产品可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性和环境适应性质量控制程序概要教学总结.doc

代替Q/KF10L703-2003Q/KFKF布发XXX集团有限公司20110801实施20110715发布产品可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性和环境适应性质量控制程序编 制： 校 核： 审 定：标准化检查： 复 审： 批 准： Q/KF10LCX701-2011XXX集团有限公司企业标准更改记录更改页号更改状态标记（a、b、c）更改单编号更改人日期产品可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性和环境适应性质量控制程序1 范围本程序规定了产品的可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性和环境适应性（以下简称“六性”）的设计要求和实施方法。本程序适用于产品“六性”的设计和管理。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本文件。GJB/Z 23-1991 可靠性和维修性工程报告编写一般要求 GJB/Z 57-1994 维修性分配与预计手册 GJB/Z 91-1997 维修性设计技术手册 GJB/Z 768A-1998 故障树分析指南GJB 150A-2009 环境适应性GJB 190-1986 特性分类 GJB 368B-2009 装备维修性通用规范 GJB 450A-2004 装备可靠性工作通用要求GJB 451A-2005 可靠性维修性术语 GJB 813-1990 可靠性模型的建立和可靠性预计 GJB 841-1990 故障报告、分析和纠正措施系统GJB 899A-2009 可靠性鉴定和验收试验GJB 900-1991 系统安全性通用大纲 GJB 1032-1990 电子产品环境应力筛选方法 GJB 1371-1992 装备保障性分析 GJB 1391-1992 故障模式、影响及危害性分析程序 GJB 1407-1992 可靠性增长试验 GJB 2072-1994 维修性试验与评定 GJB 2547-1995 装备测试性大纲GJB 3837-1999 装备保障性分析记录 GJB 3872-1999 装备综合保障通用要求 GJB 4239-2001 装备环境工程通用要求3 术语和定义3.1 可靠性产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。3.2 可靠性工程为达到产品可靠性要求而进行的有关设计、试验和生产等一系列工作。3.3 寿命剖面产品从交付到寿命终结或退役使用这段时间内所经历的全部事件和环境的时序描述，它包含一个或几个任务剖面。3.4 可靠性研制试验对样机施加一定的环境应力和（或）工作应力，以暴露样机设计和工艺缺陷的试验、分析和改进的过程。3.5 可靠性增长试验为暴露产品的薄弱环节有计划、有目标的对产品施加模拟实际环境的综合应力和工作应力，以激发故障，分析故障改进设计与工艺，并验证改进措施有效性而进行的试验。3.6 维修性产品在规定的条件下和规定的时间内，按规定的程序和方法进行维修时，保持或恢复到规定状态的能力。3.7 维修级别根据产品维修时所处的场所或实施维修的机构所划分的等级，一般分为基层级、中继级和基地级。3.8 保障性系统的设计特性和计划的保障资源能满足平时战备及战时使用要求的能力。3.9 综合保障在装备寿命期内，综合考虑装备的保障问题，确定保障性要求，影响装备设计，规划保障并研制保障资源，进行保障性试验与评价，建立保障系统，以最低费用提供所需保障而反复进行的一系列管理和技术活动。3.10 测试性产品能及时并准确地确定其状态（可工作、不可工作或性能下降），并隔离其内部故障的能力。3.11 机内测试（BIT）系统或设备内部提供的检测和隔离故障的自动测试能力。3.12 安全性不导致人员伤亡、危害健康及环境，不给设备或财产造成破坏或损失的能力。3.13 安全性大纲是包括系统安全性管理和系统安全性工程工作的文件，其目的是在系统寿命期内用几十、经济有效的方法满足系统安全性要求，提高其使用效能。3.14 环境适应性将各种科学技术和工程实践经验用于减缓各种环境对装备效能影响或提高装备耐环境能力的一门工程学科，包括环境工程管理、环境分析、环境适应性设计和环境试验与评价等。3.15 产品环境工程将各种工程实践经验和技术用于保证设计制造的产品环境适应性满足规定的要求或将其进一步提高的一门工程学科。产品环境工程包括环境分析和确定环境要求，环境适应性设计，环境工程管理等工作，它贯穿于产品寿命期全过程。3.16 环境条件在装备（产品）的运输、贮存和使用过程中可能会对其能力产品影响的环境应力。3.17 故障模式与影响分析（FMEA）分析产品中内一个潜在的故障模式并确定其对产品所产生的影响，以及把每一个潜在故障模式按它的严酷程度予以分类的一种分析技术。3.18 故障模式、影响与危害度分析（FMECA）同时考虑故障发生概率与故障危害度等级的故障模式与影响分析。3.19 故障树分析（FTA）通过对可能造成产品故障的硬件、软件、环境、人为因素进行分析，画出故障树，从而确定产品故障原因的各种可能组合方式和（或）其发生概率的一种分析技术。4 职责4.1 科研管理部门负责组织“六性”指标和要求的论证，将“六性”工作纳入型号研制总计划，并对实施情况进行监督、检查、协调和考核。4.2 设计部门负责编制“六性”大纲及工作计划，完成“六性”的设计、分析、试验、评定等工作，组织制定型号产品“六性”评估方法。 4.3 质量管理部门负责组织“六性”设计评审，监督、检查型号产品“六性”大纲及工作计划的执行情况。 4.4 人力资源部门负责组织对参与型号研制、试验、管理的人员进行“六性”的培训。5 工作程序5.1 建立型号“六性”工作系统在型号方案论证阶段，在设计师系统中建立型号“六性”工作系统，工作系统在型号技术指挥领导下，将“六性”分析、设计工作与性能设计工作有机结合，协调同步地进行。 5.2 制定指导性文件 5.2.1 “六性”大纲 根据型号总体下达的“六性”的指标和要求，在方案设计阶段，由设计师系统编制“六性”大纲，大纲原则上应涵盖 GJB 450、GJB 368、GJB 3872、GJB 2547、GJB 900、GJB 4239规定的所有工作项目，若有裁剪，须提交型号技术指挥审批。大纲经评审和型号技术指挥批准后实施，大纲应随研制阶段变化进行修改和补充。 5.2.2 “六性”工作计划 根据“六性”大纲中规定的工作项目和研制计划要求，编制“六性”工作系统型号全寿命周期的“六性”工作计划，工作计划由型号技术指挥审批后，纳入型号研制计划。各型号设计室按照型号全寿命周期的工作计划，编制年度“六性”工作计划，工作计划经总设计师审核后，上报科研管理部门，科研管理部门组织计划部门、采购部门、生产部门、工作系统和设计师系统评审，由主管副总经理批准后实施。工作计划的变动，责任单位应提交型号技术指挥审批。 “六性”工作计划一般包括: a) “六性”工作项目和工作内容； b) 完成形式、要求和时间； c) 项目负责单位和负责人； d) 协作单位和保障条件； e) “六性”评审。 5.3 “六性”设计 5.3.1 可靠性设计与分析 5.3.1.1 方案设计阶段：a) 应按GJB 813建立产品的可靠性框图及数学模型，应建立以可更换单元为基础的分系统或设备的可靠性模型，随着研制工作进展，不断完善可靠性模型；b) 将产品可靠性指标分配到规定的产品层次，指标的分配要考虑产品的功能重要度、复杂度、工作环境和工作时间，在工程研制阶段，随研制工作的进展，可对指标分配作相应的调整，并通过评审确认；c) 进入工程研制阶段前，应参照 GJB 813 的方法，预计产品的可靠性，评估设计方案是否满足规定的可靠性。如未达到要求，需要对设计方案进行修改。工程研制阶段中出现的重大更改，均应重新进行可靠性预计；d) 应对型号产品在功能测试、包装、贮存、运输和维修等环节对产品可靠性的不良影响进行分析，编写分析报告，用于设计的综合分析，拟定包装、贮存、运输和维修的程序要求等；e) 元器件应在“电子元器件选用目录”中选用，并最大限度的压缩品种和规格。选用“电子元器件选用目录”外的元器件以及在研制过程中更换元器件，须经型号技术指挥审批。5.3.1.2 工程研制阶段：a) 应根据GJB 899A或其他有关标准规定的要求和方法尽早开展可靠性研制试验，寻找产品的设计缺陷，以改进设计，提高产品固有可靠性水平，并将试验中出现的故障纳入FRACAS，对产品的可靠性状况做出说明；b) 应按GJB 1391开展FME（C）A工作。在初样阶段结束后，参照GJB 190的规定，并结合FME（C）A分析结果，应确定产品的关键和重要特性，编制可靠性关键项目清单。并将FME（C）A结果填入GJB 1391表1和表2中，并随设计工作的深化，在设计全过程中同步反复进行，每次FME（C）A工作完成后，必须提交严酷度的和类故障模式清单和单点故障清单。对系统、分系统和设备造成灾难性、致命性故障事件，应根据GJB/Z 768A开展FTA工作；c) 在环境试验和ESS后，应按照GJB 1407的要求对产品进行可靠性增长试验。可靠性增长试验应有明确的增长目标和增长模型，重点是进行故障分析和采取有效的设计更改措施。5.3.2 维修性设计与分析5.3.2.1 方案设计阶段：a) 应建立产品的维修性物理模型和数学模型，建模时应考虑产品预期的维修级别、维修方案、产品功能和结构层次等，随着研制工作进展，不断完善维修性模型；b) 应按GJB/Z 57的方法，将产品维修性指标分配到规定的产品层次，随着研制工作的深入，应将指标的分配到每个可更换单元，必要时，可对指标分配作相应的调整，并通过评审确认；c) 进入工程研制阶段前，应参照GJB/Z 57的方法，预计产品的维修性，评估设计方案是否满足规定的维修性。如未达到要求，需要对设计方案进行修改。工程研制阶段中出现的重大更改或保障要素发生变化时，应重新进行维修性预计。 5.3.2.2 工程研制阶段：a) 应进行维修性分析，维修性分析涉及的项目有：基层级维修的平均和最大修复时间；基层级维修的故障检测率、故障隔离率、虚警率；各维修级别所要求的自动的、半自动的、机内测试及人工测试能力的配合；各维修级别所要求的维修设备、设施、人力要求、人员技能要求、人工诊断程序和资料等；b) 在工程研制阶段的初期，应制定维修性设计准则，设计准则包括可达性、标准化、互换性、模块化、安全性、防差错措施与识别标识、检测诊断迅速简便、关重件可修复性、人素工程等内容。在设计评审前，应提供维修性设计核对表（或检查表），作为检查、评审产品设计维修性的依据。 5.3.3 保障性设计与分析 5.3.3.1 保障性设计包括产品保障性设计和保障系统规划，应充分利用现有资源，在工程研制阶段的初期，就应考虑保障问题，做到保障资源与产品同步研制、同步交付。 5.3.3.2 在工程研制阶段的初期，应根据武器系统研制和使用方现有的保障资源，裁剪GJB 1371中规定的工作项目和子项目，确定产品所要实施的保障性分析工作项目，并在寿命周期各阶段，应适时、反复地实施保障性分析工作项目。5.3.3.3 保障性分析工作项目的输入和输出数据应执行GJB 3837的规定，以便记录的收集、储存和汇总。 5.3.3.4 在工程研制阶段，应通过产品的使用分析和总体确定的保障方案，制定产品的使用保障方案。 5.3.3.5 应按照使用方提供的初步维修方案和保障资源约束条件，通过 FME（C）A分析、以可靠性为中心的维修性分析（RCMA）、维修级别分析、维修工作分析、损坏模式及影响分析等工作，制定维修保障计划。5.3.3.6 应对使用保障和维修保障中所需求的初步保障资源进行协调、优化和综合，形成最终的保障资源需求，保障资源需求包括： a) 人力和人员； b) 所需备件和消耗品； c) 保障设备； d) 训练器材和教材； e) 技术资料； f) 保障设施； g) 包装、装卸、贮存和运输保障。 5.3.4 测试性设计与分析5.3.4.1 制定测试性工作计划按照GJB 2547工作项目101中的条款和要求，测试性工作系统应制定测试性工作计划，经过总设计师批准后，纳入研制计划中。各分系统根据系统的测试性大纲和工作计划，制定各分系统的测试性大纲和工作计划。5.3.4.2 测试性评审 及时进行测试性评审以保证测试性工作按合同要求和工作计划进行，一般与可靠性、维修性和保障性评审一起协调进行。5.3.4.3 建立测试性数据收集和分析和纠正措施系统建立数据收集、分析和纠正措施系统，对及时准确的控制产品的质量是非常重要的。要跟踪研制、生产和使用过程中与测试性有关的问题，收集与测试性有关的数据，并向测试性工作系统报告，根据收集到的故障情况，分析后制定相应的对策和进行设计改进。5.3.4.4 测试性设计与分析根据使用部门提出的测试性指标，按照GJB 2547的要求，结合产品自身的特点，开展测试性设计与分析工作。将系统测试性要求分配给每个技术状态项目，在系统测试性设计中要把测试性，包括BIT综合到每个产品的详细设计中去，确定用于预计系统和设备故障检测和故障隔离水平的方法，分析任务系统的设计以保证产品系统级功能都能进行规定程度的测试。根据组成系统的部件预计的BIT故障检测水平，用故障率加权来预计整个系统的BIT故障检测水平，预计系统的故障隔离水平。5.3.4.5 测试性试验与评定 根据使用部门提出的测试性指标，按照GJB 2547的要求，结合产品自身的特点，开展测试性验证工作，来确定系统或设备是否满足规定的测试性要求，并评定测试性预计的有效性。5.3.5 安全性设计与分析 5.3.5.1 方案阶段应编制适用的产品安全性设计规范、指南或准则等，并在研制中不断地补充完善，安全性设计规范、指南或准则应在设计中贯彻执行。 5.3.5.2 工程研制阶段：a) 在工程研制阶段初期应确定设计中存在潜在危险的区域或部位，拟订初步危险项目表（PHL），随着设计的深入，应开展初步危险分析并形成报告，初步危险分析包括设计方案中潜在的危险及其严重性和发生的可能性、消除危险或降低风险的措施和方案； b) 各分系统应逐步查清以前未识别的潜在危险，识别出导致危险的元件和设备，并提出消除已识别危险或控制其风险的必要措施，形成分系统危险分析报告。总体设计单位应对包括软件的系统危险、分系统间及分系统与系统总体的接口、产品与悬挂飞机接口之间危险等进行识别和分析，并评估系统总体的安全性，形成系统危险分析报告；c) 应进行使用和保障危险分析，对已识别的危险应确定将其风险减小到可接受水平所采取的措施，并形成使用和保障危险分析报告，此项工作随着系统设计和使用的变化应作必要的修正和补充；d) 影响系统安全性的任何更改（包括软件），均应对分系统、系统进行相应的危险分析。5.3.6 环境适应性设计与分析5.3.6.1 方案阶段：a) 应编制环境工程工作计划，并在研制中不断进行修改和完善；b) 根据使用环境及相关标准和技术文件，确定产品寿命期的环境剖面，并且根据环境适应性要求编制使用环境技术文件；c) 应根据有关标准、手册和工程经验制定专用的环境适应性设计准则，供设计人员使用；由于不同的环境因素对产品的影响机理不同，因此应针对不同环境因素制定其具体的环境适应性设计准则；d) 在研制阶段前，应对产品的环境适应性进行预计，根据平台或产品自身工作特性和相邻产品工作情况确定产品所处的最恶劣环境，同时利用材料、元器件及零部件的有关手册提供的有关数据确定产品的定量耐环境极限能力，进行分析比较，确定产品能够承受最恶劣环境的作用以及产品耐受最恶劣环境作用的余量。5.3.6.2 研制阶段：a) 制定环境适应性研制计划，根据计划开展环境适应性研制试验，并通过试验-分析-改进的反复过程逐步增强产品的环境适应性；b) 应进行环境响应特性调查试验，确定产品对某些主要环境（如温度和振动）的物理响应特性（量值）和影响产品的关键性能的环境应力临界值，为后续试验的控制和实施提供基本信息；c) 在飞行器首飞前应制定一个具体的安全性环境试验计划，对设计飞行安全的产品选择关键（敏感）的环境因素安排相应的环境试验，确保首飞安全。5.4 “六性”试验、验证与评定 5.4.1 可靠性试验、验证与评定 5.4.1.1 在工程研制、定型和批产阶段，所有的电子元器件均应按照相关标准进行应力筛选，半导体器件在进入试样阶段后，应进行破坏性物理分析（DPA）。 5.4.1.2 进入工程研制阶段后，应参照GJB 1032要求，制定环境应力筛选试验大纲，对所有电子产品进行环境应力筛选。 5.4.1.3 在工程研制阶段应结合性能试验、环境试验等综合安排可靠性增长试验或可靠性摸底试验，试验前应参照GJB 1407以及GJB 899，制定可靠性增长或增长摸底试验大纲。在试验过程中，应充分利用故障报告、分析及纠正措施系统，通过归零过程来提高产品的可靠性。5.4.1.4 应充分利用相似产品数据和各研制阶段产品的试验数据，对设备、分系统和系统进行可靠性评定，可靠性评定方法应征得使用方的认可，产品定型前，应提供相应的可靠性评定报告。 5.4.2 维修性试验、验证与评定 5.4.2.1 对于维修性的定性评定，设计师系统应按照GJB/Z 91和合同规定的要求，编制检查项目核对表，核对表的内容包括：维修的可达性、零部件标准化和互换性、防差错措施与识别标识、维修的安全性及人素工程要求等。核对表应经技术指挥审批，结合维修操作、演示等过程实施。5.4.2.2 对于维修性的定量评定，设计师统应按照GJB 2072的要求制定维修性试验验证计划，计划包括下列内容： a) 试验与评定的目的要求； b) 试验组的组成及职责；c) 受试品及资源要求；d) 选择的试验方法； e) 实验实施程序和进度；f) 数据采集、处理要求等。 验证计划经审批后实施。 5.4.2.3 验证试验结束后，设计师系统应对验证结果进行统计分析，形成维修性评定报告，格式应符合GJB/Z 23要求，若验证结果不满足规定要求时，应查明原因，采取相应的纠正措施，使产品的维修性不断增长。 5.4.3 保障性试验、验证与评定 5.4.3.1 设计师系统编制确定保障资源的保障包，保障包的项目清单有： a) 保障性试验的要求； b) 维修配置表； c) 技术文件与资料；d) 备件与修理件； e) 通用工具与专用工具； f) 测试、测量设备； g) 使用与维修人员数量和技术等级； h) 训练大纲与教材； i) 运输与装卸设备等。 应在保障性演示、研制与使用试验中对保障包的项目进行试验和确认。 5.4.3.2 在有要求时，设计师系统应制定保障性试验和评价计划，计划的主要内容包括： a) 试验与评价目标； b) 评价准则； c) 试验与评价方案； d) 试验环境条件与试验资源规程； e) 试验方法与规程； f) 试验组的组成及职责； g) 试验与评价报告的内容。 试验和评价计划经审批后实施。 5.4.3.3 设计师系统应对试验和评价过程进行统计分析，形成保障性试验与评定报告，对在试验和评价过程中发现的保障性问题，采取纠正措施，并修订相应的保障性技术文件。5.4.4 测试性试验、验证与评定测试性试验是为了验证系统是否满足规定的测试性指标要求，并评定测试性预计有效性。可按照GJB 2547的有关条款开展试验与评定工作。5.4.4.1 测试性要求验证内容：a) 系统运行检查发现异常的能力；b) 系统BIT检测和故障隔离能力；c) UTT与所选的测试设备的兼容性；d) 用于预计测试性指标的模型的有效性。5.4.4.2 拟定测试性试验验证计划，并与维修性试验计划相协调。5.4.4.3 必要时，利用GJB 2072中适当的方法和判据，实施附加的验证，以获得足够的用于评定的测试性数据。试验后应出具测试性试验报告。5.4.5 安全性试验、验证与评定 5.4.5.1 在工程研制阶段，设计师系统应通过工程分析、模拟仿真、演示等方法，验证安全性关键硬件、软件和规程是否符合规定的要求。5.4.5.2 如有特殊要求，需要通过试验进行安全性验证，设计师系统应编制验证试验大纲，大纲应包括： a) 试验目的和要求； b) 试验组的组成及职责； c) 试验与评价准则； d) 试验产品要求和试验条件； e) 试验方法与规程； f) 试验与评价报告的内容。 试验大纲经审批后实施。 5.4.5.3 设计师系统应对安全性试验和验证结果进行统计分析，形成安全性评价报告。报告内容应包括用于识别危险所进行的分析和试验结果、重大危险清单、为保证人员、产品、设备及环境安全所需的安全性建议与预防措施、安全性评价结论等。 5.4.6 环境适应性试验、验证与评定 5.4.6.1 在研制阶段应制定具体的环境适应性研制试验计划，计划内容应包括环境应力种类、量值和施加方法、产品的检测要求等。 5.4.6.2 在工程研制阶段应根据环境适应性研制试验计划开展环境适应性研制试验。试验前应参照GJB 150A或者相关标准结合产品的使用需求等制定环境适应性试验大纲，试验大纲主要应明确以下事项：a) 试验目的和要求；b) 试验方法（包括试验条件、各种应力及其施加的顺序以及可使用的最大加速应力的限制性量值或界限）及操作规程；c) 试验组成员及职责；d) 试验结果及评价。5.4.6.3 对试验过程中出现的故障，应充分利用故障报告、分析及纠正措施系统，通过试验-分析-改进（TAAF）的反复过程逐步增强产品的环境适应性。5.5 “六性”管理 5.5.1 对供方的监控 对“六性”有要求的采购产品，采购部门应在合同或其它采购文件中明确列出“六性”要求及验证办法，对供方监控按相关大纲要求进行。 5.5.2 “六性”评审 评审一般可与设计评审同时进行，必要时也可单独进行。评审计划列入产品研制计划，评审参照相关国军标要求进行。根据研制阶段的不同，对下列部分或全部内容的合理性、正确性及可行性进行评审：a) “六性”指标的分配及验证方案； b) 可靠性、维修性建模和预计；c) FME（C）A和 FTA报告； d) 特性分类报告； e) 、类故障模式的预防措施；f) “六性”的试验、验证大纲；g) “六性”的试验结果分析；h) “六性”评估结果； i) “六性”大纲的执行情况； j) 其它。 5.5.3 开展FRACAS工作 在产品的设计、试验、生产、使用的全过程出现的故障或问题，按照GJB 841的要求进行故障报告、分析并采取纠正措施，以提高产品的“六性”。