可靠性鉴定试验要求、试验方案和故障分类

2024/7/15 9:23:16 阅读：次电话咨询：13691093503

可靠性鉴定试验要求、试验方案和故障分类

可靠性鉴定试验是为了确定产品的设计与要求的一致性，由订购方用有代表性的产品在规定的条件下所做的试验，并以此作为批准定型的依据。应进行可靠性鉴定试验的产品包括：新设计的产品，经过重大修改的产品，在一定的环境条件下不能满足系统分配的可靠性要求的那些产品。可靠性鉴定试验一般用于定型鉴定，是生产前的试验，为生产决策提供管理信息。可靠性鉴定与验收试验都属于统计验证试验，是为了验证产品是否达到了规定的可靠性要求。

一、可靠性鉴定试验具体要求

1）制定可靠性鉴定试验方案（注：此处的试验方案是我们日常理解的试验方案，不同于上下文提高的统计试验方案）、试验大纲和试验程序，并由订购方组织评审；

2）订购方应在合同中规定可靠性鉴定试验所要施加的应力类型，一般应包括：电应力、振动应力、温度应力、湿度应力、产品工作循环等内容；

3）试验设施和仪器应能保证产生和保持试验所需的综合环境条件，其标定应能追溯到国家最高计量标准，精确度至少应为被测参数容差的三分之一；

4）可靠性鉴定试验的受试产品应代表定型产品的技术状态，并经订购方认定；可靠性鉴定试验前，受试产品应完成环境应力筛选，同批产品应完成环境鉴定试验（含电磁兼容试验）；对于能够构成系统进行可靠性鉴定试验的产品，应尽可能在系统级进行可靠性鉴定试验；

5）在可靠性鉴定试验前，承制方应进行可靠性预计，通常只有在可靠性预计值不小于检验上限时，产品才具备进行可靠性鉴定试验的条件；

6）在可靠性鉴定试验前，承制方应进行故障模式、影响及危害性分析，对所需的故障处理措施或备件有所准备，有利于缩短试验的持续时间；

7）在试验前、试验期间和试验结束后进行性能检测，试验前的性能检测应在受试产品安装在试验设施上后进行，应符合产品规范的要求；试验期间的每一循环，应测量和记录受试产品的性能，确定是否符合产品规范的要求以及性能变化的趋势；试验结束后，应测量和记录受试产品的性能，确定是否符合产品规范要求，对比数据确定性能变化的趋势；

8）应采用FRACAS系统收集可靠性试验期间出现的所有故障数据，分析故障发生的原因，采取纠正故障的措施，并做好记录；

9）应在试验前、过程中和试验后开展评审工作，试验前的评审用于确定试验条件是否具备；试验过程中的评审用于及时审查试验的进展情况和最新的试验结果；试验结束后，对试验完成情况进行评审，评价试验的结果。

二、统计试验方案

可靠性鉴定试验属于统计验证试验，是为了验证产品是否达到了规定的可靠性要求。根据产品寿命特点不同，统计试验方案可分为连续型和成败型两大类。

1）当产品寿命符合指数、威布尔、正态、对数正态等分布时，可采用连续性统计试验方案，目前国内外的标准统计试验方案都属于指数分布的。连续型统计试验方案分为全数试验、定时截尾、定数截尾、序贯截尾试验几种。

2）成败型统计试验方案

对于以可靠度或成功率为指标的重复使用或一次使用的产品，可以选用成功率统计试验方案，成功率统计试验方案是基于假设每次试验在统计意义上是独立的。因此对于重复使用的产品，在两次试验之间应按正常维护的要求进行合理维护，以保证每次试验开始时的状况和性能都相同。按照国标GB5080.5-85规定，成功率统计试验方案有以下两种：序贯截尾和定数截尾试验，与连续型统计试验方案类似，不再详细介绍。

3）选择统计试验方案的原则

① 如果必须通过试验对MTBF的真值进行估计或需要预先确定试验总时间和费用，宜选用定时截尾统计试验方案；

② 如仅需以预定的判决风险率（α、β）对假设的MTBF值，（θ0或θ1）做判决，不需要事先确定总试验时间时，则可选用序贯统计试验方案。

③ 如果由于试验时间（或经费）限制，且生产方和使用方都愿意接受较高的风险率，可采用高风险率定时截尾或序贯截尾统计试验方案。

④ 当必须对每台产品进行判决时，可采用全数统计试验方案。

⑤ 对以可靠度或成功率为指标的产品，可采用成功率统计试验方案，该方案不受产品寿命分步的限制。

4）注意事项

① 统计试验方案中的θ1应等于合同规定的最低可接受的MTBF值。

② 受试产品应从所有产品中随机地抽取。做鉴定试验时，受试产品数一般不应少于2台，且事先应通过功能试验、环境试验及环境应力筛选试验。

③ 试验时，应尽量模拟产品真实的工作条件、环境条件及现场使用时的维护程序。

④ 寿命服从指数分布的产品，在可靠性鉴定或验收试验结束后，对受试产品进行整修，更换有故障的或性能降级的零部件，使其恢复到规定的技术状态并通过有关的验收程序仍可出场交货。

三、故障的分类

依据GJB899《可靠性鉴定和验收试验》要求，若订购方无其他规定（若订购方有规定，就按订购方规定来），则可靠性试验期间出现的故障分为关联故障和非关联故障，关联故障应进一步分为责任故障和非责任故障。

依据GJB451《可靠性维修性保障性术语》，非关联故障指已经证实是未按规定的条件使用而引起的故障（有章不循的违规操作）；或已经证实仅属某项将不采用的设计所引起的故障（不理解其内涵），否则为关联故障。理解一下，非关联故障是因为非产品本身的外部原因引起的故障，而关联故障是指由产品本身原因（包括软件设计、技术文件不规范等）引起的故障，还包括未经证实的故障。

非责任故障是指非关联故障或事先已经规定不属某个特定组织提供的产品的关联故障。也就是说非责任故障既包括非关联故障，也包括非产品本身故障两部分，其余的都属于责任故障，比较拗口，也不容易理解。还好GJB899《可靠性鉴定和验收试验》进行了补充说明，试验过程中，下列情况可判为非责任故障：

1）误操作引起的受试产品故障；

2）试验设施及测试仪表故障引起的受试产品故障；

3）超出设备工作极限的环境条件和工作条件引起的受试产品故障；

4）修复过程中引入的故障；

5）将有寿器件超期使用，使得该器件产生故障及其引发的从属故障。

除可判定为非责任的故障外，其他所有故障均可判定为责任故障，如：

1）由于设计缺陷或制造工艺不良而造成的故障；

2）由于元器件潜在缺陷致使元器件失效而造成的故障；

3）由于软件引起的故障；

4）间歇故障；

5）超出规范正常范围的调整；