数字通信设备的可靠性要求和试验方法

数字通信设备的可靠性要求和试验方法

国家标准 GB/T13426-92 数字通信设备的可靠 求和试验方法 Reliabilityrequirementsandtest methodsfordigitalcommunieationequipment 1992-04-06发布 1992-12-01实施 国家技 监督局 发布国家标准
目 次 主题内容与适用范围 引用标准 术语及符号 可靠性要求 3 可靠性试验方法 3 I4) 附录A试验数据的处理及计算用表(补充件 附录B可靠性试验用表(补充件) 17 附录C统计试验方案(补充件) 22
国家标准 数字通信设备的可靠 GB/T1342692 性要求和试验方法 Reliabilityrequirementsandtest methodsfordigitalcommunication equipment 主题内容与适用范围 本标准规定了数字通信设备的可靠性的一般要求和可靠性试验方法 本标准适用于以平均无故障工作时间(MTBF)为指标,预期寿命服从指数分布或近似指数分布的 数字通信设备(以下简称设备)的可靠性验证试验和可靠性测定试验 本标准推荐的可靠性试验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 本标准不适用于可靠性增长试验 引用标准 2 GB2421~2424电工电子产品基本环境试验规程 GB3187可靠性基本名词术语及定义 GB3358统计学名词及符号 设备可靠性试验总要求 GB5080.1 GB5080.7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 电工电子产品环境参数分类及其严酷程度分级 GB4796 周期检查计数抽样程序及抽样表 GB2829 GB8170数值修约规则 GJB367.3可靠性鉴定试验和验收试验方法 S2064电子设备可靠性验证试验(统计试验方案 术语及符号 3 3.1一般考虑 本标准未加定义的名词术语,按GB3187以及GB2422的规定 3.2平均无故障工作时间(MTBF 3.2.1平均无故障工作时间假设值的下限值a 不可接受的平均无故障工作时间 当设备平均无故障工作时间的真值接近时,标准试验方案以 高概率拒收设备 3.2.2平均无故障工作时间假设值的上限值 可接受的平均无故障工作时间 当设备平均无故障工作时间的真值接近时,标准试验方案以高 国家技术监督局1992-04-06批准 1992-12-01实施
GB/T13426-92 概率接收设备 3.2.3平均无故障工作时间的观测值a 平均无故障工作时间的观测值等于设备的总工作时间或承受规定的试验应力的累计时间除以责 任失效数 其中总工作时间除以责任失效数以0,表示 它定义为设备工作时的平均无故障工作时间的观测 值 承受规定的试验应力的累计时间除以责任失效数以0,表示,它定义为设备不工作但承受规定的应 力的平均无故障工作时间的观测值 平均无故障工作时间的验证值？ 3.2.4 规定的条件下平均无故障工作时间真值的可能范围 用0或4乘以上、下限因子可分别得到0或a的上、下范围值 3.2.5平均无故障工作时间的预计值, 预计值0,是按照设备的设计及使用环境,用可靠性预计的方法确定的平均无故障工作时间 6,在 数值上应大于或等于,,以保证在可靠性鉴定试验中,试验方案以高概率接收设备 3.2.6鉴别比D. 鉴别比D.是验证平均无故障工作时间统计试验方案的参数之一 e D. = 3.3判决风险率 3.3.1使用方风险率8 设备平均无故障工作时间的真值等于平均无故障工作时间假设值的下限值4时,设备被接收的概 率 3.3.2生产方风险率a 设备平均无故障工作时间的真值等于平均无故障工作时间假设值的上限值时,设备被拒收的概 率 3.4加权系数W 加权系数表示某一责任失效对受试设备实现规定功能影响的程度.它是一个等于或小于1的实数 3.5加权失效数Rw 加权失效数Rw表示经加权处理后的累计责任失效数 它最终应以生产方与使用方同意的条件取 整 3.6失效 失效应采用下述一般定义 失效是指原先合格的产品,在规定条件下,其一个或几个功能参数不能保持在规定的上下限之间 失效也包括引起产品在工作条件下失效的机械,结构部件或元件的破裂,断裂或损坏状态 在产品标准中或试验程序中,必须说明有关失效判据的各种细节包括所需功能及性能参数的上下 限) 3.7责任失效 受试设备的每一关联的独立失效以及由此引起的任何从属失效算作一次责任失效 3.8未证实失效 尚未证实的预期现场一定不云发生的责任失效 3.9反复失效 同一种失效反复发生时,称反复失效 此类失效必须采取有效措施后才可使可幕性试验顺利进行
GB/T13426-92 3.10特殊失效 使得可靠性试验不得不中止的失效 它又分为反复失效和立即作出拒收的失效两类 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,对本标准来说,即平均无故障工作时间(MTBF). 对测定试验来说,由于没有预定的定量可靠性要求,则规定MTEF即为适用的可靠性特征 对各种数字通信设备的MTBF要求的推荐值如表1所示 表1 MTBF,h 含元器件数,只 <1000 10005000 5001~10000 >10000 适用环境 2000 800 400 200 固定室内陆用 1800 750 400 200 固定室外陆用 车载移动通信 500 700 350 180 1800 750 400 200 车载方仓设备 船用舱内设备 500 700 350 180 船用舱外设备 1000 400 200 100 机内空用设备 1000 400 200 100 空用吊舱设备 800 350 180 80 可靠性试验方法 可靠性试验类型 原则上可靠性试验分为可靠性验证试验和可靠性测定试验两大类.但按-般在科研、生产中常遇到 情况又可分为如下三种类型 5.1.1可靠性鉴定试验 试验目的是为了验证设备的设计能否在规定的条件下,满足规定的可靠性要求.试验应在具有代表 性的产品样品上进行 可靠性鉴定试验结果可以作为判断产品是否达到设计(或生产)定型的可靠性要 求的依据 该试验适用于 设计定型; h 生产定型; 主要设计工艺变更后的鉴定 5.1.2可靠性验收试验 试验目的是验证连续生产过程中的设备产品在规定条件下能否满足规定的可靠性要求 该试验一 般以抽样方式进行 5.1.3全数可撤性验收试验 如有必要亦可采用全数验收试验 全数可靠性试验可取代一般的可擎性验收试验及鉴定试验
GB/T13426-92 以上三种试验一般应采用实验室可靠性试验,也可直接采用现场可靠性试验.在采用实验室试验时 应尽量模拟现场的工作及环境条件 可靠性试验的原则和要求 5.2 5.2.1设备分类 数字通信设备按工作环境分为以下四类(见表2) 表2 类 别 明 代 陆用设备 船用设备 B 车载设备 包括移动通信和可搬式通信设备 C 机载设备 5.2.2受试设备的数量 5.2.2.1可靠性鉴定试验的受试设备数量应在产品标准或有关合同文件中规定，一般至少两台,但若 生产量不足三台时,允许一台 5.2.2.2可靠性验收试验的受试设备数量按批量抽样进行,抽样办法按S]2064中有关条文规定进 行 5.2.2.3全数可靠性验收试验的受试设备数量为百分之百 5.2.3试验时间 5.2.3.1采用序贯试验方案时,实际的试验时间以方案判决标准作出判决时为准 试验时间安排应根 据最大允许时间、截尾时间来设计,而不应按预期判决时间来设计 5.2.3.2采用定时截尾试验方案时,应进行到总的设备小时数或总的设备失效数能按规定的方案作出 接收或拒收判决时为止 5.2.3.3采用全数可靠性验收方案时,应一直进行到作出拒收或所有设备都通过试验时为止 5.2.3.4试验时间按试验目的和要求的不同,分别定义为设备通电工作时间或设备承受各种规定应力 的受试时间 -一般情况下,应以设备通电工作累计时间 .计算MTr值;并以Mr-表示;如果侧 要,也可以用设备承受规定应力的累计时间三,计算MBF值,并应标明MTE 5.2.3.5试验的检测应使设备失效前的时间能被准确地记下来 每台设备的试验时间至少应为所有受试验设备平均试验时间的半 5.2.4可靠性鉴定试验前应具备的条件 5.241可攀性预计,鉴定试验之前,对设备应作可靠性预计 预计时,应采用生产和使用双方共同确 认的数据 要求预计值4大于或等于/值否则必须改进设备的可靠性设计或调整试验方案的参数值 5.2.4.2热惯性检查;应找出设备中具有最大热惯性的部件,并确认最大热惯性点及其稳定时间 一般 情况是,如果最大热惯性部件的最高温度与试验下限值之差不趣过2c,其变化率低于2cA,则认为湖 度已经稳定,较大设备之温度容差可增大至3C. 5.2.4.3振动检查;找出共振点,以便在正式试验中避开它 5.2.4.4老炼预处理;试验样品应在试验前进行300的常温加电或100h、40C的老炼预处理 老炼 预处理的时间不应计入试验时间 5.2.5对可幕性指标考核的要求 5.2.5.1受试设备必须在试验方案和方品标准规定的技术条件下或本标准规定的推荐应力条件下处 于正常状态时,才能进行可靠性指标的考核 5.2.5.2受试设备可靠性考核必须以试验结果为依据,并符合产品标准的规定
GB/T13426一92 5.2.5.3现场试验中的工作和环境条件，一般要比模拟试验复杂得多,详细的现场可靠性试验方案,应 合理地规定所有工作和环境条件严酷程度的极限 特别注意那些对设备可靠性有重要影响的因素 凡 因超出规定极限范围所引起的失效和超出极限的时间都不应计入平均无故障工作时间值的计算 5.2.6测试条件 5.2.6.1标准大气条件 温度;+15十35C: 气压;88106kPa; 相对醒度;45%一75%. 5.2.6.2仲裁条件 当被测参数取决于温度、气压,相对湿度,而它们之间的依赖关系又不明确时,应采用仲裁条件; 温度;25土2C; 气压:86106kPa; 相对湿度;45%~55% 5.2.6.3测试要求 5.2.6.3.1对设备与电参数值的测试和功能的检查方法,应按各产品标准的规定进行,并将测试数据 详细记入可靠性试验报告的数据表中 见附录B(补充件. 5.2.6.3.2应确实保证所使用的测试仪器、仪表对受试设备测量的影响不能超过设备本身的抗干扰能 力 5.2.7受试设备的工作条件 5.2.7.1功能模式 5.2.7.1.1按设备功能模式不同,应将数字通信设备分类 例如,数字电话、数字电视、中继传输、数字 传真设备等等 不同类型的设备的功能及在现场工作的方式,都要在可靠性试验中分别进行模拟 5.2.7.1.2当设备具有主、备双机并联使用自动倒换功能时,在可靠性试验中应将倒换选择开关置于 "主用"位置 同时在试验过程中按预先规定的比例,对手动倒换也应模拟 5.2.7.2输入信号 依照各产品标准规定,输入信号的特征和大小应能影响设备工作中的信号参数使之在合理的误差 范围内,整套设备的工作可靠性试验模拟现场工作以自环方式实现 5.2.7.3负载条件 在可靠性试验时,受试设备应该加上符合产品标准规定的额定负载或等效负载 5.2.7.4工作能源 受试设备的工作能源必须满足设备产品标准中规定的特性和容差 5.2.7.5受试设备的操作 应尽量模拟现场使用时操作人员对设备的实际操作,并符合设备产品标准规定的操作规程 5.2.8应力条件 可靠性试验中,通常施加电应力、温度、湿度和机械振动四种应力.这些应力应模拟现场按比例地循 环施加或同时施加 试验应力的等级及大小应符合产品标准的规定 5.2.8.1推荐的电应力 电源电压受试设备产品标准规定的额定值 电压幅度变化;规定值的士10% 电压循环变化周期时间比例 额定值占50% 上限值占25% 下限值占25%
GB/T13426-92 电冲击(电源通断)试验;在每电压循环同期内进行两次 55.2.8.2推荐的温度应力 各类设备推荐的温度应力见表3 表3 类 别 低 温， 高 温,c C 工作 40 室内 存放 -45 60 -25 工作 5 室外 存放 -45 60 工作 舱内 存放 -45 工作 -25 60 舱外 70 -45 存放 工作 一10 s0 厢内 60 存放 -45 工作 -40 55 厢外 o0 存放 -45 一40 40 机内 工作存放 45 70 5.2.8.3推荐的湿热应力 经用户方同意,可靠性试验中可加入湿热应力,其推荐应力为 温度:+35士2C; 相对湿度.(90士2)% 5.2.8.4推荐的机械振动应力 推荐的机械振动应力见表4 表 频率范围 最大加速度 单振幅 类 别 H m/s mm 1030 0.55 3050 110 5.0 1030 10~30 0.55 30~200 5~14 2.54 33~52 0,46 14一33 52500
GB/T13426-92 机械振动应力施加方式;受试设备按正常安装方式置于振动台上,不加电,振动20~30min 经使用方同意,若已在环境试验时进行了相应的振动试验,在可靠性试验中免做振动试验 5.2.9设计试验周期的原则 每一个试验周期的时间不能太长,以致重复次数太少,对试验结果产生实质性影响,也不能太短,以 致规定的试验条件达不到稳定 5.2.10推荐的试验周期 5.2.10.1推荐的试验周期之一如图1所示,其中 不加电,振动20min; b 试验开始工作稳定时间1h; 低温工作时间8h,前2h加比电源标称值高出百分之十的电应力;后2h加比电源标称值低百 分之十的电应力 常温工作15h(或根据用户要求,加湿热应力15h); d. 高温工作时间8h,前2h加比电源标称值高出百分之十的电应力;后2h加比电源标称值低百 分之十的电应力; 常温工作16h 前8h加比电源标称值高出百分之十的电应力;后8h加比电源标称值低百分 之十的电应力; g每电压应力循环开始,电源开关2次 以上每8h为一个试验工作循环(即,试验周期). 应力 温 常温 低温 +10% 220v -10% 电源开 电源关 振动 20min 32 图1推荐的试验周期之-示意图 注，图内时间关系未按比例绘出 5.2.10.2推荐的试验周期之二如图2所示,其中: 开始为低温存放12ht a. 低温工作8h; b 低温向高温过渡工作8hr
GB/"T1342692 高温工作16h; d. 高温存放12h e f 湿热工作16h 整个循环试验周期共72h 其中电源电压、.通断循环及振动应力的施加方法在图2中示意说明 限值 额定值 下限值 标称值 电源 电压 开判几 通断 循环 振动 操动 振动 振动 高退 工作 RH95% 高退存敢 湿热工作 常温 低温存放 12 2 56 图2推荐的试验周期之二示意图 注，图中时间关系未按比例绘出,仅作示意图 5.2.11统计试验方案 本标准采用的统计试验方案同GB5080.7 5.2.11.1试验方案的选择和设计 5.2.11.1.1试验方案选择的一般原则是;如果事先知道精确的试验时间和费用,可选用定时截尾试验 方案;如果试验的时间关系不大,可选用序贯截尾试验方案 序贯试验在相同条件下般较定时截尾试 验方案节约时间,当产品可靠性水平较高或较低时,尤其如此,当必须对每台设备进行判决时,应采用全 数试验方案 5.2.11.1.2经使用方同意,当条件允许情况下,对长寿命、高可靠、生产数量不多的设备进行可靠性试 验时,可以设计利用环境试验、性能试验等试验数据的试验方案 也可以将可靠性试验与这些试验综合 以充分利用信息,但在整个试验开始前,生产方和使用方应共同确定试验要求,试验程序、数据处理方法 并作详细的试验记录 5.211.2推荐的试验方案 推荐的试验方案见表5
GB/T13426-92 5 表 试方案名称 试验方案编号 方案见附录C(补充件)中的图和表 5:13 表c3 定时截尾 5:19 表C3 试验方案 5;22 表C4 5:3 标准型概率比 表c1,表c5,图c2~图c4 序贯试验方案 5" 表C1、表C6,图C5~图C7 全数试验方案 5:23 表C7,图C8、图C9 5.2.12对试验设备、仪器和实施实验的要求 5.2.12.1试验设备应能提供试验环境要求的各种条件 试验前设备和检测仪器应经过校准 在试验 期间,试验设备,仪器、仪表按规定要求进行及时的检修和校准 5.2.12.2受试设备应按现场安装方式或产品技术标准的要求正确地安装在试验设备中,并应保证受 试设备,试验设备和试验人员的安全 5.2.12.3试验箱房)温度控制误差应不超过土2c 考虑到某些受试设备过于庞大,箱(房)内温控误 差还可以适当放宽,但要在试验条件中说明 5.2.13对失效设备的修理与预维修的要求 5.2.13.1修理原理 在试验过程中,修理仅限于按产品标准将失效了的设备恢复到正常状态 受试设备的组成单元、部件,除修理过程中临时代用外,不准进行改变修理质量等级的永久性更换 5.2.13.2预性维护 有预防性维护要求的受试设备,试验前可按产品标准要求和现场维护原则,由生产使用双方共同 商定试验中的维护项目和具体办法 此外,不允许任何额外的预防性维护 5.2.14受试设备的复原 5.2.14.1试验结束后,生产方应将受试设备复原到符合产品标准要求的状态 5.2.14.2对于试验中失效的,包括性能退化但未完全失效的元器件,要按受试产品的产品标准予以更 新,更换后应按产品标准重新检验合格后方能交付使用方 5.3失效的分析和处理 5.3.1失效的分类 5.3.1.1责任失效 在可靠性试验中,受试设备的每-关联的独立失效以及由此引起的任何从属失效算作一次责任失 效 责任失效应计入受试设备的失效判决 它由下列三部分组成 间歇失效; a. 未证实失效 b 独立失效,包括 设备设计失效 设备制造工艺失效; 零部件设计失效; 零部件制造工艺失效; 软件误差; 调节控制机构失效; 机内测试系统失效;
GB/T13426-92 机内附属电路失效; 生产方提供的操作、维护、修理程序失效 5.3.1.2非责任失效 由使用方提供的或由使用方指定的其它生产厂提供的设备的独立失效引起的受试设备的失效为非 贵任失效 非责任失效不计入受试设备的失效判决 它由下列五部分组成 非责任独立失效; b. 从属失效; 由使用方提供的软件而引起的失效 有规定寿命期限的产品,因未按时更换所引起的失效 失效机理明显井易于纠正的失效,经使用方同意,在本批产品中全郝果取纠正措施后,可作为 非责任失效处理 5.3.1.3失效分类关系图 失效分类关系图如图3 失效 非关联失效 特殊失效 关联失效 反 立即作出 非责任失效 拒收的失效 责任失效 独立失效 间敢失效 未证实失效 -缓失效 缓失效 三级失效 图3失效分类关系图 5.3.2失效的严重性分级 鉴于数字通信设备的复杂性,失效情况对设备完成其规定功能影响不一致,本标准按失效对设备功 能影响的严重性程度分为下列三级 5.3.2.1一级失效;使设备丧失规定功能的失效 这属于致命性失效 5.3.2.2二级失效;使设备性能退化(如参数漂移),但尚能工作的失效 5.3.2.3三级失效;不影响设备完成其规定功能的失效， 5.3.3失效判据 5.3.3.1数字通信设备失效判据 使产生下述几条结果之-一的设备失效或其参数超过规定范围的都应判为失效 10
GB/T13426-92 任一规定的通信信道的通信中断; b. 勤务信道通信中断; 倒换单元功能失效; d. 监测、监控功能失效; 电源系统失效; 天线、馈源、伺服系统失效; 其它按照合同规定的功能失效 g 5.3.3.2判断设备失效的主要电气参数(如门限误码率或噪声,抖动、顿同步失真等)参照各类通信设 备的总技术条件的要求 5.3.3.3具体的失效判据应在产品标准中或由生产方和使用方在合同中明确规定 5.3.4统计失效数的原则 5.3.41在试验过程中,出现产品标准或合同规定的失效判据所列之任一项时,均记一次失效 5.34.2同时发生的两个或两个以上的独立失效,应逐个统计 5.3.4.3在可幕性试验中,每出现并确认一次责任失效,应记一次失效 非贵任失效不记失效 5.3.4.4试验中,不得更换与失效无关部位的元器件,否则,每发现一次记一次失效 5.3.4.5参加试验而不参加考核的设备的失效只作统计而不计入责任失效 5.3.4.6作为失效修理更换的元器件,在更换后的测试中,如果仍不能清除原故障现象,又不能证明此 元器件失效或误用,应作为误判 误判不记入失效数,但应将原件装上,继续查找失效原因 5.3.4.7在可靠性试验中,如出现反复失效,应采取有效措施后才能继续试验,反复失效中出现的每一 种失效,记为一次失效 5.3.4.8误用失效,包括对试验设备施加了不适当的应力等级 不适当的安装以及试验操作中的失误 等引起的失效,不计入失效 5.3.4.9确定失效的时刻 受试设备在不连续的检测中发现失效时,如不能准确确定失效时刻,则应认为该次失效是在上一次 检测时间发生的 5.3.5合格与否的判决 5.3.5.1接收与拒收 5.3.5.1.1当采用定时截尾试验方案时,若试验累计时间已到规定的截止时间,且发现的责任失效总 数小于或等于试验方案判决标准规定的接收允许失效数时,则作接收判决;大于或等于规定的拒收失效 数时,则作拒收判决,若试验时间未到规定的截止时间,而发生的责任失效数已大于或等于判决标准规 定的拒收失效数时,也应作拒收判决 5.3.5.1.2当采用序贯截尾试验方案时,应根据试验方案中的判决图进行判决 在判决图上按失效顺 序绘出反映试验过程的失效数与试验时间的阶梯曲线,当曲线穿过接收或拒收线时,可相应地作出接收 或拒收判决 5.3.5.1.3当采用全数试验方案时，一般情况的判决方法同于普通序贯截尾试验方案 当阶梯曲线达 到边界线后,应使图形沿着边界线延伸,或者采用相近的概率比试验方案的双线试验方案代替全数试验 方案 5.3.5.2有条件接收 当受试设备失效机理清楚,改进措施经证实有效,且验证的可靠性水平与要求相差不大的情况下， 经使用方同意,可按下列情况作为有条件接收 改进设计和工艺 改进维修方式; b 改进操作方法 11
GB/T13426-92 5.3.5.3立即拒收 受试设备在初始检查或在试验过程中,如发现对使用或维护人员可能造成危险或会遣成重大物资 损失的失效,应立即中止试验 并且不管责任失效数的多少立即拒收 5.3.6试验数据的处理 5.3.6.1责任失效数的加权处理 对已确定的责任失效应进行5.3.2条规定的严重性分级.并由生产和使用双方共同确定合理的加 权处理办法,以计算累积责任失效数 5.3.6.1.1加权系数w的确定 根据责任失效严重性分级,如能在理论上推算出加权值时,则按理论值加权,如无其它根据时,则推 荐以下加权值 -级失效;W==l; . 二级失效Ww=0.5~0.7; 三级失效:W=0.1~0.2. 5.3.6.1.2加权失效数的计算 R，=rW十rW 十rW 式中:r、rr -分别表示已确定的各个级别的责任失效数; Www,-分别表示已确定的相应严重级别失效的加权系数 加权后的Rw若出现小数,则建议按GB8170中的规定修约或由生产方和使用方共同规定修约方 法 后一种情况应在试验方案中明确规定 5.3.6.2平均无故障工作时间的计算 5.3.6.2.1规定的区间置信度 为了获得平均无故障工作时间验证值的区间估计,必须规定所要求的区间置信度 在无其它规定 时,建议区间置信度取值为(1一2p100%,因而,当使用方风险为0.10时,区间置信度为80%,当使用 方风险为0.20时,区间置信度为60%等等 5.3.6.2.2计算方法 当按定时截尾试验方案估计平均无故障工作时间时,应分别在试验过程中计算发生失效时平 均无故障工作时间的估计值,或在试验判决接收时的平均无故障工作时间的估计值 当按序贯试验方案估计平均无故障工作时间时,必须分别计算接收或拒收后平均无放障工作 时间的估计值 计算方法见附录A(补充件). 试验记录与报告 可靠性试验结束后,生产方或承制单位应及时向使用方提供可靠性试验报告 在报告中,列出全部 试验数据和判决结果,并进行可靠性分析 5 .4.1试验报告内容目次 在写试验报告时,推荐采用下列目次 可靠性试验计划摘要 试验结论 2.1判决结果和平均无故障工作时间估计结果 2.2受试设备在试验中暴露的问题 2.3累积的管理信息 各级失效的平均失效间隔时间 a 平均失效修复时间 b 12
GB/T13426-92 元器件耗损情况; d 备件供应满足需要情况; 其它 e. 试验数据记录与失效分析表 3.1设备主要指标测试记录表 3.2设备失效分析和检修报告表 3.3反复失效分析和改正措施情况报告表 3.4失效分类和定级情况说明 3.5失效模式及危害性分析 可靠性预计实现情况分析 设计缺陷分析及提高可靠性措施 其它需要说明的问题 5.4.2推荐的试验报告表格式 5.42.1数字通信设备可幕性试验报告表(见附录B(补充件)表B1). 5.42.2设备主要指标测试记录表(见附录B(补充件)表B2> 5.423设备失效分析和检修报告表(见附录B(补充件)表B3) 5.42.4反复失效分析和改正措施情况报告表(见附录B(补充件)表B4). 13
GB/T13426-92 附 录 试验数据的处理及计算用表 (补充件 A1试验数据的处理 A1.1平均无故障工作时间观测值的点估计值 当有替换或可维修时 j=T/R (A1 式中:T=nr, 受试设备数 n -受试设备的总工作时间或承受规定应力的累计时间(x,)(由得出的0相应为o.或). A1.2在试验过程中出现失效时或定时试验作拒收判决时的区间估计 按A1.1条方法算出a; a o 选择置信度(按5.3.6.2.1条规定); 根据R及区间置信度在表A1中查出上、下因子 用日分别乘以上、下因子即可分别得到该置信度下的置信区间上、下限值 d. 记录格式;将MTBF验证值的下限值及上限值记在括号里,放在规定的区间置信度后面,即按 下式记录: A2 百=C100%(下限值/上限值 表A1中未列出的因子由下式计算 (A3 下限因子 (A4 上限因子 式中:r=Rw x( 二,2rm -工分布的分位点; -置信度 A1.3定时试验接收的区间估计 按A1.1条方法算出 a D 选择置信度; 根据加权失效数及置信度在表A2中查出上、下因子 d. 同A1.2d; 同A1.2e; 表A2中未列出的因子由下式计算: 2 (A5 下限因子- ? ,2r十2 2 14
GB/T13426-92 (A6 上限因子= 用于表A2,当r=0时MTBF单侧下限值等于;T×下限因子,= =nt A2计算用表 表A1为试验失效时计算用的置信限因子 表A2为用于定时截尾计算的置信限因子 表A1MTBF验证值的置信限因子(失效的计算用 置 信 区 间 80% 60% 40% 80%上限 90%下限 90%上限 70%下限 0%上限 80%下限 9.491 434 0. 0.801 2.804 0,621 4.481 2.426 0.515 .823 3.761 0.820 0,668 0.83o 1.568 0.701 1.954 0.564 2.722 0.840 1.44？ 0.725 1.742 0.599 2.293 2.055 0.849 1.376 0.744 1.618 0.626 .904 1 537 0. .647 0.856 1.328 0.759 1.294 0.771 1.479 0.665 .797 0.863 0.869 1.267 0.782 1.435 0.680 1.718 0.874 1.247 0.790 1.400 0.693 .657 1.372 .607 0.878 1.230 0. 0.704 799 10 0.714 1.349 .567 0.806 0.882 1.215 203 0.812 1.329 0.723 1.533 12 0.886 0.889 1.193 0.818 1.312 0.731 1.504 1 0.892 1.184 0.823 1.297 0.739 .478 5 0.895 1.176 0.828 1.284 0.745 1.456 1.437 1.272 Q.752 6 0.897 1.169 0.832 0.836 1.262 0.737 1.419 1.163 17 0.900 0.902 1.157 0.840 1.253 0.763 1.404 18 0.904 1.152 0.843 1.244 0.767 1.390 19 0.772 1.377 20 0.906 l.147 0.856 1. .237 1.297 30 0.920 1.115 0.873 1.185 0.800 15
GB/T13426-92 表A2MTBF验证值的置信限因子(定时截尾时计算用 置 信 区 间 40% 60% 80% 0%下限 70%上限 80%下限 80%上限 0%下限 90%上限 0.801 0.621 0.434 22 0.410 .804 0.384 4.481 0.257 9.491 0.563 2.426 0.376 1.823 0.457 3.751 0.630 1.568 0.544 1.954 0.449 2.722 0.679 1， 447 0.596 1.742 0,500 2.293 0.714 1.376 0.539 0.632 1.618 2 055 0.740 .328 0.661 1.537 0,570 1.904 0.760 1.294 0.684 1.479 0.595 1.797 0.777 1.267 0.703 1 435 0.616 .718 1.247 1.400 0.634 1. 657 0.790 0.719 0. 10 0.802 1.230 .733 1.272 0.649 1.607 0. 0.744 n1 .812 1.215 1.349 0. 663 .567 12 1.203 0.755 1.329 0.821 0.675 1.533 13 .828 1.193 .761 0. 0 1.312 0.686 l.504 0.835 1.184 0.778 1.297 0.696 1.478 14 15 0.841 1.176 0.780 1.284 0.705 1.456 169 16 0.84？ 0.787 !.272 713 1.437 0. 1. 0.793 1.262 0.720 17 0.852 1.163 1.419 18 0.856 1.157 0.799 1.253 0.727 1.404 1.152 0.804 19 0.861 1 .244 0.734 1.390 0.809 1.377 0.881 1.147 1.237 0.740 20 30 0.890 1.115 0.844 1.185 0.783 1.291 I6
GB/T13426-92 附 录 B 可靠性试验用表 补充件 表B1可靠性试验报告表 数字通信设备 可靠性试验报告 产品名称 规格型号 制 拟 审 核 批 准 ×××厂(所、站 年 17
GB/T13426-92 续表B1 产品名称 产品牌号 产品型号 研制单位 制造日期 抽样数/批量 产品程式 分立,集成,混合、其它 主要技术 能 试验目的 试验要求 年 月 月 日 试验时间 日至年 试验地点 试验类别 预计值4 设备老炼条件 设备老炼时间 设备的共振点 热惯性最大点 生产方风险a 使用方风险9 接收水平6 拒收水平0 试验鉴别比D. 累计试验时间" 案 允许故障次数" 温度， C 相对湿度,% 振动或冲击 试 电 负载条件 信号要求 验 设备操作 功能模式 维护措施 维护时间间隔 工作循环 监测方法 测试间隔时间 18
GB/T13426-92 续表B1 累计试验时间T 总相关失效次数" MTBF MTBF的观察值0 区间置信度c MTBF的下限因子 MTBF的上限因子 MTBF的验证值 % 试验结果只对本批产品有效 可靠性技术负责人 产品总体负责人 企(事)业单位技术负责人 年 日 克 19
GB/T13426一92 表B2设备主要指标测试记录表 图号 工作令号 日期 累计试验时间 工作循环 周期 程序 测试时间 测试人员 项目 测 指 值 机号 表B3设备失效分析和检修报告表 日 设备号 发生失效时间 时 失效类别 责任失效数 周期 工作循环 程序 应力条件 象 现 失 部位及原因 修复方法 停止试验时间 效 总修复时间 修理时间 恢复试验时间" 不停机修理 元器件 型号 数量 最后处理 说 明 20
GB/T13426一92 续表B3 设备号 发生失效时间 日 时 试验、维修人员 冷 核 年 日 月 表B4反复失效分析和改正措施情况报告表 设备机号 失效总台数 工作循环 失效类别 总停机时间 s 总维护时间 原因分析 (a)第 次改正措施: 2)实施情况 (受试设备所代表的批产品是否采取同样措施 意 见 主持设计师: 可靠性技术工程师 2
cB/T13426-92 附录 统计试验方案 补充件 C1标准型试验方案 本章所列的统计试验方案只能用于确定设备是否满足规定的可靠性要求的统计标准,其依据的假 设是;设备的失效时间服从指数分布,而指数分布的假设意味着失效率是一个常数,标准型试验方案是 为设备进行可靠性鉴定试验提供方法 试验方案分类如下: 概率比序贯试验方案(表C1); bb 短时间,高风险率概率比序贯试验方案(表C2); 定时截尾试验方案(表C3); 高风险率定时截尾试验方案(表C4); d 全数试验方案(表C7、图C8) 本标准5.2.11.2条推荐试验方案可分别见表C1,表C3表C6及图c1~图C4. 全数试验方案(表C7,图c8) 根据本标准有时可以采用全数试验方案,这个方案(表c7图C8)包括了拒收线及边界线 这两条 线与本标准中概率比序贯试验方案512的拒收线与接收线相同,但是已被延长到能包含生产过程所箭 要的总的试验时间 拒收线方程为 f=0.72T+2.50,其中丁是以的倍数为单位的累计试验时间;是累计失效数 图的纵轴是 失效数,横轴是平均无故障工作时间的下限值(的倍数),边界线平行于拒收线并且失效数比它少 5.67,其方程为f=0.72T一3.17 c2.1试验时间 每台设备的试验时间应在试验程序中规定,并征得使用方同意.若试验的最后一个周期中出现过失 效,该设备需给予维修并重新做完一个周期的试验以证明维修是否正确 c2.2全数试验方案的判决标准 c2.2.1接收 当设备试验到c2.1条所规定的试验时间后,每台设备能满足验收试验所规定的正常性能,而图形 没有达到拒收线则可接收 c2.2.2拒收 若失效数与试验时间点出的图达到或超出了拒收线则不应再接收受试设备,试验应立即停止并采 取纠正措施 c2.2.3达到边界线 在用失效数与试验时间点出的图达到边界线后,应使图形沿着边界线延伸,以保持失效图不超过边 界线(但在每次发生失效时,必须检查一下试脸时间) 这样图上的试验时间并不是真正的累计试脸时 间,所有试验时间均应记录,以确定真正的累计试验时间 c2.3说明 可靠性试验一般情况不应采用全数试验方案,应采用抽样试验方案,除非使用方认为有必要 并与生产方商定后方可采用 全数试验方案是在概率比序贯试验方案基础上,能用较短的试验时间便可对受试设备作出定 22
GB/T13426一92 性的拒收或接收的判决的试验方案,因而可采用较相近概率比序贯试验方案的双线试验方案代替全数 试验方案 如果乐;2..又条推荐试脸方案所提供的儿种方案使用方认为确实不适用时,也可与生产方商 定选用其它方案 若要保持累计试验时间与失效数的曲线图具有精确性、真实性,可在同一张图上继续作图,让 图形延伸到超过边界线的区域 然而,为保持正确的拒收标准,则可把出现在超过边界线后的第一个失 效垂直地移到边界线上,若随后出现的失效比较频紫,则可在接收及继续试验区内开始用虚线作图 若 一个较长的时间内没有出现另一次失效,则不必作虚线图,只需保持原来的真值图,然后把下一个失 在 效画在真值图点(见图C1的第7个失效点)上方的边界线上 若很快连续出现了若干个失效,且虚线图 用失效之间的垂直间隔等于一个失效的长度画出)达到拒收线,此时试验应停止并采取纠正措施.在纠 正措施完成后,试验重新开始,并继续上述所画的真值图 真值图的累计失效应标出失效号(如图C1中 第16个失效),时间直接从横座标上读出 在虚线图上应标出失效序号,因为其失效个数不能从纵坐标 上读出 本附录图中的8等同于GB5080.7中的mina e. 为保护使用方的利益,本标准引用方案中的图及表(横坐标)一律将原GB5080.7中的m 改 用m,因此表格中的数据作相应变化 失效数 上上 店 续 收与楼 t 拒收 拒收区 一边兴线 16 6 5 14 11 单个失效区间 超过边界线区域 10 “真值图" 总试验时间(的倍数) 图C1拒收、接收判决的边界线判据 注;仅为示例,非试验方案 23
GB/T13426-92 表C1标准型概率比序贯试验方案 方案特征值 对 于 对应于 应 当0=6时 理论风险,% 试验方 GB5080.7 S2064 作出判决所需 标 准 值，%鉴别比 判决标准 中试验方案中试验方案 时间(的 案编号 D. 编 编 号 倍数 5:1 3:1 1.5 10 10 5.95 1l.5 12.5 5:5 4;5 3:2 20 1.5 11.40 20 22.1 23.2 52 3!3 10 10 2.o 10.20 12.8 12.8 5 6 3:4 20 20 2.0 4.80 22.3 22.5 3 5:3 3:5 10 10 3.0 6.00 11.1 10.9 表C5 o 3.42 19.2 5;7 3: 20 20 3.0 18.2 表c0 5; 3:7" 10 10 5.0 3.00 12.4 13.0 4;4 表 C2短时间高风险概率比序贯试验方案 于 方 案特征值 试验方案 理论风险,% 应 当0=0 时作 GB5080.7 S2064 标准值,% 出判决所需时间 鉴别比 中试验方案中试验方案 (的倍数 D 号 编 编 5:8 48 38 30 30 1.5 5.10 31.9 32.8 5:9 4;g 3:9 30 30 2.0 2.60 29.3 29.9 5;10 4:10 3:10 35 40 1.25 6.25 36.3 39.9 表C3定时截尾试验方案 方案特征值 理论风险,% 试验方案GB5080.7 s2064 戴尾时间 接收截尾 标准值,% 中试验方案中试验方案 鉴别比 编 号 编 号 号 (a的倍数 失效数 D. 5;11 5:1 10 10 1.5 45.0 36 12.0 9.9 10 10 2.0 18.8 13 5:12 5:2 9.6 10.6 10 3.0 9.3 10 9.9 5:3 43 9.4 5:13 10 1.5 29,9 25 0.9 20 21.4 5;14 5:15 45 10 20 2.0 12.4 9.8 20.9 10 5:16 20 3.0 5.4 10.g 21.3 17 5;17 5:5 20 20 1.5 21.1 17.8 21.? 5:18 20 20 2.0 7.8 19.9 21.0 5:6 5:19 49 5:7 20 20 3.0 4.3 17.5 19.7 24
GB/T13426一92 表 C4高风险率定时截尾试验方案 方案特征值 理论风险,% 试验方案 应 于 应 截尾时间接收戴尾 对 对 于 s2064中 GB5080.7中 标准值,% a的倍 鉴别比 号 试验方案编号 试验方案编号 数 失效数 编 D 4:10 5;20 58 30 30 1.5 8.0 28.3 32.0 521 59 4!11 30 30 2.0 3.7 28.0 28.9 5:22 412 30 30 3.0 1.1 30.9 33.0 C3推荐的标准型概率比序贯试验方案的判决标准图、表和特性曲线 c3.1方案5:3,a=8=10%,D =3.0的判决标准图,表和特性曲线如图c2,表C5以及图C3,C4所 示 ."判决风险率,10% 鉴别比3.01 拒收 继续试验 接收 MTBF=的 预期判决点 总试验时间(的倍数y 图C2判决标准图 表 C5概率比序贯试验方案判决表 总试验时间 失效数 拒 收 接 收 (等于或小于 (等于或大于 3.75 5.40 0.57 7.05 2.22 8.70 3.87 10.35 5.52 10.35 7.17 0.35 10.35 25
GB/T13426-92 l.0 2.0 =10% 0.8 鉴别比3.0I 0.6 ， 0.2 1.0 l.0 2.0 3.06, 1.0 2.0 3.06 g.08 3.0 6.0 3.0 6.0 9.0e MTBF的真值(8的倍数 MTBF的真值(、的倍数 特性曲线 C3 作出判断所要求的相关试验时间 c3.2"方案517,a=/=20%,D=a.0的判决标准图,表和特性曲线如图c5,丧c6以及图c6,图c7 所示 判决风险率，20% 鉴别比3.0#1 拒收 继续试验 MTBF 的预期判决点 0.751.502.253.003..754.505.25 总试验时间(9的倍数 图 C5判决标准图 表C6概率比序贯试验方案判决表 总试验时间 失效数 拒 收 接 收 (等于或小于 (等于或大于 2.67 4.32 0.36 4.50 4.50 26
GB/T1342692 .0 a=209%6 0.8 8=20% I.2 0.6 鉴别比3,01l 0.8 0.4 0.4 0.2 2.0 3.08 3.0 l.0 2.0 3.09. 3.0 g.08 6.0 MTBF的真值(a.的信数 MTBF的真值(、a的倍数 图c6特性曲线 图C7作出判决所要求的相关试验时间 c3.3全数试验方案(方案编号5123)的判决图、表以及特性曲线如图c8,表c7以及图c9所示 拒收线 边界线 15 拒收 A 否 群 3 影 2 5.0 试验时间(9的倍数 图C8 全数试验方案判决图 表C7全数试验方案判决表 总试验时间 总试验时间 失效数 失效数 拒 拒 收 收 (等于或小于 等于或大于 等于或小于 等于或大 4.40 9.02 16.88 10 5.79 10.40 18.26 7. 18 1 11.79 19:65 0.70 8.56 12 13.18 21.04 2.08 9. I 94 14.56 22.42 3.48 11.34 .86 12. 72 14.10 6.24 7.63 15.49 注:1总试验时间是指总设备台时数,并以0的倍数来表示 27
13426-92 GB/T 各种平均无故障工作时间值的 各种平均无故障工作时间值的 接收概率曲线 接收概率与试验时间的关系 1.6 l.0 o" 0.8 0.8 0.6 0.510s 0.4 0.4 几.75 0.2 10.50 o.75工 0,250.5l.01.5 2.0 2,53.0 试验时间(9的倍数 MTBr的真值(a.A的信数 图 C9全数试验方案接收概率曲线和平均无故障 工作时间值的接收概率 附加说明 本标准由机械电子工业部提出 本标准由北京大学和机电部54所起草 本标准主要起草人部长新,刘有恒,周吉 28