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來源：科鑒檢測4001089880

可靠性指標驗證是為考核產品在預期銷售使用的各個地域下的各種典型工作環境條件下的可靠性指標是否達到規定的可靠性指標要求，并對出現的故障采用FRACAS系統進行歸零管理，最終提供產品可靠性指標符合規定要求的證明。

1.適用對象

在研發單位指定的研發任務書中或相關國家行業標準中規定了可靠性指標要求的產品（包括成套設備和關鍵部件）均應開展可靠性指標驗證。

2.可靠性指標驗證開展時機

可靠性指標考核通常在正樣機定型前完成，由于可靠性指標考核相對功能性能測試、安規與電磁兼容測試、環境試驗等檢測試驗時間更長，因此，往往要求在這些（必要的）檢測試驗后再開展可靠性指標驗證。開展可靠性指標驗證前，產品之前的故障原則上應該完成了故障歸零，樣機和備件的技術狀態應基本固化且一致。

3.可靠性指標的必要性

以往，不少國家軍工裝備因為故障率高（即不可靠）導致部署后無法形成戰斗力、高昂的維修保障成本、甚至在戰場上掉鏈子。無論是世界發達國家還是我國，在軍工裝備可靠性方面吃過不少這樣的苦頭。可靠性工程主要從上世紀50年代開始，在德國、美國等軍事發達國家的軍工行業中得到快速發展和廣泛應用，并自上世紀90年代開始被中國軍工界逐步引入，經過1990年至2005年間15年的努力得到推廣應用，對我國軍工裝備質量快速和大幅提升發揮了重大的作用。當前，世界軍事強國（包括我國）在裝備研制過程中，均重點管控研發裝備的可靠性水平是否達標，并嚴格要求無條件進行多層級、嚴格的可靠性指標的驗證。

針對民用市場，民用航空、高鐵、電網等等行業對可靠性也十分重視。對很多行業而言，產品的可靠性問題不至于造成機毀人亡，但產品故障率高對企業品牌和信譽的侵蝕是巨大的，對售后維修保障造成的壓力是巨大的，也應該高度重視產品的可靠性。特別是高端產品領域，可靠性差距是中國制造與國際先進企業的最主要的一個差距，造成了連國內的大用戶對中國制造信心都不足。如截至2016年我國超過90%的醫用核磁、80%的醫用CT/B超/放療裝備、70%工業機器人仍然依賴進口，而這些高端產品我國都有大量的供應廠商甚至不乏知名龍頭企業。在不少高端裝備和產品領域，這種大量依賴進口的局面雖然逐步在扭轉，但仍然比比皆是。由此可見，可靠性是我國工業產業特別是高端工業產業轉型升級的一個重要抓手。

因此，無論相關國家行業標準是否具有相關可靠性指標要求或其高低水平如何，鼓勵研發單位特別是行業龍頭企業在新產品需求分析和論證過程中，應針對國內外主要競爭對手同類產品可靠性水平（通常以平均故障間隔時間（MTBF）來衡量）和用戶對產品可靠性的期望或要求，提出具有競爭力和滿足用戶需求的可靠性指標要求，作為研發管控的一個重要指標，以提升產品上市后的競爭力和客戶信任度。

4.可靠性指標參數的選取

4.1平均故障間隔時間（MTBF）

通常對于可修復（能修復、值得修復、有修復價值）的產品采用。可修復的產品在壽命周期內可以發生多次故障，每次故障修復后可繼續使用。電子設備是最典型的可修復產品，幾乎所有組成層級較高的產品和大系統均具有可修復性，因此，MTBF使用最為廣泛。

當然，平均故障間隔時間的時間是指廣義的時間單位，可能為小時、年、里程、次數、高壓時間等單位，那么這里面涉及到一個時間轉換問題。

如某品牌的電飯煲要求的平均故障間隔時間為５年，在實際考核過程中通常采用小時為單位進行試驗考核，如何轉換呢？通常地，一個電飯煲通常一天煮２頓飯，煮一頓飯時間約２小時，一天使用約４小時，按照１年365天計算，則該電飯煲的平均故障間隔時間可以轉換成365×4×5＝7300小時，當然這其中包含模擬煮飯次數為365×2×5＝3650次(意味著通斷電和工作狀態對應考核要求)。

又如，某品牌分析儀器要求平均故障間隔時間為2年，如何轉變成考核時間呢？我們分析下該分析儀器的典型使用場景，通常地，該儀器在實驗室使用，實驗室一年正常使用時間約為250天，每天工作期間開機8小時，則平均故障間隔時間２年對應的小時為250×2×8＝4000小時。即該儀器可按照MTBF≥4000小時進行考核。

4.2平均失效前壽命（MTTF）

通常對于不可修復（不能修復、不值得修復、沒有修復價值）的產品（儀器、醫療等行業通常作為耗材的一部分）采用。不可修復的產品在壽命周期內只有一次失效，一旦發生失效，該產品壽命就終結，不能再繼續使用。因此，通常也可稱作壽命。

4.3任務可靠度(R)/ 成功率(P)

通常對于在長期壽命歷程中僅有短時間執行任務且對任務成功要求高的情況下使用，如火箭發射、導彈發射、鉆探儀器鉆井等適合采用任務可靠度或成功率。對于可多次重復使用的產品通常采用任務可靠度(R)，而對于一次性使用的產品通常采用成功率(P)。這兩個指標通常沒有嚴格區別，隨著技術的發展即便是一次性使用的產品也可以通過模擬技術實現多次重復執行任務。

4.4質保期內返修率

其實，在民用市場，最合理、最貼合企業需要的指標是質保期內返修率，如質保期1年內返修率要求不高于3%，意味著投出去的每100個產品在1年質保期內故障產品次數不應超過3次。筆者認為質保期內返修率指標是一個較為完美的可靠性指標，因為它有規定時間和可靠度雙重約束，與售后質量統計和成本管控結合得十分緊密。

但是該指標往往是一個統計指標，也就說說需要用大量在市場上用戶使用的產品進行驗證，才具有代表性。在研制階段，如果只能夠提供3、5個產品進行驗證，似乎得不出返修率指標。為什么說是似乎呢，返修率可看成不可靠度，根據R＝e^(λt)的可靠度函數關系，即t=質保期時，R＝1－返修率，則可以求解出λ，而MTBF＝1/λ，當然這個λ對應的故障應為不影響用戶使用不會導致返修的故障。由此可見，質保期內返修率可轉化成為MTBF進行考核。

為什么我們看到有些產品的MTBF要求很高甚至遠超出產品的使用壽命的原因，就是因為根據質保期內返修率作了MTBF轉換的結果。如某品牌手機質保期2年，質保期內返修率為3%，則意味著每100個手機在2年使用期后97個仍然完好，則其MTBF＝（97×2+3×1）÷3＝66年，在此假定了故障服從均勻分布，故障產品的使用時間均按質保期的一半時間進行計算。因此，考核一個手機的MTBF是66年，顯得似乎艱難了，當然，可以采用數臺樣機進行考核以縮短考核時間。

4.5其他可靠性指標質保期內返修率

當然，還有一些其它的可靠性指標參數，在此不一一列出，讀者如果感興趣，推薦閱讀《GJB 1909A-2009 裝備可靠性維修性保障性要求論證》標準，結合自身產品特點進行參數選取。