1、打造可靠的中國裝備！北京運通恒達科技有限公司大唐移動六性技術培訓陳曉彤2015年1月內容安排23安全性工程技術測試性工程技術4維修性工程技術1可靠性工程技術5保障性工程技術6環(huán)境適應性工程技術可靠性工作流程產(chǎn)品設計設計設計FMEAFMEA設計驗證計劃設計驗證計劃( (DVP&R)DVP&R)可靠性建模可靠性建?？煽啃灶A計可靠性預計驗證試驗仿真過程FMEA控制計劃驗證要求用戶要求技術規(guī)范關鍵項目清單容差分析降額分析FRACAS故障模式根本原因糾正措施可靠性評估可靠性增長可靠性分配可靠性設計準則可靠性關鍵工作項目 目標 預測 驗證 評價故障率MTBF可靠度可用度故障識別風險控制定量

2、分析定性分析l 可靠性建模l 可靠性分配l 可靠性預計l 可靠性評估l 故障模式影響分析l 可靠性設計準則可靠性工作流程產(chǎn)品設計設計設計FMEAFMEA設計驗證計劃設計驗證計劃( (DVP&R)DVP&R)可靠性建?？煽啃越？煽啃灶A計可靠性預計驗證試驗仿真過程FMEA控制計劃驗證要求用戶要求技術規(guī)范關鍵項目清單容差分析降額分析FRACAS故障模式根本原因糾正措施可靠性評估可靠性增長可靠性分配可靠性設計準則可靠性設計準則序 號名 稱目 的1元 器 件 、 零 部件 的 選 擇 與 控制元 器 件 、 零 部 件 是 產(chǎn) 品 的 基 本 組 成 單 元 ， 它 們 的 可 靠 性

3、直 接 影 響 產(chǎn) 品 的 可 靠 性 ， 設 計 過 程 中 應 嚴 格 選 擇 和 控 制 ，以 滿 足 產(chǎn) 品 可 靠 性 要 求2降 額 設 計元 器 件 、 零 部 件 的 故 障 率 與 其 承 受 的 應 力 有 關 ， 降 低 其應 力 可 提 高 其 使 用 中 的 可 靠 性 ， 降 額 是 相 對 于 它 們 能 承受 的 額 定 應 力 而 言 的3熱 設 計產(chǎn) 品 （ 特 別 是 電 子 產(chǎn) 品 ） 周 圍 環(huán) 境 溫 度 過 高 是 造 成 其 故障 率 增 大 的 重 要 原 因 ， 因 此 利 用 熱 傳 導 、 對 流 、 輻 射 等原 理 進 行 合 理 的

4、 熱 設 計 ， 將 大 大 提 高 產(chǎn) 品 的 可 靠 性4簡 化 設 計產(chǎn) 品 越 復 雜 ， 其 可 靠 性 越 低 ， 因 此 在 確 保 滿 足 其 功 能 及不 會 給 其 零 部 件 造 成 過 高 應 力 的 情 況 下 ， 采 用 簡 化 設 計技 術 ， 可 以 提 高 產(chǎn) 品 的 可 靠 性5余 度 設 計用 一 套 以 上 的 設 備 （ 線 路 、 管 路 、 能 源 等 ） 來 完 成 規(guī) 定的 任 務 。 采 用 余 度 設 計 可 提 高 產(chǎn) 品 的 任 務 可 靠 性 ， 而 降低 其 基 本 可 靠 性 ， 增 加 體 積 、 重 量 和 費 用 ， 因 此

5、 采 用 余度 技 術 時 要 根 據(jù) 產(chǎn) 品 研 制 的 目 標 及 限 制 條 件 進 行 綜 合 權衡6環(huán) 境 防 護 設 計當 產(chǎn) 品 在 沖 擊 、 振 動 、 潮 濕 、 高 低 溫 、 鹽 霧 、 霉 菌 、 核輻 射 等 惡 劣 環(huán) 境 下 工 作 時 ， 其 中 部 分 單 元 難 以 承 受 這 種環(huán) 境 應 力 的 影 響 而 產(chǎn) 生 故 障 。 因 此 需 要 采 取 環(huán) 境 防 護 設計 以 提 高 其 可 靠 性7人 素 工 程 設 計將 人 和 機 器 看 成 一 個 “ 人 機 系 統(tǒng) ” 共 同 完 成 規(guī) 定 的 任 務 。從 提 高 系 統(tǒng) 使 用 效 能

6、 和 可 靠 性 角 度 出 發(fā) ， 在 系 統(tǒng) 設 計 時 ，解 決 人 機 間 相 互 協(xié) 調 的 問 題8電 磁 兼 容 設 計電 子 設 備 的 內 、 外 部 都 存 在 著 電 磁 干 擾 ， 當 干 擾 電 平 超過 允 許 值 時 ， 就 會 使 電 子 設 備 性 能 降 低 或 根 本 不 能 工 作 ，進 行 電 磁 兼 容 設 計 ， 以 提 高 電 子 設 備 的 可 靠 性可靠性工作流程產(chǎn)品設計設計設計FMEAFMEA設計驗證計劃設計驗證計劃( (DVP&R)DVP&R)可靠性建?？煽啃越？煽啃灶A計可靠性預計驗證試驗仿真過程FMEA控制計劃驗證要求

7、用戶要求技術規(guī)范關鍵項目清單容差分析降額分析FRACAS故障模式根本原因糾正措施可靠性評估可靠性增長可靠性分配可靠性設計準則可靠性分配和驗證將產(chǎn)品的可靠性指標，由上到下、由整體到局部逐級分配到規(guī)定的產(chǎn)品層次（分系統(tǒng)、設備、軟件等），以此作為可靠性設計和提出外協(xié)、外購產(chǎn)品可靠性定量要求的依據(jù)?？煽啃苑峙浞椒?等分配法 評分分配法 比例組合法 考慮重要度和復雜度的分配方法 余度系統(tǒng)的比例組合法可靠性分配 可靠度的再分配法 可靠性驗證方法 使用驗證 試驗驗證 計算驗證 其他驗證1. 總體可靠性指標分配 分配給各系統(tǒng) 按可靠度進行分配2. 系統(tǒng)可靠度分配 分配給個分系統(tǒng)或設備 按MTBF進行分配3.

8、分系統(tǒng)可靠性分配 分配給設備 按MTBF進行分配 工程實例可靠性工作流程產(chǎn)品設計設計設計FMEAFMEA設計驗證計劃設計驗證計劃( (DVP&R)DVP&R)可靠性建?？煽啃越？煽啃灶A計可靠性預計驗證試驗仿真過程FMEA控制計劃驗證要求用戶要求技術規(guī)范關鍵項目清單容差分析降額分析FRACAS故障模式根本原因糾正措施可靠性評估可靠性增長可靠性分配可靠性設計準則可靠性建模和預計可靠性模型表示系統(tǒng)與單元之間的可靠性邏輯關系。通過可靠性模型是對產(chǎn)品或者系統(tǒng)的可靠性進行定量的估計，推測其可能達到的可靠性水平。系統(tǒng)System Rel = f (Subsys Rel)設備Asm Rel

9、= f (Comp Rel)零部件/元器件Comp Rel = f （故障率)分系統(tǒng)SubSys Rel = f (Asm Rel)可靠性分配可靠性預計可靠性模型可靠性模型Subsystem ARA(t) Subsystem CRC(t) Subsystem BRB(t) SystemRs(t) SYSTEM系統(tǒng)的可靠度系統(tǒng)的可靠度RS(t), i是下屬分系統(tǒng)的可靠度是下屬分系統(tǒng)的可靠度RA(t), RB(t), RC(t)的函數(shù)的函數(shù)可靠性框圖模型ABC串聯(lián)模型串聯(lián)模型System success if A and B and C are successful并聯(lián)模型并聯(lián)模型CBASyste

10、m success if A or B or C is successful串并聯(lián)模型串并聯(lián)模型CBASystem success if A and (B or C) is successfulCBASystem success if (A and B) or C is successfulSwitched redundancy and m out of n configurations are also possibleRBD 是分層次構建的通用可靠性預計方法通用的可靠性預計方法適用于所有類型的產(chǎn)品，包括以下兩種方法 相似產(chǎn)品預計法-根據(jù)相似產(chǎn)品的評估結果，進行適當修正作為當前產(chǎn)品的預計結果

11、，前提是有相似產(chǎn)品并有足夠的數(shù)據(jù)。是首選的方法； 數(shù)據(jù)手冊預計法-根據(jù)查詢NPRD/EPRD數(shù)據(jù)手冊進行預計； 經(jīng)驗系數(shù)預計法-根據(jù)類比產(chǎn)品的MTBF，對比其復雜性、成熟性以及環(huán)境特征進行類比預計，是萬不得已的預計方法，前提是有類比產(chǎn)品的MTBF可靠性工作流程產(chǎn)品設計設計設計FMEAFMEA設計驗證計劃設計驗證計劃( (DVP&R)DVP&R)可靠性建?？煽啃越？煽啃灶A計可靠性預計驗證試驗仿真過程FMEA控制計劃驗證要求用戶要求技術規(guī)范關鍵項目清單容差分析降額分析FRACAS故障模式根本原因糾正措施可靠性評估可靠性增長可靠性分配可靠性設計準則故障模式影響及危害性分析（FMEC

12、A）故障模式影響及危害度分析（Failure Mode Effects and Criticality Analysis，簡記為FMECA）是分析系統(tǒng)中每一產(chǎn)品所有可能產(chǎn)生的潛在故障模式及其對系統(tǒng)造成的所有可能影響，并按每一個故障模式的嚴重程度、發(fā)生頻度予以分類的一種歸納分析方法。是一個系統(tǒng)化的過程，利用表格方法，同時也是用于解決問題的工具，來識別潛在的故障及其影響。設計FMEA故障原因故障原因v故障原因分析產(chǎn)品本身、接口、環(huán)境等原因產(chǎn)品本身原因借助FTAv來自于：P圖中的干擾因子產(chǎn)品本身原因時間因素環(huán)境因素接口因素序號成件故障模式故障影響故障原因故障檢測方法當前控制措施故障風險評估控制措施建

13、議采取措施后的風險評估備注產(chǎn)品本身接口環(huán)境使用中臺架試驗組裝測試單元顯式呈現(xiàn)設計預防檢測控制嚴重度發(fā)生度檢測度RPN嚴重度發(fā)生度檢測度RPN名稱或標識產(chǎn)品 功能故障模式編號故障率特性分類ACPU板CPU處理無法啟動01-01發(fā)動機發(fā)射失?。ㄗⅲ喊l(fā)動機沒出發(fā)射箱）A-D4-1、A-D4-2電源電壓過大、過小，MPU陣列板啟動異常溫度過高、過低；振動或沖擊過大；電磁干擾FMEA工作一體化分析層次XXXFMEA工作表故障模式故障原因故障后果風險評估控制措施系統(tǒng)分系統(tǒng)零件說明：方案設計階段FMEA工作初步設計階段FMEA工作詳細設計階段FMEA工作“3F”的綜合實施序號工作項目從設計獲取的主要信息返回

14、設計的信息2設計FMEA產(chǎn)品分解結構-產(chǎn)品結構樹產(chǎn)品組成清單-BOM產(chǎn)品功能結構-功能圖產(chǎn)品接口關系-邊界圖設計驗證計劃設計更改計劃預防和控制措施4工藝FMEA關鍵特性矩陣關鍵工藝工藝流程圖工藝控制計劃FMEA信息與產(chǎn)品設計開發(fā)信息的交互FMEA工作流程可靠性工作流程產(chǎn)品設計設計設計FMEAFMEA設計驗證計劃設計驗證計劃( (DVP&R)DVP&R)可靠性建?？煽啃越？煽啃灶A計可靠性預計驗證試驗仿真過程FMEA控制計劃驗證要求用戶要求技術規(guī)范關鍵項目清單容差分析降額分析FRACAS故障模式根本原因糾正措施可靠性評估可靠性評估/增長可靠性分配可靠性設計準則設計驗證計劃和報告是

15、一種制訂貫穿于產(chǎn)品開發(fā)過程的試驗活動計劃和文件化的方法。設計驗證是一種嚴格的并以文件形式開展的活動，由具備規(guī)定資格和資歷的人客觀地去執(zhí)行。產(chǎn)品設計師負責提出所設計產(chǎn)品的驗證需求和驗證項目，負責訂一個為保證部件或系統(tǒng)符合所有工程要求所需的試驗的全面完整的計劃，以便安排出合理的試驗程序。設計驗證計劃確定驗證方法序號風險控制項控制方法設計更改仿真計算高溫試驗低溫試驗振動試驗電磁兼容電源拉偏試驗濕熱試驗其它1D內總線控制：間歇通信1）確定為雙冗余應用方式2）更改為BIT測試項目進行D內總線系統(tǒng)通訊的線上信息密度仿真計算高溫工作極限試驗低溫工作極限試驗（含啟動）制定控制芯片三級試驗控制措施：晶片試驗、出

16、廠試驗、入所試驗2CPU處理：間歇故障更改為BIT測試項目高溫工作極限試驗低溫工作極限試驗（含啟動）31555B總線控制：間歇通信1）提高芯片質量等級2）更改為BIT測試項目 設計驗證計劃設計驗證計劃序號項目名稱驗證方法接收準則地點樣本數(shù)測試結果開始日期結束日期責任人 備注1彈內總線數(shù)據(jù)流分析、驗證計算、仿真、測 試 D 內 總線系統(tǒng)通訊的線上信息密度，適當確定信道冗余數(shù)和錯誤信息重發(fā)次數(shù)余量保持50%以上余量為55.6%，以重發(fā)三次為標準，確定為雙冗余通道，通過201102201103張淑舫 通過系統(tǒng)數(shù)學、半實物仿真試驗12通過201106201109冀華通過全彈發(fā)控、飛控試驗3通過2011

17、09201112陳海峰 2可靠性工作流程產(chǎn)品設計設計設計FMEAFMEA設計驗證計劃設計驗證計劃( (DVP&R)DVP&R)可靠性建?？煽啃越？煽啃灶A計可靠性預計驗證試驗仿真過程FMEA控制計劃驗證要求用戶要求技術規(guī)范關鍵項目清單容差分析降額分析FRACAS故障模式根本原因糾正措施可靠性評估可靠性增長可靠性分配可靠性設計準則工程試驗 環(huán)境應力篩選試驗 可靠性增長試驗 可靠性鑒定試驗 加速試驗HALT/HASS可靠性試驗 溫度試驗 振動試驗 沖擊試驗環(huán)境試驗 強度試驗 耐久性試驗研制試驗可靠性工作流程產(chǎn)品設計設計設計FMEAFMEA設計驗證計劃設計驗證計劃( (DVP&

18、;R)DVP&R)可靠性建模可靠性建?？煽啃灶A計可靠性預計驗證試驗仿真過程FMEA控制計劃驗證要求用戶要求技術規(guī)范關鍵項目清單容差分析降額分析FRACAS故障模式根本原因糾正措施可靠性評估可靠性評估/增長可靠性分配可靠性設計準則故障信息閉環(huán)管理-FRACASFRACAS 是 “Failure Report Analysis and Corrective Action System” 的縮寫，是“故障報告、分析及糾正措施系統(tǒng)”，F(xiàn)RACAS 通常也稱為“故障信息閉環(huán)管理系統(tǒng)”。FRACAS 有多種稱法，如“歸零管理”、“PRACAS”、“8D”等。FRACAS 簡單說明利用“信息反饋，閉

19、環(huán)控制”的原理，通過一套規(guī)范化的程序，使發(fā)生的產(chǎn)品故障能得到及時的報告和糾正，從而實現(xiàn)產(chǎn)品可靠性的增長，達到對產(chǎn)品可靠性和維修性的預期要求，防止故障再現(xiàn)。通過FRACAS 建立企業(yè)問題/故障信息數(shù)據(jù)庫，為可靠性設計和分析以及關于維修策略、保障策略和備件策略的制定提供數(shù)據(jù)支持。FRACAS作用FRACAS 一般業(yè)務流程技術服務部門技術服務部門質量部質量部/故障管理委員會故障管理委員會研發(fā)部門研發(fā)部門問題記錄問題記錄根原因分析，制定糾正措施根原因分析，制定糾正措施工藝部門工藝部門采購部門采購部門初步原初步原因分析因分析責任責任認領認領仲裁仲裁分析、糾正分析、糾正效果確認效果確認進入整改流程進入整改

20、流程建立問題報建立問題報告并立項告并立項問題解決，問題解決，歸檔，關閉歸檔，關閉糾正措施實施糾正措施實施糾正措施實施糾正措施實施糾正措施實施糾正措施實施糾正措施實施糾正措施實施實施效果確認實施效果確認制定永久糾正措施：設計準則、測試方法、故障模式庫、器件優(yōu)選、維修保障策略、質量體系文件制定永久糾正措施：設計準則、測試方法、故障模式庫、器件優(yōu)選、維修保障策略、質量體系文件確認問題已解決確認問題已解決問題閉環(huán)，歸檔問題閉環(huán)，歸檔責任責任認領認領分析、糾正責任責任認領認領分析、糾正是是否否責任明確，非重大、非頻發(fā)責任明確，非重大、非頻發(fā)重大、頻發(fā)故障重大、頻發(fā)故障或責任不清或責任不清可靠性工作流程產(chǎn)

21、品設計設計設計FMEAFMEA設計驗證計劃設計驗證計劃( (DVP&R)DVP&R)可靠性建?？煽啃越？煽啃灶A計可靠性預計驗證試驗仿真過程FMEA控制計劃驗證要求用戶要求技術規(guī)范關鍵項目清單容差分析降額分析FRACAS故障模式根本原因糾正措施可靠性評估可靠性評估/增長可靠性分配可靠性設計準則可靠性數(shù)據(jù)跟蹤和評估一旦開始產(chǎn)品試驗，就要建立可靠性信息系統(tǒng)產(chǎn)品在試驗過程中發(fā)生故障，就需要： 用FRACAS流程進行分析和解決 故障信息收集和管理 進行可靠性數(shù)據(jù)評估原型機的 MTTF原型機批生產(chǎn)日歷時間RELIABILITY OF INITIALPILOTPRODUCTIONHARDW

22、ARERELIABILITYGROWTH DURINGPILOTPRODUCTIONRELIABILITY OF INITIALFULL SCALEPRODUCTIONHARDWARERELIABILITYGROWTH DURINGFULL SCALEPRODUCTION研發(fā)階段的可靠性增長預計的MTTFMTTF研發(fā)開始(工藝控制)(設計更改)點估計：下限估計： 置信度，一般取置信度，一般取0.60.9；X2 卡方分布（卡方分布（Excel-Chiinv）內容安排23安全性工程技術測試性工程技術4維修性工程技術1可靠性工程技術5保障性工程技術6環(huán)境適應性工程技術內容安排23安全性工程技術測試性

23、工程技術4維修性工程技術1可靠性工程技術5保障性工程技術6環(huán)境適應性工程技術安全與安全性n 安全性 不發(fā)生事故的能力。（GJB900-90系統(tǒng)安全性通用大綱） 產(chǎn)品所具有的不導致人員傷亡、系統(tǒng)毀壞、重大財產(chǎn)損失或不危及人員健康和環(huán)境的能力。（GJB451A可靠性維修性保障性術語） 不導致人員傷亡，危害健康及環(huán)境，不給設備或財產(chǎn)造成破壞或損傷的能力。（GJB1405-92質量管理術語）n Freedom from those conditions that can cause death, injury, occupational illness, damage to or loss of eq

24、uipment or property, or damage to the environment.（MIL-STD-882D, Standard Practice for System Safety）風險嚴重性第第38頁頁危險嚴重性符號嚴重程度對人和環(huán)境的后果災難的人員死亡或系統(tǒng)報廢嚴重的人員嚴重受傷、嚴重職業(yè)病或系統(tǒng)嚴重損壞輕度的人員輕度受傷、輕度職業(yè)病或系統(tǒng)輕度損壞輕微的人員受傷和系統(tǒng)損壞輕于III級的損傷。風險可能性第第39頁頁危險可能性符號分類描述A頻繁發(fā)生很可能經(jīng)常發(fā)生，將持續(xù)經(jīng)歷危險B可能發(fā)生在壽命期內會發(fā)生若干次C有時發(fā)生在壽命期內可能有時發(fā)生D極少發(fā)生在系統(tǒng)期內不易發(fā)生，但有

25、可能發(fā)生E不可能發(fā)生很不容易發(fā)生，以至于可以認為不會發(fā)生。風險矩陣危險事件頻率風 險 層 次1頻繁BAAA2可能CBAA3偶爾CBBA4很少DCBB5不可能DDCC6不可信DDDD后果無關緊要的邊際的危急的災難的4321A無法忍受的C可容忍的B不受歡迎的D可以忽略的研制各階段安全性分析工作研制各階段安全性分析工作工作項目工作項目分析重點分析重點適用的壽命周期適用的壽命周期論論證證方方案案研研制制生生產(chǎn)產(chǎn)使使用用退退役役初步危險表PHL初步識別系統(tǒng)中固有危險因素 初步危險分析PHA綜合分析評價產(chǎn)品固有危險因素、事故原因與后果及其安全性措施。 分 系 統(tǒng) 危 險 分 析 SSHA研究分系統(tǒng)的部件和

26、各部件間接口的危險，以及設備故障和操作差錯引起的危險，考慮相應的安全性措施。 系統(tǒng)危險分析 SHA重點確定與各分系統(tǒng)接口有關的危險及其安全性措施 使用和保障危險分析O&SHA研究系統(tǒng)使用、操作、維護、保障過程中可能引入的危險及其安全性措施 注：表中表示最佳時間，表示可以選用，空白表示不做要求注：表中表示最佳時間，表示可以選用，空白表示不做要求。初步危險分析 Preliminary Hazard Analysis - PHA PHA用于初步概略地檢查系統(tǒng)或分系統(tǒng)中存在的危險。通過PHA，初步識別系統(tǒng)或分系統(tǒng)中潛在的危險源和危險狀態(tài)，分析發(fā)生危險的原因和危險后果及影響，預計這些危險對人員傷

27、害或對設備損壞的嚴重性和可能性，進行定性的風險評價，并初步提出建議的控制措施或應急預案來消除或減少危險，以便在發(fā)生事故之前消除或盡量減少事故發(fā)生的可能性或降低事故有害影響的程度。序號序號危險源危險源危險原危險原因因危險危險系統(tǒng)狀系統(tǒng)狀態(tài)或任態(tài)或任務階段務階段危險影危險影響響危險嚴危險嚴酷度等酷度等級級事故可事故可能性等能性等級級風險評風險評價等級價等級控制措控制措施施備注備注（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）（9）（10）（11)分系統(tǒng)危險分析分系統(tǒng)危險分析（SSHA）是在獲得有關分系統(tǒng)的較為詳細的設計信息后，實施的安全性分析，其主要內容是根據(jù)分系統(tǒng)的任務要求和設計特性，研究分系

28、統(tǒng)在正常工作和發(fā)生故障時可能發(fā)生的危險事件，并依據(jù)設計中的安全性措施，對分系統(tǒng)的安全性進行評價。系統(tǒng)危險分析系統(tǒng)危險分析（SHA）是在獲得有關系統(tǒng)的較為詳細的設計信息后，實施的安全性分析，其主要內容是根據(jù)系統(tǒng)的任務要求和設計特性，研究系統(tǒng)在正常工作和發(fā)生故障時可能發(fā)生的危險事件，并依據(jù)設計中的安全性措施，對系統(tǒng)的安全性進行評價。系統(tǒng)危險分析重點考慮當若干獨立產(chǎn)品在系統(tǒng)中組合時，其各自的危險因素通過接口和工作界面在系統(tǒng)中引起的相互影響，以及由于接口和工作界面而引入的新的危險因素。內容安排23安全性工程技術測試性工程技術4維修性工程技術1可靠性工程技術5保障性工程技術6環(huán)境適應性工程技術測試性定義

29、一個系統(tǒng)、設備或產(chǎn)品可靠性再高也不能保證永遠正常工作，使用者和維修者要掌握其健康情況，要確知有無故障或何處發(fā)生了故障，這就要對其進行監(jiān)控和測試。我們希望系統(tǒng)和設備本身能為此提供方便，這種系統(tǒng)和設備本身鎖具有的便于監(jiān)控其健康狀況、易于進行故障診斷測試的特性，就是系統(tǒng)和設備的測試性。國內外相關標準對測試性有不同的定義，在這里我們引用GJB 2547-1995的定義，也是目前最為廣泛認可的測試性定義：測試性是指產(chǎn)品能及時準確地確定其狀態(tài)（可工作、不可工作或性能下降）并隔離其內部故障的一種設計特性。測試性技術框架測試性設計目標性能監(jiān)測指在不中斷產(chǎn)品工作的情況下，對選定性能參數(shù)進行連續(xù)或周期性的觀測，以

30、確定產(chǎn)品是否在規(guī)定的極限范圍內工作的過程。通過性能監(jiān)測，可以實時監(jiān)測產(chǎn)品中關鍵的性能或功能特性參數(shù)，并隨時報告給操作者，以便分析判斷性能是否下降。故障檢測指發(fā)現(xiàn)故障存在的過程。通過故障檢測，可以確定產(chǎn)品是否存在故障。故障隔離指把故障定位到實施修理所要更換的產(chǎn)品組成單元的過程。通過故障隔離，可以確定出產(chǎn)品內的具體故障可更換單元。虛警抑制指對故障檢測和故障隔離中的虛假指示進行抑制和消除的過程。通過虛警抑制，可以降低虛警率，給出準確的故障指示。故障預測:指收集分析產(chǎn)品的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)并預測故障核實發(fā)生的過程。通過故障預測，可以得到產(chǎn)品內部件的故障前工作時間或剩余壽命，以便及時采取有效處理措施，如提前更

31、換故障部件等測試性設計技術固有測試性指僅取決于產(chǎn)品設計，不依賴于測試激勵和響應數(shù)據(jù)的測試性。它主要包括功能和結構的合理劃分、測試可控性和可觀測性、測試設備兼容性等，及產(chǎn)品設計上要保證其有方便測試的特性。機內測試(BIT)指系統(tǒng)或設備內部提供的檢測和隔離故障的自動測試能力。BIT同系統(tǒng)或設備是一體的。外部自動測試通常是借助自動測試設備(ATE)或者自動測試系統(tǒng)(ATS)完成的。ATE用于自動完成對被測對象故障診斷、功能參數(shù)分析以及評價性能下降的測試設備，通常是在計算機控制下完成分析評價并給出判斷結果，是人員的介入減到最少。ATE同系統(tǒng)或設備是分離的。人工測試指以維修人員為主進行的故障診斷測試。是

32、對BIT和ATE無法實現(xiàn)檢測和隔離的一種補充，但不能單靠視覺和感覺，需要借助一定的儀器設備和工具，對于復雜對象，還需要事先有測試流程或診斷手冊。綜合診斷指通過綜合所有相關要素，如測試性、自動或人工測試、培訓、維修輔助措施和技術資料等，獲得最大的診斷效能的一種結構化過程，是實現(xiàn)經(jīng)濟有效地檢測和無模糊隔離武器系統(tǒng)及設備中所有已知的或可能發(fā)生的故障以滿足武器系統(tǒng)任務要求的手段。健康管理泛指與系統(tǒng)狀態(tài)檢測、故障診斷/預測、故障處理、綜合評價、維修保障決策等相關的過程或者功能，是將內部、外部測試綜合考慮的一種設計形式。測試性工程任務工作項目類別工作項目名稱工作項目說明測試性及其工作項目要求的確定(100

33、系列)101確定診斷方案和測試性要求協(xié)調并確定裝備診斷方案和測試性定量要求和定性要求，以滿足裝備戰(zhàn)備完好性、任務成功性、安全性要求和保障資源等約束102確定測試性工作項目要求選擇并確定測試性工作項目，以合理的費用實現(xiàn)規(guī)定的測試性要求測試性管理(200系列)201制定測試性計劃全面規(guī)劃裝備壽命周期的測試性工作，制定實施測試性計劃，以保證測試性工作順利進行202制定測試性工作計劃明確并合理地安排要求的工作項目，以確保裝備滿足合同規(guī)定的測試性要求203對承制方、轉承方和供應方的監(jiān)督和控制訂購方對承制方、承制方對轉承方和供應方的測試性工作進行監(jiān)督與控制，以確保承制方、轉承方和供應方有效完成測試性工作項

34、目，交付的產(chǎn)品符合規(guī)定的測試性要求204測試性評審按計劃進行測試要求和測試性工作評審，確保測試性要求和設計的合理性，以及測試性工作按合同要求和工作計劃進行，并最終實現(xiàn)規(guī)定的測試性要求205測試性數(shù)據(jù)收集、分析和管理收集、分析和管理研制、生產(chǎn)和使用過程中的測試性相關數(shù)據(jù)，為測試性設計分析、評價和改進提供信息206測試性增長管理及時發(fā)現(xiàn)測試性問題并安排糾正措施，實現(xiàn)測試性增長工作項目類別工作項目名稱工作項目說明測試性設計與分析(300系列）301建立測試性模型建立產(chǎn)品的測試性模型，用于分配、預計、設計和評價產(chǎn)品的測試性302測試性分配根據(jù)可靠性、任務關鍵性和技術風險等要求，將產(chǎn)品的測試性定量要求逐

35、層分配到規(guī)定的產(chǎn)品層次，以明確產(chǎn)品各層次的測試性定量要求303測試性預計根據(jù)測試性設計資料估計產(chǎn)品的測試性水平是否滿足規(guī)定的測試性定量要求304故障模式、影響及危害分析-測試性信息進行故障模式、影響及危害性分析(FMECA)，為產(chǎn)品的測試性設計、分析及試驗與評價提供相關信息305制定測試性設計準則將測試要求及使用和保障約束轉化為具體的產(chǎn)品測試性設計準則，指導和檢查產(chǎn)品設計306固有測試性設計和分析從設計早起階段開始，將固有測試性設計到系統(tǒng)和設備中，并對設計結果進行分析和評價307診斷能力設計進行嵌入式診斷設計和外部診斷設計，以滿足規(guī)定產(chǎn)品測試性指標要求測試性工程任務（續(xù)）工作項目類別工作項目名

36、稱工作項目說明測試性試驗與評價(400系列)401測試性核查識別測試性設計缺陷，并采取糾正措施，實現(xiàn)測試性的持續(xù)改進和增長402測試性驗證試驗 驗證產(chǎn)品的測試性是否符合規(guī)定的要求403測試性分析評價通過綜合利用產(chǎn)品的各種有關信息，評價產(chǎn)品是否滿足規(guī)定的測試性要求使用期間測試性評價與改進(500系列)501使用期間測試性信息收集通過有計劃地收集裝備使用期間的各項有關數(shù)據(jù)，為使用期間測試性評價與測試性改進，以及新裝備的論證與研制等提供信息502使用期間測試性評價評價裝備在實際使用條件下達到的測試性水平，確定是否滿足規(guī)定的測試性要求，為改進測試性、完善使用與維修工作以及新研裝備的論證等提供支持503

37、使用期間測試性改進對裝備在使用中發(fā)現(xiàn)的測試性問題和相關技術的發(fā)展，通過必要的權衡分析或試驗，確定需要修改的項目測試性工程任務（續(xù)）測試性對系統(tǒng)特性的影響測試性參數(shù)測試性參數(shù)故障檢測率 故障檢測率(FDR)定義為在規(guī)定的時間內，用規(guī)定的方法正確檢測到的故障數(shù)與被測單元發(fā)生的故障總數(shù)之比，用百分數(shù)表示： 式中:NT為故障總數(shù)，或在工作時間T內發(fā)生的實際故障數(shù)；ND為正確檢測到的故障數(shù)。上式用于驗證和外場數(shù)據(jù)統(tǒng)計。 對于某些系統(tǒng)和設備，故障率()為常數(shù)，上式可改寫為： 式中:D為被檢測出的故障模式的總故障率；為所有故障模式的總故障數(shù)；i為地i個故障模式的故障率；Di為第i個被監(jiān)測出故障模式的故障率。

38、上式用于測試性分析和預計。 測試性參數(shù)故障隔離率 故障檢測率(FIR)定義為在規(guī)定的時間內，用規(guī)定的方法正確隔離到不大于規(guī)定的可更換單元數(shù)的故障數(shù)與同一時間內檢測到的故障數(shù)之比，用百分數(shù)表示： 式中:NL為規(guī)定條件下用規(guī)定方法正確隔離到小于等于L個可更換單元的故障數(shù)；ND為規(guī)定條件下用規(guī)定方法正確檢測到的故障數(shù)。 用于某些系統(tǒng)和設備的分析和預計的數(shù)學模型： 式中:D為被檢測出的故障模式的總故障率；L為可隔離到小于等于L個可更換單元的額故障模式的故障率之和；Li為可隔離到小于等于L個可更換單元的故障中，第i個故障模式的故障率；L為隔離組內的可更換單元數(shù)，也稱故障隔離的模糊度。 測試性參數(shù)故障虛警

39、率和平均虛警間隔時間 虛警率(FAR)定義為在規(guī)定的工作時間內，發(fā)生的虛警數(shù)與同一時間內的故障指示總數(shù)之比，用百分數(shù)表示: 式中: NFA為虛警次數(shù)；NF為真是故障指示次數(shù)；N為指示(報警)總次數(shù)。 對于某些系統(tǒng)和設備的FAR分析及預計的數(shù)學模型： 式中:FA為虛警發(fā)生的頻率，包括會導致虛警的BITE的故障率和未防止的虛警時間的頻率等之和；D為被檢測到的故障模式的故障率之和。 平均虛警間隔時間(MFHBFA)定義為在規(guī)定工作時間內產(chǎn)品運行總時間與虛警總次數(shù)之比：T為產(chǎn)品運行總時間測試診斷方案 對系統(tǒng)、設備或UUT進行故障診斷，通常是采用嵌入診斷和外部診斷來提供完全的故障檢測和隔離能力。所以任何

40、診斷方案的組成都少不了這兩種診斷方法，只是以哪種診斷為主，哪種診斷為輔的問題，以及用什么設備和監(jiān)測方法來實現(xiàn)的問題。實現(xiàn)BIT、自動測試、人工測試或遠程診斷，無論對哪一級產(chǎn)品進行測試都需要一定硬件、軟件和設備，另外還需要支持統(tǒng)一的信息模型，這些就是組成診斷方案的要素。如下所示：測試性預計內容安排23安全性工程技術測試性工程技術4維修性工程技術1可靠性工程技術5保障性工程技術6環(huán)境適應性工程技術維修類型預防性維修 狀態(tài)監(jiān)視維修（視情維修） 計劃維修 平時修復性維修修復性維修 搶 修 維修維修性工作的主要內容 維修性要求 建立維修性模型 維修性分配 維修性預計 故障模式及影響分析維修性信息 損壞模

41、式及影響分析（ DMEA ） 維修性設計準則 維修性分析維修性定量要求維修性要求是設計的出發(fā)點，是驗證的依據(jù)直接度量產(chǎn)品維修性的水平，維修性目標具體化通過維修性建模、分配、預計等工作，把維修性定量要求結合到產(chǎn)品設計中通過試驗驗證考核設計是否達到指標要求平均修復時間（MTTR）Mct在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內，產(chǎn)品在任一規(guī)定的維修級別上，修復性維修總時間與在該級別上被修復產(chǎn)品的故障總數(shù)之比 . 65維修性參數(shù)_MTTRMTTR（Mean Time To Restore）表示針對發(fā)生故障的產(chǎn)品，平均恢復產(chǎn)品功能所需的時間，恢復產(chǎn)品功能的活動包括下所示的各個環(huán)節(jié)。 維修活動準備時間故障鑒別時 間獲

42、得定位時 間獲得零件時 間檢驗時間基本作業(yè)排除故障時 間故障實際修復時間故障管理時 間故障修復時 間系統(tǒng)修復時 間系統(tǒng)停機時 間總的系統(tǒng)停機時間 系統(tǒng)后勤供應時間初始延誤時 間最后測試時 間系 統(tǒng) 時 間故 障 時 間維修性定性要求(1) 良好的可達性：維修部位看得見、容易夠得著(2) 提高標準化和互換性程度(3) 具有完善的防差錯措施及識別標記：設計上采取措施，確保不出差錯，出差錯后有預警、保護等措施 (4) 保證維修安全：不會遭受電擊、機械損傷以及有害氣體、輻射等傷害 (5) 貴重件的可修復性：可調整、可局部更換 (6) 減少維修內容和降低維修技能要求：自動檢測，自動報警；改善潤滑、密封裝

43、置 維修性預計 若系統(tǒng)由n個可修項目組成，已知每個可修項目的平均故障率和平均修復時間，則系統(tǒng)的平均修復時間為： 式中 ： i 第i個項目的故障率 第i個項目出故障的平均修復時間ictM系統(tǒng)維修性預計niictiniictMM11維修性預計結果內容安排23安全性工程技術測試性工程技術4維修性工程技術1可靠性工程技術5保障性工程技術6環(huán)境適應性工程技術1、保障性與綜合保障保障性裝備的設計特性和計劃的保障資源能滿足平時戰(zhàn)備 和戰(zhàn)時使用要求的能力（GJB3872）指與裝備本身與保障有關的各種特性，可靠性、維修性、測試性、運輸性、易用性（人機綜合性）、生存性、安全性、自保障性、標準化、可部署性等等。其中

44、最主要的還是可靠性、維修性測試性和保障性。這些特性都是由設計賦予的，因此必須在裝備設計時加以考慮。指為保證裝備的使用和保障而規(guī)劃的各種資源和條件，這些資源應該在裝備研制過程中同步考慮，進行規(guī)劃和研制，并在裝備交付使用的同時提供這些保障資源，以滿足使用要求。是指裝備在平時應達到的戰(zhàn)備完好性水平，如可用率、完好率等。是指在戰(zhàn)時應達到規(guī)定的作戰(zhàn)要求，如出動架次率、出動強度、自保障性等。2、保障系統(tǒng)與保障方案保障系統(tǒng)在壽命周期內用于使用和維修裝備的所有保障資源及其管理的有機組合，是為達到既定目標（平時戰(zhàn)備完好和戰(zhàn)時任務持續(xù)）使所需的保障資源相互關聯(lián)和相互協(xié)調而形成的一個系統(tǒng)。保障方案保障系統(tǒng)完整的總體

45、描述。它滿足裝備的保障要求并與設計方案及使用方案相協(xié)調，一般包括使用保障方案和維修保障方案。（GJB3872）保障計劃比保障方案更為詳細的保障系統(tǒng)的說明，一般包括使用保障計劃和維修保障計劃。保障方案事實上是保障系統(tǒng)的信息描述或文件載體，而保障系統(tǒng)則是保障方案的物質表現(xiàn)形式。2、綜合保障工程的內容裝備正常使用不故障故障預防排除易檢測易維修易開展使用保障，如加油口設計合理等使用保障資源配置合理，如充氮/氧車、加油車等測試性設計測試設備、故障診斷設備等維修性設計維修資源：PMA等（便攜式維修輔助）使用保障3、綜合保障的組成要素技術資料保障設施供應保障人員數(shù)量與技術等級保障設備包裝、裝卸、儲存和運輸計

46、算機資源保障維修規(guī)劃 設計接口綜保十大組成要素訓練和訓練保障4、保障系統(tǒng)設計裝備硬件數(shù)據(jù)資料裝備軟件人員備件保障設備技術資料訓練設計方案保障方案使用方案任務要求保障系統(tǒng)設計要求使用要求戰(zhàn)術技術要求保障要求主裝備裝備系統(tǒng)=裝備+保障系統(tǒng)（綜合協(xié)調和權衡）5、保障性分析5、保障性分析技術的組成典型保障性分析技術的內容5、保障性分析技術間的關系保障保障性分性分析技析技術間術間的關的關系系5.1、FMEA 填寫FMEA表格 某型軍用飛機升降舵操縱分系統(tǒng)FMEA表初始約定層次產(chǎn)品：某型軍用飛機 任 務：飛行 審核：XXX 第 X 頁共 X 頁約定層次產(chǎn)品：升降舵操縱分系統(tǒng) 分析人員：XXX 批準：XXX

47、 填表日期：XXXX代碼保障對象名稱功能故障模式故障原因任務階段與工作方式故障影響故障檢測方法設計改進措施使用補償措施故障模式頻數(shù)比故障率p來源故障率p（10-6）h-1局部影響高一層次影響最終影響01安定面支承(01)支承升降舵安定面后梁變形過大剛度不夠飛行安定面后梁變形超過允許范圍升降舵轉動卡滯損傷飛機無增加結構抗彎剛度功能檢查0.02統(tǒng)計15.6支臂裂紋疲勞飛行故障征候故障征候影響任務完成目 視 檢查 或 無損探傷增加抗疲勞強度增加裂紋視情檢查0.49統(tǒng)計15.6螺栓銹蝕長期使用腐蝕飛行故障征候影響很小 無影響目視檢查改進表面處理定期維修0.49統(tǒng)計15.65.1、FMEA 填寫修復性維

48、修工作項目確定表格 修復性維修工作項目確定表初始約定層次產(chǎn)品：某型軍用飛機 任 務：飛行 審核：XXX 第 X 頁共 X 頁約定層次產(chǎn)品：LRU 分析人員：XXX 批準：XXX 填表日期：XXXX代碼保障對象名稱故障模式故障模式頻數(shù)比維修方式維修工作名稱歸并后維修工作名稱維修工作編號維修工作頻率(次/106小時)維修工作說明01安定面支承安定面后梁變形過大0.02離位安定面支承更換維修安定面支承更換維修12-11-01-R07.956更換安定面支承支臂裂紋0.49離位安定面支承更換維修螺栓銹蝕0.49原位安定面支承更換螺栓原位維修安定面支承更換螺栓原位維修12-11-01-R17.644安定面

49、支承原位維修，更換安定面支承連接螺栓5.1、FMEA 填寫修復性維修工作項目匯總表 修復性維修工作項目匯總表初始約定層次產(chǎn)品：某型軍用飛機 任 務：飛行 審核：XXX 第 X 頁共 X 頁約定層次產(chǎn)品：LRU 分析人員：XXX 批準：XXX 填表日期：XXXX維修工作名稱維修工作編號維修方式保障對象名稱LRU/SRU維修工作頻率(次/106小時)維修工作說明安定面支承更換維修12-11-01-R0離位安定面支承LRU7.956更換安定面支承安定面支承更換螺栓原位維修12-11-01-R1原位7.644安定面支承原位維修，更換安定面支承連接螺栓軸承組件潤滑原位維修12-11-02-R0原位軸承組

50、件LRU71.12軸承組件原位維修軸承組件更換維修12-11-02-R1離位8.79更換軸承組件扭力臂組件緊固原位維修12-11-03-R0原位扭力臂組件LRU7.61扭力臂組件原位維修扭力臂組件更換維修12-11-03-R0離位7.62更換扭力臂組件5.2、O&MTAO&MTA是在裝備的設計與研制過程中，將裝備保障的使用與維修工作區(qū)分為各種工作類型和分解為作業(yè)步驟而進行詳細分析，在分解得出裝備保障作業(yè)要求的同時確定保障作業(yè)中的保障資源需求。O&MTA的一般步驟如下：5.2、O&MTA 分析方法使用與維修工作分析框圖繪制使用保障工作項目分解示意修復性維修保障工作

51、項目分解示意預防性維修保障工作項目分解示意5.2、O&MTA 分析方法使用與維修工作分析框圖繪制一個帶有分解的工作分析框圖示意5.2、O&MTA結果5.3、RCMA以可靠性為中心的維修分析（簡稱RCMA），是按照以最少的維修資源消耗保持裝備固有可靠性和安全性的原則，應用邏輯決斷的方法確定裝備預防性維修要求的過程。 其目的是：通過確定適用而有效的預防性維修工作，以最少的資源消耗保持和恢復裝備的安全性和可靠性的固有水平，并在必要時提供改進設計所需的信息。5.3、RCMA RCMA可以得出預防性維修對策如下： 劃分重要產(chǎn)品和非重要產(chǎn)品 按故障后果和原因確定預防性維修工作和更改設計的必

52、要性，對于重要產(chǎn)品，其決斷準則是： 根據(jù)故障規(guī)律及影響，選擇預防性維修工作類型。工作類型包括：保養(yǎng)、操作人員監(jiān)控、使用檢查、功能檢測、定時拆修、定時報廢和綜合工作。u 對會有安全性或任務性后果的故障，必須確定有效的預防性維修工作；u 對于只會有經(jīng)濟性后果的故障，只有在經(jīng)濟上合算時才做預防性維修工作；u 須按產(chǎn)品故障的原因以及各類預防性維修工作的適用性和有效性準則，來確定有無適用而又有效的預防性維修工作可做。如無有效的工作可做，則對有安全性故障后果的產(chǎn)品必須更改設計，對有任務性故障后果的產(chǎn)品，一般也要更改設計。5.3、RCMA分析方法系統(tǒng)和設備RCMA的邏輯決斷圖（第一層）6.安全性后果1.功能

53、故障的發(fā)生對正常使用操作人員是明顯的嗎？2.明顯功能故障或由其引起的二次損傷對使用安全有直接有害影響嗎？3.隱蔽功能故障和另一個與裝備有關或備用功能故障之綜合對使用安全有有害影響嗎？4.明顯功能故障對任務完成有直接有害影響嗎？5.隱蔽功能故障和另一個與裝備有關或備用功能故障之綜合對任務完成有直接有害影響嗎？7.任務性后果8.經(jīng)濟性后果9.安全性后果10.任務性后果11.經(jīng)濟性后果是否是是是否否否是否5.3、RCMA分析方法安全性影響保養(yǎng)時使用與有效的嗎？用正常的操作人員監(jiān)控來探測功能的退化是適用和有效的嗎？用原位或離位檢查來探測功能的退化時使用和有效的嗎？定時拆修是適用和有效的嗎？定時報廢是適

54、用和有效的嗎？有無一種適用和有效的工作類型或綜合工作？保養(yǎng)操作人員監(jiān)控功能檢測定時拆修定時報廢選擇最有效的工作類型或綜合工作是是是是是是否否否否否否必須更改設計ABCDEF 故障后果最為嚴重，必須加以預防。 本分支必須回答所有問題，選擇最為有效的工作。 如果沒有適用和有效的工作，則必須更改設計。5.3、RCMA分析方法任務性影響保養(yǎng)是適用與有效的嗎？用正常的操作人員監(jiān)控來探測功能的退化是適用和有效的嗎？用原位或離位檢查來探測功能的退化時使用和有效的嗎？定時拆修是適用和有效的嗎？定時報廢是適用和有效的嗎？綜合工作是適用和有效的嗎？保養(yǎng)操作人員監(jiān)控功能檢測定時拆修定時報廢綜合工作是是是是是否否否否

55、否否不做預防性維修工作也許需要更改設計ABCDEF5.3、RCMA分析方法經(jīng)濟性影響保養(yǎng)時使用與有效的嗎？用正常的操作人員監(jiān)控來探測功能的退化是適用和有效的嗎？用原位或離位檢查來探測功能的退化時使用和有效的嗎？定時拆修是適用和有效的嗎？定時報廢是適用和有效的嗎？保養(yǎng)操作人員監(jiān)控功能檢測定時拆修定時報廢是是是是否否否否否不做預防性維修工作也許適宜更改設計本分支等同于前兩分支。不同之處在于當無適宜的預防性維修工作可做時，考慮更改設計的著眼點在于對故障損失與更改設計費用的權衡。另外，它不許考慮采用綜合工作來預防故障。5.3、 RCMA分析方法預防性維修間隔期的確定 一般先由各種維修工作類型做起，經(jīng)過綜合研究并結合維修級別分析和實際使用進行。因此，首先應確定各類維修工作類型的間隔