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通訊設備的可靠性預計方法

文檔序號:7918509閱讀:352來源:國知局

專利名稱::通訊設備的可靠性預計方法
技術領域
:本發(fā)明涉及一種可靠性預計方法,具體說,涉及一種通訊設備的可靠性預計方法。
背景技術
:可靠性設計是通訊產品設計中的重要環(huán)節(jié),可靠性預計是可靠性設計中必不可少的基礎工作。現(xiàn)在常用的預計方法主要有失效率累加法、相似設備法、相似電路法等。失效率累加法是以元器件的可靠性數(shù)據來預測系統(tǒng)的可靠性指標。其進一步還可以分為計數(shù)法和應力法。元器件的失效率數(shù)據主^據GJB/Z299C(國家軍用標準電子設備可靠性預計手冊)和MIL-HDBK-217(美國軍用標準電子i殳備可靠性預計手冊)。故障間隔時間(MTBF)。相似電路法是利用相似電路的可靠性數(shù)據推斷具有相似功能單元/單板設計方案的可靠性水平,這種方法需要有按電路種類統(tǒng)計的現(xiàn)場失效率數(shù)據或可靠性試驗數(shù)據。近年來,隨著科學技術的發(fā)展,新的產品新的元器件層出不窮。元器件失效率數(shù)據的獲得時間落后于設計要求時間,使得用失效率累加的方法進行可靠性預計成為不現(xiàn)實。而由于微處理器、DSP(數(shù)字信號處理器)等帶軟件的器件存在而產生的軟件失效而引起設備故障,使得電路大致相同的單板或設備失效率相差很大。
發(fā)明內容本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種通訊設備的可靠性預計方法,能夠準確且客觀地對產品的市場預期做出評估。為了解決上述問題,本發(fā)明提供了一種通訊設備的可靠性預計方法,包括采集出現(xiàn)故障的通訊設備的失效數(shù)據或者返修數(shù)據;根椐所迷失效數(shù)據或者返修數(shù)據確定所述通訊設備的失效率。進一步,影響所述失效率的因素包括生產因素、硬件失效率或者軟件失效率。進一步,所述硬件失效率;i=F0+|;&iv,.,其中,常數(shù)項Fo與與所述生產因素相關,M為第i類元器件使用數(shù)薹,^為失效因子,ks為失效因子總個數(shù)。進一步,當由于軟件原因導致所述元器件的故障時,所述軟件失效率根據軟件失效因子、軟件復雜度因子和軟件成熟度因子確定。進一步,所述軟件失效率為軟件失效因子、軟件復雜度因子和軟件成熟度因子的乘積。進一步,所述軟件成熟度因子與需求穩(wěn)定度、軟件重用度或者軟件商用程度相關;所述軟件復雜度因子根據代碼規(guī)模確定。進一步,所述通訊設備的失效率為硬件失效率與軟件失效率的和。進一步,所述通訊設備為單元/單板,或者所述安裝了元器件的任意組件。進一步,所述通訊設備的失效率是其組成的單元/單板的失效率之和。'與現(xiàn)有類似的失效率累加可靠性預計方法相比,本發(fā)明提供的預計方法具有以下技術效果第一,本發(fā)明可以直接計算出單板的失效率、MTBF和返修率。第二,本發(fā)明綜合考慮了通訊設備的軟件、硬件、偶然因素,能夠準確且客》見地對產品的市場預期^故出評估。第三,本發(fā)明通過歸納收集大量的軟件失效數(shù)據,并發(fā)現(xiàn)規(guī)律加以應用,提供了一套可行的軟件可靠性評估方案,也可單獨對軟件進行可靠性預計。第四,本發(fā)明可制成軟件,并自動讀入到對應單元/單板的BOM表,輸\入相應參數(shù)即可方便完成預計工作。第五,本發(fā)明提供了一種通過返修數(shù)據收集現(xiàn)場元器件失效率的實用方法。圖1為本發(fā)明中失效率數(shù)據處理流程圖;圖2為本發(fā)明中確定軟件失效因子Cs、Ms和Fs的流程圖;圖3為本發(fā)明中預計單元/單板失效率的流程圖。具體實施例方式本發(fā)明利用通訊設備在網運行中的失效數(shù)據和返修數(shù)據來預測通訊產品的可返修單元/單板的可靠性,并利用單元/單板的BOM(BillofMaterial,是計算機可以識別的產品結構數(shù)據文件)表單快速地預計相應的可靠性指標MTBF。特點是綜合考慮了可返修單元/單板所使用的元器件和該單元/單板中所附帶的軟件影響,以及其它人為及非可控等因素。首先,對失效數(shù)據的采集方法作詳細說明。元器件的管理一般使用代碼管理,從代碼上可分出元器件類別的大類、小類、次小類。1.1對于可返修單元/單板,按照其代碼對應的返修數(shù)據確定返修單元/單板的失效率。1.2對于按元件編碼分類確定的元器件,按照元件編碼確定對應元器件的返修數(shù)據,根據返修數(shù)據確定對應元器件的失效率。先按大類計算,如果元器件使用數(shù)量足以按給定的精確度以小類計算出失效率,則以小類計算失效率,甚至可以采用次小類及代碼級(具體的型號)確定失效率。物料代碼中根據編碼規(guī)則可以區(qū)分出是單板/單元,還是元器件,本發(fā)明中,為了區(qū)別可返修單元/單板和元器件,在提到可返修單元/單板時用代碼,提到元器件時用編碼。1.3對非元器件又非軟件原因等一些不可控因素(偶然等因素)引起的失效歸為"其它"類。1.4對帶有軟件的可返修單元/單板,統(tǒng)計'由軟件問題的引起的失效率。^接下來,對影響失效率的一些相關參數(shù)作詳細il明。本方法提出的單元/單板的失效率;i由以下三個因素組成第一因素為生產因素,記為常數(shù)項Fo(或;iO),F(xiàn)o只與工藝手段、操作水平、管理等因素相關,對所有的單元/單板都相同。第二因素為器件失效率,與所用器件相關,器件失效率等于l;《^,其中,M為第i類元器件使用數(shù)量,&為失效因子(&實際上是第i'奚元器件的現(xiàn)場失效率),ks為失效因子總個數(shù)。第一、第二因素之和稱硬件失效率^1=F0+第三因素為軟件失效率,與所加載的軟件相關,軟件失效率;12=i^C,-A^,其中,K為軟件失效因子,G為軟件復雜度因子,可根據代碼規(guī)模確定;Ms為軟件成熟度因子,可以根據需求穩(wěn)定度、軟件重用度和軟件商用程度來確定。如果單元/單板不帶軟件,則該部分不存在。通過上述三因素可以預測出單元/單板MTBF指標,例如,單元/單板的失效率;i-硬件失效率;ii+軟件失效率;12,失效率義的倒數(shù)即單元/單板MTBF指標值。下面結合附圖通過具體實例對本發(fā)明作進一步的詳細i兌明。如圖1所示,為本發(fā)明中失效率數(shù)據處理流程圖,本發(fā)明提取元器件失效率的過程如下步驟101:確定產品種類、發(fā)貨時段和運行時段。如確定GSM產品,發(fā)貨時段為2005年1月至此2006年12月,運行時段為2007年1月至2007年12月。步驟102:從返修數(shù)據庫中提取GSM產品2007年中所有在前兩年中發(fā)貨的設備的返修數(shù)據,并對失效元器件分類。步驟103:從發(fā)貨數(shù)據庫中提取GSM產品從2005年1月至此2006年12月發(fā)貨數(shù)據,結合BOM表從發(fā)貨數(shù)據中提取元器件的在線運行數(shù)據。步驟104:計算各類元器件的失效率?!秗mi/(niT),其中ni是現(xiàn)場應用中第i類器件在所考察的時段T中的在線運行數(shù)量的總數(shù),mi是該類所考察的在線運行的元器件在T時段的失效數(shù)。例如,第j類器件,在一年中失效數(shù)為16個,對應的在線運行數(shù)為6卯584個,那么現(xiàn)場失效率《為16/(690584x8760)=2.6448xl(T9yh,其中T=8760是一年的小時數(shù)。如圖2所示,為本發(fā)明中確定Cs、Ms和Fs的流程圖,下面詳細說明本發(fā)明計算Cs、Ms和Fs的工作流程。步驟201:從返修數(shù)據中提取出由于軟件原因導致可返^l"單元/單板故障的失效數(shù)據。例如,通過分析得到了60種不同的單板是由軟件原因引起的故障。步驟202:統(tǒng)計所處理的各類可返修單元/單板的軟件規(guī)才莫,并用統(tǒng)計方法分類。例如,統(tǒng)計這60種單板的軟件代碼量,并按代碼量畫出分布圖,取其四分之一分位和四分之三分位作為簡單、一般和復雜的分界點,取整數(shù)確定低于20萬行代碼為簡單,20萬行與60萬行代碼為一般,大于60萬行代碼為復雜。步驟203:按202所確定的分類,計算各類可返修單元/單板的由軟件原因引起的失效率的平均值。如上述60種單板軟件失效率按代碼復雜度(筒單、一般和復雜)分類,分別計算出各類由軟件原因引起的失效率的平均值。步驟204:對比各統(tǒng)計分類由軟件原因引起的失效率的平均值,計算出軟件復雜度因子Cs。例如果計算出簡單、一般和復雜三類的失效率的平均值大約是1:3:5,則我們就將復雜度因子取為1、3、5。步驟205:對同等復雜度,對失效率以成熟度分類,計算出成熟度因子Ms。例如,成熟度因子Ms可以從需求穩(wěn)定度Ml、軟件重用度M2和軟件商用程度M3三方面考慮,從實際出發(fā)確定分界點并離散化,取M1、M2、M3三個因子的組合對軟件失效進行分類統(tǒng)計,比較其平均值,得出成熟度因子Ms。如需求穩(wěn)定度Ml,可按需求的變更率來劃分,將需求變更率小于10%的Ml取l,需求變更率大于等于10。/。至小于等30。/。的Ml取2,需求變更率大于30%的Ml取3。軟件重用度M2,可以按軟件的重用率大于等于30%至小于等于70%為一般,Ml取2;重用率大于70%,Ml取l;重用率小于30%,Ml取3。軟件商用程度M3,可以按商用不到一年、一年至二年,超過二年分別取M3等于3、2、1。將M1、M2、M3按取值對所考察的M1、M2、M3進行劃分組合,分別算出各組合的平均值,進行對比取整得出Ms對應的值。例GSM產品的Ms值如下表如示<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>步驟206:對失效率,綜合復雜度和成熟度組合分類,得到軟件失效因子Fs,即Cs-l、Ms=l時的軟件失效率。如圖3所示,為本發(fā)明中預計單元/單板失效率的流程圖,其失效率預測的步驟如下步驟301:用戶輸入單元/單板的BOM表名,軟件標記&;如果單元/單板帶軟件,則輸入&=1,否則輸入&=0。步驟302:根據BOM表計算出各類元器件的數(shù)量M。步驟303:預計硬件失效率尸-F。+l;《A^。步驟304:判斷元器件的故障是否和軟件有關;如果沒有涉及到軟件故障(S產O的情況),則轉步驟308,否則轉步驟305。步驟305:輸入軟件代碼復雜度等級C、需求穩(wěn)定度等級M1、軟件重用度等級M2和軟件商用程度等級M3,C、Ml、M2和M3可以有對應的代碼,輸入時,輸入對應代碼即可。步驟306:把輸入代碼對應的復雜度等級、需求穩(wěn)定度等級、軟件重用度等級和軟件商用程度等級轉換成軟件復雜度因子Cs和成熟度因子Ms。步驟307:預計軟件失效率Fs*Cs*Ms,并加上步驟303中計算出的F()即可得到元器件的失效率。步驟308:輸出計算結果(單元/單板的失效率;i)。以上內容是結合具體的某個實際產品為例對本發(fā)明所作的進一步詳細說明,不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬
技術領域
的普通技術人員來說,在不脫離本發(fā)明構思的前提下,還可以做出若干筒單推演或替換,都應當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。權利要求1、一種通訊設備的可靠性預計方法,其特征在于,包括采集出現(xiàn)故障的通訊設備的失效數(shù)據或者返修數(shù)據;根據所述失效數(shù)據或者返修數(shù)據確定所述通訊設備的失效率。2、如權利要求1所述的通訊設備的可靠性預計方法,其特征在于,影響所述失效率的因素包括生產因素、硬件失效率或者軟件失效率。3、如權利要求2所述的通訊設備的可靠性預計方法,其特征在于,所述硬件失效率義=F0+I;a:,W,,其中,常數(shù)項Fo與與所述生產因素相關,m為第i類元器件使用ifi:,^為失效因子,ks為失效因子總個數(shù)。4、如權利要求2所述的通訊設備的可靠性預計方法,其特征在于,當由于軟件原因導致所述單元/單板的故障時,所述軟件失效率根據軟件失效因子、軟件復雜度因子和軟件成熟度因子確定。5、如權利要求4所述的通訊設備的可靠性預計方法,其特征在于,所述軟件失效率為軟件失效因子、軟件復雜度因子和軟件成熟度因子的乘積。6、如權利要求4或者5所述的通訊設備的可靠性預計方法,其特征在于,所述軟件成熟度因子與需求穩(wěn)定度、軟件重用度或者軟件商用程度相關;所述軟件復雜度因子根據代碼m^莫確定。7、如權利要求1所述的通訊設備的可靠性預計方法,其特征在于,所述通訊設備的失效率為硬件失效率與軟件失效率的和。8、如權利要求2所述的通訊設備的可靠性預計方法,其特征在于,所述通訊設備為單元/單板,或者所述按確定生產過程安裝有元器件的具有一定功能的任意組件。9、如權利要求8所述的通訊設備的可靠性預計方法,其特征在于,所述通訊設備的失效率是其組成的單元/單板的失效率之和。全文摘要本發(fā)明公開了一種通訊設備的可靠性預計方法,包括采集出現(xiàn)故障的通訊設備的失效數(shù)據或者返修數(shù)據;根據所述失效數(shù)據或者返修數(shù)據確定所述通訊設備的失效率;影響所述失效率的因素包括生產因素、硬件失效率或者軟件失效率。本發(fā)明綜合考慮了通訊設備的軟件、硬件和偶然因素,能夠準確且客觀地對產品的市場預期做出評估。文檔編號H04L12/24GK101340326SQ20081014574公開日2009年1月7日申請日期2008年8月14日優(yōu)先權日2008年8月14日發(fā)明者尤榮賢,張學淵申請人:中興通訊股份有限公司
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