通信設(shè)備可靠性通用試驗方法》YD/T 282-2000行業(yè)標準介紹
通信設(shè)備可靠性通用試驗方法》YD/T 282-2000行業(yè)標準介紹
一、工作概況
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1983年實施的《郵電通信設(shè)備可靠性通用試驗方法》YD282標準,由于編制時間較早,而且是在當時的技術(shù)水平和運營要求的條件下制定的,所以目前YD282-82所引用的一些概念和思想都比原標準有所發(fā)展,國內(nèi)外此類標準也得到了相應(yīng)的發(fā)展和更新,如MIL-STD-781D (GJB899-90),可靠性試驗的指導(dǎo)性標準GJB 450-88以及各分類標準均在1986年后進行了更新或修訂。而進入20世紀90年代后,我國的通信產(chǎn)業(yè)得到了飛速發(fā)展,通信的發(fā)展對相關(guān)的標準要求也提出了新的要求,需要具有更強的指導(dǎo)性的試驗標準和更加有效的可靠性設(shè)計和試驗來保證對產(chǎn)品質(zhì)量及產(chǎn)品可靠性的要求。我們通過數(shù)年的可靠性試驗和研究,結(jié)合中國臺灣及國外有關(guān)的資料和試驗技術(shù)、結(jié)合我們的實際試驗經(jīng)驗,在傳統(tǒng)的可靠性試驗上使之更加工程化,操作更加容易。 新修訂的YD/T282標準主要修改內(nèi)容為:1.標準的題目《郵電通信設(shè)備可靠性通用試驗方法》,根據(jù)目前的發(fā)展,經(jīng)審查會討論通過,更改為《通信設(shè)備可靠性通用試驗方法》;2.對可靠性試驗進行了完整的分類說明;3.根據(jù)現(xiàn)代通信設(shè)備的實際要求對試驗的內(nèi)容、方法和故障判決、故障分類等進行了規(guī)定,使之更加工程化、切合實際和容易實施;4.根據(jù)可靠性工程的發(fā)展趨勢,增加了可靠性保證試驗及具體要求;5.對試驗中設(shè)備的故障進行了分級;6.介紹了現(xiàn)場試驗的條件和方法。( R3 j$ m/ n y0 H
二、標準的主要內(nèi)容' s0 w, O8 `! M- M3 K
本標準與原標準相比,在內(nèi)容上首先是將GJB450-88對可靠性試驗的分類引入,即根據(jù)試驗場所,把設(shè)備可靠性試驗分為實驗室試驗或現(xiàn)場試驗。實驗室可靠性試驗是在規(guī)定的、受控制的工作環(huán)境條件下進行的可靠性試驗,其工作環(huán)境可以模擬或不模擬現(xiàn)場條件?,F(xiàn)場可靠性試驗是在現(xiàn)場進行的可靠性驗證試驗或測定試驗。對現(xiàn)場的工作環(huán)境、維修及測量條件需加以記錄。根據(jù)通信設(shè)備在研制、生產(chǎn)、使用各階段的要求,從可靠性試驗的性質(zhì)分,主要有可靠性工程試驗和可靠性統(tǒng)計試驗。可靠性工程試驗由環(huán)境應(yīng)力篩選(ESS)和可靠性增長試驗組成,在于暴露故障并加以排除,通常在研制階段進行,故本標準只介紹了相關(guān)的概念??煽啃越y(tǒng)計試驗有可靠性驗證試驗和可靠性測定試驗,在于驗證設(shè)備是否符合規(guī)定要求和測定其所達到的可靠性值,一般在研制階段和生產(chǎn)階段進行。本標準適用于可靠性統(tǒng)計試驗。不適用于環(huán)境應(yīng)力篩選和可靠性增長試驗。
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本標準對可靠性統(tǒng)計試驗進行了系統(tǒng)的說明。首先說明了試驗的程序、試驗方案和選擇,試驗中的性能測試和維護,對故障的處理以及可靠性指標的計算等,并重點說明了故障分級和加權(quán)失效數(shù)以及總試驗時間、置信區(qū)間的計算??煽啃栽囼灥某绦蛑攸c介紹了應(yīng)進行的綜合環(huán)境試驗,提供了應(yīng)進行的應(yīng)力條件和時間要求?! τ诰唧w的可靠性鑒定試驗、可靠性驗收試驗和可靠性測定試驗,則按試驗要求和方案選擇、試驗過程的管理、試驗結(jié)果的處理等逐步進行了說明,務(wù)求試驗的過程明確、精煉、可實施。
zui后可靠性保證試驗是更加工程化的試驗手段,本標準系統(tǒng)介紹了該試驗的程序、要求和試驗時間?! ‖F(xiàn)場試驗是通信設(shè)備較容易遇到的情況,而現(xiàn)場試驗的重點在于數(shù)據(jù)的收集是否完整,本標準也進行了簡要的說明。標準主要內(nèi)容如下。" W, w7 m5 f# v$ z, t+ l: ~
1.可靠性試驗一般方案和要求) n p2 A( A4 T& T/ l: M8 j; q4 \
⑴ 試驗前的準備9 Q; H; ]6 {! j* Q- K9 g' f S
進行可靠性試驗前須編寫可靠性試驗計劃,試驗計劃應(yīng)充分利用研制和生產(chǎn)中的其他試驗來提供信息,避免試驗工作重復(fù)。依據(jù)試驗計劃和方案的要求進行試驗準備,并組織進行對試驗工作的評審,以確定是否已具備開始試驗的條件,并保證受試設(shè)備、試驗設(shè)備和所有輔助設(shè)備全處于準備開始試驗的狀態(tài)。試驗結(jié)束后應(yīng)及時對試驗結(jié)果進行評審,以評定試驗結(jié)果是否真實、可信。為保證可靠性試驗的順利進行和結(jié)果的準確性,受試設(shè)備應(yīng)經(jīng)過環(huán)境應(yīng)力篩選。試驗設(shè)備和儀器應(yīng)保證產(chǎn)生和保持試驗所需的綜合環(huán)境試驗條件,并按照有關(guān)規(guī)定進行定期校核和檢定。
⑵ 綜合環(huán)境試驗條件8 _; y( V% T* b0 ~# a6 X: o
綜合環(huán)境試驗條件及相應(yīng)的時間應(yīng)根據(jù)受試設(shè)備現(xiàn)場使用要求和任務(wù)環(huán)境特征來確定,時序地模擬受試設(shè)備在使用中經(jīng)歷的主要應(yīng)力,模擬設(shè)備使用的環(huán)境條件和使用情況,試驗期間受試設(shè)備應(yīng)在典型的工作條件和負載條件下工作。試驗條件可將應(yīng)力綜合,或按設(shè)備技術(shù)標準或按合同中規(guī)定的試驗環(huán)境條件進行。
⑶ 統(tǒng)計試驗方案及選擇
本標準規(guī)定兩種試驗方案:即定時截尾試驗方案和截尾序貫試驗方案。定數(shù)截尾試驗方案的試驗時間是隨機的,但平均起來可以參考定時截尾試驗方案。 ! n- B9 y7 w0 n' s7 R
①試驗方案的選擇
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試驗方案選擇的一般原則:( R$ C) J( W0 {, N0 n0 ^' `! L
當需要知道準確的總試驗時間和試驗費用時,則選用定時截尾試驗方案。
如果具有正常的生產(chǎn)方和使用方風險率(10%~20%)時,而且事先對總試驗時間準確性與否不嚴格要求時,對于質(zhì)量很好或質(zhì)量很壞或樣品很少的設(shè)備,可采用截尾序貫試驗。一般選取α=β。+ C5 y$ A1 \" q/ b! R- L
②受試設(shè)備的數(shù)量
受試設(shè)備母體必須是按同一設(shè)計文件和生產(chǎn)工藝進行生產(chǎn)的,受試設(shè)備可從母體中隨機抽取。抽樣數(shù)量一般至少兩臺,但若生產(chǎn)數(shù)量不足3臺時,抽樣允許量可為1臺。
⑷ 試驗中的性能測試和維護
試驗前和試驗后均應(yīng)在GB/T 2421-1989中5.3規(guī)定的標準大氣條件下進行性能測試,并規(guī)定在試驗過程中應(yīng)測試的項目和參數(shù)要求。1 d% V1 m- e: k! ~4 B
① 試驗前的性能測量應(yīng)在受試設(shè)備裝入試驗設(shè)備后進行,以避免在安裝中引入故障。性能測試應(yīng)符合受試設(shè)備的規(guī)范要求,并作為與試驗期間和試驗結(jié)束時測得的性能進行比較的基準。' T- Q. I* p1 j5 F) P: M
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有條件的宜采用連續(xù)測試。試驗期間如不能連續(xù)進行性能測試,應(yīng)規(guī)定測量間隔時間,原則上應(yīng)在極限條件下測試,在整個試驗期間測試次數(shù)不能少于兩次。
試驗結(jié)束時,應(yīng)測量和記錄受試設(shè)備的性能,以確定受試設(shè)備性能是否符合其規(guī)范標準要求。 + e2 X ^+ a N6 D8 B2 ^. j
② 試驗過程中的維護
在可靠性驗證試驗中,可以進行為受試設(shè)備規(guī)定的、列入試驗程序的預(yù)防性維護程序,但不允許進行額外的維護。為保證試驗完成,可以對試驗設(shè)備進行預(yù)防性維護。
⑸ 故障的分析、處理和糾正) W- I( L- e9 _- A6 V0 O
① 故障分類是基于設(shè)備的任務(wù)可靠性。故障分為關(guān)聯(lián)故障和非關(guān)聯(lián)故障。非關(guān)聯(lián)故障不作為受試設(shè)備合格與否的依據(jù),關(guān)聯(lián)故障應(yīng)進一步分為責任故障和非責任故障。鑒于通信設(shè)備的復(fù)雜性,故障情況對設(shè)備完成其規(guī)定功能的影響不同,因此可以按對設(shè)備影響的嚴重程度分為以下三級。應(yīng)根據(jù)以上規(guī)定的原則和受試設(shè)備功能、指標要求,在試驗前確定每類故障的等級。 i2 p5 ~) `; t; S. \
② 確定故障的時間要求
受試設(shè)備在不連續(xù)的檢測中發(fā)現(xiàn)同一故障時,如不能準確確定故障的時刻,則應(yīng)認為該次故障是在上一次檢測時間內(nèi)發(fā)生的。
③ 故障報告、分析和糾正3 {/ Y" Y k/ U2 P
應(yīng)使用閉環(huán)系統(tǒng)來收集可靠性驗證,試驗期間出現(xiàn)的所有故障數(shù)據(jù),分析這些故障發(fā)生的原因,采取糾正這些故障的措施及驗證,并作好記錄。: D8 _- W$ O- W, U
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⑹總試驗時間和可靠性指標的計算* ^1 @% D. q8 P" T7 M, p
采用定時截尾試驗方案時,試驗設(shè)備總的試驗時間達到按規(guī)定的試驗方案規(guī)定的時間時就停止;或者總試驗時間雖未達到方案規(guī)定的時間,但故障數(shù)已大于或等于表中規(guī)定的拒收判決數(shù),也可停止試驗。# w' B+ F5 P+ v# W
采用序貫試驗時間,應(yīng)根據(jù)zui大允許試驗時間(截尾時間)來設(shè)計??筛鶕?jù)總的試驗時間和累計故障數(shù)與表中規(guī)定的接收、拒收標準進行比較,若能作出接收或拒收判決,即可停止試驗。 % P2 s" D" a a$ u _
對于定數(shù)截尾試驗,是在確定失效數(shù)的情況下,當達到了規(guī)定的失效數(shù),則試驗停止。 + b! I" Y( U. D: t: i% U6 v" l: l
① 加權(quán)故障數(shù)的計算
根據(jù)責任故障嚴重性分級,如在理論上可以推算出加權(quán)值時,按理論值加權(quán),如無其它根據(jù)時,推薦以下加權(quán)值:9 p3 {$ o1 A7 B0 g0 `
一級故障:W1=1;) g1 f1 y$ b S7 @0 i1 V
二級故障:W2=0.2~0.5;
三級故障:W3=0.01~0.1。
② 總試驗時間的計算
設(shè)備試驗的總時間T一般如下計算:抽取的n個樣品在規(guī)定條件下做壽命試驗,到規(guī)定的時間t 停止,則總時間應(yīng)為全部的樣品試驗時間t的n倍。若在試驗中有樣品發(fā)生故障,立即修復(fù)后繼續(xù)試驗,如公式1;若不修復(fù)而為取出故障樣品,其它樣品繼續(xù)試驗,到規(guī)定的時間t停止,總時間如公式2。5 x* j! k `+ V* l7 s
T=nt (1)% L F, Y/ ~7 y8 C4 x) N) m" A2 T
T=(n-r)t+ (2)
式中: n—— 試驗的樣品總數(shù)2 w' D8 Z2 R9 u( |3 |7 f# F0 }
t—— 試驗截尾時間
r—— 發(fā)生的故障樣品數(shù)1 K5 ], s6 ?, n9 N
ti—— 故障樣品故障前的時間
③ 平均故障間隔時間(MTBF)的估計
如果有故障發(fā)生,用zui后的試驗總時間除以加權(quán)故障數(shù)可以求出MTBF的觀測值 。
MTBF=T/rW (3)
式中: T——試驗總時間 y$ f2 s# {: \3 J
rW——加權(quán)故障數(shù)( j4 k u' ]! K
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⑺ 試驗記錄與試驗報告
在可靠性驗證試驗中,應(yīng)完整地記錄有關(guān)的試驗數(shù)據(jù)。試驗記錄應(yīng)包括設(shè)備說明、試驗前后和試驗中的測試數(shù)據(jù)和結(jié)果,故障記錄、維修記錄以及糾正措施報告等。
2.可靠性試驗
根據(jù)可靠性統(tǒng)計試驗所采用的方法和目的,可靠性統(tǒng)計試驗可以分為可靠性驗證試驗和可靠性測定試驗。可靠性測定試驗是為測定可靠性特性或其量值而做的試驗,通常用來提供可靠性數(shù)據(jù)??煽啃则炞C試驗是用來驗證設(shè)備的可靠性特征值是否符合其規(guī)定的可靠性要求的試驗,一般將可靠性鑒定和驗收試驗統(tǒng)稱為可靠性驗證試驗。8 b. {3 `) b7 W2 G/ N
⑴ 可靠性鑒定試驗
為了驗證設(shè)備設(shè)計是否符合規(guī)定的可靠性指標要求,用能代表具有批準的技術(shù)狀態(tài)的設(shè)備,在規(guī)定的綜合環(huán)境試驗條件下進行可靠性鑒定試驗??煽啃澡b定試驗,是在設(shè)計完成后為確定設(shè)備在規(guī)定的環(huán)境及工作條件下是否達到規(guī)定的可靠性指標所進行的試驗。內(nèi)容包括試驗要求、試驗環(huán)境條件、受試設(shè)備要求、試驗方案的確定、試驗過程的管理 、故障處理、故障分類和判別、合格與否的判決等內(nèi)容。
⑵ 可靠性驗收試驗
可靠性驗收試驗是在規(guī)定條件下對交付的批生產(chǎn)的設(shè)備進行試驗,以驗證交付的設(shè)備滿足規(guī)定的可靠性要求。按生產(chǎn)條件構(gòu)成檢驗批,并從檢驗批中隨機抽取設(shè)備,與可靠性鑒定試驗相同的綜合環(huán)境試驗條件下進行可靠性驗收試驗。包括試驗要求、試驗環(huán)境條件、受試設(shè)備要求、試驗方案的確定、試驗過程的管理、故障分類和判別、試驗后數(shù)據(jù)的處理、批接收與批拒收等內(nèi)容。 2 y1 K% Y- G$ u: \# _9 }6 y
⑶ 可靠性測定試驗8 _6 E8 ]8 U1 R% [
可靠性測定試驗?zāi)康氖菧y定設(shè)備的可靠性指標。內(nèi)容包括試驗要求、試驗中的性能測試和維護、試驗方案、可靠性特征值的估算方法,即無論有*設(shè)備的修理或替換,都可以通過試驗得到故障率、故障前平均時間及平均故障間隔時間的點估計值和置信區(qū)間。根據(jù)試驗時間和發(fā)生的故障數(shù),可按公式(3)計算MTBF的觀測值。如果可靠性測定試驗是將一些設(shè)備投入沒有規(guī)定預(yù)定截尾程序的試驗,則根據(jù)累計試驗時間和故障數(shù)在任何時刻估算出可靠性。 , I6 e: I. v) t0 Y. m
⑷ 可靠性保證試驗
當設(shè)備可靠性指標相當高,或者是設(shè)備的樣本量比較小,進行可靠性試驗時,進度計劃和費用都無法安排?;蛘弋斣O(shè)備具有相當?shù)某墒於?,質(zhì)量非常穩(wěn)定時,經(jīng)使用方同意,可靠性驗收試驗可以用可靠性保證試驗方案代替。
可靠性保證試驗是設(shè)備經(jīng)過環(huán)境應(yīng)力篩選(ESS)之后所進行的可靠性驗收試驗。內(nèi)容包括試驗條件、*時間(t)確定及試驗程序。
⑸ 現(xiàn)場試驗
通信設(shè)備中,有些試驗必須在現(xiàn)場工作和環(huán)境條件下進行,可采用現(xiàn)場試驗。將現(xiàn)場使用作為現(xiàn)場試驗,統(tǒng)計、分析設(shè)備的使用運行數(shù)據(jù),對設(shè)備的可靠性進行驗證。內(nèi)容包括試驗條件、數(shù)據(jù)的收集、數(shù)據(jù)處理。
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三、主要參考標準和文獻:1 v$ |3 F- T; f v: j: Z9 D+ X
《*XXXX號艦系統(tǒng)和設(shè)備的可靠性驗證方法》 1993年6月
《可靠性設(shè)計手冊》 E# D% [6 O' W; H/ i7 M Q' h ^# P
《可信性工程》何國偉 1997年3月 p0 W; c# n( y
《可靠性維修性標準應(yīng)用導(dǎo)引》 1995年% \3 X; e0 e) ]. j
GB 5080.1-86 設(shè)備可靠性試驗 總要求$ S. \) ~9 \ }0 L) I
GB 5080.4-86 設(shè)備可靠性試驗 可靠性測定試驗的點估計和區(qū)間估計方法(指數(shù)分布) q( ]$ M; R" r
GB 5081-85 電子產(chǎn)品現(xiàn)場工作可靠性、有效性和維修性數(shù)據(jù)收集指南
GB 4798.1-86~4798.10-91 電工電子產(chǎn)品應(yīng)用環(huán)境條件
GB/T 13426-92 數(shù)字通信設(shè)備的可靠性要求和試驗方法
GJB 150.1~150.20-86 軍用設(shè)備環(huán)境試驗方法* S2 p+ `0 X) S2 O+ n8 M$ S
GJB 450-88 裝備研制與生產(chǎn)的可靠性通用大綱
GJB 451-90 可靠性維修性術(shù)語
GJB 841-90 故障報告、分析和糾正措施系統(tǒng)(FRACAS)
GJB 899-90 可靠性鑒定和驗收試驗1 M$ }% ?+ l. I
GJB 1032-90 電子產(chǎn)品環(huán)境應(yīng)力篩選方法% [% t* p8 G! D/ a
GJB 1407-92 可靠性增長試驗1 g% M( x4 J8 `
與以上標準相比,本標準更加注重試驗方法的可實施性,以保證標準內(nèi)容的正確性,對于試驗方法的探討則結(jié)合了有關(guān)的資料和經(jīng)驗,使得可靠性試驗方法能夠具有確實的指導(dǎo)意義。, l( G% q1 q @$ t1 U \" u5 S
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四、標準實施的建議
由于YD282的內(nèi)容長期沒有更新,作為指導(dǎo)性的文件作用沒有真正體現(xiàn)。而當前通信行業(yè)發(fā)展又非常迅速,設(shè)備的使用要求也越來越高,對可靠性指標的確定實際上也存在著不同的意見,部分廠家的設(shè)備可靠性還是空白。因此本標準的推行建議首先在新的入網(wǎng)檢測中增加綜合環(huán)境試驗的考核,確保通信產(chǎn)品的基本使用能夠滿足電信網(wǎng)的要求,由各生產(chǎn)廠商根據(jù)本標準擬訂計劃逐步進行可靠性驗證試驗,普遍提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性。同時對通信設(shè)備可靠性指標的確定和相關(guān)的維修性要求等還應(yīng)進行較明確的指引,結(jié)合本標準的實施,可以真正滿足電信網(wǎng)的要求。 / | `- ~7 s1 C' S5 p, q
五、其它說明5 e1 y* J m6 e% \( ?7 F
由于通信設(shè)備種類很多,本標準只提供了通用的可靠性試驗方法和結(jié)果判定說明,但對具體的通信設(shè)備,其判定標準和要求無法進行說明,因此對于各具體的通信設(shè)備還須擬制相應(yīng)的工作條件和失效判決的詳細要求。/ V3 D. {9 [. A+ D
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