国家标准计划《智能仪器仪表可靠性 第1部分:可靠性试验与评估方法》由 TC124(全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会)归口,TC124SC2(全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会控制仪表及装置、工业控制计算机系统分会)执行 ,主管部门为中国机械工业联合会。
主要起草单位 机械工业仪器仪表综合技术经济研究所 、西南大学 、重庆工业自动化仪表研究所等 。
| 25 机械制造 |
| 25.040 工业自动化系统 |
智能仪器仪表是科学研究和技术创新的基石,是经济社会发展和国防安全的重要保障。
近年来,我国高度重视仪器仪表的开发,国家出台了不少政策支持仪器仪表的开发,对标国际先进仪器和部件,研发出了一批具有国际先进性的仪器和核心部件样机乃至产品。
国内一批仪器企业产品越来越丰富、产值规模也逐步扩大,仪器领域的上市企业越来越多,市场上出现了大量可替代进口的同类仪器。
在不少常规检测分析领域,国产仪器已能满足基本需要,但可靠性水平差距较大,在前沿科学研究、高端测量分析等领域,我国还比较严重依赖进口先进仪器。
在当前关键技术和高端仪器装备面临“卡脖子”、科学经济社会发展可能面临“脱钩”的时事背景下,国家科技、产业、安全所急需的高端仪器面临着更为紧迫的自主研制、突破关键技术和核心部件国产化、高质量与可靠性需求的局面。
然而,至今我国面临“卡脖子”和可能“脱钩”给仪器研发带来的压力仍然十分巨大,仪器装备开发无论在国家科技支持层面,还是企业自身发展方面,无论是在国计民生、科学发展方面,还是在经济生产、公共安全需求层面,仍都具有突出的需要。
科技部在“九五”、“十五”、“十一五”连续3个五年规划出台了科学仪器发展的五年规划,并且在三个五年计划中,都将科学仪器自主研发工作列为国家科技支撑计划(原国家科技攻关计划)予以重点支持。
近15年来,在国家科技政策的引导下,持续推动着科学仪器整机及核心部件研制工作的深化开展。
“十一五”科技部条财司组织国家科技支撑计划重点项目“若干重要科学仪器设备关键部件研制与开发”、“十二五”科技部条财司组织“国家重大科学仪器设备开发专项”、“十三五”科技部高技术司组织“重大科学仪器设备开发”重点专项、“十四五”科技部基础司组织“基础科研条件与重大科学仪器设备研发”。
持续的科技政策引导和资助,为我国仪器科研团队的成长和仪器研制企业的发展发挥了重大作用,为我国研发出一批可与国际产品竞争、替代进口产品的仪器奠定了扎实的基础,为解决当前特殊形势下潜在的进口困难奠定了一定的基础。
与国际先进仪器相比,国产仪器仪表可靠性指标——平均故障间隔时间相对较低。
平均故障间隔时间(Mean Time Between Failure),指可修复产品两次相邻故障之间的平均时间。
是衡量产品的可靠性指标。
它反映了产品在规定时间内保持功能的一种能力。
随着国家重大科学仪器重点研发计划的实施,绝大多数国内科学仪器技术领先的厂商或单位参与了国家项目,国产科学仪器技术的水平也有明显的提升。
但是,国产科学仪器的可靠性水平和稳定性都与国外先进企业的产品具有差距,是广大仪器用户诟病的主要问题和通病之一。
虽然各个单位或企业开展了不同程度的可靠性指标验证试验,然而一直没有形成一个科学仪器专业或行业内的标准,规范和统一不同检测机构和检测对象的可靠性指标验证方法。
由于仪器仪表可靠性的重要性,核电、石化、水文、岩土等多个行业制定了仪器或者仪表可靠性的技术要求,但缺乏可靠性试验与评估的依据。
生产企业在缺少可靠性试验的指导下,多采用GB/T5080系列标准进行测试,上述标准发布于1992年,且多针对电子元器件,因此无法满足仪器仪表可靠性试验与评估的要求。
全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会(SAC/TC124)于2015年组织制定了JB/T 12021《智能仪表可靠性试验与评估》系列行业标准,规定了智能仪表的故障判据、试验方法、试验方案、实施评估等技术内容,在机械行业领域应用效果良好,在核电、化工、钢铁等多个行业具有较强的应用需求,且近年来随着可靠性技术的发展,在系统可靠性、见证试验和可靠性强化试验方面有了新的技术发展,因此,依托JB/T 12021《智能仪表可靠性试验与评估》系列行业标准的研制基础,申请本标准立项。
该标准的制定与实施将规范我国智能仪器仪表可靠性指标验证,将促进仪器装备行业开展可靠性验证并推动可靠性设计工作,将促进仪器仪表研发队伍的可靠性技能和提高研发成果仪器的可靠性水平,缩小与国际先进仪器装备的可靠性差距,提升我国仪器仪表产业的核心竞争力,增强各个行业对使用国产仪器仪表的信心,为国家科学仪器重点研发计划项目验收、仪器仪表使用方采购把控、研发单位研发验证、检测机构第三方验证工作提供指导和依据。
本文件规定了智能仪器仪表可靠性试验与评估的可靠性特征量及可靠性指标要求、故障判据、可靠性试验方法、可靠性试验实施与评估等。 本文件适用于智能仪器仪表可靠性的试验与评估。 本文件在参考GB/T 5080.1-2012《设备可靠性试验 第1部分:试验条件和统计检验原理》等已有标准的基础上,更加细化了要求和方法: a) 明确可靠性指标验证方式。验证方式细分为3类: 1) 现场运行平均故障间隔时间考核(不进行环境条件控制); 2) 实验室平均故障间隔时间验证试验(进行环境条件控制); 3) 实验室试验和现场运行相结合的平均故障间隔时间考核。 b) 明确实验室可靠性指标验证试验的环境条件: 根据GB/T 11606-2007《分析仪器环境试验方法》2.2给出的I、II、III、IV四类环境条件分组,对应了实验室试验验证环境条件,详见表1。同时,给出了各类环境条件下电应力、温度应力和振动应力的综合应力施加图,图1给出在Ⅲ类(无振动)环境条件下使用的仪器实验室平均故障间隔时间验证试验周期示例图。 c) 规范了可靠性试验与评估方法 包括可靠性特征量及可靠性指标要求、故障判据、可靠性试验方法、可靠性试验实施与评估等。