可靠性設計準則的

制定與貫徹

6.1 目的

 

通過制定并貫徹產品可靠性設計準則，把有助于保證、提高產品可靠性的一系列設計要求設計到產品中去。

6.2  依據

GJB450A-2004《產品可靠性工作通用要求》 

 

6.3  適用對象與適用時機 

          產品詳細設計階段

 

6.4  可靠性設計準則的基本內容與特點

可靠性設計準則的基本內容

概述

目的

適用范圍

依據

可靠性設計準則

（1）可靠性設計準則是進行可靠性定性設計的重要依據 

 

（2）貫徹可靠性設計準則可以提高產品的固有可靠性

 

（3）貫徹可靠性設計準則是實現與產品性能設計同步的有效方法

 

（4）可靠性設計準則是研制經驗的總結與升華

 

（5）可靠性設計準則對產品的適用性和針對性強

6.5 可靠性設計準則的制定

 

制定可靠性設計準則的依據

新產品研制開發任務書規定的可靠性設計要求；

國內外有關規范、標準和手冊中所提出的可靠性設計準則等相關內容；

相似產品中制定貫徹的可靠性設計準則中的有關條款；

通過調研，了解使用人員在使用中對產品的可靠性方面需求，整理轉化為可靠性設計準則；

研制單位所積累的可靠性設計經驗和失敗所取得的教訓。

制定程序

 

 

產品可靠性設計準則的制定程序見下頁圖

 

明確產品可靠性設計準則的適用范圍

制定產品產品可靠性設計準則初稿,形成產品可靠性設計準則評審稿

形成產品可靠性設計準則正式稿

6.6  可靠性設計準則的貫徹

 

       可靠性設計準則是產品技術規范的重要組成部分，必須予以認真貫徹。

 

可靠性設計準則的貫徹實施流程如下圖 

匯總分析

開始

總師系統批準

問題處理與糾正措施

編寫可靠性設計準則符合性

報告

結束

總體設計單位將產品可

靠性設計準則分發給有

關研制單位

各研制單位制定細化可靠性

設計準則，下發到設計部門

設計人員從可靠性設計準則

中選擇具體設計相關條款

逐條分析準則條款確定設計

技術措施

落實設計技術措施

符合性報告評審

備注

影響

原因、意見

不符合

采取的設計措施

符合

準則條款內容

產品可靠性設計準則符合性檢查報告 

      對于每一條設計準則，如果在設計中采用，則在“符合”欄打“√”，并在“采取的設計措施”欄填寫具體的設計措施。如果未被采用，則在“不符合”欄打“√”，在“原因、意見”欄填寫準則條款未被采用的原因，以及準則條款調整的建議等，在“影響”欄填寫不符合該條準則造成何影響，以判斷是否要進行設計更改。 

6.7 按技術分類的通用可靠性設計準則

 

6.7.1.簡化設計

（a）應對產品功能進行分析權衡，合并相同或相似功能，消除不必要的功能。

（b）應在滿足規定功能要求的條件下，使其設計簡單，盡可能減少產品層次和組成單元的數量。

（c）盡量減少執行同一或相近功能的零部件、元器件數量。

（d）應優先選用標準化程度高的零部件、緊固件與連接件、管線、纜線等。

（e）限度地采用通用的組件、零部件、元器件，并盡量減少其品種。

（f）必須使故障率高、容易損壞、關鍵性的單元具有良好的互換性和通用性。

（g）采用不同工廠生產的相同產品成品件必須能安裝互換和功能互換。

（h）產品的修改，不應改變其安裝和聯接方式以及有關部位的尺寸，使新舊產品可以互換安裝。

6.7.2.冗余設計 

 

（a）當簡化設計、降額設計及選用的高可靠性的零部件、元器件仍然不能滿足任務可靠性要求時，則應采用冗余設計。

（b）在重量、體積、成本允許的條件下，選用冗余設計比其它可靠性設計方法更能滿足任務可靠性要求。

（c）影響任務成功的關鍵部件如果具有單點故障模式，則應考慮采用冗余設計技術。

（d）硬件的冗余設計一般在較低層次(設備、部件)使用，功能冗余設計一般在較高層次進行(分系統、系統)。

（e）冗余設計中應重視冗余轉換的設計。在進行切換冗余設計時，必須考慮切換系統的故障概率對系統的影響，盡量選擇高可靠的轉換器件。

（f）冗余設計應考慮對共模／共因故障的影響。

6.7.3.熱設計 

 

(1)熱設計的主要設計方法

（a）傳導散熱設計。如：選用導熱系數大的材料，加大與導熱零件的接觸面積，盡量縮短熱傳導的路徑，在傳導路徑中不應有絕熱或隔熱件等。

（b）對流散熱設計。如：加大溫差，即降低周圍對流介質的溫度；加大流體與固體間的接觸面積；加大周圍介質的流動速度，使它帶走更多的熱量等。

（c）輻射散熱設計。如：在發熱體表面涂上散熱的涂層以增加黑度系數；加大輻射體的表面面積等。

（d）耐熱設計。如：接近高溫區的所有操縱組件、電線、線束和其它附件均應采取防護措施并用耐高溫材料制成；導線間應有足夠的間隙，在特定高溫源附近的導線要使用耐高溫絕緣材料。

（2）詳細熱設計準則（不限于以下條款）

（a）保證熱流通道盡可能短，橫截面要盡量大。

（b）盡量利用金屬機箱或底盤散熱。

（c）力求使所有的接觸面都能傳熱，必要時，加一層導熱硅膠提高傳熱性能。盡量加大熱傳導面積和傳導零件之間的接觸面積，提高接觸表面的加工精度、加大接觸壓力或墊入可展性導熱材料。

（d）器件的方向及安裝方式應保證熱對流。

（e）將熱敏部件裝在熱源下面，或將其隔離，或加上光滑的熱屏蔽涂層。

（f）安裝零件時，應充分考慮到周圍零件輻射出的熱，以使每一器件的溫度都不超過其工作溫度。

（g）盡量確保熱源具有較好的散熱性能。

（h）玻璃環氧樹脂線路板是不良散熱器，不能全靠自然冷卻。若它不能充分散發所產生的熱量，則應考慮加設散熱網絡和金屬印制電路板。

（i）選用導熱系數大的材料制造熱傳導零件。例如：銀、紫銅、銅、氧化鈹陶瓷及鋁等。

（j）盡可能不將通風孔及排氣孔開在機箱頂部或面板上。

（k）盡量減低氣流噪音與振動，包括風機與設備箱間的共振。

（l）盡量選用以無刷交流電動機驅動的風扇、風機和泵，或者適當屏蔽的直流電動機。

6.7.4.環境防護設計 

 

(1)防潮濕設計

 

（a）采取具有防水、防霉、防銹蝕的材料。

（b）提供排水疏流系統或除濕裝置，消除濕氣聚集物。

（c）采取干燥裝置吸收濕氣。

 

（d）應用保護涂層以防銹蝕。

（e）憎水處理，以降低產品的吸水性或改變其親水性能。

（f）浸漬，用高強度和絕緣性能好的涂料來填充某些絕緣材料。

(2)防鹽霧腐蝕設計 

防止鹽霧導致的電化學腐蝕、電偶腐蝕、應力腐蝕、晶間腐蝕等。

 

(3)防霉菌設計

（a）采用防霉劑處理零部件或設備。

（b）設備、部件密封，并且放進干燥劑，保持內部空氣干燥。 

（c）在密封前，材料用足夠強度的紫外線輻照，防止和抑殺霉菌。

6.7.5.抗沖擊、振動和噪聲設計 

 

（1）抗沖擊、振動和噪聲設計的主要方法

 

（a）消源設計。如：液體火箭發動機的振動是導彈的一個主要的振源，通過消除發動機不穩定燃燒、改變推力室頭部噴嘴的排列和流量，減小其振源，就能降低導彈振動的等級。

（b）隔離設計。如：采用主動隔離或者被動隔離方法將設備與振源隔離開來。

（c）減振設計。如：采用阻尼減振、動力減振、摩擦減振、沖擊減振等方法消耗或者吸收振動能量。

 

（d）抗振設計。如：改變安裝部位；提高零部件的安裝剛性；安裝緊固；采用約束阻尼處理技術；采用部件密封；防止共振等。

（2）具體設計準則（不限于以下條款）

 

（a）當激振頻率很低時，應增強結構的剛性，提高設備、零部件及元器件的固有頻率與激振頻率的比值，以使設備和元器件的固有頻率遠離共振區。

 

（b）電子元器件的引線應盡量短，以提高固有頻率。

 

（c）電子元器件應固定在底盤上或板上，以防止由于疲勞或振動而引起的斷裂。

（d）焊接到同一端頭的絞合導線必須加以固定，使其在受振動時，不致發生彎曲。

 

（e）接插頭處盡可能有支撐物。

 

（f）在撓曲與振動環境條件下，盡量使用軟導線而不宜用硬導線。

（g）避免懸臂式安裝器件。如果采用，必須經過仔細計算，使其強度能在使用的設備最惡劣的環境條件下滿足要求。

 

（h）模塊和印刷電路板的自然頻率應高于它們的支撐架的自然頻率。

 

（i）繼電器安裝應使觸點的動作方向同銜鐵的吸合方向，盡量不要同振動方向一致。

 

（j）通過金屬孔或靠近金屬零件的導線必須另外套上防護套管

（k）對于小型電阻器、電容器盡可能臥裝。在元器件與底板間用硅橡膠封裝。對大電阻器、大電容器則需用附加緊固裝置。

 

（l）對于印刷電路板，應加固和鎖緊，以免在振動時產生接觸不良和脫開振壞。

 

（m）對有減振要求的設備應具有減振裝置，在安裝時與系統周圍結構應留有足夠的間隙。

6.7.6.穩定性設計 

（a）電路設計時，要有一定功率裕量，通常應有20～30%的裕量，重要地方可用50～100%的裕量。要求穩定性、可靠性越高的地方裕量應越大。

 

（b）要避免電路的工作點處于臨界狀態。

 

（c）應對那些隨溫度變化其參數也隨之變化的元器件進行溫度補償，使電路保持穩定。

 

（d）正確選用電參數穩定的元器件，避免電路產生漂移失效。

（e）應合理放寬對輸入及輸出信號臨界值的要求。

 

（f）接插件、開關、繼電器的觸點要增加冗余接點，并聯工作。

 

（g）每個接線板應有10%的接線柱或接線點作為備用。

 

（h）貯備設計應盡量采用功能冗余，當其中冗余部件失效時并不影響主要功能。

（i）信息傳遞不允許中斷時，應采取工作貯備。

（j）使用反饋技術來補償(或抑制)參數變化所帶來的影響，保證電路性能穩定。例如，由阻容網絡和集成運算放大器組成的各種反饋放大器，可以在因元器件由于老化等原因而使性能產生某些變化的情況下，仍然符合限度的性能要求。

（k）冗余系統和主系統的元件不能通過同一個連接器。

（l）主系統和冗余系統的電路不得通過同一條電源干線供電。

（m）與冗余系統有關的電線和設備在機械上、電氣上應與主系統的電線和設備隔開，以使其他系統中發生的故障不會影響冗余系統，反之亦然。對于冗余系統線路應單獨接地。

（n）在進行非電產品可靠性設計過程中，應該運用穩健性設計方法，減少產品質量特性波動、提高產品抗干擾能力。采用正交表安排試驗方案，通過對各種試驗方案的統計分析，找出抗干擾能力強、調整性好、性能穩定、可靠的設計方案。 

安裝設計 

（a）各零部件、元器件、組件(特別是易損件和常拆件)的安裝要簡便，安裝件周圍要有足夠的空間。

（b）系統、設備、組件的配置應根據其故障率高低、尺寸和重量以及安裝特點等統籌安排。盡量做到在安裝時不拆卸、不移動其它部分，在必須拆卸和移動其它部分時，要滿足操作簡便的要求。

（c）功能相同且對稱安裝的部、組、零件，應設計成可互換通用。修改設計時，應考慮同產品先后產品的替換性。

（d）安裝人員的操作和工作應按邏輯和順序安排。

（e）安裝對象和安裝設備應使安裝人員經過適當培訓即能適應安裝工作。

（f）安裝規程和方法應簡單、明確、有效并盡量圖解化，使安裝人員易于理解和記憶。

（g）應避免或消除在安裝操作時發生人為差錯的可能，即使發生差錯也能容易發覺。外形相近而功能不同或安裝時容易發生差錯的零、部件，應從結構上加以限制或有明顯的識別標記。 

（h）不允許倒裝或不允許旋轉某一部位安裝的零件，應采用非對稱安裝結構。

（i）左、右(或上、下)及周向對稱配置的零部件，應盡可能設計成能互換的；若功能上不互換，則應在結構、聯接上采取措施，使之不會裝錯。

（j）在安裝時可能發生危險事件的部位，須設危險警告標志。

（k）安裝部位應提供自然或人工的適度照明條件。

（l）應采取措施，減少系統、設備、機件的振動，避免安裝人員在超出有關規定標準的振動條件下工作。

（m）避免在兩個剛性支承接頭之間安裝直導管。

（n）在兩個允許有相對運動的接頭之間不應采用鋁導管。

（o）液壓管路要遠離人員所處的位置。

（p）液壓管路必須遠離排氣管道、熱總管、電氣線路、無線電線路、氧氣管道、各種設備和絕緣材料。在所有場合下，為防止導管泄漏引起著火，液壓管路都要位于上述各種裝置之下。

（q）不應將液壓管路與其他易燃流體管路匯集在一起，以免各種不同系統相互接錯。

（r）所有系統的壓力管路和易著火區內的回油管路，應使用不銹鋼管或鈦合金管。

（s）鋁合金回油和吸油管路不應布置在易著火區。

（t）管路安裝應保證合適的支承間隔。

（u）導管和導管之間，導管和結構、運動部件之間，導管和其他系統之間應有合理的足夠的間隙，以保證在最不利的制造公差，最嚴酷的環境條件，最嚴重變形條件下不產生相互接觸和磨損。系統導管最小間隔是根據扳手(或連接相配導管的其他工具)和導管端頭尺寸要求決定的。導管間的間隔應盡可能地大一些。

（v）應盡可能縮短管路長度。管路應盡可能避免通過易被損傷或環境不利于系統工作的通路。在易被損傷通路區段的導管，應采取有效的防護措施。

（w）管路不允許進入運動機構的運動區域內，并有足夠的間隙。

（x）管路盡量不敷設在有較大結構變形的范圍內，如在變形區內敷設管路，其間隙應予以重視。

 

（y）在導管用卡箍固定在結構或其他剛性零件上的地方，卡箍兩邊附近處導管與結構之間至少要留有6mm的間隙，而在卡箍處則至少要有3mm的間隙。在相鄰零件有相對運動處，在最不利的情況下至少應有6mm的間隙。

（z）為了防止在工作中由于變形或運動而與零件的凸出部分、螺母、螺栓、卡箍或結構的銳棱相接觸，與上述物體之間必須留有適當的間隙，在最不利的情況下應有不少于6mm的間隙。在卡箍間的設備與相鄰結構之間一般留有至少13mm的間隙。在導管通過護孔圈的地方，應防止護孔圈偏斜，以免導管與結構接觸或劃傷護孔圈。 

1）液壓附件、導管及連接件與操縱系統的鋼索和聯動裝置至少相距25mm；所有接頭和連接點離開交叉點至少50mm。液壓管路與電氣線路至少相距50mm，且液壓管路應裝在電氣線路的下方。要固定交叉的液壓管路，并至少保持6mm的距離。

 

2）在兩個剛性連接中間的軟管可根據需要加上必要的支承，但不能用緊而硬的卡箍在外徑上進行剛性固定。如兩個剛性連接中間的軟管必須做軸向移動，在中間只能采用如滑動尼龍塊型卡箍那樣型式的固定裝置，這種裝置不會使軟管管套磨壞。

3）為減少接頭數量，減輕重量，減少泄漏點，應使接頭間的導管盡可能長一些。

4）直接頭、彎接頭、三通接頭等零件一端或另一端的管路在150mm內應有支承。

5）旋轉接頭的設計應盡可能地考慮液壓平衡，以減小接合處的磨損和消除端部載荷。

6）旋轉接頭的安裝需特別的仔細，除保證在安裝的過程中不損壞密封膠圈外，還需保證有良好的對中，并在設計的活動范圍內轉動自如。接頭不承受非轉動平面內的力，拐折可能會使密封處漏油而影響液壓系統的正常工作。為了避免振動的不利影響，應盡可能對轉動接頭作剛性固定。

7）結構裝配應合理確定裝配順序，以免使設計時按裝配基準合理分配零件制造容差而確定的設計間隙及其位置改變，在新的位置形成間隙。

8）應根據間隙大小，零件的剛度和材料性能，采取恰當的工藝補償措施排除或減小間隙，控制強裝應力，以防止應力腐蝕開裂。

9）為防止應力腐蝕開裂，應控制強裝應力不大于0.5倍的應力腐蝕許用應力。在結構設計時，可采取較保守而簡便控制辦法：對于鋁合金，不計其他殘余應力值，也不分材料牌號，其縱向和長橫向的強裝應力均不得超過40MPa；或是依材料牌號，控制其縱向和長橫向的強裝應力，不得超過相應的許用臨界應力的40％。但在短橫向均不允許有強裝應力。 

6.8  原材料、零部件和元器件選用 

（a）設計選材要滿足武器產品在作戰戰場的使用要求，注重發揮輕質材料在結構設計中的作用，注重材料對各種嚴酷環境下產品可靠性的保證、注重材料改善人機環境的效能。

（b）材料選用不僅要考慮滿足各零、部件的性能要求即滿足整機的各分功能要求，還應考慮各零、部件對整機性能或者其它零（部）件分功能的影響。

（c）設計選材應遵循標準化、通用化和系列化。

（d）設計選材應首先擇優選用已納入國標、國軍標的材料。

（e）對于設計中可能遇到的國外牌號材料,應首先在國內牌號中進行篩選，盡量作好國內牌號材料的替代。對于不能替代的國外牌號材料，在設計選材時也應注意材料標準的轉化。

（f）工程設計應對材料的牌號、品種、規格進行綜合分析，力求通用。

（g）應注意所選材料的制造加工性能，包括鍛造性能、切削性能、熱處理工藝性能等。

（h）考慮材料應用技術的成熟程度。

（i）在選用新材料時，設計評審中要重視新材料應用可行性評審，對重要新材料應用必須經過驗證。

 

（j）結構材料在其預期的結構使用壽命期內對裂紋應具有高的耐受能力，并且在使用環境下，應耐受脆性裂紋擴展。 

（k）選材時應考慮材料強度、塑性的合理配合。如，承受交變載荷零件上帶有尖銳缺口造成高應力集中，有可能使原來整個結構承受的低應力高周疲勞，在缺口局部成為高應變塑性疲勞載荷。可采用局部復合強化方法，使缺口處的塑性應變減小以致消除，提高局部有效承載能力。

（l）根據零部件、元器件優選清單，選擇成熟的零部件和元器件。

（m）對零部件進行必要的篩選、磨合。

（n）對元器件進行二次篩選。

（o）選用的零部件應滿足使用環境（防鹽霧、防酶菌等）要求。

（p）關鍵零部件應列出清單，嚴格控制公差精度。

 

（q）應采用陶瓷、金屬、玻璃封裝的器件，不允許采用塑料封裝的器件。

（r）對關鍵件、重要件，若選用國產元器件，應選用符合國軍標和《七專》管理辦法生產的元器件。

（s）元器件的質量等級必須滿足軍品要求。

6.9. 包裝、貯存、裝卸與運輸設計 

 

6.9. 1包裝設計

包裝方式應與產品預定的運輸方式和貯存方式相協調。

產品的包裝應便于啟封、清理和重封。

產品的包裝應便于裝卸、儲運和管理，并且在正常的裝卸、儲運條件下，保證其自發貨之日起，到預定儲運期內，不因包裝不善而致使產品產生銹蝕、霉變、失效、殘損和失散等現象。

確定包裝方式時，應考慮下列因素：

運輸部門對產品(或包裝件)的尺寸、重量、重心以及堆碼等方面的限制；

產品的物理特性：寬度、高度、長度、重量和重心等；

產品所承受的應力特性：沖擊應力、振動、撓度和表面負荷等；

產品的運輸、保管和使用的環境條件：溫度、濕度、壓力、鹽霧和清潔度等；

危險影響：人員安全、泄漏、輻射、靜電、爆炸物和生物學因素等；

現有的包裝儲運條件。 

防護包裝和裝箱等級應符合相關的規定。特殊情況下，應設計特殊防護程序，以保證產品在全壽命過程中始終處于良好狀態，如；

飛行器在水運、空運或在特定場所貯存時的防護程序；

坦克及其他大型車輛在儲備地點貯存時的防護程序；

艦船上的重要設備在船塢或在艦船上安裝期間<含戰備貯存期間)的防護程序；從艦船上卸至岸上作戰備貯存的設備的防護程序。

6.9.2貯存方式設計

 

（a）應按依據產品預期的使用和維修要求以及技術狀態特性確定貯存方式。貯存方式包括庫房、露天加覆蓋物、露天不加覆蓋物、特殊貯存等。

（b）貯存方式應與產品的包裝防護等級相協調。

（c）確定采用特殊的貯存方式時，應充分考慮各種因素，并進行仔細權衡。例如航空導彈在艦上貯存時，應慎重考慮是否需要空調、隔離設施等情況。

（d）應進行貯存任務分析，確定各維修級別貯存設施的組成和樣式及所需空間。

（e）應參照有關規定，并結合實際貯存環境條件，協調確定出貯存設施的貯存等級環境。

（f）貯存設施應具備相應的防潮、防霉、防鹽霧、防凍、防火、防靜電、防輻射、防爆、防震等防護措施。

（g）對長期貯存一次使用的產品應進行貯存設計（選擇合適的材料和零部件、采用防腐的措施等）、控制貯存環境、改善封存條件等減少貯存環境的故障，以確保產品處于良好的待用狀態。

6.9.3.裝卸方式設計

 

（a）要依據被裝卸物品的重量、尺寸、易損性和安全要求和現場條件，進行適宜的機械裝卸或人工裝卸方式設計。

（b）被裝卸物品上應有掛鉤、起吊、限位，防止跌落、碰撞、壓損等標記或有關文件、規范的規定，確保裝卸安全可靠性，避免因裝卸不當而造成的損失。 

6.9.4.運輸方式設計

A）在保證任務要求的情況下，應進行符合運輸要求的運輸方式設計。產品的運輸方式包括公路運輸、鐵路運輸、航空運輸和水路運輸等。

B）對下列產品應進行運輸裝載加固設計：

（a）難運輸產品；

（b）敞運產品(不論是否使用了包裝容器)；

（c）非箱裝產品；

C）應考慮運輸過程中適當的防護措施、安全措施及應急措施，如產品的防震、防火、彈藥產品以及其它易燃、易爆、腐蝕性及放射性等產品運輸過程中的安全措施和應急措施。

6.10.電磁兼容設計

（a）在電氣、電子設備及系統的設計中應滿足系統電磁兼容性設計要求，電磁發射和敏感度要求按GJB 151A，電磁發射和敏感度測量按GJB 152A。

（b）應避免信號與電源電路共用地線，并應對信號提供有效屏蔽，避免電磁干擾的影響，或將其影響減到可以接受的程度。

（c）高電壓、強輻射部位，應有明顯的標志或說明，采取有效防護或屏蔽措施。

（d）禁止把電源線和信號線的端頭接在連接器的相鄰的插孔上。電路的輸入輸出不能相鄰。

（e）應采取有效的保護措施，防止電路中瞬變現象及靜電放電而造成部件或設備的損壞。

（f）布線盡量采用母線板或薄膜電纜，保證良好的重復性和一致性。

（g）盡量縮短導熱通道的長度，以便減少電路的溫度梯度，提高電路的電磁兼容性。

 

6,11 按產品結構分類的通用可靠性設計準則

6,11.1.總體可靠性設計

 

（a）應將產品的可靠性要求轉化為可考核驗證的可靠性設計要求，作為可靠性設計依據。

 

（b）總體應根據壽命剖面、任務剖面確定載荷譜、工作模式和環境條件，確定應力條件。

（c）應對性能、可靠性、維修性、安全性、經濟性等指標進行綜合權衡。

 

（d）對已投入使用的相似產品，應對其常見故障模式、薄弱環節及對可靠性有顯著影響的因素等進行分析，確定提高當前研制產品可靠性的有效措施。

 

（e）應對可能危及安全的主要故障模式進行分析，提出消除不安全因素的措施。

 

（f）嚴重影響任務可靠性的主要裝置應有完全獨立的應急設施。

（g）對影響產品安全的關鍵系統應進行冗余設計。

（h）對于一旦發生故障易引起嚴重后果的零部件、不易接近檢查的部件應進行高可靠性設計。

（i）應進行系列化設計。在原成熟產品上逐步擴展構成系列，優先選用經過充分驗證、技術成熟的設計方案，提高產品設計的繼承性，不能采用未經驗證的新技術、新工藝、新材料。

（j）嚴格控制新技術采用比例，新技術系數一般情況不應高于20%。

（k）應制定元器件優選清單，嚴格控制元器件的選擇。

（l）在滿足技術性能要求的前提下，應使簡化設計，減少零部件、元器件的規格、數量，并滿足標準化、通用化要求。

（m）產品設計時應考慮生產工藝對產品可靠性的影響。

（n）零件應有合理的設計基準，并盡量與工藝基準一致。

（o）充分考慮人機工程學要求。產品的噪聲、振動、照明、溫度等條件，都應在人體的承受能力范圍內。各種操縱裝置的操縱力、操縱行程、機件的重量等都應在人力所能及的范圍之內。

 

（p）當系統、分系統的重要工況參數超過正常范圍時，應設有報警信號或顯示裝置。

 

（q）應考慮環境對產品可靠性的影響，進行環境防護設計，尤其是防鹽霧、防腐蝕、防潮濕、防霉菌設計等。

（r）設計應使產品能滿足在預期的環境中或產品誘發的環境中工作。

 

（s）總體設計應使人員不會接近高溫、有毒性的物質和化學制劑、放射性物質以及處于其他有危害的環境。否則，應設防護與報警裝置。

 

（t）盡量避免采用在工作時或在不利條件下可燃或產生可燃物的材料；必須采用時，應與熱源、火源隔離。

 

（u）對可能發生火險的器件，應該用防火材料封裝。容易起火的部位，應安裝有效的報警器和滅火設備。

（v）通過高溫區的所有管、線及其設施要具有耐高溫措施或防護裝置。

（w）應進行接口可靠性設計，保證接口局部故障不會引起故障的擴散。

（x）應考慮安裝對產品可靠性的影響，避免由于安裝設計不當而引起的定位困難、安裝差錯、相互之間干涉等。

（y）設計中應考慮功能測試、包裝、貯存、裝卸、運輸、維修對可靠性的影響。

6,11.2.電子產品可靠性設計

（a）盡量實施通用化、系列化、模塊化設計；采用成熟的標準零部件、元器件、材料等。

（b）采用新技術、新工藝、新材料、新元器件時，必須經驗證合格，提供論證、驗證報告和通過評審或鑒定。

 

（c）應對電子、電氣系統和設備進行電/熱應力分析，并進行降額設計。電子元器件應遵照國軍標GJB/Z 35元器件降額準則的要求進行降額使用。

（d）應根據產品元器件大綱和產品元器件優選目錄的要求進行元器件的選擇和控制。

（e）應選用軍用等級并符合相應的國軍標要求的元器件，如：

 半導體分立器件應符合GJB33的要求。 

 微電路應符合GJB597 的要求。

（f）應當按最惡劣的氣象條件和作戰條件設計產品及其有關硬件，使之具有在嚴酷條件下正常工作的能力。

（g）為保證運輸和儲存期間的可靠性，產品在出廠時應按有關標準進行包裝，做到防潮、防雨、防振、防霉菌等。

（h）產品內各單元之間的接口應密切協調，確保接口的可靠性。

（i）系統某一部件或設備的故障或損壞不應導致其它部件或設備的故障。

（j）硬件、軟件都應盡量標準化。

 

（k）應進行簡化設計，在簡化設計過程中應考慮：所有的部件和電路對完成預定功能是否都是必要的；不會給其它部件施加更高的應力或者超常的性能要求；如果用一種規格的元器件來完成多個功能時，應對所有的功能進行驗證，并且在驗證合格后才能采用。

 

（l）應保證一個模塊的故障只影響本模塊的輸出，以使備份功能不受其影響，同時可降低線路的復雜性，提高可靠性。

（m）當采用簡化設計、降額設計、選用高可靠性的零部件、元器件及設備等措施仍然不能滿足任務可靠性和安全性要求時，應在體積、重量、費用與可靠性等之間進行權衡，采用必要的冗余設計。

（n）元器件、接插件、印制板應有相應的編號，這些編號應便于識別。某些易裝錯的連接件和控制板應有機械的防錯措施，如采用不同產品或不同形狀的接插形式。具有安裝方向要求的結構件也應有防差錯措施。

（o）電線的接頭和端頭盡可能的少，電纜的插頭(座)及地面檢測插座的數量也應盡量少。

（p）應盡可能地使用固定式而不是可變式（或需要調整的）的元器件(例：電阻器、電容器、電感線圈等)。

（q）所有電氣接頭均應予以保護，以防產生電弧火花。

（r）對電氣調節裝置(導電刷與滑環)，電動機件(微電機等)、指示器和傳感器應盡量加以密封并充以惰性氣體，以提高其工作可靠性與壽命。

（s）電路設計要考慮輸入電源的極性保護措施，保證一旦電源極性接錯時，即使電路不能正常工作，也不會損壞電路。

 

（t）根據需要電纜應該合理組合成束、或分路、或互相隔開，以便載有大電流的電纜發生故障時，對重要電路的損害能減至限度。

（u）應防止因與各種多余物接觸造成短路。

（v）電路設計應考慮到各部件的擊穿電壓、功耗、電流密度、電壓增益的限制、電流增益的限制等有關因素以確保電路工作的穩定性和減少電路故障。

（w）電子、電氣設備應規定裝配方法及程序，以防止在裝配過程中損壞元器件。

（x）對重要結構件應進行損傷容限及耐久性設計。

（y）對軸承、電機、及其它各種結構等應選用足夠的安全系數，以確保安全。

（z）線束的安裝和支撐應當牢固，以防在使用期間絕緣材料被磨損，在強烈振動和結構有相對運動的區域中，要采用特殊的安裝預防措施，包括排得很密的支撐卡箍來防止電線磨損，連接在運動件上的電線，要防止電線與運動件的相對運動。

6,11.3. 機械產品可靠性設計

（a）在滿足功能和性能要求的前提下，機械設計應盡可能考慮采用簡單結構形式，減少不必要的環節，部組件之間的裝配關系和傳力路線應盡可能簡化。

 

（b）關鍵設計變量應進行靈敏度分析，考慮外部條件的變化對設計的影響。

 

（c）構件設計時盡量減少應力集中，減少或避免附加彎矩，控制應力水平。

 

（d）機械結構應進行應力—強度優化設計，找出應力與強度的匹配。

（e）承受動載的重要結構，應進0></a>行動力響應分析，模態分析，動強度校核，以及可靠性分析。

（f）應進行結構裕度設計，可通過提高平均強度、降低平均應力、減小應力變化和減小強度變化來實現。

（g）為防止某個構件失效引起的連鎖失效，在設計時應采用：止裂措施；多路傳力設計；多重元件設計等。 

（h）大型復雜結構設計時，應進行結構剛度和可靠性設計，提高抗彎和抗扭剛度。結構必須能夠承受限制的峰值載荷而不產生有害變形。

（i）應考慮公差配合和表面粗糙度對可靠性的影響。

（j）正確選擇結構的表面處理方法，如正確選擇金屬鍍層及化學處理方法，優選防腐漆、防霉劑等。

（k）嚴格控制結構的相對位置，考慮在靜力、熱力和動力下產生變形對可靠性的影響。

（l）相鄰結構若有較大溫差，設計時必須注意因熱變形引起過應力而發生松脫、漲裂等故障。

（m）應進行環境防護設計，特別是暴露于惡劣環境的關鍵機械結構。

（n）為了提高抗振動、抗沖擊的能力，應盡可能使產品小型化，使產品結構緊湊和慣性力小。

（o）緊固件建議采用系留式結構。

 

（p）機械防松結構可廣泛采用防松性能好的緊固件，如錯齒墊圈、尼龍圈螺母、鋼絲螺套等。

（q）應保證受力較大的鍛件關鍵部位流線方向與拉應力方向一致。如，航空零件中承受高應力部位上的金屬流線，必須與主應力方向平行，不能有穿流和明顯的渦流。

（r）焊接件應具有可焊性，焊縫的布置應有利于減小焊接應力及變形，便于采用自動、半自動焊。應合理確定焊接接頭的形式、位置和尺寸。

（s）抗電磁干擾的結構設計所選用的材料和結構形式應對電磁發射和敏感性產生固有衰減，使得設備既能滿足抗電磁干擾要求又不會降低其它機械要求。

（t）機構設計要有適宜的防磨損措施或采用安全裕量準則。

（u）對易磨損的部位，要選擇耐磨損的材料，并要采用防磨損的結構設計。

（v）機構設計要有適宜的防卡滯措施。卡滯失效指機構在需要運動或起動時，被卡住或動作滯慢至不能接受的程度。

 

（w）機構設計要防運動終止產生過大沖擊。為防止因終止運動過大的沖擊載荷引起結構變形或破壞發生，對于終止階段的速度變化應有一定的要求，在需要時配合一定的緩沖裝置。

（x）連接解鎖機構的高強度鋼連接件的工藝選擇須防止脆性斷裂。

（y）真空低溫情況下，運動副要有防冷焊設計措施；高低溫交變情況下，運動副間隙及材料間膨脹系數應匹配。

（z）盡量繼承成熟技術或成熟產品，并采取合理的冗余設計措施。

6.12. 實施要點

（a）研制單位應該根據產品特點，制定相應的產品可靠性設計準則。

（b）可靠性設計準則應該充分吸收國內外相似產品設計的成熟經驗和失敗教訓。

（c）應保證可靠性設計準則的貫徹實施與產品的性能設計同步。

（d）設計人員必須在產品設計過程中逐條對可靠性設計準則予以貫徹落實，并分階段（初步設計階段、詳細設計階段）寫出設計準則符合性報告。

（e）當產品設計更改時，應該重新進行可靠性設計準則的符合性檢查。

（f）當外購成品存在嚴重違反可靠性設計準則的情況時，應分析對系統的影響，并采取必要手段在系統設計中予以補償。

（g）可靠性設計準則應該逐步完善，即根據產品研制情況增加有效的條款和去除無效的條款。

（h）可靠性設計準則的內容應該具有可操作性，便于設計人員貫徹。