军工产品可靠性寿命评价，关系到我国国家军工行业发展和国防安全。同时，航天行业等军工产品可靠性试验的需求和发展空间很大。上述观点来自e创客网记者对中国机械工程学会可靠性工程分会副理事长陈文华的专访，他同时谈到我国产品可靠性试验的发展瓶颈、技术难题和未来七大技术趋势。e创客网记者进一步认为：目前我国军工产品可靠性寿命试验依然处于产品制造末端的实物试验和评价阶段，如何以新一代信息技术和手段实现军工产品可靠性设计，将是我国军工产品实现高可靠性的关键，更是未来我国军工产品可靠性工程的攻坚目标。
可靠性设计决定产品的“优生”，可靠性设计是可靠性工程的最重要的阶段。产品可靠性寿命试验、产品储存寿命试验等可靠性加速寿命试验，用产品做实物试验，进行统计分析，进而实现理论研究。就产品可靠性寿命而言，产品使用周期对战备物资没有实际意义，必须明确提供产品寿命评价，实现精准维修、更换和产品备份。例如，在水中的鱼雷，需要到期回收、更换新品，过期、失效或者仍然有效的过期鱼雷，都有可能造成危险和某种损失，因此，需要通过试验准确预估产品寿命。又例如航天产品，通过试验评估，在以百分之几秒为单位的时间内，确保产品部件达到99.99%概率下的功能实现，也即必须保证试验产品做到万无一失。“在短时期内实现长寿命产品的评价”，是“产品可靠性加速寿命试验”最通俗易懂的概括性表述。
在航天行业等军工产品的研发设计工作中，适时、有效进行产品的可靠性分析工作，对提高军工产品的质量尤为重要和迫切。
从军工向民品扩展：可靠性市场潜力巨大
地面模拟实验方法、增加载荷试验、综合应力加速试验等产品可靠性加速寿命试验，是浙江理工大学教授、博导，浙江省省级特聘教授(钱江学者)陈文华教授主要采用的可靠性试验项目和研究方法。与此同时，在可靠性教学以外，陈文华教授结合军工产品试验研究、制造业企业产品可靠性分析等项目需求，完成了大量产品可靠性加速寿命试验及其可靠性的科学研究。陈文华教授为e创客网记者介绍了近几年主要完成的产品可靠性寿命评估、试验，主要是对产品储存寿命和可用概率、储存产品的剩余寿命、太空环境下产品工作时间等的实物产品可靠性试验。每一项产品可靠性试验研究，主要包括试验方案制定、试验样品数量、试验数据统计方法等诸多研究和试验工作，可靠性加速寿命试验的理论水平要求很高。不仅如此，由于试验对产品试验设备要求高、试验产品样品多等因素，可靠性寿命试验的成本高昂。
e创客网记者通过采访了解到，产品可靠性试验的重要性，首先，能够快速暴露产品潜在缺陷;其次，通过试验、改进、验证的循环方式，能有效增加产品的极限值;第三，产品可靠性得到明显提升;第四，大大缩短产品研发、设计、生产和上市周期;最后，长远来看，降低产品成本。
陈文华教授不仅承担了很多军工产品项目，近两年，随着不同行业和企业对产品可靠性的重视，包括风电行业产品寿命、纺织机械高速轴承可靠性等各行业都开始采用可靠性加速寿命试验，从而实现对产品可靠性的评价，以此提高产品可靠性。陈文华教授明确指出，军工产品可靠性寿命评价，是关系到国防安全和国家战略发展的大问题。同时，我国可靠性试验不仅在航空航天等军工行业有很大的战略需求和产品市场发展空间，民企，民用产品可靠性需求也逐步增加，未来可靠性试验的市场空间和发展潜力巨大。
发展空间：可靠性技术七大趋势
可靠性是指在规定的条件下、规定的时间内完成规定功能的能力，也就是系统、设备、元件的功能在时间上的稳定性。可靠性工程是为了适应产品的高可靠性要求而发展起来的新兴学科，是一门综合了众多学科成果以解决可靠性为出发点的边缘学科。可靠性研究在当今世界科技中是-门仅次于计算机科学、信息科学和环境科学的非常活跃的学科。
在我国工科大学可靠性教育教学和研究方向主要有三个分支，即零件强度可靠性设计研究、系统可靠性研究和可靠性试验与研究。这三类教育教学中，可靠性试验和研究与工程应用、与企业项目紧密结合，并且以做实验为教学和工程基础，通过设备进行产品试验，不断积累数据，逐步形成了有工程需求、有设备、有产品、科学实验的良性正循环。而可靠性研究的前两个分支，由于缺乏基础数据，在可靠性研究中只能以理论性的假定数据做分析研究依据，最终陷入从理论到理论的研究“怪圈”。
未来，我国可靠性试验的技术发展空间在哪里?如何满足可靠性寿命加速试验和产品可靠性发展要求?e创客网记者问。
陈文华教授指出，我国可靠性工程研究的技术欠缺、技术发展空间中有一部分的空白点也是全世界可靠性领域的难题和可能发展的空间，有七大技术趋势。
第一，如何从元器件的加速寿命产品试验，发展为系统级产品可靠性加速寿命试验。其中数据建模、试验、试验数据统计和处理是关键和重点。第二，综合应力加速寿命试验，实验的难点在于应力多、性能变化相互矛盾。
第三，数据融合，即现场收集数据与实验室数据的融合。
第四，载荷、应力变化条件下，即高低温冲击下可靠性加速寿命试验及数学模型的建立和寿命评价。第五，多失效模式、机理下的寿命评价。
第六、从单一部件失效试验发展到多部件失效分析，即相关失效的设计与寿命评价。
第七，小样本问题。小样本，怎样达到产品可靠性?这是可靠性研究一个永恒的话题。如，准确的正态分布参数统计需要50个样本、多分布统计需要37个样本，才能够达到产品可靠性试验的可信度。但是在工程上难以达到可信度样本量。
产品CAE分析：缺少可靠性数据支撑
产品使用周期对军品可靠性而言没有实际意义，必须有明确的产品寿命评价，实现精准维修、更换和产品备份。而产品可靠性设计对于军品、民用产品，则意义巨大。但是，我国军品研发设计制造，即便在数字化、信息化实施多年，CAD/CAE技术应用多年后，因产品可靠性数据建模的缺失，仍然无法实现产品可靠性设计，可靠性仍然主要采用产品可靠性试验单一的检测模式。
采用信息技术，特别是CAE仿真系统，“仿真驱动研发”依然没有渗透到产品研发设计的前端，即概念设计、产品研发流程，而是更多的应用于产品设计后端的工程分析，极大地阻碍了我国产品创新。
陈文华教授在e创客网记者采访过程中透露，未来可能将做的相关研究项目，项目内容为产品可靠性寿命设计，在此研究中将使用CAD/CAE软件、虚拟设计软件等系统。
将信息化软件工具应用于设计，实现产品可靠性设计，一定是未来的发展趋势。但是，陈文华教授同时也表示，类似的研究和工程应用存在的关键问题和工程瓶颈：是数学建模。就目前军工行业和企业产品研发工程实践，产品可靠性设计不建模型、建模不准确的现象非常严重，导致在有限元计算过程中缺少刚度系数、阻尼系数，以及材料数据等，数据不准确、数据缺失，使得产品可靠性计算数据和结果与实际不符。
由于缺少数据，机械可靠性只能搞定性研究，而不能搞定量研究。产品设计通过样机检测，获取载荷谱。但是，疲劳性能材料可靠性研究数据，国内没有PSN曲线(概率、载荷、寿命)供研究使用，仅美国军标有一些PSN曲线数据。这样的基础性数据库，对研究试验方法、试验装备的要求很高，且研究周期长，成本高昂，只能由国家投资研究获取。
同时，只有当PSN曲线等这些基础数据具备以后，再采用CAD、CAE等软件进行产品设计，建模，进行可靠性计算和分析，如此这般，才有可能从产品研发的源头提高产品的可靠性，增加产品寿命。例如，在产品可靠性的基础数据库基础上，根据具体产品结构建模，分析、设计。
如果从陈文华教授所做的大量试验及其研究，即从产品实物可靠性试验和可靠性理论研究出发，反观国内企业产品研发设计，e创客网记者认为，有一个非常值得关注的发展方向和趋势：如何真正有效进行产品数学建模，有效实现产品可靠性CAE仿真分析，直接影响到最终产品的可靠性和使用寿命。而产品可靠性设计、保证产品可靠性，需要从研发流程的源头解决产品可靠性数学建模。
可靠性设计处境尴尬：发展遇到天花板
既然提出上述问题，也明确了问题解决的关键点，e创客网记者不禁要问：为什么产品可靠性寿命设计技术发展处境仍很尴尬?
可靠性设计包括建立可靠性模型、进行各种可靠性分析、采取各种有效的可靠性设计方法、建立数据库。产品可靠性工程的基础是用于开展可靠性具体设计分析工作的基础数据库。目前我国在可靠性加速寿命试验和产品可靠性设计的学术研究与企业应用，遇到了两大“天花板”。
首先，企业遇到了天花板，机械可靠性设计，没有数据。企业可以通过试验、通过购买的方式，才能获取到支持产品可靠性设计和分析的数据。在国外，企业可靠性做了大量的试验，积累了相当的数据量，包括失效产品回收和试验所积累的数据。并且，从产品研发的源头，实现产品可靠性设计，企业设计工程师、可靠性设计分析人才匮乏。
其次，大学可靠性教学也遇到了天花板。大学生毕业生企业不能用，一方面，大学老师没有工程经验，另一方面，企业不愿意接收大学生实习，难以积累工程经验。
不仅如此，由于机制和体制等问题，产品可靠性设计处于尴尬境地和无果的结局：大学想做，哪个学校都做不起(缺少资金);企业根本就没有兴趣，哪个企业都不肯去做。产品可靠性设计的基础研究能否成为国家行为?如，建立材料性能数据库等，用以支撑大量的科学实验和企业应用。
与此同时，技术问题的实质和核心是人才培养的问题，破解人才匮乏和培养难题，国家的战略考量和教育的模式改变，将成为大学教育与企业发展对接的关键。
可靠性设计是系统总体工程设计的重要组成部分，可靠性基础工作最重要的是现场使用数据收集与反馈，产品的失效分析和可靠性试验。而产品可靠性设计是可靠性工程的重要组成部分，是实现产品固有可靠性要求的最关键的环节，是在可靠性分析的基础上通过制定和贯彻可靠性设计准则来实现的。实践证明，产品的可靠性首先是设计出来的。可靠性设计的优劣对产品的固有可靠性产生重大的影响。
我国CAD/CAE软件工程应用已有几十年的发展历史，如今也已进入大数据/云计算时代，e创客网记者分析并认为，新一代信息技术为企业产品研发设计、提高产品质量，为可靠性的教育、教学、学术研究等都提供了前所未有的技术支撑。但是，目前国内的现状不尽如人意，国内流行的几种工程分析CAE软件，一方面仅仅是一些CAE应用较好的企业在做产品有限元分析，但仍缺乏可靠性分析能力、人才匮乏、缺乏科学性，而另一方面CAE软件中常规性的、现有的分析方法，又无法满足大学对可靠性科学方法基础性研究的需求和要求。
可靠性设计决定产品的“优生”。我国军工产品以及民品的“优生”既关系到国家的国防安全，更关系到千家万户百姓的生活品质。高校教育和科研、企业应用研发和设计遇到的技术瓶颈、发展天花板，无疑严重制约了我国产品可靠性设计、可靠性试验等可靠性工程的发展水平，更无法满足我国制造业创新智造的发展需求。
陈文华教授简介：
陈文华，工学博士，男，1963年1月出生，浙江杭州人。浙江省省级特聘教授(钱江学者)，浙江省重点科技创新团队带头人、首席科学家，浙江省“151人才”第一层次培养人员，浙江省“机械设计及理论”重中之重学科带头人，“机械工程”一级学科博士点带头人，“机械设计制造及其自动化”国家特色专业负责人。
曾任浙江大学机械工程学系教授、博土生导师，浙江大学驻北京办事处副主任、主任，浙江大学科技部副部长，浙江理工大学机械与自动控制学院院长等。
现任浙江理工大学机械与自动控制学院教授、博土生导师，浙江理工大学机械设计与制造研究所所长，浙江理工大学科技处处长。中国机械工程学会可靠性工程分会副理事长等职务。
