GB
中华人民共和国国家标准
GB/T109622022 代替GB/Z10962-2008
机床电器可靠性评价通则
Machine tool electric appliance reliability evaluation general principles
2023-02-01实施
2022-07-11发布 目 次
前言 1 范围 2 规范性引用文件
术语、定义和符号.. 可靠性评价的参数和指标
3 4 5 故障的类别和严重程度 6.
可靠性试验可靠性评价方法 .....
7
附录A（规范性）严重度、频度、探测度的取值参考文献
1.2
14 前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件代替GB/Z10962—2008《机床电器可靠性通则》，与GB/Z10962—2008相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：
a）范围规定和适用内容进行了变更。明确了适用于机床电器元件产品在开发阶段中对可靠性进
行验证（见第1章）； b) 更改了规范性引用文件（见第2章，2008年版的第2章）； c) 更改了相关术语、定义和符号（见第3章，2008年版的第3章》： d) 删除原标准可靠性指标（见2008年版的第4章）； e） 增加了可靠性评价的参数和指标（见第4章》 f) 增加了故障的类别和严重程度（见第5章）： g) 原标准第5章内容并人本文件第6章（见第6章），删除了触头回路条件（见2008年版的
5.1.4）删除了操作条件（见2008年版的5.1.5）：增加了激励条件（见6.2.6），更改了试品的检测（见6.4，2008年版的5.3）
h）增加了可靠性增长试验（见6.5）； i) 删除了原第6章可靠性验证试验方案及试验程序（见2008年版的第6章）； j 增加可靠性评价方法章节（见第7章）： k）删除原标准第7章试验记录与试验报告（见2008年版的第7章）； 1）增加了附录A严重度、频度、探测度的取值（见附录A）。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国机械工业联合会提出。 本文件由全国金属切削机床标准化技术委员会（SAC/TC22）归口。 本文件起草单位：苏州电器科学研究院股份有限公司、河北工业大学、通用技术集团机床工程研究
院有限公司、苏州科技大学，苏州赛宝校准技术服务有限公司，桂林机床电器有限公司，西安宁康特数据服务有限公司，陕西金优邦科技有限公司。
本文件主要起草人：胡醇、陈凤林、陈妍言、陈源、许建林、赵靖英、石颜、陈万松、李文礼、皮坤林、 宿士乔。
本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为： —1989年首次发布为GB/T10962—1989 —2008年第一次修订，修订为指导性文件GB/Z10962—2008；一本次为第二次修订。 3.1.3
可靠性评价reliabilityevaluation 对产品可靠性进行分析，预计和验证，以确定产品可靠性要求是否得到满足。
3.1.4
平均无故障工作时间meanoperatingtimebetweenfaults 相邻两次故障之间的平均工作时间。
3.1.5
平均首次故障前工作时间meantimetofirstfault 首次故障前工作时间的期望值。
3.1.6
额定寿命时的可靠度 reliability of the rated life time 产品在规定条件下，试验到额定寿命时不发生失效的概率。
3.1.7
点估计 dot estimated 用一个统计量的单一值去估计一个未知参数的数值。
3.1.8
失效树分析 fault tree analysis 以失效树的形式进行分析的方法，它用于确定哪些组成部分的失效模式或外界事件与它们的组合
可能导致产品的一种已给定的失效模式。 3.1.9
定时或定数裁尾试验方案 timed or fixed number truncation test plan 在试验期间，对试品进行连续地或间隔地监测，若累积相关试验时间达到了预定的试验截尾时间，
而相关失效数未达到预定的截尾失效数，则判为接收；若累积相关试验时间未达到预定的试验截尾时间，而相关失效数达到了预定的的截尾失效数，则判为拒收。
注：本文件中，有关可靠性量值的“时间”单位可用“次数”替代。 3.2符号
下列符号适用于本文件。 Ac
合格判定数（允许失效数）试品数：一成功率的点估计值：
n R R(t) 额定寿命时的可靠度； T.
-
截尾时间（全部试品要达到的试验总时间）：累积相关试验时间；受试电器未出现故障时间：受试电器首次出现故障时间：相关失效数；
Tn to ts Y Ys 首次出现故障的台数入 一失效率的点估计值；
一 一 4可靠性评价的参数和指标
4.1总则
机床电器可靠性评价可分为定性分析评价和定量评价，因为这涉及到风险的评估。风险评估是在风险识别的基础上，要求企业应当采用定性与定量相结合的方法，对风险进行分析以确定风险的成因和风险发生可能性的过程，从原因和可能性方面进行分析后，再根据分析的结果进行评估。 4.2定性分析 4.2.1定性分析原理
依靠技术人员的丰富实践经验以及判断和分析能力，推断出电器的特性和可靠性发展趋势的分析，属于预测分析。 4.2.2定性分析内容与指标
定性分析主要内容有： a）电器设计的继承性，即是否采用成熟技术： b）电器是否按设计任务进行了保障设计（如正常条件和非正常条件下接通与分断能力、耐热要
求、动作范围的设定、介电强度、绝缘能力等指标）； c）是否建立可靠性管理，并在可靠性管理体系下制定一套完整的可靠性工程计划； d）电器在设计阶段和小批量生产阶段是否同步开展失效树（FTA）、潜在失效模式及效果分析
（FMEA)工作，根据这些结果的评定，来最后确定可靠性是否满足要求。
4.3定量评价
4.3.1定量评价原理
定量评价将各种相关信息进行数学分析、统计数据，建立数学模型，并用数学模型计算出分析对象的各项指标及其数值。在进行定时或定数截尾试验时，采用定时或定数截尾试验方案。 4.3.2定量评价的参数与指标
参数与指标分别是： a) 确定基本可靠性指标，应统计电器所用元件的寿命单位和所有故障，基本可靠性指标常定为平
均无故障工作时间（MTBF）：对于要求控制故障次数的机床电器产品可选用失效率，可靠度、成功率等指标；
b
c）为监测和控制产品的早期故障，选用平均首次故障前工作时间（MTTFF）或早期故障期平均
故障率等作为评定指标。
5故障的类别和严重程度
5.1故障的类别 5.1.1关联故障 计算可靠性量值时应计人。 5.1.2非关联故障
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，在解释试验结果或计算可靠性指标时，可以不计人，但在试验时均应作详细记录。 5.1.3从属故障
从属故障是由另一个产品的故障或失效而引起的，在解释试验结果或计算可靠性量值时，可不计人，只对引起从属故障的原发故障计数，但在进行故障分类加权时，应考虑其从属故障的严重程度。 5.1.4重复故障
故障模式相同、多次发生的故障，若属于关联故障，每次都应计人。 5.2 2故障严重程度
可根据故障的严重程度分为：致命故障、严重故障、一般故障、轻微故障四类，若采用加权计数时，要结合产品使用要求、故障分类和故障频发程度来确定加权系数。
6可靠性试验
6.1可靠性试验验证方案
电器产品由于其自身的特点，在做可靠性试验时采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； c）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）
截尾时间T/10°次
失效率等级
Ac=0 Ac=1 Ac=2 Ac=3 Ac=4 Ac=5 Ac=6 Ac=7 Ac=8 Ac=9 0.0768 0.13 0.177 0.223 0.266 0.309 0.351 0.392 0.433 0.474 0.23 0.389 0.532 0.668 0.799 0.927 1.053 1.177 1.30 1.421 0.768 1.30 1.77 2.23 2.66 3.09 3.51 3.92 4.33 4.74 2.30 3.89 5.32 6.68 7.99 9.27 10.53 11.77 13.0 14.21 7.68 13 17.7 22.3 26.6 30.9 35.1 39.2 43.3 47.4 23.0 38.9 53.2 66.8 79.9 92.7 105.3 117.7 130 142.1 76.8 130 177 223 266 309 351 392 433 474 230 389 532 668 799 927 1 053 1177 1300 1.421
YS（亚四级） S(四级） YW(亚五级） W(五级） YL（亚六级） L(六级) YQ（亚七级） Q(七级） 6.2试验条件 6.2.1环境条件
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+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℃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 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%。
6.2.3 3安装条件
安装条件为： a）试品应按正常使用的位置安装： b）试品应安装在无显著摇动和冲击振动的地方： c）试品的安装面与垂直面的倾斜度应符合产品标准或技术条件的规定； d）对于采用安装轨安装的机床电器，安装轨应符合GB/T19334-2021的规定。
6.2.4试验装置
可靠性试验装置应能满足以下要求：
能实现逐次检测；
a)
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。
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品的特点来设置。
6.2.6 5激励条件
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。 6.3试品的抽取