裝備調(diào)試與試驗過程的可靠性管理

    調(diào)試與試驗過程，是軍用電子裝備實現(xiàn)可靠性指標的重要工藝，對批量生產(chǎn)的裝備更是如此。調(diào)試工作自功能組件裝配結(jié)束后開始，包括：功能組件環(huán)境應力篩選、分機和整機調(diào)試、系統(tǒng)聯(lián)調(diào)及部分環(huán)境試驗、可靠性驗收試驗等內(nèi)容。此階段是電子裝備逐步暴露缺陷，尋找解決辦法，采取有效措施，促進產(chǎn)品不斷接近可靠性目標的重要時期；外場聯(lián)試或裝機、試飛則是對系統(tǒng)性能、結(jié)構(gòu)和裝配工藝等對現(xiàn)場環(huán)境的適應性考驗，也是對裝備進行可靠性初步評估的重要準備環(huán)節(jié)。因此，應通過一系列嚴密而有效的可靠性管理措施，以保證裝備可靠性設計目標的實現(xiàn)。

7.1  調(diào)試、試驗用設備的要求

    在電子裝備的調(diào)試和試驗過程中，所使用的設備（包括儀器、配套件、專用設備），應按調(diào)試與試驗規(guī)范的要求，對所用設備實施一整套有效的管理措施，以保證實現(xiàn)規(guī)定的可靠性目標。

7.1.1  定期校驗的要求

    調(diào)試與試驗過程所使用的儀器、配套件及專用設備應按規(guī)定進行定期計量校驗，并具有有效的合格證書及計量檢定記錄文件，方準使用。

7.1.2  儀器、儀表在同一過程中的限用要求

    為保證調(diào)試與試驗過程參數(shù)的測試精度，一般一個儀表在同一過程中不應出現(xiàn)多種用途。

7.1.3  備份要求

    在調(diào)試和試驗過程中，應備份一套精度等于或高于使用的測試儀器、儀表，以保證測試參數(shù)的可靠。

7.1.4  配套件的要求

    需在調(diào)試和測試中使用的配套件，應經(jīng)過校驗，或仍在有效合格期內(nèi)的。

7.1.5  精度要求

    調(diào)試與試驗過程使用的設備，其精度等級應滿足有關標準和產(chǎn)品技術條件的要求。

7.1.6  可追溯性要求

    在調(diào)試和試驗過程中應記錄所使用設備的編號、序號，并附在有關報告之中，以便于分析時查找和追溯。

7.2  元器件篩選的可靠性要求

    篩選是提高裝機元器件合格率水平的必經(jīng)工藝。應規(guī)定篩選應力，確保元器件既不受損傷，又能有效地剔除其早期失效（有潛在缺陷的元器件)。為此，應制定和實施一系列有效的工藝規(guī)范。

7.2.1  元器件篩選前的確認

    凡裝機元器件，在篩選前應進行質(zhì)量確認。篩選人員應依據(jù)裝備的可靠性設計要求和元器件優(yōu)選清單核對待篩選元器件的生產(chǎn)廠家、型號、出廠日期、質(zhì)量等級等內(nèi)容，不符合的一律不予篩選。確因特殊原因需要代用裝機的元器件，應按規(guī)定辦理申報手續(xù)，經(jīng)審核批準后送篩。對少數(shù)元器件因設備所限尚未建立篩選手段的，應在試驗電路板上進行必要的應力篩選后，經(jīng)過元器件篩選部門確認并打上準予裝機標志，才能裝機。對外購的特殊新品，在裝機前應具有環(huán)境試驗報告和合格證明文件。已經(jīng)定型的新品應同時具有軍代表室的軍檢證明。

7.2.2  元器件篩選規(guī)范要求

    應根據(jù)電子裝備的不同使用場合（航空、航天、地面固定、地面移動、艦船、潛艇等）制定相應的元器件篩選規(guī)范，作為篩選的依據(jù)。篩選設備應符合本指南的要求，篩選的過程控制應符合質(zhì)保體系程序文件的具體規(guī)定，實行全過程控制，確保篩選質(zhì)量。

7.2.3  篩選工作人員要求

    參與元器件篩選工作的人員，應經(jīng)過培訓，取得資格證書后方準上崗。應嚴格按質(zhì)量保證體系有關規(guī)定及元器件篩選規(guī)范進行操作。

7.2.4  參數(shù)測試程序要求

    應依據(jù)電子裝備的設計要求，制定元器件篩選過程的參數(shù)檢測程序，應明確規(guī)定檢測時機、檢測參數(shù)項目、合格判據(jù)等內(nèi)容。

7.3  組件、分機、整機的環(huán)境應力篩選要求

    環(huán)境應力篩選，是及早發(fā)現(xiàn)電子裝備不同層次產(chǎn)品的各種缺陷和實現(xiàn)可靠性設計目標行之有效的重要工藝手段。為實現(xiàn)篩選目標，應通過一系列可靠性管理措施予以保證。通過對不同組裝層產(chǎn)品的篩選，暴露缺陷，及時采取有效的糾正措施，以使裝備在各個層次上都得到可靠性保證。

7.3.1  制定篩選規(guī)范

7.3.1.1 功能組件的篩選要求

    裝配完成后的功能組件，從檢驗人員掛合格證開始建立質(zhì)量記錄卡，應在進行粗調(diào)和100%篩選后，才能進入細調(diào)。工藝流程見圖2。

    建議選用振動和高低溫沖擊篩選項目，其應力條件應根據(jù)產(chǎn)品規(guī)范和有關標準確定。通過篩選發(fā)現(xiàn)功能組件（尤其是PCB組件）潛在的早期失效，使裝配工藝缺陷和元器件缺陷及早地暴露，對提高組件的調(diào)試效率和可靠性有重要意義。因此，篩選應作為生產(chǎn)過程質(zhì)量控制的一項重要措施。被列為關鍵件（重要件）的功能組件，在調(diào)試結(jié)束后，還應進行環(huán)境適應性試驗，其試驗項目主要是高低溫和振動，應力條件由關鍵特性確定，此應在有關規(guī)范中予以明確。試驗結(jié)束應編制試驗報告。功能組件達到技術要求后，驗收通過，進入分系統(tǒng)調(diào)試。

7.3.1.2  分系統(tǒng)（分機）、整機環(huán)境應力篩選

    分機篩選規(guī)范，是保證分機有效篩選的依據(jù)，它對促進整機可靠性起著重要作用。分機應進行100%篩選。因此，制定一個合適的篩選規(guī)范是及時發(fā)現(xiàn)缺陷，采取有效糾正措施，促進實現(xiàn)裝備可靠性設計目標以致可靠性增長的基本手段。篩選應力應符合國家軍用標準和裝備的實際使用要求，做到既有效地暴露缺陷，又不損傷產(chǎn)品和影響使用壽命。成功的分機篩選往往能有效地代替整機篩選，在條件允許時，可對整機進行抽樣驗證。

      組件                   環(huán)境應力

      裝配合格     粗調(diào)       篩選

                              細調(diào)                糾正缺陷

            關鍵件、重要件    組件

            環(huán)境適應性試驗    驗收

圖2  功能組件篩選工藝流程圖

7.3.2  質(zhì)量控制要求

    為了保證篩選過程的順利進行，達到預期目的，功能組件、分機、整機的環(huán)境應力篩選除了應制定一個適合于電子裝備具體要求的篩選規(guī)范外，還應根據(jù)本單位質(zhì)量保證體系的要求制定環(huán)境應力篩選控制程序和系列操作文件，以確保篩選質(zhì)量。

7.3.3  信息管理要求

    在電子裝備的功能組件、分機、整機的篩選過程中獲得的信息，是開展裝備可靠性增長活動的寶貴資料。篩選過程的信息應納入工藝信息管理系統(tǒng)和FRACAS管理。應根據(jù)本單位的具體情況制定一套保證信息不流失和輸送暢通的管理辦法。

7.3.4  篩選報告要求

    在電子裝備的組件、分機、整機篩選結(jié)束后，應及時寫出詳細的篩選報告，要求對篩選過程、篩選應力、性能測試、使用設備、故障現(xiàn)象等情況如實報告，同時應給出故障分析、糾正措施及其效果的報告，并對篩選后的裝備可靠性水平的提高作出評估。這些資料應一并進入質(zhì)量信息管理系統(tǒng)。

7.4  調(diào)試過程的可靠性要求

    功能組件篩選結(jié)束即進入調(diào)試過程，具體內(nèi)容包括：功能組件、分機、整機調(diào)試和部分環(huán)境適應性試驗工作。這個過程是逐步暴露裝備設計、加工裝配過程的缺陷和尋找解決辦法、及時采取有效糾正措施，實現(xiàn)可靠性設計目標的環(huán)節(jié)。

7.4.1  制定調(diào)試文件要求

    調(diào)試文件是調(diào)試工作的依據(jù)，應按電子裝備技術條件規(guī)定的各項指標，制定詳細的實施細則，指明如何通過規(guī)定的調(diào)試手段，一步一步地達到規(guī)定的質(zhì)量目標。

7.4.2  調(diào)試場地環(huán)境（包括電磁環(huán)境）要求

    場地及其環(huán)境，對電子裝備調(diào)試工作影響較大，場地的環(huán)境溫度、濕度，供電網(wǎng)絡、接地系統(tǒng)、電磁場分布等等都會直接影響調(diào)試的質(zhì)量，具體提出以下要求。

    a.  調(diào)試場地的環(huán)境條件應符合有關國軍標和專為裝備制定的規(guī)范；

    b.  對裝有靜電敏感器件（如CMOS電路）的功能組件、分機，其調(diào)試場地應具有相應的防靜電措施，防靜電和消靜電裝置應符合有關標準的技術條件要求；

    c.  應對調(diào)試場地是否符合要求進行確認，在所有問題解決之后才能開始調(diào)試工作。

7.4.3  調(diào)試人員要求

    電子裝備的調(diào)試能否順利進行和達到預期的質(zhì)量目標，與設計、加工及其它保證條件密切相關，但起決定性作用的是調(diào)試人員的素質(zhì)。因此，要求每一個調(diào)試人員都應參加專業(yè)培訓，在取得資格證書后方能上崗。

7.4.4  調(diào)試過程中元器件更換的要求

    裝備在調(diào)試過程中可能需要進行元器件更換。為了保證裝備可靠性設計目標的實現(xiàn)，應嚴格元器件更換的管理。凡在調(diào)試過程中需要更換的元器件，應保證其符合設計的型號、生產(chǎn)廠家、出廠時間、質(zhì)量等級等要求和具有篩選標記；確因具體原因，需要更換臨時代用的元器件，應及時提出申請，按規(guī)定辦理臨時代用、征詢、審核手續(xù)，提出糾正臨時代用的期限，并在調(diào)試記錄上做出詳細記載，以備事后查詢和追溯。

7.5  功能組件、分機、整機調(diào)試、聯(lián)調(diào)、聯(lián)試的可靠性管理

    本階段是實現(xiàn)電子裝備可靠性目標的重要階段，對實現(xiàn)裝備可靠性指標占有十分重要的地位。從功能組件調(diào)試到系統(tǒng)聯(lián)試的過程，應按要求循序漸進，確保裝備在每一個環(huán)節(jié)上都能達到規(guī)定的指標要求。

7.5.1  流程要求

    本階段的工作流程見圖3。

         功能組件      組件       組件       分機       分機

           篩選        調(diào)試       驗收       調(diào)試       篩選

           分機       整機調(diào)試         整機        系統(tǒng)

           驗收         聯(lián)調(diào)           驗收        聯(lián)調(diào)

圖3   調(diào)試階段流程

7.5.2  調(diào)試流程的可靠性管理

7.5.2.1  功能組件篩選及調(diào)試管理

    功能組件的篩選調(diào)試過程，通過質(zhì)量記錄卡進行控制，按圖2的流程進行管理。

7.5.2.2  功能組件的驗收要求

    分機負責人應依據(jù)質(zhì)量記錄卡驗收功能組件。驗收通過后，才能進入分機調(diào)試工作。功能組件驗收應提供以下資料：

    a.  功能組件環(huán)境應力篩選報告，關鍵組件（含重要件）高低溫和振動環(huán)境適應性驗證報告；

    b.  功能組件在篩選和調(diào)試過程中的FRACAS運行報告；

    c.  詳細的調(diào)試情況和參數(shù)測試記錄。

7.5.2.3  分機驗收要求

    在功能組件走完圖2的流程經(jīng)過驗收后，進入分機組裝調(diào)試環(huán)節(jié)。調(diào)試應設置專門的記錄本，詳細記錄調(diào)試過程發(fā)生的情況，以故障報告作反饋。調(diào)試過程發(fā)現(xiàn)的故障，應通過“故障分析和采取糾正措施表”進入信息閉環(huán)系統(tǒng)。分機調(diào)試結(jié)束后，經(jīng)過電訊和結(jié)構(gòu)總體的驗收，通過考機驗收后才能進入整機聯(lián)調(diào)。提交驗收的分機應具備以下條件：

    a.  分機在規(guī)定的環(huán)境應力條件下的性能指標，達到技術條件中規(guī)定的范圍；

    b.  具有詳細的分機調(diào)試記錄；

    c.  提交調(diào)試過程中的FRACAS運行報告；

    d.  分機調(diào)試和驗收的測試（按分機驗收測試大綱要求自測）記錄。

7.5.2.4  整機驗收要求

    整機調(diào)試結(jié)束后，應先在通常的環(huán)境條件下進行性能驗收。為保證驗收達到預期目的，對整機驗收提出以下要求：

    a.  按整機技術條件和研制任務書制定驗收測試大綱，經(jīng)會簽和批準后執(zhí)行；

    b.  驗收組應由有關方面的專業(yè)人員組成；

    c.  驗收人員應按驗收測試大綱的要求，對裝備進行逐項參數(shù)的認真測試，作好詳細記錄，測試結(jié)束寫出詳細驗收測試報告；

    d.  驗收測試中發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問題，應從嚴要求限期解決，必要時對某些項目進行重新測試直至滿足要求，方能通過驗收。

7.5.2.5  系統(tǒng)聯(lián)調(diào)的可靠性管理

    當裝備接入系統(tǒng)工程使用時，整機即成為該系統(tǒng)的分系統(tǒng)，而分機則成為單元。此時必然發(fā)生裝備之間的接口關系和各種信號交連，協(xié)調(diào)接口保證信號正確交連是系統(tǒng)聯(lián)調(diào)應解決的主要問題。為保證系統(tǒng)工作的可靠，應對系統(tǒng)聯(lián)調(diào)過程實施可靠性管理。

    a.  接口技術文件應符合由系統(tǒng)中各分系統(tǒng)研制單位共同協(xié)調(diào)確定的研制合同（技術協(xié)議），并以此作為系統(tǒng)聯(lián)調(diào)測試交連信號的依據(jù)。

    b.  由系統(tǒng)總體、分系統(tǒng)總體和專業(yè)技術人員、可靠性專業(yè)人員組成系統(tǒng)聯(lián)調(diào)工作小組。

    c.  制定系統(tǒng)聯(lián)調(diào)大綱和計劃，分別測試和考核每一個分系統(tǒng)與中心、分系統(tǒng)與分系統(tǒng)之間的電訊交連性能、電磁兼容性能和軟件的適應性能，最后進行全系統(tǒng)的綜合性能考核和連續(xù)工作能力考核。

    d.  應用故障檢測系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)、記錄故障現(xiàn)象，聯(lián)調(diào)工作小組應及時分析故障，提出解決對策以至修改某些技術參數(shù)和應用軟件程序的意見，并為完善操作規(guī)程、軟件維護細則、硬件維修保養(yǎng)規(guī)定提出意見。

    e.  系統(tǒng)聯(lián)調(diào)產(chǎn)生的故障信息，進入FRACAS系統(tǒng)。

7.5.2.6  階段FRACAS報告要求

    系統(tǒng)聯(lián)調(diào)、聯(lián)試過程結(jié)束后，應對該階段FRACAS運行情況作出報告，確保實現(xiàn)階段可靠性管理目標。

7.5.2.7  質(zhì)量控制要求

    依據(jù)電子裝備的技術條件要求，結(jié)合本單位質(zhì)量保證體系的規(guī)定，制定調(diào)試和聯(lián)倜過程的質(zhì)量控制要求，作為該階段質(zhì)量控制的準則。

7.6  環(huán)境試驗過程的可靠性管理

    環(huán)境試驗是考核電子裝備的各個產(chǎn)品層次適應環(huán)境應力的過程。應根據(jù)產(chǎn)品的實際使用要求，制定各個產(chǎn)品層次上需要進行的試驗項目。在制定環(huán)境試驗規(guī)范時，功能組件級產(chǎn)品，一般僅對可靠性關鍵件、重要件安排影響其關鍵特性的試驗項目，以考核它們的環(huán)境適應能力；分機級產(chǎn)品，僅安排對可靠性影響的試驗項目；整機級產(chǎn)品，安排用戶提出的全部項目。各個產(chǎn)品層次的環(huán)境試驗的樣品數(shù)量和抽樣辦法，按有關標準執(zhí)行。

7.6.1  制定環(huán)境試驗規(guī)范

    為了達到試驗目標，應根據(jù)電子裝備環(huán)境條件的要求和產(chǎn)品各個層次的特點，分別制定功能組件、分機、整機的環(huán)境試驗規(guī)范，作為試驗的準則。

7.6.2  環(huán)境試驗過程的可靠性管理

    環(huán)境試驗是考核裝備各個層次對環(huán)境應力的適應能力，試驗過程中必須嚴格按試驗規(guī)范實施，其管理要點是：

    a.  環(huán)境試驗操作人員應經(jīng)過資格培訓，持證上崗；

    b.  試驗中使用的試驗設備，應定期計量，并有有效的計量合格證書；

    c.  試驗過程應嚴格執(zhí)行電子裝備相應層次的試驗規(guī)范，并作好詳細記錄；

    d.  試驗結(jié)束后寫出試驗報告，進入質(zhì)量信息管理系統(tǒng)。

7.6.3  試驗樣品的安裝

    試驗樣品的安裝，直接影響試驗的正確性，應滿足以下要求：

    a.  試驗樣品應模擬實際使用狀況的方式安裝；

b.  在進行溫度試驗時，試驗樣品應盡可能安裝在試驗箱的中央，距試驗箱箱壁、箱底、箱頂?shù)木嚯x應有適當?shù)拈g距，樣品占用試驗箱的容積應(2/3；

    c.  試驗樣品應在正常大氣條件下進行安裝（正常大氣條件按GJB 150的規(guī)定）。

7.7  電子裝備可靠性驗證試驗過程的可靠性管理

    電子裝備的可靠性驗證試驗分為內(nèi)場（實驗室）試驗和外場（現(xiàn)場）試驗兩大類。內(nèi)場驗證試驗，一般是在規(guī)定的綜合環(huán)境應力條件下考核裝備的可靠性指標；外場驗證試驗，是在實際使用環(huán)境條件下考核裝備的可靠性水平。

7.7.1  試驗條件的確定

    應根據(jù)電子裝備的技術條件要求和實際使用的環(huán)境剖面，確定可靠性驗證試驗的綜合環(huán)境應力試驗剖面或現(xiàn)場驗證的環(huán)境條件。

7.7.2  制定可靠性驗證試驗大綱

    應根據(jù)電子裝備的技術條件和用戶的要求，制定可靠性驗證試驗大綱。大綱中應明確規(guī)定：選取何種試驗方案？裝備應處于何種技術狀態(tài)？樣品的數(shù)量、應監(jiān)測的性能參數(shù)、失效判據(jù)、試驗剖面、電應力剖面等。試驗大綱應通過由使用方主持的評審，最后作為試驗的規(guī)范。

7.7.3  試驗樣品的要求

    提交可靠性驗證試驗的樣品，應從完成性能測試和環(huán)境適應性試驗合格的裝備中抽取，并具有合格證明。

7.7.4  試驗人員要求

    從事可靠性驗證試驗的人員，應熟練地掌握試驗設備的操作，按照試驗大綱的要求編寫具體的試驗程序；應具備上崗資格，持證上崗。

7.7.5  試驗過程管理要求

    試驗過程的管理是保證試驗順利進行和試驗質(zhì)量的手段。試驗大綱和試驗程序一經(jīng)評審通過，就是試驗過程的法定文件，任何有關人員都應遵照執(zhí)行。當試驗發(fā)生故障時，應詳細記錄故障現(xiàn)象、應力狀態(tài)、試驗時間等內(nèi)容，并及時通報參加試驗的有關各方人員，共同進行失效原因分析，尋找消除該失效模式的措施，依照判據(jù)確定其是否為相關失效。參試人員應按要求作好全試驗過程的詳細記錄，確保試驗資料完整和可追溯。

7.7.6  試驗設備要求

    可靠性驗證試驗所用的儀器設備應定期計量,并有有效合格證。具體要求見本章7.1。

7.7.7   試驗報告要求

    試驗結(jié)束，應及時依據(jù)試驗記錄進行數(shù)據(jù)處理、結(jié)果分析，寫出試驗報告。報告應真實反映試驗現(xiàn)狀，詳細記載故障事件，準確評估裝備的可靠性定量水平，明確接收或拒收的結(jié)論。試驗報告應納入質(zhì)量信息管理系統(tǒng)，按照FRACAS管理要求運行。