电子产品的可靠性(1)

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2、 按照设计方案建立系统可靠性模型,进行系统可靠性预计,发现薄弱环节 ,改进设计, 并判定设计方案能否满足系统可靠性定量要求。
3、 改进方案调整可靠性分配指标,再次进行可靠性预计,可反复多次进行。 4、 按照确定的可靠性定性要求,制定初步的可靠性设计总则,包括:降额设 计总则、优选元器件清单(PPL),热设计总则、EMC设计等,来指导系统设 计。
AGREE报告是后来可靠性研究发展的理论基础。我们可以从中看 出,其中凝结着无数专家、科学家的艰辛劳动。该学科的诞生,把美国 后来武器系统和航空航天产品中的故障降到了最低点。
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电子产品的可靠性(1)
2、可靠性设计(DFR)
n 1、可靠性设计的重要性 n 2、现代系统设计思想 n 3、系统可靠性设计技术流程
n 可靠性的科学定义:
可靠性是一个时间的函数。
产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。
可靠性有一系列的数学特征量值: 如,可靠度R(t)、失效率λ(t)、平均寿命MTBF、寿命概率密度f(t)等。
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电子产品的可靠性(1)
1、可靠性学科的诞生
n 2、可靠性学科的诞生
n
50年代,当时美国的武器装备,从美国本土运往朝鲜战场,交付部队使
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电子产品的可靠性(1)
3、可靠性仿真技术的应用
目前世界上有非常先进的仿真技术:
热仿真技术、EMC/EMI仿真技术、SI仿真技术、PI仿真技术等
Apism仿真工具(套件)
信号完成性分析 SI
电磁兼容性分析 (EMI)
电源完整性分析 (PI)
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电子产品的可靠性(1)
究小组,来解决装备的故障问题。这个小组的名字是AGREE------Advisory Group on Reliability of Electronic Equipment。(美国国防部电子设备可靠性 咨询小组)
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电子产品的可靠性(1)
1、可靠性学科的诞生
n 2、可靠性学科的诞生
5. 按照已确定的可靠性定性要求,进行功能FMEA、FTA等分析工作,发现薄 弱环节,改进设计。
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电子产品的可靠性(1)
可靠性设计------ 3.系统可靠性设计技术流程 3.系统(产品)工程研制阶段----初步设计阶段
研制任务:
1、 细化方案论证阶段提出的方案 2、 系统功能、性能分析计算 3. 从系统到分系统,产品的原理设计、组 成 和结构设计、软件设计等。
电子产品的可靠性(1)
现代系统(产品)设计思想与传统设计思想的对比
可靠性设计
2.现代系统设计思想
以下分析可见,产品设计早期,就应把可靠性工作考虑进去。 特别是可靠性设计应及早参与到产品设计中去,这也是转 变产品设计观念,有效提高产品可靠性的重要举措。
总结
现代系统设计思想与传统设计思想的对比
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电子产品的可靠性(1)
可靠性设计--------现代系统设计思想
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电子产品的可靠性(1)
可靠性设计--------现代系统设计思想
可靠性设计分析技术在现 代系统设计思想中的应用
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电子产品的可靠性(1)
可靠性设计
3.系统可靠性设计技术流程
各种可靠性设计分析技术方法交叉配合使用,并 贯穿到系统(产品)研制开发的全过程。系统地规划 和确当使用各种可靠性设计技术和方法,真正设计开 发出具有高可靠性水平的系统(产品)。
会暴露出一系列不可靠的问题。据统计,由于设计不当, 而影响产品可靠性的程度占各种不可靠因素的首位。所以, 我们一定要扭转只搞性能指标设计,忽视可靠性设计的倾 向,在产品研发、设计阶段,认真开展可靠性设计,为产 品固有可靠性奠定基础。
下面是一个统计数据库
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可靠性设计的重要性 电子产品按寿命期统计的故障数据
电子产品的可靠性(1)
可靠性设计------ 3.系统可靠性设计技术流程
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电子产品的可靠性(1)
可靠性设计------ 3.系统可靠性设计技术流程 3.系统(产品)工程研制阶段----详细设计阶段
研制任务:
1、 各层次产品全部详细图纸的设计 2、 功能、性能的详细设计、工程计 算
2.系统(产品)方案论证及确认阶段
研制任务: 工作流程说明:
A、 依据系统(产品)使用技术要求, 进行系统(产品)总体方案的优选及 技术攻关形成总体技术方案。 B、 根据总体技术方案,进行系统方 案设计、分系统技术方案设计、总体 协调和系统布局,确定系统方案和主 要部件及其结构形式。 C. 进行模型样机或原理样机研制并试 验.
3. 技术文件的编制,包括产品标准 的 出台
工作流程说明:
见下页
1、工程设计工作进入详细设计阶段后,建立更加详细准确的可 靠 性模型,进行新一轮的可靠性预计,并逐步判断工程设计方
案是否能达到系统可靠性指标要求,以便即使进行可靠性定量 指标调整。 2、对工程设计工作进行全面的可靠性设计准则和优选元器件清 单符合性检查。 3 FTA、FMECA等分析工作。同时开展其它一些可靠性分析工 作,如热设计分析等。 4. 对设计过程中发现的薄弱环节采取设计更改等措施。
工作流程: 使用需求
可靠性定量要求制定 可靠性定性要求制定
可靠性要求
说明:使用方(客户)根据系统(产品)的使用需求和其特征,制定可靠性定性要求与
定量20要20求/11,/2并7 把可靠性要求作为系统(产品)技术指标电的子重产要品组的成可部靠分性(。1)
可靠性设计------ 3.系统可靠性设计技术流程
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电子产品的可靠性(1)
可靠性设计------ 3.系统可靠性设计技术流程 可靠性设计各阶段的设计工作流程如下:
1.系统(产品)技术指标论证阶段 研制任务:
进行系统(产品)技术指标、总体技
术方案的论证及研究经费、保障条件、研 制周期的预测,最终形成《系统(产品) 研制总要求》报告。论证工作有使用方 (客户)组织实施。
EMC仿真
仿真模型
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热仿真模型
3、可靠性仿真技术的应用 Apsim/Flotherm和BETASofe
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热仿真技术
3、可靠性仿真技术的应用
n 对产品进行热分析是确定其温度场的温度分布,并对热设计成果进行检验和 优化。
地/电层噪声带来的信号影响.
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3、可靠性仿真技术的应用 ApsimPI/EMI分析
ApsimRPATH是目前业内唯一 的可以画出回流路径的仿真器,
主要用于解决EMI问题。
ApsimDELTA-I PI仿真软件
功能
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电子产品的可靠性(1)
3、可靠性仿真技术的应用
用时,发现大批武器系统故障。其中电子设备在开箱检测时,有一半不能使用。 它们不是在战争中受到了破坏,而是在运输过程中就产生了故障。
当时,部队将领们把这些产品故障推到了产品制造商那边,认为产品是不合 格的。而供应商却以产品出厂检验有军方代表验收为理由推辞。
军方和承制方发生激烈的争吵,为了解决问题,美国国防部成立了专门的研
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2、可靠性设计
n 1、可靠性设计的重要性
可靠性设计在可靠性工程技术中占有重要地位,产品 的可靠性定量指标在设计过程中就得到了落实,为产品的 固有可靠性奠定了基础。运用可靠性分配理论,把可靠性 指标从系统整机到部件级、元器件级逐级分配,从而使整 机的可靠性得到了保证。反之,一个忽略可靠性设计的产 品,必然“先天不足,后患无穷 ”,在使用过程中大部分
电子产品的可靠性(1)
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电子产品的可靠性(1)
1、可靠性学科的诞生
n 1、可靠性的基本概念介绍
可靠性是一门与产品故障作斗争的新兴学科。
产生于国防高科技领域,最早在美国国防工业中萌芽、发展、成熟,并 迅速向美国民用产品的电子、通讯、信息技术等领域滲透。并以美国为中心 的可靠性系统工程技术被英、法、德、日等先进资本主义国家所应用,而获 得成功。据统计,可靠性系统工程在资本主义国家的成功应用,给其工业社 会带来了无以估计的社会财富。
见下页
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电子产品的可靠性(1)
可靠性设计------ 3.系统可靠性设计技术流程 2.系统(产品)方案论证及确认阶段
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电子产品的可靠性(1)
可靠性设计------ 3.系统可靠性设计技术流程 2.系统(产品)方案论证及确认阶段
工作流程说明:
1、 按照确定的可靠性定量指标,进行系统可靠性指标的分配,使系统各层次 设计明确各自的设计目标。
工作流程说明:
见下页
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1、随着工程设计工作的展开,应对总系统建立更 加详细的系统可靠性模型,进行新一轮的可靠性 分配和预计,同时进行分系统可靠性分配指标的 调整,使指标分配更合理。 2. 完善元器件优选清单,完善可靠性设计总则。 3. 进行可靠性FTA、FMEA/CA分析工作。同时 开展其它一些可靠性分析工作,如热设计分析等 。 4. 对设计过程中发现的薄弱环节采取设计更改等 措施。
大型工程系统(产品)的研制过程大致可分为: 技术指标论证、方案论证、工程研制(初步设计和详 细设计两个阶段)、设计定型、生产定型五个阶段。
在系统工程研制或产品开发过程中如何有效的组 织并开展可靠性设计工作,最终高效、全面地提高系 统(产品)的可靠性水平的总目标,必须对上面五个 阶段中可靠性设计工作流程有清晰的认识和规划。
(2)、了解产品在其整个寿命期内将要遇到的环境条件;
(3)、确定产品可靠性的定性和定量指标;
(4)、调查相似老产品的现场使用情况;
(5)、拟定为实现可靠性指标应采取的相应措施;
(6)、进行总体方案论证。
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电子产品的可靠性(1)
现代系统(产品)设计思想与传统设计思想的对比
可靠性设计
ห้องสมุดไป่ตู้
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电子产品的可靠性(1)
可靠性设计------ 3.系统可靠性设计技术流程 3.系统(产品)工程研制阶段----详细设计阶段
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电子产品的可靠性(1)
可靠性设计------ 3.系统可靠性设计技术流程
附录:可靠性设计阶段各种可靠性设计分析方法
1、 可靠性定性定量要求制定 2、 可靠性模型建立 3、 可靠性分配 4、 可靠性预计 5、 故障树分析(FTA) 6、 硬件故障模式影响和危害分析(FMEA//CA) 7、 优选元器件清单(PPL)制定 8、 可靠性设计(含降额设计准则)总则制定 9、 热设计 10、 电磁兼容性设计 11、 健壮设计 12、 耐环境设计 13、 软件可靠性设计 14 . 电子元器件及电路容差设计 15 . 潜在通路分析设计
n AGREE工作小组进行了许多年的研究工作。其间使用了故障分类技 术、统计学、化学、物理学、环境科学和失效分析技术。由各个学科的 科学家和技术专家组成的小组,经过艰辛的努力,终于获得了突破性的 成果。研究成果如下。
A、电子元器件具有失效率。失效率与制造元器件的材料有 关、工艺有关、使用环境有关。
B、武器装备与元器件的失效率相似。而且在设计制造过程 中可探求。
2.现代系统设计思想
现代系统设计思想中逐渐容入了可靠性设计
的思想。产品或系统的设计不再是单独追求性能 和功能,产品可靠性也成为产品设计中非常重要 的一部分。下面是现代系统设计和传统设计思想 的比较。在当今IT技术高速发展的时代,由过去 传统设计思想向现代系统设计思想的转变是非常 重要的。
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3、可靠性仿真技术的应用
ApsimSI:高性能信号完整性分析工具
ApsimSI是一个集成的软件系统,可在布线前和布线后 进行信号完整性分析和仿真.是分析和校正的工具。它是目前 最先进的信号完整性分析工具。设计人员用它可以进行高速
数字电路和数模混合电路的信号完整性分析
ApsimSI 功能
可解决PCB设计中 反射、串扰、传输时延、
产品寿命期内不可靠因素所占比例
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电子产品的可靠性(1)
1.可靠性设计的重要性
可靠性设计
应用专门的可靠性 设计技术实施专题
可靠性设计的基本内容
的可靠性设计
1
3 应用专门的可靠性 评价分析技术对 产品的可靠性进 行定性和定量评 价分析。
2
确定总体方案
基本内容 (1)、明确设计产品的功能和性能要求;
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