ICS 25.040.30 J 28
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T39590.1—2020
机器人可靠性 第1部分：通用导则
Robot reliabilityPart 1: General guidelines
2021-07-01实施
2020-12-14发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会 发布 GB/T39590.1—2020
目 次
前言引言
II
IV
范围规范性引用文件
1
2 3 术语、定义和缩略语
3.1 术语和定义 3.2 缩略语设计开发 4.1 概述 4.2 可靠性指标体系 4.3 可靠性分配 4.4 可靠性建模和预计 4.5 可靠性设计准则 4.6 失效模式和影响分析 4.7 故障树分析 4.8 有限元分析 4.9 耐久性分析 4.10 可靠性设计评审物料管理
4
5
5.1 概述 5.2 物料管理要点 5.3 物料管理程序或要求生产制造
6
6.1 过程管控 6.2 生产测试运行监测 7.1 概述 7.2 运行监测系统建设 7.3 运行故障改进 7.4 失效模式库构建可靠性试验 8.1 概述 8.2 可靠性研制试验
8
10 GB/T39590.1—2020
11 11 12 12 12 12 13 13 14 15
8.3 寿命试验 8.4 可靠性验证试验 8.5 环境应力筛选 9软件可靠性· 9.1 概述· 9.2 软件可靠性需求分配与分析 .. 9.3 软件可靠性设计与实现. 9.4 软件可靠性测试. 9.5 软件可靠性维护参考文献
II GB/T 39590.1—2020
前言
GB/T39590《机器人可靠性》已发布了以下部分：
第1部分：通用导则本部分为GB/T39590的第1部分本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草
：
本部分由国家机器人标准化总体组提出并归口。 本部分起草单位：上海机器人产业技术研究院有限公司、上海电器科学研究院、安徽互鼎智能科技
有限公司、科沃斯商用机器人有限公司、浙江钱江机器人有限公司、上海木木机器人技术有限公司、麦荷机器人（苏州)有限公司、上海节卡机器人科技有限公司、工业和信息化部电子第五研究所、昆山企运网信息技术有限公司、扬州天苗科技有限公司、配天机器人技术有限公司、重庆德新机器人检测中心有限公司、北京京东乾石科技有限公司、广东省网纳智能装备有限公司、扬州中易科技有限公司、昆山思达软件集成有限公司、墨鲁智能科技（昆山）有限公司、青岛海德马克智能装备有限公司、上海电器科学研究所（集团）有限公司、上海电器设备检测所有限公司、上海添唯认证技术有限公司
本部分主要起草人：张坤、黄慧洁、张韬、黄小中、赵振龙、沈文婷、梁恒康、张明星、李明洋、刘文威、 张向通、吴宝伟、付伟宁、杨安坤、曹宇轩、杜龙刚、靳修峰、袁红中、蒋化冰、邢琳、凌益美、朱昊、陈灏、 李小兵、王安基、王远航、黄武凯。
II GB/T 39590.1—2020
引言
GB/T39590是指导机器人企业开展可靠性工作的通用性标准，拟由4个部分构成：
第1部分：通用导则。目的在于提供机器人全生命周期内可靠性工作的流程和方法。 第2部分：可靠性指标体系。目的在于为机器人的需方、评价者、供方提供统一的可靠性指标要求。 第3部分：软件测试方法。目的在于制定针对机器人相关软件的测试方法，第4部分：可靠性评估方法。目的在于提供机器人可靠性定量评估工作的流程和方法。
-
为助力机器人产业和企业可靠性工程能力的提升，结合当前机器人产业发展和标准化现状， GB/T39590提供了机器人领域开展可靠性工作的通用方法和流程、测试评估方法以及指标的确定方法。
IV GB/T39590.1—2020
机器人可靠性第1部分：通用导则
1范围
GB/T39590的本部分规定了机器人生命周期内开展可靠性工作的设计开发、物料管理、运行监测、可靠性试验及软件可靠性
本部分适用于GB/T12643一2013中定义的所有机器人。 本部分可供机器人研制厂商、检测机构、用户使用
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/T7826系统可靠性分析技术失效模式和影响分析（FMEA)程序 GB/T 7827 可靠性预计程序 GB/T 7829 故障树分析程序 GB/T 12642 工业机器人性能规范及其试验方法 GB/T12643—2013 机器人与机器人装备词汇 GB/T29309电工电子产品加速应力试验规程高加速寿命试验导则 GB/T 32466 电工电子产品加速应力试验规程高加速应力筛选导则 GB/T 34986 产品加速试验方法 JB/T10825工业机器人产品验收实施规范
：术语、定义和缩略语
3
3.1术语和定义
GB/T12643一2013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 GB/T12643—2013中的某些术语和定义 3.1.1
机器人robot 具有两个或两个以上可编程的轴，以及一定程度的自主能力，可在其环境内运动以执行预期任务的
执行机构。
注1：机器人包括控制系统和控制系统接口。 注2：按照预期的用途，机器人分类可划为工业机器人或服务机器人。 [GB/T12643—2013,定义2.6］
3.1.2
可靠性 reliability 产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。 注：可靠性的概率度量称可靠度
1 GB/T39590.1—2020
3.1.3
失效率 failure rate 故障率在规定的条件下和规定的期间内，产品的故障总数与寿命单位总数之比，
3.1.4
可靠寿命 reliable life 给定的可靠度所对应的寿命单位数。
3.1.5
S2C
任务可靠度 mission reliability 任务可靠性的概率度量。
3.1.6
平均故障间隔时间 mean time between failure; MTBF 在规定的条件下和规定的期间内，产品寿命单位总数与故障总次数之比。 注：可修复产品的一种基本可靠性参数。
3.1.7
平均严重故障间隔时间 mean time between critical failures; MTBCF 在规定的一系列任务剖面中，产品任务总时间与严重故障总数之比注：与任务有关的一种可靠性参数。原称致命性故障间的任务时间。
3.1.8
平均故障前时间 mean time to failure; MTTF 在规定条件下和规定的期间内，产品寿命单位总数与故障产品总数之比注：不可修复产品的一种基本可靠性参数，
3.1.9
平均修复时间 mean time to repair;MTTR 在规定的条件下和规定的期间内，产品在规定的维修级别上，修复性维修总时间与该级别上被修复
产品的故障总数之比。
注：产品维修性的一种基本参数，是一种设计参数， 3.1.10
可用性 availability 产品在任一时刻需要和开始执行任务时，处于可工作或可使用状态的程度注：可用性的概率度量称可用度。
3.2 缩略语
下列缩略语适用于本文件。 FMEA：失效模式和影响分析（FailureModeandEffectAnalysis） FTA：故障树分析（FaultTreeAnalysis） HALT：高加速寿命试验（HighlyAcceleratedLifeTest） HASS：高加速应力筛选（HighlyAcceleratedStressScreening） SFMEA：软件失效模式和影响分析（SoftwareFailureModeandEffectAnalysis) SFTA：软件故障树分析（SoftwareFaultTreeAnalysis） SIP：标准检验程序（StandardInspectionProcedure） SOP：标准作业程序（StandardOperationProcedure）
2 GB/T 39590.1—2020
TAAF：试验-分析-改进（Test，AnalyzeAndFix）
4 设计开发
4.1概述
机器人可靠性的设计开发包含一系列的工作项目。机器人研发过程中可选择对机器人设计有效的
可靠性工作项目，发现机器人的薄弱环节并加以改进，满足产品可靠性设计要求。
4.2可靠性指标体系 4.2.1可靠性指标
机器人可靠性指标主要有可靠度、失效率、平均故障间隔时间（MTBF）、平均修复时间（MTTR）、平均故障前时间（MTTF）、平均严重故障间隔时间（MTBCF）、可用度、使用寿命、可靠寿命、任务可靠度等。 4.2.2指标选取
机器人及零部件的故障特点不同，选取考核的可靠性指标有： a）考核机器人、软件及零部件的故障次数，宜选用可靠度、失效率、MTBF； b）考核机器人的早期故障，宜选用MTTF； c）考核机器人的可用性，宜选用可用度、MTBF、MTBCF、MTTR； d）考核机器人及其零部件的耐久性，宜选用使用寿命、可靠寿命。
4.2.3指标水平的确定
机器人可靠性指标水平的确定应基于以下因素或原则： a） 依据机器人的寿命剖面和任务面； b） 基于机器人研制企业的研发能力； c) 参考以往机器人产品的可靠性水平；
d) 参考行业同类机器人产品的可靠性水平； e) 可靠性指标水平的选取宜高于使用方的要求值： f) 机器人零部件的可靠性指标水平可单独提出，但应满足机器人的总体可靠性水平； g) 对于相互关联的可靠性指标，所确定的可靠性指标水平应相互匹配。
4.3 3可靠性分配 4.3.1分配对象
可靠性分配的对象是可靠性指标，分为两类： a）描述机器人基本可靠性的指标，如可靠度、失效率、MTBF等； b）描述机器人任务可靠性的指标，如任务可靠度、MTBCF等
4.3.2分配原则
可靠性分配的主要原则有： a）可靠性指标分配在机器人研制阶段的早期进行；
3