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摘 要:本文从可靠性增长试验实施过程的控制方面论述开展可靠性增长试验的注意事项及相关要求,指出目前可靠性增长试验实施过程中对于产品、试验设备等的相关要求,对于更好的开展可靠性增长试验,达到良好的试验效果,进而提高产品的可靠性起到指导作用。
关键词:可靠性;增长试验;要求
引言
可靠性增长试验目的在于有效激发故障、分析故障和改进设计并证明改进的有效性,通过试验暴露产品的设计缺陷,通过纠正措施提高产品的固有可靠性。国外开展此类试验比较早,且较全面,经验丰富,依据国外开展可靠性增长试验工作所取得的经验,结合我国实情,许多电子产品都已相继开展了可靠性增长试验这项工作,均起到了良好效果,达到了提高产品可靠性的作用。今后,随着可靠性工作的发展,这种试验方法也会进一步趋于成熟,并被广泛应用于产品研制过程中。可靠性增长试验的实施是整个试验的重要环节,所以对于试验过程的控制与要求就显得尤为重要。在可靠性增长试验实施过程中,应该要加强对产品、综合环境试验箱、试验夹具、产品测试和试验实施人员的控制及要求。本文将针对可靠性增长试验实施过程中的涉及到的内容提出相关规范与要求。
1 可靠性增长试验实施过程中对受试产品及试验设备的要求
1.1可靠性增长试验实施过程中对受试产品的要求
可靠性增长试验作为一种工程实践,在设计试验方案中许多试验参数依据经验而定,因此,选择该项试验必须针对产品本身的重要度、技术特点、复杂程度等因素综合权衡来确定可靠性增长试验的对象。对受试产品的要求一般包括以下几方面:
a. 受试产品应具备产品要求的功能和性能,并已通过了环境适应性试验考核,受试产品在设计、材料、结构、工艺等方面应能代表将来生产的产品;
b. 受试产品应进行可靠性预计,只有当预计值大于规定值时才能开始试验;
c. 受试产品应进行故障模式影响及危害性分析(FMECA),FMECA可以找出设计的薄弱环节以便对试验中可能发生的故障进行分析预测;
d. 各参试产品均应为合格产品。
1.2 可靠性增长试验实施过程中对试验设备的要求
1.2.1 可靠性增长试验实施过程中对综合环境试验箱的要求
a. 单机可靠性增长试验对综合试验系统设备的要求
在进行单机可靠性增长试验时,所用设备一般为三综合试验系统,该试验系统具备温度应力、湿度应力、振动应力同时施加的能力,能满足试验产品的综合环境应力的施加要求。试验用所有仪器均应该经计量部门鉴定合格,且在有效期内,其精度满足被测参数容差的1/3。
b. 系统级产品可靠性增长试验对于综合环境试验室的要求
单机可靠性增长试验具有剖面单一,易于实施的特点。每个单机其试验应力(包括温度、湿度、振动)和试验剖面不同,由他们组成小型系统进行系统级可靠性增长试验时,涉及到多试验剖面同步进行可靠性增长试验的问题。这样,就提出了如何利用现有设备实现系统多试验剖面同步综合可靠性增长试验的问题。
目前,国内大的综合环境可靠性试验室已经具有多台综合环境可靠性试验设备,这样,利用多台试验设备联合进行小系统可靠性增长试验的条件就初步具备。不同试验剖面的产品放在不同的试验箱内进行试验,各产品之间的通讯通过电缆连接实现,各试验箱通过程序同步运行。这样能够比较简单的解决系统级可靠性增长试验的问题,尤其是对于小型电子产品而言,并具有应力模拟准确,易于实现,经费相对较少等优点,而且能够暴露各个单机之间的接口、联接、匹配的问题。
1.2.2 可靠性增长试验实施过程中对于试验夹具的要求
可靠性增长试验实施过程中,试验夹具是试验件和振动台之间的连接件,由于它参与可靠性增长试验,负责传递振动力,因此它是可靠性增长试验中的一个重要环节,试验能否成功,试验结果是否可信与试验夹具有密切关系。夹具主要用来连接并固定试件,并传递振动力、振动参数和保持或改变振动方向,是连接试验和振动台之间的过渡件。
在可靠性增长试验实施过程中,试验夹具要将振动台的运动和能量不失真地传递给试件,这样的试验夹具才是合格可用的。对试验夹具的要求一般为:
a. 能方便地与振动台连接,也能方便地与试验件连接;
b. 试验夹具的比刚度尽可能大,也就是重量尽可能轻,刚度尽可能大。由于夹具的重量直接影响试验过程中系统的总重量,影响装上试件后所能达到的最大加速度值;
c. 加工方便,工艺性好,价格尽可能低;
d. 设计加工周期要短;
e. 试件大小、重量不同,对夹具的要求不应该一样。试件小、重量轻则对夹具的要求高,反之则要求低。
1.2.3 可靠性增长试验实施过程中通用夹具的介绍及使用要求
在可靠性增长试验过程中施加振动时,试件如果有专用夹具,安装和固定试验件比较容易。如果没有专用夹具,那么只能用通用夹具来连接和固定。转接板、转接盘、压板、压条、垫块、方形螺母、长短不同的一组螺栓、螺钉、弹簧垫圈、平垫圈和螺母等是一个振动试验室不可缺少的辅助设备。
2 可靠性增长试验实施过程中对参试产品的性能测试要求
试验开始前的性能测试旨在确定受试产品是否符合性能基准,并为试验期间和试验结束时的测试提供参照测试,不合格的产品一律不准参加试验;每一试验循环期间,应记录受试设备的性能参数,并将这些参数与试验前和试验期间其它循环的性能参数进行比较。试验结束时应对受试产品进行性能测试同时将测试结果连同试验前和试验期间的测试数据与受试产品的性能基准进行比较并作为试验通过与否的依据;
3可靠性增长试验实施过程中的故障处理要求
从某种意义上说,可靠性工作就是与产品故障相关的工作,在可靠性增长试验过程中,故障处理是一项非常重要的工作。在可靠性增长试验过程中,应区分关联故障和非关联故障。因为关联故障(也称关联失效)和非关联故障(也称非关联失效)的处理方法是不同的,对于关联故障,应查找故障原因,进行失效机理分析,采取相应的设计(或工艺)改进措施;对于非关联故障,及时排除故障后即可继续试验。
4 可靠性增长试验实施过程管理
可靠性增长试验管理贯穿于试验的整个过程,都需要通过管理来加强过程控制。为了确保整个试验过程的有效性、公正性、正确性,严格的试验管理是非常必要的。可靠性增长试验一般时间长、昼夜连续、现场工作环境差,容易造成参试人员疲惫,产生麻癖、松懈思想。试验中应克服上述思想,按要求开展各项工作,保证试验正常进行。只有加强人员的管理,才能保证和促进试验顺利的进行,从而达到理想的试验目的,为提高产品的可靠性提供依据。
5 结论
随着可靠性增长试验在电子产品上的应用越来越广泛,国内也越来越重视可靠性增长试验,所以抓好试验实施过程中的细节问题,实施有效的过程控制对提高产品的可靠性有相当重要的作用。
参考文献:
[1] GJB1407-1992 可靠性增长试验 [S].北京:国防科学技术委员会,1992.
[2] QJ3127-2000 航天产品可靠性增长试验指南[S].北京:国防科学技术委员会,2000.
[3] QJ1544B-2004 航天产品不合格,失效和危險分类[S].北京:国防科学技术委员会,2004.
[4]周正伐.《航天可靠性工程培训教材》.中国宇航出版社.2006.
作者简介:
李超锋(1984-),女,硕士,运筹学与控制论专业,工程师,主要从事可靠性方面的研究。
(北京航天长征飞行器研究所,北京100076)
关键词:可靠性;增长试验;要求
引言
可靠性增长试验目的在于有效激发故障、分析故障和改进设计并证明改进的有效性,通过试验暴露产品的设计缺陷,通过纠正措施提高产品的固有可靠性。国外开展此类试验比较早,且较全面,经验丰富,依据国外开展可靠性增长试验工作所取得的经验,结合我国实情,许多电子产品都已相继开展了可靠性增长试验这项工作,均起到了良好效果,达到了提高产品可靠性的作用。今后,随着可靠性工作的发展,这种试验方法也会进一步趋于成熟,并被广泛应用于产品研制过程中。可靠性增长试验的实施是整个试验的重要环节,所以对于试验过程的控制与要求就显得尤为重要。在可靠性增长试验实施过程中,应该要加强对产品、综合环境试验箱、试验夹具、产品测试和试验实施人员的控制及要求。本文将针对可靠性增长试验实施过程中的涉及到的内容提出相关规范与要求。
1 可靠性增长试验实施过程中对受试产品及试验设备的要求
1.1可靠性增长试验实施过程中对受试产品的要求
可靠性增长试验作为一种工程实践,在设计试验方案中许多试验参数依据经验而定,因此,选择该项试验必须针对产品本身的重要度、技术特点、复杂程度等因素综合权衡来确定可靠性增长试验的对象。对受试产品的要求一般包括以下几方面:
a. 受试产品应具备产品要求的功能和性能,并已通过了环境适应性试验考核,受试产品在设计、材料、结构、工艺等方面应能代表将来生产的产品;
b. 受试产品应进行可靠性预计,只有当预计值大于规定值时才能开始试验;
c. 受试产品应进行故障模式影响及危害性分析(FMECA),FMECA可以找出设计的薄弱环节以便对试验中可能发生的故障进行分析预测;
d. 各参试产品均应为合格产品。
1.2 可靠性增长试验实施过程中对试验设备的要求
1.2.1 可靠性增长试验实施过程中对综合环境试验箱的要求
a. 单机可靠性增长试验对综合试验系统设备的要求
在进行单机可靠性增长试验时,所用设备一般为三综合试验系统,该试验系统具备温度应力、湿度应力、振动应力同时施加的能力,能满足试验产品的综合环境应力的施加要求。试验用所有仪器均应该经计量部门鉴定合格,且在有效期内,其精度满足被测参数容差的1/3。
b. 系统级产品可靠性增长试验对于综合环境试验室的要求
单机可靠性增长试验具有剖面单一,易于实施的特点。每个单机其试验应力(包括温度、湿度、振动)和试验剖面不同,由他们组成小型系统进行系统级可靠性增长试验时,涉及到多试验剖面同步进行可靠性增长试验的问题。这样,就提出了如何利用现有设备实现系统多试验剖面同步综合可靠性增长试验的问题。
目前,国内大的综合环境可靠性试验室已经具有多台综合环境可靠性试验设备,这样,利用多台试验设备联合进行小系统可靠性增长试验的条件就初步具备。不同试验剖面的产品放在不同的试验箱内进行试验,各产品之间的通讯通过电缆连接实现,各试验箱通过程序同步运行。这样能够比较简单的解决系统级可靠性增长试验的问题,尤其是对于小型电子产品而言,并具有应力模拟准确,易于实现,经费相对较少等优点,而且能够暴露各个单机之间的接口、联接、匹配的问题。
1.2.2 可靠性增长试验实施过程中对于试验夹具的要求
可靠性增长试验实施过程中,试验夹具是试验件和振动台之间的连接件,由于它参与可靠性增长试验,负责传递振动力,因此它是可靠性增长试验中的一个重要环节,试验能否成功,试验结果是否可信与试验夹具有密切关系。夹具主要用来连接并固定试件,并传递振动力、振动参数和保持或改变振动方向,是连接试验和振动台之间的过渡件。
在可靠性增长试验实施过程中,试验夹具要将振动台的运动和能量不失真地传递给试件,这样的试验夹具才是合格可用的。对试验夹具的要求一般为:
a. 能方便地与振动台连接,也能方便地与试验件连接;
b. 试验夹具的比刚度尽可能大,也就是重量尽可能轻,刚度尽可能大。由于夹具的重量直接影响试验过程中系统的总重量,影响装上试件后所能达到的最大加速度值;
c. 加工方便,工艺性好,价格尽可能低;
d. 设计加工周期要短;
e. 试件大小、重量不同,对夹具的要求不应该一样。试件小、重量轻则对夹具的要求高,反之则要求低。
1.2.3 可靠性增长试验实施过程中通用夹具的介绍及使用要求
在可靠性增长试验过程中施加振动时,试件如果有专用夹具,安装和固定试验件比较容易。如果没有专用夹具,那么只能用通用夹具来连接和固定。转接板、转接盘、压板、压条、垫块、方形螺母、长短不同的一组螺栓、螺钉、弹簧垫圈、平垫圈和螺母等是一个振动试验室不可缺少的辅助设备。
2 可靠性增长试验实施过程中对参试产品的性能测试要求
试验开始前的性能测试旨在确定受试产品是否符合性能基准,并为试验期间和试验结束时的测试提供参照测试,不合格的产品一律不准参加试验;每一试验循环期间,应记录受试设备的性能参数,并将这些参数与试验前和试验期间其它循环的性能参数进行比较。试验结束时应对受试产品进行性能测试同时将测试结果连同试验前和试验期间的测试数据与受试产品的性能基准进行比较并作为试验通过与否的依据;
3可靠性增长试验实施过程中的故障处理要求
从某种意义上说,可靠性工作就是与产品故障相关的工作,在可靠性增长试验过程中,故障处理是一项非常重要的工作。在可靠性增长试验过程中,应区分关联故障和非关联故障。因为关联故障(也称关联失效)和非关联故障(也称非关联失效)的处理方法是不同的,对于关联故障,应查找故障原因,进行失效机理分析,采取相应的设计(或工艺)改进措施;对于非关联故障,及时排除故障后即可继续试验。
4 可靠性增长试验实施过程管理
可靠性增长试验管理贯穿于试验的整个过程,都需要通过管理来加强过程控制。为了确保整个试验过程的有效性、公正性、正确性,严格的试验管理是非常必要的。可靠性增长试验一般时间长、昼夜连续、现场工作环境差,容易造成参试人员疲惫,产生麻癖、松懈思想。试验中应克服上述思想,按要求开展各项工作,保证试验正常进行。只有加强人员的管理,才能保证和促进试验顺利的进行,从而达到理想的试验目的,为提高产品的可靠性提供依据。
5 结论
随着可靠性增长试验在电子产品上的应用越来越广泛,国内也越来越重视可靠性增长试验,所以抓好试验实施过程中的细节问题,实施有效的过程控制对提高产品的可靠性有相当重要的作用。
参考文献:
[1] GJB1407-1992 可靠性增长试验 [S].北京:国防科学技术委员会,1992.
[2] QJ3127-2000 航天产品可靠性增长试验指南[S].北京:国防科学技术委员会,2000.
[3] QJ1544B-2004 航天产品不合格,失效和危險分类[S].北京:国防科学技术委员会,2004.
[4]周正伐.《航天可靠性工程培训教材》.中国宇航出版社.2006.
作者简介:
李超锋(1984-),女,硕士,运筹学与控制论专业,工程师,主要从事可靠性方面的研究。
(北京航天长征飞行器研究所,北京100076)