JB/T 10389-2002 现场总线智能仪表 可行性设计

ICS2504040N17JB中华人民共和国机械行业标准JB/T10389-2002现场总线智能仪表可靠性设计评审Rcllability design assess and censor for fieldbus intelligence instrument20021227发布2003-04-01实施中华人民共和国国家经济贸易委员会发布JBT103892002目次前言…→··中····::···“++古☆↓·.4·..;.看·甲甲甲和········范围4中中·中牛·甲““中4÷·命‘4·4··本非2规范性引用文件…………………3术语和定义q·.罩国辛音中普.··音看·中非···专◆啼·告········“4一般要求…““41评审阶段的划分4.2评审组织机构·看联章5具体要求…2225评审阶段的评审内容及资料要求,·。p看非52评审活动程序.d,卡号.dp4看·.↓···:;···甲·53评审项目内容及要求··6评审方法··461评审项目及评分标准…..1562评定结果计算63结论7评审报告内容及要求“·1771评审报告内容11772可靠性设计分析报告内容及要求…7附录A(资料性附录)可靠性评审报告(格式)A.1可靠性评审报告封面8A.2可靠性评审报告相关表格表1可靠性评审组人员及职责…表2仪表可靠性评审项目及评分标准表6中JB/T103892002前言本标准的结构和表述方法按GB11-2000规定编写。本标准的附录A为资料性附录。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归口。本标准由重庆工业自动化仪表研究所负责起草,上海工业自动化仪表研究所、上海自动化仪表股份有限公司、北京远东仪表有限公司、重庆川仪总厂有限公司参加起草。本标准主要起草人:孙怀义、李佳嘉、诸银兴、董国琴、刘渝新、刘琴、傅艳珍JB/T103892002现场总线智能仪表可靠性设计评审1范围本标准规定了符合HART、FF、 PROFIBUS、 LONWORKS等协议的现场总线智能仪表(以下简称仪表)在研制和生产过程中对其可靠性工作项目进行评审的程序、方法和主要评审内容。本标准适用于仪表在方案设计、设计定型、生产定型各阶段的可靠性设计评审。其他仪表的可靠性评审也可参照使用2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准GB/T3187可靠性、维修性术语GBT7828可靠性设计评审GJB1391故障模式、影响及危害性分析程序3术语和定义GB/T3187中确立的以及下列术语和定义适用于本标准3.1软件可靠性软件可靠性是指软件在规定的时间内和规定的运行条件下,能按规定的设计规范要求提供可用服务的程度。3.2可靠性设计评审可靠性设计评审(以下简称设计评审)是为保证设计符合可靠性要求,由非直接参加设计的有关方面(设计、生产、使用等)的专家组成的评审机构对产品的设计方案,从可靠性的角度按事前确定的设计和评审表法进行的审查3.3可靠性工作项目可靠性工作项目是指在仪表研制过程中完成的可靠性设计报告(包括预计与分配、失效分析及改进措施、具体电路和结构设计中可靠性设计技术的应用)、性能与功能测试报告、环境试验报告、可靠性增长试验报告、可靠性鉴定试验报告和现场试运行报告的总称34可靠性增长计划可靠性增长计划是指为达到合同规定的可靠性目标值,在仪表研制的主要阶段规定其应达到的可靠性水平,并对其可靠性增长进行监督管理4一般要求4.1评审阶段的划分仪表的可靠性评审一般分为三个阶段进行,即方案设计阶段、设计定型阶段和生产定型阶段。JB/T10389200242评审组织机构仪表可靠性评审由产品设计单位的管理部门负责组织有关人员成立评审小组(评审小组人员及职责见表1)。评审组按评审程序和各项可靠性工作的评审内容,提出评价意见和改进建议,并出具评审报告。表1可靠性评审组人员及职责组成职责组长制订计划,主持预审工作和评审会议,提出评审结论,签署可靠性设计评审报告秘书协助组长作好评审的组织和计划工作,按评审程序组织评审活动提出设计,汇集有关资料完成可靠性设计报告和失效分析报告,并根据计算和试设计师(产品)验的数据来证明所作可靠性决策的正确性评审设计的性能良好,分析计算产品是否符合技术协议书和技术任务书的全部要设计师(同行)求,并提出审查意见检查设计,试验各项工作是否符合质量控制的要求,保证有效的执行检查、控制质量控制工程师等职能成员对可靠性设计方案,可靠性设计报告及关键件的失效分析和采取的措施进行评审。(5-9)人可靠性工程师保证可靠性指标达到技术协议书或技术任务书的规定的要求标准化工程师对设计图样文件是否符合标准和有关规范提出评审意见生产工艺师对设计是否能经济合理地进行加工生产提出评审意见对产品的市场销售前景作出预估,保证需外购的零件和材料满足质量控制和生产销售采购工程师进度的要求计量测试工程师对计量器具和测试仪表选择的正确性和使用的合理性进行审查5具体要求可参照GBT7828中的相关要求进行51评审阶段的评审内容及资料要求仪表的可靠性评审工作可与其技术性能评审工作结合进行511方案设计阶段评审在仪表的总体设计方案完成后进行。51.11评审内容重点评审总体设计思想;设计方案的先进性、合理性及可行性;设计达到合同(或设计任务书)中可靠性指标的保证性。评审解决关键技术(即新技术、新工艺、新材料)和薄弱环节所采取技术措施的正确性和有效性,并对软件功能、接口、数据结构等环节的可靠性保证措施进行分析和审查。5112评审资料设计任务书;方案粗略的可靠性预计和分配报告;关键技术的预研报告;可靠性增长计划;关键原材料、元器件清单;软件需求分析说明书。512设计定型阶段评审在试制出仪表定型样机并完成样机的可靠性增长试验之后进行的评审。通过评审对设计定型样机进行综合评定和可靠性会签。5121评审内容重点评审仪表设计的合理性、可靠性设计技术的应用效果。评审试验情况及试验中出现故障的分析、处理及所采取的改进措施等。51.22评审资料可靠性设计报告(包括详细的可靠性预计与分配、失效分析及改进措施、软硬件可靠性设计技术的应用分析等);整机或功能单元的性能、功能测试报告;环境适应性试验报告:可靠性增长试验报告JB厂T103892002现场试运行报告;关键原材料、元器件质量认定报告及成套设计文件和关键工艺文件等513生产定型阶段评审在仪表试生产告一段落即将定型生产前进行的评审。通过评审认定仪表达到的工程化水平,并对可靠性水平进行认证和会签。5131评审内容:重点评审仪表的可生产性、可操作性。评审小批量试生产的各项试验结果分析:工艺文件正确性完整性;质量控制与质量检测手段;试生产中提出的设计、工艺改进措施的有效性。5132评审资料:试生产总结报告、全性能测试报告、环境试验报告、可靠性验证试验报告、质量分析、改进措施有效性报告及正式投产所需的工艺文件等。52评审活动程序521准备实施管理部门根据仪表开发所处阶段提出评审要求,组织评审组,制定活动计划和可靠性评审项目检查评分表(见表2)。仪表开发负责人准备与评审内容有关的各种资料、文件、试验报告、样机实物等,于正式评审前l5天交评审组。522预审评审组成员根据分工和职责范围,分别对所提交的软、硬件资料进行预审,对发现的问题进行记录,并向课题组负责人反馈。523正式评审会议议程a)由仪表的主设计师作可靠性设计分析报告b)评审组提出问题,讨论有分歧的问题,并指出不足之处和改进方向;c)对评审内容逐项进行评议和评分;d)研究和讨论评审结论。524跟踪管理a)当评定结果符合要求时,编写评审报告,由主管技术领导批准后,转入下一阶段;b)当评定结果不符合要求时应进行改进,在改进完成后应重新评审;c)对评审中提出的问题要制定对策,落实到人并限期解决,质管部门应追踪管理。53评审项目内容及要求5.31调查分析报告明确目标要求,收集用户意见,了解、分析国内外相似仪表的技术方案、可靠性水平和采取的可靠性对策。532设计任务书a)是否具有明确的可靠性设计目标值;b)是否有为达到可靠性设计目标值所釆取的对策、措施。533总体设计方案a)方案的继承性、先进性,借鉴、引用过去经验的情况,是否有创新突破,以及标准化、系列化的程度结构的合理性及环境适应性c)总体布局是否装配方便、操作简单、使用安全;d)电路设计方案的合理性,如是否选用集成化、一体化、无调整和少连接的电路等534可靠性分配和预计a)绘制仪表的功能框图和可靠性框图,建立仪表的可靠性数学模型。JBT103892002b)可靠性分配进行到了哪一级?其分配方法、程序是否正确、合理、可行分配中如发现问题或无法满足指标要求时是否修改过设计)可靠性预计结果是否满足合同中可靠性设计目标值的要求;功能单元的预计是否满足其分配的数值在方案阶段是否采用快速预计法进行过粗略的可靠性预计;在设计定型阶段是否采用应力分析法进行过详细的可靠性预计预计故障数据的来源(供方或手册)及预计方法的正确性。535故障分析具体分析程序可参见GJB1391主要评审故障分析的方法、程序;分析的深度;适用的分析图、表a)故障模式、影响和致命度分析(FMCA);b)故障树分析(FTA)。是定量分析或定性分析;在元器件级或在功能单元级上进行的分析对关键电路是否进行了故障分析;是否有故障分析的改进措施报告。536可靠性设计技术的应用(即设计上提高可靠性的措施5361元器件选择与管理元器件是否工作在临界状态;是否满足可靠性指标所分配的失效率要求:是否有元器件质量的控制办法。是否采用优选元器件,按有关标准中所列元器件进行选择:根据类似应用场合的历史数据或使用信息选择。5.362降额设计降额的合理性;关键元器件的降额方针:失效率高的部位,是否同时考虑了其他保护措施或局部储备设计。5363热设计是否釆取了降低功耗、减少热源;合理开孔、形成对流;降低热阻、加强热传导、使用散热板的措施:对热敏元件采取隔热措施或合理分布、分散热源的措施5364容差或漂移设计在电路设计中,是否考虑了元器件特性变化的电路统计分析:元器件偏差、老化和漂移的影响分析;容差分析;对参数的变化是否进行补偿以实现性能的稳定;对机械结构件的配合、传动件精度是否进行过预测等。536.5电磁兼容性设计是否进行过于扰源、干扰传递途径分析;采取消除或减少干扰的措施;采取提高抗干扰能力的措施等是否设计了合理的接地系统;电路布局、印制板排列和整机布线是否合理;是否正确运用屏蔽和滤波、限流、防瞬变和过应力等保护措施。5.37软件可靠性设计主要评审软件在生存期的各个阶段中开展的可靠性活动。a)要求心说明阶段:对仪表整机的要求是否作了充分的、确切的理解,编制的所有要求与系统说明是否一致、清楚、正确、完整和可维修;b)设计阶段:重点检查软件的功能、模块接口及软件实现系统要求的保证程度;c)编码阶段:检查与分析代码是否正确无误地实现了设计;JB/T103892002d)测试阶段:进行过哪级测试:部件级和(或)系统级测试。通过测试确认系统最终是否能满足规格说明书的全部要求:是否满足部件和系统所规定的功能与设计要求;e)维护阶段:软件投入运行后,继续开展可靠性活动,纠正发现的错误,确保系统运行。538机械结构和包装设计a)结构布局是否合理、牢固、重心稳定,能抗振、抗冲击;b)机械和电子零部件的连接、装配和互换是否容易,易于流水线生产和维修c)是否装配容易、安装牢固、调试方便,一致性好。539环境设计a)是否进行了有效的环境设计;b)是否选用较髙抗环境能力的元器件和材料;c)是否釆用了有效的环境保护措施,使元器件所承受的环境应力降低到可获得较高可靠性的程度5310人机工程设计a)是否有防止误操作的联锁;防止误装配的结构;故障发生时的报警显示标志是否简明、醒目、易懂c)产品使用说明书是否符合规定要求5.311可靠性考核试验和评估提供在仪表研制各阶段中按可靠性增长计划要求达到可接收的可靠性指标的合格证明a)性能、功能试验结果是否符合相关标准要求b)可靠性增长试验分析(适用于样机鉴定阶段):1)结果是否满足该阶段可靠性增长计划的目标值;2)在研制阶段是否用增长试验中暴露的设计缺陷不断进行改进设计,提高仪表的可靠性)可靠性验证试验(适用于批量生产阶段):1)验证仪表的可靠性指标是否达到合同规定的要求2)试验是否按照规定的可靠性验证试验方法进行的;3)是否有可靠性数据收集方法(包括数据记录表、故障报告、分析要求等)d)现场试运行试验(适用于样机、批量生产阶段):1)是否有现场运行的故障记录、分析、统计计算方法2)是否有现场用户评价意见书5312综合评价针对仪表的设计思想;可靠性设计的方法、手段、深度、广度和效果:可靠性试验的充分和对故障的消除程度;产品在设计、制造过程中的可靠性保证等进行综合评价。6评审方法61评审项目及评分标准仪表的评审采用对评审检查清单内容逐项打分的方法进行。评审项目及评分标准见表2。由评审小组对表中各项目进行评审后按以下要求打分:a)对第1~8项的评定,按每项评审内容要求:完全做到的得满分;只有少部分未做到的得80%有部分未做到的得60%;有大部分做不到的得40%JBT103892002完全未做的得0分。第9项的评定1)性能、功能试验完全满足规范要求的得满分;主要性能、功能满足要求的得80%;部分性能、功能满足要求的得60%;大部分性能、功能未满足要求的得40%;全部不满足得0分。2)可靠性定性要求:在可靠性技术报告中应包括有可靠性预计、分配、失效分析、可靠性设计技术(包括软、硬件)应用等内容)可靠性增长试验超过可靠性增长计划要求的得满分基本达到可靠性增长计划要求的得80%;不能满足可靠性增长计划要求的得40‰;未做可靠性增长分析的得0分4)现场运行试验:完全能满足现场用户要求的得满分基本能满足现场用户要求的得80%;不能满足现场用户要求的得40%;未进行现场投运的得0分。5)可靠性验证试验:仅适用于连续批产品,根据合同或出厂标准规定进行评价。注:若在仪表的设计定型阶段评审,则不需进行可靠性验证试验,可靠性增长试验满分为10分。表2仪表可靠性评审项目及评分标准表序号项目满分实得分序号项目满分实得分调查研究软件可靠性2设计任务书(或合同)5总体设计方案105678机械结构包装设计耐环境设计可靠性设计报告人机工程设计可靠性框图可靠性考核及评估可靠性模型10性能、功能试验可靠性分配可靠性增长试验5555555可靠性预计现场运行试验故障分析5可靠性验证试验5元器件选用、降额设10综合评价10计、热设计、容差、溧移10设计、电磁兼容性设计合计l0062评定结果计算a)总分80分以上为优b)总分70分以上为良c)总分60分以上为中;d)总分60分以下为差JBT10389200263结论若评定结果为a)、b)、c)三种情况,则认为符合要求,可通过评审。对评审中提出的改进意见须按期作出改进。若评定结果为d),则认为不符合要求,未通过评审。应对未作的可靠性工作补充进去或修改设计对评审中提出的问题,要制定对策落实到人,限期解决,解决后重新进行评审,直到合格通过。7评审报告内容及要求71评审报告内容根据评审结果,由评审组编写评审报告。评审报告应包括如下内容:a)评审组成员名单及分工b)设计目标及达到的水平;c)审查的项目及检查结论d)评审结论或建议;e)不同意见备忘录。72可靠性设计分析报告内容及要求可靠性设计分析报告由项目负责人编写。其内容应包括如下内容:设计依据、目标和应达到的水平b)设计的主要特点和改进说明c)本阶段完成的可靠性分析和试验报告;d)对重要问题和薄弱环节的分析和对策e)可靠性设计分析结论;f)附件:提交审查的设计、试验资料和有关原始资料。JB/T103892002附录A(资料性附录可靠性评审报告(格式)A.1可靠性评审报告封面可靠性评审报告项目编号:项目名称:型号规格:研制单位:评审日期工业过程控制系统产品可靠性技术中心○年月日8JBT103892002A.2可靠性评审报告相关表格项目编号研制单位产品名称型号规格可靠性目标值评审结论建议与意见评审人员签字评审单位盖章