冷熱沖擊試驗箱可靠性試驗實(shí)踐經(jīng)驗

在開展裝備的可靠性工作中，可靠性試驗是其主要工作內(nèi)容，可靠性試驗工作貫穿于裝備的全壽命周期，雖然在花費(fèi)的時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，開展可靠性試驗的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益都十分顯著。因此，現(xiàn)代裝備的可靠性試驗工作越來越多，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、可靠性強(qiáng)化試驗、可靠性增長試驗、可靠性鑒定試驗、正常使用應(yīng)力壽命試驗或加速壽命試驗等工作。在這些可靠性試驗工作中，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工作的實(shí)踐經(jīng)驗，這是人們智慧的凝聚，這是一筆寶貴的財富，對今后開展可靠性試驗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
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)確定每個產(chǎn)品的短環(huán)境應(yīng)力篩選時間、*檢驗時間，以及每個產(chǎn)品的長環(huán)境應(yīng)力篩選時間。
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)驗室試驗和使用信息也應(yīng)定期進(jìn)行對比分析，以便及時調(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、可靠性研制試驗的實(shí)踐經(jīng)驗
可靠性研制試驗包括可靠性增長摸底試驗（或可靠性摸底試驗）、可靠性強(qiáng)化試驗（RET）或高加速壽命試驗（HALT），也包括結(jié)合性能試驗、環(huán)境試驗而開展的可靠性試驗。但以時間短、效率高、費(fèi)用低的可靠性強(qiáng)化試驗（RET）或高加速壽命試驗（HALT）為主。
1. 在研制階段應(yīng)盡早開展可靠性研制試驗，通過試驗、分析、改進(jìn)（TAAF）過程來提高產(chǎn)品的固有可靠性。
2. 可靠性研制試驗是產(chǎn)品研發(fā)試驗的組成部分，應(yīng)盡可能與產(chǎn)品的研發(fā)試驗結(jié)合進(jìn)行，以便節(jié)約試驗時間、提高試驗效率、降低試驗費(fèi)用。
3. 應(yīng)制定可靠性研制試驗方案，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。
4. 可靠性研制試驗盡可能采用加速應(yīng)力進(jìn)行，即開展可靠性強(qiáng)化試驗（RET）或高加速壽命試驗（HALT），以盡快找出產(chǎn)品的薄弱環(huán)節(jié)或驗證設(shè)計余量。
5. 可靠性強(qiáng)化試驗（RET）或高加速壽命試驗（HALT）可以采用三軸六自由度振動與高溫變率的強(qiáng)化試驗設(shè)備，也可采用常規(guī)的溫度、濕度、振動三綜合試驗設(shè)備。

三、可靠性增長試驗的實(shí)踐經(jīng)驗
1. 可靠性增長試驗應(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)計改進(jìn)措施。
2. 可靠性增長試驗必須在受控的條件下進(jìn)行。由于可靠性增長試驗的時間長、費(fèi)用高，所以要選擇試驗對象、要有充足的研制周期、要有足夠的試驗經(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可以代替可靠性鑒定試驗。

四、可靠性驗證試驗的實(shí)踐經(jīng)驗
可靠性驗證試驗包括可靠性鑒定試驗和可靠性驗收試驗，也都是統(tǒng)計試驗。工程上開展較多的是可靠性鑒定試驗。
1．可靠性鑒定試驗所需的試驗時間長、試驗費(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，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)驗室進(jìn)行鑒定試驗的分系統(tǒng)，可對其中關(guān)鍵組件(如外場可更換單元（LRU）)進(jìn)行實(shí)驗室可靠性鑒定試驗，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一般采取定時截尾方案，而對于可靠性驗收試驗一般采用定時截尾試驗方案或序貫截尾試驗方案。使用方風(fēng)險和承制方風(fēng)險一般選取20%；對于可靠性指標(biāo)非常高的產(chǎn)品（如MTBF大于1000小時），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)險和承制方風(fēng)險可以選取30%，或用實(shí)驗室試驗和外場使用數(shù)據(jù)結(jié)合進(jìn)行綜合評估。
4．可靠性驗證試驗剖面應(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．遵循試驗應(yīng)力的確定準(zhǔn)則。在制定試驗方案時，應(yīng)按照實(shí)測應(yīng)力→估計應(yīng)力→參考應(yīng)力這樣一個順序來選取，次序不能顛倒，即有充足的實(shí)測數(shù)據(jù)時，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，方可采用相似產(chǎn)品測得并經(jīng)分析處理后的估計應(yīng)力；只有在無法得到實(shí)測應(yīng)力或估計應(yīng)力時，方可采用GJB899A-2009給出的應(yīng)力或GJB899A-2009提供的數(shù)據(jù)與公式計算出的參考應(yīng)力。
6．可靠性驗證試驗過程中如發(fā)生故障，只能修復(fù)，一般不能進(jìn)行設(shè)計改進(jìn)。否則，試驗應(yīng)從新開始。
7．無論試驗終結(jié)果是接受，還是拒收，對試驗中發(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．可靠性驗證試驗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、檢測手段的完善程度以及受試產(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)的工作時間所必需的，因此在產(chǎn)品的試驗大綱中要規(guī)定檢測方法、檢測的時間間隔和要求等。

五、壽命試驗的實(shí)踐經(jīng)驗
1. 產(chǎn)品壽命試驗是一項周期長，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。
2. 壽命試驗考核的是產(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，制定其壽命試驗條件的依據(jù)不足，壽命試驗量值過高或過低，均可能導(dǎo)致壽命試驗達(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)品試驗剖面方法的研究。
4. 目前基于失效的加速壽命試驗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)用時應(yīng)進(jìn)行權(quán)衡分析，開展專項評審，慎重開展工作。

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