干货分享 | 可靠性试验简介

可靠性试验是一类试验的总称，包含为了了解、评价、提高和分析装备可靠性水平而进行的各种试验，其旨在通过模拟施加装备实际工作环境中的应力条件来暴露装备的潜在缺陷，获取相关的装备可靠性特征信息，从而提高并验证装备的可靠性水平。

因此，任何与装备的故障、故障效应以及可靠度提升相关的测试或试验，都可以认为是一种可靠性试验。在装备的整个寿命周期内，其可靠性不仅受到设计、制造阶段的影响，同时也受到管理水平和试验能力约束。装备可靠性试验在保障装备的可靠性达到设计的可靠性要求过程中起到至关重要的作用。

按GJB 450A《装备可靠性工作通用要求》，可靠性试验共分为六个工作项目，详见图 1。

图1　可靠性试验分类

按试验场地、施加应力原则、应用阶段、试验目的和性质等各种不同的分类原则， 可将可靠性试验分为不同的类别。

3.1 按试验场地分类

可靠性试验可以在实验室进行，也可以在现场进行，以获得所需的信息,以对产品的初始使用可靠性和后续使用可靠性进行评估。按试验场地分类，可靠性试验可分为实验室试验和现场使用试验两大类。

1）实验室试验

实验室可靠性试验是在实验室中模拟产品实际使用、环境条件，或实施预先规定的工作应力与环境应力的一种试验。

2）现场使用试验

现场使用可靠性试验是利用产品在现场使用进行数据收集和评估产品可靠性。

现场使用试验是在真实的现场环境中进行的，其环境应力、负载、接口、操作、维修以及测量和记录等各因素均较真实，试验结果应能更准确代表实际使用的可靠水平。但是，这种试验的实施比较困难，主要问题是环境应力无法控制，特别是极限应力往往无法考核。正是基于现场试验条件的不可控性、试验结果的不及时性和改进产品可靠性的不现实性等情况，可靠性试验工作项目中尚没有规定外场试验工作项目，仅规定了实验室可靠性试验工作项目。两种试验方式的对比见表1。

3.2 按施加应力原则分类

按照施加应力的原则，可将可靠性试验分为激发试验和模拟试验。

1）激发试验

激发试验是指不模拟实际使用环境的加速应力试验。通过施加应力将产品内部的潜在缺陷加速发展变成故障，进而检测出来，从而为修改设计和工艺提供信息。环境应力筛选、可靠性强化试验、可靠性摸底增长试验属于激发试验。

2）模拟试验

模拟试验是指施加的环境应力模拟真实环境应力的大小、时序和时间比例的试验。通过对产品施加这种应力并统计产品在这种应力作用下的故障情况，验证和评估产品的可靠性水平。可靠性鉴定试验和可靠性验收试验则均属于模拟试验的范畴。可靠性增长试验使用的应力与可靠性鉴定试验一样模拟真实环境，虽然应力不高，但也可以以较慢速度激发一部分缺陷并评估产品可靠性水平，基本上属于模拟试验。

3.3 按应用阶段分类

按照试验目的和应用阶段不同，可将可靠性试验分为可靠性研制试验、可靠性增长试验、可靠性鉴定试验和寿命试验、环境应力筛选、可靠性验收试验和寿命试验，其目的和应用阶段分别在表 2中列出。

3.4 按试验目的和性质分类

按照试验的目的和性质不同，可将可靠性试验分为工程试验和统计试验。

1）工程试验

环境应力筛选、可靠性研制试验和可靠性增长试验属于工程试验。工程试验的目的是为了暴露产品设计、工艺、元器件、原材料等方面存在的缺陷，采取措施加以改进，排除，以提高产品的可靠性。这种试验主要由承制方进行，受试产品是研制的样机或在线产品。发现受试产品故障等于找到了对产品进行改进设计或修理的机会，因此工程试验是一种使产品增值的试验, 是可靠性试验的重点。

2）统计试验

统计试验的目的是验证产品的可靠性或寿命是否达到了规定的要求，如可靠性鉴定试验、可靠性验收试验、寿命试验等。由于产品的可靠性指标确实存在但难以真正获得，因此只能应用统计的方法估计产品可靠性指标真值所在的范围。可靠性鉴定试验和可靠性验收试验又称为可靠性验证试验。

应该指出，产品可靠性验证工作是可靠性试验与评价工作中的一个组成部分，它是指在设计定型阶段和试用阶段，对产品的可靠性是否达到《研制总要求》或《合同》规定的要求给出结论性意见所需进行的鉴定、考核或评价工作的总称。在GJB 450A中，可靠性鉴定试验、可靠性验收试验、寿命试验和可靠性分析评价等四个工作项目均可用于可靠性验证。

在研制阶段早期就应制订一个总的可靠性试验计划，综合考虑需进行的可靠性试验项目及其与其他试验的协调关系，合理安排各试验项目实施次序，并采取适当的简化和综合措施。对于每一项可靠性试验，还应制订单独的试验计划和试验方案。

图2所示为典型航空设备研制和生产阶段全面进行各种可靠性试验和其他试验的典型安排及相互次序，图2中的可靠性试验项目可以根据产品特点和资源等情况进行剪裁，甚至适当简化和合并。

图2 　各个开发阶段可靠性工作项目流程

经过多年的发展，可靠性试验已在我国各类民用和军用设备领域得到广泛的推广与应用，形成了一套相对完善的可靠性试验技术标准和可靠性试验方法，研制了各类可靠性试验设备。在此保障上，我国各类工业产品和武器装备的可靠性水平得到了显著的提高。

科鉴检测实验室是一家专业第三方测试机构，能承担各项可靠性试验，具有国家认定的CNAS、DILAC、CMA、CAL检测资质，具备装备承制单位资格（试验类）、质量管理体系（GJB 9001C）证书等，专注于可靠性检测试验服务，有多尺寸、广类型的试验设备满足不同的需求，可为广大承研、承制单位提供专业的可靠性试验服务。