電子電器產(chǎn)品可靠度設(shè)計(jì)及預(yù)估2024/5/211課程內(nèi)容第一部分：可靠度設(shè)計(jì)實(shí)務(wù)第二部分：可靠度預(yù)估2024/5/212

第一部分：可靠度設(shè)計(jì)實(shí)務(wù)1、前言2、可靠度的基本概念3、可靠度分類4、產(chǎn)品的壽命曲線5、可靠度數(shù)學(xué)模式（指數(shù)分布）6、可靠度設(shè)計(jì)技術(shù)2024/5/2131、前言為什么要做可靠性計(jì)算和預(yù)測(cè)？

在如今激烈競(jìng)爭(zhēng)的電子產(chǎn)品市場(chǎng)中，用戶對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)和可靠性的要求越來(lái)越高。日本的家用電器等產(chǎn)品，雖然在性能、價(jià)格方面與我國(guó)彼此相仿，卻能占領(lǐng)美國(guó)以及國(guó)際市場(chǎng)。主要的原因就是日本的產(chǎn)品可靠性勝過(guò)我國(guó)一籌。而可靠性設(shè)計(jì)需要貫穿于整個(gè)設(shè)計(jì)的全部過(guò)程，而不是僅僅對(duì)最終產(chǎn)品的驗(yàn)證。2024/5/2141、前言（續(xù)）什么是MTBF值及其表示方法？

MTBF值是可靠性指標(biāo)的最通用表示方法。它是英文（MeanTimeBetweenFailure）的縮寫，有人把它譯成中文“平均故障間隔時(shí)間”。MTBF值越高，表明產(chǎn)品可靠性越好，一般在行業(yè)里用“多少個(gè)小時(shí)”來(lái)表示MTBF。MTBF值和電子系統(tǒng)中每個(gè)元器件的失效率FR(FailureRate)有關(guān)，它們之間的關(guān)系是：MTBF=1/(所有元器件失效率之和)2024/5/2151、前言（續(xù)）在工程上，也經(jīng)常用R(t)來(lái)表示可靠性，R(t)表示一個(gè)電子產(chǎn)品在規(guī)定時(shí)間t內(nèi)不出現(xiàn)故障的概率：范例：一個(gè)產(chǎn)品期望工作5年，即43800小時(shí)，如果通過(guò)計(jì)算其MTBF值是250000小時(shí)，那么R(t)＝exp(-43800/250000)=83.9%即該產(chǎn)品在5年內(nèi)不出現(xiàn)故障的概率是83.9％，或者說(shuō)，這種設(shè)備在安裝運(yùn)行5年時(shí)會(huì)有83.9％的設(shè)備依然能正常工作。R(t)＝exp(-t/MTBF)2024/5/2162、可靠度的基本概念可靠度的基本定義：產(chǎn)品在既定的時(shí)間內(nèi)，在既定的使用條件下，執(zhí)行既定的功能，成功完成任務(wù)的概率。所以可靠度基本上由時(shí)間、使用條件、功能、成功幾率四項(xiàng)因素組成。2024/5/2173、可靠度分類產(chǎn)品在顧客手中顯示出的可靠度是對(duì)顧客最有意義的可靠度，產(chǎn)品在顧客實(shí)際使用時(shí)顯示出的可靠度稱為操作可靠度（OperationalReliability）。它是由固有可靠度（InherentReliability）和使用可靠度(UseReliability)組成的。2024/5/2184、產(chǎn)品的壽命曲線壽命曲線或稱為浴缸曲線（BathtubCurve），代表失效率與時(shí)間之間的關(guān)系，可分成三個(gè)階段，分別為早夭期、隨機(jī)失效期、磨耗期。2024/5/2195、可靠度數(shù)學(xué)模式（指數(shù)分布）系統(tǒng)可靠度：系統(tǒng)是由數(shù)個(gè)組件構(gòu)成因此知道組件的可靠度的話自然可算出系統(tǒng)的可靠度。反之決定系統(tǒng)之可靠度后，就可將之分配到各個(gè)組件上（Subsystem）可靠度數(shù)學(xué)模式建立分為兩種：一為硬體層次，另一為任務(wù)功能。硬體層次模式，即為可靠度設(shè)計(jì)中的串聯(lián)模式任務(wù)功能模式，即在系統(tǒng)的可靠度設(shè)計(jì)中加入并聯(lián)模式或復(fù)聯(lián)模式。2024/5/21105、可靠度數(shù)學(xué)模式（續(xù)）串聯(lián)模式Rs：系統(tǒng)可靠度Rs：(假設(shè)失效率之機(jī)率函數(shù)為指數(shù)分布)Ri(t)：分系統(tǒng)可靠度（i=1,2,3,……,n）：系統(tǒng)之失效率：分系統(tǒng)之失效率（i=1,2,3,……,n）2024/5/21115、可靠度數(shù)學(xué)模式（續(xù)）串聯(lián)模式數(shù)學(xué)模式為：R1R2R3Rn2024/5/21125、可靠度數(shù)學(xué)模式（續(xù)）串聯(lián)模式

范例：20個(gè)相同零件的串聯(lián)系統(tǒng)，其單個(gè)零件的可靠度為R，若R＝0.95，則系統(tǒng)的可靠度RS＝0.3585，若R＝0.9，RS＝0.121。我們可做成下表討論RRS0.850.038760.900.121580.950.358490.970.543790.990.817912024/5/21135、可靠度數(shù)學(xué)模式（續(xù)）并聯(lián)模式數(shù)學(xué)模式為：

依上述公式，可直接應(yīng)用至n個(gè)分系統(tǒng)組成之并聯(lián)系統(tǒng)，其系統(tǒng)可靠度為：R1R22024/5/21145、可靠度數(shù)學(xué)模式（續(xù)）并聯(lián)模式

范例：若組件的可靠度為R，則n個(gè)組件并聯(lián)時(shí)，其系統(tǒng)可靠度為：Rs=1-(1-R)n，以下表來(lái)討論。n0.60.710.600000.7000020.840000.9100030.936000.97300100.999900.99999110.999961.000002024/5/21155、可靠度數(shù)學(xué)模式（續(xù)）串聯(lián)模式與并聯(lián)模式的比較如果串聯(lián)模式的組件數(shù)增加，該系統(tǒng)可靠度以遞增比率方式下降，最后會(huì)因可靠度太低而無(wú)法操作。反之，當(dāng)并聯(lián)模式的組件個(gè)數(shù)增加時(shí)，其效果與串聯(lián)模式正好相反，該系統(tǒng)可靠度以遞降比率方式上升。提升系統(tǒng)可靠度，至少有下列四種方式：1、減少零件個(gè)數(shù)2、簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)3、提升所用零件可靠度4、將零件經(jīng)由“Burn-In”程序2024/5/21166、可靠度設(shè)計(jì)技術(shù)失效模式及效應(yīng)分析（FMEA）減額定程序（DeratingProcess）耐熱設(shè)計(jì)復(fù)連設(shè)計(jì)（Redundant）耐環(huán)境設(shè)計(jì)電子零件選用一般原則2024/5/21176、可靠度設(shè)計(jì)技術(shù)（續(xù)）失效模式及效應(yīng)分析（FMEA）FMEA手法，系使用表單耐解析，當(dāng)構(gòu)成系統(tǒng)之最下層之零件或機(jī)器發(fā)生故障時(shí)，上層之子系統(tǒng)或系統(tǒng)會(huì)受到何種影響的手法。借此手法可以解析出系統(tǒng)的可靠性，維護(hù)性，安全性等所受的影響，并且指出可能導(dǎo)致重大故障之零件。指出問(wèn)題點(diǎn)，可透過(guò)冒險(xiǎn)有限數(shù)評(píng)估（RPN），將重要性相對(duì)地加以量化，造出實(shí)施對(duì)策的優(yōu)先順位。2024/5/21186、可靠度設(shè)計(jì)技術(shù)（續(xù)）降額程序（DeratingProcess）在操作環(huán)境固定的狀況下，故意減輕零件承受的應(yīng)力水準(zhǔn)，使零件的失效率隨應(yīng)力減少而下降的設(shè)計(jì)程序，稱為降額。降額定值的定義是以最大工作應(yīng)力與額定強(qiáng)度的比值表示。以電子零件的降額參數(shù)而言，電阻為功率，電容為電壓，半導(dǎo)體為消耗功率，電晶體則為接面溫度。2024/5/21196、可靠度設(shè)計(jì)技術(shù)（續(xù)）耐熱設(shè)計(jì)

執(zhí)行電子裝備的熱分析之前，必須先掌握有哪些影響條款，這些條款如下：熱分析的重要參數(shù)為耗散功率，熱阻，溫度。熱耗散的多寡控制著零件的溫度上升及操作溫度。任何零件傳遞熱皆有三種方式：傳導(dǎo)，對(duì)流，輻射，這三種方式為并聯(lián)式熱阻。熱設(shè)計(jì)必須和電子，機(jī)械同步設(shè)計(jì)。電子裝備冷卻系統(tǒng)的熱分析必須在設(shè)計(jì)階段中早期執(zhí)行，并且結(jié)合電子應(yīng)力分析（此時(shí)設(shè)計(jì)仍為紙上作業(yè)）熱分析考慮因子包括：零件的大小，重量，熱耗散，經(jīng)濟(jì)成本，溫度限制，電路的型態(tài)，熱環(huán)境，熱集中及外界的環(huán)境溫度。2024/5/21206、可靠度設(shè)計(jì)技術(shù)（續(xù)）復(fù)連設(shè)計(jì)（Redundant）

復(fù)連設(shè)計(jì)方法是指把若干功能相同的單元或元件作為備用，以提高整個(gè)產(chǎn)品或系統(tǒng)可靠度的設(shè)計(jì)方法。2024/5/21216、可靠度設(shè)計(jì)技術(shù)（續(xù)）耐環(huán)境設(shè)計(jì)耐環(huán)境設(shè)計(jì)是指考慮各種環(huán)境條件的設(shè)計(jì)，包括耐機(jī)械應(yīng)力（如沖擊，振動(dòng)等）設(shè)計(jì)，抗氣候條件（如高低溫，潮濕，鹽霧等）設(shè)計(jì)及抗輻射設(shè)計(jì)。進(jìn)行耐環(huán)境設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮的問(wèn)題是預(yù)計(jì)產(chǎn)品在實(shí)際使用時(shí)所處的環(huán)境條件以及在設(shè)計(jì)上應(yīng)采取的耐環(huán)境措施。2024/5/21226、可靠度設(shè)計(jì)技術(shù)（續(xù)）電子零件選用一般原則決定完成特定功能及預(yù)期操作環(huán)境所需的零件型式?jīng)Q定零件之重要性，如壽限問(wèn)題，成本，采購(gòu)時(shí)間長(zhǎng)短決定零件的妥善性，是否由合格廠商提供，交貨是否正常，是否有可靠度保證等估計(jì)零件在電路應(yīng)用上的預(yù)期應(yīng)力值必要時(shí)準(zhǔn)備正確，完整的零件采購(gòu)規(guī)范，以排除初期的早夭失效現(xiàn)象使用適用的預(yù)估方法進(jìn)行失效率預(yù)估，如選用MIL-HDBK-217或TelcordiaSR-3322024/5/2123第二部分：可靠度預(yù)估1、前沿2、可靠度預(yù)估技術(shù)之種類3、MIL-HDB-217F-零件計(jì)數(shù)法介紹4、MIL-HDB-217F-應(yīng)力分析法介紹5、TelcordiaSR-3322024/5/21241、前言可靠度預(yù)估工作的主要目的在于預(yù)估產(chǎn)品的基本可靠度與任務(wù)可靠度，并決定所研究的設(shè)計(jì)能否達(dá)到各項(xiàng)可靠度需求，而可靠度預(yù)估結(jié)果不應(yīng)用決定可靠度需求達(dá)成的程度，需求的滿足程度應(yīng)以具有代表性的試驗(yàn)為基礎(chǔ)。2024/5/21251、前言（續(xù)）如何計(jì)算MTBF值？關(guān)于MTBF值的計(jì)算方法，目前最通用的權(quán)威性標(biāo)準(zhǔn)是MIL－HDBK－217和Telcordia（Bellcore），他們分別用于軍工產(chǎn)品和民用產(chǎn)品，其中MIL－HDBK－217是由美國(guó)國(guó)防部可靠性分析中心及Rome實(shí)驗(yàn)室提出并成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，專門用于軍工產(chǎn)品MTBF值計(jì)算，其最新版本為217－F2，而Bellcore是由AT&TBell實(shí)驗(yàn)室提出并成為商用電子產(chǎn)品MTBF值計(jì)算的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。2024/5/21261、前言（續(xù)）什么時(shí)候使用可靠性預(yù)測(cè)工具？

可靠性預(yù)測(cè)工具是評(píng)估產(chǎn)品是否可靠的基礎(chǔ)手段，可靠性預(yù)測(cè)工具為整個(gè)產(chǎn)品開發(fā)過(guò)程提供指導(dǎo)，事實(shí)上，業(yè)界已經(jīng)將可靠度預(yù)測(cè)工具形象的改名為可靠性管理工具，因?yàn)樗谡麄€(gè)開發(fā)過(guò)程中監(jiān)視著產(chǎn)品的質(zhì)量情況，具體表現(xiàn)在一下幾點(diǎn)：理論概念設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)對(duì)比潛伏期定位決定價(jià)值品質(zhì)管理2024/5/21272、可靠度預(yù)估技術(shù)種類類似裝備法類似復(fù)雜法零件計(jì)數(shù)法應(yīng)力分析法2024/5/21282、可靠度預(yù)估技術(shù)種類（續(xù)）類似裝備法當(dāng)產(chǎn)品在概念設(shè)計(jì)做可行性分析時(shí)，尚未完成任何有關(guān)系統(tǒng)特性的規(guī)劃與設(shè)計(jì)，因此對(duì)于其可靠度是否能滿足需求，只能從以前類似產(chǎn)品可靠度經(jīng)驗(yàn)與資料，比較兩者異同加以分析推算，估計(jì)新產(chǎn)品的可靠度，一般稱為類似裝備法（SimilarEquipmentTechnique）。2024/5/21292、可靠度預(yù)估技術(shù)種類（續(xù)）類似復(fù)雜法一般而言，產(chǎn)品的可靠度與其復(fù)雜性有關(guān)，越復(fù)雜的產(chǎn)品越不容易達(dá)到高可靠度的需求，特別是電子產(chǎn)品，由于其使用的零件越多，發(fā)生失效的幾率就越高，因此可靠度就越低。一般大公司會(huì)根據(jù)他們過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)，發(fā)展出一套可靠度與產(chǎn)品復(fù)雜性（功能復(fù)雜性，零件多少）的圖表資料，所考慮的條件還包括使用環(huán)境以及低級(jí)、一般、高級(jí)三種品質(zhì)等級(jí)的零件。所以只要新產(chǎn)品中預(yù)定使用元件的數(shù)量，使用環(huán)境和品質(zhì)等級(jí)，就可以根據(jù)圖表粗估該產(chǎn)品的可靠度水準(zhǔn)。2024/5/21302、可靠度預(yù)估技術(shù)種類（續(xù)）零件計(jì)數(shù)法當(dāng)產(chǎn)品研發(fā)進(jìn)入硬體初步設(shè)計(jì)時(shí)，雖然設(shè)計(jì)尚未完全定性，但是大致上所需要使用的零件種類，數(shù)量，品質(zhì)水準(zhǔn)，以及產(chǎn)品的使用環(huán)境都已經(jīng)初步確定，因此可以由上面這四種資料，配合零件基本失效率資料，即可應(yīng)用零件計(jì)數(shù)法預(yù)估產(chǎn)品可靠度。零件計(jì)數(shù)法的基本假設(shè)，是把產(chǎn)品內(nèi)所有零件采取串聯(lián)模式加以模組化，再把所有經(jīng)品質(zhì)因子及使用環(huán)境因子修正過(guò)的零件失效率累加就可以初步的估計(jì)產(chǎn)品失效率。2024/5/21312、可靠度預(yù)估技術(shù)種類（續(xù)）應(yīng)力分析法零件應(yīng)力分析法適用于細(xì)部設(shè)計(jì)階段，此時(shí)有關(guān)零件使用應(yīng)力及環(huán)境等因素都已經(jīng)有詳細(xì)的資料可以應(yīng)用，故可以用精確的零件應(yīng)力分析法執(zhí)行可靠度預(yù)估。2024/5/21323、MIL-HDBK-217F-零件計(jì)數(shù)法零件計(jì)數(shù)法使用時(shí)機(jī)一般廠商在競(jìng)標(biāo)或者初期設(shè)計(jì)階段產(chǎn)品，研發(fā)進(jìn)入硬體初步設(shè)計(jì)時(shí)，因?yàn)樵O(shè)計(jì)尚未定型，可用的可靠度預(yù)估資料并不完全，但對(duì)于所使用的零件的種類（Class）或型別（Type），則應(yīng)有大致的概念，因此可以用實(shí)際計(jì)算或估算得所需要的零件數(shù)量。2024/5/21333、MIL-HDBK-217F-零件計(jì)數(shù)法（續(xù)）零件計(jì)數(shù)法預(yù)估產(chǎn)品可靠度所需的資料（1）基本失效率（2）零件品質(zhì)（3）零件使用環(huán)境（4）零件失效的模式2024/5/21343、MIL-HDBK-217F-零件計(jì)數(shù)法（續(xù)）裝備失效率的計(jì)算公式如下：注：λeq=裝備總失效率λg=第i項(xiàng)一般零件的一般失效率（fr/106hr）πQ＝第i項(xiàng)一般零件的一般品質(zhì)因子i=第i項(xiàng)一般零件n=裝備中所用一般零件的種類Ni=第i項(xiàng)一般零件的數(shù)量2024/5/21354、MIL-HDBK-217F-應(yīng)力分析法應(yīng)力分析法使用的時(shí)機(jī)

零件應(yīng)力分析法適用于細(xì)部設(shè)計(jì)階段，此時(shí)有關(guān)零件，使用應(yīng)力及環(huán)境等因素都已經(jīng)有詳細(xì)的資料可以應(yīng)用，故可以用精確之零件應(yīng)力分析法執(zhí)行可靠度預(yù)估，以獲得較準(zhǔn)確的估計(jì)值。2024/5/21364、MIL-HDBK-217F-應(yīng)力分析法（續(xù)）一般執(zhí)行零件應(yīng)力分析法預(yù)估產(chǎn)品可靠度所需要的資料：基本失效率λb零件品質(zhì)πQ零件使用環(huán)境πE溫度電性應(yīng)力及其他應(yīng)用因子零件失效率模式λP，因零件種類，材質(zhì)而異。2024/5/21374、MIL-HDBK-217F-應(yīng)力分析法（續(xù)）零件失效模式

λp＝λb×（π因子）注：λb＝基本失效率πQ＝零件的品質(zhì)因子πe＝零件使用環(huán)境因子πother＝溫度，電型應(yīng)力及其他應(yīng)力λp＝零件失效率2024/5/21385、Telcordia（Bellcore）Telcordia演化：Telcordia的可靠度預(yù)估模式是由AT&T的Bell實(shí)驗(yàn)室參考MIL－HDBK－217F的方程式所發(fā)展的預(yù)估方法。1988年BellcommunicationResearch(Bellcore)改名為TelcordiaTechnology預(yù)估模式由1985年出版的issus1持續(xù)修訂到1997年的issue6，2001年5月修訂為SR－332在業(yè)界廣泛運(yùn)用于，預(yù)估所需要的資料涵蓋應(yīng)力，預(yù)燒，實(shí)地與測(cè)試資料。包括MethodIIIIII三種預(yù)估方法。2024/5/21395、Telcordia（Bellcore）Telcordia的名詞定義：Burn－in（老化）的定義：在加速應(yīng)力的基礎(chǔ)上，但仍在設(shè)計(jì)的能力范圍內(nèi)，使用某種指定的環(huán)境應(yīng)力偵測(cè)出潛在的缺陷，或此缺陷在產(chǎn)品的實(shí)地條件下有極高的幾率被視為早夭失效。單元（unit）的失效率等于所有元件失效率的總和。修正因子為：操作環(huán)境，元件的品質(zhì)要求，元件的應(yīng)用條件，如溫度和電性應(yīng)力。2024/5/21405、Telcordia（Bellcore）Telcordia的名詞定義（續(xù)）：操作溫度的定義：?jiǎn)卧牟僮鳒囟龋簝H當(dāng)單元在正常的操作條件下，以溫度探針置放在單元上方或各單元之間0.5寸的位置測(cè)量到的操作溫度。元件的操作溫度：以元件所在的單元的操作溫度。穩(wěn)態(tài)失效率（steady-state）的定義：在產(chǎn)品的操作期內(nèi)，其失效率保持為常數(shù)，提供此資料作為產(chǎn)品長(zhǎng)期的性能表現(xiàn)。第一年的倍數(shù)（First-yearMultiplier）：在產(chǎn)品的第一年操作期間（8760小時(shí)）的平均失效率，可表示為穩(wěn)態(tài)失效率某一倍數(shù)。2024/5/21415、Telcordia（Bellcore）Telcordia預(yù)估法包括三種常用的預(yù)估產(chǎn)品可靠性的方法，分別成為MethodI、II、III：方法I：使用計(jì)數(shù)法的可靠性預(yù)估，這一方法可以用于獨(dú)立元件或單元。方法II：綜合了方法I和從實(shí)驗(yàn)室得到數(shù)據(jù)進(jìn)行單元或者器件級(jí)的可靠性預(yù)估。方法III：在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)收集的基礎(chǔ)上，進(jìn)行線上服務(wù)的可靠性統(tǒng)計(jì)預(yù)估。2024/5/21425、Telcordia（Bellcore）方法I：(BlackBoxTechnique)

包括三種情況的溫度和電應(yīng)力情況：Case1：黑盒子的方案，其單元/系統(tǒng)的預(yù)燒<=1小時(shí)，并且元件都沒(méi)有預(yù)燒，假設(shè)元件是在40℃與50％的額定電性應(yīng)力。Case2：黑盒子的方案：其單元/系統(tǒng)的預(yù)燒>1小時(shí)，并且元件都沒(méi)有預(yù)燒，假設(shè)元件是在40℃與50％的額定電性應(yīng)力。Case3：通用的案例，當(dāng)供應(yīng)商希望用元件預(yù)燒的優(yōu)勢(shì)，會(huì)采用本方法，或需求單位需要40℃與50％的額定電性應(yīng)力以外的值，都會(huì)采用本方法。以下稱這些預(yù)計(jì)為“有限應(yīng)力”預(yù)估。2024/5/2143元件的穩(wěn)態(tài)失效率方法I：（BlackBoxTechnique）元件的穩(wěn)態(tài)失效率λBBiλBBi＝λGiπQiπSiπTiλGi第i個(gè)元件的屬性失效率πQi第i個(gè)元件的品質(zhì)等級(jí)πSi第i個(gè)元件的應(yīng)力因子πTi在穩(wěn)態(tài)期間由于正常溫度下，第i個(gè)元件的溫度因子。假如元件沒(méi)有實(shí)驗(yàn)室或?qū)嵉氐馁Y料可使用時(shí)，則元件的穩(wěn)態(tài)失效率等于黑盒子的失效率λBBi＝λSSi2024/5/2144元件的第一年倍數(shù)方法I若元件并沒(méi)有或只有有限的預(yù)燒

假如則

其他則2024/5/2145元件的第一年倍數(shù)方法I篩選的等效時(shí)間：因元件有預(yù)燒，所以需考慮等效操作時(shí)間的估算

2024/5/2146元件的第一年倍數(shù)方法I篩選的等效時(shí)間：因元件有預(yù)燒，所以需要考慮等效操作時(shí)間的估算-（續(xù)）

：對(duì)應(yīng)于元件預(yù)燒溫度的Arrhenius加速因子：元件的預(yù)燒時(shí)間（小時(shí)）：對(duì)于與單元預(yù)燒溫度的Arrhenius加速因子：?jiǎn)卧念A(yù)燒時(shí)間（小時(shí)）：對(duì)應(yīng)于系統(tǒng)預(yù)燒溫度的Arrhenius加速因子：系統(tǒng)的預(yù)燒時(shí)間（小時(shí)）：對(duì)應(yīng)于正常操作溫度的加速因子：對(duì)應(yīng)于正常操作條件的電性應(yīng)力因子2024/5/2147元件的第一年倍數(shù)方法I元件的第一年倍數(shù)

當(dāng)元件的預(yù)燒>1小時(shí)令，及

假如

則假如

則其他2024/5/2148單元失效率方法I單元的穩(wěn)態(tài)失效率

n：?jiǎn)卧械脑愋蛿?shù)：第i個(gè)元件數(shù)量：?jiǎn)卧沫h(huán)境因子2024/5/21495、Telcordia（Bellcore）方法II：（TechniquesIntegratingLaboratoryData）方法II預(yù)估包括的幾種情況：CaseL1：元件都沒(méi)有預(yù)燒，但是有經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試。CaseL2：?jiǎn)卧驮紱](méi)有預(yù)燒，但是有單元有經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試。CaseL3：元件先前有預(yù)燒，也經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試。CaseL4：?jiǎn)卧c元件先前都有預(yù)燒，且單元有經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試。2024/5/2150元件的穩(wěn)態(tài)失效率方法II：

CaseL1元件先前都沒(méi)有預(yù)燒，但有經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試

假如T1<=10000，則λSSi＝（2＋n）*λBBi

假如T1>10000,則λSSi＝（2＋n）*λBBi2+4*10-6*N0T10.25πQiλGi2+(30000+T1)*N0T10.25πQiλGi10-92024/5/2151元件的穩(wěn)態(tài)失效率

方法II：

CaseL1-元件先前都并沒(méi)有預(yù)燒，但有經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試-（續(xù)）

n：實(shí)驗(yàn)室測(cè)試的失效率

λBBi：黑盒子的穩(wěn)態(tài)失效率

λGi：元件的屬性失效率N0：測(cè)試的元件總數(shù)T1：測(cè)試的有效時(shí)間，為實(shí)際測(cè)試時(shí)間（Ta）與溫度加速因子(AL）的相乘

πQi：元件的品質(zhì)因子2024/5/2152元件的穩(wěn)態(tài)失效率方法II：

CaseL3-元件先前有預(yù)燒，且有經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試

假如10000則

假如則

其他則

：穩(wěn)態(tài)失效率=：有效的預(yù)燒時(shí)間：測(cè)試的有效時(shí)間>2024/5/2153單元失效率方法IICaseL2-元件與單元先前都并沒(méi)有預(yù)燒，但有經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試

假如則

假如>10000則2024/5/2154單元失效率方法IICaseL2-元件與單元先前都并沒(méi)有預(yù)燒，但有經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試-（續(xù)）

n：實(shí)驗(yàn)室測(cè)試的失效數(shù)：?jiǎn)卧牧慵?jì)數(shù)失效率：測(cè)試的元件總數(shù)：測(cè)試的有效時(shí)間，為時(shí)間測(cè)試時(shí)間（）與溫度加速因子（）的相乘2024/5/2155單元失效率方法IICaseL4-元件與單元先前有預(yù)燒，且有經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試

假如>10000則

假如則其它則：穩(wěn)態(tài)失效率：有效的預(yù)燒時(shí)間：元件的平均有效的預(yù)燒時(shí)間2024/5/21565、Telcordia（Bellcore）方法III：（TechniquesIntegratingData）

方法III主要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)收集的可靠性數(shù)據(jù)對(duì)系統(tǒng)的失效率進(jìn)行預(yù)估，根據(jù)所收集的數(shù)據(jù)類型的不同，它又包括三種不同的方法：方法IIIa：透過(guò)收集所需要預(yù)估的產(chǎn)品（目標(biāo)產(chǎn)品）的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，直接對(duì)其故障率進(jìn)行預(yù)估。方法IIIb：透過(guò)收集相似產(chǎn)品（跟蹤產(chǎn)品）的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，對(duì)目標(biāo)產(chǎn)品的器件，單元和子系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)估。方法IIIc：透過(guò)收集跟蹤目標(biāo)產(chǎn)品的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，對(duì)產(chǎn)品的單元和子系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)估（不包括器件），跟蹤產(chǎn)品與目標(biāo)產(chǎn)品在設(shè)計(jì)，架構(gòu)上應(yīng)該是相似的，不同之處在于環(huán)境和條件的不同。2024/5/21575、Telcordia（Bellcore）方法III：從經(jīng)過(guò)一段穩(wěn)態(tài)操作中的元件或單元收集實(shí)地的資料作為執(zhí)行預(yù)估參考。需求的單位將審查實(shí)地追蹤的程序，系統(tǒng)與資料，以確認(rèn)是否滿足準(zhǔn)則的要求。方法III的失效率預(yù)估是可觀察實(shí)地失效率與零件計(jì)數(shù)法預(yù)估的加權(quán)平均。在實(shí)地追蹤的研究期間，若單元或元件有很高的操作時(shí)數(shù)時(shí)，方法III的失效率預(yù)估受到實(shí)地資料的影響很大，反之，若操作的時(shí)數(shù)很少時(shí)，失效率受到零件計(jì)數(shù)預(yù)估很大。方法III不允許有任何的早夭期調(diào)整。2024/5/21585、Telcordia（Bellcore）方法III：定義：主題系統(tǒng)（Subjectsystem）：需要執(zhí)行失效率預(yù)估的參考系統(tǒng)。主題單元（Subjectunit）：屬于主題系統(tǒng)的系統(tǒng)單元。追蹤系統(tǒng)（Tackedsystem）：在部署服役系統(tǒng)的特別樣本，以收集實(shí)地的追蹤資料，追蹤系統(tǒng)可以和主題系統(tǒng)有不同的型式。追蹤單元（Tackedunit）：在追蹤系統(tǒng)中，正在進(jìn)行可靠度資料收集的單元，通用的，追蹤單元可以和主題單元有不同型式，但是兩種系統(tǒng)必須很類似，在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)類似的，但環(huán)境和操作條件有所差異。2024/5/21595、Telcordia（Bellcore）方法III：針對(duì)元件與包含元件的單元的失效率預(yù)估，允許任何品質(zhì)等級(jí)，但是要注意如下事項(xiàng)：主題系統(tǒng)使用的元件與單元的品質(zhì)等級(jí)必須要相等或者優(yōu)于在追蹤系統(tǒng)中所使用的。主題系統(tǒng)的環(huán)境等級(jí)必須和追蹤系統(tǒng)相同或者較不苛刻。2024/5/2160元件的穩(wěn)態(tài)失效率方法III

實(shí)際追蹤系統(tǒng)的研究與操作時(shí)間的準(zhǔn)則如下：實(shí)際追蹤元件的研究時(shí)間必須至少以時(shí)間耗時(shí)3000小時(shí)為計(jì)全部操作時(shí)間必須滿足下列

：預(yù)估的黑盒子的失效率：在追蹤系統(tǒng)與主題系統(tǒng)極為相似元件的環(huán)境因子假如兩個(gè)對(duì)應(yīng)的元件相同的話，則

2024/5/2161元件的穩(wěn)態(tài)失效率方法III

元件預(yù)估步驟：1.決定追蹤系統(tǒng)元件的實(shí)地失效數(shù)f，全部操作時(shí)間t.2.計(jì)算調(diào)整因子V，如下：

假如主題與對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)相同，且處在相同的環(huán)境條件。

假如主題與對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)相同，但所處在的環(huán)境條件不相同。分別代表主題系統(tǒng)與相對(duì)應(yīng)追蹤系統(tǒng)的溫度因子2024/5/2162元件的穩(wěn)態(tài)失效率方法III

元件預(yù)估步驟（續(xù)）

假如主題與對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)類似，但不相同分別代表主題系統(tǒng)與對(duì)應(yīng)追蹤系統(tǒng)的黑盒子失效率分別代表主題系統(tǒng)與對(duì)應(yīng)