GB 5080[1].1-1986设备可靠性试验 总要求

中华人民共和国国家标准设备可靠性试验总要求前言设备可靠性试验整套标准规定了设备可靠性验证试验及测定试验的程序整套标准由下列部分组成设备可靠性试验总要求设备可靠性试验试验周期设计导则设备可靠性试验推荐的试验条件设备可靠性试验可靠性测定试验的点估计和区间估计方法指数分布设备可靠性试验成功率的试验方案设备可靠性试验恒定失效率假设的有效性检验设备可靠性试验恒定失效率假设下的失效率与平均无故障时间的验证试验方案整套标准的使用者可以选用其中最适用的程序引言本标准等同采用设备可靠性试验第部分总要求本标准提供了设备可靠性验证试验和测定试验的总的原则并推荐了具体的程序本标准所陈述的这些原则适用于电子机电及机械的所有设备本标准所用术语设备一词既可能指设备也可能是指系统本标准所规定的试验一般不能用来代替通常的试验如鉴定试验功能试验及环境试验应该指出设备可靠性试验仅仅是可靠性计划中的一个组成部分其目的在于加强新设备在设计研制及生产阶段的可靠性保证验证试验及测定试验的概念定义如下可靠性验证试验验证设备可靠性特征值是否符合其规定的可靠性要求的试验可靠性测定试验测定设备可靠性特征值的试验注通过对有效数据的分析也可以确定设备的可靠性特征值可靠性验证试验通常是订货方接收设备的条件之一在没有专门规定可靠性要求时测定试验通常是用来提供数据的设备可靠性试验可以是实验室试验或现场试验它们的概念定义如下实验室可靠性试验是一种在规定的受控制的工作及环境条件下进行的可靠性验证试验或测定试验其工作及环境条件既可以模拟也可以不模拟现场条件见可靠件基本名词术语及定义见可靠性基本名词术语及定义国家标准局发布实施现场可靠性试验是一种在现场进行的可靠性验证试验或测定试验现场的工作环境维修及测量条件需加以记录就设备可靠性试验来说实验室可靠性试验的条件应与已知的使用条件相当而且应规定和控制维修条件在设备合同或设备的产品标准中究竟是否要规定对设备进行可靠性试验取决于很多因素其中最主要的是设备的有关履历设备可靠性低劣在安全和经济方面所造成的后果可靠性试验的费用可靠性试验所需的时间通过可靠性试验以外的措施获得可靠性保证的可能性能否取得代表性样品不能仅仅依据形式上达到接收或拒收判决就对可靠性验证试验做出最后的结论应对可靠性试验过程中观测到的每一个失效的原因和后果进行详细的分析并且研究采取有效的矫正措施的可能性可靠性增长或改进计划中所进行的可靠性试验的目的主要是提高设备的可靠性要达到这个目的就必须不断地对失效进行分析并且对受试设备采取改进措施因此无论什么时候只要有理由认为设备的可靠性还达不到要求就必须对设备进行可靠性增长试验然后再进行可靠性验证试验或测定试验在将可靠性验证试验或测定试验结果推延到下列场合时应采取特别慎重的态度其它设备母体与试验条件不同的环境条件工作时间比试验期间的工作时间更长时不过由于大多数设备使用环境的复杂性和可变性不可能针对每种情况在实验室可靠性试验数据与实际使用经验数据之间建立精确的关系本标准附录提供的流程图对可靠性验证试验的准备与实施进行了全面介绍目的本标准的目的是为进行设备可靠性试验提供推荐的方法和程序内容包括如何确定设备的可靠性要求对验证试验怎样选择可靠性试验的试验条件如何制订详细的可靠件试验方案怎样进行实验室及现场可靠性试验如何估价可靠性试验数据如何填写可靠性试验报告推荐方法的适用性本标准推荐的方法适用于设备合同规定的定量的可靠性要求必须用可靠性验证试验进行验证的情况设备的产品标准中有可靠性要求而且必须用可靠性验证试验进行验证的情况当设备制造厂试验单位或用户打算对就设备的特殊类型或应用所做可靠性测定试验的可靠性数据进行确认时虽然这些方法主要用于电子设备但也适用于其它设备和系统包括电气机电机械气动和液见可靠性基本名词术语及定义压装置且不论在使用和试验过程中这些设备是否被修复这些方法也适用于寿命有限的装置这些方法适用于设备的任何一个或几个阶段研制样机试生产批量生产及现场使用这些试验可以列入初始鉴定程序设计定型重新鉴定程序生产定型以及正常生产过程批量生产的验收程序这些试验方法适用于实验室试验及现场试验当设备可靠性用下述可靠性特征表示时这些方法是适用的失效率平均无故障工作时间首次失效前平均时间失效前或失效间时间分布的其它参数在规定时间间隔内或工作试验次数内的成功率这种适用性不受任何具体的失效前时间分布的限制本标准中凡是用到时间这个变量的地方都可以转换为距离循环数或其它适用的量或单位本标准与设备的有关合同或产品标准有矛盾时应以后者为准定义及引用文件本标准没有明确定义的术语的含义应以可靠性基本名词术语及定义为准其它引用标准如下电工电子产品基本环境试验规程其中有关的可靠性与维修性管理电子产品现场工作可靠件有效性和维修性数据收集指南可靠性验证试验的要求和方法可靠性要求某一设备的工作可靠性要求应从整个系统考虑加以确定并以便于应用的指标来表示这些要求应涉及到使用条件的所有范围包括工作环境及维修条件及保持设备良好性能的整个时间范围就验证试验来说设备的可靠性要求应在有关试验条款中加以规定并力求使试验得出的可靠性特征值与实际使用条件下的可靠性特征值之间达到一致然而必须了解实现试验与使用可靠性的完全一致是困难的当可靠性要求需经试验证实时实际使用条件下的可靠性要求总是被转换为适用于可靠性验证试验的要求可靠性验证试验的要求对设备可靠性验证试验的任何要求均应包括或硬件规定在设备合同或设备的产品标准中这些要求应非常全面地规定可靠性验证试验的所有特殊细节当按本标准拟订设备可靠性验证试验方案时下列内容应予考虑受试设备及试验种类受试设备的商标型号实施试验的类型实验室试验或现场试验见条从中抽取试验样品的设备母体如果需要还应规定抽取受试设备的专用程序见条可靠件特征及统计试验方案适用的可靠性特征及接收值的规定当可靠件特征是指一个系统的可靠性特征并且是由分别验证的各单元的可靠性特征推导出来时应规定所采用的推导程序并应包括适当的可靠性方框图采用的验证试验方案设计定型生产定型批量生产系结合我国情况增加的原文为原文为此处应为单元包括分单元所用方案最好从或其它有关标准中选择见第章分布假设有效性的检验如有需要拟采用的有效性检验和可能的风险考虑见款及或有关标准试验条件和试验周期工作及环境试验条件包括负载电源条件以及实际操作见条和第章试验期间采用的预防性维护见条和第章上述和项的组合及顺序即为试验周期见条受试设备的性能与失效试验过程中功能参数的监测及受试设备的失效判别见和条需要立即作出拒收判决的失效类别见款应计入受试设备非相关失效的失效类别见条相关试验时间的确定见条每个受试设备的最小和或最大相关试验时间或工作次数见条试验前的准备和故障检修可靠性试验前受试设备的测试调整校准及老练见条和条采用的故障检修程序包括任何允许的失效部件零件元件等的更换见条可靠性验证试验的方法设备可靠性试验开始之前应制订一个详细的可靠性试验方案其内容包括可靠性验证试验的要求见上述条对于特殊的受试设备应详细规定对环境试验装置监测设备维修设施及试验程序控制等试验设施提出相应的要求或项目表进行试验的程序以及当受试设备和试验设施失效时应采取的措施试验报告的要求以及根据试验判决应采取的措施详细的可靠性试验方案或设备的产品标准中应包括的内容清单见第章设备可靠性试验可以是实验室试验或现场试验实验室试验的优点是试验条件可以限定和控制其试验结果具有再现性和可比性此外能更好地控制受试设备性能的监测和失效显示在很多情况下实验室试验条件可以更准确地按照使用的极限条件来设计实验室试验还可以及早对试验做出判决和发现问题因而可以更及时地采取矫正措施在某些情况下现场试验可以提供更现实的试验结果而只要较少的试验设施现场试验的直接费用往往要比相应的实验室试验费用低受试设备可以按正常条件工作然而现场试验不可能在严格受控的条件下进行这是它最大的缺点现场试验的再现性一般也不如实验室试验好就可靠性试验的要求和实施来说实验室试验和现场试验方法是很相似的第章指出了现场可靠性试验应专门考虑的问题可靠性测定试验的要求和方法在可靠性测定试验中所关心的可靠性特征估计值是从试验观测值的分析中得出来的应该规定适用的可靠性特征可靠性测定试验的试验条件受试设备性能试验观测及试验程序的概念与可靠性验证试验是相同的因此和款中的要求都是适用的由于测定试验没有预定的定量的可原义为原文为靠性要求所以款不适用和验证试验一样应该制定一个详细的可靠性试验方案既可采用实验室试验也可采用现场试验见条可靠性测定试验结果的估算方法在条中叙述如果早期试验或现场观测的数据足够完整十分准确和适用也可通过时它们的分析来确定设备的可靠性特征值受试设备的抽样和统计试验方案因为可靠性特征具有统计性质所以可靠性试验的试验方案必须以统计原理为基础当可靠性指标为平均无故障工作时间平均失效率或其它分布参数时应将试验作为一个时间试验来完成并在试验过程中观测失效前的相关时间应作出一个失效前时间分布的假设见和有关标准当可靠性指标为成功率时可靠性试验只是对试验及失效次数或受试设备总数及失效设备数进行计数和统计处理母体和受试设备的抽样设备可靠性试验适用于下述任何产品研制的模型或样机试生产批批量生产母体必须在本质上是同一的也就是说设备是以相同的方法在同样条件下生产的以使可靠性试验具有代表性在某些情况下母体设备数可以是受试设备必须从所代表的母体中随机抽取详细的可靠性试验方案应规定相关的母体及抽取受试设备的某些专用程序如果认为合适可以由订货方或独立的试验单位抽取样品受试设备的任何老练或其它预处理应力例如装卸或运输应与可交付使用的所代表的母体设备所承受的应力相等基本分布在本标准中与可靠性试验有关的随机变量是连续型随机变量具有指数威布尔或正态类型的基本连续分布的失效前时间或失效间时间离散型随机变量具有一个二项式类型的不连续分布的失效数或失效产品数如果其它分布的有效性得到证实也可以采用分布假设的选择指南本款阐述本标准所采用分布的技术内容连续分布如果随机变量是失效前时间或失效间时间则应考虑采用下列分布指数分布用于失效率为恒定值时对许多设备来说在早期失效期失效率下降之后及耗损失效期失效率上升之前设备处于一个恒定失效率期间通过设备预防性维护或故障检修所进行的一系列部件零件元件更换而达到稳定后即使某些部件零件元件的失效率是增长的设备也可能有一个近似恒定的失效率威布尔分布用于失效率是上升或下降的时候复杂设备的失效率可能是下降的但具有耗损机理的设备和不可修复的贮备单元比较多的设备的失效率却是上升的因此威布尔模型应用在很多场合下是成功的然而就统计方法来说这种模型不如指数分布和正态分布应用得那么广泛正态高斯分布当失效前时间近似于高斯分布失效率上升时使用尽管这种分布可以用选择适当参数的威布尔分布来近似地代替然而还是采用正态分布要优越得多因为很多可以利用的统计方法都是以正态分布假设为基础的有关成功率的不连续分布当受试设备或试验按失败或成功来分类时就用成功率作为可靠性特征规定的试验方案采用二项式分布确定子样大小和工作特性曲线失效前时间或失效间时间分布的初始假设对设备来说除非有充分根据的分析或工程鉴定证实可以选择任何别的分布初始假设应是指数分布恒定失效率见款任何其它分布假设都必须以可靠性试验之前所做的可靠性研究或分析作为根据假设估计可在设备的设计和研制过程中进行或根据某一设备的经验数据来进行如果不是指数分布则详细的可靠性试验方案应该规定假设的分布当详细的可靠性试验方案要求对分布初始假设的有效性进行检验时应采用或有关标准所述的方法有效性检验可以用与可靠性试验相同的数据作为根据可靠性验证试验的方案款的内容是叙述根据规定的可靠性特征值决定设备的接收或拒收时所采用的统计试验方案试验开始前应确定所有接收和拒收的规则并在详细的可靠性试验方案中规定所采用的试验方案适用于恒定失效率假设的失效率和平均无故障工作时间的试验方案对以指数分布描述的恒定失效率应该从选择一个试验方案这些试验分为试验中失效设备有替换或无替换的下列两种基本类型截尾序贯试验在试验期间对受试设备进行连续地或短间隔地监测并将累积的相关试验时间和相关失效