可靠性设计准则的

可靠性设计准则的

制定与贯彻

6.1 目的

 

通过制定并贯彻产品可靠性设计准则，把有助于保证、提高产品可靠性的一系列设计要求设计到产品中去。

6.2  依据

GJB450A-2004《产品可靠性工作通用要求》 

 

6.3  适用对象与适用时机 

          产品详细设计阶段

 

6.4  可靠性设计准则的基本内容与特点

可靠性设计准则的基本内容

概述

目的

适用范围

依据

可靠性设计准则

（1）可靠性设计准则是进行可靠性定性设计的重要依据 

 

（2）贯彻可靠性设计准则可以提高产品的固有可靠性

 

（3）贯彻可靠性设计准则是实现与产品性能设计同步的有效方法

 

（4）可靠性设计准则是研制经验的总结与升华

 

（5）可靠性设计准则对产品的适用性和针对性强

6.5 可靠性设计准则的制定

 

制定可靠性设计准则的依据

新产品研制开发任务书规定的可靠性设计要求；

国内外有关规范、标准和手册中所提出的可靠性设计准则等相关内容；

相似产品中制定贯彻的可靠性设计准则中的有关条款；

通过调研，了解使用人员在使用中对产品的可靠性方面需求，整理转化为可靠性设计准则；

研制单位所积累的可靠性设计经验和失败所取得的教训。

制定程序

 

 

产品可靠性设计准则的制定程序见下页图

 

明确产品可靠性设计准则的适用范围

制定产品产品可靠性设计准则初稿,形成产品可靠性设计准则评审稿

形成产品可靠性设计准则正式稿

6.6  可靠性设计准则的贯彻

 

       可靠性设计准则是产品技术规范的重要组成部分，必须予以认真贯彻。

 

可靠性设计准则的贯彻实施流程如下图 

汇总分析

开始

总师系统批准

问题处理与纠正措施

编写可靠性设计准则符合性

报告

结束

总体设计单位将产品可

靠性设计准则分发给有

关研制单位

各研制单位制定细化可靠性

设计准则，下发到设计部门

设计人员从可靠性设计准则

中选择具体设计相关条款

逐条分析准则条款确定设计

技术措施

落实设计技术措施

符合性报告评审

备注

影响

原因、意见

不符合

采取的设计措施

符合

准则条款内容

产品可靠性设计准则符合性检查报告 

      对于每一条设计准则，如果在设计中采用，则在“符合”栏打“√”，并在“采取的设计措施”栏填写具体的设计措施。如果未被采用，则在“不符合”栏打“√”，在“原因、意见”栏填写准则条款未被采用的原因，以及准则条款调整的建议等，在“影响”栏填写不符合该条准则造成何影响，以判断是否要进行设计更改。 

6.7 按技术分类的通用可靠性设计准则

 

6.7.1.简化设计

（a）应对产品功能进行分析权衡，合并相同或相似功能，消除不必要的功能。

（b）应在满足规定功能要求的条件下，使其设计简单，尽可能减少产品层次和组成单元的数量。

（c）尽量减少执行同一或相近功能的零部件、元器件数量。

（d）应优先选用标准化程度高的零部件、紧固件与连接件、管线、缆线等。

（e）限度地采用通用的组件、零部件、元器件，并尽量减少其品种。

（f）必须使故障率高、容易损坏、关键性的单元具有良好的互换性和通用性。

（g）采用不同工厂生产的相同产品成品件必须能安装互换和功能互换。

（h）产品的修改，不应改变其安装和联接方式以及有关部位的尺寸，使新旧产品可以互换安装。

6.7.2.冗余设计 

 

（a）当简化设计、降额设计及选用的高可靠性的零部件、元器件仍然不能满足任务可靠性要求时，则应采用冗余设计。

（b）在重量、体积、成本允许的条件下，选用冗余设计比其它可靠性设计方法更能满足任务可靠性要求。

（c）影响任务成功的关键部件如果具有单点故障模式，则应考虑采用冗余设计技术。

（d）硬件的冗余设计一般在较低层次(设备、部件)使用，功能冗余设计一般在较高层次进行(分系统、系统)。

（e）冗余设计中应重视冗余转换的设计。在进行切换冗余设计时，必须考虑切换系统的故障概率对系统的影响，尽量选择高可靠的转换器件。

（f）冗余设计应考虑对共模／共因故障的影响。

6.7.3.热设计 

 

(1)热设计的主要设计方法

（a）传导散热设计。如：选用导热系数大的材料，加大与导热零件的接触面积，尽量缩短热传导的路径，在传导路径中不应有绝热或隔热件等。

（b）对流散热设计。如：加大温差，即降低周围对流介质的温度；加大流体与固体间的接触面积；加大周围介质的流动速度，使它带走更多的热量等。

（c）辐射散热设计。如：在发热体表面涂上散热的涂层以增加黑度系数；加大辐射体的表面面积等。

（d）耐热设计。如：接近高温区的所有操纵组件、电线、线束和其它附件均应采取防护措施并用耐高温材料制成；导线间应有足够的间隙，在特定高温源附近的导线要使用耐高温绝缘材料。

（2）详细热设计准则（不限于以下条款）

（a）保证热流通道尽可能短，横截面要尽量大。

（b）尽量利用金属机箱或底盘散热。

（c）力求使所有的接触面都能传热，必要时，加一层导热硅胶提高传热性能。尽量加大热传导面积和传导零件之间的接触面积，提高接触表面的加工精度、加大接触压力或垫入可展性导热材料。

（d）器件的方向及安装方式应保证热对流。

（e）将热敏部件装在热源下面，或将其隔离，或加上光滑的热屏蔽涂层。

（f）安装零件时，应充分考虑到周围零件辐射出的热，以使每一器件的温度都不超过其工作温度。

（g）尽量确保热源具有较好的散热性能。

（h）玻璃环氧树脂线路板是不良散热器，不能全靠自然冷却。若它不能充分散发所产生的热量，则应考虑加设散热网络和金属印制电路板。

（i）选用导热系数大的材料制造热传导零件。例如：银、紫铜、铜、氧化铍陶瓷及铝等。

（j）尽可能不将通风孔及排气孔开在机箱顶部或面板上。

（k）尽量减低气流噪音与振动，包括风机与设备箱间的共振。

（l）尽量选用以无刷交流电动机驱动的风扇、风机和泵，或者适当屏蔽的直流电动机。

6.7.4.环境防护设计 

 

(1)防潮湿设计

 

（a）采取具有防水、防霉、防锈蚀的材料。

（b）提供排水疏流系统或除湿装置，消除湿气聚集物。

（c）采取干燥装置吸收湿气。

 

（d）应用保护涂层以防锈蚀。

（e）憎水处理，以降低产品的吸水性或改变其亲水性能。

（f）浸渍，用高强度和绝缘性能好的涂料来填充某些绝缘材料。

(2)防盐雾腐蚀设计 

防止盐雾导致的电化学腐蚀、电偶腐蚀、应力腐蚀、晶间腐蚀等。

 

(3)防霉菌设计

（a）采用防霉剂处理零部件或设备。

（b）设备、部件密封，并且放进干燥剂，保持内部空气干燥。 

（c）在密封前，材料用足够强度的紫外线辐照，防止和抑杀霉菌。

6.7.5.抗冲击、振动和噪声设计 

 

（1）抗冲击、振动和噪声设计的主要方法

 

（a）消源设计。如：液体火箭发动机的振动是导弹的一个主要的振源，通过消除发动机不稳定燃烧、改变推力室头部喷嘴的排列和流量，减小其振源，就能降低导弹振动的等级。

（b）隔离设计。如：采用主动隔离或者被动隔离方法将设备与振源隔离开来。

（c）减振设计。如：采用阻尼减振、动力减振、摩擦减振、冲击减振等方法消耗或者吸收振动能量。

 

（d）抗振设计。如：改变安装部位；提高零部件的安装刚性；安装紧固；采用约束阻尼处理技术；采用部件密封；防止共振等。

（2）具体设计准则（不限于以下条款）

 

（a）当激振频率很低时，应增强结构的刚性，提高设备、零部件及元器件的固有频率与激振频率的比值，以使设备和元器件的固有频率远离共振区。

 

（b）电子元器件的引线应尽量短，以提高固有频率。

 

（c）电子元器件应固定在底盘上或板上，以防止由于疲劳或振动而引起的断裂。

（d）焊接到同一端头的绞合导线必须加以固定，使其在受振动时，不致发生弯曲。

 

（e）接插头处尽可能有支撑物。

 

（f）在挠曲与振动环境条件下，尽量使用软导线而不宜用硬导线。

（g）避免悬臂式安装器件。如果采用，必须经过仔细计算，使其强度能在使用的设备最恶劣的环境条件下满足要求。

 

（h）模块和印刷电路板的自然频率应高于它们的支撑架的自然频率。

 

（i）继电器安装应使触点的动作方向同衔铁的吸合方向，尽量不要同振动方向一致。

 

（j）通过金属孔或靠近金属零件的导线必须另外套上防护套管

（k）对于小型电阻器、电容器尽可能卧装。在元器件与底板间用硅橡胶封装。对大电阻器、大电容器则需用附加紧固装置。

 

（l）对于印刷电路板，应加固和锁紧，以免在振动时产生接触不良和脱开振坏。

 

（m）对有减振要求的设备应具有减振装置，在安装时与系统周围结构应留有足够的间隙。

6.7.6.稳定性设计 

（a）电路设计时，要有一定功率裕量，通常应有20～30%的裕量，重要地方可用50～100%的裕量。要求稳定性、可靠性越高的地方裕量应越大。

 

（b）要避免电路的工作点处于临界状态。

 

（c）应对那些随温度变化其参数也随之变化的元器件进行温度补偿，使电路保持稳定。

 

（d）正确选用电参数稳定的元器件，避免电路产生漂移失效。

（e）应合理放宽对输入及输出信号临界值的要求。

 

（f）接插件、开关、继电器的触点要增加冗余接点，并联工作。

 

（g）每个接线板应有10%的接线柱或接线点作为备用。

 

（h）贮备设计应尽量采用功能冗余，当其中冗余部件失效时并不影响主要功能。

（i）信息传递不允许中断时，应采取工作贮备。

（j）使用反馈技术来补偿(或抑制)参数变化所带来的影响，保证电路性能稳定。例如，由阻容网络和集成运算放大器组成的各种反馈放大器，可以在因元器件由于老化等原因而使性能产生某些变化的情况下，仍然符合限度的性能要求。

（k）冗余系统和主系统的元件不能通过同一个连接器。

（l）主系统和冗余系统的电路不得通过同一条电源干线供电。

（m）与冗余系统有关的电线和设备在机械上、电气上应与主系统的电线和设备隔开，以使其他系统中发生的故障不会影响冗余系统，反之亦然。对于冗余系统线路应单独接地。

（n）在进行非电产品可靠性设计过程中，应该运用稳健性设计方法，减少产品质量特性波动、提高产品抗干扰能力。采用正交表安排试验方案，通过对各种试验方案的统计分析，找出抗干扰能力强、调整性好、性能稳定、可靠的设计方案。 

安装设计 

（a）各零部件、元器件、组件(特别是易损件和常拆件)的安装要简便，安装件周围要有足够的空间。

（b）系统、设备、组件的配置应根据其故障率高低、尺寸和重量以及安装特点等统筹安排。尽量做到在安装时不拆卸、不移动其它部分，在必须拆卸和移动其它部分时，要满足操作简便的要求。

（c）功能相同且对称安装的部、组、零件，应设计成可互换通用。修改设计时，应考虑同产品先后产品的替换性。

（d）安装人员的操作和工作应按逻辑和顺序安排。

（e）安装对象和安装设备应使安装人员经过适当培训即能适应安装工作。

（f）安装规程和方法应简单、明确、有效并尽量图解化，使安装人员易于理解和记忆。

（g）应避免或消除在安装操作时发生人为差错的可能，即使发生差错也能容易发觉。外形相近而功能不同或安装时容易发生差错的零、部件，应从结构上加以限制或有明显的识别标记。 

（h）不允许倒装或不允许旋转某一部位安装的零件，应采用非对称安装结构。

（i）左、右(或上、下)及周向对称配置的零部件，应尽可能设计成能互换的；若功能上不互换，则应在结构、联接上采取措施，使之不会装错。

（j）在安装时可能发生危险事件的部位，须设危险警告标志。

（k）安装部位应提供自然或人工的适度照明条件。

（l）应采取措施，减少系统、设备、机件的振动，避免安装人员在超出有关规定标准的振动条件下工作。

（m）避免在两个刚性支承接头之间安装直导管。

（n）在两个允许有相对运动的接头之间不应采用铝导管。

（o）液压管路要远离人员所处的位置。

（p）液压管路必须远离排气管道、热总管、电气线路、无线电线路、氧气管道、各种设备和绝缘材料。在所有场合下，为防止导管泄漏引起着火，液压管路都要位于上述各种装置之下。

（q）不应将液压管路与其他易燃流体管路汇集在一起，以免各种不同系统相互接错。

（r）所有系统的压力管路和易着火区内的回油管路，应使用不锈钢管或钛合金管。

（s）铝合金回油和吸油管路不应布置在易着火区。

（t）管路安装应保证合适的支承间隔。

（u）导管和导管之间，导管和结构、运动部件之间，导管和其他系统之间应有合理的足够的间隙，以保证在最不利的制造公差，最严酷的环境条件，最严重变形条件下不产生相互接触和磨损。系统导管最小间隔是根据扳手(或连接相配导管的其他工具)和导管端头尺寸要求决定的。导管间的间隔应尽可能地大一些。

（v）应尽可能缩短管路长度。管路应尽可能避免通过易被损伤或环境不利于系统工作的通路。在易被损伤通路区段的导管，应采取有效的防护措施。

（w）管路不允许进入运动机构的运动区域内，并有足够的间隙。

（x）管路尽量不敷设在有较大结构变形的范围内，如在变形区内敷设管路，其间隙应予以重视。

 

（y）在导管用卡箍固定在结构或其他刚性零件上的地方，卡箍两边附近处导管与结构之间至少要留有6mm的间隙，而在卡箍处则至少要有3mm的间隙。在相邻零件有相对运动处，在最不利的情况下至少应有6mm的间隙。

（z）为了防止在工作中由于变形或运动而与零件的凸出部分、螺母、螺栓、卡箍或结构的锐棱相接触，与上述物体之间必须留有适当的间隙，在最不利的情况下应有不少于6mm的间隙。在卡箍间的设备与相邻结构之间一般留有至少13mm的间隙。在导管通过护孔圈的地方，应防止护孔圈偏斜，以免导管与结构接触或划伤护孔圈。 

1）液压附件、导管及连接件与操纵系统的钢索和联动装置至少相距25mm；所有接头和连接点离开交叉点至少50mm。液压管路与电气线路至少相距50mm，且液压管路应装在电气线路的下方。要固定交叉的液压管路，并至少保持6mm的距离。

 

2）在两个刚性连接中间的软管可根据需要加上必要的支承，但不能用紧而硬的卡箍在外径上进行刚性固定。如两个刚性连接中间的软管必须做轴向移动，在中间只能采用如滑动尼龙块型卡箍那样型式的固定装置，这种装置不会使软管管套磨坏。

3）为减少接头数量，减轻重量，减少泄漏点，应使接头间的导管尽可能长一些。

4）直接头、弯接头、三通接头等零件一端或另一端的管路在150mm内应有支承。

5）旋转接头的设计应尽可能地考虑液压平衡，以减小接合处的磨损和消除端部载荷。

6）旋转接头的安装需特别的仔细，除保证在安装的过程中不损坏密封胶圈外，还需保证有良好的对中，并在设计的活动范围内转动自如。接头不承受非转动平面内的力，拐折可能会使密封处漏油而影响液压系统的正常工作。为了避免振动的不利影响，应尽可能对转动接头作刚性固定。

7）结构装配应合理确定装配顺序，以免使设计时按装配基准合理分配零件制造容差而确定的设计间隙及其位置改变，在新的位置形成间隙。

8）应根据间隙大小，零件的刚度和材料性能，采取恰当的工艺补偿措施排除或减小间隙，控制强装应力，以防止应力腐蚀开裂。

9）为防止应力腐蚀开裂，应控制强装应力不大于0.5倍的应力腐蚀许用应力。在结构设计时，可采取较保守而简便控制办法：对于铝合金，不计其他残余应力值，也不分材料牌号，其纵向和长横向的强装应力均不得超过40MPa；或是依材料牌号，控制其纵向和长横向的强装应力，不得超过相应的许用临界应力的40％。但在短横向均不允许有强装应力。 

6.8  原材料、零部件和元器件选用 

（a）设计选材要满足武器产品在作战战场的使用要求，注重发挥轻质材料在结构设计中的作用，注重材料对各种严酷环境下产品可靠性的保证、注重材料改善人机环境的效能。

（b）材料选用不仅要考虑满足各零、部件的性能要求即满足整机的各分功能要求，还应考虑各零、部件对整机性能或者其它零（部）件分功能的影响。

（c）设计选材应遵循标准化、通用化和系列化。

（d）设计选材应首先择优选用已纳入国标、国军标的材料。

（e）对于设计中可能遇到的国外牌号材料,应首先在国内牌号中进行筛选，尽量作好国内牌号材料的替代。对于不能替代的国外牌号材料，在设计选材时也应注意材料标准的转化。

（f）工程设计应对材料的牌号、品种、规格进行综合分析，力求通用。

（g）应注意所选材料的制造加工性能，包括锻造性能、切削性能、热处理工艺性能等。

（h）考虑材料应用技术的成熟程度。

（i）在选用新材料时，设计评审中要重视新材料应用可行性评审，对重要新材料应用必须经过验证。

 

（j）结构材料在其预期的结构使用寿命期内对裂纹应具有高的耐受能力，并且在使用环境下，应耐受脆性裂纹扩展。 

（k）选材时应考虑材料强度、塑性的合理配合。如，承受交变载荷零件上带有尖锐缺口造成高应力集中，有可能使原来整个结构承受的低应力高周疲劳，在缺口局部成为高应变塑性疲劳载荷。可采用局部复合强化方法，使缺口处的塑性应变减小以致消除，提高局部有效承载能力。

（l）根据零部件、元器件优选清单，选择成熟的零部件和元器件。

（m）对零部件进行必要的筛选、磨合。

（n）对元器件进行二次筛选。

（o）选用的零部件应满足使用环境（防盐雾、防酶菌等）要求。

（p）关键零部件应列出清单，严格控制公差精度。

 

（q）应采用陶瓷、金属、玻璃封装的器件，不允许采用塑料封装的器件。

（r）对关键件、重要件，若选用国产元器件，应选用符合国军标和《七专》管理办法生产的元器件。

（s）元器件的质量等级必须满足军品要求。

6.9. 包装、贮存、装卸与运输设计 

 

6.9. 1包装设计

包装方式应与产品预定的运输方式和贮存方式相协调。

产品的包装应便于启封、清理和重封。

产品的包装应便于装卸、储运和管理，并且在正常的装卸、储运条件下，保证其自发货之日起，到预定储运期内，不因包装不善而致使产品产生锈蚀、霉变、失效、残损和失散等现象。

确定包装方式时，应考虑下列因素：

运输部门对产品(或包装件)的尺寸、重量、重心以及堆码等方面的限制；

产品的物理特性：宽度、高度、长度、重量和重心等；

产品所承受的应力特性：冲击应力、振动、挠度和表面负荷等；

产品的运输、保管和使用的环境条件：温度、湿度、压力、盐雾和清洁度等；

危险影响：人员安全、泄漏、辐射、静电、爆炸物和生物学因素等；

现有的包装储运条件。 

防护包装和装箱等级应符合相关的规定。特殊情况下，应设计特殊防护程序，以保证产品在全寿命过程中始终处于良好状态，如；

飞行器在水运、空运或在特定场所贮存时的防护程序；

坦克及其他大型车辆在储备地点贮存时的防护程序；

舰船上的重要设备在船坞或在舰船上安装期间<含战备贮存期间)的防护程序；从舰船上卸至岸上作战备贮存的设备的防护程序。

6.9.2贮存方式设计

 

（a）应按依据产品预期的使用和维修要求以及技术状态特性确定贮存方式。贮存方式包括库房、露天加覆盖物、露天不加覆盖物、特殊贮存等。

（b）贮存方式应与产品的包装防护等级相协调。

（c）确定采用特殊的贮存方式时，应充分考虑各种因素，并进行仔细权衡。例如航空导弹在舰上贮存时，应慎重考虑是否需要空调、隔离设施等情况。

（d）应进行贮存任务分析，确定各维修级别贮存设施的组成和样式及所需空间。

（e）应参照有关规定，并结合实际贮存环境条件，协调确定出贮存设施的贮存等级环境。

（f）贮存设施应具备相应的防潮、防霉、防盐雾、防冻、防火、防静电、防辐射、防爆、防震等防护措施。

（g）对长期贮存一次使用的产品应进行贮存设计（选择合适的材料和零部件、采用防腐的措施等）、控制贮存环境、改善封存条件等减少贮存环境的故障，以确保产品处于良好的待用状态。

6.9.3.装卸方式设计

 

（a）要依据被装卸物品的重量、尺寸、易损性和安全要求和现场条件，进行适宜的机械装卸或人工装卸方式设计。

（b）被装卸物品上应有挂钩、起吊、限位，防止跌落、碰撞、压损等标记或有关文件、规范的规定，确保装卸安全可靠性，避免因装卸不当而造成的损失。 

6.9.4.运输方式设计

A）在保证任务要求的情况下，应进行符合运输要求的运输方式设计。产品的运输方式包括公路运输、铁路运输、航空运输和水路运输等。

B）对下列产品应进行运输装载加固设计：

（a）难运输产品；

（b）敞运产品(不论是否使用了包装容器)；

（c）非箱装产品；

C）应考虑运输过程中适当的防护措施、安全措施及应急措施，如产品的防震、防火、弹药产品以及其它易燃、易爆、腐蚀性及放射性等产品运输过程中的安全措施和应急措施。

6.10.电磁兼容设计

（a）在电气、电子设备及系统的设计中应满足系统电磁兼容性设计要求，电磁发射和敏感度要求按GJB 151A，电磁发射和敏感度测量按GJB 152A。

（b）应避免信号与电源电路共用地线，并应对信号提供有效屏蔽，避免电磁干扰的影响，或将其影响减到可以接受的程度。

（c）高电压、强辐射部位，应有明显的标志或说明，采取有效防护或屏蔽措施。

（d）禁止把电源线和信号线的端头接在连接器的相邻的插孔上。电路的输入输出不能相邻。

（e）应采取有效的保护措施，防止电路中瞬变现象及静电放电而造成部件或设备的损坏。

（f）布线尽量采用母线板或薄膜电缆，保证良好的重复性和一致性。

（g）尽量缩短导热通道的长度，以便减少电路的温度梯度，提高电路的电磁兼容性。

 

6,11 按产品结构分类的通用可靠性设计准则

6,11.1.总体可靠性设计

 

（a）应将产品的可靠性要求转化为可考核验证的可靠性设计要求，作为可靠性设计依据。

 

（b）总体应根据寿命剖面、任务剖面确定载荷谱、工作模式和环境条件，确定应力条件。

（c）应对性能、可靠性、维修性、安全性、经济性等指标进行综合权衡。

 

（d）对已投入使用的相似产品，应对其常见故障模式、薄弱环节及对可靠性有显著影响的因素等进行分析，确定提高当前研制产品可靠性的有效措施。

 

（e）应对可能危及安全的主要故障模式进行分析，提出消除不安全因素的措施。

 

（f）严重影响任务可靠性的主要装置应有完全独立的应急设施。

（g）对影响产品安全的关键系统应进行冗余设计。

（h）对于一旦发生故障易引起严重后果的零部件、不易接近检查的部件应进行高可靠性设计。

（i）应进行系列化设计。在原成熟产品上逐步扩展构成系列，优先选用经过充分验证、技术成熟的设计方案，提高产品设计的继承性，不能采用未经验证的新技术、新工艺、新材料。

（j）严格控制新技术采用比例，新技术系数一般情况不应高于20%。

（k）应制定元器件优选清单，严格控制元器件的选择。

（l）在满足技术性能要求的前提下，应使简化设计，减少零部件、元器件的规格、数量，并满足标准化、通用化要求。

（m）产品设计时应考虑生产工艺对产品可靠性的影响。

（n）零件应有合理的设计基准，并尽量与工艺基准一致。

（o）充分考虑人机工程学要求。产品的噪声、振动、照明、温度等条件，都应在人体的承受能力范围内。各种操纵装置的操纵力、操纵行程、机件的重量等都应在人力所能及的范围之内。

 

（p）当系统、分系统的重要工况参数超过正常范围时，应设有报警信号或显示装置。

 

（q）应考虑环境对产品可靠性的影响，进行环境防护设计，尤其是防盐雾、防腐蚀、防潮湿、防霉菌设计等。

（r）设计应使产品能满足在预期的环境中或产品诱发的环境中工作。

 

（s）总体设计应使人员不会接近高温、有毒性的物质和化学制剂、放射性物质以及处于其他有危害的环境。否则，应设防护与报警装置。

 

（t）尽量避免采用在工作时或在不利条件下可燃或产生可燃物的材料；必须采用时，应与热源、火源隔离。

 

（u）对可能发生火险的器件，应该用防火材料封装。容易起火的部位，应安装有效的报警器和灭火设备。

（v）通过高温区的所有管、线及其设施要具有耐高温措施或防护装置。

（w）应进行接口可靠性设计，保证接口局部故障不会引起故障的扩散。

（x）应考虑安装对产品可靠性的影响，避免由于安装设计不当而引起的定位困难、安装差错、相互之间干涉等。

（y）设计中应考虑功能测试、包装、贮存、装卸、运输、维修对可靠性的影响。

6,11.2.电子产品可靠性设计

（a）尽量实施通用化、系列化、模块化设计；采用成熟的标准零部件、元器件、材料等。

（b）采用新技术、新工艺、新材料、新元器件时，必须经验证合格，提供论证、验证报告和通过评审或鉴定。

 

（c）应对电子、电气系统和设备进行电/热应力分析，并进行降额设计。电子元器件应遵照国军标GJB/Z 35元器件降额准则的要求进行降额使用。

（d）应根据产品元器件大纲和产品元器件优选目录的要求进行元器件的选择和控制。

（e）应选用军用等级并符合相应的国军标要求的元器件，如：

 半导体分立器件应符合GJB33的要求。 

 微电路应符合GJB597 的要求。

（f）应当按最恶劣的气象条件和作战条件设计产品及其有关硬件，使之具有在严酷条件下正常工作的能力。

（g）为保证运输和储存期间的可靠性，产品在出厂时应按有关标准进行包装，做到防潮、防雨、防振、防霉菌等。

（h）产品内各单元之间的接口应密切协调，确保接口的可靠性。

（i）系统某一部件或设备的故障或损坏不应导致其它部件或设备的故障。

（j）硬件、软件都应尽量标准化。

 

（k）应进行简化设计，在简化设计过程中应考虑：所有的部件和电路对完成预定功能是否都是必要的；不会给其它部件施加更高的应力或者超常的性能要求；如果用一种规格的元器件来完成多个功能时，应对所有的功能进行验证，并且在验证合格后才能采用。

 

（l）应保证一个模块的故障只影响本模块的输出，以使备份功能不受其影响，同时可降低线路的复杂性，提高可靠性。

（m）当采用简化设计、降额设计、选用高可靠性的零部件、元器件及设备等措施仍然不能满足任务可靠性和安全性要求时，应在体积、重量、费用与可靠性等之间进行权衡，采用必要的冗余设计。

（n）元器件、接插件、印制板应有相应的编号，这些编号应便于识别。某些易装错的连接件和控制板应有机械的防错措施，如采用不同产品或不同形状的接插形式。具有安装方向要求的结构件也应有防差错措施。

（o）电线的接头和端头尽可能的少，电缆的插头(座)及地面检测插座的数量也应尽量少。

（p）应尽可能地使用固定式而不是可变式（或需要调整的）的元器件(例：电阻器、电容器、电感线圈等)。

（q）所有电气接头均应予以保护，以防产生电弧火花。

（r）对电气调节装置(导电刷与滑环)，电动机件(微电机等)、指示器和传感器应尽量加以密封并充以惰性气体，以提高其工作可靠性与寿命。

（s）电路设计要考虑输入电源的极性保护措施，保证一旦电源极性接错时，即使电路不能正常工作，也不会损坏电路。

 

（t）根据需要电缆应该合理组合成束、或分路、或互相隔开，以便载有大电流的电缆发生故障时，对重要电路的损害能减至限度。

（u）应防止因与各种多余物接触造成短路。

（v）电路设计应考虑到各部件的击穿电压、功耗、电流密度、电压增益的限制、电流增益的限制等有关因素以确保电路工作的稳定性和减少电路故障。

（w）电子、电气设备应规定装配方法及程序，以防止在装配过程中损坏元器件。

（x）对重要结构件应进行损伤容限及耐久性设计。

（y）对轴承、电机、及其它各种结构等应选用足够的安全系数，以确保安全。

（z）线束的安装和支撑应当牢固，以防在使用期间绝缘材料被磨损，在强烈振动和结构有相对运动的区域中，要采用特殊的安装预防措施，包括排得很密的支撑卡箍来防止电线磨损，连接在运动件上的电线，要防止电线与运动件的相对运动。

6,11.3. 机械产品可靠性设计

（a）在满足功能和性能要求的前提下，机械设计应尽可能考虑采用简单结构形式，减少不必要的环节，部组件之间的装配关系和传力路线应尽可能简化。

 

（b）关键设计变量应进行灵敏度分析，考虑外部条件的变化对设计的影响。

 

（c）构件设计时尽量减少应力集中，减少或避免附加弯矩，控制应力水平。

 

（d）机械结构应进行应力—强度优化设计，找出应力与强度的匹配。

（e）承受动载的重要结构，应进0></a>行动力响应分析，模态分析，动强度校核，以及可靠性分析。

（f）应进行结构裕度设计，可通过提高平均强度、降低平均应力、减小应力变化和减小强度变化来实现。

（g）为防止某个构件失效引起的连锁失效，在设计时应采用：止裂措施；多路传力设计；多重元件设计等。 

（h）大型复杂结构设计时，应进行结构刚度和可靠性设计，提高抗弯和抗扭刚度。结构必须能够承受限制的峰值载荷而不产生有害变形。

（i）应考虑公差配合和表面粗糙度对可靠性的影响。

（j）正确选择结构的表面处理方法，如正确选择金属镀层及化学处理方法，优选防腐漆、防霉剂等。

（k）严格控制结构的相对位置，考虑在静力、热力和动力下产生变形对可靠性的影响。

（l）相邻结构若有较大温差，设计时必须注意因热变形引起过应力而发生松脱、涨裂等故障。

（m）应进行环境防护设计，特别是暴露于恶劣环境的关键机械结构。

（n）为了提高抗振动、抗冲击的能力，应尽可能使产品小型化，使产品结构紧凑和惯性力小。

（o）紧固件建议采用系留式结构。

 

（p）机械防松结构可广泛采用防松性能好的紧固件，如错齿垫圈、尼龙圈螺母、钢丝螺套等。

（q）应保证受力较大的锻件关键部位流线方向与拉应力方向一致。如，航空零件中承受高应力部位上的金属流线，必须与主应力方向平行，不能有穿流和明显的涡流。

（r）焊接件应具有可焊性，焊缝的布置应有利于减小焊接应力及变形，便于采用自动、半自动焊。应合理确定焊接接头的形式、位置和尺寸。

（s）抗电磁干扰的结构设计所选用的材料和结构形式应对电磁发射和敏感性产生固有衰减，使得设备既能满足抗电磁干扰要求又不会降低其它机械要求。

（t）机构设计要有适宜的防磨损措施或采用安全裕量准则。

（u）对易磨损的部位，要选择耐磨损的材料，并要采用防磨损的结构设计。

（v）机构设计要有适宜的防卡滞措施。卡滞失效指机构在需要运动或起动时，被卡住或动作滞慢至不能接受的程度。

 

（w）机构设计要防运动终止产生过大冲击。为防止因终止运动过大的冲击载荷引起结构变形或破坏发生，对于终止阶段的速度变化应有一定的要求，在需要时配合一定的缓冲装置。

（x）连接解锁机构的高强度钢连接件的工艺选择须防止脆性断裂。

（y）真空低温情况下，运动副要有防冷焊设计措施；高低温交变情况下，运动副间隙及材料间膨胀系数应匹配。

（z）尽量继承成熟技术或成熟产品，并采取合理的冗余设计措施。

6.12. 实施要点

（a）研制单位应该根据产品特点，制定相应的产品可靠性设计准则。

（b）可靠性设计准则应该充分吸收国内外相似产品设计的成熟经验和失败教训。

（c）应保证可靠性设计准则的贯彻实施与产品的性能设计同步。

（d）设计人员必须在产品设计过程中逐条对可靠性设计准则予以贯彻落实，并分阶段（初步设计阶段、详细设计阶段）写出设计准则符合性报告。

（e）当产品设计更改时，应该重新进行可靠性设计准则的符合性检查。

（f）当外购成品存在严重违反可靠性设计准则的情况时，应分析对系统的影响，并采取必要手段在系统设计中予以补偿。

（g）可靠性设计准则应该逐步完善，即根据产品研制情况增加有效的条款和去除无效的条款。

（h）可靠性设计准则的内容应该具有可操作性，便于设计人员贯彻。