六性分析报告模板.docx

1、终端六性分析报告共1册第1册共14页有限公司二0 一六年 月1概述22产品用途、特色及系统组成23产品可靠性、维修性、测试性、保障性、安全性、电磁兼容性性能指标24产品可靠性、维修性、测试性、保障性、安全性、电磁兼容性管理工作概况 .35可靠性分析36维修性分析117测试性分析128保障性分析129安全性分析1310电磁兼容性1311对产品可靠性、维修性、测试性、保障性、安全性、电磁兼容性设计水平的基本评价1361概述为确保产品质量符合要求，根据终端 技术指标要求及项目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产品用途、特色及系统组成2.1

2、产品用途、特色终端以 为移动平台，规范了等技术要求，适用于各类的安装使用,为功能。终端设备具有抗震性强、安全可靠等特点，能满足 对 设备的要求，具有良好地环境适应能力，可为提供 等功能。作为应用于领域的 系统，系统设备具备以下特点：a）自主性： 。b）全时性： 。c）集成性： 。2.2 系统组成终端包括 终端、平板电脑（如图1） o图1终端组成框图3产品可靠性、维修性、测试性、保障性、安全性、电磁兼容性性能指标 产品可靠性指标：平均故障间隔时间（MTBF） ： > lOOOh：该项指标允许在试验测试或 试用中考核。产品兼容性指标：电磁骚扰特性应符合GB 9254中B级的要求。4产品可靠性

3、、维修性、测试性、保障性、安全性、电磁兼容性管理工作概况4.1 管理机构a）公司六性管理在总工程师直接领导下，由生产技术部归口管理，生产技术部设 一名设备六性管理专职人员。b）为保证设备六性数据的收集、分析、应用形成畅通的渠道，加强对六性管理的 组织和协调工作，公司设立设备六性工作小组。由设备六性管理专职兼任工作小 组组长。c）设备六性工作小组成员包括：生产技术部专业组长，设备管理部各专业组长， 采购部两名，测试组、文档组专工各一名。4.2 管理智能实施a）总工程师负责审核、批准上报的设备六性基础数据，推动设备六性管理工 作的开展，并督促设备六性工作小组按计划开展工作。b）生产技术部主任负责对

4、设备六性管理具体工作进行指导和协调。签发设备 六性工作小组月度例会会议纪要。接受上级主管部门的业务指导，监督设 备六性工作小组执行统一的规程，开展有针对性的设备六性统计、分析和 应用。c）设备六性工作小组成员职责d）生产技术部专工负责审核本专业提高设备六性的措施，对措施的实施情况 进行跟踪检查。围绕设备六性管理的阶段性工作任务和研究课题，组织有关人员对提高设备六性的措施进行全面地分析、研究，努力做到彻底分析、 查清故障设备的技术原因，审核或批准改善设备六性的意见和建议。设备六性工作小组成员对设备六性情况进行总结，分析影响设备六性的主要设 备问题，提出提高设备六性的对策。参与技术改进和更新项目的

5、可行性论 证，运用六性分析方法对项目的可行性、项目的方案进行比较、论证。5可靠性分析5.1 设计总体原则严格贯彻国军标、部标及有关规范。严格按照本工程质量保证大纲进行 各研制阶段的可靠性工作。严把元器件质量关，采用“合格供方”的产品，不经老化筛选的器件不上机。认真进行电路、结构和关键工艺的可靠性设计。设计的结构、线路、组装方式应尽量简化、一体化、模块化、标准化、通用 化。在设备研制的全过程，抓好每一个环节，实现设备的高质量、高可靠性的研 制目标。具体设计措施包括：成熟设计、热设计、降额设计、裕度设计、集成化设计、 简化电路设计、可使用性设计、耐环境设计、机械隔离设计等。在整机设计时采取了有利的

6、可靠性措施来保证可靠性指标。整机的模块化设 计，充分保证了整机可维修性，提高了整机的可靠性。软件可靠性设计也充分借鉴 多项军工产品的软件可靠性技术成果，按照软件工程化设计准则进行软件设计，保 证了整机的可靠性指标。5.2 元器件选型表1元器件选型表序号名称1PIN二极管、三极管2片状电容3片状电容4圆片电容5电感6集成电路7集成电路8贴片电阻9贴片电阻10贴片电阻11射频绝缘子12电源绝缘子13射频同轴连接器5.3 可靠性预计设备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/2299CV006电子设备可 靠性预计手册，从而采用

7、应力分析法来预计本器件的可靠性指标。设备所采用的元器件如上表1所示为例，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，即况MTBF=1/( 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/Z299CN006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。本系统终端部分安装于巡逻车车顶，其环境代号Ns2,工作温度MO C +70,现

8、计算其可靠性指标。5.3.1 PIN二极管的工作失效率本器件使用PIN二极管，其工作失效率模型为：pi b E Q K(2 )式中：b基本失效率，10 6 /h ;E 环境系数；Q质量系数；K 一一种类系数。由表1查得基本失效率b二0-212 X 10 6 /h；由表2查得环境系数由E二14；表3查得质量系数 Q =0.05 ；由表5.3.11Y 查得种类系数k=0.5 ；本器件中使用了 18只PIN二极管，故其工作失效率为：pi 0.212 10 6 140.05 0.5 18 1.3356 10 6 /h5.3.2 片状电容器的工作失效率心本器件选用的片状电容器，其工作失效率模型为：台享p

9、 3b E CV K ch( 3 )b基本失效率，10 /h ；质量系数;CV电容量系数;种类系数；表面贴装系数。由表572史 查得基本失效率 b=0.00637 X 10 6 /h ；由表5.7.2Y查得环境系数e 11.5 ；由表5.7.2-5查得质量系数q 1 ;由表O.7.2-6查得电容量系数cv =0.75 ；由表5.7.2T查得种类系数K =0.3 ；由表5.7.2-1查得表面贴装系数ch = 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:p2 0.00637 10 6 11.5 1 0.75 0.3 1 7 0.1154 10 6 /h5.3.3 电感的工作失效率

10、您本器件选用的片状电容器，其工作失效率模型为:p3b E Q K Cb基本失效率，10 6 /h ;E环境系数：质量系数；种类系数;结构系数。由表5.8.3由表5.8.3T由表5.8.3Y由表 5.8.3-5由表5.8.3-1查得基本失效率b =0.0062 X 10 6 /h ；查得环境系数 ；E =17查得质量系数 _;查得种类系数° ;查得结构系数:一； =2本器件中共使用了电感7只，故其工作失效率为:930.0062 10 6 17 1 1 2 71.4756 10 6 /h5.3.4 集成电路的工作失效率 半导体集成电路的工作失效率模型为：c C Cp 4 Q 1 T V2

11、3 E 1质量系数：温度应力系数; 电压应力系数: 环境系数： 成熟系数；C- C2 电路复杂度失效率;C3 封装复杂度失效率。由表5.2.2-2查得环境系数E =14；由表5.2.2-3查得质量系数q =0.08 ； 由表522Tl查得成熟系数l =1;由表 5.2.2-5由表 5.2.2-14由表 5.2.2-19查得温度应力系数t = 1.02 ；查得电压应力系数；V =1查得电路复杂度失效率Ci =0.4272X 10 6 /h >C2 =0.0406 X 10 6 /h ；由表 5.2.2-19查得封装复杂度失效率C 3 =0.1673 X 10 6 /h o本器件使用集成电路

12、3只，故其工作失效率为:P4 0.08 0.4272 10 6 1.02 10.0406 0.1673 10 6 14 1 3 0.8031 10 6 /h2.3.5贴片电阻的工作失效率”贴片电阻的工作失效率模型为：p5 b E Q R 式中：b基本失效率；10 6 /h ；E 一一环境系数；Q质量系数；R 一阻值系数。(6)由表5.5.3-1 查得基本失效率 b =0.0031 X 10 6 /h ；由表5.5.3T查得环境系数；E =10由表5.5.3Y查得质量系数 ；Q 二 1由表5.5.3P查得阻值系数r =1；本器件使用贴片电阻9只，故其工作失效率为：P5 0.0031 10 6 1

13、0 1 1 9 0.279 10 6 /h2.3.6射频连接器的工作失效率10本组件选用射频连接器，其工作失效率模型为:p6 b E Q P K C）基本失效率，10 6 /h；环境系数：质量系数： 接触件系数; 插拔系数；插孔结构系数;由表 5.11.1-1由表 5.11.1-2由表 5.11.1-3由表5.11.W由表 5.11.1-5由表 5.11.1-8查得基本失效率 b =0.0303X 10 6 /h ；查得环境系数E ：=10查得质量系数 _ ;查得接触件系数Q- _ ；查得插拔系数P:K = 1查得插孔结构系数c =0.3 ；本器件使用接插件13只；故其工作失效率为：pg 0.

14、0303 10 6 10 1 1 1 0.3 13 1.1817 10 6 /h2.3.7 印制板的工作失效率印制板的工作失效率模型为NP7 算 b2EQ c（8）bi、b2基本失效率，10 6/h , bi 取值为 0.00017 X 10 6/h , b2 取值为 0.0011 x 10 6 /h ；N 使用的金属化孔数;E 一一环境系数；Q质量系数；c复杂度系数由表5.13.1-1查得环境系数e =13由表5.13.查得质量系数q =1.0由表5.13.1-3查得复杂度系数c =1.0本器件使用印制板1块，故其工作失效率为:p7 0.00017 11 0.0011 10 6 13 1 1

15、 0.03861 10 62.3.8 焊接点的工作失效率 pS(9)焊接点的工作失效率模型为：pS b E Qb基本失效率，106/h ；环境系数: 质量系数;由表5.13.2-1 查得基本失效率 b =0.000092X 10 6 /h ；由表5.13.2 查得环境系数E =10：由表5.13.2-3查得质量系数Q =1.0 ；本组件共有约100个焊接点，其工作失效率为：P8 =0.000092X 10 6 X10XlX100=0.092 X10 6 /h2.3.9 开关的总工作失效率p开关的总失效率为： sPiP 二i 1=(1.3356+0.1154+1.4756+0.8031+0.27

16、9+1.1817+0.03861+0.092 ) X 10 6= 5.321 X 10 6 /h故平均故障I即隔时I即为：MTBF=187934 h1/P该开关的MTBF指标要求为大于50000h,因此，理论分析表明开关的平均故障间隔 时间可以达到要求。5.4 可靠性数据分析根据前面计算得到的各种元器件的工作失效率和GJB299c列出的失效率模 式分布，计算整理结果如表1所示：从工作失效率的角度看纨可能产生故障的主要元器件有以下几种：PIN二极管豺L工作失效率占总失效率的25.1% ；绕线电感，工作失效率占总失效率的 27.73% ；集成电路，工作失效率占总失效率的 15.09% ；表1可靠性

17、数据分析表序号名称工作失效率失效率 百分比主要故障模式故障模式 频数比1PIN二极管1.3356 10-625.1%开路50%2片式电容器0.1154 10-62.17%短路74%3绕线电感1.475610-627.73%开路80%4集成电路0.803110-615.09%无输出23%5贴片电阻0.279 10-65.24%开路91.9%6射频连接器1.181710-622.2%插损高80%7印制板0.03861 10-60.73%孔化不良60%8焊接点0.09210-61.73%虚焊60%上面3种元件的工作失效率之和占总失效率的67.92% ,在元器件选择和装配 时应特别加以注意。5.5 故

18、障模式影响故障模式影响是分析元器件主要故障对器件产生的后果，并将其进行严酷度 分类。严酷度类别是元器件故障造成的最坏潜在后果的表示。根据严酷度的一般分 类原则，可把本器件的严酷度分为三类。II类（致命的）这种故障会引起重在经济损失或导致任务失败。山类 （临界的）一一这种故障会引起一定的经济损失或导致任务降级。IV类（轻 度的）一一这种故障不会引起明显的经济损失或系统任务的完成，但会导致非计划性维护和修理。本组件的故障模式影响分析如表 2所示。表2故障模式及影响分析表序 号名称故障模 式故障原因故障影响补偿措 施严酷 度类 别1PIN 二极 管开路金丝未键合影响器件性能，严 重时功能丧失补焊II

19、类2片式电容器短路粘接不牢或过量影响器件性能重新粘接IH类3绕线电感开路虚焊不能提供直流偏置补焊H类4集成电路无输出静电击穿驱动器失效更换器 件H类5贴片电阻开路粘接不牢功能受到影响重新粘【V类6射频连接器插损局器件老化、磨损性能变差更换器件【II类7印制板孔化不良虚焊性能变差或功能受影响补焊IV8焊接点虚焊电压击穿可靠性变差更换器件IV由上表可知，从故障影响严酷度的角度看，属于n类严酷度的有3种元器件:PIN二极管、电感和集成电路。属于川类严酷度的有 2种元器件：片式电容，射 频连接器。其余的属于【V类。5.6 结论和建议由上面的分析，可以得出以下结论：a）本组件的平均故障间隔时间可以达到指

20、标大于1,000小时的要求。影响本组 件工作可靠性的首要器件是绕线电感，其次是PIN二极管和集成电路。目前 选用的电感都是自制绕线电感，其焊接的质量对组件的可靠性影响最大，因 此要重视焊接过程和焊接人员的培训。b）从故障模式的分布来看，元器件的开路故障概率极大，因而在设计方案确 定后，应十分重视安装调试工艺，以消除产品潜在故障。c）因为电子产品的故障率曲线是典型的浴盆曲线，因而在产品的研制生产阶 段，对部件和组件都必须进行可靠性应力筛选试验，用以发现并消除产品 的早期故障，使产品的故障迅速下降到较低的偶然故障阶段，从而保证产 品的可靠性。6维修性分析终端设备的维修性设计主要从以下三方面开展。a

21、）缩短故障定位时间采用故障自动检测的方式，即信号处理板上加状态指示灯方式，很快将问题 定位到每个部件。b）缩短故障排除时间在结构设计上，整部件、关键器件便于拆装，最大限度缩短更换器件的时间。各部件采用模块化设计，接口明确简单，现场可在较短时间内完成拆卸更换。11c）缩短恢复验证时间；关键指标测试有测试点，状态有显示，可调部位调整方便，以缩短恢复验证时间。在系统设计中，严格贯彻国军标、部标及有关规范；设计的结构、线路、 组装方式尽量简化、一体化、积木化、插件化，并努力提高部件的模块化、标准 化、通用化程度。7测试性分析产品设计故障测试方便有效，能快速有效定位到每个整部件。整机具有各个整部件主要工

22、作状态指示，工作状态可通过指示灯或数据串口进行故障检测。整机 有数据接口，根据软件中设计的测试协议，可通过数据接口上报具体测试结果。产 品对外接口为有射频输入端口及电源供电借口。借助矢量网络分析仪、数字万用表 等仪表可方便完成测试和故障检测、定位故障部位。确定故障后，直接将故障件替 代更换，返厂维修。信号处理板上有状态指示灯，可以对射频部分、信号处理部分状态进行指示。 信号处理板可以对射频部分进行有效监控，通过算法中的幅相标校网络可以对射频 的幅相性能进行实时监控，并作出修正。当射频通道的幅相误差太大，通过修正也 无法保证抗干扰性能时，通过指示灯或输出串口报警。信号处理板上的指示灯对信 号处理板本身和抗干扰算法进行实时测试监控。通过频谱仪测射频口输出可以判断 DAC和射频上变部分是否工作正常。8保障性分析a）依据总体研制要求，编写了使用维护说明书，根据项目需要可对使 用人员进行初次培训，根据服务合同及使用部门需求将提供不间断的培训和服务。 无需外场额外的调整，提供的使用说明书和用户手册可