1、可靠性預(yù)計標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)確性、精度問題?
可靠性預(yù)計/預(yù)測作為可靠性和質(zhì)量持續(xù)改進(jìn)工作的一部分,常常用于產(chǎn)品設(shè)計與研發(fā)工作中。要進(jìn)行可靠性預(yù)計,需要選擇使用一個標(biāo)準(zhǔn)。每個可靠性預(yù)計標(biāo)準(zhǔn)都提供了一套數(shù)學(xué)模型用來進(jìn)行機(jī)械、電子部件的失效率建模以及計算失效率。主要標(biāo)準(zhǔn)包括:
? MIL-HDBK-217
? Telcordia SR-332
? 217Plus
? SN29500
? GJB/z 299C
? IEC62380
? NSWC
在實際使用上述可靠性預(yù)計標(biāo)準(zhǔn)開展可靠性預(yù)計工作時,往往會有疑惑:(1)到底這些可靠性預(yù)計標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)確不準(zhǔn)確 ?(2)這些可靠性預(yù)計標(biāo)準(zhǔn),相同的器件怎么預(yù)計出來的結(jié)果相差很大呢?針對這些問題,我們需要回答可靠性預(yù)計標(biāo)準(zhǔn)的精度問題。
可靠性預(yù)計的準(zhǔn)確度取決于你的產(chǎn)品的技術(shù)和應(yīng)用環(huán)境與所選擇的預(yù)計標(biāo)準(zhǔn)所基于的條件。
當(dāng)然,還要取決于預(yù)計標(biāo)準(zhǔn)的使用方法。如果使用方法不恰當(dāng),不遵循可靠性預(yù)計標(biāo)準(zhǔn)的使用規(guī)則使用,那么預(yù)計得到的可靠性指標(biāo)(失效率、MTBF)往往不理想。
我們在選擇可靠性預(yù)計標(biāo)準(zhǔn)時,一定要切記:所有的可靠性預(yù)計標(biāo)準(zhǔn)、方法,都是基于過去的大量產(chǎn)品性能數(shù)據(jù)評估得到的。通過收集這些大量的過去的數(shù)據(jù)構(gòu)建當(dāng)前的可靠性預(yù)計的模型。所收集的數(shù)據(jù)都是在過去一定時期內(nèi)的數(shù)據(jù),有些還是壽命試驗數(shù)據(jù)(當(dāng)使用在更高的溫度或者更高的功率條件下時,可能會比正常條件下更早、更容易失效),然后通過阿倫尼烏斯模型外推得到正常條件下的壽命數(shù)據(jù)。所以,我們要回答可靠性預(yù)計精度問題、可靠性預(yù)計標(biāo)準(zhǔn)給出的可靠性預(yù)計模型是否有效評估您當(dāng)前的產(chǎn)品可靠性,取決于:
(1)是否您的產(chǎn)品技術(shù)、工藝是與標(biāo)準(zhǔn)指定的技術(shù)、工藝水平相同或者相似,并且有相同的失效機(jī)理;
(2)是否您的產(chǎn)品的使用條件與預(yù)計標(biāo)準(zhǔn)的條件相似
對于(1),可靠性預(yù)計方法的精度主要取決于這個標(biāo)準(zhǔn)是如何得來的,也就是這個可靠性預(yù)計標(biāo)準(zhǔn)如何得來的,基于什么數(shù)據(jù)、因素、方法、理論編制的。如果這個標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)更接近現(xiàn)在,那么這個標(biāo)準(zhǔn)就更接近現(xiàn)在所使用的技術(shù)。例如,MIL-HDBK-217標(biāo)準(zhǔn)最后更新的版本是1995年,所以,它是一個非常老的標(biāo)準(zhǔn),使用它來進(jìn)行現(xiàn)在產(chǎn)品的可靠性預(yù)計,是有點不太適用。但是,現(xiàn)在還有很多人在使用它,有時是客戶明確要求使用它。這種情況下,就需要做標(biāo)準(zhǔn)適用性評估以及是否需要進(jìn)行模型因子的調(diào)整了。
例如,為更好使用MIL-HDBK-217標(biāo)準(zhǔn),近年來發(fā)布了VITA 51.1。VITA 51.1提供了一些對MIL-HDBK-217進(jìn)行更新的模型。這些更新是對MIL-HDBK-217的模型因子的調(diào)整,作為補(bǔ)充。
對于(2)提到的使用條件問題,我們需要清楚的是:負(fù)責(zé)編制前面列出的各項可靠性以及標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)構(gòu)不同,他們編制標(biāo)準(zhǔn)時考慮的使用條件也不同。如果您的使用條件與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的使用條件不相似或者相差很遠(yuǎn),就要考慮標(biāo)準(zhǔn)的適用性問題了。比如,MIL-HDBK-217是美國國防部基于他們的很多產(chǎn)品數(shù)據(jù)編制的,包括飛機(jī)、導(dǎo)彈、戰(zhàn)車等,217plus是綜合國防和商用設(shè)備數(shù)據(jù)得來的。Telcordia是幾乎是基于商用電信設(shè)備的數(shù)據(jù)編制的,且這些電信設(shè)備通常是在氣候條件受控的辦公大樓中安裝使用的。如果你的產(chǎn)品用于移動式使用,特別是在機(jī)載環(huán)境中使用,則不建議使用Telcordia,盡管最近也更新了Telcordia標(biāo)準(zhǔn)。由于Telcordia標(biāo)準(zhǔn)它不使用來自機(jī)載應(yīng)用的數(shù)據(jù)編制,而是他們在預(yù)計中應(yīng)用了一個因子來近似機(jī)載環(huán)境。
在產(chǎn)品設(shè)計階段,您可以通過可靠性預(yù)計得到一個初步的評估結(jié)果。這個結(jié)果可能或者不可能非常準(zhǔn)確,至于準(zhǔn)確不準(zhǔn)確,您需要先回答上面提到的(1)和(2)問題,需要掌握相關(guān)的信息才能得到較為準(zhǔn)確的結(jié)果。
如果您能夠清晰回答上面的(1)和(2)的問題,那么您就可以回答可靠性預(yù)計標(biāo)準(zhǔn)的精度問題,可靠性預(yù)計標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)不準(zhǔn)確的問題了。
2、建議
我們?nèi)绾芜x擇可靠性預(yù)計標(biāo)準(zhǔn)呢?
在選擇可靠性預(yù)計標(biāo)準(zhǔn)時,這里有幾個方面需要考慮
通常情況下,您可能沒有選擇的余地。比如合同要求規(guī)定選擇什么可靠性預(yù)計標(biāo)準(zhǔn),或者模型選擇已經(jīng)由系統(tǒng)集成商/總體單位規(guī)定了;或者由相應(yīng)的組織規(guī)定了。例如,國內(nèi)軍事和國防合同要求您使用GJB299C。
在非軍用領(lǐng)域,即工業(yè)領(lǐng)域,包括電信、醫(yī)療設(shè)備、消費(fèi)電子領(lǐng)域,Telcordia是經(jīng)常使用的一個標(biāo)準(zhǔn)。
217PLUS 使用在軍用和商用領(lǐng)域。有些情況,217plus 被認(rèn)為是下一代的MIL-HDBK-217。然而,這兩者還是有一些實質(zhì)性區(qū)別的,很難直接進(jìn)行比較。在很多情況下,217plus所預(yù)計的失效率不像MIL-HDBK-217那么悲觀。
考慮選擇哪個可靠性預(yù)計標(biāo)準(zhǔn)時,一個需要考慮的重要因素是所應(yīng)用的環(huán)境以及零部件類型。例如,MIL-HDBK-217和217Plus都支持非常廣泛的環(huán)境列表,而Telcordia支持的環(huán)境類型少一些,不包括諸如機(jī)載和艦載等軍事環(huán)境。此外,每個可靠性預(yù)計標(biāo)準(zhǔn)中支持的零件類型也各不相同,因此最好選擇支持設(shè)計中包含的零件類型的可靠性預(yù)計標(biāo)準(zhǔn)。
雖然大多數(shù)關(guān)鍵設(shè)備類型都包含在各預(yù)計標(biāo)準(zhǔn)中,但是也有所區(qū)別的。最好評估一下你所分析的產(chǎn)品來確定選擇哪個。同時,您可以選擇多個模型進(jìn)行比較,以便確定選擇哪個預(yù)計標(biāo)準(zhǔn)更合適。
另外,質(zhì)量等級的定義在各標(biāo)準(zhǔn)間也是有區(qū)別的。MIL-HDBK-217包括軍用等級篩選,也包括商用等級篩選。而Telcordia只應(yīng)用于商用。
可靠性設(shè)計分析軟件PosVim目前支持GJB299C、MIL-HDBK-217、217plus、SR332、SN29500、IEC62380、NSWC等可靠性預(yù)計標(biāo)準(zhǔn)。了解詳細(xì)。