CB 1198-1988 舰船设备可靠性设计程序.pdf

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1、CB 中国船舶工业总公司部标准CB 1198 - 8 8 舰船设备可靠性设计程序1988-12-30发布1989-12-01实施中国船舶工业总公司发布中国船舶工业总公司部标准舰船设备可靠性设计程序CB 1198 - 88 分类j:ll 01 水标准培GH6993系统和l设备研制生产中的可靠性程序在舰船系统和设备（以F简称设备）研;j1J1！进行ilfiff性设汁的实施细则。1 主题内容与适用范围本标准坝定f舰自f设备可悻性设计的管理、基本要求和评审。小；标准适mr-11船电i：电子系统和设备研制中的可靠性设计。2 引用标准GB 6993 系统和设备研制牛产中的可靠性程序G.JB 299 电F设

2、得叮悻陀而itf册GJB 150 装备研制与牛产的叮靠性通用大纲3 可靠性设计的管理3. 1 xt j工jtifif目：要求的舰船设备，使用方或总体设计部门应在合同和研制任务书中提出可靠性指标堪术月u飞验收川主作为承制方开展可靠性设计的依据。3, 2 从此前的力案论itl：安lj怦机的设计定型（鉴定），都应按照本标准规屯的程序Jf展叮ift.tJ:设计。3- 3 i让前世11忏！啊民tfl11f Vf:陀设计任务。在rif霄陀要求较高的复杂系统和l设备的研制中，附设i：管可:;t，I:I. f1t iJ1li 3. 4 11r wn i川文！中州入i吃？辞世（！技术文！中经审查Ji.jl)J档

3、。3,5 (1:.1,:iJ（1i）刷刷iffr斤制i！刷RJ.I担保证l可靠性设计所需的纯费。4 总要求4- 1 11r :!?n时Jj-J,;/ 1j 设备坐个设i十E作道进行。在设备的研制任务确定阶段确定设备的可靠性要卡.；111订11fWt th h; ; (F Ji京i2itE勺审定阶段进行总体方案的可靠性伦证；（E技术设计阶段，进行可悻I：战术U.1:i I fil 1析：i：怀机iA；削阶段进行环境J.i力筛选、可靠性增长试验刊设备的可靠性验证与呼恼。4, 2 机州设备（！（jJ)JiHt_rj好！：/!iU1Hlfl作出i:lft靠性有其因建立设备的fff惊问：数学模型；然后，

4、根据可靠性M1T:-i f!J 1 ;: , l。川川blJ;!lli-1Jw：性分配；根据分配指标Jlt行可悻性i1if；去计完成后进行可靠性预ii二、lif!J.；J:1,; 1i：沾不:JIJi主i1-1片非要求I才，）亿修改设计，1义改变，rflrdt分自己、以至设备的可靠性方案飞4. 3 (1 iirJ ！可fn：指t；！：和j；性iirif节性方案i它iiE时都要进行可芋性的f:JJ在顶叶，可靠性分配也以可w:fl:fij川：1)J， n1: , A 11f w:n i立iJ111 .预计分配再预i1 :fr可能反复多次。技术设it-JG期较精确的llf霄n fo! i I iL、

5、小尘！如二k11-J.n1t转入施仁设汁和力II工试制4. 4 11f w fl: i.1: i 1- i国过试验扣使用才能得到验证。试制拌机在完成性能试验、环境吨）J筛选和环境iJ悦之11;. 1.; 11 : i1f w rt：用l二iA怡、Jd:J1进行rirw；性鉴定叮拉lj义。4. s n rm iI ；r 1f :itlt u i 1 的fiIY 11J惟l引出II间，t，夫人（卡、元件；）所示。中国船舶工业总公司丑88: 2 30批准1989 12-01实施CB 1198 - 8 8 5 具体要求5. 1 可靠性指标的制订5. 1. 1 叮悻性指标的制订应经充分的研究、论证，应在

6、设备功能、戚本、研制进度等因素之间权衡，选取最佳值。5. 1. 2 设备可靠性指标应选择合适的可靠性特征量。设备的可靠性指标还应考虑与维修性指标间的最佳组合。舰船设备常用可靠性指标有：平均寿命（MTBF和MTTF）、可靠度R(l)、成功概率P(S）、平均有效度（A）等，常用维修陀指标有平均修复时间（MTTR）。5. 1. 3 写入合同和任务I巾的口I靠性指标要求应包括：a. 明确叮悻性指标要求的对象。可靠性指标要求可以针对设备的所有组成部分，也可以只指设备的基本mfitz部分，EX:fr对不同部分分别提出指标要求：b. 选定合适的可靠性特征挝值。设备的可可靠性指标要求般为最低可接收的值。如在.

7、定111.信水平F的单侧以ihfi.ii十MTBFF限值。当不具备可靠性试验条件时，经双方商定可采用限定条件下的wJ？在性而iil值作为设备的可靠性指标要求：c. 确定口Jif.性指标的鉴定、验收方法。nf按相应的国家标准选取试阶方案/.,: 1商定真他的鉴定、验收方法。合同和任务书中应明确设备的故障判据、判断风险或盯信水、Fo5. 2 nf f章ri:方案论ilE5. 2. 1 lUE设备总体厅案论证的同时，进行总体方案的可靠性论i!E.确定设备的可靠性I案。5. 2. 2 附绘制设备的吁靠性框图，建i：设备的可靠性数学模型。5. 2. 3 根据设备各分机的重要性、复杂性等因素将设备可靠性指

8、标合理地分配到各分机。5. 2. 4 为实现设备的可靠性指标应开展关键技术的预先研究和设备的故障分析，进行叮靠性预计。5. 2. 5 应编写设备可靠性方案论证报告和含有可靠性指标的分机设计任务书并投GB6993制订相应的呵悻性技术文件。5. 3 可悻性分配5. 3. 1 11J帘性分配！但根据待分配单元的复杂性、重要性、维修性和环境条件等因素，按照叮靠性框罔把设备的可靠性设计指标逐级分配到分机、部件、模块R至岑件和元器件。维修性指怀也应逐级分配。5. 3. 2 可悻性分配方法通常有：a. 等分配法，又称平均分配法。适用于服从指数分布的复杂性和重要性相近似或相间的串联系统，或用于设计初期的粗略分

9、配。其分配公式见附录B（补充件）；b. 代数分配法。主要考虑重要性因子和复杂性因子，适用于服从指数分布的串联系统。其分配公式见附录.B（补充件）；c. 1；程bD权法。以系统中某一单元为标准单元，取其分配加权因子为其他单元与标准单元相比较，按其复杂性、草要饨、环境条件、维修仲、标准化程度以及元器件质量等因素，分另ljj圭取各报晌因素的加权因F。其分配公式见附录B（补充件）。5. 4 r1J靠性设计沟实现给定的可靠性指标，有许多的可靠性设计方法。这些方法有些是相互制约的必须根据贝体情况灵插运用。基本的口I靠性设计方法如F。s. 4. 1 简化。简化是最有姓的叮靠性设计方法。在满足基本性能要求的前

10、提下应尽量使设备简单减少组成部分。（ml在悻软件功能减少硬设备；减少东件、元器件的品种规格和数最；压缩tb,j，品仲勺敬ht. 简化电路设计；只lf保证设备的可靠性必要时应重新考虑设备的功能要求，取消此次提.IJJfi.以降低设备的复杂性s. 4. 2 正确选择和1使用东部件和元器件编制：在：部件和元器件iJt应手册；确逅结！刊的东部fl阳1cInf fI 的种类：尽ht选月1标准的、集成度高的元器件；在关键部位选用高可靠的东部件和元器件；元器件使用前CB 1198 - 8 8 ！但按规定进行者化筛选。5. 4. 3 减柿、设ii参数设计巾为达到给定的可靠性，应使本部件和元器件在低于真额定应力

11、条件下工作.11jlc额使用。减额设计要考虑设备质量、体积和成本的限制，同时应注意不是所有元器件都可以减额使用的。电子j已器件的减额闲下可在有关的可靠性设计于册中选取。5. 4. 4 容差设计（漂移设ii）。应对电F元器件和电路由外界因素t（；响而j产生的性能漂移进行参数应作、陆！主设计和最坏情况设计。s. 4. 5 ；余设计。均设备某单元I可靠性不满足要求，而提高其口靠性又有困难时，可采用冗余设计。从体积、版时和成本上考虑.;c器件的冗余优于分机和设备的冗余；从提高可靠性的效果k考虑，一般冷冗余优r热；C余11.1.兀余单元数不宜过多。s. 4, 6 电磁兼容性设if。实现电磁兼容性的设计技

12、术，.ff面是抑制电磁干扰源另方面是提高抗干扰能力和隔肉也他二扰。仁要方法是从电磁兼容性角度正确选择元器件和电路，采取屏蔽、接地、滤波相布同等技术。5. 4, 7 坏战山11设计。根据舰船环境条件进行热设计，缓冲、减震设计，以及防潮涩、防盐雾和防霉菌的设汁和l的怕肘设ii字。5. 4. 8 市铺设计。容错就是在出现故障时，通过自动检测和l诊断实现故障隔离和掩蔽，以至自动改变M构.（史系统仍能1F.确执行坝定的功能。主要的容错设计有贮备、逻辑重复、时间冗余、奇偶校验和使用性台的N:水夺。s. 4. 9 ?W陈问：世汁。维修性设计是提高设备有效性的重要措施。其主要设计方法有模块化设计、故障检测、挝

13、件ji金l析以反维修1iff在近性、口J更换性设计等。5. 4. 10 人饥l：何设计。人机l：照是根据人的能力和容许限度来确定设备的设计、操作和工作环境的，ftjr抽水。人付ll：础设汁也拍操作控制器、显示器的设计设备外型、颜色刊操作面板的设计，以及有关的软（设ii。s. s r ii n阳计5. 5. 1 11f W;fl：向jih口Il(ji;附颇测）就是根据所掌握的元器件（车部件）失放率数据等有关可靠性资料，来f1Ji j ，.昂川、j矶、设备阳系统rJ能达到的可靠性。5. 5. 2 J,l小；HUa. 村I(UiL., h如lj十Ill以设备、l包路、功能等的比较米对新设备叮靠性进行

14、预计的方法。相似法片jr Ji在il.:iii: f11 fl）！ i让ii阶段。分为栩以设备法、相似电路法和栩似功能法等；b. J二1-11敦法。Illj二甲制设计阶段的种粗略预计方法应按GJB299的规定进行；c. J,i; 分析讼。边月1r设ii后期的种较精确的预计方法，应按GJB299的规定进行。s.s 11rw;n:1rfli 5. 6. 1 征ufw 14：设i过f1l1j1 应进行失效模式、效应分析(FMEA），失效模式、放应及危害度分析（FMEC八）仙犬放树分析FT八）等r悻例：分析。5. 6. 2 FME八和IFMECA是在设备.定层次系统地考虑所有可能的失放模式、每种失效模

15、式的原因及Jt :;1; UH.：在：刷刷确定i凭什中l可能ffft的可靠性薄弱环节，以便提出预防措施。FMEA和FMEC A通常是以！dXJf;s飞hJ见的Jt典型r11-：表恪见附录C（参考件）。5. 7 月、.I（J： j怖选ESS)5, 7. 1 Jf J此山）J筛选应按G.IB50的有关规定进行。5. ?. 2 月、出山）筛选刘二不取代设备的环挠试验（例行试验），也不是设备的可靠性鉴定与验收试验，而Jlfrnlih试验之后在;E环城1、.y_)J条件F，为暴露不良车件、元器件及工艺缺陷所进行的试验并采取11.i丘卅Jii.LJ t日：）l让备的nf靠性。5. 8 11nJ问：增长试验

16、5. 8. 1 11f i（4: J:f7长试阶！卡拉GJB50的规定迸行。CB 11 9 8 - 8 8 5. 8. 2 uf靠性增长试验的方法是将设备川环境条件F经受试验以暴嵌由于设计利I;t1J j莹的原闷所造成的t;J.障，且过分析研先实施政j.!f措：2.i ; jlJ以验证。试验前应制订可靠性增长试验iH1J.H角边拍增长模型和l增长率确定试驹设备、试驹J1Jft-1 fiJ进度等。s. 9 wf w:ri：验w:J L平f占s. 9. 1 设备设计定刑（坚址：）II、J/.V:战H尖叫家标准或合同规定进行叮靠件鉴定。可悍用，在在i式阶l可以-J设备的鉴试验纣什在J兰进行。s. 9

17、. 2 根据们关国家标准.Xt l研制数hl少、复杂而昂贵的设备，Alf.Ti丘fj-i1f节性鉴定试验l时，允iF川低）二次的产品0验！ii棋来打I？IH设备的可靠性。若早期试验或刑场观河！数ti.ib：够完楼H,j不1.u这盹验证数据也11fVJ. t i让备的11ffji:fl:j且行Wi11ios. 9. 3 和l川！阶ik：敬如jlf1 J-I吁非性Wf11i.常采）！指数分有iI平均寿命的收边区间估计公式（定Hf战尾试价1、限）：21 以，：一一. ！，元A1j1, 111. -U1:品的干均J.f命1,11R.ti; 7一一设备的试验H.fliJj .h; 元设备的累计故障散；I

18、 -11:f言J芷；. : ，.一向1!1度为，T的XI分布ff001J分i.敬。6 可靠性设计评审6. 1 1吁非件设iI- if iii j也投G.JB币。（lJ圳在进行。可靠性设iti于iii可随没备Hx;论iiEiI 1t1、技术设ij ff iii等i(j:jj.亦11JFfl. J:虫进行。s. 2 iif 11r.rt：设dW1阳军少！但在设备为伞案it:iiE、技术设计和设计定型（鉴定） .：.阶段，分阶段进行；J；阶段i平审未通过，不得开展下阶段设计工作。6. 3 设备的ilfrrn 设ii评审应由吁非：性管理机构（或质量管理机构）组织设叶、生产、使用各部门的代表组成评审机构

19、按照J1:7t确定的评审内容或评审表进行。6. 4 1但提供叮悻性设计评审的主要技术文仲：a. 可靠性方案论i1E报告；b. 可靠性框图和可靠性数学模型；c. 可靠性指标分配；d. 可靠性预计；e. 叮宇：性分析；f. 可靠性试验大纲、可靠性试验报告及可靠性评估报告。CB 1198一8 8 附录舰船设备可靠性设计一般程序框图（补充件）r飞可曾性指标制iT叮t哇方案论iiE可靠性设计俘审口I草鞋件分配oJ辗件设ii叮冒冒卡tf面计吁吁草忡）J制？f.f、t竟r.iZ力筛选一下一呵在性增长试验叮曾在树验lIE1.j i丰伯附录可靠性分配公式（补充件）B 专：让阿L.iLBl . . . ( B I

20、 ) J人士，Ii. . . ., . . ( 8 2) 式，: /? -4飞统的时节i度；ii山j主？祀的、f.J古j寿命（MTBF或MTTf、vh 干什内已咱.1L:ii甘；1宇：在1，分！咱1.!fl. j己的平均寿命，.J 2 ？广, CB 1198- 8 8 .1-f.t. 0，一一二土一（B盯且（lnR) 式中：R一一系统的可靠度；叫一一一第t单元的平均寿命（MTBF或MTT凹，h;丸一一系统标准单元总数；t，一第1单元的标准单元数；t，一一第1单元的任务时间，hk一一重要性因子。重要性Kj-fW，定义只J系统中第t个单元发生故障时，导致系统发生故障的概率，即：” 由第t单元故障导

21、致系统发生故障的次数- a一第t单元故障次数(0w，1) 复杂性因K，定义为第t单元标准单元数与系统标准单元总数之比，即K， .（B们u二，I 式中：Ill一一串联单元敬。标准单元是一种归一化的基本单元。可以是有一定复杂程度的功能单元、有源器件组或某种街惊器件和元件。在电子设备中通常以某有源器件的失效率为基准，将所有元器件、甚至包括接插点、焊点在内折w成标准单元，以计算真标准单元数又称标准有惊器件数。83 I：程加权分配法三；K,. (85) K 式fi : 、，第t单元的加权因子，系各影响因素加权问子K，之积。即：人，川I勺，式中m为影响因素的个数；.1 I ， 第t单.己的平均寿命（MTBF或MTTF).h;11组成系统的单；c数。何码：1,相i打附加说明：CB 11 9 8 8 8 附录C失规模式、姐应及危害度分析表（参考件）f J ）： 1，只本标准由中国船舶工业总公司六。三所提出。4i:标准由中国船舶工业总公司七。七所起草六。三所参加。本标准主要赳草人刘玉明。”II 、（tfi rJt