可靠性预计：为了估计产品在给定的工作条件下的可靠性而进行的工作。它根据组成产品的单元可靠性来推算是否满足规定的可靠性要求。

 

可靠性  预计的 目的

 

• 帮助评估产品维修活动的可靠性效果，和评估备品需求的数量；

 

• 为系统级的可靠性模型提供必要的输入；

 

• 为组件和系统级的生命周期成本分析提供必要的输入；

 

• 帮助决定在一系列竞争产品中采购何种产品；

 

• 可用来为产品可靠性测试需求建立企业测试标准；

 

• 作为复杂系统分析的输入；

 

• 用来设计权衡研究，比如一种由很多简单器件组成的设计和一种更少但更新和更复杂器件组成的设计，更少器件的通常更可靠。

 

可靠性  预计的 一般程序

 

1.明确产品的目的、用途、任务、性能参数及失效条件；

 

2.明确产品的组成成分和各个基本元件；

 

3.绘制可靠性框图；

 

4.确定产品所处环境；

 

5.确定产品的应力；

 

6.确定产品的失效分布；

 

7.确定产品失效率；

 

8.建立产品可靠性模型；

 

9.预计产品可靠性；

 

10.编写预计报告。

 

 

可靠性  预计 方法方法名

可预计的参数

 

方法名称	可预计的参数	应用条件	使用阶段
评分预计法	MTBF,⋋	需要有经验的技术人员和专家参与可靠性设计工作	论证、方案、初步（初样）设计
元器件计数法	⋋,Rm(t)	元器件种类、数量、质量等级、工作环境已基本确认：能找到相关的数据	研发阶段的早期
应力分析法	⋋,Rm(t)	元器件种类、数量、质量等级、工作环境已确定：能找到相关的数据手册，可提供经验公式和数据	研发阶段的中后期
相似产品法	MTBF,⋋,Rm(t)	具有相似产品的可靠性数据	论证、方案、初步（初样）设计

 

 

方法一 评分预计法

 

依据有经验的工程技术人员，按照几种因素进行评分。评分考虑因素有产品特点而定。按评分结果，由已知的某单元可靠性数据，根据评分系数算出其余单元的预计值。

 

评分因素	评分原则
复杂度	根据组成单元的零部件数量以及组装的难易程度。最复杂的评10分，最简单的评1分。
技术成熟度	根据组成单元的技术成熟程度评定。技术成熟度最低的评10分，最高的评1分。
工作时间比率	根据组成单元的工作时间长短来评定。系统工作时，一直工作的单元评10分，工作时间最短的单元评1分。
环境严酷度	根据组成单元所处的环境评定。单元工作过程中会经受恶劣且严酷的环境条件的单元评10分，环境条件最好的评1分。

 

方法二：元器件计数法

 

适用于电子产品初步设计阶段的可靠性预计，此时元器件的种类和数量已大致确定，但具体的工作应力和环境条件尚未明确。

 

数学模型

 

 

式中

 

λGi——为第i中元器件的通用失效率 ；

 

πQi——为第i中元器件的质量系数。

 

GJB/Z 299C-2006《电子设备可靠性预计手册》或MIL-HDBK-217F-2006《电子设备可靠性预计手册》；

 

方法三：元器件应力分析法

 

适用于电子产品详细设计阶段的可靠性预计，此时已有元器件清单及其应力数据。

 

数学模型

 

 

式中

 

λb——基本故障率，10-6/h；

 

πE——环境系数；

 

πQ——质量系数；

 

πi——其它修正系数，根据具体元器件确定。

 

需求信息

 

• 器件种类；

 

•工作环境；

 

• 器件质量等级；

 

• 电应力等。

 

方法四：相似产品法

 

利用成熟的相似产品的经验数据来估计新产品可靠性的预计方法。这种方法预计速度快，方法直接简便。当在标准手册中查不到故障率数据时，尤其非电产品，可以采用该方法。预计的精度取决于历史数据的质量和新老产品之间的相似程度。

 

预计模型：

 

 

 

 

式中：Ki为相似系数。一般由工程经验丰富的专家判断或相似性评分法给出相似系数。

 

可靠性  预计 标准

 

标准	应用发布	优点	缺点
MIL-HDBK-217F	军、民用美国	对电子部件提供了计数和应力两种方法。能够简单的从预研阶段到真正的设计阶段过度，从计数法到应力法过度。包括了广泛的器件类型，提供多种环境定义非常有名，被广接受。	基于悲观故障率假设，没有考虑到其他可以影响故障率的因素；老化数据，实验室数据，现场数据设计者的经验以及损耗等。
SR-332	民用美国	考虑到老化数据，实验室测试数据和现场测试数据非常有名的被接受的。	仅支持有限数量的环境，相比MIL-HDBK-217F更少的器件模型，没有计入设计者的经验以及损耗等因素。
GJB 299C	军用中国	包括计数法和应力分析法。299C包括国产器件和进口器件两部分，已经可以作为单独的标准使用。	只考虑电子器件，在中国得到广泛应用。

 

其他标准：

 

IEC 62380、IEC 61709、Simens SN29500、Fides Guide、NPRD／EPRD、NSWC、PRISM、英国电信、法国电信等，其他行业性可靠性预计标准。

 

可靠性  预计 需要准备的资料

 

• 可靠性要求（目标值）

 

• 产品的系统架构（BOM 电子元器件细致具体的规格）

 

•  操作环境（室内、室外、汽车等）

 

•  工作条件剖面

 

•  故障模式、机制和原因（应力）