【正文】 15 可靠性工程概述 故障模式 3 1. 按故障發(fā)生的模式，將故障分為兩大類： 功能失效 和 性能失效 。這時(shí)故障分類的目的就是為了消除系統(tǒng)性故障，為改進(jìn)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)可靠性增長(zhǎng)提供目標(biāo)和對(duì)象。”這一定義為可靠性鑒定試驗(yàn)中發(fā)生的關(guān)聯(lián)故障（實(shí)質(zhì)是系統(tǒng)性故障），通過有效的改進(jìn)，改判為非關(guān)聯(lián)故障提供了依據(jù)。前者又稱為原發(fā)性故障，后者又稱為誘發(fā)故障。對(duì)故障進(jìn)行正確的分類，你就抓到了與故障打交道的“綱”。 ? 建模目的：定量分配、估算和評(píng)價(jià)產(chǎn)品的可靠性。稱此系統(tǒng)為非工作貯備系統(tǒng)，又稱旁聯(lián)系統(tǒng)。該方法主要通過分析設(shè)備上各元器件工作時(shí)所承受的電、熱應(yīng)力以及考慮了元器件的質(zhì)量等級(jí)，電、熱應(yīng)力的額定值，工藝結(jié)構(gòu)參數(shù)和應(yīng)用環(huán)境類別等信息來(lái)預(yù)計(jì)元器的可靠性水平。 ? 目的：分配給各級(jí)產(chǎn)品可靠性指標(biāo)，使各級(jí)設(shè)計(jì)人員明確其可靠性設(shè)計(jì)要求，并研究實(shí)現(xiàn)這些要求的可能性及辦法?！保?GJB451A） ? 可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則（簡(jiǎn)稱準(zhǔn)則）是把已有產(chǎn)品的工程經(jīng)驗(yàn)總結(jié)起來(lái)，使其條理化、系統(tǒng)化、科學(xué)化，成為設(shè)計(jì)人員進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)時(shí)所遵循的原則和應(yīng)滿足的要求。設(shè)計(jì)活動(dòng)中，設(shè)計(jì)人員要逐條對(duì)照，逐條落實(shí)，每條都要有明確的設(shè)計(jì)措施。 ? 國(guó)外元器件質(zhì)量等級(jí)，一般以美軍用手冊(cè) MILHDBK217F中各類元器件的質(zhì)量等級(jí)劃分 ? 國(guó)內(nèi)元器件質(zhì)量等級(jí)，以 GJB/Z 299A劃分 2020/7/6 研發(fā)部 34 元器件的正確選擇與使用 3 ? 元器件選擇與控制 總的原則 是： （ 1）元器件的技術(shù)性能、質(zhì)量等級(jí)、使用環(huán)境條件應(yīng)滿足整機(jī)的要求； （ 2）優(yōu)先選用經(jīng)實(shí)踐證明：質(zhì)量穩(wěn)定、可靠性高、有發(fā)展前途且供應(yīng)渠道可靠的標(biāo)準(zhǔn)元器件，杜絕使用淘汰的元器件； （ 3）整機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)最大限度壓縮元器件的品種、規(guī)格及其生產(chǎn)廠所； （ 4）嚴(yán)格控制新研元器件、零部件的使用，未經(jīng)技術(shù)鑒定的元器件，不得在產(chǎn)品中使用。 ? 故障統(tǒng)計(jì)資料表明，產(chǎn)品故障中有 10%～ 20%是由于生產(chǎn)的原因造成的，如：工藝設(shè)計(jì)不良；生產(chǎn)過程的附加不良應(yīng)力、搬運(yùn)操作或試驗(yàn)工作不當(dāng)?shù)纫耄挥缮a(chǎn)者的技術(shù)水平、疲勞等造成的人為差錯(cuò)；外購(gòu)件的質(zhì)量等。 ? 方法：等分配法、按可用度分配法、相似產(chǎn)品分配法、加權(quán)系數(shù)分配法（工程中常用）等 2020/7/6 研發(fā)部 45 維修性分配與預(yù)計(jì) 2 ? 維修性預(yù)計(jì)：預(yù)先估計(jì)產(chǎn)品的維修性參數(shù)，了解其是否滿足規(guī)定的維修性指標(biāo)，以便對(duì)維修性工作實(shí)施監(jiān)控。 指維修產(chǎn)品時(shí)，接近維修部位的難易程度。 ? 測(cè)試性的定量要求：故障檢測(cè)率、故障隔離率、虛警率、故障檢測(cè)隔離時(shí)間等。 2020/7/6 研發(fā)部 52 6 案例分析 1. 鉭電容在隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)中斷腿 2. 不按規(guī)范設(shè)計(jì)，造成 54LS123性能的蛻變 3. 變壓器的外接引線從焊點(diǎn)處振斷 4. 比較器的比較靈敏度為啥會(huì)下降 5. 分析器機(jī)箱內(nèi)溫升過高濾波鉭電容燒焦 2020/7/6 研發(fā)部 53 鉭電容在隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)中斷腿 ? 鉭電容一類個(gè)頭較大、重量較重的元器件，裝在印制板上，若不采取加固措施，很難通過隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)，其原因有三： ? (a)電裝時(shí)鉭電容未緊貼印制板臥式安裝； ? (b)電裝后未用硅橡膠一類的材料將鉭電容粘牢在印制板上或用卡子將鉭電容卡牢在印制板上，使他們成為一個(gè)整體，以減少印制板的諧振數(shù)目，減輕共振的破壞： ? (c) 安裝尺寸設(shè)計(jì)不準(zhǔn)確，電裝前兩端引線預(yù)處理不當(dāng)。 2020/7/6 研發(fā)部 55 變壓器的外接引線從焊點(diǎn)處振斷 ? 某設(shè)備的 400Hz115V變壓器，輸出直接從繞制時(shí)引出端焊片處引出。 ? 這一案例充分證明一個(gè)規(guī)則：“空腳”狀態(tài) ≠高電平。 2020/7/6 研發(fā)部 58 結(jié)束語(yǔ) ? 今天只對(duì)有關(guān)可靠性工程、維修性工程、綜合保障工程的概念進(jìn)行了介紹，對(duì)于具體的設(shè)計(jì)分析方法，如果有機(jī)會(huì)，將會(huì)專題討論學(xué)習(xí)。 ? 有人提出工作環(huán)境溫度不是 +70℃ 嗎 ?環(huán)境溫度確實(shí)是 +70 ℃ ，但連續(xù)工作 2h后 ,機(jī)箱內(nèi)的實(shí)際溫度大大超過 +85℃ 。 ? 如果導(dǎo)線穿過底板一類的金屬孔時(shí)，還應(yīng)加裝絕緣套管、同軸橡膠導(dǎo)管或襯墊，避免導(dǎo)線的機(jī)械損傷。 ? 該器件使用規(guī)范規(guī)定：定時(shí)電阻 R≥5KΩ，原設(shè)計(jì)的定時(shí)電阻 R=470Ω，遠(yuǎn)小于規(guī)范規(guī)定，短期內(nèi)使用時(shí)，脈沖調(diào)制器能工作，但長(zhǎng)期使用過程中， 54LS123蛻變?yōu)楣ぷ鞑环€(wěn)定，直至損壞。 2020/7/6 研發(fā)部 51 5 綜合保障工程 ? 綜合保障工程：是在裝備研制全過程中，為滿足戰(zhàn)備和任務(wù)要求，綜合規(guī)劃裝備所需的保障問題，在裝備部署使用的同時(shí)，以可承受的壽命周期費(fèi)用提供與裝備相匹配的保障資源和建立有效的保障系統(tǒng)所進(jìn)行的一系列技術(shù)與管理活動(dòng)。 ? 維修性評(píng)價(jià)通常是在用戶使用階段進(jìn)行。 ? 在我國(guó)，維修性工程開展不久，設(shè)計(jì)人員對(duì)維修性設(shè)計(jì)還不熟悉，同時(shí)維修性數(shù)據(jù)不足，定量化工作還不完善。 ? 這里所說的維修，包括：修復(fù)性維修、預(yù)防性維修、保養(yǎng)和戰(zhàn)場(chǎng)損傷修復(fù)等內(nèi)容 。 2020/7/6 研發(fā)部 36 可靠性分析技術(shù) ? 失效分析 ? 應(yīng)力分析 ? 容差分析 ? 熱分析 ? 潛在通路分析 ? 故障模式影響及危害性分析（ FMEA或 FMECA） ? 故障樹分析（ FTA）等 2020/7/6 研發(fā)部 37 可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn) 環(huán)境應(yīng)力篩選 ESS 可靠性鑒定試驗(yàn) 可靠性驗(yàn)收試驗(yàn) 工程試驗(yàn) 統(tǒng)計(jì)試驗(yàn) 可靠性試驗(yàn) 可靠性試驗(yàn)技術(shù) ? 可靠性試驗(yàn)技術(shù)：是為“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)”的總稱 。 2020/7/6 研發(fā)部 32 元器件的正確選擇與使用 1 ? 重要性：電子設(shè)備的功能、性能、可靠性、維修性、環(huán)境適應(yīng)性、安全性以及體積、重量、成本等都與元器件的選擇有密切的關(guān)系，設(shè)計(jì)電路時(shí)，正確選擇元器件至關(guān)重要。 ? 準(zhǔn)則的內(nèi)容：元器件選用準(zhǔn)則，新技術(shù)采用準(zhǔn)則，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，降額設(shè)計(jì)，熱設(shè)計(jì)，“三防”設(shè)計(jì)，防振設(shè)計(jì)，電磁兼容設(shè)計(jì)，容差與漂移設(shè)計(jì)，冗余設(shè)計(jì)，安裝設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，安全保護(hù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則以及人機(jī)工程設(shè)計(jì)和維修性設(shè)計(jì)等 。 ? 6）對(duì)維修可達(dá)性差的單元，應(yīng)分配較高的可靠性指標(biāo)。 GJB/Z299C考慮到當(dāng)前國(guó)產(chǎn)電子設(shè)備和進(jìn)口元器件的現(xiàn)狀以及工程上可靠性預(yù)計(jì)的急需，在分析了各種國(guó)外電子設(shè)備可靠性預(yù)計(jì)手冊(cè)，統(tǒng)計(jì)了大量進(jìn)口元器件在國(guó)產(chǎn)電子設(shè)備上的使用數(shù)據(jù)后，給出了進(jìn)口元器件的可靠性預(yù)計(jì)方法、模型和數(shù)據(jù)。 ? 目的： ? 從可靠性角度出發(fā)，對(duì)不同的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比較，為設(shè)計(jì)決策提供依據(jù)； ? 發(fā)現(xiàn)設(shè)