ICS25.040.40 N10 中华人民共和国国家标准 GB/T29821—2013 工 业过程测量和控制系统用仪表 可靠性技术报告编写导则 Rulesfordraftingreliabilitytechnicalreportof industrialprocessmeasurementandcontrolsystemmeter 2013-11-12发布 2014-03-15实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布目 次 前言 Ⅲ ………………………………………………………………………………………………………… 1 范围 1 ……………………………………………………………………………………………………… 2 规范性引用文件 1 ………………………………………………………………………………………… 3 术语和定义 1 ……………………………………………………………………………………………… 4 技术报告编写要求 2 ……………………………………………………………………………………… 5 技术报告内容 2 …………………………………………………………………………………………… 附录A(资料性附录) 某仪表可靠性预计、分配应用示例 7 ……………………………………………… 附录B(资料性附录) 机械零部件可靠性计算 10 ………………………………………………………… ⅠGB/T29821—2013 前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 请注意本文件某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 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和控制标准化技术委员会(SAC/TC124)归口。 本标准负责起草单位:重庆工业自动化仪表研究所。 本标准参加起草单位:重庆川仪自动化股份有限公司、中环天仪股份有限公司、北京远东仪表有限 公司、上海威尔泰工业自动化股份有限公司、福建顺昌虹润精密仪器有限公司、上海自动化仪表股份有 限公司、杭州自动化技术研究院、上海工业自动化仪表研究院、昆山双桥传感器测控技术有限公司、重庆 前卫仪表有限责任公司、深圳市标利科技开发有限公司、重庆市科学技术研究院。 本标准主要起草人:孙怀义、刘琴、刘小莉。 本标准参加起草人:黄毅普、季锋、王悦、陆孝孟、陈志扬、钮松年、吕春放、卜琰、谢亚莲、王冰、王文 襄、司洪萍、李江华、陈汝、任军民、贺孝珍、刘兴莉、李春霞。 ⅢGB/T29821—2013 工业过程测量和控制系统用仪表 可靠性技术报告编写导则 1 范围 本标准规定了工业过程测量和控制系统用仪表(以下简称产品)可靠性技术报告的编写内容和 要求。 本标准适用于产品在方案论证阶段、研制阶段可靠性技术报告的编写。 自动化控制系统可靠性技术报告的编写可参照使用。 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/T2900.13 电工术语 可信性与服务质量 GB/T4888 故障树名词术语和符号 GB/T7289 可靠性、维修性与有效性预计报告编写指南 GB/T7826 系统可靠性分析技术失效模式和影响分析(FMEA)程序 GB/T7827 可靠性预计程序 GB/T7829 故障树分析程序 3 术语和定义 GB/T2900.13和GB/T4888界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 产品可靠性技术报告(以下简称报告) productsreliabilitytechnicalreport 产品在方案论证阶段、研制阶段中所开展的可靠性分析与评价报告(包括对产品进行的可靠性预 计、可靠性分配、故障分析、可靠性设计技术应用等内容的总称),它能为产品鉴定或验收提供可靠性评 估依据。 3.2 基本可靠性 basicreliability 产品在规定的条件下和规定的时间内无故障工作的能力。基本可靠性反映产品对维修资源的要 求。确定基本可靠性值时,应统计产品的所有寿命单位和所有的关联故障。 3.3 任务可靠性 missionreliability 产品在规定的任务剖面内完成规定功能的能力。任务可靠性反映了对产品任务成功性的要求。确 定任务可靠性参数时仅考虑在任务期间那些影响完成任务的故障。 3.4 可靠性要求 reliabilityrequirement 产品在合同或研制任务书中明确规定的可靠性定性和(或)定量要求。 1GB/T29821—2013 3.5 规定值 specifiedvalue 合同或研制任务书中规定的期望产品达到的指标,它是研制方进行可靠性、维修性设计的依据。 3.6 最低可接受值 minimumacceptablevalue 合同或研制任务书中规定的产品应达到的指标,它是进行考核或验证的指标,是转入下一阶段的判 定依据。 3.7 可靠性特征量 reliabilitycharacteristicvalue 衡量产品可靠性的定量化尺度,描绘产品可靠性特性的参数。 4 技术报告编写要求 可靠性技术报告是产品成套技术文件的组成部分,也是产品鉴定验收的主要内容和产品投入生产 和应用选型的依据。 可靠性技术报告编写应满足以下要求: a) 可靠性技术报告应能反映报告的任务阶段和系统层次的可靠性工作和可靠性技术的真实 情况; b) 报告科学可信,论据充分; c) 报告层次清晰,数据准确,文字、图表翔实; d) 可靠性技术报告的内容应满足第5章的要求,根据任务阶段及系统层次的要求,经有关各方协 商一致,可根据需要对某些内容进行裁剪,裁剪原因及裁剪情况应在报告中予以说明。 5 技术报告内容 5.1 报告的构成 可靠性技术报告一般由概述部分(见5.2)、正文部分(见5.2~5.8)、附件(见5.9)组成。 5.2 概述部分 在报告的概述部分阐述产品研制任务的来源与要求,可靠性工作概况;说明所提供的报告适用于何 种阶段(方案论证阶段、研制阶段等)。 5.3 可靠性水平分析 比较国内外同类产品可靠性水平,提出改进措施及方向。 5.4 可靠性特征量确定 5.4.1 明确可靠性要求 将用户定性和定量的可靠性要求转化为设计要求。在产品寿命期的不同阶段(即研制、生产、使用) 可提出相应的可靠性要求。 可靠性技术报告应明确: a) 设计目标要求(即规定值); b) 验证要求(即最低可接受值)。 2GB/T29821—2013 5.4.2 可靠性目标值确定依据 可靠性目标值应根据需要与可能,经综合权衡后确定: a) 国内外同类产品使用经验和使用技术要求得到的可靠性数据; b) 用户使用要求和产品的实际情况提出的可靠性要求; c) 当前技术发展水平,成本费用及实现的可能性; d) 相似产品的可靠性资料; e) 产品的可靠性摸底试验和现场使用统计的有关资料。 可靠性技术报告应明确论述产品可靠性目标值确定的依据。 5.4.3 可靠性特征量选用 合理选择产品的可靠性特征量。可靠性特征量可选用可靠度(R)、平均故障间隔时间(MTBF)或失效 率(λ)等(见GB/T2900.13)。工业过程测量和控制系统用仪表推荐优先选用平均故障间隔时间MTBF。 5.5 可靠性预计 5.5.1 目的 可靠性预计是为了估计产品在给定工作条件下的可靠性而进行的工作,其主要目的是: a) 将预计结果与要求的可靠性指标相比较,审查研制任务书或合同提出的可靠性指标是否达到; b) 在方案论证阶段通过预计,根据预计结果的相对性进行方案比较,选择最优方案; c) 在研制阶段通过预计,发现设计中的薄弱环节,加以改进; d) 为可靠性增长试验、验证试验及费用核算等研究提供依据。 可靠性技术报告应明确提出产品可靠性预计的目的。 5.5.2 可靠性数据来源 元器件、零部件的可靠性数据是产品可靠性预计的基础,主要数据来源于: a) 参考国内外同类产品数据加以修正; b) 查阅有关可靠性数据手册; c) 其他数据包括实验室数据、现场数据、经验数据等。 5.5.3 方法 在产品研制过程的不同阶段,参照表1选择预计方法。可靠性预计程序见GB/T7827,预计示例 参见附录A和附录B。 表1 不同阶段可靠性预计方法的选择 阶段 可靠性预计方法 方案论证阶段(可行性预计) 性能参数法、相似产品法 研制阶段初步设计阶段(初步预计)专家评分法、元件计数法、修正系数法、相似产品类比论证法 详细设计阶段(详细预计)失效率法、应力分析法 5.5.4 基本信息与要求 可靠性预计的基本信息与要求包括: 3GB/T29821—2013 a) 进行产品简介,绘制工作原理框图; b) 列出产品的失效判据,以及产品内各单元的失效定义; c) 确定每个部件所经受的环境条件和工作应力信息,通过估计、计算或测试确定应力比,选用适 当的修正因子,计算应用失效率; 具体要求见GB/T7289。 5.5.5 可靠性框图 应根据产品中各单元之间的功能关系,用串联、并联及组合方式,绘制可靠性框图,表现产品应满足 的可靠性要求。在建立可靠性框图时采用以下假设: a) 考虑方框所代表的功能单元的可靠性特征值; b) 所有连接方框的线只代表单元的功能关系; c) 每一个方框表示的功能单元的故障概率是相互独立的; d) 当产品的某一部分没有纳入产品的可靠性框图时,认为其是安全可靠的。 5.5.6 可靠性数学模型 可靠性数学模型可表示出产品及其单元之间的可靠性逻辑关系和数量关系,用数学公式表达各单 元的可靠性与产品可靠性之间的函数关系,预