GB／T 10962-2022  机床电器可靠性评价通则

GB/T 10962—2022

土算可靠性量值时应计入

由于使用、维修不当或其他外界因素引起的故障，应判作非关联故障技术交底，在解释试验结果或计算可靠 性指标时，可以不计入，但在试验时均应作详细记录

从属故障是由另一个产 重值的时，可不 人，只对引起从属故障

式相同、多次发生的故障，若属于关联故障，每次者

电器产品由于其自身的特点，在做可靠性试验时来用定时或定数截尾试验方案，验证方案指标分为 以下几种： a 以失效率数大小作为可靠性指标； b） 以平均无故障工作时间作为可靠性指标； 以成功率作为可靠性指标； d）以平均首次故障前工作时间作为可靠性指标； e）以额定寿命时的可靠度作为可靠性指标。 具体产品选用哪几种指标作为可靠性验证试验方案，见相关产品的可靠性试验标准要求。 示例：以失效率数大小作为可靠性指标的定级试验和升级试验方案见表1。

表1定级试验和升级试验方案（置信水平0.9

试验在GB/T14048.1一2012规定的以下正常使用条件下进行。 a）温度－5℃～十40℃，且24h内平均温度不超过十35℃； b）相对湿度：在最高温度为十40℃，空气的相对湿度不超过50%，在较低温度下可以允许有较高 的相对湿度，20℃C时可达90%； c）或按被试产品标准或技术条件规定的使用环境条件下进行

试验在GB/T14048.1一2012规定的以下正常使用条件下进行。 a）温度－5℃～十40℃，且24h内平均温度不超过十35℃； b）相对湿度：在最高温度为十40℃，空气的相对湿度不超过50%，在较低温度下可以允许有较高 的相对湿度，20℃C时可达90%； c）或按被试产品标准或技术条件规定的使用环境条件下进行

6.2.2试验电源条件

电源条件为： a）波形：正弦波，波形畸变因数不大于5%； b）频率：50Hz或60Hz，允许偏差为士5%。

电源条件为： a）波形：正弦波，波形畸变因数不大于5%； b）频率：50Hz或60Hz，允许偏差为士5%

可靠性试验装置应能满足以下要求： a）能实现逐次检测； b）当试品失效时，试验装置应自动停止该试品的试验、记录失效试品的编号、触头编号、及失效发 生时的试验次数； c）能够实现对一台试品的多点监控； d）进行程序控制，并能正确按照操作循环的顺序进行。推荐采用计算机进行控制，也可采用其他 合适的试验装置。

可靠性试验装置应能满足以下要求： a）能实现逐次检测； b）当试品失效时，试验装置应自动停止该试品的试验、记录失效试品的编号、触头编号、及失 生时的试验次数； C 能够实现对一台试品的多点监控； d）进行程序控制，并能正确按照操作循环的顺序进行。推荐采用计算机进行控制，也可采用 合适的试验装置。

6.2.5触头检测条件

对所涉及到的不同电器试验产品（以下简称试品），根据具体的相关产品可靠性试验标准中产 点来设置。

针对像电磁接触器、控制用电磁继电器一类的电器在做试验时，试品应以输人激励量的额定值来进 行，对过载类继电器、热保护继电器等电器时作瞬动、过载可靠性试验时，具体数值针对不同产品规定不 同的激励值。

试品的抽取按以下原则： a）对于试品还处在开发阶段的样机，样机数量不能少于10台

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b）对于已投入工艺条件下批量生产，并经出厂检验合格的产 品随机抽取，被抽取量应不小于抽取 试品数n的10倍；

6.4.1试验前的检测

新裂或缺少部件，如有剔除这些不 并按规定补足试品数，剔除掉的 天效数Y图

试验后检测要点： a）各零部件有否破损、断裂； b）功能和性能是否完好，具体检查项目见相关产品可靠性试验标准中的规定来检测； c）连接导线或部件是否出现松动。 试品在试验后检测中，任一项目检测结果不符合产品标准的规定，即认为该试品失效，其失效时间 按试验结束时的循环次数计算，失效数进行添加，

7.1.1.1可靠性规划

7.1.1.2可靠性保证

可靠性保证按以下原则： a 设计部门发布可靠性标准规范和可靠性工作方面的各种指导性文件。提出元件的筛选条件， 材料的检验条件和验收方案。 b） 进行可靠性验证模拟试验与实际使用状态之间的折合关系，找出影响可靠性的因素。 C）1 作好历史记录对每次可靠性试验中试品数量、失效数量、失效原因、失效时间进行详细的记录。 d）建立完善的失效率报告、失效率分析、改正措施系统和故障审查机构。

.1.2.1 可靠性工程步验

可靠性工程步骤按以下原则： a）通过分析、试验或使用，发现系统在可靠性上的薄弱环节； b 研究分析导致这些薄弱环节的主要内外因素； C 研究影响可靠性的材质、使用条件、人为的机理及其规律； d) 针对分析得到的问题原因，在技术上、组织上采取相应的改进措施，并定量地评定和验证其 效果； e）完善系统的制造工艺和生产组织

7.1.2.2可靠性工程分析

7.1.2.2.1失效树分析（FTA）

确定顶事件，找出系统中存在的主要危险和发生可能性大、严重性比较高的事件定为顶事件， 间事件和底事件。通过逻辑或”和逻辑“与”门，形成一个由顶事件（上级事件）向原因方面（下 ）做树形图分解，最终找出影响可靠性的缺陷。

确定项事件，我出系统中存在的主要危险和发生可能性大、严重性比较高的事件定为顶事件，找到 中间事件和底事件。通过逻辑“或”和逻辑“与”门，形成一个由顶事件（上级事件）向原因方面（下级事 件）做树形图分解，最终找出影响可靠性的缺陷。 7.1.2.2.2FMEA的展开分析 IATF16949:2016潜在失效模式及效果分析（FMEA）适用于本文件，从FTA中追查出的底事件 通过FMEA进行分析，层层往上查找，将可能发生的潜在失效模式通过梳理反映出来并加以解决。

7.1.2.2.2FMEA的展开分析

IATF16949:2016潜在失效模式及效果分析（FMEA)适用于本文件，从FTA中追查出的底事件 通过FMEA进行分析，层层往上查找，将可能发生的潜在失效模式通过梳理反映出来并加以解决。 注：FMEA的展开是紧随失效树分析而展开的，失效树是找出影响可靠性的许多因素，而FMEA是来解决这些因 素。表2是FMEA的表格形式。

表2FMEA表格形式

注：级别是将所有的观赛项分为特殊特性和一般物

表2中严重度（S）、频度(O)、探测度(D)的取值应符合附录A的规定。 风险水平RPN见公式(1)计算： RPN=SXOXD .··(1) 式中： 风险水平； S 严重度； 0 一频度； D 探测度。 RPN的值越小，说明产品的可靠性越高，所承担的风险就越小。

7.1.2.2.3产品相似法分析

利用相似电器进行比较，主要包括以下方面！

a）电器的性能与结构相似性比较； b） 设计的相似性； c 制造的相似性。 注：产品相似法是利用有关相似的电器所得到的特定经验的预计方法，估计可靠性的最快方法是将正在开发过程 的电器与一个相似电器进行比较，而后者的可靠性已经用某种方法确定，并且进行了评价，

7.2.1.1失效率定时或定数截尾试验点估计分

在做定时或定数截尾可靠性试验中，假定试品数为n，在寿命试验进行到规定时间T停止，若在t 停止前有个失效，试验满足定时截尾试验。若试验进行到第t()个时停止，也就是说进行到第个失 效时为止，试验满足定数截尾试验。 失效率的点估计值见公式（2）计算

T。——累积相关试验时间 i 一第i个失效时间数； 71 试品数； 试验规定时间。 定数截尾累积时间见公式（

T。——累积相关试验时间； n—试品数； t；第i个失效时间数； t)——第个失效时间数，

T。—累积相关试验时间； 一试品数； t第i个失效时间数； t(——第个失效时间数。

区间估计使用单侧置信区间， α（推荐值为0.9），失效率的区间估计见公式（5)计算 当=1,2,, n 1 时 ;

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7.2.2平均无故障工作时间（MTBF)的估计分析

7.2.2.1平均无故障工作时间的点估计

一一为平均无故障工作时间的点估计值，单位为小时（h)； T。—当试验采用定时截尾试验时由公式(3)给出，当试验采用定数截尾试验时由公式(4)给出；

区间估计使用单侧置信区间，见公式（7)计算，置信度1一α（推荐值为0.9），平均无故障工作时间的 单侧估计。 在 = 0 . , 2. n 一 1 时 ,.

2T, x. (2 + 2) MTBF8

7.2.3赖定寿命可靠度的估计分析R（t。）

7.2.3.1额定寿命可靠度的点估计分析

式中： 一额定寿命可靠度的点估计值； ? 自然对数的底数； 一失效率的点估计值； to 受试电器未出现故障时间，具体数值见相关产品标准中规定值

7.2.3.2额定寿命可靠度的区间估计

7.2.4成功率的估计

对手有些机床电器如热过载继电器等 等用成功率作为考核指标。 成功率的点估计值见公式（10）计算

式中 R—成功率的点估计值； n试品数； 一相关失效数。 区间估计使用单侧置信区间 )时，成功率的估计见公式（11)计算：

7.2.5平均首次故障前工作时间估计（MTTFF）

MTTFF的估计采用单侧置信区间见公式（12)计算。 置信度1一α（推荐值为0.9)时：

2(t,+t。)

7.2.6失效概率的分布

7.2.6.1指数分布

对于带智能功能的机床电器，由于使用电子元件多，在做可靠性试验时所出现的失效分布常是以指 数分布的形式出现。指数分布又分成密度函数和分布函数。 它的密度函数见公式（13）计算：

7.2.6.2正态分布

在做可靠性的试验中，对失效原因大部分近似为正态 分布，通过对正态曲线的形态评估，得出是否 有多种因素还是少数几种影响可靠性的问题存在。 通过一组数据可以得出该组数据的均值。 求出标准差见公式（15）计算：

Z(;一)2 ·（15） n一1 式中： a 一正态分布标准差； ;一数据项； 元一数据的均值； n一试品数。 β越小，说明分布曲线越陡峭表示出现的问题较集中，反之，曲线越平坦表示影响可靠性的因素较 多，需再从源头上查起。

严重度的取值见表A.1。

附录A （规范性） 严重度、频度、探测度的取值

广播电视影视标准表A.1严重度的取值

频度的取值见表A.2。

探测度的取值见表A.3。

探测度的取值见表A.3。

家电标准表A.3探测度的取值

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