【电子行业标准(SJ)】 电子设备可靠性设计方法指南

中华人民共和国电子行业军用标准FL 0111
SJ20454-94
电子设备可靠性设计方法指南
Design procedure guide of reliability for electronic equipment1994-09-30发布
1994-12-01实施
中华人民共和国电子工业部批准1范围
1.1主题内容
1.2适用范围
2引用文件
2.1国家军用标准
2.2国家标准
2.3引用文件
3术语·
4可靠性的规定、分配和预计
4.1可靠性的规定
4.1.1可靠性要求的规定方法
4.1.2环境和使用条件的说明
4.1.3时间度量或任务剖面图
4.1.4故障的明确定义
4.1.5可靠性验证方法的说明
几种可靠性规范中对可靠性设计要求定义的示例4.1.6
4.2可靠性分配
等分配法
AGREE分配法
按故障比例分配法·
工程加权分配法…
最少工作量分配法.
4.2.6动态规划分配法…·
4.3可靠性预计
可靠性预计的数学模型.
相似设备法·
相似复杂性法…
4.3.4功能预计法·bzxZ.net
4.3.5元器件计数预计法
4.3.6应力分析预计法
4.3.7非指数故障密度函数的修正4.3.8含有非工作故障的修正·
4.4进行可靠性预计法和分配的程序。5可靠性工程设计准则….
5.1元器件选择和控制
5.1.1选择和控制元器件的基本规则·5.2降额
5.2.1机械和结构部件的降额·
5.3电路的可靠性设计…．
5.3.1必须考虑的可靠性设计准则5.3.2设计简化…．
5.3.3采用标准部件和电路
5.3.4瞬态和过应力保护.
5.3.5参数降级和分析…
5.3.6减少设计失误的方法
主要设计限制·
5.4穴余
5.4.1设计技术的穴余
5.4.2与时间有关的穴余…·
5.4.3穴余设计..
5.4.4有关亢余的进一步说明
5.5环境设计：
5.5.1环境设计.
5.5.2温度保护...
5.5.3冲击和振动保护，
湿气保护.
5.5.5砂尘保护。
5.5.6防爆
电磁辐射保护
核辐射·
5.6人机工程设计
5.6.1人为因素..
5.6.2工程研制阶段·
5.6.3人类工程学
5.6.4人的动作可靠性
5.6.5人为因素与可靠性之间的关系·5.6.6人-机分配及可靠性
5.6.7交互作用及权衡…
5.6.8人为差错预测技术·
5.7故障模式及影响分析（FMEA）5.7.1第一阶段
5.7.2第二阶段
5.7.3计算机分析
5.7.4示例
（48)
（48）
（51)
·（78)
：(88)
：(88)
·(90)
5.8故障树分析
5.8.1故障树分析方法讨论
5.9潜在通路分析(SCA)
5.9.1潜在通路种类示例
5.9.2潜在通路分析方法
5.10设计评审
5.10.1非正式的可靠性设计验证.正式设计评审.
5.10.3设计评审检查单
6可靠性数据的收集和分析，可靠性验证和增长6.1故障报告、分析和纠正系统
6.2可靠性数据分析
6.2.1图估计法
6.2.2统计分析
6.3可靠性验证·
6.3.1计数和计量
6.3.2固定样本和序贯试验
6.3.3样本容量的确定
6.3.4根据样本容量进行试验设计6.3.5可靠性参数化
6.4可靠性增长
可靠性增长概念
6.4.2可靠性增长模型
6.4.3可靠性增长模型比较
6.4.4可靠性增长试验
6.4.5可靠性增长管理
6.5可靠性增长试验可能性验证试验之间区别的总结7系统可靠性工程
7.1系统效能
7.1.1系统效能的规定
7.1.2系统效能计算模型示例
7.2系统可靠性及维修性参数
7.3系统可靠性及维修性模型的建立技术7.3.1可用性模型
7.4权衡技术7.4.1可靠性-可用性-维修性权衡7.5可用度、故障率及修理率的分配…7.5.1串联系统的可用度、故障率及修理率的分配7.5.2关联穴余系统的故障率及修理率的分配7.5.3现有技术水平约束下的分配7.6系统可用度的规定、预计及验证.(100)
7.6.1可用度验证方案
7.7系统设计考虑
7.8费用考虑
7.8.1寿命周期费用的概念
7.8.2寿命周期费用模型
7.8.3系统可用性费用估算
7.8.4寿命周期费用….
8生产和使用过程中的可靠性及维修性8.1生产过程可靠性控制
8.1.1质量控制与可靠性
8.1.2生产过程可靠性降低的估计和控制8.1.3关键件、重要件的质量控制..生产过程中应用筛选和老炼试验减少可靠性下降并促进增长8.1.4
8.1.5可靠性验收试验
8.1.6生产过程中数据的收集和分析8.生产过程维修性控制
8.2.1维修性的设计特性
8.2.？维修性控制参数
8.2.3生产阶段的维修性保证工作项目8.2.4维修保证与质量大纲的关系…8.3装运和贮存期间可靠性和质量8.3.1造成装运和贮存期间可靠性降低的因素8.3.2保护方法
8.3.3装运和贮存劣化控制（贮存适用性标准）8.4使用可靠性和维修性的估计和改进8.4.1现场使用过程中造成的可靠性和维修性下降的因素8.4.2维修劣化控制
8.4.3维修计划对控制维修劣化的重要性8.4.4现场使用过程中数据收集和分析8.4.5系统可靠性维修性估计
8.4.6系统可靠性和维修性的改进9可靠性及维修性管理考虑
9.1可靠性及维修性问题的提出
9.2可靠性和维修性计划编制、计划费用及权衡研究.方案阶段计划的编制
9.2.2验证阶段计划的编制
9.2.3全面工程研制阶段计划的编制9.2.4生产阶段计划的编制
9.2.5使用阶段计划的编制
9.2.6计划费用
…(272)
：(274)
：(275)
9.2.7权衡研究
9.3可靠性保证大纲
9.3.1可靠性大纲工作项目
9.4维修性考虑
9.4.1维修性的基本要求
9.4.2产品寿命周期各阶段维修性工作项目9.4.3维修性分配与预计
维修性试验
维修保障分系统
9.4.6装备维修保障的评定
9.5可靠性与维修性大纲评审和监督9.5.1选择承制方的评审准则
可靠性分配评审准则
可靠性预计评审准则
故障模式分析评审准则
维修保障方案评审准则
维修性分配评审准则
维修性预计评审准则
元器件控制及标准化评审准则
关键件控制评审准则
9.5.10转承制方可靠性及维修性评审准则9.5.11
设计评审的评审准则·
可靠性增长试验评审准则·
9.5.13可靠性验证试验评审准则·9.5.14维修性验证试验评审准则.故障报告、分析及改正措施系统评审准则9.5.15
生产可靠性保证评审准则…
9.5.17可靠性与维修性评估评审准则…9.5.18可靠性与维修性机构及控制评审准则可靠性和维修性资料项目要求
附录A
穴余的级别
穴余计算的概念表示法
穴余组合
与时间的函数关系
A5穴余的类型和分级
A5.1工作的或主动的结构
A5.1.1并联穴余
A5.1.2表决余
A5.2工作穴余情况的故障模式
：（318)
（330）
：（334)
A5.2.1并联元件
A5.2.2最佳的并联元件数
A5.2.3串联元件
A5.2.4并.串联元件
A5.2.5串-并联元件
A5.3要求转换的工作余
A5.3.1二个并联元件
A5.3.2三个并联元件
A5.4表决亢余
A5.5备用允余
A6相关故障概率
A6.1穴余的最佳分配
A7带修理的余
A8监视方法
A8.1连续监视
间断监视
环境耐受强度
环境因素
B3系统使用条件和环境
C1计数验证试验
C1.1小批量的计数方案
C1.1.1何时使用
C1.1.2使用条件
C1.1.3方法
C1.1.4示例
C1.1.5说明
C1.2大批量的计数方案
C1.2.1何时使用
使用条件
C1.2.3方法
C1.2.4示例
C1.2.5说明
附录 B
附录 C
C1.3大批量计数验证试验方案(泊松分布近似)C1.3.1何时使用
C1.3.2使用条件
C1.3.3方法
C1.3.4示例
C1.4计数抽样
C1.4.1何时使用
C1.4.2使用条件
C1.4.3方法
C1.4.4示例
C1.5序贯二项试验方案
C1.5.1何时使用
C1.5.2使用条件
C1.5.3方法
C1.5.4示例
C2计量验证试验
C2.1定时截尾验证试验
C2.1.1指数分布
C2.1.2正态分布
C2.1.3威布尔分布
C2.2定数截尾试验
C2.2.1指数分布
已知。的正态分布
C2.2.3未知的正态分布
C2.2.4威布尔分布
C3序贯试验
C3.1指数分布
C3.1.1何时使用
C3.1.2使用条件
C3.1.3方法
C3.1.4示例
C3.2正态分布
C3.2.1何时使用
C3.2.2使用条件
C3.2.3方法
C3.2.4示例
C4干涉验证试验
何时使用
使用条件
C4.4示例
C5贝叶斯序贯试验
C5.1何时使用
使用条件
C5.4示例
中华人民共和国电子行业军用标准电子设备可靠性设计方法指南
Desigm procedure guide of reliability for electonic equipment1范围
1.1主题内容
SJ20454-94
本指南提供了军用系统和设备在研制与生产阶段的可靠性设计与评价、试验、费用分析等方面的通用要求和工作项目，作为指导可靠性工作的依据。1.2适用范围
本标准主要适用于军用电子系统和设备的研制。2引用文件
2.1国家标准
GB4728-85
GB 6583.1-86
GB7828—87
GB/T10300.1--88
GB/T10300.2-88
GB/T10300.3—-88
GB/T10300.4--88
GB/T 10300.5-88
2.2国家军用标准
GJB/Z25-91
GJB33--85
GJB128—86
GJB150-86
GJB179-86
GJB190—86
GJB 299A-91
GJB360-87
GJB 368.1-87
GJB 368.2—87
GJB368.3—87
电气图用图形符号
质量管理和质量保证术语
可靠性设计评审
质量管理和质量保证标准的选择和使用指南质量体系开发设计、生产、安装和服务的质量保证模式质量体系生产和安装的质量保证模式质量体系最终检验和试验的质量保证模式质量管理和质量体系要素指南
电子设备和设施的接地、搭接和屏蔽设计指南半导体器件总规范
半导体分立元器件试验方法
军用设备环境试验方法
计数抽样检查程序及表
特性分类
电子设备可靠性预计手册
电子及电气元件试验方法
装备维修性通用规范维修性管理大纲装备维修性通用规范维修性的基本要求装备维修性通用规范常用件应用的维修性要求中华人民共和国电子工业部
31994-09-30发布
1994-12-01实施
GJB368.4—87
GJB368.5-87
GJB368.6-87
GJB431-88
GIB450—90
GJB451-90
GJB 548-88
GJB597-88
GJB768.1—89
GJB768.2-89
GJB 768.3-89
GJB813—90
GJB841--90
GJB 899-90
GJB1032-90
GJB1391—92
2.3引用文件
SJ20454-94
装备维修性通用规范维修性的分配和预计装备维修性通用规范维修性的试验与评定装备维修性通用规范维修保障分系统的建立产品层次、产品互换性、样机及有关术语装备研制与生产的可靠性通用大纲可靠性维修性术语
电子器件试验方法和程序
微电路总规范
故障树分析
故障树表述
正规故障树定性分析
可靠性模型的建立和可靠性预计故障报告、分析和纠正措施系统可靠性鉴定与验收试验
电子产品环境应力筛选方法
故障模式、影响及危害性分析程序检验工作要求
军工产品质量保证大纲要求
3术语
本标准所采用的术语按GJB451的规定。4可靠性的规定、分配和预计
4.1可靠性的规定
可靠性工程实施过程的第一步是规定设备和系统在设计中必须达到的可靠性，可靠性规定的主要组成部分有：
a.定量规定可靠性要求；
b．全面描述设备和系统的贮存、运输、工作和维修环境；确定时间度量或任务剖面；
d。对故障的明确定义；
给出用于验证规定的可靠性的试验程序及接收和拒收判据。e.
4.1.1可靠性要求的规定方法
为了使可靠性要求更明确，必须对其进行定量规定。图4.1.1描述了可以用来定义可靠性要求的四种基本方法：
a.把可靠性要求定义为平均故障间隔时间，MTBF(见图4.1.1-1①)。该定义适用于长寿命系统，在这种系统中，可靠性的分布形式不太严格或计划的任务时间总是比规定的平均寿命要短。虽然这种定义适用于规定寿命，但是它不能有效地保证在早期寿命期中规定的可靠性水平，除非指数分布的假设被证实是有效的。b.把可靠性定义为在规定时间t内的正常工作概率（见图4.1.1-1②)。当在任务期间-2-
SJ20454-94
要求设备和系统具有高可靠性，但是超出任务期间的平均故障间隔时间已几乎没有实际意义(除非它影响了可用度)时，用本定义来规定可靠性是有效的。c.把可靠性定义为成功概率（与时间无关)(见图4.1.1-1③)。这种定义适用于规定--*次使用装置的可靠性，如：导弹的飞行可靠性、弹头的爆炸可靠性等。这种定义还适用规定周期性使用的产品的可靠性，如：发射可靠性。d.把可靠性定义为规定时间内的失效率（见图4.1.1-1④)。这种定义适用于规定元器件、装置及组件的可靠性，因为它们的MTBF太长，以致用MTBF规定可靠性没有任何意义或在所考虑的时间间隔内它们的可靠性接近于1。④失效率入
④任务可靠度
成功概率P(s)
①平均寿命或平均故障
间隔时间（MTBF）
图4.1.1-1可靠性的4种定义
可靠性要求可以用下列两种方式中的任何一种加以规定：a规定为标称值或设计值，该值按平均计算，能够满足用户要求；b。规定为最低的可接收值，该值根据使用要求确定，低于这个值用户就认为系统完全是不可接受的，并且在使用环境中不允许低于这个值。这两种方法当中，第一种较好，因为它可以建立明确的设计目标。无论选用哪个值作为规定要求，都必须遵循两条规则：a。当把标称值作为规定的要求时，要规定系统必须超过的最低可接收值；b。当只以最低值规定要求时，要保证该要求值明确定义为最低值。表4.1.1-1总结了对方各种功能、用法和维修条件正确地规定可靠性要求的方法。3
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