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科鉴“科学仪器装备可靠性技术综合服务平台” 成为广东省服务型示范平台

发布时间:2021-06-24      点击次数:1218

科鉴检测自成立以来,以“让中华民族的产品更可靠"为使命,秉承“科研协作、技术积累、成果推广"三步走的战略,初步实现了涵盖光谱、色谱和质谱等国产通用分析仪器、电子测量仪器、在线分析仪器,国产医疗装备,机器人及智能装备,轨道交通装备的可靠性技术综合服务平台。平台已形成系统的可靠性设计分析、可靠性测试提升工程与可靠性快速评价体系,具备电气系统加速建模、机械结构耐久寿命分析、有源医疗器械使用期限评估等可靠性前沿技术的科学实施能力。  

一、国产科学仪器可靠性综合服务
  1.1科学仪器可靠性科研协作
  为推动可靠性强化试验方法与可靠性评价等关键技术在国产分析仪器领域的有效实施,科鉴检测积极参与国家重点研发计划“重大科学仪器设备开发"专项,通过科研协作的方式,帮助一批企业充分快速查找新研样机缺陷并实施可靠性改进,助力国产仪器品牌质量提升。
图3 典型案例实施效果
  二、国产医疗装备可靠性综合服务
  2.1 国产医疗装备可靠性科研协作
  为推动可靠性预计、加速试验与寿命评价、有效期限评估等可靠性关键技术在国产医疗装备领域的有效实施,科鉴检测积极参与国家重点研发计划“数字诊疗装备研发"专项,望通过科研协作的方式,助力国产医疗装备具备高的质量与可靠性水平,强化国内用户使用国产医疗装备的信心,提升国产医疗装备在国内市场占比。
图4 国家重点研发计划项目组会议
  2.2 医疗装备可靠性技术积累
  在科研项目实施过程中,开展了大量的可靠性指标分配、加速模型构建、失效部件分析、综合环境应力、可靠性强化试验与可靠性指标评价工作,实现了可靠性技术在国产医疗装备领域的应用,形成了相关知识产权,是国内在该领域的空白。
  科鉴检测的发布6项团体标准,规范了加速管、调制器、电子枪电源及电气系统开展加速试验、寿命试验和可靠性快速评价的方法,有效解决了可靠性指标(MTBF)快速评价、寿命评估、可靠性强化试验、定量加速试验和整机可用性评价等检测无标准可依的问题。提出了行业内急需的整机可用性评价方法,为国产医用电子直线加速器的工程化和产业化提供支撑,其他国产医疗装备可靠性评价可参照本系列标准执行。
  (1) 团体标准——T/ZMDS 10005-2019 医用电子直线加速器可靠性试验与评价方法 第1部分:整机可用性评价方法
  本标准解决了电子直线加速器缺乏可用性评价方法的问题。基于加速器存在状态,区分为医院使用工况的1年周期可用性评价与生产单位机房内使用工况的加速验证方法。通过统计通电待机时间、开机工作时间、开高压时间、灯丝时间和维修时间的日常工作状态设计试验方案,根据整机的平均故障间隔时间(MTBF)、平均严重故障间隔时间(MTBCF)和平均开高压中故障时间(MTBF-HM)综合开展可用性评估。
  (2) 团体标准——T/ZMDS 10006-2019 医用电子直线加速器可靠性试验与评价方法 第2 部分:电子枪电源可靠性指标验证方法
  本标准解决了医用电子直线加速器核心自研部件电子枪电源缺乏可靠性指标验证方法的问题,另外,也可为医用电子直线加速器其他独立功能部件进行可靠性指标验证提供参考。在本标准中采用平均故障间隔时间度量可靠性水平,结合产品特点,建立日历年、日历月、工作小时和出束小时间的等价MTBF值;明确了样机的现场运行、实验室指标验证试验和定量加速试验等考核方式,及样机的典型运行工况;根据责任故障对后果造成的严重程度,优化了判定故障统计原则。
  (3) 团体标准——T/ZMDS 10007-2019 医用电子直线加速器可靠性试验与评价方法 第3 部分:电气设备可靠性强化试验方法
  本标准解决了医用电子直线加速器核心自研电气设备缺乏可靠性强化试验方法的问题。本标准基于产品使用典型环境工况,有效识别应力条件;基于这些应力类型设计步进应力加大的试验方案;根据各应力条件下激发的产品的潜在故障,有效识别材料、元器件、电路设计和工艺等潜在缺陷,为有效快速的暴露产品的薄弱环节,指导产品改进,支撑产品可靠性水平的快速提升。
  (4) 团体标准——T/ZMDS 10008-2019 医用电子直线加速器可靠性试验与评价方法 第4 部分:电气设备定量加速试验与快速评价方法
  本标准解决了医用电子直线加速器电气设备缺乏定量加速试验与快速评价方法的问题。结合产品典型工作环境,确认基准环境条件;根据元器件耐受范围选定加速温度;基于指数分布模型,建立电气设备整机加速因子模型;根据计算得到的加速因子确认加速试验总时间。
  (5) 团体标准——T/ZMDS 10009-2019 医用电子直线加速器可靠性试验与评价方法 第5 部分:加速管加速试验与寿命快速评价方法
  本标准解决了医用电子直线加速器加速管缺乏加速试验与寿命快速评价方法的问题,为加速器整机使用期限评价提供支撑。结合加速管实际使用工况,确认开灯丝时间与出束时间基准;基于时间压缩模型,计算加速因子;根据设定的考核指标,计算确认的考核时间;建立了多样机的寿命评估计算模型;另一方面,还可以对比典型工况与时间压缩试验数据,评估加速管检测效率提升情况。
  (6) 团体标准——T/ZMDS 10010-2019 医用电子直线加速器可靠性试验与评价方法 第6 部分:调制器加速试验与可靠性快速评价方法
  本标准解决了医用电子直线调制器加速管缺乏加速试验与可靠性快速评价方法的问题,为加速器整机使用期限评价提供支撑。结合调制器实际使用工况,确认平均故障间隔时间与平均故障间隔开高压时间基准;基于时间压缩模型,计算加速因子;根据设定的考核指标,计算确认的考核时间;建立了多样机的可靠性指标评估计算模型;另一方面,还可以对比典型工况与时间压缩试验数据,评估调制器检测效率提升情况。
图6 医疗装备主要研究内容
  3.2 智能装备可靠性技术积累
  在科研项目实施过程中,开展了控制器的热测试、可靠性强化试验、综合应力可靠性试验,充分暴露了硬件故障,通过整改提升产品的耐环境能力、技术成熟度与可靠性水平。
  3.3 智能装备可靠性成果推广
  截止2020年底,科鉴检测已开展了智能装备可靠性测试服务,智能装备领域具有高可靠、长寿命的特点,科鉴检测提供的可靠性快速评价方法,大大缩短了可靠性指标/寿命的评价时间。

山东新华医疗可靠性工程培训现场(山东)  

第七届中国国际机器人高峰论团(CIRS2017)检测机器人主题演讲现场(上海)
  五、科学仪器装备可靠性技术综合服务平台服务重点
  (1)面向科研高校和院所——提供助力产品工程化的质量与可靠性解决方案。
  科研高校和院所是科学研究的前线,也是保障科学仪器实现国产化的中坚力量之一,高校和院所往往负责研制原理样机,样机的功能性能达到或者赶超先进产品是其主要目标。高校和科研院所的研发团队的缺陷也很明显,无法很好的开展产品的工程化和产业化,样机稳定性差、故障频发、可靠性水平普遍偏低。
  针对以上问题,科鉴检测拟借助本平台的测试设备与人员能力,通过可靠性设计分析、耐环境能力测试、热测试与分析、可靠性强化试验、加速试验与可靠性快速评价,快速提升科研高校和院所的科研团队的工程化能力。
  (2)面向仪器装备研制企业——帮助提升产品可靠性水平并建立可靠性工程技术体系和能力。
  科研院所和企业本身具备较强的工程化与产业化能力,科鉴检测拟借助本服务平台,帮助科研院所和企业的产品短时快速识别全寿命周期存在的潜在缺陷,为改型产品提供数据输入,提升在国际市场的产品竞争力。
  (3)面向国产仪器装备研制企业需求,提供全面的检测认证服务。
  科鉴检测在安规、环境、可靠性、软件测评领域获得了CMA、CNAS、DILAC等资质,能力覆盖了GJB/GB/IEC等标准要求。综合服务平台依托科鉴实验室检测资质和平台资源,可帮助国产仪器装备研制企业解决电磁兼容、信息安全、等级保护等第三方测试需求,并可在项目过程提供前端服务和过程服务,帮助企业解决对接的技术、资源、效率、整改等问题。
  (4)面向国家和省市重点研发计划项目,提供全过程和验收测试保障服务。
  国家和省市科研项目的研发成果物多为没有标准测试方法的高精尖新品,很难找到第三方检测机构出具资质报告;面向科研项目服务需求,综合服务平台协助研发单位开展了编制测试大纲、专家评审测试大纲等工作,解决了研发单位功能性能测试无标准可依、无第三方检测机构可检的难题。


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