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在進(jìn)行可靠性試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)時(shí)，首先弄清可靠性指標(biāo)，要明白指標(biāo)的含義。本文根據(jù)我國當(dāng)前二大類型可靠性標(biāo)準(zhǔn)，國軍標(biāo)GJB 899A 和GB/T 5080進(jìn)行分類，介紹可靠性體系、指標(biāo)及其含義。

 

我國當(dāng)前有二大類型可靠性標(biāo)準(zhǔn)，一類是以國軍標(biāo)GJB 899A 可靠性鑒定和驗(yàn)收試驗(yàn)（它來自美國軍標(biāo)781和781手冊(cè)）為主的可靠性標(biāo)準(zhǔn)，另一類是以國標(biāo)GB/T 5080（即商用標(biāo)準(zhǔn)，它來自IEC 61124，例如其中的：可靠性試驗(yàn)，第7部分：恒定失效率和恒定失效強(qiáng)度的驗(yàn)證試驗(yàn)）為主的可靠性標(biāo)準(zhǔn)。

 

國軍標(biāo)GJB 899A中的可靠性指標(biāo)體系

 

01.使用指標(biāo)

 

1.目標(biāo)值

 

期望裝備達(dá)到的指標(biāo)。既是滿足使用要求的最佳值，又是達(dá)到最佳費(fèi)效比的值，它是確定合同指標(biāo)中“規(guī)定值”的依據(jù)。目標(biāo)值到裝備成熟期才能達(dá)到，成熟期是指裝備已使用了足夠長時(shí)間，而且可靠性增長已結(jié)束，其維修配套設(shè)備已齊全。

 

2.門限制

 

它是滿足裝備使用必須達(dá)到的指標(biāo)。它是確定合同指標(biāo)中“最低可接收值”的依據(jù)。門限值是根據(jù)目標(biāo)值，考慮費(fèi)用、技術(shù)水平、設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)、其它不定因素等，按研制時(shí)間推算出來的。

 

02.合同指標(biāo)

 

1.規(guī)定值（θ0）

 

從“目標(biāo)值”轉(zhuǎn)換而來，是期望裝備達(dá)到的合同指標(biāo)，是制造方進(jìn)行可靠性、維修性設(shè)計(jì)的依據(jù)。

 

2.最低可接受值（θ1）

 

裝備必須達(dá)到的合同指標(biāo)，它是考核或驗(yàn)收的依據(jù)。

 

03.檢驗(yàn)指標(biāo)（可靠性試驗(yàn)考核方案中的指標(biāo)）

 

1.MTBF.檢驗(yàn)下限值（θ1），又稱MTBF假設(shè)值的下限值

 

由最低可接收值轉(zhuǎn)換而來，它是不可接收的MTBF值，當(dāng)受試裝備MTBF的真值接近θ1時(shí)，統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)方案以高概率拒收MTBF真值接近θ1設(shè)備。

 

2.MTBF.檢驗(yàn)上限值（θ0），又稱MTBF假設(shè)值的上限值

 

可接收的MTBF值。它等于鑒別比乘以MTBF檢驗(yàn)下限值（θ1），當(dāng)受試裝備的MTBF真值接近θ0時(shí)，統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)方案以高概率接收MTBF真值接近θ0設(shè)備。

 

它是考核或驗(yàn)收的依據(jù)。

 

04.試驗(yàn)指標(biāo)（MTBF的驗(yàn)證值）

 

1.MTBF置信下限（θL）

 

由驗(yàn)證試驗(yàn)得出的MTBF真值范圍的下限值，此值必須等于或大于MTBF檢驗(yàn)下限值（θ1），也即必須等于或大于最低可接收值，這樣才能通過可靠性試驗(yàn)，使用方才能接收。

 

2.MTBF置信上限（θU）

 

由驗(yàn)證試驗(yàn)得出的MTBF真值范圍的上限值，它與真值范圍的下限值一起表示MTBF真值以一定的置信概率落在該上下限范圍內(nèi)。

 

國標(biāo)中相應(yīng)指標(biāo)及內(nèi)容

 

在國標(biāo)中，沒有給出可靠性指標(biāo)體系，僅給出:

 

m：為MTBF的真值（在可靠性試驗(yàn)中可靠性水平指標(biāo)的真值是得不到的，可靠性試驗(yàn)只能給出真值的置信范圍）；

 

m0：為規(guī)定的MTBF值，m0=1/λ0設(shè)計(jì)目標(biāo)值（相當(dāng)于國軍標(biāo)中的規(guī)定值θ0）；例如下表1，方案B.8，產(chǎn)品可靠性指標(biāo)真值已達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)值m0，制造方還有10%的風(fēng)險(xiǎn)可能交不出去，即可靠性試驗(yàn)結(jié)果報(bào)告會(huì)有10%（名義值）的可能會(huì)給出沒有達(dá)到的判決要求。

 

m1：為MTBF的下限值,m1=1/λ1，（相當(dāng)于國軍標(biāo)中的最低可接受值θ1、MTBF的驗(yàn)證值置信下限）；例如下表1，方案B.8，使用方接受了可靠性試驗(yàn)指標(biāo)達(dá)到下限值m1的產(chǎn)品，實(shí)際使用方所接收的產(chǎn)品還有10%（名義值）的風(fēng)險(xiǎn)

表1 定時(shí)/定數(shù)截尾試驗(yàn)方案

 

可靠性指標(biāo)的含義

 

在進(jìn)行可靠性試驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)特別注意，不能單獨(dú)看指標(biāo)的高低，它必須結(jié)合試驗(yàn)應(yīng)力、試驗(yàn)剖面，失效判據(jù)在一起看。

 

01、可靠性指標(biāo)、試驗(yàn)剖面、失效判據(jù)三個(gè)要素

 

可靠性指標(biāo)的高低與產(chǎn)品在全壽命期內(nèi)所要經(jīng)歷的任務(wù)剖面密切相關(guān)，即與可靠性試驗(yàn)中與所用試驗(yàn)剖面密切相關(guān)，因?yàn)槠拭嬷袘?yīng)力高低直接影響到最后得出MTBF值的高低。另外，MTBF值的高低與失效判據(jù)密切相關(guān)，判據(jù)的嚴(yán)與松，多與少，同樣直接關(guān)系到最后得出MTBF值的高低。所以在談?wù)摽煽啃灾笜?biāo)時(shí)，如果不談考核用的試驗(yàn)剖面，不談試驗(yàn)判據(jù)是非常不嚴(yán)密的，是空的。得出的指標(biāo)也是不正確的。然而，當(dāng)今許多研制總要求、合同、任務(wù)書，往往只有指標(biāo)，沒有考核試驗(yàn)應(yīng)力、試驗(yàn)剖面、失效判據(jù)，所以在設(shè)計(jì)可靠性試驗(yàn)方案是必須論證清楚，當(dāng)然這是后補(bǔ)的，否則無法設(shè)計(jì)出符合實(shí)際使用要求的可靠性試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案。其實(shí)這在產(chǎn)品研制初期就應(yīng)明確的。

 

02、具體試驗(yàn)方案中可靠性指標(biāo)確認(rèn)

 

在設(shè)計(jì)可靠性試驗(yàn)方案時(shí)，有時(shí)會(huì)碰到只有可靠性指標(biāo)，沒有明確是什么指標(biāo)，即可靠性方案設(shè)計(jì)時(shí)，還要明確考核的是基本可靠性（MTBF）還是任務(wù)可靠性（MTBCF），因?yàn)榛究煽啃越o出的是產(chǎn)品所需維修備件和維修人力、維修費(fèi)用方面的信息。對(duì)基本可靠性凡是相關(guān)失效都計(jì)入MTBF值。任務(wù)可靠性給出的是完成任務(wù)的信息,任務(wù)成功的概率,即平均無致命故障之間的間隔時(shí)間?；究煽啃耘c任務(wù)可靠性的關(guān)系為: 要基本可靠性高, 任務(wù)可靠性必下降; 要任務(wù)可靠性高,基本可靠性必下降.因?yàn)槿蝿?wù)可靠性要用冗余。所以一個(gè)完整的試驗(yàn)方案，應(yīng)同時(shí)考核出基本可靠性指標(biāo)和任務(wù)可靠性指標(biāo)，這樣花同樣的經(jīng)費(fèi)同樣的時(shí)間，得出的產(chǎn)品可靠性水平指標(biāo)的信息量最多。