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1、编号： 密级： XXXXXX系统可靠性、维修性、测试性、保障性、安全性评估报告2009年10月XXXXXX系统可靠性、维修性、测试性、保障性、安全性评估报告拟制单位： 拟 制 人：审 核：会 签：标 准 化：批 准：辑 要 页摘 要：该文档介绍了五性评估情况。叙 词： 可靠性 维修性 测试性 保障性 安全性负责人： 拟制人： 参加者： 目 次1 概述11.1 任务来源11.2 产品功能和组成11.3 研制过程12 可靠性、维修性、测试性、保障性、安全性工作概况13 可靠性评估23.1 可靠性定量要求23.2 可靠性定性评价23.3 可靠性预计23.3.1 基本可靠性预计模型23.3.2 基本可
2、靠性框图33.3.3 基本可靠性计算33.4 定量评估43.4.1 数据来源43.4.2 故障定义43.4.3 累积工作时间及故障数43.4.4 可靠性评估公式43.4.5 可靠性评估结果54 维修性（含测试性）评估54.1 维修性定量要求54.2 维修性（含测试性）设计评价54.3 维修性预计54.3.1 维修性预计方法54.3.2 维修活动54.3.3 预计模型64.3.4 XXXXXX系统的功能层次64.3.5 维修性预计结果75 保障性评估75.1 使用保障评价75.2 维修保障评价85.3 资源保障评价86 安全性评估97 结论101 概述1.1 任务来源研制任务来源于 ，合同编号：
3、。1.2 产品功能和组成。1.3 研制过程XXXXXX系统的研制从年月开始，经历了方案论证、初样研制、正样研制以及基地、部队试验各阶段，目前XXXXXX系统已完成出所检验以及基地试验。经过对各项功能、性能指标的试验考核，各项所验指标均满足设计定型（鉴定）要求。2 可靠性、维修性、测试性、保障性、安全性工作概况在XXXXXX系统研制初期，按照GJB450A装备可靠性工作通用要求、GJB546电子元器件可靠性保证大纲、GJB368A装备维修性通用大纲、GJB3872装备综合保障通用要求、GJB663军用通信设备及系统安全要求、GJB367A军用通信设备通用规范等文件要求，分别编制了XXXXXX系统
4、可靠性保证大纲、XXXXXX系统元器件大纲等相关文件，并制定了相应的工作计划，遵循相关的设计准则，开展可靠性、维修性、测试性、保障性、安全性、环境适应性、元器件选用等一系列可靠性工程设计工作。对单元设计和单元PCB设计提出可靠性工程设计要求，单元评审过程中对是否落实可靠性工程设计要求和可靠性设计是否正确、有效进行评审，确保可靠性、维修性、测试性、保障性、安全性、电磁兼容性、环境适应性、工艺设计、元器件选用等一系列可靠性工程设计适用、有效。年月日 至年月日XXXXXX系统完成了所级鉴定试验(正样)，试验项目有常温功能(含组网功能)、电性能、环境试验，各项功能性能指标合格；年月日XXXXXX系统在
5、电子工业标准化研究所顺利通过了测试，达到了的军标要求；年月至月在基地试验前进行了军、所联检，完成了常温检验、环境试验、野外试验，各项功能性能指标合格。年月至月，顺利完成了基地试验。3 可靠性评估3.1 可靠性定量要求依据设计要求XXXXXX系统平均故障间隔时间(MTBF)不小于1500h。3.2 可靠性定性评价a) 按照XXXXXX系统可靠性保证大纲的要求，根据大纲的可靠性工作项目表拟制了可靠性工作计划，按计划进行可靠性管理、可靠性分析和设计、可靠性试验；b) 在设计中认真贯彻XXXXXX系统可靠性设计准则，按元器件优选手册选用元器件，设计中元器件统一按有关标准进行筛选、老化；c) 对产品可靠
6、性指标进行分析，按照实现功能对产品进行可靠性建模，将产品可靠性指标分配到各功能模块，并按应力分析法对产品进行了可靠性预计；d) 采用硬件分析法对产品从整机到可更换单元分级自下而上进行FMEA分析，形成XXXXXX系统故障模式、影响分析报告，根据FMEA分析的故障严酷度给出可靠性关键产品和重要产品清单，在设计中对关键产品和重要产品按规定的要求进行控制；e) 按电子产品环境应力筛选要求完成了环境应力筛选；f) 对试验中出现的质量问题严格按照质量大纲的要求进行归零。3.3 可靠性预计3.3.1 基本可靠性预计模型由于组成XXXXXX系统的全部电子元器件在寿命期服从指数分布，故XXXXXX系统的平均故
7、障间隔时间可用失效率表示。 式中：MTBF平均故障间隔时间；lS系统工作时的故障率；li第i个设备工作时的故障率。3.3.2 基本可靠性框图 XXXXXX系统硬件结构上主要包括几个部分。从可靠性观点出发，依照XXXXXX系统各组成模块间的功能逻辑关系，建立XX的基本可靠性模型如图 1所示。图1 XXXXXX系统基本可靠性框图3.3.3 基本可靠性计算采用元器件应力分析法进行可靠性预计，计算依据为电子设备可靠性预计手册 GJB/Z 299C-2006。XXXXXX系统应用环境为MP，通过查阅手册和计算得到各模块失效率如表 1所示。表1 各模块失效率表序号模块名称数量基本失效率（10-6/h）失效
8、率代码112233445566XXXXXX系统总的失效率为：=1+2+3+4+5+6 = 133.636（10-6/h） MTBF=1/=7483.01h 按鉴别比等于3计算得到XXXXXX系统可靠性预计值为2494.3h3.4 定量评估3.4.1 数据来源XXXXXX系统可靠性评估的数据来源为设计定型阶段所做的主要试验，包括：a) 出所检验b) 基地试验3.4.2 故障定义设备不能完成既定功能的状态，通常包括：不能启动、不能按预定参数初始化、出现功能性缺失或错误、性能下降到设计门限、接口故障等。3.4.3 累积工作时间及故障数累积工作时间及故障数见表2。表2 统计时间序号数据来源累积时间（h
9、）故障数备注18台XXXXXX系统，工作时间10天208台XXXXXX系统。工作时间30天总计13.4.4 可靠性评估公式根据试验总时间和故障数，按GJB899的A5.4.3条提供的方法来估计MTBF的置信下限。置信度取70%，评估数学模型如下：= （3）3.4.5 可靠性评估结果根据公式（3）计算，在置信度为0.7的情况下，按故障数r=1计算得到XXXXXX系统的MTBF为：= 27680/6.74488=2277.2h4 维修性（含测试性）评估4.1 维修性定量要求维修性定量要求：平均修复时间MTTR不大于 20min。4.2 维修性（含测试性）设计评价a) XXXXXX系统具有自检及状态
10、监测功能可对故障部位进行初步定位；b) 相同型号单元板不作任何调整，可在功能上、结构上互换使用；c) 凡需要有检查、维修或修理的零部件，均有良好的可达性；d) 基本上做到在检查、测试、维修、拆装某一部分时，不需要拆卸、移动其他无关的部分；e) 对于层叠的印制板模块均设置有助插拔器，以方便维修；f) 在保证安全的情况下，尽量减少紧固件的数量和品种，以保证快速拆装；g) 设备单元各部分特别是易损件和常拆件的拆装简便，其周围留有一定的空间，便于维修操作；h) 测试点（孔）均安排在易接近的部位，并能很方便地与仪表连接。设计中尽量减少需调整的零部件，减少紧固件的品种、规格，以达到减少调整时间和更换使用维
11、修工具的次数，节约维修时间。4.3 维修性预计4.3.1 维修性预计方法采用GJB/Z57-94维修性分配与预计手册方法202功能层次预计法的第一种预计方法修复性维修时间的预计进行维修性预计。维修性预计采用的故障率数据来自可靠性预计部分。4.3.2 维修活动功能层次预计法定义的修复性维修分为下列维修活动：a) 定位：不使用辅助测试设备就能确定故障部位；b) 隔离：使用辅助的测试设备确定故障部位；c) 分解：为便于接近要更换的单元而拆卸设备的过程；d) 更换：更换有缺陷的单元；e) 结合：更换完毕之后，重装设备；f) 调准：完成修复必须进行的校准、测试和调整；g) 检验：为了验证设备是否恢复良好
12、性能所需的检查或测试。4.3.3 预计模型平均修复时间： =（4）式中：XXXXXX系统中第i个可更换单元的失效率； XXXXXX系统中第i个可更换单元完成一次修复性维修所需要的时间； nXXXXXX系统中可更换单元的总数；XXXXXX系统平均修复时间，即MTTR。4.3.4 XXXXXX系统的功能层次XXXXXX系统的功能层次是把设备在结构上依次划分为各组成部分，即从高一级开始分解，逐级向下展开，直到在修复性维修中将更换的零件、部件、组件、单元等各种有关的功能层次，XXXXXX系统维修性功能层次图如图 2所示。图2 XXXXXX系统维修性功能层次图4.3.5 维修性预计结果平均修复时间预计如
13、表4-1所示，表中定位、分解、结合、检验等时间来源于GJB/Z57-94维修性分配与预计手册方法202功能层次预计法中表202-2A 可更换单元为插拔式的平均维修活动时间。从统计数据得，XXXXXX系统基层级MTTR预计结果为：MTTR19.428min。XXXXXX系统采用模块化结构，并具有自检及状态监测功能，对出现的故障能迅速定位，便于维修；通过对维修性预计，平均修复时间为19.428min，满足XXXXXX系统平均维修时间不大于20min的要求。5 保障性评估5.1 使用保障评价a) XXXXXX系统操作简单容易，各层次的操作人员能较易熟练掌握各项功能操作，从而减少使用保障人员，降低对使
14、用保障人员操作技能要求；b) 各单元模块之间的连接器标识清楚，不同性能的连接器有防盲插、错插措施，避免连接出错；c) XXXXXX系统的工作模式有两种，一种是xx为载体，采用综合供电单元集中供电方式，另一种是手持状态，采用外挂电池单独供电方式。设计时，充分考虑到手持时的状态，不仅要求造型美观，使用时还要有比较好的手感, 保证携带方便且选配性强。d) 使用满足环境要求的元器件，设计时满足降额设计要求；e) 工作与承受温度极限、湿度、冲击与振动、贮存、运输及搬运等方面的使用环境条件要求按照相关文件规定；f) XXXXXX系统的包装采用便携式铝合金包装箱，包装箱内防震缓冲材料为模压成型软质泡沫塑料，
15、系统的各组成单元部件分别放置在泡沫塑料中与单元大小相匹配的腔体内，确保设备在包装运输过程中得到有效而足够的保护。g) 定期维护检查，可以分为日、周、月、年维护，注意进行外部清洁维护、检查开关、旋钮起始位置、检查电缆连接状态、功能检查、系统考机、关机等；h) 不定期维护检查，是不规定维护周期，根据对设备技术状态监控和定期维护检查结果及实际工作需要，有针对性地实施维护检查。排除或协助排除故障和故障隐患，使设备参数保持在额定值，保证设备经常处于良好状态。5.2 维修保障评价a) 开展产品可靠性设计，提高XXXXXX系统的固有可靠性；b) 针对XXXXXX系统开展三化设计，保证了各印制电路板同其它设备
16、功能相同印制电路板的互换性，减少了印制板组装件种类，减少了备件品种，提高了保障性水平；c) 贯穿整个设计过程，覆盖整机和插板设计的测试性和维修性设计，充分考虑基层级、中继级和基地级维修，从一开始就考虑各单元模块的自动化测试水平，考虑各单元模块的兼容性设计，进而提高保障性水平；d) 备件的种类策划：基层级为可更换的印制板组装件；e) 从可用性、实用性方面考虑编制技术说明书和使用说明书以及等技术文件。吸取以往其它型号的经验，随着研制阶段的深入，对这些说明书不断升级；f) 采用模块化结构，并具有自检及状态监测功能，对出现的故障能迅速定位，便于维修；g) 没有需要标校的部件和功能，没有特殊的维修保养要
17、求。5.3 资源保障评价a) 装备交付时，备件的品种与数量同修理级别分析相符，提交装备的初始供应备件清单；b) 备件供应的各指标与保障性分析结果相一致，装备的备件和清单明确标明产品的名称、型号或品牌、数量、配备的比例、配备的级别、供应厂家等；c) 在最大程度上把备件的要求减到最低限度。对于实际使用前的保障活动，确定和准备相应备件；d) 备件有保质期要求，在清单中予以标明。根据任务要求和费用的影响明确储备（备件）短缺的后果（风险）；e) 基层级备件满足率不低于95%（即在需要时能得到某一备件的概率），备件利用率（即供应的备件实际得到利用的概率）应用量与实际需要相适应。f) 确定技术资料配套项目和
18、配置范围，各种技术资料在研制和生产过程中不断完善，与装备一起交付；g) 技术资料中使用的名词、术语、符号和计量单位符合国家有关标准；技术数据准确无误，文实相符；h) 技术资料包括：技术说明书、使用手册、维修手册、履历书等；i) 给出了XXXXXX系统的基层级备份清单详细表如表 2所示。表3 XXXXXX系统基层级备份清单序号名称数量1234566 安全性评估a) 在设计中认真执行安全性设计准则，在产品设计中坚持如下几个基本原则：1) 通过原材料的选择消除已识别的危险或减少相关的风险；2) 从设计中对有害物质、危险零部件和危险作业采取隔离措施；3) 采用能避免使工作人员在产品的使用、保养、维护、
19、修理等过程中暴露于危险环境或将其程度控制在可接受水平的设计；4) 采用能消除系统在使用和保障中因可能的人为差错所导致的危险或将其风险降低到可接受的水平的设计；5) 设备有可能发生危险的部位标有醒目的标记、符号和文字警告；6) 为维修人员拆装产品提供必要的操作空间；b) 在具体设计中采取了如下几个方面设计措施：1) 热设计；2) 电路设计；3) PCB板设计；4) 保护设计；5) 维修安全；6) 防静电；7) 导线、电缆和连接器设计；8) 机械结构设计。c) 在实际设计实施中按照XXXXXX系统的特点，实现下列安全性要求：1) 支持密钥参数自毁功能；2) 选用的元器件按照有关要求进行了降额设计，
20、发热件采取有效的散热措施，温度敏感的元器件不靠近发热件安装，经过在设备中使用的环境条件相应的试验验证后，证明热设计符合安全要求；3) 对电路进行分析以确定元器件参数飘移及元器件累积容差的影响，考虑波形失真及功率因数变化可能产生的不良影响；4) 不同用途的连接器进行了防误插设计，并有明显的对应标志，确保连接器在分离前后工作人员不致受到电击，设备不致受到损害；5) 开关具有良好的通断性能与负荷能力，开关通断位置有明显的识别标志；6) 减少使用、维修中的静电放电及危害，对静电敏感的器件采取相应的防静电措施，确保人员和装备的安全；7) 设备的结构与机械部件尽量采用非易燃材料制造，该材料具有足够强度和刚
21、度以确保安全；8) 设计上采取措施不使导线经过尖角和利边，导线或电缆不拉得过紧，以防在连接口、接头、线夹和导线或电缆上加上应力；9) 设备中的电路板都经过三防处理，设备的结构保证不因任何部件受腐蚀失效而引起对人员、设备或其它部件的危害；10) 设备所选用的导线和电缆具有良好的绝缘强度和耐高温性能，在设备规定的工作电压、温度、湿度、大气压力等条件下不被电压击穿；11) 设备的设计考虑到安装、操作和维修时对工作人员提供最大的方便和安全；12) 设计具有自检和低压告警功能，以尽可能减少危险事件或事故的发生；13) 电源防护设计：有过流、过压、过热、瞬态冲击等保护；14) 人身安全保护：使用操作人员能接触到的设备、可接触件均不带电。设备在其技术条件允许的高温环境中连续工作规定的时间，无安全范围内损伤；15) 设备的安全标志，保持字迹清晰、醒目、易于辨认。7 结论XXXXXX系统经过设计保证和试验验证，其可靠性、维修性、测试性、安全性及保障性达到产品任务书要求，可以申请设计定型（鉴定）。
