可靠性設計要求

2022-08-27 06:45:04 字數 5230 閱讀 4663

本標準規定了可靠性設計的一般要求和詳細要求。

本標準適用於公司所有產品的可靠性設計工作。

iec60300-2-1992可靠性管理第2部分可靠性程式元素和任務

gb6993-86系統和裝置研製生產中的可靠性程式

gjb 450-88裝備研製與生產的可靠性通用大綱

gjb 451-90可靠性維修性術語

gjb 437-- 88軍用軟體開發規範

gb 4943-1995資訊科技裝置(包括電氣事務裝置)的安全

產品在規定的條件下和規定的時間內,完成規定功能的能力。

產品在任一時刻完成規定功能的能力。它是乙個集合性術語,用來表示可用性及其影響因素:可靠性、維修性、保障性。在不引起混淆和不需要區別的條件下,與可靠性等同使用。

產品能及時並準確地確定其狀態(可工作、不可工作或效能下降),並隔離其內部的一種設計特性。

產品在規定的條件下和規定的時間內,按規定的程式和方法進行維修時,保持或恢復到規定狀態的能力。

3.5 可靠性要求(目標)

產品可靠性的高低是由一系列指標來描述的,包括mtbf值、環境應力範圍、emc應力範圍等等。這一系列指標就是對產品的可靠性要求或產品的可靠性目標。

3.6 可靠性(設計)方案

為實現產品可靠性目標而制定的技術路徑和方法。

3.7 可靠性(設計)報告

為實現產品可靠性目標而實施的技術路徑和方法。

3.8 可靠性設計

從制定可靠性目標到提供可靠性(設計)報告的全過程。

3.9 工作專案

組成可靠性設計的相對獨立的工作內容和過程。

3.10 可靠性設計評審

由不直接參加設計的專家對可靠性設計進行論證和確認的過程。

4.1 可靠性設計是產品設計的一部分,應與產品設計同時進行。

4.2 可靠性部負責可靠性設計標準的制定,可靠性設計的技術支援,參加重要產品可靠性設計的評審。

4.3 各事業部設可靠性負責人,負責本事業部可靠性工作。各產品設可靠性工程師,負責本產品的可靠性設計、試驗和改進。

4.4 可靠性設計分階段進行,各階段的輸出滿足本標準的要求。

a) 研製規範中的可信性部分(可信性要求),主要規定系統可信性的目標和要求,在產品方案階段輸出(模板1);

b) 總體方案中的可信性部分,也可以做成單獨的可信性設計方案,主要規定實現產品可信性目標的方法和技術路線,在產品方案階段輸出(模扳2);

c) 產品可信性設計報告,主要報告產品可靠性設計的實施情況,產品工程研製階段輸出;

d) 產品可靠性試驗方案,產品工程研製階段輸出。

4.5 產品可信性設計,由必做的工作專案和選做的工作專案組成。

a) 必做的工作專案有:

可靠性建模、預計和分配;

熱設計;

emc設計;

元器件使用設計;

b) 選做的工作專案有:

安全性設計

測試性、維修性設計;

故障模式影響分析(fmea);

元器件和電路的容差分析;

軟體可靠性

4.6 本標準規定的工作專案和模板規定的內容可以裁減,但要有足夠的理由。

a) 產品本身的特點;

b) 有關標準是否要求;

c) 使用者是否要求;

d) 該專案所涉及的問題是否存在;

4.7可靠性設計的工作專案,由產品可靠性工程師根據本標準的要求和產品具體情況,徵得專案經理同意後決定。意見不一致時由公司可靠性部裁定。

4.8 可靠性設計的各種輸出,均在研發流程的相應基線進行評審,評審結果對產品是否進入下一階段具有一票否決權。

5.1 可信性要求(工作專案1)

研製規範中的可信性要求應同時滿足產品使用環境、相關國內外標準和使用者的要求。

5.2 可信性設計方案(工作專案2)

總體方案中的可信性設計部分(或單獨的可信性設計方案)要對實現可靠性目標的各項指標進行路徑和方法的描述。

5.3 可靠性試驗方案(工作專案3)

5.4 可靠性建模、預計和分配(工作專案4);

a) 可靠性模型要說明各單板的串並聯關係,說明冗餘技術的採用與否;

b) mtbf預計值要超過設計目標值;

c) mtbf預計值要超過分配值;

5.5 熱設計(工作專案5)

a) 進行系統級熱設計,系統溫公升滿足研製規範的要求;

b) 對發熱量最大和發熱密度最高的區域性進行熱校核,區域性最大溫公升低於研製規範要求;

5.6 emc設計(工作專案6)

a) 接地方法說明(分系統、整機、單板三層或整機、單板二層);

b) 遮蔽方法和效能說明(分整機和單板二層);

c) 搭接方法和效果說明;

d) 濾波設計和效果說明;

e) 介面抗浪湧設計和效果說明;

5.7元器件使用設計(工作專案7)

a) 關鍵元器件清單

b) 元器件降額級別,關鍵元器件降額說明。

c) 獨家元器件說明。

5.8 安全性設計(工作專案8)

按相應設計標準進行。

5.9 測試性設計(工作專案9)

按相應設計標準進行。

5.10 維修性設計

按相應設計標準進行。

5.11 故障模式分析

按相應設計標準進行。

5.12 電路板和元器件容差分析

按相應設計標準進行。

5.13 軟體可靠性設計

按相應設計標準進行。

6.1 研製規範中的可信性要求

1)環境適應性

說明產品的工作環境、防潮、防震、貯存及運輸等環境條件的要求。

2)可靠性要求

說明產品的mtbf目標和使用壽命,產品的致命故障時間間隔要求。

3) emc要求

說明產品的抗靜電放電 (esd)要求;浪湧、電快速瞬變脈衝群(eft)、電壓瞬時跌落要求;射頻電磁場輻射抗擾性要求;無線電干擾發射和敏感度要求等。

4)安全性要求

說明產品安全防護方面的要求。

5)可測試性要求

說明系統機內測試要求:提出檢出率、虛警率、隔離率(指明故障定位及其隔離能力);

生產可測試性要求:提出**測試的能力及應具有的方式(包括中、大規模積體電路的邊界掃瞄測試要求),功能測試的覆蓋率要求等;

軟體可測試性要求:軟體模型應具有可測試性,通過相應的測試軟體可以進行白盒測試;對關鍵程式的執行狀況和關鍵資料(或全域性資料)變化情況應能夠實時或準實時顯示;系統的各類程式在發生執行故障時應能告警並留下歷史記錄,通過該記錄可以準確地定位故障;軟體應具有介面的跟蹤能力。比如:

對通訊能力的可測試性要求。>

6)維修性要求

說明產品故障的平均維修時間(mttr)和產品的最大維修時間,產品維修方法的要求。

7)軟體可靠性

a)軟體可靠性要求

針對本產品提出具體的軟體可靠性設計技術和指標要求。如:

確定本軟體中的關鍵功能、關鍵資料,提出軟體冗餘設計要求;

提出軟體可靠性具體指標的目標值(失效容限、平均無故障時間、軟體可靠性試驗要求等)。

注:編寫此項內容時,可參考技術中心研究部擬制的《軟體可靠性報告》。>

b)軟體的安全性要求

參照相關標準,針對本產品提出軟體安全性設計技術和要求。如:

防止盜版、非法使用者進入系統,提出軟體加密技術和要求;

對重要資料和資訊,提出軟體加密技術和要求;

對可能造成意外人身傷害的裝置及情況,提出軟體安全性設計要求。>

c)故障處理要求:

對系統中可能發生的硬體故障或錯誤、使用者誤操作等,提出軟體容錯設計要求;

列出必須採取措施自動記錄檢測出的所有系統故障及系統運**況;

必要時,列出故障處理一覽表,包括可能發生的故障級別、型別和軟體容錯設計技術。

6.2 總體方案中的可信性設計部分(或單獨的可信性設計方案)

1) 耐環境設計

根據產品的使用環境要求,確定產品的防潮、防鹽霧、防黴菌、防輻射等措施,對於運輸和振動的要求,確定產品的結構和單元、單板應做的相應的防振、減振設計。同時對包裝的防振、減振提出相應的要求。

2)可靠性建模、分配和預計

a)根據系統的總體設計進行可靠性建模(包括基本可靠性和任務可靠性)

b)根據系統的總體設計和mtbf規定值, 分配到各個單板的λ值(包括單板的冗餘前後的λ值)。

c) 過相似法和快速預計法等大概預計出每個單板λ值,與前面分配的結果相比較並進行修正,以達到整個系統的mtbf要求。>

d) 簡化設計

系統進行的簡化設計思想,由此帶來的相關單元或單板的可靠性指標的如何滿足,包括功能合一的單板以及多功能的單板。

d)冗餘和備份

說明系統進行的冗餘設計的思想及方式,冗餘前後單元、單板的可靠性指標變化和實現的要求變化。

3)熱設計

產品的功耗和每個模組、單元及單板分配的功耗,確定大功耗單元/單板是否在機器的上部或者兩側,機器內部的熱分布是否均勻。

確定產品內的大功耗的器件的功耗要求和發熱要求,如何進行散熱。機器的熱流密度和體積功率密度是多少,確定必須採用何種冷卻方式。

如果是強迫空氣冷卻方法,確定出所需的分量風量和風道。

估算機器內部實際的溫度上限、溫公升和熱分布情況

4) emc設計

確定產品結構設計上的電磁遮蔽應採用的方法;內部地線安排的方式,與外部的地線連線的方式;確定機器內是否有保護地以及走線方式,

確定產品的外連線訊號線和電源的進線,應承受的雷擊浪湧、脈衝串等干擾的措施,電源進線的是否應濾波,其它的如傳導干擾等線路上emc問題的設計。

確定對靜電的防護在單板和單元等各級必須滿足的設計要求和方法。必須考慮防靜電插座的位置。

5)元器件使用設計

參照公司的《元器件優選手冊》和《元器件降額準則》確定本產品元器件的使用標準和規格,外購件、外協件的使用要求、可靠性引數和質量水平。

確定元器件的降額水平,關鍵元器件降額的說明。

說明獨家元器件的使用情況。

確定通用件與新型號器件的使用比例,規定在單板中新電路的使用範圍。

安規關鍵器件的確定和選擇。

6)安全性設計

分析產品可能發生的危險的嚴重性等級和可能性等級,進行系統危險分析。

對產品的電氣危險設計,確定產品中絕緣、隔離和接地要求,應採取的辦法,進行fmeca並提出控制方法。

進行產品的機械危險設計,考慮到包括機器的重心、穩定性,使用、安裝和裝卸中是否有卡、擠、軋或撞擊,以及防爆等問題,對上述問題的措施。

危險性標誌的設計,故障指示燈、安全警示標誌、按鈕、導線顏色等,有操作順序要求的應有操作順序的設計方法。

確定在錯誤操作後,有不會引起故障或者iii級以上危險的故障。

7)防錯設計

確定產品的單板或單元在結構上是否會混淆,如插錯是否有危險,確定結構和電氣上應採取的防範措施,以及防錯的安裝標誌等。

可靠性 電子系統可靠性設計

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