1、概述
可靠性摸底試驗(yàn)是根據(jù)我國國情開展的一種可靠性研制試驗(yàn)。它是一種以可靠性增長為目的，無增長模型，也不確定增長目標(biāo)值的短時(shí)間可靠性增長試驗(yàn)。其試驗(yàn)的目的是在模擬實(shí)際使用的綜合應(yīng)力條件下，用較短的時(shí)間、較少的費(fèi)用，暴露產(chǎn)品的潛在缺陷，并及時(shí)采取糾正措施，使產(chǎn)品的可靠性水平得到增長，保證產(chǎn)品具有一定的可靠性水平和安全，同時(shí)為產(chǎn)品以后的可靠性工作提供信息。
可靠性摸底試驗(yàn)一般在產(chǎn)品有了試驗(yàn)件后就應(yīng)盡早進(jìn)行。
2、可靠性摸底試驗(yàn)基本流程
可靠性摸底試驗(yàn)流程主要包括：檢查試驗(yàn)前產(chǎn)品狀況及相關(guān)工作、制定可靠性摸底試驗(yàn)大綱、制定可靠性摸底試驗(yàn)程序、試驗(yàn)前準(zhǔn)備工作評(píng)審、可靠性摸底試驗(yàn)實(shí)施與監(jiān)控、試驗(yàn)中期評(píng)審、試驗(yàn)改進(jìn)措施與驗(yàn)證、試驗(yàn)結(jié)束受試產(chǎn)品檢測(cè)要求、編寫試驗(yàn)報(bào)告、試驗(yàn)結(jié)束后的評(píng)審和受試產(chǎn)品的整修等。其基本流程如圖1所示。
圖1 可靠性摸底試驗(yàn)流程
3、制定可靠性摸底試驗(yàn)大綱
試驗(yàn)前應(yīng)制定可靠性摸底試驗(yàn)大綱。其內(nèi)容主要包括：
a）試驗(yàn)?zāi)康模?/p>
b）適用范圍；
c） 引用標(biāo)準(zhǔn)和文件；
d）受試產(chǎn)品的說明（包括受試產(chǎn)品的組成、功能、技術(shù)狀態(tài)、數(shù)量等）；
e）試驗(yàn)設(shè)備及檢測(cè)儀器的說明和要求；
f） 試驗(yàn)方案；
g）試驗(yàn)條件（包括環(huán)境條件、工作條件及使用維護(hù)條件等）；
h）性能、功能的檢測(cè)要求（包括檢測(cè)項(xiàng)目、內(nèi)容、方法等）；
i） 故障判據(jù)、故障分類和故障統(tǒng)計(jì)；
j） 試驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集、記錄和處理的要求；
k）受試產(chǎn)品的最后處理；
l） 試驗(yàn)進(jìn)度安排；
m) 組織機(jī)構(gòu)及試驗(yàn)管理的規(guī)定；
n）其他有關(guān)事項(xiàng)。
4、試驗(yàn)對(duì)象
任何一個(gè)武器裝備的研制過程，都不可能對(duì)構(gòu)成裝備的各項(xiàng)產(chǎn)品全部進(jìn)行可靠性摸底試驗(yàn)。因此，必須考慮產(chǎn)品本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、重要度、技術(shù)特點(diǎn)、復(fù)雜程度以及經(jīng)費(fèi)的多少等因素綜合權(quán)衡來確定可靠性摸底試驗(yàn)的對(duì)象。
（1）產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
由于機(jī)械產(chǎn)品的壽命大多數(shù)呈非指數(shù)分布，其故障多發(fā)區(qū)一般集中在耗損階段，因此對(duì)其安排增長摸底試驗(yàn)意義不大。電子產(chǎn)品壽命基本上服從指數(shù)分布，且試驗(yàn)環(huán)境易于模擬。因此，可靠性摸底試驗(yàn)的對(duì)象主要是電子產(chǎn)品。對(duì)于部分機(jī)電產(chǎn)品，如果試驗(yàn)條件允許，也可安排可靠性摸底試驗(yàn)。
（2）產(chǎn)品的重要度
對(duì)于重要度較高的關(guān)鍵產(chǎn)品，為了確保產(chǎn)品在研制初期具有一定的可靠性水平和安全，應(yīng)安排可靠性摸底試驗(yàn)。例如，航空機(jī)載II類或關(guān)鍵III類產(chǎn)品。對(duì)于重要度較低的產(chǎn)品(例如，航空機(jī)載一般III類或III類以下產(chǎn)品),其可靠度主要通過可靠性設(shè)計(jì)分析來保證，一般不必安排可靠性摸底試驗(yàn)。
（3）產(chǎn)品的技術(shù)特點(diǎn)
對(duì)于采用了大量的新技術(shù)、新材料、新工藝，技術(shù)跨度大，缺乏繼承性等技術(shù)特點(diǎn)的新研產(chǎn)品，應(yīng)安排可靠性摸底試驗(yàn)，并根據(jù)增長摸底試驗(yàn)的情況，確定可靠性較為薄弱的關(guān)鍵產(chǎn)品，進(jìn)而安排可靠性增長試驗(yàn)。對(duì)于采用新設(shè)計(jì)較少，技術(shù)跨度較小，繼承性較高，設(shè)計(jì)較為成熟，初始可靠性水平較高的產(chǎn)品，一般不安排可靠性摸底試驗(yàn)。
（4）產(chǎn)品的復(fù)雜程度
對(duì)于所使用的電子元器件數(shù)量和種類較少的產(chǎn)品，其可靠性可通過設(shè)計(jì)過程的可靠性分析來保證。這種產(chǎn)品在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生故障的概率很低，對(duì)它們安排可靠性摸底試驗(yàn)的意義不大；對(duì)于所使用的電子元器件數(shù)量和種類較多的關(guān)鍵復(fù)雜產(chǎn)品，應(yīng)優(yōu)先安排可靠性摸底試驗(yàn)。
因此，建議可靠性摸底試驗(yàn)以較為復(fù)雜的、重要度較高的、無繼承性的新研或改型電子產(chǎn)品為主要對(duì)象，類似的機(jī)電產(chǎn)品也可適當(dāng)考慮。
（5）試驗(yàn)時(shí)間
應(yīng)根據(jù)以往同類產(chǎn)品試驗(yàn)時(shí)故障發(fā)生情況，以及新研產(chǎn)品在設(shè)計(jì)中可靠性工作的開展情況，來確定產(chǎn)品可靠性摸底試驗(yàn)的時(shí)間。
根據(jù)我國目前產(chǎn)品可靠性水平及工程經(jīng)驗(yàn)，通?？煽啃悦自囼?yàn)的試驗(yàn)時(shí)間取100～200小時(shí)較為合適?？梢詫?duì)某一型號(hào)研制統(tǒng)一規(guī)定，也可以根據(jù)產(chǎn)品復(fù)雜程度、重要度、技術(shù)特點(diǎn)、可靠性要求等因素對(duì)各種產(chǎn)品分別確定試驗(yàn)時(shí)間。若分別確定試驗(yàn)時(shí)間，通?？扇≡O(shè)計(jì)定型最低可接受值的20%～30%左右。
（6）試驗(yàn)剖面
應(yīng)模擬產(chǎn)品實(shí)際的使用條件制定試驗(yàn)剖面，包括環(huán)境條件、工作條件和使用維護(hù)條件。由于可靠性摸底試驗(yàn)是在產(chǎn)品研制階段的初期實(shí)施，不可能有實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。因此，一般按GJB 899-90《可靠性鑒定和驗(yàn)收試驗(yàn)》確定試驗(yàn)剖面，具體方法見4.4章。在不破壞產(chǎn)品且不會(huì)有引起與現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí)不相符的故障的前提下，可以使用加速應(yīng)力。
（7）受試產(chǎn)品
受試產(chǎn)品應(yīng)具備產(chǎn)品規(guī)范要求的功能和性能。受試產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、材料、結(jié)構(gòu)與布局及工藝等方面應(yīng)能基本反映將來生產(chǎn)的產(chǎn)品。
5、制定可靠性摸底試驗(yàn)程序
可靠性摸底試驗(yàn)程序是對(duì)可靠性摸底試驗(yàn)大綱的實(shí)施，詳細(xì)說明可靠性摸底試驗(yàn)中有關(guān)設(shè)備的使用方法，以及試驗(yàn)的具體實(shí)施方法和步驟?？煽啃悦自囼?yàn)程序供使用方用來作為審查和批準(zhǔn)承制方進(jìn)行可靠性摸底試驗(yàn)、監(jiān)督試驗(yàn)和評(píng)價(jià)試驗(yàn)結(jié)果的依據(jù)之一。
可靠性摸底試驗(yàn)程序的內(nèi)容主要包括：
a) 編寫試驗(yàn)程序的目的；
b) 適用范圍；
c) 引用標(biāo)準(zhǔn)和文件；
d) 受試系統(tǒng)的說明及要求（包括受試產(chǎn)品組成單元清單，擬安排試驗(yàn)的單元清單、功能、最近的技術(shù)狀態(tài)以及獲準(zhǔn)的更改、偏離、超差的說明或圖樣目錄等）；
e) 試驗(yàn)設(shè)備與檢測(cè)儀器（包括試驗(yàn)設(shè)備與檢測(cè)儀器的名稱、型號(hào)、規(guī)格、制造廠家、技術(shù)指標(biāo)、計(jì)量標(biāo)定及全套試驗(yàn)裝置、受試產(chǎn)品和檢測(cè)儀器的安裝布局簡(jiǎn)圖等）；
f) 試驗(yàn)方案；
g) 試驗(yàn)條件（列出溫度、濕度、振動(dòng)、電應(yīng)力等具體的試驗(yàn)應(yīng)力施加方法，給出具體可操作的試驗(yàn)剖面）；
h) 性能、功能檢測(cè)（含檢測(cè)功能、性能參數(shù)的環(huán)境條件，檢測(cè)表格和內(nèi)容、檢測(cè)內(nèi)容的容差、檢測(cè)點(diǎn)的設(shè)置等）；
i) 故障處理（含故障定位、故障處理步驟、采取糾正措施后重新投入試驗(yàn)的要求等）；
j) 試驗(yàn)中出現(xiàn)重大事故的處理辦法；
k) 試驗(yàn)前準(zhǔn)備工作，試驗(yàn)中的工作內(nèi)容及試驗(yàn)后的要求等；
l) 其他有關(guān)事項(xiàng)。
試驗(yàn)程序應(yīng)由產(chǎn)品承試單位編寫。對(duì)上述試驗(yàn)程序的內(nèi)容可以針對(duì)不同產(chǎn)品特點(diǎn)適當(dāng)剪裁。
6、可靠性摸底試驗(yàn)實(shí)施與監(jiān)控
（1）試驗(yàn)檢查要求
a）試驗(yàn)前受試產(chǎn)品檢測(cè)要求
試驗(yàn)前，受試產(chǎn)品功能和性能檢測(cè)應(yīng)在受試產(chǎn)品裝入試驗(yàn)設(shè)備后進(jìn)行，檢測(cè)的功能和性能應(yīng)符合受試產(chǎn)品技術(shù)規(guī)范的要求，并作為與試驗(yàn)期間和試驗(yàn)結(jié)束時(shí)檢測(cè)的功能和性能進(jìn)行比較的基準(zhǔn)；
b）試驗(yàn)期間受試產(chǎn)品檢測(cè)要求
每一試驗(yàn)循環(huán)期間，應(yīng)測(cè)量和記錄受試產(chǎn)品的功能和性能，確定受試產(chǎn)品是否符合其技術(shù)規(guī)范的要求，并將檢測(cè)的結(jié)果與試驗(yàn)前和試驗(yàn)期間其他循環(huán)中檢測(cè)的結(jié)果進(jìn)行比較，以確定受試產(chǎn)品是否具備應(yīng)有的功能以及性能變化的趨勢(shì)。
（2）故障、故障分類、故障分析及其處理
a）故障
就試驗(yàn)而言，故障是指原先為合格的產(chǎn)品在規(guī)定的條件下，其一個(gè)或幾個(gè)功能喪失，或其指標(biāo)超出了允許范圍；也包括影響設(shè)備功能的機(jī)械部件、結(jié)構(gòu)部件或元器件的破裂、斷裂或損壞；
b）故障分類
若使用方無其他規(guī)定，則可靠性摸底試驗(yàn)中出現(xiàn)的所有故障應(yīng)按GJB451A《可靠性維修性保障性術(shù)語》規(guī)定分為關(guān)聯(lián)故障和非關(guān)聯(lián)故障。關(guān)聯(lián)故障應(yīng)進(jìn)一步分為責(zé)任故障和非責(zé)任故障；
c） 故障分析及處理
對(duì)試驗(yàn)過程中出現(xiàn)的故障，應(yīng)進(jìn)行故障模式和故障機(jī)理分析，當(dāng)產(chǎn)品故障定位已經(jīng)確認(rèn)到元器件，并需要進(jìn)一步確定其故障機(jī)理時(shí)應(yīng)進(jìn)行元器件故障分析；
故障處理應(yīng)按試驗(yàn)程序的規(guī)定進(jìn)行，一般是：
1）發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)予以記錄；
2）故障定位
故障定位，即如何層層分析、分解到故障發(fā)生的準(zhǔn)確部位，得出定位的依據(jù)，確認(rèn)定位的結(jié)果；
3）故障機(jī)理分析
故障機(jī)理是指引起故障的物理、化學(xué)、生物或其他過程。故障機(jī)理分析是指分析故障內(nèi)在的原因；
4）故障復(fù)現(xiàn)
若無法定位或擔(dān)心故障定位不明確，可采用故障復(fù)現(xiàn)的方法協(xié)助定位；
5）措施及驗(yàn)證情況
對(duì)已定位的故障應(yīng)采取糾正措施，并說明所采取的糾正措施的確認(rèn)和實(shí)施情況，進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)的結(jié)果及有效性，糾正措施在文件上的落實(shí)情況（技術(shù)文件名稱和編號(hào)）等。
（3）預(yù)防性維修
凡是在技術(shù)條件中或現(xiàn)場(chǎng)的使用維修條例中，對(duì)把預(yù)防性維修作為實(shí)際使用過程中一項(xiàng)正常操作程序的產(chǎn)品，在其可靠性試驗(yàn)中應(yīng)包括此項(xiàng)預(yù)防性維修程序，但在可靠性摸底試驗(yàn)期間和產(chǎn)品修理期間不允許進(jìn)行其他額外的維修，除非試驗(yàn)合同中另有規(guī)定。預(yù)防性維修應(yīng)在試驗(yàn)大綱中加以規(guī)定。
7、實(shí)施要點(diǎn)
（a）在可靠性摸底試驗(yàn)前，必須完成可靠性預(yù)計(jì)、FMECA等可靠性設(shè)計(jì)工作，同批產(chǎn)品應(yīng)完成所規(guī)定的環(huán)境試驗(yàn)項(xiàng)目及環(huán)境應(yīng)力篩選。
（b）產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)應(yīng)滿足可靠性摸底試驗(yàn)的要求。
（c）試驗(yàn)過程中的產(chǎn)品監(jiān)測(cè)記錄應(yīng)完整，以保證為分析故障原因提供準(zhǔn)確、真實(shí)的信息。
8、案例
某型號(hào)研制過程中，在綜合權(quán)衡產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、重要度、技術(shù)特點(diǎn)、復(fù)雜程度及經(jīng)費(fèi)等因素后確定若干個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行可靠性摸底試驗(yàn)，并且統(tǒng)一規(guī)定了可靠性增長試驗(yàn)的試驗(yàn)時(shí)間為160小時(shí)。其中某電子產(chǎn)品進(jìn)行的可靠性摸底試驗(yàn)，按照試驗(yàn)剖面每個(gè)循環(huán)為8小時(shí)，共進(jìn)行20個(gè)循環(huán)。
受試產(chǎn)品屬于S型件，即產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、材料、結(jié)構(gòu)、布局與工藝等方面基本反映將來設(shè)計(jì)定型產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)。
試驗(yàn)前，受試產(chǎn)品已具備技術(shù)規(guī)范所要求的功能和性能；受試產(chǎn)品按GJB 299B和GJB 813的應(yīng)力分析法，進(jìn)行了可靠性預(yù)計(jì)，其預(yù)計(jì)值大于成熟期設(shè)計(jì)目標(biāo)值；受試產(chǎn)品按GJB1391進(jìn)行了故障模式影響及危害性分析（FMECA）；受試產(chǎn)品按GJB 1032進(jìn)行了環(huán)境應(yīng)力篩選，剔除了早期故障；同批產(chǎn)品按型號(hào)的研制要求完成了規(guī)定的環(huán)境試驗(yàn)項(xiàng)目。
該產(chǎn)品可靠性摸底試驗(yàn)所用的試驗(yàn)設(shè)備為綜合環(huán)境試驗(yàn)系統(tǒng)。該試驗(yàn)系統(tǒng)具備溫度應(yīng)力，濕度應(yīng)力，振動(dòng)應(yīng)力同時(shí)施加的能力，并具備施加應(yīng)力量值、變化速率、時(shí)間順序等記憶與程序控制功能，能滿足試驗(yàn)產(chǎn)品的綜合環(huán)境應(yīng)力的施加要求。試驗(yàn)用所有儀器均經(jīng)計(jì)量部門鑒定合格，且在有效期內(nèi)，其精度滿足被測(cè)參數(shù)容差的1/3。
本次試驗(yàn)按照綜合環(huán)境試驗(yàn)條件進(jìn)行，綜合環(huán)境試驗(yàn)條件的應(yīng)力包括：溫度應(yīng)力、濕度應(yīng)力、振動(dòng)應(yīng)力。試驗(yàn)剖面如圖2所示。
圖2 某電子產(chǎn)品可靠性摸底試驗(yàn)剖面圖
試驗(yàn)過程中，受試產(chǎn)品分別在11、19、21、29、89、122.5、146小時(shí)各出現(xiàn)一次故障，對(duì)每次故障進(jìn)行分析，并采取糾正措施，使產(chǎn)品的固有可靠性得到了增長。
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