【文章內(nèi)容簡介】 2020/7/6 研發(fā)部 25 可靠性預(yù)計(jì)與分配 1 ? 可靠性預(yù)計(jì)：是根據(jù)組成系統(tǒng)的元件、組件、分系統(tǒng)的可靠性來推測系統(tǒng)的可靠性。這是一個(gè)從小到大、由下向上的綜合過程。 ? 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)計(jì)中的薄弱環(huán)節(jié)，為設(shè)計(jì)改進(jìn)或生產(chǎn)過程控制提供依據(jù)； ? 為可靠性試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)提供依據(jù)； ? 對(duì)可靠性分配、維護(hù)使用提供有益信息。 ? 方法：元件計(jì)數(shù)法、應(yīng)力分析法、故障率預(yù)計(jì)法、相似產(chǎn)品法、評(píng)分法、性能參數(shù)預(yù)計(jì)法、上下限法 2020/7/6 研發(fā)部 26 可靠性預(yù)計(jì)與分配 2 ? 可靠性預(yù)計(jì)受產(chǎn)品信息的制約，不同研制階段有不同的預(yù)計(jì)方法。 ? 在方案論證階段，一般采用相似產(chǎn)品法；在工程研制的初期，采用元器件計(jì)數(shù)法；在工程研制的中、后期，一般采用元器件應(yīng)力分析預(yù)計(jì)法。 ? 一般認(rèn)為“應(yīng)力法”考慮的因素多，預(yù)計(jì)的精度就相對(duì)高一些。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)境類別等信息來預(yù)計(jì)元器的可靠性水平。用戶信任這種方法的預(yù)計(jì)結(jié)果，因此得到廣泛應(yīng)用，并且已經(jīng)編制成了國家軍用標(biāo)準(zhǔn) GJB/Z299C20xx《 電子設(shè)備可靠性預(yù)計(jì)手冊(cè) 》 。該標(biāo)準(zhǔn)中還包括了“元器件計(jì)數(shù)可靠性預(yù)計(jì)法”。與原來的 GJB/Z299B相比，還增加了附錄 A《 采用進(jìn)口電子元件的電了設(shè)備可靠性預(yù)計(jì) 》 ，這是基于 MILHDBK217F NOTICEⅡ （ 1995）已不能真實(shí)地反映當(dāng)前進(jìn)口元器件的失效率水平加進(jìn)的。 GJB/Z299C考慮到當(dāng)前國產(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)。由于該附錄充分考慮了進(jìn)口元器件在國產(chǎn)電子設(shè)備中使用的實(shí)際可靠性水平，因而預(yù)計(jì)結(jié)果比直接采用國外手冊(cè)更為切合我國實(shí)際，且更簡單易行。 2020/7/6 研發(fā)部 27 可靠性預(yù)計(jì)與分配 3 ? 可靠性分配：是把系統(tǒng)可靠性指標(biāo)分給分系統(tǒng)、設(shè)備、組件、元件。這是一個(gè)從大到小、由上到下的分解過程。 ? 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。 ? 方法：比例分配法、評(píng)分分配法、重要度復(fù)雜度分配法、拉格朗日乘數(shù)法、動(dòng)態(tài)規(guī)劃法、直接尋查法。 2020/7/6 研發(fā)部 28 可靠性預(yù)計(jì)與分配 4 ? 用于系統(tǒng)基本可靠的分配，一般假設(shè)產(chǎn)品壽命服從指數(shù)分布。 ? 在進(jìn)行可靠性指標(biāo)分配時(shí)，應(yīng)遵循以下 6條準(zhǔn)則： ? 1）對(duì)復(fù)雜度高的單元，應(yīng)分配較低的可靠性指標(biāo)； ? 2) 對(duì)技術(shù)上不成熟的單元，應(yīng)分配較低的可靠性指標(biāo)； ? 3）對(duì)處于惡劣環(huán)境條件下工作的單元，應(yīng)分配較低的可靠性指標(biāo)； ? 4）當(dāng)把可靠度作為分配參數(shù)時(shí)，對(duì)需要長期工作的單元，分配較低的可靠性指標(biāo)； ? 5）對(duì)重要度高的單元，應(yīng)分配較高的可靠性指標(biāo)。 ? 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)。 ? 7）對(duì)使用的元器件質(zhì)量較高的單元，應(yīng)分配較高的可靠性指標(biāo)。 2020/7/6 研發(fā)部 29 可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 1 ? 可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：是“在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中為提高可靠性而應(yīng)遵循的細(xì)則。它是根據(jù) (以往 )在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、使用中積累起來的行之有效的經(jīng)驗(yàn)和方法編制的?！保?GJB451A） ? 可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則（簡稱準(zhǔn)則）是把已有產(chǎn)品的工程經(jīng)驗(yàn)總結(jié)起來，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。目前，準(zhǔn)則已成為產(chǎn)品研制中所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的重要組成部分，用來指導(dǎo)和規(guī)范產(chǎn)品的可靠性設(shè)計(jì)，并作為設(shè)計(jì)評(píng)審的依據(jù)。 2020/7/6 研發(fā)部 30 可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 2 ? 制定準(zhǔn)則：一般針對(duì)某個(gè)型號(hào)或產(chǎn)品制定（也可制定某一類型產(chǎn)品的可靠性通用設(shè)計(jì)準(zhǔn)則），其制定有一個(gè)逐步完善和細(xì)化的過程 。由研發(fā)系統(tǒng)組織可靠性專業(yè)人員和有經(jīng)驗(yàn)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員共同制定，經(jīng)反復(fù)征求意見，完善、修改后正式頒發(fā) 。 ? 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 。如某型飛機(jī)儀表系統(tǒng)的安裝準(zhǔn)則規(guī)定：“總靜壓系統(tǒng)導(dǎo)管與軟管連接，不允許用任何潤滑液，其連接長度不小于30mm”。又如，某型飛機(jī)的電氣系統(tǒng)，電磁干擾問題突出，普通屏蔽線不能解決問題，在準(zhǔn)則中增加“交流電源輸出及有電磁兼容要求的電路，均需選用扭絞屏蔽線。” ? 準(zhǔn)則的貫徹實(shí)施：準(zhǔn)則作為強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)或型號(hào)規(guī)范，必須予以認(rèn)真貫徹。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。設(shè)計(jì)完成后應(yīng)寫出貫徹準(zhǔn)則的“符合性報(bào)告”，并經(jīng)主管技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)會(huì)簽。 2020/7/6 研發(fā)部 31 可靠性設(shè)計(jì)技術(shù) ? 要提高產(chǎn)品的固有可靠性，首先在設(shè)計(jì)過程中主動(dòng)采取“設(shè)計(jì)預(yù)防”的措施，通過各種具體的可靠性設(shè)計(jì)方法來實(shí)現(xiàn)；其次，就是通過定量計(jì)算和定性分析，以及研究試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品的隱患和薄弱環(huán)節(jié)，通過“設(shè)計(jì)改進(jìn)”，實(shí)現(xiàn)可靠性增長。 ? 可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)：元器件、零部件的選擇與控制，降額設(shè)計(jì)，熱設(shè)計(jì)，簡化設(shè)計(jì)，余度設(shè)計(jì)， 環(huán)境防護(hù)設(shè)計(jì)，電磁兼容設(shè)計(jì)，容差與漂移設(shè)計(jì)，健壯設(shè)計(jì)，軟件可靠性設(shè)計(jì)，人素工程（安裝設(shè)計(jì)，安全保護(hù)設(shè)計(jì)以及人機(jī)工程設(shè)計(jì)）等。 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。合理選擇正確使用元器件，盡可能降低元器件的使用失效率，使設(shè)備獲得盡可能高的固有可靠性，是電子設(shè)備可靠性設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一。 2020/7/6 研發(fā)部 33 元器件的正確選擇與使用 2 ? 元器件的質(zhì)量等級(jí) ：是指元器件裝機(jī)使用前，在制造、試驗(yàn)及篩選過程中，其質(zhì)量的控制等級(jí)。通常，質(zhì)量等級(jí)越高，其可靠性水平也越高。 ? 國外元器件質(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)