ICS 25.040.30 CCS L 66 中华人民共和国国家标准 GB/T 42982—2023 工业机器人平均无故障工作时间 计算方法 Calculation method of mean time between failures for industrial robots 2024-04-01实施 2023-09-07发布 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会 GB/T 42982—2023 目 次 前言 1 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 抽样 4 4.1 抽样方法 4.2 抽样数量 5试验方式 5.1 试验方案 5.2 试验定时截尾时间 6测试条件及可靠性修正系数 6.1 测试条件 6.2 可靠性修正系数 测试方法 7 7.1 通则 7.2 测试要求 7.3 测试流程 7.4 MTBF点估计计算 7.5 MTBF置信区间估计 7.6 平均修复时间MTTR计算 状态监测与信息记录 8 8.1 状态监测 8.2 信息记录 故障判断及故障处理 6 9.1 原则 9.2 关联故障 9.3 非关联故障 10测试报告 附录A（规范性）现场试验可靠性修正系数k查询表 附录B（资料性） 可靠性测试故障报告表 10 附录C（资料性） 故障分析纠正报告表·· 附录D（资料性） 可靠性测试样本试验登记表 12 附录E（资料性） 可靠性测试记录表 13 GB/T42982—2023 附录F（资料性） 可靠性测试性能检测报表 14 附录G (资料性) 可靠性测试结论表 15 参考文献 16 GB/T 42982—2023 前言 本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任， 本文件由中国机械工业联合会提出。 本文件由全国机器人标准化技术委员会（SAC/TC591）归口。 本文件起草单位：河北工业大学、重庆德新机器人检测中心有限公司、芜湖赛宝机器人产业技术研 究院有限公司、北京机械工业自动化研究所有限公司、常州铭赛机器人科技股份有限公司、湖南大学、南 京埃斯顿机器人工程有限公司、天津新松机器人自动化有限公司、青岛明思为科技有限公司、东莞市李 群自动化技术有限公司、电子科技大学、湖南工程学院、中国软件评测中心（工业和信息化部软件与集成 电路促进中心）、中国科学院合肥物质科学研究院、安徽工程大学、上海机器人产业技术研究院有限公 司、重庆凯瑞认证服务有限公司、重庆智能机器人研究院、天津旗领机电科技有限公司。 本文件主要起草人：韩旭、王嘉、张露予、段书用、赵赢、陶友瑞、吕健、涂志健、姜潮、吴锦辉、李长峰、 左明健、石金博、王金涛、张治、黄洪钟、刘宇、杨海滨、杨书评、李梦玮、黄慧洁、刘永明、陈国强、李彦锋 米金华、吕振玉、高理富、孙添飞、黄鹏、钱华明。 Ⅲ GB/T 42982—2023 工业机器人平均无故障工作时间 计算方法 1范围 本文件规定了计算工业机器人平均无故障工作时间的抽样方法、测试条件、故障判定方法和测试报 告，描述了试验场和现场的测试方法。 本文件适用于工业机器人产品在进行可靠性验证、测定、评定时的平均无故障工作时间计算。 2规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文 本文件。 GB/T7827可靠性预计程序 GB/T12642工业机器人性能规范及其试验方法 GB/T23567.1—2009数控机床可靠性评定第1部分：总则 GB/T32245机床数控系统可靠性测试与评定 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 可靠性reliability 在规定的条件下和规定的时间区间内完成规定功能的能力。 注：通常认为工业机器人在时间区间内始终处于能完成要求功能的状态。另外，可靠性的量值虽然在客观上是存 在的，但实际上是未知的，只能利用有限的样本观测数据，经过一定的统计计算得到其估计值。 ［来源：GB/T2900.13—2008，191-02-06，有修改 3.2 平均无故障工作时间 meantimebetweenfailures;MTBF 相邻故障间工作时间的数学期望，也指相邻两次故障之间的平均工作时间或平均故障间隔时间。 ［来源：GB/T23567.1—2009，3.7，有修改］ 3.3 工业机器人industrialrobot 自动控制的、可重复编程、多用途的操作机，可对三个或三个以上轴进行编程。它可以是固定式或 移动式，在工业自动化中使用。 ［来源：GB/T12643—2013,2.9] 3.4 MTBF的置信区间 demonstratedMTBFinterval (0t,0u) 在测试条件下MTBF（3.2）真值的可能范围，即在规定的置信度下MTBF（3.2）的区间估计值。 1 GB/T42982—2023 来源：GB/T23567.1一2009，3.9，有修改 3.5 MTBF的点估计值 observedMTBF 总测试时间与关联故障数的相对值。 ［来源：GB/T23567.1—2009，3.8，有修改］ 3.6 故障 fault 产品不能执行规定功能的状态。预防性维修或其他计划的行动或因缺乏外部资源的情况除外。 注：故障通常是产品自身失效引起的，但即使失效未发生，故障也可能存在。 ［来源：GB/T2900.13—2008,191-05-01] 3.7 关联故障 relevantfault 在解释试验或运行结果或者计算可靠性量值时需要计入的故障。 L来源：GB/T23567.12009，3.2，有修改 3.8 非关联故障 non-relevantfault 在解释试验或运行结果或者计算可靠性量值时如需要予以排除的故障。 注：工业机器人未按规定条件使用、存储、运输等引起的故障。 ［来源：GB/T23567.1-2009，3.3，有修改 3.9 预防性维护 preventive maintenance 为降低产品失效概率或防正功能退化，按规定的时间间隔或时间准则实施的维护。 ［来源：GB/T23567.1—2009,3.11] 3.10 平均修复时间 mean time to restoration; MTTR 从发现故障到恢复规定性能所需时间的平均值。 ［来源：GB/T23567.1—2009,3.10] 3.11 field test 现场试验 在用户使用条件下进行的试验。 来源：GB/T2900.99—2016，192-09-06 4抽样 4.1 1抽样方法 宜从型号、规格及配置均相同的同一批次工业机器人产品中抽样，以保证测试结果的可比性。进行 工业机器人可靠性测试时，应采用随机抽样的方式确定工业机器人测试样本（以下简称测试样本），应按 GB/T32245规定执行抽样，测试样本应满足下列要求中的其中一项： 一通过出厂检验且检验结论为合格； 已运送至用户地且通过调试可正常运行； 不满足以上要求但测试各方商定后均认可。 2 GB/T42982—2023 4.2抽样数量 根据抽样原则，在产品中随机抽样。抽样数量应按表1选取。 表1抽样数量表 试验方式 试验场试验 现场跟踪统计试验 抽样数量 >1台 ≥20台 5试验方式 5.1试验方案 工业机器人可靠性测试包括试验场试验和现场跟踪统计试验两种方法，两者可组合执行。 试验场试验：由工业机器人生产厂家或第三方机构在试验场环境下进行，试验过程严格控制相 关试验条件，监测并记录工业机器人功能表现情况和性能变化情况 现场跟踪统计试验：由工业机器人使用厂家或第三方机构在实际工况下进行，试验过程应定时 观测记录工业机器人功能表现情况。 试验场试验宜尽量模拟工业机器人的实际使用工况，并能充分暴露工业机器人的故障。 首次进行可靠性试验的机型应包含试验场试验。 5.2试验定时截尾时间 工业机器人可靠性评定试验采用无替换的定时截尾试验方案。 采用试验场试验的每台样机累积相关试验时间T≥500h。 采用现场跟踪统计试验的每台样机累积相关试验时间T≥2000h。 6测试条件及可靠性修正系数 6.1测试条件 除测试各方另有约定外，试验测试条件应符合工业机器人产品标准或相关规范、工业机器人产品手 册的规定。GB/T32245给出了产品可靠性测试的各种环境条件，测试条件包括但不限于下列内容： 气候环境条件，如温度、湿度、气压强度、粉尘浓度等； 机械环境条件，如振动、冲击等； 一电源环境条件，如输入电源的幅值、波动范围、相数等； 一电磁环境条件，静电强度、脉冲群、工频射频磁场强度等； 作业工况条件，如运行速度、负载大小、负载占空比等。 6.2可靠性修正系数 现场跟踪统计试验应根据实际运行负载情况、速度情况合理选择可靠性修正系数，一般情况下可靠 性修正系数≥1。 可靠性修正系数应符合附录A的规定。 3