标准可靠性预计

标准可靠性预计：增大RBDs的适用范围和用法

第II部分: 可靠性预计标准

注意: 这是这是关于标准可靠性预计和瑞蓝公司新推出的Lambda Predict软件的三部曲中的第二部分。第一部分介绍了标准可靠性预计，并讨论了预计适用及不适用的场合。这一部分讨论了主要的可靠性预计标准之间的区别。第三部分将提供一个在数据不可知的情况下，如何使用标准可靠性预计和Lambda预计完成一个可靠性结构框图的案例。

可靠性预计在政府和工业的许多可靠性程序中都十分重要。标准可靠性预计基于预定的标准、部件类型、使用环境、部件的连接方法和可靠性预计标准，为系统中的部件定义故障率。然后再使用这些部件的故障率来获得整个系统的故障率。

在过去的几十年间，不同的政府和工业组织提出了许多标准来进行这类分析。标准基于试验数据为不同的部件类型定义模型。模型设定一个固定的故障率（即，没有磨损或者早期故障的问题），这就描述出了一个产品有用的寿命，其中故障被认为是随机事件。下面分块对Lambda Predict 中可用的标准做一个简单的介绍。注意，Lambda Predict为每一个标准都提供额外的冗余计算

MIL-217 标准

MIL-217标准是一种基于MIL-HDBK-217（美国国防部出版）中给出的计算电子设备可靠性的国际认证方法的一类可靠性预计程序。这一标准对各类电子、电气和机电部件使用了一系列的模型，来预计可能被环境条件、质量等级、应力条件和各类其他参数影响的故障率。

该标准支持两种可靠性预计方法，在MIL-HDBK-217F中有所论述：元器件计数法和元器件应力分析法。

元器件计数法

元器件计数法需要有关元器件数量、质量等级和使用环境等信息。因为它比元器件应力分析法需要更少的信息，所以它经常在早期设计阶段和投标论述阶段使用。元器件计数法定义整体设备的故障率为

其中:

n= 零件种类数

Ni = 第i个零件的数量

= 第i个零件的故障率

= 第i个零件的质量因子

如果设备由在不止一个环境下工作的元器件组成，则对在某一环境下工作的每一部分都使用方程进行计算。所有环境中的故障率的总和即为整体设备的故障率。

元器件应力分析方法

元器件应力分析法需要更多的详细信息，它经常在设计的晚期阶段使用。与元器件计数法相比，元器件应力分析法通常会得出一个较低的故障率或较高的系统可靠性（略保守的结果）。

对这一类型的分析，模型要更为详细并包括更多的元器件类型。比如：微电路、储存器的模型为：

where:

C1= 模型复杂性故障率

= 温度因子

C2 = 包故障率

= 环境因子

= EEPROM读/写循环引发的故障率

= 质量因子

= 学习因子

Bellcore (Telcordia)标准

标准基于Bellcore (Telcordia)标准TR-332第6期和SR-332 第1期(由AT&T Bell实验室出版)，对电子设备的可靠性进行预计。这一类型的预计仅适用于电子设备。它可以为COTS （商业用的）元器件在部件级、系统级或项目级上进行预计。Bellcore利用三种方法预计产品的可靠性：

方法I: 元器件计数法

方法II: 结合方法I与实验室数据分析法

方法III: 基于现场数据进行预计

NSWC标准

这是一机械标准，使用一系列的模型对各类的机械部件的故障率进行预计，故障率可能受温度、应力、生产流程率和各类其他因素影响。这些模型在Naval Surface Warfare Center Handbook of Reliability Prediction Procedures for Mechanical Equipment，

NSWC-98/LE1 (美国海军出版)中有详细说明。

由于在相似部件中故障率范围很大，NSWC机械预计模块不仅依赖于故障率。它还在部件级上关注材料特性、运行环境和关键失效模式。

标准含括的机械设备种类有：

电动机

压缩机

传动装置

齿轮和花键

泵

滑动曲柄装置

机械轴节

刹车和离合装置

螺纹接合件

弹簧

气门组件

封条和垫圈

螺线管

轴承

过滤器

RDF 2000标准

IEC 62380 TR第1版(以前称为UTE C 80-810)标准是另一种广泛使用的可靠性预计程序。它给予法国电信标准RDF2000。

IEC 62380 TR第1版电子和光学器件的可靠性计算向导与以往的可靠性标准相比，在可靠性预计中有一重要的进步。计算模型直接考虑到了环境的影响。设备的印制板和任务剖面中观察到的热循环代替了难以评价的环境因子。这些模型可以处理连续型的工作、通/断循环和休眠。在部件故障率中包含了与部件焊接相关的故障。

IEC 62380 (RDF 2000)预计模块提供:

在部件、模块和系统级的故障率计算

系统级的无效率的计算

可修复的系统计算

部件和模块Pi因子

国军标299B 标准

国军标299B是一种基于在中国军事标准GJB/z 299B 299B中给出的计算电子设备可靠性的国际认证方法的可靠性预计程序。标准使用一系列的模型对不同种类的电子、电气和机电部件进行建模，以预计受环境条件、质量等级、应力条件和其他各类参数影响的故障率。

国军标299B包含了两种可靠性预计的方法：元器件记数分析法和元器件应力分析法。

国军标299B预计模块提供:

部件、模块和系统级的故障率计算

系统级的无效率的计算

可修复的系统计算

元器件应力和元器件计数分析

部件和模块Pi因子

1.IEC 61124-1997 可靠性试验-恒定失效率和恒定失效率密度的一致性试验

2IEC 61163-2-1998 应力筛分的可靠性.第2部分:电子元件

3IEC 60319-1999 电子元器件可靠性数据的表示和规范