1、引言

目前，正在研制的壓力傳感器各個(gè)型號(hào)產(chǎn)品，普遍開展了可靠性試驗(yàn)工作，這是值得可喜可賀的。過去，我們強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品的可靠性是設(shè)計(jì)出來的、生產(chǎn)出來的和管理出來的，這無疑是正確的。但對(duì)于進(jìn)行可靠性試驗(yàn)，特別是對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行專項(xiàng)可靠性試驗(yàn)，總覺得錢少，經(jīng)費(fèi)不夠，花不起。但自從強(qiáng)調(diào)了開展可靠性試驗(yàn)工作以來，成效是顯著的，它明顯地降低了產(chǎn)品的故障率，提高了產(chǎn)品的固有可靠性和使用可靠性。例如，某些型號(hào)的導(dǎo)彈在靶場(chǎng)測(cè)試一次順利通過，飛行試驗(yàn)連續(xù)獲得圓滿成功，就很能說明問題。工程實(shí)踐表明，開展型號(hào)研制階段的可靠性試驗(yàn)工作，是七本萬利的事，因?yàn)橥ㄟ^可靠性試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)問題，改進(jìn)設(shè)計(jì)、工藝是提高產(chǎn)品可靠性的一項(xiàng)重要而基本的措施，雖然需要一定的經(jīng)費(fèi)投入，但收效甚大，有較高的效費(fèi)比，應(yīng)當(dāng)繼續(xù)加強(qiáng)。

產(chǎn)品的可靠性試驗(yàn)是一項(xiàng)專門的學(xué)科，其內(nèi)容十分豐富。可靠性試驗(yàn)可分為工程試驗(yàn)與統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)兩大類，詳見下表:

當(dāng)前，在研型號(hào)進(jìn)行的主要是可靠性工程試驗(yàn)，而統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)是用試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)的方法來確定產(chǎn)品的可靠性水平，在型號(hào)上還沒有開展起來。工程試驗(yàn)的目的在于暴露產(chǎn)品的可靠性缺陷并采取糾正措施加以排除或使其出現(xiàn)概率低于容許水平。工程試驗(yàn)包括環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)和可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)。環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)是用特定應(yīng)力進(jìn)行篩選，是為發(fā)現(xiàn)和排除不良零件、元器件、工藝缺陷和防止早期失效所做的試驗(yàn)；可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)是在產(chǎn)品功能與性能基本完善的基礎(chǔ)上，為進(jìn)一步暴露產(chǎn)品的缺陷，并在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和工藝等方面采取改進(jìn)措施，確保產(chǎn)品的可靠性得到提高。環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)對(duì)剔除產(chǎn)品的早期失效起到了關(guān)鍵作用，這是不言而喻的。而當(dāng)前進(jìn)行的所謂可靠性增長(zhǎng)試不是依照有關(guān)國(guó)標(biāo)、國(guó)軍標(biāo)進(jìn)行的，存在問題較多，需要認(rèn)真進(jìn)行研究。

2、可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)存在的問題

1)型號(hào)壓力傳感器可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)方案，不是依據(jù)有關(guān)國(guó)標(biāo)、國(guó)軍標(biāo)等設(shè)計(jì)，而是自行制定的與GJB1407-92《可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)》的要求根本不同，當(dāng)前，型號(hào)產(chǎn)品可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)方案，是威布爾分布?jí)勖统闃臃桨福√乩贸龅摹?

它根據(jù)下列方程

（1）

其中，n:進(jìn)行壽命試驗(yàn)樣品數(shù)；r:在[[0,t]時(shí)間內(nèi)失效個(gè)數(shù)；c:合格判定數(shù)；to:任務(wù)時(shí)間；R1 (to):在規(guī)定任務(wù)時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)品極限質(zhì)量，可記為L(zhǎng)TPD；β:使用方風(fēng)險(xiǎn)；m:形狀參數(shù)；tR:可靠壽命。

取住（1）式的特殊情況，當(dāng)C=0，即試驗(yàn)n個(gè)保留且不允許失敗，可得下式

（2）

由此可以解得

（3）

當(dāng)試驗(yàn)取一個(gè)樣品時(shí)，可得

（4）

4)式就是當(dāng)前型號(hào)壓力傳感器用于確定加電、溫循試驗(yàn)的總時(shí)間的一般公式。這是當(dāng)前應(yīng)用較普遍的所謂可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)的數(shù)學(xué)模型。該公式與通用的Duane和AMSAA模型顯然是兩回事。

應(yīng)用Duane和AMSAA模型，必須要求試驗(yàn)的產(chǎn)品出故障且采取相應(yīng)的設(shè)計(jì)或工藝改進(jìn)措施，才能使產(chǎn)品的可靠性得到增長(zhǎng)。現(xiàn)在進(jìn)行的可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)，要求試驗(yàn)產(chǎn)品不許出故障，這樣就暴露不出產(chǎn)品的薄弱環(huán)節(jié)，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)或工藝便得不到改進(jìn)，因此，其可靠性就得不到提高。

2 ) 試驗(yàn)前把關(guān)不嚴(yán)：可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)通常安排在工程研制基本完成之后和可靠性鑒定試驗(yàn)之前，這時(shí)產(chǎn)品的性能與功能已基本上達(dá)到設(shè)計(jì)要求，產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)與布局已接近定型狀態(tài)。這時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)故障信息采取措施的時(shí)效性較高。反之，如果產(chǎn)品的功能尚未過關(guān)，性能還不穩(wěn)定，這時(shí)進(jìn)行可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)的時(shí)機(jī)還不成熟，產(chǎn)品出現(xiàn)故障的各種機(jī)理交織在一起，使問題變得更加復(fù)雜。

按照規(guī)定:進(jìn)行可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)的產(chǎn)品，應(yīng)具備應(yīng)有的性能和功能；通過了環(huán)境試驗(yàn)；進(jìn)行了環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)，剔除了材料和元器件的早期失效。當(dāng)前，某型導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)性能還不穩(wěn)定就進(jìn)行可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)，該試驗(yàn)的時(shí)機(jī)就早了一些。當(dāng)前重中之重的任務(wù)是完善和穩(wěn)定性能與功能。還有的產(chǎn)品，例如，某型導(dǎo)彈控制系統(tǒng)的一個(gè)電子產(chǎn)品，進(jìn)行可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)后的平均故障間隔時(shí)間MTBF只有十幾個(gè)小時(shí)，也用AMSAA模型進(jìn)行計(jì)算，結(jié)論是可靠性顯著增長(zhǎng)，其實(shí)，這時(shí)產(chǎn)品的故障仍屬于早期失效，還不具備做可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)的條件。

3) 受試產(chǎn)品的選用要把好關(guān)：有的型號(hào)產(chǎn)品，由于生產(chǎn)數(shù)量少，造成了一件產(chǎn)品多項(xiàng)用途、多次使用。例如，某型導(dǎo)彈的產(chǎn)品經(jīng)過了點(diǎn)火、熱試車，還經(jīng)過了數(shù)十次氦吹，又拿來進(jìn)行可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)。試驗(yàn)的結(jié)果如何，是可想而知的。拿這種產(chǎn)品做試驗(yàn)，達(dá)不到試驗(yàn)的目的。

4) 需加強(qiáng)試驗(yàn)過程的監(jiān)控：一般來講，總體部提出的型號(hào)產(chǎn)品進(jìn)行試驗(yàn)的總要求是經(jīng)過評(píng)審的。但依據(jù)總要求制定的具體產(chǎn)品的試驗(yàn)方案，還應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)評(píng)審，這是因?yàn)槊總€(gè)具體產(chǎn)品要求的溫度、濕度、振動(dòng)和電應(yīng)力的條件各不相同；整個(gè)試驗(yàn)過程是否按照大綱的要求去做，也需要進(jìn)行監(jiān)控；試驗(yàn)后，也應(yīng)當(dāng)進(jìn)行評(píng)審和總結(jié)。在這些問題上，軍方作為產(chǎn)品的最終用戶，介入較少，沒有起到應(yīng)有的作用。

3、幾點(diǎn)建議

1）明確定義：由前面的公式可以看出，當(dāng)前進(jìn)行的可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)的一個(gè)最基本的出發(fā)點(diǎn)是基于任務(wù)時(shí)間，推算出單臺(tái)產(chǎn)品嚇出故障的試驗(yàn)終止時(shí)間，所以，我們認(rèn)為把該試驗(yàn)稱為可靠性摸底試比較妥當(dāng)。

2）加強(qiáng)對(duì)試驗(yàn)的監(jiān)控工作：當(dāng)前的試驗(yàn)，雖然不是嚴(yán)格意義上的可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)，但實(shí)踐證明，這種試驗(yàn)對(duì)提高產(chǎn)品的可靠性，剔除整機(jī)產(chǎn)品的早期失效，降低產(chǎn)品的故障率，實(shí)現(xiàn)預(yù)防為主，一次成功的要求，起到了較大的推動(dòng)作用，應(yīng)認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，加強(qiáng)試驗(yàn)的監(jiān)控工作，使試驗(yàn)收到更大的成效。

3）創(chuàng)造條件，開展可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)研究：時(shí)間和費(fèi)用是當(dāng)前約束產(chǎn)品不能依照標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)的原因。為解決這一矛盾，建議開展可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)研究。可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)的基本原理是利用故障物理學(xué)的概念，對(duì)電子產(chǎn)品的失效情況和應(yīng)力等級(jí)進(jìn)行分析研究。例如，試驗(yàn)應(yīng)力的等級(jí)如何選取，電子產(chǎn)品的應(yīng)力是否可分為技術(shù)規(guī)范極限、設(shè)計(jì)極限、工作極限、破壞極限幾個(gè)等級(jí)；如何使選取的試驗(yàn)應(yīng)力既不會(huì)改變產(chǎn)品的失效模式，又不對(duì)產(chǎn)品造成破壞性損傷；如何能夠盡早充分暴露設(shè)計(jì)和工藝缺陷。通過這些研究，達(dá)到短時(shí)高效暴露產(chǎn)品缺陷，使產(chǎn)品的可靠性得到迅速、真正地提高的目的。本文源自澤天傳感，版權(quán)所有，轉(zhuǎn)載請(qǐng)保留。