可靠性技術基礎ppt課件-資料下載頁

　　

【正文】 的可靠性 。 i. 驗證軟件的可靠性是否滿足用戶及合同的要求。 ? 可靠性研制試驗 目的 ：通過對產品施加適當的環境應力和電應力 ， 尋找產品中主設計缺陷 ， 以改進設計 ， 使可靠性增長 ， 并對可靠性進行估算 ， 有利于以標準化的方式改善系統和設備的可靠性狀況 。 可靠性研制試驗不把驗證產品的可靠性定量要求或給出是否接收產品作為最終目的 ， 研制試驗也不能代替系統或設備的規定的設計 、 功能 、 環境 、 試生產 、 鑒定或其它試驗 。 工作項目要點 a. 應盡早開展可靠性研制試驗 ,通過試驗 、 分析 、改進 （ TAAF） 過程來提高產品的固有可靠性水平 。 b. 可靠性研制試驗是產品研制試驗的組成部分 ， 應盡可能與產品的研制試驗結合進行； c. 應制定對可靠性關鍵產品 ， 尤其是新技術含量較高的產品實施可靠性研制試驗 。 試驗方案應經訂購方認可 。 d. 可采用加速應力進行 ， 以識別薄弱環節并誘發故障或驗證設計余量；試驗過程中的故障都應納入FRACAS。 ? HALT/HASS試驗 HALT/HASS試驗 （ 高加速壽命試驗 /高加速應力篩選試驗 ） ： HALT試驗可以在很有限的時間里充分暴露產品的設計和制造缺陷 （ 把試樣的潛在缺陷促發成顯性故障 ） ， 為改進設計指明方向 ， 加快產品的可靠性增長過程 。 HASS試驗是一種增強了的環境應力篩選 ，利用最大可能的應力來有效縮短篩選時間 。 HALT/HASS試驗常用應力 施加步進應力 （ 振動 、 熱沖擊 、 功率循環 、 頻率拉偏和電壓拉偏 ） ,按以下三步進行 : a. 第一步是溫度步進應力 ， HALT試驗始于包括熱步進應力和冷步進應力試驗 （ 30℃ ～ 60℃ /min的變化率 ， 溫度許可范圍為 80℃ ～ 170℃ ， 接著是快速溫度變換 。 b. 第二步是振動步進應力 （ 提供 6個自由度的隨機振動；帶寬為 2Hz～ 1000Hz， 無負載能產生 35Grms的振動輸出 ） 。 c. 第三步是溫度和振動的綜合 。 ? ESS試驗 目的 ：為研制和生產的產品建立并實施環境應力篩選 (ESS)程序 ， 以便發現和排除不良元器件 、制造工藝和其他原因引入的缺陷造成的早期失效 。 工作項目要點 a. 應對電子產品的電路板 、 組件和設備層次盡可能100%地進行 ESS。 對備件也應實施相應層次的 ESS。 還應按規定和有關要求對進廠的元器件進行二次篩選 。 b. 對設備應按 GJB1032進行 ESS， 有條件時也可按GJB/Z34進行定量 ESS， 對電路板和主件應按有關標準或 GJB1032進行 ESS； 非電產品可參考 GJB1032進行 ESS。 c. 應在產品出廠前對其進行 ESS。 d. 在研制和生產過程中 ， 應制定并實施 ESS方案 ， 方案中應包括實施篩選的產品層次及各層次的產品清單 、篩選方法 、 篩選應力類型和水平 、 篩選過程中監測的性能參數 、 實施和監督部門及其職責等 。 生產階段的ESS方案應經訂購方認可 。 ? 可靠性增長試驗 目的 ：通過對產品施加模擬實際使用環境的綜合環境應力暴露產品中的潛在缺陷并采取糾正措施 ，使產品的可靠性達到規定的要求 。 工作項目要求 ： a. 可靠性增長試驗應有明確的增長目標和增長模型 ，重點是進行故障分析和采取有效的設計更改措施 。 b. 為提高任務可靠性 ， 應把糾正措施集中在對任務有影響的故障模式上；為提高基本可靠性 ， 應把糾正 措施的重點放在頻繁出現的故障模式上 。 為了達到任務可靠性和基本可靠性預期的增長要求 ， 應權衡這二方面的工作 。 c. 應按 GJB1407的要求對產品進行可靠性增長試驗 。 d. 可靠性增長試驗應在環境鑒定試驗和 ESS完成后 ，可靠性鑒定試驗前進行 。 e. 成功的可靠性增長試驗可代替可靠性鑒定試驗 ，但應得到訂購方批準 。 可靠性增長試驗前和試驗后必須進行評審 ， 需要時 ， 還應安排試驗過程中評審 。 ? 可靠性鑒定試驗 目的 ：可靠性鑒定試驗是為了驗證產品的設計能否達到了規定的可靠性要求 。 工作項目要點 a. 有可靠性指標要求的產品 ， 特別是任務關鍵的或新技術含量較高的產品應進行可靠性鑒定試驗 。 可靠性鑒定試驗一般應在第三方進行 ， 但經訂購方許可 ，也可在承制方進行試驗 。 b. 可靠性鑒定試驗應盡可能在較高層次產品上進行 。 以充分考核接口的情況 ， 提高試驗的真實性；可靠性鑒定試驗可結合產品的定型試驗或壽命試驗進行 。 d. 鑒定試驗的受試產品應代表定型產品的技術狀態 ，并經訂購方認定 。 e. 應按 GJB899或其他有關標準規定的要求和方法進行可靠性鑒定試驗 。 可靠性鑒定試驗方案需通過評審并經訂購方認可 。 f. 可靠性鑒定試驗應在環境鑒定試驗和 ESS后進行 。 g. 可靠性鑒定試驗前和試驗后必須進行評審 。 ? 可靠性驗收試驗 ：驗證批產品可靠性是否保持在規定水平 。 工作項目要點 抽取 ， 數量由訂購方確定 。 GJB899或其他有關標準規定的要求和方法進行可靠性驗收試驗 。 驗收試驗方案需經訂購方認可 。 ESS完成后進行 。 。 ? 可靠性 信息 管理 目的 ：通過有計劃地收集裝備使用期間的各項有關數據 ， 為裝備的使用可靠性評估與改進 、完善與改進裝備保障工作以及新研裝備的論證與研制等提供信息 。 工作項目要點 a. 使用可靠性信息包括裝備在使用 、 維修 、 貯存和運輸等過程中產生的信息 ， 主要有工作小時數 、 故 障和維修信息 、 監測數據 、 使用環境信息等 。 b. 在產品研制及使用過程 ， 建立元器件數據管理系統 ,制定元器件信息管理制度 ， 收集 、 處理 、 保管元器件及選用全過程的質量信息 ， 實施計算機聯網管理 。建立并使 FRACAS 有效運行 ， 提高產品元器件可靠性 。 c. 訂購單位也應建立元器件數據管理系統 ， 并與研制單位的計算機聯網 ， 制定元器件質量信息的收集 、傳遞 、 反饋 、 統計 、 分析與故障處理等信息管理辦法 。 d. 建立元器件使用全過程的質量檔案 ， 包括元器件管理文件 、 優選目錄 、 選擇 、 采購 、 驗收 、 復驗 、 篩選 、 失效分析 、 現場使用 ， 故障處理等各種元器件數據報告 。 主要內容 ?可靠性發展歷史 ?可靠性基本概念 ?可靠性工作內容 ?軟件可靠性概念 ?軟件測試技術 ?軟件可靠性測試 ?軟、硬件可靠性比較 ?結束語 4. 軟件可靠性概念 a. 在規定的條件下 ， 在規定的時間內軟件不引起失效的概率 。 該概率是系統輸入和系統使用的函數 ，也是軟件存在的缺陷的函數 。 系統輸入將確定是否遇到已存在的缺陷 （ 如果有缺陷存在的話 ） 。 b. 在規定的時間周期內所述條件下程序執行所要求的功能的能力 。 其中定義 a 是一個定量的定義 ， 用此定義時稱之為可靠度更為確切 ， 而 b 則是定性的定義 。 下面討論定義中所述的規定的時間和規定的條件 。 4軟件可靠性概念 規定的條件 在軟件可靠性定義中 ， 規定的條件是指： ?軟件運行的軟 、 硬件環境 ： 軟件環境包括運行的操作系統 、 應用程序 、 編譯系統 、 數據庫系統等；硬件環境包括計算機的 CPU， MEMORY， I/O等 。 ?軟件運行剖面 ： 指軟件運行的輸入空間及其概率分布 。 輸入空間是指軟件所有可能的輸入值構成的空間 。 按照定義 ， 軟件的運行剖面 “ 是指對系統使用條件的定義 。 即系統的輸入值用其按時間的分布或按它們在可能輸入范圍內的出現概率的分布來定義 ” 。 4軟件可靠性概念 規定的時間 ? 規定的時間一般分為執行時間 、 日歷時間和時鐘時間 。 ?執行時間 （ execution time ） 是指執行一個程序所用的實際時間和中央處理器時間：或者是程序處于執行過程中的一段時間 。 ?日歷時間 （ calendar time ） 指的是編年時間 ， 包括計算機可能未運行的時間 。 ?時鐘時間 （ clock time ） 是指從程序執行開始到程序執行完畢所經歷的鐘表時間 。 4軟件可靠性概念 故障 (Fault) 引起一個功能部件不能完成所要求的功能的一種意外情況 。 ? 錯誤在軟件中的體現 。 如果遇到一個故障 ， 就可能引起一次失效 。 (Failure) ? 功能部件執行其規定功能的能力終止 。 ? 一個系統或系統的組成部分 ， 在指定的范圍內沒有完成規定功能的事件 。 如果遇到一個故障 ， 就可能引起一次失效 。 4軟件可靠性概念 失效率 定義 : 指在 t時刻尚未發生失效的條件下 ， 在 t時刻后單位時間內發生失效的概率 。 定義 : 假設軟件在 t時刻發生的失效數為 N(t)， 顯然 N (t)是一個隨機數 ， 且隨時間 t的變化而不同 ，即 {N(t), t0}為一隨機過程 。 設 u(t) 為隨機變量N(t)的均值 ， 則 )()(1|l i m0tftRt t)ttP (tZ (t )t??? ??????????dttdut )()( ??4軟件可靠性概念 失誤 (mistake) 軟件開發人員產生 (在軟件開發過程中 ) 故障 (fault) 隱錯或缺陷被激活 (在軟件運行中 ) 隱錯與缺陷 (bugamp。defect) 軟件中存在 (在產品中 ) 失效 (failure) 用戶經歷的 (在運行階段 ) 4軟件可靠性概念 軟件可靠性工程： 為了達到軟件產品的可靠性要求而進行的一系列 軟件工程活動 。 軟件 可靠性工程涉及以下四方面活動和有關技術： ： 進行 軟件 可靠性的需求分析、指標分配、故障樹分析、故障模式和影響分析、 軟件 開發過程中有關 軟件 可靠性的的特性分析等； 4軟件可靠性概念 4軟件可靠性概念 ： 進行防錯設計、容錯設計、檢錯設計、糾錯設計、故障恢復設計、 軟件 可靠性增長等。 c. 軟件可靠性測量、測試和評估 ： 在軟件生存周期各階段進行有關軟件可靠性設計、制造和管理方面的屬性測量，進行基于軟件運行剖面的測試用例隨機輸入的軟件測試、軟件可靠性預計、軟件可靠性估計、軟件可靠性驗證等。 ： 確定影響軟件可靠性的因素 ， 制定必要的設計和實現準則以及對軟件開發各階段軟件可靠性相關的過程和產品的要求 ， 依據上述有關測量數據和分析結果控制和改進開發過程 ， 進行風險管理 （ 不僅考慮安全性等技術風險 ， 而且考慮進度和經費方面的風險 ） ， 改進費用效益關系 ， 改進開發過程 ， 對采購或重用的單元或軟件進行可靠性管理 ， …… 等 。 4軟件可靠性概念 主要內容 ?可靠性發展歷史 ?可靠性基本概念 ?可靠性工作內容 ?軟件可靠性概念 ?軟件測試技術 ?軟件可靠性測試 ?軟、硬件可靠性比較 ?結束語 5. 軟件測試技術 軟件測試技術 靜態測試 動態測試 白盒測試 黑盒測試 5軟件測試技術 靜態測試技術 靜態測試是不執行程序代碼而尋找文檔 、 程序代碼中可能存在的錯誤的過程 。 靜態測試可以手工進行 ，也可以借助軟件自動進行 。 靜態測試具有以下特點： a. 不必動態地執行程序 ， 不必進行測試用例設計 。 b. 可以由人工進行 ， 充分發揮人的邏輯思維優勢 。 c. 實施不需特別條件 ， 容易開展 。 d. 在發現了錯誤的同時也就定位了錯誤 ， 不需做額外的錯誤定位工作 。 靜態測試主要包括由人工進行的軟件需求評審 ， 設計評審 ， 代碼走查以及主要由軟件工具自動進行的工具輔助靜態分析 。 5軟件測試技術 1 適用對象 適用于計算機軟件單元 、 計算機軟件部件 、 計算機軟件配置項的源代碼 。 2 進入條件 代碼無錯誤地通過編譯或匯編 . 3 測試內容 。 ,可讀性 。 。 . 5軟件測試技術 4 實施步驟 。 ,被檢查程序及相關文檔 。 ,記錄發現的錯誤 ,填寫靜態分析錯誤報告 。 . 5 靜態分析評估 6 通過準則 : ,并且全部編碼標準被遵守 。 。 。 。 5軟件測試技術 動態測試技術