Расчет надежности радиоэлектронной аппаратуры по справочнику

1.

Лекция 7
Тема: Расчет надежности
радиоэлектронной аппаратуры по
справочнику
Учебные вопросы:
1 Содержание справочника «Надёжность
электрорадиоизделий»;
2 Порядок использования справочных данных при
расчете надежности;
3 Порядок расчета надежности РЭА;
4 Математическая модель для расчета
эксплуатационной интенсивности отказов
на примере интегральных микросхем.
1

2.

Вопрос 1 Содержание справочника «Надёжность
электрорадиоизделий»
Справочник содержит сведения, предназначенные для использования
при расчетах показателей надежности аппаратуры, состава комплектов
ЗИП радиоэлектронной аппаратуры (РЭА)
Справочник содержит сведения о показателях надежности ЭРИ,
применяемых при разработке (модернизации), производстве и
эксплуатации аппаратуры, приборов, устройств и оборудования
Каждый раздел справочника по классам изделий включает в себя:
• номенклатуру ЭРИ, расположенных по функциональным группам
(подгруппам), объединенных по общности их назначения, основным
параметрам и конструктивно-технологическому исполнению;
• условное обозначение изделия;
• обозначение документа на поставку (ТУ, ОТУ);
• математические модели для расчета (прогнозирования) значений
эксплуатационной интенсивности отказов групп (типов) изделий, в том
числе и при хранении в различных условиях;
информацию о показателях надежности ЭРИ и
коэффициентах моделей.
2

3.

Информация о показателях надежности ЭРИ и коэффициентах моделей
включает в себя:
• значения базовой интенсивности отказов групп (типов) ЭРИ;
• значения интенсивности отказов групп изделий при хранении в условиях
отапливаемого хранилища в упаковке предприятия-изготовителя ЭРИ;
• количество отказов, по которым определены значения интенсивности
отказов изделий;
• распределение отказов групп изделий по видам (по результатам
проведения различных категорий испытаний);
• значения коэффициентов, входящих в модели прогнозирования
эксплуатационной надежности ЭРИ, и аналитические выражения,
показывающие зависимость этих коэффициентов от учитываемых
факторов;
• нормируемые в технических условиях (экспериментально полученные)
значения гамма-процентной наработки до отказа (интенсивности отказов),
гамма-процентного срока сохраняемости изделий;
• коэффициенты замен (среднестатистическую долю отказавших ЭРИ среди
заменяемых в процессе поиска неисправности и ремонта аппаратуры) в
условиях эксплуатации.

4.

Вопрос 2 Порядок использования справочных данных при
расчете надежности
Значения эксплуатационной интенсивности отказов большинства групп
ЭРИ рассчитываются по математическим моделям, имеющим вид:
где λб – базовая интенсивность отказов типа (группы) ЭРИ,
рассчитанная по результатам испытаний ЭРИ на безотказность,
долговечность, ресурс;
Кi – коэффициенты, учитывающие изменения эксплуатационной
интенсивности отказов в зависимости от различных факторов;
n – число учитываемых факторов.
4

5.

Для отдельных групп сложных изделий, суммарный поток отказов которых
складывается из независимых потоков отказов составных частей ЭРИ
(например, вращающихся частей и обмоток электродвигателя),
математическая модель расчета интенсивности отказов имеет вид:
где λбj – исходная (базовая) интенсивность отказов j-го потока отказов;
m – количество независимых потоков отказов составных частей ЭРИ;
Кij – коэффициент, учитывающий влияние i-го фактора в j-м потоке
отказов;
nj – количество факторов, учитываемых в j-ом потоке отказов.
Модели расчета эксплуатационной интенсивности отказов

6.

Описание коэффициентов моделей
Коэффициенты, входящие в математические модели прогнозирования
интенсивности отказов ЭРИ, условно можно разделить на две группы:
− первая группа коэффициентов является общей для моделей
большинства классов, групп и типов изделий и характеризует режимы
и условия их эксплуатации, уровень качества производства ЭРИ;
− вторая группа коэффициентов включается в модели конкретных
классов (групп) ЭРИ и характеризует зависимость интенсивности их
отказов в заданных условиях эксплуатации от конструкционных,
функциональных и технологических особенностей ЭРИ.

7.

Общие коэффициенты моделей
Кр (Кt) – коэффициент
режима
Кпр – коэффициент
приемки
Величина электрической нагрузки и (или)
температура окружающей среды (корпуса
изделия)
Степень жесткости требований к контролю
качества и правила приемки изделий
Кэ – коэффициент
эксплуатации
Степень жесткости условий эксплуатации
Кии – коэффициент
влияния ионизирующих
излучений
Степень жесткости внешних
ионизирующих излучений

8.

Вопрос 3 Порядок расчета надежности РЭА
Суммарная интенсивность отказов аппаратуры (ΛРЭА) рассчитывается
по формуле:
где Ка – коэффициент качества производства аппаратуры;
λэij – интенсивность отказов i-го типа изделий j-ой группы;
n – количество изделий j-ой группы;
m – количество групп изделий.
Коэффициент качества производства аппаратуры Ка учитывает
уровень требований к разработке и изготовлению аппаратуры
(отработанность техпроцесса и уровень организации производства
аппаратуры).
8

9.

При расчете надежности аппаратуры, которая в эксплуатации основную
часть времени находится в режиме ожидания (хранения) в обесточенном
состоянии с периодическим контролем работоспособности,
рекомендуется использовать значения интенсивности отказов λэ.х групп
ЭРИ, рассчитываемые по моделям:

10.

где λх.с.г – интенсивность отказов ЭРИ по результатам испытаний
изделий на сохраняемость в упаковках заводов-изготовителей при
температуре 5…40°С и относительной влажности воздуха до 80% (при
температуре +25°С);
λб – базовая интенсивность отказов типа (группы) ЭРИ;
Кt.х – коэффициент, учитывающий изменение интенсивности отказов
λх.с.г в зависимости от температуры окружающей среды. Значения Кt.х
приведены в соответ ствующих таблицах разделов справочника;
Кпр – коэффициент приемки (см. п. 2.2.3);
Кэ – коэффициент эксплуатации (см. п. 2.2.4);
Кусл – коэффициент, учитывающий изменение интенсивности отказов
λх.с.г в зависимости от условий эксплуатации в режиме ожидания
(хранения).

11.

Вопрос 4 Математическая модель для расчета эксплуатационной
интенсивности отказов на примере интегральных микросхем.
Математические модели для расчета эксплуатационной интенсивности
отказов отдельных групп (типономиналов) интегральных микросхем
приведены в таблице

12.

Названия и номера таблиц в справочнике надежности, в которых
помещены числовые значения составляющих
(коэффициентов) моделей и другие справочные данные

13.

Значения коэффициента Кс.т (Кt.х) рассчитываются по модели
где А и В – постоянные коэффициенты модели;
t – температура окружающей среды, °С.

14.

Характеристика надежности и справочные данные
отдельных групп интегральных микросхем

15. Спасибо за внимание!

15