电子设备可靠性预计
电子装备可靠性预计方法概述_陈亚兰
可靠性分析中心 Ｐ Ｒ Ｉ Ｓ Ｍ Ｔ Ｄ
述， 该标准分别确定 了 板 级 电 路 和 混 合 电 路 的 可 靠 性预计 Ｂ Ｓ 模型 。 该标准 最 新 版 本 中 给 出 的 微 电 路
１ ２］ ： 可靠性预计模型为 ［
霍尼韦尔现役产品可 靠 性 评 估 计 划 （ Ｈ Ｉ Ｒ Ａ Ｐ）相
１ ８， １ ９］ 似性分析方法 ［ ［０］ 可靠性增强方法与模型 （ Ｒ ＥＭＭ） ２ ｄ ２ １］ ）［ 运输可靠性评估与计算系统 （ Ｄ Ｅ Ｒ Ａ Ｔ Ｒ Ａ Ｃ Ｓ
［ １， ２］
预计方法 ， 列出代表这些理想方法的标准 ， 并对这些 标准和方法进行对 比 ， 归纳总结出在电子装备研制 过程中实现各种预计目标的建设性意见 。
２ 可靠性预计方法的分类
表 １ 列出国际上最常用的电子装备可靠性预计 方法 。 这些方法 可 分 为 三 大 类 ： 自下而上（ ｂ ｏ ｔ ｔ ｏ ｍ － ） ， 的统计学 方 法 （ 基于外部失效数据的自上 ｕ Ｂ Ｓ） ｐ （ ） ， 而下 ｔ 自下而上 ｏ ｄ ｏ ｗ ｎ 的相似分析法（ Ｔ Ｄ） － ｐ （ ） 。前 两 种 类 型 是 的失效物理法（ ｂ ｏ ｔ ｔ ｏ ｍ－ ｕ Ｂ Ｐ） ｐ 对失效数据进行统 计 分 析 ， 后一种类型则采用失效 物理 （ 模 型。 目 前， 国际上已经发表了多篇关 Ｐ ｏ Ｆ）
（ ） ５ （ ） ６ （ ） ７
Ｂ Ｐ
［２， ２ ３］ 使用制造商测试结果的 Ａ ｉ ｒ ｂ ｕ ｓ– Ｇ ｉ ａ ｔ方法 ２
Ｃ Ａ ＤＭＰ， ｃ ａ ｌ ｃ ｅ ＰＷＡ， ｃ ａ ｌ ｃ ｅ Ｆ Ａ Ｓ Ｔ 软件 Ｅ Ｐ Ｓ Ｃ ，马里兰大学 ）
ｅ ［ ］ ２ ４ ２ ６ －
（Ｃ Ａ Ｌ Ｃ Ｅ
可靠性预计报告
电子产品可靠性预计报告1前言XXX产品名称是XXX系统的组成部分之一，主要是XXXX、XXXX、XXX的作用和功能。
本报告以可靠性模型为基础，根据现有的可靠性数据信息，采用应力分析方法，预计XXX产品名称可靠性水平。
进一步通过分析得到产品的薄弱环节，并给出相应的改进措施和建议，以期提高产品的可靠性水平。
2引用文件GJB 450A-2004 装备可靠性通用要求GJB 813-1990 可靠性模型的建立和可靠性预计GJB/Z 299C-2006 电子设备可靠性预计手册GJB 451A-2005 装备可靠性维修性保障性术语《技术协议书》《技术方案》3可靠性指标要求《XXX型XXXX技术协议书》中规定的可靠性定量指标如下。
MTBF目标值：XXXXX小时MTBF最低可接收值：XXXX小时4系统定义4.1系统功能与组成XXX产品名称的具体功能如下：（略）XXX产品名称由主板、显卡、时统板、网卡、背板、和两个电源组成。
其中，两个电源模块在实际使用中同时工作，并联使用互为备份，只有在两个电源同时故障时才会导致XXX产品名称功能失效。
4.2任务剖面XXX产品名称全程参与XXX系统的工作。
5可靠性建模和预计5.1假设条件XXX产品名称主要由电子产品组成，另外包括少量结构件。
由于结构件属于机械产品，不直接参与任务执行，且结构件设计强度较高，可靠性可视为1。
因此XXX 产品名称的可靠性可视作服从指数分布。
5.2预计方法XXX产品名称的可靠性预计分为三个步骤：a）考虑到XXX产品名称所采用的元器件种类、型号和工作环境条件均已基本确定，可参照GJB/Z 299C-2006《电子产品可靠性预计手册》中的应力方法，预计给出XXX产品名称各型号元器件的工作失效率指标。
b）依据XXX产品名称的工作原理和可靠性关系分析结果，参照GJB 813-1990建立XXX产品名称各板卡及整机的基本可靠性模型和任务可靠性模型。
c）综合利用a）和b）得到的数据和模型，预计给出各板卡和整机的基本可靠性和任务可靠性（失效率和MTBF）。
可靠性预计与MTBF值计算
靠性预计与MTBF 值计算疲劳损伤期，如耐热指标是90℃，但工作在95℃时不一定马上就失效，但其失效率为很高，这类隐患经常是工程人员最麻烦的事。
现在有了可靠性分析软件，马上就可以指出哪些器件不稳定。
4．决定价值一个产品的最终价值决定于许多因素。
但今天，MTBF值将是其中十分重要的一个因素。
用户在了解和评审你的产品价格时，也一定会把MTBF值考虑进去。
很多产品其技术指标、市场领先性都很好，但由于MTBF值低，也就是说其产品不可靠。
或者说，其产品质量不稳定等，从而使其产品的性价比降低。
目前衡量产品是否可靠的唯一标准就是MTBF值(注意，不能依靠手工粗略的不精确估算)。
5．质量管理一个电子产品的可靠性指标MTBF的设计已经是任何人都不可回避的事实了。
一方面，国内国际上都有十分严格的政策规定，任何电气产品都必须有最终的MTBF报告，更何况可靠性软件还不仅仅有此功能。
另一方面，用户也将迫使厂家必须提供MTBF值，以便“买得放心”。
试想，如果用户得知你的MTBF值是人为估测的，那么他将会怎么想？事实上，今天可靠性软件是管理一个产品整个开发周期的主要手段。
二、MTBF和那些因素有关？MTBF的计算方法和依据已经成为标准，其主体是考虑产品中每个元器件的失效率。
但是由于电子产品的结构不同，应用环境不同等，会严重影响每个元器件失效率，从而导致总体MTBF值降低。
因此在计算中：首先要考虑的是环境因素。
对于Mil-217标准，环境因素概括成14种类型，它们是GB，GF，GM，NS，NU，AIC，AIF，AUC，AUF，ARW，SF，MF，ML，CL。
如GF表示Ground Fixed, 即固定在普通地面的情况，而CL表示Cannon Launch，即火炮发射瞬间的情况。
这两种情况下，同一电路的失效率会相差很大。
对于Bellcore商用系统，其环境概括为5种类型，它们是：GB，GF，GM，AC，和SC。
除环境因素外，其次十分重要的因素是器件本身的可靠性参数，包括内部结构、工艺、封装、应力度等，而每种器件的内部结构不同而其参数不同，如CPU和电阻的结构差别很大。
可靠性预计和分配的作用原理及预期效益
可靠性预计和分配的作用原理及预期效益为促进电子信息产业的发展，从根本上提高我国电子产品的整体可靠性水平，增强国际竞争力，务必开展与国防建设、国计民生密切相关的电子产品在方案论证、设计阶段的可靠性预计与分配工作。
其作用原理及预期效果体现在以下几个方面：一、可靠性预计、分配是产品可靠性指标得以实现的基本保证开展可靠性预计和分配工作，是确保设计、生产具备规定可靠性指标产品的指导性和基础性工作。
首先将产品可靠性指标自上而下逐级地分配到产品的各个层次，借此落实相应层次的可靠性要求，并使整个与各部分之间的可靠性相互协调。
尽量做到既避免出现薄弱环节又避免局部“质量过剩”而带来浪费。
可靠性预计则是自下到上地预计产品各层次的可靠性参数，判断各层次设计是否满足分配的可靠性指标。
只有各层次的可靠性分别达到分配的要求，才能保证产品可靠性指标得以实现。
对未达到分配指标要求的设计，则能发现其可靠性薄弱环节、设计上的隐患及提供选择纠正措施的指南，并依此改进设计直到满足指标要求为止。
二、可靠性预计是提高电子信息产品行业质量与可靠性水平，增强国际竞争力的需要显然，借助可靠性预计技术标明产品可靠性指标，将有利于创立名牌和增强国际竞争力。
不言而喻，用户不光需要物美价廉的产品，而且更要求产品安全可靠、经久耐用。
因此，产品标明可靠性指标则好让用户选购放心、使用安心。
八十年代以来，我国在电视机行业规定了创优的可靠性指标，它对促进电视机质量的提高和开拓市场方面成效卓著。
然而，对于贵重而复杂的设备或有很高可靠性指标要求的产品，由于技术、费用成本及时间方面的限制，则不可能像电视机那样可通过统计试验来验证其可靠性指标。
对此，必须尽早借助可靠性预计和分配技术，在产品设计阶段“设计进”规定的可靠性指标。
即必须通过开展可靠性预计和分配工作尽早来落实产品的可靠性指标，而不是靠产品既成之后的抽样统计试验结果。
出于市场竞争的需要，先进国家产品多标有可靠性指标，如美国的通信类设备都标明其可靠性指标，但此指标绝大多数不是试验结果，而是可靠性预计结果或现场统计结果。
电子设备可靠性预计研究
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ ｔ ｈｅ Ｒｅ ｌ ｉ ａ ｂｉ ｌ ｉ ｔ ｙ Ｐｒ ｅ ｄ ｉ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｅｑｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ
Ｌ Ｉ Ｘ ｉ ａ ｏ ｍｉ ｎ ，ＷＥ Ｉ Ｍｉ ｎ ｆ ｅ ｎ ｇ ， Ｑ Ｉ Ｕ Ｊ ｉ ｎ ｇ ｙ ｕ ， Ｚ ＨＵ Ｘ ｉ ａ ｏ ｌ ｅ ｉ
进 行 可靠 性预计 ， 因为此 时两种 方法 的预 计结 果 差 异较 大 。软 件 分 析 方法 是 对 应 力 分 析法 的简 化 ， 设 计
人员 只需将 元 器件相 关信 息填 人表格 ， 软 件将会 自动运算 得 到设 备 失效率 。
２ 电子 设 备 可 靠 性 预 计 方 法
ｃ ｏ ｍｐ ｒａ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ，ｇ ｉ ｖ ｅ ｎ ｔ ｈ ｅ ｉ ｒ ｒ ｅ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ａ ｄ ｖ ａ ｎ ｔ ａ ｇ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ ｄ ｉ ｓ ａ ｄ ｖ ａ ｎ ｔ ａ ｇ ｅ ｓ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｓ ａ ｍｅ ｔ ｉ ｍｅ ，ａ ｌ ｓ ｏ ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ ｅ ｄ ｏ ｕ ｔ ｔ ｈ ａ ｔ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂ ｉ ｌ —
（ Ｂ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ａ ｅ ｒ ｏ ｓ ｐ ａ ｃ ｅ Ａ ｕ ｔ ｏ ｍ ａ ｔ ｉ ｃ Ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ， Ｂ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， １ ０ ０ ８ ５ ４ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｐ ｒ ｅ ｄ ｉ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ｗ ｅ ｒ ｅ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ：ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｎ ｅ ｎ ｔ ｃ ｏ ｕ ｎ ｔ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ， ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｎ ｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ．Ａｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｓ ｈ ｏ ｗ ｓ ｅ ｘ ａ ｍｐ ｌ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ ｋ ｉ ｎ ｄ ｓ ｏ ｆ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ．Ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｔ ｈ ｅ
电子产品可靠性计数法预计指南
Q / ZX 深圳市中兴通讯股份有限公司企业标准（可靠性技术标准）Q/ZX 23.001 - 1998电子产品可靠性计数法预计指南1998-06-16发布 1998-06-16实施深圳市中兴通讯股份有限公司发布Q/ZX 23.001 - 1998前言本标准规定了深圳市中兴通讯股份有限公司电子产品可靠性预计的方法和程序。
必要时提出建议更改某些选用的对可靠性起关键作用的元器件的来源、质量等级等,以提高产品的可靠性达到预定指标。
本标准由深圳市中兴通讯股份有限公司中心实验室提出，企管部归口。
本标准由中心实验室可靠性组起草。
本标准于1998年6月首次发布。
深圳市中兴通讯股份有限公司企业标准（可靠性技术标准）电子产品可靠性计数法Q / ZX 23.001 - 1998预计指南1 范围本指南适用于深圳市中兴通讯股份有限公司所有设计的电子产品（包括电路板、整机）的可靠性计数法预计。
元器件计数可靠性预计法是一种较粗糙的预计法，在产品开发的初期起就可使用。
国内外实践证明：可靠性预计得到的整机MTBF值与现场实际统计值的差异一般可大到一倍左右。
作为绝对值而言，预计不太精确；但作为产品不同设计方案的故障率的优化比较而言，则是一项有效方法。
[注] 元器件应力分析可靠性预计法是一种较精确的预计法。
在产品开发的后期，已具备了详细的元器件清单及电话、已知产品工作时的元器件的若干参数（如工作电压、结温……等条）时可使用。
计数法与应力分析法亦可结合使用，即对确知应力分析法需要的若干参数的元器件用应力分析法分析，不确知的元器件用计数法分析。
本预计工作有电子部五所的“可靠性预计软件”（公司包括上海、南京所都已购置，供使用）2 引用标准GJB299B 1998 电子设备可靠性预计手册MIL-HDBK217F 1991 电子设备可靠性预计手册GJB1909 1994 装备可靠性、维修性参数选择与指标确定要求3 符号术语3.1 基本失效率λ b3.2 工作失效率λp3.3 环境系数Л E ：不同环境类别的环境应力（除温度应力外）对元器件失效率影响的调整系数。
国家军用标准GJB／Z299D《电子设备可靠性预计手册》(送审稿)顺利
电器 、电感器 、变 压器 、振 荡器 、普通 二极 管 、双
极型 晶体 管 、硅场 效应 晶体 管 、微 电路 、光 电子 器 件 、激光器 和 光纤 连接器 的预 计模 型或 系数 ； ８ ）扩展 了微 电路 和行 波 管 的预 计 范 围 （ 产 品
国 家军用 标 准 Ｇ Ｊ Ｂ ／ Ｚ ２ ９ ９系列 《 电子 设 备 可靠
当地 调整 了部 分元 器件类 别 的质量 系数 ： ３ ）调 整 了各 类 别元 器 件 的基 本 失 效 率数 值 和 １ Ｔ 系 数值 ，更 新 了 Ｓ曲线 图 ：
性 预 计手 册》 是 当前 电子 设备 可靠 性 指标论 证 、指 标 分 配 、方案 优选 和设 计 改进 必不 可少 的依 据 。是 开 展 可靠性 试 验 和研制 转 阶段 评审 的支 撑性 、基 础 性 标 准 当前 的有 效 版 本 是 ２ ０ ０ ６年 发 布 的 Ｇ Ｊ Ｂ ／ Ｚ
２ ９ ９ Ｃ 一 ２ ０ ０ ６和 Ｇ Ｊ Ｂ ／ Ｚ １ ０ ８ Ａ 一 ２ ０ ０ ６《 电子 设 备 非工 作
锗混 频 二极管 的 可靠性 预计 模型 ：
７ ）修 改 和完 善 了片式 膜 电阻 、 电连 接器 、继
状 态 可 靠性 预 计 手 册》 ，将 满 足武 器 装 备 现 代化 建
第 ２期
翟 玉 卫 等 ：结 温 准 确 性 对 Ｇａ Ｎ Ｈ Ｅ ＭＴ 加速 寿命 评 估 的 影 响
２ ０ ０ ６ ，５ ３（ １ ０ ） ：２ ４ ３ ８ — ２ ４ ４ ７ ．
ｐ ｌ ｉ ｉ ｆ ｅ ｒ ｓ［ Ｊ 】． Ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｗ ａ ｖ ｅ Ｓ ｙ ｍ ｐ ｏ ｓ ｉ ｕ ｍ Ｄ ｉ ｇ ｅ ｓ ｔ ，２ ０ ０ ９ ：９ １ ７ －
电子设备可靠性预计(SR-332)
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8 Device Parameter Values
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3 器件稳态失效率预计
• 三种方法都要求使用黑盒法来预计失效率， 额外的两种方法是用来提高某些特殊器件 的预计准确度的。
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3 器件稳态失效率预计
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3 器件稳态失效率预计
式中： – πe环境因子 – Li同一类型零件总失效率 – Ci同一类型零件总标准差
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5 部件失效率预计
如果，所有的零件采用相同的质量水平，相 同的工作温度，相同的电应力条件，则
– 式中：Ni该类型零件数量
否则，需要根据实际使用情况对各零件失效 率进行质量、温度、电应力修正：
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9 Failure Rate Factors
电子产品的可靠性分析与预测
电子产品的可靠性分析与预测电子产品的可靠性是指在规定的使用条件下，产品在一定时间内正常运行的能力。
在现代社会中，电子产品已经成为人们生活、工作中不可或缺的一部分。
因此，对于电子产品的可靠性进行分析和预测，对于产品的设计、制造和维护具有重要意义。
本文将详细介绍电子产品可靠性分析与预测的步骤和内容。
一、可靠性分析的步骤：1. 收集数据：收集电子产品的使用数据，包括产品故障、维修记录等信息。
2. 构建可靠性模型：根据收集的数据，使用统计学方法构建可靠性模型，例如故障率函数、生存函数等。
3. 分析故障模式：通过对数据进行统计和分析，确定电子产品的故障模式。
4. 评估影响因素：分析各种可能的影响因素，例如外部环境、使用条件等，对电子产品的可靠性进行评估。
5. 优化设计：根据评估结果，对电子产品的设计进行优化，提高产品的可靠性。
二、可靠性分析的内容：1. 故障率分析：对电子产品进行故障率分析，了解产品的寿命分布情况，例如常用的指数分布、韦伯分布等。
2. 可靠性指标分析：分析电子产品的可靠性指标，例如平均无故障时间（MTTF）、平均故障时间（MTBF）等，评估产品的可靠性水平。
3. 故障模式分析：对电子产品的故障模式进行分析，了解不同故障模式的概率分布和对产品可靠性的影响。
4. 应力-应变分析：通过模拟电子产品在不同应力条件下的工作状态，分析应力-应变关系，评估产品的可靠性。
5. 故障树分析：应用故障树分析方法，建立故障树模型，分析不同事件之间的因果关系，确定故障发生的可能性。
三、可靠性预测的步骤：1. 收集历史数据：通过收集历史数据，了解电子产品的使用情况、故障情况等信息。
2. 确定预测模型：根据历史数据，选择合适的预测模型，例如回归分析、时间序列分析、神经网络等。
3. 建立预测模型：根据选择的预测模型，建立可靠性预测模型，对未来一段时间内电子产品的可靠性进行预测。
4. 评估预测结果：通过与实际情况进行比较，评估预测结果的准确性和可靠性。
可靠性预计报告
电子产品可靠性预计报告1前言XXX产品名称是XXX系统的组成部分之一，主要是XXXX、XXXX、XXX的作用和功能。
本报告以可靠性模型为基础，根据现有的可靠性数据信息，采用应力分析方法，预计XXX产品名称可靠性水平。
进一步通过分析得到产品的薄弱环节，并给出相应的改进措施和建议，以期提高产品的可靠性水平。
2引用文件GJB 450A-2004 装备可靠性通用要求GJB 813-1990 可靠性模型的建立和可靠性预计GJB/Z 299C-2006 电子设备可靠性预计手册GJB 451A-2005 装备可靠性维修性保障性术语《技术协议书》《技术方案》3可靠性指标要求《XXX型XXXX技术协议书》中规定的可靠性定量指标如下。
MTBF目标值：XXXXX小时MTBF最低可接收值：XXXX小时4系统定义4.1系统功能与组成XXX产品名称的具体功能如下：（略）XXX产品名称由主板、显卡、时统板、网卡、背板、和两个电源组成。
其中，两个电源模块在实际使用中同时工作，并联使用互为备份，只有在两个电源同时故障时才会导致XXX产品名称功能失效。
4.2任务剖面XXX产品名称全程参与XXX系统的工作。
5可靠性建模和预计5.1假设条件XXX产品名称主要由电子产品组成，另外包括少量结构件。
由于结构件属于机械产品，不直接参与任务执行，且结构件设计强度较高，可靠性可视为1。
因此XXX 产品名称的可靠性可视作服从指数分布。
5.2预计方法XXX产品名称的可靠性预计分为三个步骤：a）考虑到XXX产品名称所采用的元器件种类、型号和工作环境条件均已基本确定，可参照GJB/Z 299C-2006《电子产品可靠性预计手册》中的应力方法，预计给出XXX产品名称各型号元器件的工作失效率指标。
b）依据XXX产品名称的工作原理和可靠性关系分析结果，参照GJB 813-1990建立XXX产品名称各板卡及整机的基本可靠性模型和任务可靠性模型。
c）综合利用a）和b）得到的数据和模型，预计给出各板卡和整机的基本可靠性和任务可靠性（失效率和MTBF）。
电子设备可靠性预测方法分析
电子设备可靠性预测方法分析作者：王迅来源：《科学与信息化》2018年第32期摘要在科技高速发展的今天，电子设备使用越来越广泛，电子设备的可靠性作为电子设备质量的标准，往往决定了电子设备的使用周期。
只有通过可靠性预测，达到出厂标准，才能有效保证电子设备的可靠性。
本文通过对电子设备的可靠性概述，介绍了三种电子设备可靠性预测的方法，并就其预测方法展开探讨。
关键词电子设备；可靠性；预测在现代信息时代下，电子设备占比愈来愈大，人们对于电子设备可靠性的要求也愈来愈高。
自然，电子设备的可靠性成为电子设备质量的量化标准之一，只有通过可靠性预测，达到可靠度指标要求的电子设备，才能满足使用需求，否则会对用户的正常使用造成严重影响。
如何才能提高电子设备的可靠性也就成为目前研究的一个重点方向。
1 电子设备可靠性概述电子设备的可靠性是指设备能够在特定条件下，在一定时间内无故障地执行指定功能的能力。
可靠性越高，意味着电子设备的质量就越好。
一般来说，电子设备可靠性的评价指标主要包括可靠度、失效率等。
而从电子设备可靠性预测的角度来说，其可靠性主要是由电子元器件可靠性和设计可靠性两大部分组成。
电子元器件作为电子设备的基础核心部件，其可靠性在很大程度上影响了电子产品的整体可靠性；而电子元器件依照一定的连接组合及结构组合成一个整体，其连接组合及结构的设计合理与否直接决定了电子设备的可靠性高低。
因此，可靠性预测方法主要就是围绕电子产品的元器件及设计可靠性进行检测，其中尤以元器件可靠度、失效率为主。
2 电子设备可靠性预测方法2.1 电子设备元器件计数预测法顾名思义，该种预测方法的核心在于对元器件的可靠性进行预测。
一般来说，元器件技术预测法是以元器件的串联模型为基础，对电子产品中用到的所有元器件进行失效率分析，充分考虑不同数量、不同种类元器件的失效率之和。
在运用该预测方法时，需要明确所有元器件的通用失效率和通用质量系数，再利用公式计算进行求解[1]。
电子设备的可靠性评估与寿命预测方法研究
电子设备的可靠性评估与寿命预测方法研究随着科技的不断发展，电子设备在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。
然而，由于电子设备的复杂性和高度集成性，其可靠性成为了一个重要的问题。
在这篇文章中，我们将探讨电子设备的可靠性评估与寿命预测方法的研究。
首先，我们需要了解什么是电子设备的可靠性。
可靠性是指电子设备在特定条件下正常工作的概率。
在实际应用中，我们通常使用故障率来衡量电子设备的可靠性。
故障率是指在特定时间内设备出现故障的概率。
因此，我们可以通过测量故障率来评估电子设备的可靠性。
为了评估电子设备的可靠性，我们需要进行大量的实验和数据分析。
其中一个常用的方法是加速寿命试验。
加速寿命试验是在高温、高湿度、高压力等恶劣条件下对电子设备进行测试，以模拟设备在长期使用中可能遇到的环境。
通过加速寿命试验，我们可以在较短的时间内获得设备在正常使用条件下可能出现的故障情况，从而评估其可靠性。
除了加速寿命试验，还有其他一些方法可以评估电子设备的可靠性。
例如，可靠性块图方法可以帮助我们分析电子设备中各个组件之间的可靠性关系。
通过构建可靠性块图，我们可以识别出可能导致设备故障的关键组件，并采取相应的措施来提高设备的可靠性。
在评估电子设备的可靠性之后，我们还需要进行寿命预测。
寿命预测是指根据设备的使用情况和环境条件，预测设备在未来一段时间内可能出现故障的概率。
为了进行寿命预测，我们可以使用可靠性数据分析方法，如Weibull分布分析和剩余寿命分析。
Weibull分布分析是一种常用的寿命预测方法。
该方法基于Weibull分布函数，通过拟合设备的故障数据，可以得到设备的故障率函数。
通过该函数，我们可以预测设备在未来的使用中可能出现故障的概率。
剩余寿命分析是另一种常用的寿命预测方法。
该方法基于设备的使用寿命数据，通过统计分析和建模，可以预测设备在未来的使用中剩余的寿命。
总之，电子设备的可靠性评估与寿命预测方法是一个复杂而重要的研究领域。
电子设备可靠性预计(SR-332)
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3 器件稳态失效率预计
有效试验时间=实际 试验时间 X 温度加速
因子
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3 器件稳态失效率预计
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3 器件稳态失效率预计
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3 器件稳态失效率预计
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2 电子设备可靠性预计
• 2.1 可靠性预计的目的.
– 帮助评估产品维修活动的可靠性效果，和评估 备品需求的数量
– 为系统级的可靠性模型提供必要的输入
– 为组件和系统级的生命周期成本分析提供必要 的输入
– 帮助决定在一系列竞争产品中采购何种产品
– 可用来为产品可靠性测试需求建立企业测试标 准
式中：
– πe环境因子 – Li同一类型零件总失效率 – Ci同一类型零件总标准差
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5 部件失效率预计
如果，所有的零件采用相同的质量水平，相 同的工作温度，相同的电应力条件，则
– 式中：Ni该类型零件数量
否则，需要根据实际使用情况对各零件失效 率进行质量、温度、电应力修正：
• 3.2 Method II-D: Techniques Integrating Laboratory Data
使用试验数据有两种方法预计稳态器件失效 率，取决于实验室的试验是否有burned-in， 不管哪种情况，平均和标准偏差计算如下：
n是实验室试验的器件失效数量，两种方法中 A是不同的
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电子设备可靠性预计
7 元器件计数法预计
• 元器件计数法是在初步设计阶段使用的预计方法。在这 个阶段中，每种通用无器件的数量已经基本上确定，在 以后的研制和生产阶段，整个设计的复杂度预期不会有 明显的变化。元器件计数法假设元器件失效前的时间是 指数分布的(即元器件失效率恒定)。 • 如果产品可靠性模型的所有部分为串联的，或者为取 得近似值可以假设它们是串联的，则可以把元器件失效 率相加直接求得产品故障率。 • 如果产品可靠性模型中有非串联部分(例如：冗余、代 替的工作模式)，则产品可靠性可用下述方法求得，即： 或仅是计算模型的串联部分作为近似；或把各个串联部 分的元器件失效率相加，再计算模型的非串联部分的等 效串联失效率。
6 相似预计法－相似产品法的程序
• a. 确定与新设计产品最相似的现有产品，其相 似性比较的要点为：
产品的结构、性能、设计、制造、寿命剖面的工 作条件和环境条件
• b. 对相似产品在使用期间所有的数据进行分析， 确定其已达到的可靠性水平。 • c. 比较新老产品的差异程度，根据相似产品的 可靠性水平经适量的修正后，作为新产品可靠 性水平的预计值。
基本可靠性预计和任务可靠性预计
2.3 基本和任务可靠性预计的权衡
@ 简化产品设计和采用高可靠性的元器件既可提高基本可靠性， 又可提高任务可靠性，采用赢余设计只能提高任务可靠性而降低基 本可靠性。 @ 应综合考虑基本可靠性预计结果和任务可靠性预 计的结果： • 当任务可靠性相同时，基本可靠性预计结果高好 • 若一个设计的基本可靠性比另一个高很多，即使 任务可靠性稍低也是可取的 • 若一个设计的任务可靠性预计不能满足合同要求， 往往降低基本可靠性以获得提高任务可靠性 @ 基本可靠性预计和任务可靠性预计的都应尽早进 行，并随着设计和任务的变化及时作相应的修改，
电子电器产品可靠性设计与预估
est e1t e2t e3t ent
e (1 2 3 n )t
s 1 2 3 n
1 MTBF
s
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5、可靠度数学模式（续）
串联模式
范例： 20个相同零件的串联系统，其单个零件的可靠度为R，若R＝
0.95，则系统的可靠度RS＝0.3585，若R＝0.9，RS＝0.121。我们 可做成下表讨论
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2、可靠度预估技术种类（续）
应力分析法
零件应力分析法适用于细部设计阶段，此时有关零件使 用应力及环境等因素都已经有详细的资料可以应用，故 可以用精确的零件应力分析法执行可靠度预估。
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3、MIL-HDBK-217F-零件计数法
零件计数法使用时机
一般厂商在竞标或者初期设计阶段产品，研发进入硬体 初步设计时，因为设计尚未定型，可用的可靠度预估资 料并不完全，但对于所使用的零件的种类（Class）或型 别（Type），则应有大致的概念，因此可以用实际计算
可靠度为：
n
Rs 1 (1 Ri ) i 1
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5、可靠度数学模式（续）
并联模式
范例： 若组件的可靠度为R，则n个组件并联时，其系统可靠度为： Rs=1-(1-R)n，以下表来讨论。
n
0.6
0.7
1
0.60000 0.70000
2
0.84000 0.91000
3
0.93600 0.97300
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6、可靠度设计技术（续）
电子零件选用一般原则
决定完成特定功能及预期操作环境所需的零件型式 决定零件之重要性，如寿限问题，成本，采购时间长短 决定零件的妥善性，是否由合格厂商提供，交货是否正常，
浅谈电子装备可靠性预计方法研究
浅谈电子装备可靠性预计方法研究摘要：随着科技的不断发展，电子装备呈现出良好的发展趋势，为了提高电子产品的可靠性性能，就要对其进行科学合理的可靠性预计，本文现主要对其可靠性预计方法进行简要探讨。
关键词：电子装备，可靠性，预计，方法Abstract: with the development of science and technology, electronic equipment, showing a good development trend, in order to improve the reliability of electronic products, must carry on the science reasonable reliability prediction, this paper is mainly on the reliability prediction methods are briefly discussed.Keywords: expected electronic equipment, reliability,, method一、引言电子装备自身的特点决定了在电子装备开发过程的不同阶段需要采用不同的可靠性预计方法。
目前已成功开发出多种可靠性预计方法，但是没有一种可靠性预计方法能够单独实现上述全部目标。
本文简要介绍了业界广泛采用的几种可靠性预计方法，列出代表这些理想方法的标准，并对这些标准和方法进行对比，归纳总结出在电子装备研制过程中实现各种预计目标的建设性意见。
二、电子装备可靠性预计方法探讨本文对可靠性预计方法的探讨主要集中在以下几个方面：可靠性数据来源、可靠性输入、可靠性模型灵敏度和可靠性输出。
表1列出各种可靠性预计方法及其数据来源。
数据的来源越具一般性，接近实际的状况越好。
但实际上，各种方法考虑了不同的状况，BS可靠性预计方法采用基于失效模式（非原因）的环境和负载拟合因子（带贮存或不带贮存的工作模式），而ＢＰ方法采用负载剖面。
电子产品的可靠性评估和寿命预测
电子产品的可靠性评估和寿命预测随着科技的不断发展，电子产品已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
然而，电子产品的可靠性和寿命一直是用户们关注的焦点。
在购买时，了解电子产品的可靠性评估和寿命预测是非常重要的。
本文将详细介绍电子产品的可靠性评估和寿命预测的步骤与内容。
一、可靠性评估可靠性评估是评估电子产品在特定条件下正常使用的能力，通常包括硬件可靠性和软件可靠性两个方面。
以下是进行可靠性评估的步骤：1. 收集数据：收集与电子产品相关的数据，包括制造商提供的技术规格、实验数据、质量管理体系等。
2. 定义指标：根据所收集的数据，定义可靠性指标，如故障率、失效率、平均无故障时间等。
这些指标将用于对电子产品的可靠性进行量化评估。
3. 进行实验：根据实际情况，进行可靠性实验。
可以采用加速寿命测试、环境适应性测试等方法，模拟出长时间使用的情况。
4. 数据分析：根据实验结果，进行数据分析，计算出可靠性指标的具体数值。
通过数据分析，可以评估电子产品在特定条件下的可靠性水平。
5. 结果评估：根据可靠性指标的数值，评估电子产品的可靠性水平。
将结果与制造商提供的技术规格进行比较，以判断产品是否符合要求。
二、寿命预测寿命预测是通过对电子产品的使用情况进行分析和预测，来估计产品的寿命。
以下是进行寿命预测的步骤：1. 收集数据：收集与电子产品使用相关的数据，包括产品的使用环境、使用方式、负载条件等。
2. 建立模型：根据所收集的数据，建立寿命预测模型。
可以采用统计学方法、可靠性工程方法等，对数据进行分析和建模。
3. 参数估计：根据建立的模型，对模型中的参数进行估计。
可以借助统计学的方法，利用历史数据进行参数估计。
4. 寿命预测：根据模型和参数估计结果，进行寿命预测。
可以通过模拟、数学求解等方式，得出产品的寿命预测结果。
5. 结果评估：根据寿命预测结果，评估产品的寿命。
将结果与用户需求进行比较，判断产品是否能够满足用户的寿命要求。
三、其他注意事项除了上述的步骤外，进行电子产品可靠性评估和寿命预测时，还需要注意以下几点：1. 数据的准确性：确保收集到的数据准确可靠，尽量获取真实的使用情况和故障数据。
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• 任务可靠性和基本可靠性模型中产品单元的 名称和标志应当一致。
基本可靠性预计和任务可靠性预计
2.3 基本和任务可靠性预计的权衡
@ 简化产品设计和采用高可靠性的元器件既可提高基本可靠性， 又可提高任务可靠性，采用赢余设计只能提高任务可靠性而降低基 本可靠性。
@ 应综合考虑基本可靠性预计结果和任务可靠性预 计的结果：
• 当任务可靠性相同时，基本可靠性预计结果高好 • 若一个设计的基本可靠性比另一个高很多，即使
任务可靠性稍低也是可取的 • 若一个设计的任务可靠性预计不能满足合同要求
，往往降低基本可靠性以获得提高任务可靠性 @ 基本可靠性预计和任务可靠性预计的都应尽早进
λp=πEπQπAπS2πrπTπC λb
• 其应力比为S=0.4,环境温度为40℃，
• 基本失效率λb=0.205(10-6/h)。 • GP级的质量系数πQ＝0.1。 • 恶劣地面固定的环境系数πE＝5。 • 电压应力系数πS2＝0.88 • 应用系数πA＝1，(若开关状态， πA＝0.7) • 额定功率或额定电流系数πr＝1
元器件计数法预计所需信息
a. 设备上所用元器件的种类及每类元器件的数量; 种类的划分是按GJB／Ｚ299B上18大类元器件中 的小类。
b. 各种类元器件的质量等级及其质量系数。 c. 设备应用的环境类别。比如，设备是用在导弹发
射场合呢，还是用在背负、手提的环境，等等。
元器件计数法预计－计算步骤
• 先计算设备中的各种类型(按所采用的预 计手册分类)元器件的数目,
• 在将单个电路可靠性综合到一起时，应该考虑电路互连可靠
• 相似电路法的有效性取决于电路之间的等效程度，而不仅仅 在于用来描述电路的一般性术语
7 元器件计数法预计
• 元器件计数法是在初步设计阶段使用的预计方法。在这 个阶段中，每种通用无器件的数量已经基本上确定，在 以后的研制和生产阶段，整个设计的复杂度预期不会有 明显的变化。元器件计数法假设元器件失效前的时间是 指数分布的(即元器件失效率恒定)
法 NPRD95(非电)
2）非工作状态预计依据 GJB/Z 108-98应力分析法、元器件计数法
NPRD95(非电)
基本可靠性预计和任务可靠性预计
2.1 基本可靠性预计
• 基本可靠性定义为：产品在规定条件下无故障 的持续时间或概率。
• 这里的故障是指引起引起维修工作的事件或状 态。这种故障可能影响,可能不影响产品完成任 务的功能。
、检验及筛选过程中其质量的控制等级。质量系
数则反映了不同质量等级的元器件其失效率的差 异程度。
• 根据我国电子元器件标准的制订、实施情况，及
按不同标准或技术文件组织生产和试验的产品的
实际可靠性水平，手册中将各类元器件划分为A、
B、C三个质量层次。每个层次包含若干个质量等
级，每个质量等级分别给出与其对应的质量系数
• 电子设备及元器件处于不同类别的环境中其可 靠性则不相同。手册中以环境系数πＥ表示不同环 境类别的环境应力对元器件失效率的影响程度。 亦即，πΕ值表示该环境相对于基准环境的严酷倍 数。
• 因此，GJB／Z299B分别列有环境系数表，提供了
各种类元器件的环境系数值。
元器件质量等级与质量系数
• 元器件质量直接影响其失效率，不同质量等级对 元器件失效率的影响程度用质量系数πＱ来表示。 所谓质量等级是指元器件装机使用之前，在制造
• 基本可靠性涉及维修人力，费用和后勤保障要 求。
• 基本可靠性预计用串联模型。 • 产品的基本可靠度一般为工作状态下的可靠度
与各非工作状态下的可靠度连乘积。
基本定义为：产品在规定的任务剖面 内完成规定功能的能力。
• 从完成任务的角度看，危及任务成功的事件 或状态才算故障。称之为致命性故障。
• a. 确定与新设计产品最相似的现有产品，其相 似性比较的要点为：
产品的结构、性能、设计、制造、寿命剖面的工作 条件和环境条件
• b. 对相似产品在使用期间所有的数据进行分析 ，确定其已达到的可靠性水平。
• c. 比较新老产品的差异程度，根据相似产品的 可靠性水平经适量的修正后，作为新产品可靠 性水平的预计值。
• 如果产品可靠性模型的所有部分为串联的，或者为取 得近似值可以假设它们是串联的，则可以把元器件失效 率相加直接求得产品故障率。
• 如果产品可靠性模型中有非串联部分(例如：冗余、代 替的工作模式)，则产品可靠性可用下述方法求得，即 ：或仅是计算模型的串联部分作为近似；或把各个串联 部分的元器件失效率相加，再计算模型的非串联部分的 等效串联失效率。
于及时地采取措施来改进设计，以便制定设备、系统 的预防性维护方案。 。 (6) 中立机构进行可靠性预计，预测产品的寿命，增强产 品的竞争力。
可靠性预计的主要依据
1）工作状态预计依据
GJB/Z 299B-98应力分析法、元器件计数法 MIL-HDBK-217F应力分析法、元器件计数法 MIL-HDBK-217F Notice2应力分析法、元器件计数
(1) (2)明确各元器件的应用方式，工作环境温度及其它环境
(3)汇编设备的元器件详细清单，清单内容包括：元器件名称，型
号规格，数量，产品标准或技术文件，性能额定值及有关的设计、工艺、
(4)按各种类元器件工作失效率模型，计算每预计单元内
(5)将(2)～(4)步骤所得到的数据填入规范化的预计表内。 (6)将预计单元内元器件的工作失效率相加，由此计算组 件或分系统的失效率； (7)按设备、系统的可靠性模型，逐级预计设备、系统的 平均故障间隔时间与可靠度等可靠性指标。
可靠性预计的目的和作用及工程应用
1.1 可靠性预计的目的
• 可靠性预计是电子设备可靠性从定性考虑转入定量分析的关键 , 是“设计未来”的先导, 是决策设计、改进设计, 确保产品满 足可靠性指标要求的不可缺少的技术手段。
• 可靠性预计不去追求绝对准确。采用统一尺度预计，为可靠性 的定量分析提供可比的相对度量。
• 元器件应力分析法适用于详细设计阶段，在这个阶段， 所使用的元器件规格、数量，工作应力和环境条件、质 量等级等应该是已知的，或者根据硬件定义能够确定。
• 在实际或模拟使用条件下进行可靠性评价之前，应力分 析法是最能反映实际可靠性的一种可靠性预计方法。
• 应力分析法假设元器件失效前时间服从指数分布(即失 效率恒定)
(6)对于高度复杂的模型，得附有简化的可靠性模
其余要求详见GJB／Z23－91《可靠性和维修性工 程报告编写一般要求》
5 可靠性预计类型及不同使用阶段
(1) 相似法：相似法适用于在初始构思、规划新品方案的总体 论证阶段，只能作大体的估计，相似设备法的预计精度取决
于现有设备可靠性数据的可信程度及现有设备和新设备的相 似程度。
全面开展电路试验之后的样机研制期间，此时已具备详细的
电路图、元器件清单及每个元器件所承受的应力数据。其作
用是通过应力分析发现样机的可靠性薄弱环节，以便采取相
应的措施来改进设计。 （4）其他的方法：
613厂适应用
A. 相似复杂性法 , B. 功能预计法 , C. 上、下限法.
6 相似预计法－相似产品法的程序
示例 p6
示例 p7---预计表
示例 p8---预计表
示例 p9---预计表
(3)中间预计报告应能适用于设计评审。包括比较 、选择设计方案，指明设计中的高故障率单元， 过应力的元器件和薄弱环节，提出设计改进措施
可靠性预计的一般要求
可靠性预计－ 报告的一般要求（2〕
(4)最终预计报告应反映最终的设计，并确定设计 中不能消除的高故障率单元和潜在的任务单点
(5)可靠性预计应周到、齐全；应附加说明没有纳
(2) 元器件计数法：适用于研制阶段的早期，此时已进行初步 的设计，形成了产品的功能原理框图，和电路草图，每种元
器件的数量已基本确定，但尚缺元器件的应力数据。用计数
法比较简单，可以判断方案是否满足可靠性指标，并比较优 选设计方案和开展可靠性分配。
(3)元器件应力分析法：该方法使用在研制阶段的中后期，即在
计算过程
• 种类(结构)系数πC＝1 • 温度应力系数，本例不用此参数，取πT＝1
• λp=λbπEπQπAπS2πrπTπC
＝0.205×5×0.1×1×1×0.88×1×1
=0.090(10-6/h)
设备可靠性预计示例 应力预计法
示例 p1
示例 p2--清单
示例 p3--清单
示例 p4--清单
行，并随着设计和任务的变化及时作相应的修改 ，
可靠性预计的一般要求
可靠性预计－ 报告的一般要求（1〕
(1)可靠性预计报告应根据预计结果分析设计方案 满足规定可靠性要求的程度。可靠性预计值应高 于合同的规定值。(美国海军航空兵规定：预计 值为规定值的1.25倍，我国一般还要高一些)。
(2)初始预计报告应能适用于论证产品方案的可行
• 不同质量等级的元器件数目
• 然后再乘上相应类型元器件在规定使用 环境下的通用失效率,
• 最后把各类元器件的失效率累加起来, 即
可得到部件、系统的故障率, (参见例子
P9)
n
Ni (Gi Qi )
i 1
8 元器件的应力分析法－ 概述
• 元器件应力分析法通过分析设备上各元器件工作时所承 受的电、热应力及了解元器件的质量等级，承受电、热 应力的额定值，工艺结构参数和应用环境等，计算各元 器件的工作失效率，并由产品可靠性模型预计电子设备
λp=λbΠπi
• • λp=λbπＥπＱπＡπＳ２πrπＣ
• 式中：λp——工作失效率； λb—— • πE——环境系数； • πQ—— • πA—— • πS2 —— • πr——额定功率或额定电流系数；πC——结构系数。