可靠性增长与可靠性增长试验.docx

众所周知，产品的可靠性是由设计决定的。但是，由于受到各种原因的影响，设 计缺陷总是难免的，产品在研制阶段往往达不到用户的可靠性要求，因此必须开 展可靠性增长活动。
必须指出，可靠性增长活动不是针对设计低劣的产品的，而是针对经过认真设计 仍理过 程确定了一个范围更广的可靠性增长定义：即最初设计的可靠性提高的过程。这种设计 反复所带来的提高既可以以分析评价和评估为基础，也可以以试验结果（失效数）为基 础。在理想情况下，当产品进入试验时，所有的缺陷都已经通过分析后的设计更改而予 以消除。而实际则很少做得到，对在开发试验中发现的设计缺陷（即失效）仍需要进行 一些设计变更。常用于可靠性增长过程的一种开发试验就是可靠性增长试验。设计反复 许多初步设计都是由过去的设计外推而得；而有些则是全新的。两者在制作样品或实验 模型进行试验之前以及在关键设计评审之前都要进行认真的研究推敲，即通过分析对设 计进行评价和评估。有许多种可靠性分析可用于评价和评估产品的可靠性，包括失效模 式和效应分析、故障树分析、潜通电路分析、最差情况分析和有限元分析。分析中发现 初步设计中的弱点后，对设计进行更改，然后进行分析。我们将此设计一分析一再设计 过程称为纯设计。这种反复的纯设计过程一般进行到设计者对设计达到某种满意程度为 止，即设计者不经过样品试验，而是仅凭分析后认为再反复设计已没有多少价值时为止。 显然，我们不想把有限的资源花在潜在回报很小的设计反复中，但如果过早停止纯设计 过程，又会过分依赖开发试验过程来发现设计缺陷。对于象卫星这样的产品，要制作整 个产品的样品和试验物品是非常昂贵的。可以制作分系统和关键元器件的试验物品，但
很少对整个产品进行程度很高的试验。在极端情况下甚至产品的首次"全面”（full-up ） 试验要在发射时才进行。在这种情况下显然需要"全面”的纯设计过程。即使在制作试 验物品和试验资金不成问题的时候，在完成设计过程之前就制作和试验硬件也是不明智 的。开发试验如定义所述，理想的情况是有完美的纯设计过程，不需要试验来提高可靠 性以满足要求。但分析工具、模型和工程判断并不完美，因而其结果也不会完美。因此 在某种程度上，要填补知识和了解上的空白，开发试验总是需要的。在发现性能缺陷和 失效时，要采取两种不同的措施。第一，工程师要检查其使用的模型和工具，对其进行 修改、完善或改进。这样可从试验中获取经验，用改进后的工具和模型来改进下一个纯 设计过程。第二，根据对试验数据分析获得的信息改进设计。对每个失效都进行全面分 析。对下列有关失效的信息必须要记录： 失效发生的条件（环境、操作等）失效
是如何发现的（现象）失效的效应实际使用中失效的可能后果。分析本身必须回答下述 问题：潜在的失效机理是什么？在实际使用中再发生的概率是多少？应采取什么修改措 施来防止再发生或最大程度降低失效的效应？如果确认需要对设计进行修改，那么在实 行了修改和修改是有效的前提下可实现可靠性增长。这两个前提是很关键的。以计划变 化为依据来作判断是有风险的；必须把变化真正结合到系统或设备中，并验证这些变化 在改正问题上的有效性。前面的讨论都是把纯设计过程和设计一试验过程当作依次发生 的独立过程，但实际上两个过程往往有部分重叠，不过纯设计阶段确实要在所有的试验 之前就开始进行。专门的可靠性增长试验可靠性增