冷熱沖擊試驗(yàn)箱可靠性試驗(yàn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)

在開展裝備的可靠性工作中，可靠性試驗(yàn)是其主要工作內(nèi)容，可靠性試驗(yàn)工作貫穿于裝備的全壽命周期，雖然在花費(fèi)的時(shí)間上占研制周期的比例較長，所花費(fèi)用也較大，但是從提高和保證產(chǎn)品質(zhì)量的角度來說，效費(fèi)比是比較高的，開展可靠性試驗(yàn)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益都十分顯著。因此，現(xiàn)代裝備的可靠性試驗(yàn)工作越來越多，在了解裝備可靠性、分析裝備故障、提高裝備可靠性、評價(jià)裝備可靠性水平等工作中，大量開展了環(huán)境應(yīng)力篩選、可靠性摸底試驗(yàn)、可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)、可靠性增長試驗(yàn)、可靠性鑒定試驗(yàn)、正常使用應(yīng)力壽命試驗(yàn)或加速壽命試驗(yàn)等工作。在這些可靠性試驗(yàn)工作中，經(jīng)常出現(xiàn)這樣那樣的問題，通過不斷改進(jìn)，逐步積累了較多的可靠性試驗(yàn)工作的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，這是人們智慧的凝聚，這是一筆寶貴的財(cái)富，對今后開展可靠性試驗(yàn)工作具有重要的指導(dǎo)作用。

一、環(huán)境應(yīng)力篩選的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)
1．環(huán)境應(yīng)力篩選主要適用于電子產(chǎn)品，也可用于電氣、機(jī)電、光電和電化學(xué)產(chǎn)品。
2．環(huán)境應(yīng)力篩選主要用于產(chǎn)品的研制階段和生產(chǎn)階段。
3．電子產(chǎn)品的環(huán)境應(yīng)力篩選以GJB 1032為基礎(chǔ)，根據(jù)受篩產(chǎn)品特點(diǎn)進(jìn)行適當(dāng)?shù)募舨谩７请娮赢a(chǎn)品環(huán)境應(yīng)力篩選尚沒有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，其篩選應(yīng)力種類和量值只能借鑒GJB 1032并結(jié)合產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)確定。對于已知脆弱、經(jīng)受不住篩選應(yīng)力的硬件，可以降低應(yīng)力或不參與篩選，不參與篩選的硬件必須在適當(dāng)?shù)奈募姓f明。
4．環(huán)境應(yīng)力篩選的效果主要取決于施加的環(huán)境應(yīng)力、電應(yīng)力水平和檢測儀表的能力。施加的環(huán)境應(yīng)力和電應(yīng)力的大小決定了能否將潛在缺陷變?yōu)楣收希粰z測能力的大小決定了能否將已變成故障的潛在缺陷準(zhǔn)確地找出來。因此，環(huán)境應(yīng)力篩選可看作是質(zhì)量控制檢查過程的延伸。
5．環(huán)境應(yīng)力篩選應(yīng)在每一組裝層次上100%地進(jìn)行，以剔除低層次產(chǎn)品組裝成高層次產(chǎn)品過程中引入的缺陷和接口方面的缺陷，對備件也應(yīng)實(shí)施相應(yīng)層次的環(huán)境應(yīng)力篩選。
6．環(huán)境應(yīng)力篩選所使用的環(huán)境條件和應(yīng)力施加程序應(yīng)著重于能發(fā)現(xiàn)引起早期故障的缺陷，而不需對使用環(huán)境應(yīng)力進(jìn)行準(zhǔn)確模擬。環(huán)境應(yīng)力一般是依次施加，并且環(huán)境應(yīng)力的種類和量值在不同裝配層次上可以調(diào)整。
7．應(yīng)制定環(huán)境應(yīng)力篩選大綱，大綱中應(yīng)確定每個(gè)產(chǎn)品的短環(huán)境應(yīng)力篩選時(shí)間、*檢驗(yàn)時(shí)間，以及每個(gè)產(chǎn)品的長環(huán)境應(yīng)力篩選時(shí)間。
8．東莞市賽思檢測設(shè)備有限公司對研發(fā)階段的環(huán)境應(yīng)力篩選結(jié)果應(yīng)進(jìn)一步深入分析，作為制定生產(chǎn)中環(huán)境應(yīng)力篩選大綱的基礎(chǔ)。對生產(chǎn)階段環(huán)境應(yīng)力篩選的結(jié)果及實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和使用信息也應(yīng)定期進(jìn)行對比分析，以便及時(shí)調(diào)整環(huán)境應(yīng)力篩選大綱，始終保持進(jìn)行有效的篩選。

二、可靠性研制試驗(yàn)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)
可靠性研制試驗(yàn)包括可靠性增長摸底試驗(yàn)（或可靠性摸底試驗(yàn)）、可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)（RET）或高加速壽命試驗(yàn)（HALT），也包括結(jié)合性能試驗(yàn)、環(huán)境試驗(yàn)而開展的可靠性試驗(yàn)。但以時(shí)間短、效率高、費(fèi)用低的可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)（RET）或高加速壽命試驗(yàn)（HALT）為主。
1. 在研制階段應(yīng)盡早開展可靠性研制試驗(yàn)，通過試驗(yàn)、分析、改進(jìn)（TAAF）過程來提高產(chǎn)品的固有可靠性。
2. 可靠性研制試驗(yàn)是產(chǎn)品研發(fā)試驗(yàn)的組成部分，應(yīng)盡可能與產(chǎn)品的研發(fā)試驗(yàn)結(jié)合進(jìn)行，以便節(jié)約試驗(yàn)時(shí)間、提高試驗(yàn)效率、降低試驗(yàn)費(fèi)用。
3. 應(yīng)制定可靠性研制試驗(yàn)方案，并對可靠性關(guān)鍵產(chǎn)品，尤其是新技術(shù)含量較高的產(chǎn)品實(shí)施可靠性研制試驗(yàn)。
4. 可靠性研制試驗(yàn)盡可能采用加速應(yīng)力進(jìn)行，即開展可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)（RET）或高加速壽命試驗(yàn)（HALT），以盡快找出產(chǎn)品的薄弱環(huán)節(jié)或驗(yàn)證設(shè)計(jì)余量。
5. 可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)（RET）或高加速壽命試驗(yàn)（HALT）可以采用三軸六自由度振動(dòng)與高溫變率的強(qiáng)化試驗(yàn)設(shè)備，也可采用常規(guī)的溫度、濕度、振動(dòng)三綜合試驗(yàn)設(shè)備。

三、可靠性增長試驗(yàn)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)
1. 可靠性增長試驗(yàn)應(yīng)有明確的增長目標(biāo)和增長模型，重點(diǎn)是進(jìn)行故障分析和采取有效的設(shè)計(jì)改進(jìn)措施。
2. 可靠性增長試驗(yàn)必須在受控的條件下進(jìn)行。由于可靠性增長試驗(yàn)的時(shí)間長、費(fèi)用高，所以要選擇試驗(yàn)對象、要有充足的研制周期、要有足夠的試驗(yàn)經(jīng)費(fèi)。
3. 為了提高任務(wù)可靠性，應(yīng)把糾正措施集中在對任務(wù)有關(guān)鍵影響的故障模式上；為了提高基本可靠性，應(yīng)把糾正措施的重點(diǎn)放在頻繁出現(xiàn)的故障模式上。如果要同時(shí)達(dá)到任務(wù)可靠性和基本可靠性預(yù)期的增長要求，應(yīng)該權(quán)衡這兩方面的工作。
4. 成功的可靠性增長試驗(yàn)可以代替可靠性鑒定試驗(yàn)。

四、可靠性驗(yàn)證試驗(yàn)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)
可靠性驗(yàn)證試驗(yàn)包括可靠性鑒定試驗(yàn)和可靠性驗(yàn)收試驗(yàn)，也都是統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)。工程上開展較多的是可靠性鑒定試驗(yàn)。
1．可靠性鑒定試驗(yàn)所需的試驗(yàn)時(shí)間長、試驗(yàn)費(fèi)用高，不可能要求系統(tǒng)中的所有產(chǎn)品均進(jìn)行可靠性鑒定試驗(yàn)，一般僅對影響系統(tǒng)安全或任務(wù)完成的新研、有重大改進(jìn)的關(guān)鍵產(chǎn)品。其中多數(shù)是電子產(chǎn)品和機(jī)電產(chǎn)品。
2．能組成系統(tǒng)的盡量按系統(tǒng)考核，對于不能在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行鑒定試驗(yàn)的分系統(tǒng)，可對其中關(guān)鍵組件(如外場可更換單元（LRU）)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室可靠性鑒定試驗(yàn)，其他組件的可靠性可利用外場使用數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合評估，以確定產(chǎn)品是否達(dá)到規(guī)定的可靠性指標(biāo)。
3．對于可靠性鑒定試驗(yàn)一般采取定時(shí)截尾方案，而對于可靠性驗(yàn)收試驗(yàn)一般采用定時(shí)截尾試驗(yàn)方案或序貫截尾試驗(yàn)方案。使用方風(fēng)險(xiǎn)和承制方風(fēng)險(xiǎn)一般選取20%；對于可靠性指標(biāo)非常高的產(chǎn)品（如MTBF大于1000小時(shí)），而承制單位可靠性控制嚴(yán)格，對產(chǎn)品可靠性有把握，為了節(jié)約經(jīng)費(fèi)和進(jìn)度，使用方風(fēng)險(xiǎn)和承制方風(fēng)險(xiǎn)可以選取30%，或用實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和外場使用數(shù)據(jù)結(jié)合進(jìn)行綜合評估。
4．可靠性驗(yàn)證試驗(yàn)剖面應(yīng)盡可能模擬產(chǎn)品真實(shí)的使用環(huán)境，包括環(huán)境應(yīng)力和工作應(yīng)力。
5．遵循試驗(yàn)應(yīng)力的確定準(zhǔn)則。在制定試驗(yàn)方案時(shí)，應(yīng)按照實(shí)測應(yīng)力→估計(jì)應(yīng)力→參考應(yīng)力這樣一個(gè)順序來選取，次序不能顛倒，即有充足的實(shí)測數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選取實(shí)測應(yīng)力；在無法得到實(shí)測應(yīng)力時(shí)，方可采用相似產(chǎn)品測得并經(jīng)分析處理后的估計(jì)應(yīng)力；只有在無法得到實(shí)測應(yīng)力或估計(jì)應(yīng)力時(shí)，方可采用GJB899A-2009給出的應(yīng)力或GJB899A-2009提供的數(shù)據(jù)與公式計(jì)算出的參考應(yīng)力。
6．可靠性驗(yàn)證試驗(yàn)過程中如發(fā)生故障，只能修復(fù)，一般不能進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn)。否則，試驗(yàn)應(yīng)從新開始。
7．無論試驗(yàn)終結(jié)果是接受，還是拒收，對試驗(yàn)中發(fā)生的所有故障都應(yīng)予以高度的重視，并積極采取相應(yīng)的措施。
8．可靠性驗(yàn)證試驗(yàn)得出的可靠性特征量的置信度很大程度上取決于檢測的準(zhǔn)確性、檢測手段的*程度以及受試產(chǎn)品被檢測的次數(shù)。由于檢測是確定產(chǎn)品是否故障及相關(guān)的工作時(shí)間所必需的，因此在產(chǎn)品的試驗(yàn)大綱中要規(guī)定檢測方法、檢測的時(shí)間間隔和要求等。

五、壽命試驗(yàn)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)
1. 產(chǎn)品壽命試驗(yàn)是一項(xiàng)周期長，需要較多投入的工作。因此，研發(fā)過程中，應(yīng)對所選擇的配套產(chǎn)品進(jìn)行重要性分析，對于影響系統(tǒng)使用安全和嚴(yán)重影響任務(wù)完成的產(chǎn)品開展壽命試驗(yàn)。
2. 壽命試驗(yàn)考核的是產(chǎn)品的壽命指標(biāo)，而不是產(chǎn)品的保證期。產(chǎn)品保證期是承制方對其產(chǎn)品實(shí)行包修或包換的責(zé)任期限，不應(yīng)與產(chǎn)品的壽命混為一談。
3. 當(dāng)前有相當(dāng)多的產(chǎn)品，制定其壽命試驗(yàn)條件的依據(jù)不足，壽命試驗(yàn)量值過高或過低，均可能導(dǎo)致壽命試驗(yàn)達(dá)不到預(yù)期目的。因此，應(yīng)加強(qiáng)根據(jù)產(chǎn)品的壽命剖面，科學(xué)、合理地確定產(chǎn)品試驗(yàn)剖面方法的研究。
4. 目前基于失效的加速壽命試驗(yàn)得到人們的高度重視，但要合理地選擇加速的應(yīng)力、建立準(zhǔn)確的物理化學(xué)模型，現(xiàn)仍處于應(yīng)用研究階段。實(shí)際應(yīng)用時(shí)應(yīng)進(jìn)行權(quán)衡分析，開展專項(xiàng)評審，慎重開展工作。

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