六性分析报告
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编号:
自动控制压力实验设备
可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性、环境适应性分析报告
拟制:
审核:
批准:
信阳星宇航天标准件制造有限公司
二零一二年九月
1 概述
为确保产品质量符合要求,达到顾客满意,根据《自动控制压力实验设备产品质量保证大纲》的规定,对该产品的可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性、环境适应性进行分析。 2 可靠性分析 2.1 元器件清单
元件选型上截止阀、减压阀、安全阀等元件经过GJB150环境试验,管道采用不锈钢管,接头采用37°航天标准的接头标准,保证了气路可靠性;测控系统元件选择汽车级或者军品级的元件,工作温度覆盖系统工作温度范围,并经过筛选,具有较高的可靠性;电池组选择军品电池。
2.2 可靠性预计
本器件所采用的元器件有7类13种共57个。其中任一元器件失效,都将造成整个器件失效,即器件正常工作的条件是各元器件都能正常工作。因此,本器件的可靠性模型是一个串联模型。
该器件是可修复产品,寿命服从指数分布,根据可靠性理论,其平均故障间隔时间与失效率成反比,即:
MTBF= 1/∑pi λ (1) 所用元器件均是通用或固化产品,其质量水平、工作应力及环境条件都相对固定,其失效率因子等有关可靠性参数可参考《GJB/Z299C-2006电子设备可靠性预计手册》,从而采用应力分析法来预计本器件的可靠性指标。
本器件一般内置于系统机箱内,使用大环境是舰船甲板或舰船舱内,其环境代号Ns2,工作温度-40℃~+70℃,现计算其可靠性指标。 2.2.1 PIN 二极管的工作失效率1p λ
本器件使用PIN 二极管,其工作失效率模型为
K Q E b p πππλλ=1 (2) 式中:
b λ —— 基本失效率,10-6/h ;
E π —— 环境系数;
Q π —— 质量系数;
K π —— 种类系数。
由表5.3.11-1查得基本失效率b λ =0.212×10-6/h ; 由表5.3.11-2查得环境系数E π=14; 由表5.3.11-3查得质量系数Q π=0.05; 由表5.3.11-4查得种类系数K π=0.5;
本器件中使用了18只PIN 二极管,故其工作失效率为:
h p /103356.1185.005.01410212.0661--⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=λ
2.2.2 片状电容器的工作失效率2p λ
本器件选用的片状电容器,其工作失效率模型为:
ch K CV Q E b p πππππλλ=2 (3)
b λ —— 基本失效率,10-6/h ;
E π —— 环境系数;
Q π —— 质量系数;
CV π —— 电容量系数;
K π —— 种类系数; ch π —— 表面贴装系数。
由表5.7.2-2查得基本失效率b λ=0.00637×10-6/h ; 由表5.7.2-4查得环境系数E π=11.5; 由表5.7.2-5查得质量系数Q π=1; 由表5.7.2-6查得电容量系数CV π=0.75; 由表5.7.2-7查得种类系数K π=0.3;
由表5.7.2-1查得表面贴装系数ch π=1.2;
本器件中共使用了片状电容器7只,故其工作失效率为:
h p /101154.0713.075.015.111000637.0662--⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=λ
2.2.3 电感的工作失效率3p λ
本器件选用的片状电容器,其工作失效率模型为:
C K Q E b p ππππλλ=3 (4)
b λ —— 基本失效率,10-6/h ;
E π —— 环境系数;
Q π —— 质量系数;
K π —— 种类系数;
C π —— 结构系数。
由表5.8.3-1查得基本失效率b λ=0.0062×10-6/h ; 由表5.8.3-2查得环境系数E π=17; 由表5.8.3-3查得质量系数Q π=1; 由表5.8.3-4查得种类系数K π=1; 由表5.8.3-5查得结构系数C π=2;
本器件中共使用了电感7只,故其工作失效率为:
h p /104756.1721117100062.0663--⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=λ
2.2.4 集成电路的工作失效率4p λ
半导体集成电路的工作失效率模型为:
L E V T Q p C C C πππππλ])([3214++= (5) Q π —— 质量系数;
T π —— 温度应力系数;
V π —— 电压应力系数;
E π —— 环境系数; L π —— 成熟系数;
1C 、2C —— 电路复杂度失效率; 3C —— 封装复杂度失效率。 由表5.2.2-2查得环境系数E π=14; 由表5.2.2-3查得质量系数Q π=0.08; 由表5.2.2-4查得成熟系数L π=1; 由表5.2.2-5查得温度应力系数T π=1.02; 由表5.2.2-14查得电压应力系数V π=1;
由表5.2.2-19查得电路复杂度失效率1C =0.4272×10-6/h 、
2C =0.0406×10-6/h ;
由表5.2.2-19查得封装复杂度失效率3C =0.1673×10-6/h 。 本器件使用集成电路3只,故其工作失效率为:
h
p /108031.031]1410)1673.00406.0(102.1104272.0[08.06664---⨯=⨯⨯⨯⨯++⨯⨯⨯⨯=λ2.2.5 贴片电阻的工作失效率5p λ
贴片电阻的工作失效率模型为:
R Q E b p πππλλ=5 (6) 式中:
b λ —— 基本失效率,10-6/h ;
E π —— 环境系数;
Q π —— 质量系数;
R π —— 阻值系数。