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1.3 可靠性试验分类 |
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按试验场地、施加应力的原则、应用阶段、试验的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。
按试验场地分类，可靠性试验可分为实验室可靠性试验（简称实验室试验）和现场使用可靠性试验（简称现场使用试验）两大类。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。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的一种试验。
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。
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、维修及测量和记录等各因素均较真实，试验结果应能更准确地代表实际使用的可靠性水平。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现场使用试验工作项目，仅规定了实验室可靠性试验工作项目。与现场使用试验相比，实验室可靠性试验有如下优点。
（1）试验的环境条件或环境应力可控制。这种环境条件可以模拟现场条件，也可以不模拟现场条件，能够充分考核各类极限应力和典型应力，具体取决于试验的目的和类型。
（2）试验过程可控，结果及时，可用性强。实验室可靠性试验可安排在产品的设计、研制和生产各个阶段，试验过程应力施加、检测排故、纠正措施严格控制，严格采取故障归零管理与控制措施，能有效暴露产品故障，提升产品可靠性水平。另外，实验室试验方案多样，可设计性强，因而实验室试验是产品研制生产过程的重要组成部分。
实验室可靠性试验不可能实现对使用环境的真实模拟，其试验结果的准确性取决于试验条件的真实性；一些大设备和系统往往难以在实验室内进行试验，此时不得不采取严格控制；而且环境应力主要取决于受试装备的工作剖面或任务剖面的外场验证试验，要让使用方严格按试验大纲设计的典型任务剖面工作，则往往受到气候、地理和人为因素的影响而变得很困难；此外，现场的操作、维修、测量、记录及故障判别等也会受参试人员水平的影响而难以控制，从而使试验结果受到影响。现场使用试验因涉及人员面广、时间长、经费高、组织管理复杂等众多因素，其应用大受限制，从而使可靠性评估所需的信息来源主要依托于日常的信息收集，而不是依靠专门安排的现场使用试验。此外，现场使用试验是使用阶段的试验，因而不可能及时提供对产品可靠性的分析和评价结论，更不用提为改进产品可靠性提供参考了；如果试验中发现了一些故障，要想采取措施改进可靠性已不可能，至多只能为后续改型产品提供借鉴。
实验室可靠性试验和现场使用试验的比较如表1.2所示。
表1.2 实验室可靠性试验和现场使用试验的比较
按施加应力的原则分类，可将可靠性试验分为激发试验和模拟试验。
（1）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。
按应用阶段分类，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1.3中列出。
表1.3 可靠性试验按应用阶段分类
按试验的目的和性质分类，可将可靠性试验分为工程试验和统计试验。
（1）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在设计、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）统计试验的目的是为了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规定的可靠性试验与评价7个工作项目中，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4个工作项目均可用于可靠性验证。