ICS25.040.40 N 04 备案号：51843—2015
：
中华人民共和国机械行业标准
JB/T12583—2015 代替JB/T50125—1999
仪器仪表可靠性评估程序
Reliability evaluation program for instrumentation
2016-03-01实施
2015-10-10发布
中华人民共和国工业和信息化部发布 JB/T12583—2015
目 次
前言. 范围
I
1
规范性引用文件 3 术语和定义， 4 可靠性评估类型， 5可靠性、可用性评估的规定和要求 5.1可靠性、可用性特征量及可靠性、可用性指标的规定和要求 5.2故障判据. 5.3 试验室可靠性试验数据统计分析评估的规定和要求， 5.4可靠性分析与计算评估的规定和要求. 5.5可靠性增长试验统计分析评估的规定和要求. 6可靠性评估程序
2
6.1 试验室可靠性试验数据统计分析的评估程序 6.2可靠性分析与计算的评估程序 6.3可靠性增长试验统计分析的评估程序评估报告
7
表1 可靠性评估报告 JB/T12583—2015
前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准代替JB/T50125—1999《仪器仪表可靠性评定程序》，与JB/T50125—1999相比主要技术变
化如下：
标准的名称由“仪器仪表可靠性评定程序”改为“仪器仪表可靠性评估程序”，并将1999年版中的“评定程序”改为“评估程序”； -增加了第2章“规范性引用文件”；增加了“可靠性评估”“可用性”“瞬时可用度”“稳态可用度”“平均修复时间”“等效失效率” 等术语和定义（见第3章）：将1999年版的第4章“评定程序”修改为第6章“可靠性评估程序”，并增加了三种可靠性评
-
估方法（试验室可靠性试验数据的统计分析评估、可靠性分析与计算评估、可靠性增长试验的统计分析评估）的评估程序；将1999年版第5章“具体的规定与要求”修改为“可靠性、可用性评估的规定和要求”，并增加了可靠性、可用性特征量和可靠性、可用性指标的规定和要求、故障判据、三种可靠性评估方法（试验室可靠性试验数据的统计分析评估、可靠性分析与计算评估、可靠性增长试验的统计分析评估）的规定和要求； -增加了第4章“可靠性评估类型”；一增加第7章“评估报告”。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会（SAC/TC124）归口。 本标准起草单位：上海工业自动化仪表研究院、上海仪器仪表自控系统检验测试所。 本标准主要起草人：刘建侯、李佳嘉、谢亚莲。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为：
-
ZBY321—1985; —JB/T50125—1999。
II JB/T12583—2015
仪器仪表可靠性评估程序
1范围
本标准规定了仪器仪表可靠性评估的类型、规定、要求和程序。 本标准适用于评估电子类和电子机械类仪器仪表（以下简称产品）已经达到的可靠性、可用性，但
不能用于产品的可靠性预计。
本标准不适用于下列情况： a）评估产品准备状态下的可靠性： b）在产品各个组成部分之间存在的相互影响确定之前； c）测试数据的试验环境与实际工作环境有较大差别 d）不能获得统计上所要求的足够数据； e）数据反映出产品较高的早期失效率； f）被评产品的工作状态发生了变化。
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（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T2900.13一2008电工术语可信性与服务质量 GB/T7826一2012系统可靠性分析技术失效模式和影响分析（FMEA）程序 GB/T7829—1987故障树分析程序 GB/T15174一1994可靠性增长大纲 JB/T6214一2014仪器仪表可靠性验证试验及测定试验（指数分布）导则 JB/T12584一2015仪器仪表现场工作可靠性、可用性数据收集指南
3术语和定义
GB/T2900.13一2008界定的以及下列术语和定义适用于本文件。为了便于使用，以下重复列出了该标准中的一些术语和定义。 3.1
可靠性评估reliabilityassessment 可靠性评估是测定一个产品在一系列规定的条件（如时间、环境、工作程序等）下，完成一项规定
任务成功概率的过程。它是利用被评产品及其组成部分在试验室、现场及使用条件下工作时，其固有能力或性能改进措施的效果是否满足规定的可靠性要求而采用分析、计算、测定试验或增长试验的过程。 3.2
验证数据 verificationdata 从被评估的同样产品的观测试验与工作中收集到的数据。 可靠度 Reliability R(t)
3.3 JB/T12583—2015
产品在给定的条件下和给定的时间区间（t1，t2）内能完成要求的功能的概率。 [GB/T2900.13—2008，定义191-12-01]
3.4
平均寿命meanlife m 对可修复产品指两个相邻失效间工作时间的均值，也称平均失效间隔时间（MTBF)，对不可修复
产品指失效前工作时间的均值，也称平均失效前时间（MTTF）。 3.5
失效率failurerate 元工作到t时刻尚未失效的条件下，在t时刻后的单位时间内发生失效的概率a()。在假设寿命服从
指数分布的情况下，平均寿命和失效率之间的关系满足以下假设：
2=1/m
3.6
可用性availability 在所要求的外部资源得到提供的情况下，产品在给定的条件下，在给定的时刻或时间区间内处于能
完成要求的功能的状态的能力。
[GB/T2900.13—2008，定义191-02-05]
3.7
瞬时可用度instantancousavailability A(t) 在要求的外部资源得到提供的前提下，产品在给定的条件下和给定的时刻内处于能完成要求的功能
的状态的概率。
[GB/T2900.13—2008，定义191-11-01]
3.8
稳态（固有）可用度steady-stateavailability 稳态条件下，给定时间区间内的瞬时可用度的平均值。 [GB/T2900.13—2008，定义191-11-06] 在某些条件下，例如失效率与修复率均为恒定时，稳态可用度可表示为：
A=MTBF/ （MTBF+MTTR）
式中： MTBF- 平均失效间隔时间： MTTR- 平均修复时间。
3.9
平均修复时间 meantimetorestoration;meantimetorecovery MTTR 修复时间的数学期望。 [GB/T2900.13—2008，定义191-13-08] 其观测值为维修时间的总和与维修次数之比。
MTTR =
/1
.
i=l
式中：
第i次维修时间（=1，2，，n）。
to
2 JB/T12583—2015
3.10
等效失效率equivalentfailurerate AD 根据获得的元器件或产品可靠性，假设对应时间段内失效率是恒定时所计算得到的失效率。 注：得到的等效失效率仅在特定的时间段内有效。
3.11
功能框图fuctionalblockdiagram 能够表示产品各功能单元之间物理联系的框图。
4可靠性评估类型
产品可靠性评估根据验证数据的来源，可分为以下三种类型。 第一种类型称为试验室可靠性试验数据统计分析评估。数据主要来源于试验室的可靠性试验数据，
它的环境、负载、程序、工作状态都是可控制的，但与实际情况可能存在较大差距，通过试验室试验的数据统计处理，评估产品的可靠性水平。
第二种类型称为可靠性分析与计算评估。数据来源于试验室的各种性能试验、环境试验数据或现场收集的数据、平时使用过程中的数据，以及可靠性预计的数据等。这些数据比较杂，时间跨度大，需要通过使用故障模式、影响和危害度分析法（FMECA）、故障树分析法（FTA）等可靠性分析方法进行统计分析处理，评估产品的可靠性水平。
第三种类型称为可靠性增长试验的统计分析评估。数据来源于新产品研制各阶段为暴露产品薄弱环节进行的各种环境应力试验所获得的数据，通过可靠性改进，采用试验一改进一再试验的循环，以及可靠性增长数学模型、分析计算来评估产品可靠性增长和实际可靠性水平。
5可靠性、可用性评估的规定和要求
5.1可靠性、可用性特征量及可靠性、可用性指标的规定和要求 5.1.1可靠性和可用性特征量
产品常用的可靠性特征量有平均寿命（MTBF或MTTF）、失效率（a）和可靠度［R(t)]。可用性特征量是稳态可用度。 5.1.2可靠性、可用性指标的规定和要求 5.1.2.1产品可靠性指标的规定和要求
可靠性目标值指产品为达到任务要求而规定的可靠性水平。新产品通常在研制、生产和使用各阶段，随着可靠性水平的增长，需要提出不同的可靠性目标值：
a）最低可接受的可靠性水平MTBF下限（mi)：产品为满足使用要求所必须具有的最低可靠性水
平； b）可靠性设计值即规定的可靠性（mo）：产品为达到设计所要求的可靠性水平，通常产品最终的
目标值与设计值是一致的，而mo=（2～3）m19
5.1.2.2产品可用性指标的规定和要求
可用性目标值指在要求的外部资源得到保证的前提下，产品为达到任务要求而规定的可用性水平，通常用稳态可用度来表示。工程上稳态可用度可用下式表示：
m JB/T12583—2015
A=MTBF/ （MTBF+MTTR)
5.2故障判据
无论采用何种可靠性评估类型，必须建立产品故障判据，这是判定产品在规定条件下和规定时间内是否能完成规定任务的尺度。故障判据可以通过供需双方协商制定，必须明确关联故障和非关联故障以及关联故障中的加权系数。故障判据的一般原则见JB/T12584一2015中的4.4。 5.3试验室可靠性试验数据统计分析评估的规定和要求
应规定采用的试验方式和使用的统计计算方法。试验方式和统计计算方法详见JB/T6214一2014。 5.4可靠性分析与计算评估的规定和要求
应规定采用的可靠性分析和计算方法以及数据的来源。方法详见GB/T7826一2012和GB/T7829 1987。 5.5可靠性增长试验统计分析评估的规定和要求 5.5.1可靠性增长统计分析评估之前应进行的工作
可靠性增长统计分析评估之前应进行以下工作： a）应进行可靠性预计和FMECA分析，需要寻找研制产品的系统性和残余性薄弱环节； b）通过对产品设计的分析来决定在承受预期的工作和环境应力及其可能的极限条件下，产品的各
元器件及其相互影响是否存在着潜在的薄弱环节。
5.5.2产品设计阶段及试验阶段的可靠性增长估计和要求
产品设计阶段及试验阶段应进行以下工作： a）在设计及试验阶段为了达到必要可靠性增长，要根据之前可靠性预计和FMECA分析寻找到的
风险最高的潜在失效模式或原因，选择改进活动中的一些改进项目，完成所要求的设计改进。 b）采用在特定的时间段内（如保修期或有效期内）残存概率（可靠度）的提高来表示可靠性和可
靠性改进/增长，亦即随着每次计划改进，产品等效失效率降低，同时，随着设计改进次数增加，产品残存概率（可靠度）得到提高，
c）确定增长试验计划。在可靠性增长试验中，应规定产品研制阶段的划分、受试产品数量、研制
阶段能承受的各种环境应力、失效分类、计划增长和增长的监控、投入调试、试验、联络、修理、调查和更改的人力以及失效报告和试验时间记录等，详见GB/T15174一1994。
5.5.3可靠性增长数学模型
以MTBF或失效率a或成功率为可靠性特征量的可靠性增长数学模型可以选择杜安（Duane）模型、 AMSAA/CroW模型等。选择模型时要在简单性、可评估性与真实性之间权衡。模型的两个重要的要求是：有充分的数据和试验环境保持不变。
6可靠性评估程序
6.1试验室可靠性试验数据统计分析的评估程序
试验室可靠性试验数据统计分析的评估程序如下： a）制订试验计划：包括试验方案、数据统计处理方法、抽样数量、累计试验时间、监测参数、故
4 JB/T12583—2015
障判别原则、试验条件、试验设备及试验仪器、试验日程安排、参加试验人员等。 b）从制造厂按正常验收程序检查合格的成批产品中随机抽取产品。 c）按出厂试验项目进行性能测试 d）将合格的样品投入到规定的试验条件中进行规定的可靠性试验，试验过程中按规定要求的时间
间隔进行性能检测，并按规定的故障判据进行故障判别，记录关联失效时间和关联失效数，同时记录非关联失效时间和失效数。
注：失效时的处理及故障检修和试验时间的规定见JB/T6214一2014中的7.2.4和7.2.5。 e）按规定时间要求试验结束时进行的性能检测，确定总试验时间和总失效数。 f）按确定的数据统计处理方法进行统计计算，数据统计计算方法见JB/T6214一2014中的5.2。 g）根据数据统计计算结果，对产品进行可靠性评估。
6.2可靠性分析与计算的评估程序 6.2.1失效模式、影响及危害度分析评估程序
失效模式、影响及危害度分析评估程序如下： a）系统定义并确定系统的硬件及功能。应确定组成被分析系统的硬件或系统功能、任务剖面等，
并按功能将其划分层次，确定各层次功能及故障定义。 b）给出产品功能框图或结构框图。 c）自上而下将系统分成功能块的组合，绘制可靠性符号逻辑框图。 d）考虑单元、部件和元器件故障模式分类（如机械部件的断裂、磨损、变形、腐蚀等，电子元器
件的短路、开路等），并分析其原因。 e）若是定性分析：
1）根据故障模式评估其对上一级的影响以及对系统的危害程度。对系统的影响包括对完成功能
的影响以及对人员、环境的影响，危害程度可分别根据故障的严重程度C1、故障发生频数 C2和故障检出的难易程度C3等按经验打分；
2）填写FMECA工作表，对系统功能块分析，并根据各项危害程度的分值，求出综合评分值
C,=Ic : 3）根据综合评分值大小，确定应优先考虑的改进项目，即确定关键件和关键项目，同时对相应的故障模式提出改进对策和责任实施部门以及具体改进日期。 f）若是定量分析： 1）填写FMECA工作表，尤其是填写系统各功能单元失效率，对系统按功能块自下而上进行分
iml
析; 2）按照最小割集方法，利用收集到的产品失效数据，计算系统可靠性水平。
g）根据可靠性定性或定量分析计算结果，对产品进行可靠性评估。 6.2.2故障树分析的评估程序
故障树分析的评估程序如下： a）熟悉和了解系统。 b）确定分析范围、分析目的和内容，包括定义系统、实际结构、功能、边界、运行模式、环境条
件和故障判据等，并确定对系统所做的基本假设。 c）确定顶事件。 d）在演绎法、评定表法和合成法中选择一种建立故障树。此时考虑的事件应包括硬件故障、软件
故障和人为失误，以及所有与系统运行有关的条件、环境和其他因素。
5