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可靠性預(yù)計的準(zhǔn)確性取決于預(yù)計信息源的準(zhǔn)確性、完整性以及預(yù)計方法的類型?，F(xiàn)有的可靠性預(yù)計有如試驗數(shù)據(jù)分析，相似性分析和基于失效物理的可靠性預(yù)計等多種方法。其中，基于電子設(shè)備可靠性預(yù)計手冊（MIL-HDBK-217）的預(yù)計方法是早期應(yīng)用最為廣泛的可靠性預(yù)計方法之一。但是，這種基于數(shù)理統(tǒng)計思想的手冊式可靠性預(yù)計數(shù)據(jù)更新速度嚴(yán)重滯后于產(chǎn)品更新速度，因而在可靠性預(yù)計過程中暴露出了諸如預(yù)計結(jié)果錯誤等很多缺陷。

早期有資料顯示，科曼奇直升機(jī)以及F-22戰(zhàn)斗機(jī)的研制過程中，都曾因為基于MIL-HDBK-217的可靠性預(yù)計結(jié)果不準(zhǔn)確帶來設(shè)計返工或進(jìn)度延誤等問題，這也是MIL-HDBK-217F版不再更新的直接原因之一。

另外，美國陸軍于1996年2月明令在今后對供應(yīng)商的合同中，不再規(guī)定或建議采用包括MIL-HDBK217F在內(nèi)的任何軍用標(biāo)準(zhǔn)和/或軍用參考手冊。即只強(qiáng)調(diào)軍方的可靠性要求，而不再規(guī)定供應(yīng)商如何實現(xiàn)其產(chǎn)品可靠性的途徑。

在上述背景下，美國陸軍裝備系統(tǒng)分析中心（AMSAA）為主導(dǎo)，IEEE于1998年組織制定了電子系統(tǒng)和設(shè)備可靠性預(yù)計與評估標(biāo)準(zhǔn)，并于2002年制定發(fā)布了可靠性預(yù)計方法的選擇和應(yīng)用指南：IEEE Std 1413.1^TM-2002《IEEE Guide for Selecting and Using Reliability Predictions Based on IEEE 1413^TM》。

不過IEEE Std 1413.1^TM僅適用于對電子設(shè)備的可靠性預(yù)計方法的有效性評價，而不適用于其他類型產(chǎn)品。

制定IEEE Std 1413.1^TM的目的是為了對各種可靠性預(yù)計方法的有效性進(jìn)行評價，并選擇和使用滿足IEEE Std 1413.1^TM要求的可靠性預(yù)計方法。IEEE Std 1413.1^TM不是一種具體的可靠性預(yù)計方法，也不是對現(xiàn)有各種可靠性預(yù)計方法的替代和補(bǔ)充，也不建議和禁止使用任何具體的可靠性預(yù)計方法。

根據(jù)IEEE Std 1413.1^TM的要求，一個完整的可靠性預(yù)計方法需要提供預(yù)計過程的輸入、假設(shè)條件及不確定性等相關(guān)完整信息。

首先，確定可靠性預(yù)計的對象，主要包括：產(chǎn)品及系統(tǒng)概況；材料、結(jié)構(gòu)和功能特性；冗余設(shè)計；軟硬件配套；系統(tǒng)邏輯關(guān)系等。然后在預(yù)計報告中須明確可靠性預(yù)計結(jié)果的預(yù)期應(yīng)用目的，主要包括：該產(chǎn)品可靠性預(yù)計的意義；預(yù)計結(jié)果的預(yù)期使用目的；可靠性預(yù)計結(jié)果的適用場合；需要采取的預(yù)防措施。

其次，確定可靠性預(yù)計的輸入信息，主要包括（但不限于）：產(chǎn)品的應(yīng)用環(huán)境、壽命周期、溫濕度、電壓電流、功率、系統(tǒng)要求、過去的試驗數(shù)據(jù)及經(jīng)驗信息，以及其它用于預(yù)計的假設(shè)條件等。

再次，確定可靠性預(yù)計的方法，主要包括：預(yù)計方法的原理、途徑及相關(guān)資料（標(biāo)準(zhǔn)、手冊等）；失效模式、及失效機(jī)理及失效判據(jù)；預(yù)計過程的描述（假設(shè)、方法、模型、數(shù)據(jù)）；預(yù)計形式（量值、置信度水平）

最后，根據(jù)可靠性預(yù)計的輸出結(jié)果給出建議。主要包括：可靠性指標(biāo)參數(shù)（如MTBF）的定義、量值及置信度水平，模型的局限性、預(yù)計的可重復(fù)性等內(nèi)容，并根據(jù)預(yù)計結(jié)果給出建議性結(jié)論。

IEEE Std 1413.1^TM的第2章為引用的參考文獻(xiàn)，第3章為可靠性技術(shù)方面的定義和術(shù)語，部分內(nèi)容如圖1所示。

圖1 IEEE Std 1413.1^TM部分術(shù)語和定義

IEEE Std 1413.1^TM的第4章對可靠性的基本概念、可靠性預(yù)計目的、不同壽命期如何選擇可靠性預(yù)計方法以及注意事項等內(nèi)容進(jìn)行了闡述，并運(yùn)用圖形、數(shù)學(xué)公式及案例使指南更易應(yīng)用,部分內(nèi)容如圖2所示。

圖2 IEEE Std 1413.1^TM浴盆曲線和統(tǒng)計分布

IEEE Std 1413.1^TM的第5章內(nèi)容明確了IEEE Std 1413.1^TM要求的可靠性預(yù)計所必須的各類工程信息，并介紹了典型可靠性預(yù)計方法的選擇原則，例如基于內(nèi)外場試驗數(shù)據(jù)的預(yù)計、測試數(shù)據(jù)的預(yù)計、預(yù)計手冊（MIL-HDBK-217，RAC的PRISM，SAE的HDBK、TelcordiaSR332、CNET的HDBK）以及基于失效物理的應(yīng)力損傷預(yù)計模型等，部分內(nèi)容如圖3所示。

圖3 IEEE Std 1413.1^TM失效分析流程及現(xiàn)場可靠性數(shù)據(jù)示例

另外，指南中描述的可靠性預(yù)計方法都可用基于IEEE Std 1413.1^TM要求建立的評價準(zhǔn)則進(jìn)行評價，如圖4所示。

圖4 基于IEEE Std 1413.1^TM標(biāo)準(zhǔn)對8種可靠性預(yù)計與評估方法的評價

IEEE Std 1413.1^TM的這些評價準(zhǔn)則涉及可靠性預(yù)計方法的輸入、假設(shè)條件、產(chǎn)品壽命周期、失效模式、失效機(jī)理及預(yù)計結(jié)果不確定性的信息源等方面，能夠識別使用各種可靠性預(yù)計方法帶來的相關(guān)風(fēng)險，從而評價可靠性預(yù)計方法的適用性。

資料參考：