及預(yù)防 42 潛在通路的特點 42 潛在通路分析與“網(wǎng)絡(luò)樹”圖 44 可靠性設(shè)計準則編撰指南一. 什么是可靠性設(shè)計準則可靠性設(shè)計準則(以下簡稱為“準則”),其內(nèi)涵較為豐富,很難用一兩句話為其下一個準確的定義。由于設(shè)計者對該產(chǎn)品最為了解,所以,產(chǎn)品由誰設(shè)計,準則歸誰撰寫。④ 可靠性設(shè)計準則并不是一個“一成不變”的靜態(tài)文件,而是在產(chǎn)品的研制過程中不斷地得到補充、修訂的“動態(tài)”文件。因此,準則可用來規(guī)范設(shè)計人員的設(shè)計行為。⑶ 用來檢查設(shè)計質(zhì)量的好壞:產(chǎn)品的可靠性和性能都是產(chǎn)品的質(zhì)量指標。⑷ 為設(shè)計評審提供依據(jù):在產(chǎn)品設(shè)計評審時,要將“準則符合性檢查報告”提交評委會進行審查。在設(shè)計更改過程中,往往會采用新技術(shù)、新工藝、新材料、新型元器件等,所有這些改進措施都應(yīng)該補充到原先的準則中去。這些無形的東西,其實是企業(yè)的一部分非常有價值的、極其寶貴的知識財富。三. 建立可靠性設(shè)計準則的步驟第一步,準則命名:可靠性設(shè)計準則是針對某個具體的產(chǎn)品而言的(專用準則),不同的產(chǎn)品具有不同的特性,其可靠性要求也不完全相同。這里所說的產(chǎn)品,可以是慣導(dǎo)系統(tǒng)、陀螺、加速度計,也可以是計算機、或者具有獨立功能的電路板,等等。第三步,收集素材:在充分了解產(chǎn)品的基礎(chǔ)上,開始收集準則的相關(guān)素材。初稿的編撰沒有固定的格式,雖無一定之規(guī),但也不能把所有的條款雜亂無章地堆積在一起,既無法查閱,
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