摘要： 可靠性预计是可靠性工程的一个重要分支，国家相关军用标准明确要求军工产品在预研、研制阶段要进行可靠性预计。针对可靠性预计的统计理论与数据，文章提出了一种基于GJB/Z 299C的软件实现方法，并成功应用于某军工产品的研制中。
Abstract： The reliability prediction is an important branch of reliability engineering. National military standard clearly requires to conducting reliability prediction to military products in pre-research and development phase. For statistics theory and data of reliability prediction， the article proposes a software implementation method based on GJB/Z 299C， and successfully applied to a development of military products.
关键词：可靠性预计；可靠性工程；软件实现
Key words： reliability prediction；reliability engineering；software implementation
中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）32-0194-02
0 引言
可靠性预计是对设备可靠性进行定量的估计，是根据电子元器件可靠性经验数据的规律性、系统的构成和结构特点、设备的工作环境等因素来估计组成设备的部件及设备的可靠性。从可靠性工程角度来看，进行可靠性预计可以检查电子设备研制方案和电路设计的合理性，比较不同设计方案的可靠性水平，发现薄弱环节，对高故障率和承受过高应力部分引起注意，同时与可靠性分配技术相结合，把规定的可靠性指标合理地分配给各个组成部分，并为制定研制计划、验证方案以及维修、后勤保障方案提供依据。
1 理论基础
1.1 GJB/Z 299C简介 GJB/Z 299C《电子设备可靠性预计手册》由中电集团第五研究所数据中心结合电子设备和电子元器件的发展，综合了国产、进口元器件的使用数据，并参照了国外相关军用标准编制而成的一本手册，是目前为止我国在电子设备可靠性预计方面最为权威的指导性标准之一。GJB/Z 299C在GJB/Z 299B的基础上增加了近年来广泛使用的新型关键元器件失效率预计模型、设备使用环境、质量等级已及执行标准等相关内容。
1.2 方法概述
1.2.1 计数法 计数法是根据设备中各类元器件的数量及元器件的通用失效率、元器件质量等级和设备的应用环境类别来估算设备可靠性的一种方法，是在设备初步设计阶段使用的预计方法。
数学表达式如下：？姿GS=■Ni？姿Gi？仔Qi（1）
式中：？姿GS—设备总失效率，10-6/h；？姿Gi—第i种元器件的通用失效率，10-6/h；？仔Qi—第i种元器件的通用质量系数；Ni—第i种元器件的数量；n—设备所用元器件的种类数目。
1.2.2 应力法 应力分析使用于产品具有详细的元器件清单，并已确定了元器件所承受应力的设备研制阶段。
数学表达式如下：？姿p=？姿b■？仔i（2）
式中：？姿p—基本失效率，10-6/h； ？仔i—质量系数，环境系数，材料、工艺、结构系数等。
2 软件设计
2.1 软件架构 预计软件采用客户端/服务器（C/S）结构，客户端编码采用MS Visual Foxpro8.0，服务端采用MS SQL Server2000企业版数据库系统。预计软件主要包括以下模块：软件业务实现，即产品目录、可靠性预计、报表统计功能、用户管理四个功能模块；软件后台维护，即软件数据库维护和软件升级维护功能。基本的体系结构如图1。
2.2 参数查询逻辑关系 数据库采用MS SQL Server2000企业版，定义了标准库、分类库、参数库、以及基本数据表，预计的参数查询传递关系如图2。
3 模块设计
3.1 产品目录 按照产品、系统、组合、单板建立树形目录，形成涵盖整个产品的层次结构。可靠性预计将按照产品目录由底向上逐步进行。“产品目录”功能模块要求可同时可建立多个产品树（2个以上）。此功能采用MS TreeList控件来实现。
3.2 可靠性预计 可靠性预计分为元器件可靠性和部件可靠性两部分。其中元器件可靠性为单板上所使用的各个元器件的失效率；部件可靠性包括单板失效率、组合失效率、系统失效率直至整个产品的失效率，部件的可靠性预计是在元器件可靠性预计结果上累加得到的（串联模型）。图3将说明此模块的设计思路。
3.3 报表统计功能 分为电路板可靠性报表和部件（组合、分系统、产品）可靠性报表。电路板所含元器件失效率计算出后，电路板的失效率是所有元器件失效率的和。组合失效率是所含电路板的失效率之和，系统失效率为所含组合的失效率。软件将自动统计。
3.4 用户管理 按产品目录树形结构，分为软件系统管理员，产品主管、部门主管三种角色。系统管理员是超级用户，用于创建用户、分配用户权限、软件后台维护等；产品主管需要创建产品目录，将产品的每个分系统操作权限分配给部门主管，同时统计整个产品的可靠性指标；产品分系统管理员和组合管理员以及电路板操作员统称为部门主管，他们中的上一级拥有分配任务给下一级部门主管的权限，但下一级对上一级不可操作。
3.5 软件后台维护 软件后台维护主要包含数据库的维护以及软件后期自动升级更新等功能，要求软件能通过安装文件日期的对比来自动判断是否需要更新，并提示用户是否进行相关的操作。
4 应用
预计软件现已成功应用于某型号的军工产品的研制中，图4给出一个模拟示例。
5 结论
用软件来实现可靠性预计，改变过去人工查阅资料和手工计算的方式，大大提高工作效率和数据计算的准确性。同时通过使用预计软件，将有助于提高设计人员对元器件的正确选用、使用的认识，为保证产品的质量奠定了基础。
参考文献：
[1]中国人民解放军总装备部.GJB/Z 299C-2006《电子设备可靠性预计手册》.北京：总装备部军标出版发行部出版，2007.
[2]中国人民解放军总装备部.GJB/Z 108A-2006《电子设备非工作状态可靠性预计手册》实施指南.北京：总装备部军标出版发行部出版，2007.
[3]周绪等.SQL Server2000中文版入门与提高.北京：清华大学出版社，2001.