可靠性基础知识培训

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1、可靠性基础知识培训可靠性基础知识培训研发部主要内容提要1.现代设计思想2.可靠性系统工程3.可靠性工程4.维修性工程5.综合保障工程6.案例分析2024/8/12研发部1 现代设计思想1.质量的定义2.质量特性3.用户对质量的要求4.现代系统的设计思想2024/8/13研发部1.1 质量的定义质量：是一组固有特性满足要求的程度。固有特性：是指某事物本来就有的，尤其是那种永久的特性。如：长度、直径、机器的生产率、频率等技术特性。2024/8/14研发部1.2 质量特性 产品质量特性依产品的特点而异，表现的参数和指标也多种多样，归纳起来一般有6个方面的特性，即：1.性能2.寿命3.可靠性与维修性4

2、.安全性5.适应性6.经济性满足一定使用目的要求所具备的特性产品在规定条件下，满足规定功能要求的工作总时间可靠性：产品在规定的时间内和规定的条件下，完成规定任务的能力。维修性：产品在规定的条件下和规定的时间内，按规定的程序和方法进行维修时，保持或恢复到规定状态的能力。不发生由于产品质量而导致的人员伤亡、财产损失和环境污染的能力产品适应外界环境变化的能力产品从设计制造到整个产品寿命周期的成本大小。具体表现为设计成本、制造成本、使用成本，即寿命周期费用（LCC）就一个产品来说，常常有若干不同的质量特性。其中有关键或主要的特性，也有次要的特性；有技术方面的特性，也有经济方面的特性。需要具体分析、区别

3、对待，以满足不同用户的需要。2024/8/15研发部1.3 用户对质量的要求反映在“合同”中的要求。“性能优良，功能齐全”并非用户选择产品的唯一因素。从对可靠性的需求发展到对可靠性、维修性、测试性、保障性的需求。真正质量特性，一般用用户的语言表达代用质量特性，在大多数场合下，真正质量特性很难直接定量反映，技术要求等数据和参数就称为代用质量特性。2024/8/16研发部1.4 现代系统的设计思想在有限资源（费用，时间）的约束下，实现系统的性能特性与专门特性的优化平衡。（从主要追求性能到重视、兼顾专门特性的设计，满足用户对真正质量特性的要求。）与传统的设计思想相比，现代系统设计思想体现在三个概念的

4、延伸上： （1）性能向效能（性能特性+专门特性）的延伸； （2）采购费用向寿命周期费用（LCC）的延伸； （3）权衡对象的延伸，从“花最少的钱实现性能最好的系统”延伸到“以最小的LCC实现效能最好的系统”。2024/8/17研发部2 可靠性系统工程可靠性系统工程（Reliability System Engineering）：是研究产品全寿命过程以及同故障作斗争的工程技术。总目标：提高产品的战备完好性和任务成功性，减少维修人力和保障费用。实质：是研究产品故障的发生、发展、在故障发生后的修理、保障、以及如何预防故障的发生，直到消灭故障的规律。即研究产品“防病、治病”规律的工程技术。包括的专业工程

5、：可靠性工程（R）、维修性工程（M）、维修保障工程（S）、人素工程。核心：是RMS 综合。产品的可靠性、维修性和维修保障将直接影响可用性；而任务的成功性又取决于可靠性、维修性、测试性等特性。此外，产品是由人操纵、使用，又是由人制造、安装、维修、保养的，不少产品的故障是由于人的错误造成的，因此人素工程也是可靠性系统工程包含的专业。工艺指导性文件、检验指导性文件、产品说明书等，是规范人操作和使用方法的文件，在一定程度上可避免因人的错误产生对产品可靠性的不良影响2024/8/18研发部3 可靠性工程1.概述2.可靠性要求3.可靠性设计与分析4.可靠性试验技术5.生产和使用中的可靠性2024/8/19

6、研发部3.1 可靠性工程概述1.定义2.可靠性工程工作的重点3.故障模式2024/8/110研发部3.1.1 可靠性工程概述-定义定义：为了确定和达到产品的可靠性要求所进行的一系列技术和管理活动。（GJB451A）钱学森同志说过：“产品的可靠性是设计出来的、生产出来的、管理出来的。” 前两者指可靠性工程活动，后者是指可靠性管理活动。2024/8/111研发部3.1.1 可靠性工程概述-工作重点a.明确了解用户对可靠性的要求，产品使用、维修、储存期间的自然环境以及保证产品能很好地完成任务的保障资源；b.控制由于产品硬件、软件和人的因素造成对产品可靠性的影响。预防设计缺陷、选择不恰当的元器件和原材

7、料，以及减少生产过程中的波动等；c.采用可靠性增长技术，使优良的设计成熟起来；d.采用规范化的工程途径，开展有效的可靠性工程活动。2024/8/112研发部3.1.3 可靠性工程概述-故障模式1故障模式：产品故障的表现形式。严酷度：某种故障模式所产生后果的严酷程度。分为四类：类：灾难性故障，会造成人员死亡或系统毁坏。类：致使性故障，会引起人员严重受伤，器材或系统严重损坏，从而使任务失败的故障；类：严重故障，将使人员轻度受伤、器材及系统轻度损坏，从而导致任务推迟执行，或任务降级、或系统不能起作用；类：轻度故障，不足以造成人员受伤、器材或系统损坏，但需要非计划维护或修理。2024/8/113研发部

8、3.1.3 可靠性工程概述-故障模式2故障机理：指引起故障的物理、化学变化等内在的原因 。产品尚未成熟之前，在调试、联试、试验以及现场使用中常会出现故障，某一元器件坏了。不少人采取坏了换个好的的办法消除故障。有时还真能解决问题，有时却出现好的换上后，工作不几天又坏了，什么原因？有人认为：处理方法太简单、随便，故障未定性，原因也未分析清楚就草率排故，那只能是碰运气。其实问题的本质在于：产品发生故障后，首先要弄清故障发生的可能原因（内因和外因），弄清故障的性质，对故障进行准确的分类，然后根据故障的性质采取正确的处置方法。所以，当产品出现故障后，首要的任务之一就是弄清故障的性质，把表现形式各种各样的

9、故障，根据工程上的需要进行归类，分出我们感兴趣的故障，最终达到消灭故障的目的。2024/8/114研发部3.1.3 可靠性工程概述-故障模式31.按故障发生的模式，将故障分为两大类：功能失效和性能失效。前者又称作突发性失效，后者又称为渐变失效或漂移故障。在“容差与漂移设计”部分，我们将作详细的说明。容差与漂移设计是专为消除性能失效的设计方法。（案例：“不按规范设计，造成54LS123性能脱变。”“比较器的比较灵敏度为啥会下降。”） 故障的分类：2024/8/115研发部3.1.3 可靠性工程概述-故障模式32.在对产品进行可靠性增长中，把所收集到的故障分为这样两大类：系统性（必然性）故障和随机

10、性（偶然性）故障。后者出现后，更换一只同型号规格的好品，设备就OK，而前者，因为它由设计差错或某一固有因素引起的，非进行设计改进（包括电气方面的，结构以及工艺方面的改进）不可，否则，同类故障还会再发生。这时故障分类的目的就是为了消除系统性故障，为改进设计实现可靠性增长提供目标和对象。此时，对偶然性故障根本不予理采。（案例：“灯驱动电路负载能力不够。” ，“滤波钽电容烧焦。”） 故障的分类：2024/8/116研发部3.1.3 可靠性工程概述-故障模式33.可靠性鉴定试验时，把试验中发生的所有故障划归为两大类：关联故障和非关联故障。故障分类是可靠性鉴定试验中一项重要的工作项目，它关系到试验是否合

11、格通过而被接收的大问题。在GJB451A中，非关联故障定义为：“已经证实是未按规定的条件使用而引起的故障，或已经证实仅属于某些将不采用的设计所引起的故障。否则，为关联故障。”这一定义为可靠性鉴定试验中发生的关联故障（实质是系统性故障），通过有效的改进，改判为非关联故障提供了依据。因为可靠性鉴定试验只计及关联故障发生的数目。（案例：某设备可靠性鉴定试验3个关联故障变成2个。） 故障的分类：2024/8/117研发部3.1.3 可靠性工程概述-故障模式34.某些设备，特别是一些组成复杂的大型系统，只关心任务可靠性，也就是只对致命性故障感兴趣，于是把系统发生的故障按其故障产生的后果划分为两大类：致命

12、性故障和非致命故障（致命性故障在GJB451A中称为“严重故障”）。过去用“致命性故障间的任务时间”MTBCF作为与任务有关的一种可靠性参数来度量系统任务可靠性的高低，现在用“平均严重故障间隔时间”来度量系统任务可靠性的高低。完成任务的成功概率PMC与平均严重故障间隔时间MTBCF的对应关系是：PMC=e-t/MTBCF 至于非致命性故障它的发生并不影响系统任务的完成，只会导致非计划的维修和保障需求。（故障按发生的后果的严重性分为：灾难（性）故障，严重故障和一般故障。） 故障的分类：2024/8/118研发部3.1.3 可靠性工程概述-故障模式35.产品的故障按其统计特性分为独立故障与从属故障

13、两大类。前者又称为原发性故障，后者又称为诱发故障。不是由另一产品故障引起的故障称为独立故障。在进行产品故障次数统计时，只统计产品本身的独立故障。但从属故障要记录在案。 故障的分类：2024/8/119研发部3.1.3 可靠性工程概述-故障模式3此外，在实际工作中，有时会出现这样的故障：故障在有限时间内不经修复而自行恢复功能，这类故障称作间歇故障。引起这类故障的原因多种多样，例如随机振动引起产品瞬间接触不良，造成设备故障，一旦振动停下来，设备又恢复到原来的状态。在产品形成过程中，在什么情况下按什么原则或标准对故障进行分类，的确是设计师们必须具备的一项基本技能。你要保证你设计制造的设备正常工作，固

14、有可靠性得到不断的提高，设备逐步趋于成熟，就必须同现象和原因各异的各类故障打交道、作斗争。对故障进行正确的分类，你就抓到了与故障打交道的“纲”。如果是成熟产品（比如已经生产定型），已是服役的正式装备，在使用中出了故障，不能按上述有关方法对故障进行分类，更不能随意改动设计，那怕在历次维修中发现某一器件是易损件（可能是设计缺陷或热疲劳一类的原因引起），也只能采取更换的方法消除故障。如果是快到期的寿命件（有时件）出的故障，除了采取提前更换，还要考虑修改对有时件的更换周期。 故障的分类：2024/8/120研发部3.2 可靠性要求是进行可靠性设计、分析、制造、试验和验收的依据。分为二大类：定性要求、定

15、量要求。定性要求：如简化设计、余度设计、降额设计、确定关键件和重要件、环境防护设计、热设计、软件可靠性设计、包装运输储存设计等；定量要求：如平均故障间隔时间（MTBF）、平均维修间隔时间（MTBM）、致使故障间的任务时间（MTBCF）、第一次大修期或首次翻修期限（TTO）、储存寿命（STL）等。2024/8/121研发部3.3 可靠性设计与分析1.可靠性模型2.可靠性分配与预计3.可靠性设计准则4.可靠性设计技术5.元器件的正确选择与使用6.可靠性分析技术2024/8/122研发部3.3.1 可靠性模型1可靠性模型：包括可靠性框图和可靠性数学模型。是描述系统及其组成单元之间的故障逻辑关系。建模

16、目的：定量分配、估算和评价产品的可靠性。可靠性模型分基本可靠性模型和任务可靠性模型。估计组成单元故障引起维修及保障要求的概率估计产品在执行任务过程中完成规定功能的概率2024/8/123研发部1.串联模型； 框图：2.并联模型； 框图： 3.3.r r/n(G)模型；框图： 4.旁联模型； 框图：5.桥联模型。 框图：3.3.1 可靠性模型2几种常见的可靠性模型：12nr/n表决器系统采用的不是并联、表决或旁联模型，而是桥式般的逻辑关系 组成系统的所有单元都发生故障时，系统才发生故障。 n个单元与一个表决器组成的表决系统，当表决器正常时，正常的单元数不小于r（1rn）系统就不会故障，这样的系统

17、称为r/n(G)表决系统。它是工作贮备模型的一种形式。组成系统的n个单元只有一个单元工作。当工作单元故障时，通过转换装置接到另一个单元继续工作，直到所有单元都故障了，系统才故障。称此系统为非工作贮备系统，又称旁联系统。系统中任何一个单元出故障都将导致系统出故障。2024/8/124研发部3.3.2 可靠性预计与分配1可靠性预计：是根据组成系统的元件、组件、分系统的可靠性来推测系统的可靠性。这是一个从小到大、由下向上的综合过程。目的：1、从可靠性角度出发，对不同的设计方案进行比较，为设计决策提供依据；2、发现设计中的薄弱环节，为设计改进或生产过程控制提供依据；3、为可靠性试验方案设计提供依据；4

18、、对可靠性分配、维护使用提供有益信息。方法：元件计数法、应力分析法、故障率预计法、相似产品法、评分法、性能参数预计法、上下限法2024/8/125研发部3.3.2 可靠性预计与分配2可靠性预计受产品信息的制约，不同研制阶段有不同的预计方法。在方案论证阶段，一般采用相似产品法；在工程研制的初期，采用元器件计数法；在工程研制的中、后期，一般采用元器件应力分析预计法。一般认为“应力法”考虑的因素多，预计的精度就相对高一些。该方法主要通过分析设备上各元器件工作时所承受的电、热应力以及考虑了元器件的质量等级，电、热应力的额定值，工艺结构参数和应用环境类别等信息来预计元器的可靠性水平。用户信任这种方法的预

19、计结果，因此得到广泛应用，并且已经编制成了国家军用标准GJB/Z299C-2006电子设备可靠性预计手册。该标准中还包括了“元器件计数可靠性预计法”。与原来的GJB/Z299B相比，还增加了附录A采用进口电子元件的电了设备可靠性预计，这是基于MIL-HDBK-217F NOTICE（1995）已不能真实地反映当前进口元器件的失效率水平加进的。GJB/Z299C考虑到当前国产电子设备和进口元器件的现状以及工程上可靠性预计的急需，在分析了各种国外电子设备可靠性预计手册，统计了大量进口元器件在国产电子设备上的使用数据后，给出了进口元器件的可靠性预计方法、模型和数据。由于该附录充分考虑了进口元器件在国

20、产电子设备中使用的实际可靠性水平，因而预计结果比直接采用国外手册更为切合我国实际，且更简单易行。2024/8/126研发部3.3.2 可靠性预计与分配3可靠性分配：是把系统可靠性指标分给分系统、设备、组件、元件。这是一个从大到小、由上到下的分解过程。目的：分配给各级产品可靠性指标，使各级设计人员明确其可靠性设计要求，并研究实现这些要求的可能性及办法。方法：比例分配法、评分分配法、重要度复杂度分配法、拉格朗日乘数法、动态规划法、直接寻查法。2024/8/127研发部3.3.2 可靠性预计与分配4用于系统基本可靠的分配，一般假设产品寿命服从指数分布。在进行可靠性指标分配时，应遵循以下6条准则：1）

21、对复杂度高的单元，应分配较低的可靠性指标；2) 对技术上不成熟的单元，应分配较低的可靠性指标；3）对处于恶劣环境条件下工作的单元，应分配较低的可靠性指标；4）当把可靠度作为分配参数时，对需要长期工作的单元，分配较低的可靠性指标；5）对重要度高的单元，应分配较高的可靠性指标。6）对维修可达性差的单元，应分配较高的可靠性指标。7）对使用的元器件质量较高的单元，应分配较高的可靠性指标。 2024/8/128研发部3.3.3 可靠性设计准则1可靠性设计准则：是“在产品设计中为提高可靠性而应遵循的细则。它是根据(以往)在产品设计、生产、使用中积累起来的行之有效的经验和方法编制的。”（GJB451A）可靠

22、性设计准则（简称准则）是把已有产品的工程经验总结起来，使其条理化、系统化、科学化，成为设计人员进行可靠性设计时所遵循的原则和应满足的要求。目前，准则已成为产品研制中所依据的标准和规范的重要组成部分，用来指导和规范产品的可靠性设计，并作为设计评审的依据。 2024/8/129研发部3.3.3 可靠性设计准则2制定准则：一般针对某个型号或产品制定（也可制定某一类型产品的可靠性通用设计准则），其制定有一个逐步完善和细化的过程 。由研发系统组织可靠性专业人员和有经验的产品设计人员共同制定，经反复征求意见，完善、修改后正式颁发 。准则的内容：元器件选用准则，新技术采用准则，简化设计，降额设计，热设计，“

23、三防”设计，防振设计，电磁兼容设计，容差与漂移设计，冗余设计，安装设计准则，安全保护设计准则以及人机工程设计和维修性设计等 。如某型飞机仪表系统的安装准则规定：“总静压系统导管与软管连接，不允许用任何润滑液，其连接长度不小于30mm”。又如，某型飞机的电气系统，电磁干扰问题突出，普通屏蔽线不能解决问题，在准则中增加“交流电源输出及有电磁兼容要求的电路，均需选用扭绞屏蔽线。” 准则的贯彻实施：准则作为强制标准或型号规范，必须予以认真贯彻。设计活动中，设计人员要逐条对照，逐条落实，每条都要有明确的设计措施。设计完成后应写出贯彻准则的“符合性报告”，并经主管技术领导会签。 2024/8/130研发部

24、3.3.4 可靠性设计技术要提高产品的固有可靠性，首先在设计过程中主动采取“设计预防”的措施，通过各种具体的可靠性设计方法来实现；其次，就是通过定量计算和定性分析，以及研究试验发现设计的产品的隐患和薄弱环节，通过“设计改进”，实现可靠性增长。 可靠性设计技术：元器件、零部件的选择与控制，降额设计，热设计，简化设计，余度设计， 环境防护设计，电磁兼容设计，容差与漂移设计，健壮设计，软件可靠性设计，人素工程（安装设计，安全保护设计以及人机工程设计）等。2024/8/131研发部3.3.5 元器件的正确选择与使用1重要性：电子设备的功能、性能、可靠性、维修性、环境适应性、安全性以及体积、重量、成本等

25、都与元器件的选择有密切的关系，设计电路时，正确选择元器件至关重要。合理选择正确使用元器件，尽可能降低元器件的使用失效率，使设备获得尽可能高的固有可靠性，是电子设备可靠性设计的重要内容之一。 2024/8/132研发部3.3.5 元器件的正确选择与使用2元器件的质量等级 ：是指元器件装机使用前，在制造、试验及筛选过程中，其质量的控制等级。通常，质量等级越高，其可靠性水平也越高。国外元器件质量等级，一般以美军用手册MIL-HDBK-217F中各类元器件的质量等级划分 国内元器件质量等级，以GJB/Z 299A划分2024/8/133研发部3.3.5 元器件的正确选择与使用3元器件选择与控制总的原则

26、是：（1）元器件的技术性能、质量等级、使用环境条件应满足整机的要求；（2）优先选用经实践证明：质量稳定、可靠性高、有发展前途且供应渠道可靠的标准元器件，杜绝使用淘汰的元器件；（3）整机设计时，应最大限度压缩元器件的品种、规格及其生产厂所；（4）严格控制新研元器件、零部件的使用，未经技术鉴定的元器件，不得在产品中使用。2024/8/134研发部3.3.5 元器件的正确选择与使用4元器件的正确使用：正确使用元器件，必须首先针对元器件的浴盆曲线分别采取相应的措施：通过对元器件的二次筛选，剔除早期失效品；通过对元器件的降额设计，降低其使用期的工作失效率；通过提前更换，提高耗损期的使用可靠性。实践证明：

27、元器件的二次筛选和降额设计是提高电子设备可靠性最有效且易实现的措施。 主要使用问题及解决方法：降额使用、热设计、抗辐射问题、防静电损伤、操作过程中的损伤问题、储存和保管问题。2024/8/135研发部3.3.6 可靠性分析技术失效分析应力分析容差分析热分析潜在通路分析故障模式影响及危害性分析（FMEA或FMECA）故障树分析（FTA）等 2024/8/136研发部可靠性增长试验环境应力筛选ESS可靠性鉴定试验可靠性验收试验工程试验统计试验可靠性试验3.4 可靠性试验技术可靠性试验技术：是为“了解、评价、分析和提高产品可靠性而进行的试验”的总称 。目的：发现产品在设计、元器件、零部件、原材料和工

28、艺方面的缺陷；为改善产品的完成好长、提高任务成功性、减少维修人力费用和保障费用提供信息；确认产品是否符合规定的可靠性要求 。类型： 按试验目的分目的是暴露产品设计、工艺、元器件、原材料等方面存在的缺陷，加以排除，以提高产品可靠性目的是验证产品是否达到了规定的可靠性要求，而不是暴露产品存在的缺陷。2024/8/137研发部3.5 生产和使用中的可靠性产品固有可靠性的上限是由设计决定的，随着产品投入生产，其可靠性一般会有所降低。故障统计资料表明，产品故障中有10%20%是由于生产的原因造成的，如：工艺设计不良；生产过程的附加不良应力、搬运操作或试验工作不当等引入；由生产者的技术水平、疲劳等造成的人

29、为差错；外购件的质量等。使用维修不当可能导致产品使用可靠性下降。 2024/8/138研发部4 维修性工程1.概述2.维修性要求3.维修性设计与分析4.维修性试验与评定5.测试性设计与验证6.生产和使用阶段的维修性2024/8/139研发部4.1 维修性工程概述维修性：是产品设计赋予的使其维修简便、迅速和经济的固有特性。维修性工程：为了达到产品的维修性要求所进行的一系列设计、研制、生产、试验、监督与控制等工作。这里所说的维修，包括：修复性维修、预防性维修、保养和战场损伤修复等内容 。 2024/8/140研发部4.2 维修性要求 定性要求：是维修“简便、迅速、经济”的具体化 。概括为：维修可达

30、性标准化和互换性防差错措施及识别标记维修安全检测诊断准、快、简贵重件的可修复性人素工程要求 定量要求：维修性参数指标值 。常用参数有：平均修复时间MTTR平均预防性维修时间维修停机时间率维修工时率平均系统恢复时间MTTRS恢复功能用的任务MTTRF2024/8/141研发部4.3 维修性设计与分析1.维修性模型2.维修性分配与预计3.维修性设计准则4.维修性试验与评定5.测试性设计与验证 6.生产与使用阶段的维修性工作 2024/8/142研发部4.3.1 维修性模型维修性模型按目的或用途，可分为设计评价模型、分配模型、统计与验证模型；按分析的性质，可分为：定性分析模型（如框图、流程图）、定量

31、分析模型（各种数学模型）、定性与定量分析结合的模型（如某些设计综合评价模型）2024/8/143研发部4.3.2 维修性分配与预计1维修性分配：将产品的维修性指标分配到各功能层次的各部分，明确各部分的维修性目标或指标。方法：等分配法、按可用度分配法、相似产品分配法、加权系数分配法（工程中常用）等2024/8/144研发部4.3.2 维修性分配与预计2维修性预计：预先估计产品的维修性参数，了解其是否满足规定的维修性指标，以便对维修性工作实施监控。方法：回归预计法、单元对比法、时间累计法（工程中常用）、抽样评分法、抽样预计法2024/8/145研发部4.3.3 维修性设计准则1维修性设计准则是用于

32、指导维修性设计的详细原则、标准和技术措施。确定维修性准则的最基本依据是产品的维修方案和维修性定性和定量要求。维修性设计准则就是这些要求的细化和深化。在我国，维修性工程开展不久，设计人员对维修性设计还不熟悉，同时维修性数据不足，定量化工作还不完善。目前，主要以定性化要求为主。2024/8/146研发部4.3.3 维修性设计准则21.简化设计；2.可达性设计；3.标准化、互换性、模件化；4.防差错措施与识别标志；5.维修安全性；6.检测诊断准确、迅速、简便；贵重件的可修复性；维修中人素工程要求；不工作状态的维修性；便于现场抢修的特性；防静电放电损伤。 维修性设计准则的内容主要包括：基本原则：1、简

33、化产品功能；（满足使用需求的前提下）2、合并产品功能；（将相同或相似的功能结合）3、减少零部件的品种和数量。指维修产品时，接近维修部位的难易程度。基本原则：1、故障率高、维修空间需求大的部件尽量安排在系统的外部或容易接近的部位；2、避免交叉作业（机械、电气）与干扰；3、尽量做到检查或维修任一部分时，不拆卸、不移动或少拆卸、少移动其它部分；4、产品各部分（易损件、常用件）拆装要简便，其进出路线是直线或平缓的曲线，不要使拆下的产品拐着弯或颠倒后再移出；5、产品的检查点、测试点等维修点，应而已在便于接近的位置上；6、需要维修和拆装的机件，要有足够的空间；7、维修时，应能看见内部的操作；2024/8/

34、147研发部4.3.4 维修性试验与评定维修性试验与评定总的目的是：考核产品的维修性，确定其是否满足规定的要求，发现和鉴别有关维修性的设计缺陷，以便采取措施，实现维修性增长；同时，还可对有关维修的各种保障要素进行评价。维修性试验与评定一般与功能试验、可靠性试验结合进行，必要时可单独进行。 维修性验证通常在装备设计定型阶段进行。 维修性评价通常是在用户使用阶段进行。 2024/8/148研发部4.3.5 测试性设计与验证 测试性是指产品（系统、子系统、设备或组件）能够及时而准确地确定其状态（可工作，不可工作或性能下降），并隔离其内部故障的一种设计特性。简言之，测试性是产品能够及时、准确地进行测试

35、的设计特性。测试性的定性要求：合理划分产品单元；合理设置测试点；合理选择测试的方式方法；兼容性。测试性的定量要求：故障检测率、故障隔离率、虚警率、故障检测隔离时间等。2024/8/149研发部4.3.6 生产与使用阶段的维修性工作产品的维修性由设计决定，靠制造实现。使用维修可能影响产品固有维修性的保持，但使用维修中的数据，将为改进维修性提供依据。 我们要十分重视生产与使用阶段的维修信息的收集、统计与整理，为装备的维修性增长服务。 2024/8/150研发部5 综合保障工程综合保障工程：是在装备研制全过程中，为满足战备和任务要求，综合规划装备所需的保障问题，在装备部署使用的同时，以可承受的寿命周

36、期费用提供与装备相匹配的保障资源和建立有效的保障系统所进行的一系列技术与管理活动。目的：一是对装备设计施加影响，使装备设计得以保障；二是在获得装备的同时，提供经济有效的保障资源和建立相应的保障系统，以便使所部署的装备是能够得到保障的。（保障正常的生产、需要时的使用、维护时的备件）保障性参数：是用于定性和定量地描述装备保障性的参数。分三类：保障性综合参数（如使用可靠度）、保障性设计参数（如可靠性、维修性、维修工时率、故障检测率等）、保障资源参数（如人员数量与技术等级、备件种类和数量、订货和装运时间等）。2024/8/151研发部6 案例分析1.钽电容在随机振动试验中断腿2.不按规范设计，造成54

37、LS123性能的蜕变3.变压器的外接引线从焊点处振断 4.比较器的比较灵敏度为啥会下降5.分析器机箱内温升过高滤波钽电容烧焦2024/8/152研发部6.1 钽电容在随机振动试验中断腿钽电容在随机振动试验中断腿钽电容一类个头较大、重量较重的元器件，装在印制板上，若不采取加固措施，很难通过随机振动试验，其原因有三：(a)电装时钽电容未紧贴印制板卧式安装；(b)电装后未用硅橡胶一类的材料将钽电容粘牢在印制板上或用卡子将钽电容卡牢在印制板上，使他们成为一个整体，以减少印制板的谐振数目，减轻共振的破坏：(c) 安装尺寸设计不准确，电装前两端引线预处理不当。如果上述三项安装工艺到位，三个方向上各振动1h

38、的功能试验和25h的耐久试验，一般不会有大的问题。 2024/8/153研发部6.2 不按规范设计，造成不按规范设计，造成54LS123性能的蜕变性能的蜕变某设备中，采用调制脉冲给点频振荡器供电，当脉冲调制器无输出时，点频振荡器也无输出。该脉冲调制器使用了54LS123单稳态多谐振荡器。该器件使用规范规定：定时电阻R5K，原设计的定时电阻R=470，远小于规范规定，短期内使用时，脉冲调制器能工作，但长期使用过程中，54LS123蜕变为工作不稳定，直至损坏。后设计更改为R=24K。（C由原来的4300p改为100p）经长期使用证明工作稳定可靠。此例充分说明：设计师必须严格按元器件使用手册的规定进

39、行设计，才能保证电路长期稳定可靠地工作。2024/8/154研发部6.3 变压器的外接引线从焊点处振断 某设备的400Hz115V变压器，输出直接从绕制时引出端焊片处引出。随机振动时，该变压器的外接线从焊片处振断。外接线振断的原因主要是外接线未就近固定，加之剥线时对芯线的损伤，从焊点处折断就不足为奇。这就告诉人们：机内所有孤立的多根或单根连接线都应捆扎，就近固牢，避免振动时导线发生位移。如果导线穿过底板一类的金属孔时，还应加装绝缘套管、同轴橡胶导管或衬垫，避免导线的机械损伤。2024/8/155研发部6.4 比较器的比较灵敏度为啥会下降比较器的比较灵敏度为啥会下降 某设备的门限比较器由8BJ1

40、型集成电路构成，曾发生过比较灵敏度下降的性能失效，这种故障多在生产和使用多年后才出现。按设计规范要求，应在8BJ1的“选通”端加上高电平，由于原设计失误，将8BJ1的“选通”端处理为“空脚”状态，误认为“空脚”状态=高电平。后在“选通”端加上高电平，比较灵敏度恢复正常，且长期保持这一状态，随之设备的测向灵敏度亦恢复正常。这一案例充分证明一个规则：“空脚”状态高电平。这也从一个侧面告诉设计师们：集成电路的未用“空脚”，一定要加高电平，决不能省事。2024/8/156研发部6.5 分析器机箱内温升过高滤波钽电容烧焦 某设备的数字分析器包含有数字终端电路和电源电路两大部分，由于热设计不十分理想，连续

41、工作一段时间后机箱内温升十分严重，造成机箱内的28V电源的耐压为 40V的滤波钽电容，在+70高温工作2h后烧焦了!在分析电容器烧焦的外在原因时,发现设计者选用的钽电容耐压值不够。本来常温工作时，钽电容的降额系数 S=28V/40V=0.7是够的，但当固体钽电容实际承受的温度高于+85时，它的耐压能力由40V降为25V了；+28V加上后就有可能被击穿。有人提出工作环境温度不是+70吗?环境温度确实是+70 ，但连续工作2h后 ,机箱内的实际温度大大超过+85。在超过+85条件下工作的固体钽电容，其耐压值由“额定电压”值变为“类别电压” 值了。固体钽电容的这一特性被不少的工程技术人员忽略了。从这一例子还可看出：降额设计要保证极端环境条件下元器件也不会处于满负荷或超负荷状态。 2024/8/157研发部结束语今天只对有关可靠性工程、维修性工程、综合保障工程的概念进行了介绍，对于具体的设计分析方法，如果有机会，将会专题讨论学习。在资料室，有一套由国防工业出版社出版的关于可靠性、维修性、保障性的书，共八本，有时间可以借阅、深入学习。谢谢大家！2024/8/158研发部