北航新闻网3月12日电（通讯员 李晓阳）当飞机的电子系统在高空突发故障，当航天器在深空失去联系，当新能源汽车电池意外失效……如何用科学手段提前预判并解决可靠性问题？北京航空航天大学确信可靠性团队在《航空学报》最新论文中提出了可靠性科学实验的全新范式，并构建时空验证与测试体系，直指传统方法的根本缺陷，为可靠性工程开启新篇章。

传统可靠性试验：一场持续70年的“经验主义困局”

1957年，美国AGREE报告首次提出“以故障时间概率分布为核心”的可靠性理论。这一范式沿用至今，却面临三大致命矛盾：

数据困局：传统试验依赖“大样本故障数据”，但高可靠性产品往往“零故障”，导致试验结果失真；

加速悖论：加速试验基于微观失效物理模型，却无法解决系统级产品的复杂耦合失效问题；

静态局限：实验室模拟“理想条件”，但真实环境中的动态多应力场景难以还原。

故障率与工作时间的关系

确信可靠性理论：揭开系统可靠性的“本质密码”

康锐教授团队提出确信可靠性三大科学原理，颠覆传统认知：

裕量可靠原理：系统可靠性取决于性能裕量（能力与需求的差值）；

退化永恒原理：性能随时间和环境不可逆退化；

不确定性原理：内因参数、外因条件均存在随机不确定性与认知不确定性性。

量化公式：

案例：某电阻炉的确信可靠性建模

电阻炉及其电路原理

电阻炉的确信可靠性模型

电阻炉的退化规律和裕量示意图

可靠性科学实验：从“黑箱统计”到“白箱验证”的革命

核心定义：通过受控实验验证系统裕量与性能和性能要求之间的机会因果规律，实现“设计即可靠”。

三大方法论突破：

系统综合：跨越“零件-系统”层级，验证整体涌现特性；

分类判别：区分随机不确定性与认知不确定性，建立精准模型；

优化均衡：在验证精度与实践约束间智能寻优。

案例：某电阻炉的可靠性实验

电阻炉热功率裕量模型预测和实验数据对比验证示意图

工程落地：从火星车到民航机，如何实现“全域可靠”？

可靠性时空验证与测试体系示意图

设计阶段：基于数字孪生技术，在虚拟空间完成百万次可靠性推演；

生产测试：通过“结构-能量-信息”三维度匹配性检测，预警组装风险；

外场运维：结合实时数据与确信模型，动态预测剩余寿命。

应用案例：某离子推力器研发中，通过科学实验将可靠性验证周期缩短至原来的1/3，预测结果100%覆盖了实验数据。

未来展望：可靠性科学的“星辰大海”

广义化：从硬件到软件、从产品到服务体系，覆盖全业态可靠性验证；

智能化：融合AI构建“实验-建模-优化”自进化系统；

生态化：建立确信可靠性开源数据库，推动行业协同创新。

当可靠性从“概率游戏”升维为“因果科学”，我们不仅在解决工程难题，更在回答“如何让复杂系统值得信赖”的终极命题。这场由中国人引领的可靠性革命，正在重塑未来装备的核心竞争力！

团队介绍

北航确信可靠性中心聚焦解决传统可靠性理论中存在的可靠度数学表达不完整、可靠性概率度量不合理、可靠度概率乘积不适用等问题，提出了确信可靠性理论，构建了可靠性建模分析与科学实验验证理论体系，阐释了确信可靠度及其内涵，揭示了现有各类可靠性模型本质，搭建了可靠性学科与各专业学科的桥梁，形成了覆盖全系统、全场景、全周期的颠覆传统可靠性技术的确信可靠性技术体系。团队科研实力雄厚，拥有长江学者1人、教授6人、副教授6人、博士后2人，承担数十（百）项国家级科研任务，在航空航天、人工智能、集成电路、智能制造、医药健康等方面进行了广泛应用，与全国100余家央企、国企、国家级高新技术企业、国家级“专精特新”企业形成了紧密合作关系。主编国家级、省部级、企业级相关标准20余部，获得国家科技进步二等奖1项、省部级科技奖励8项。

作者介绍

康锐（第一作者，确信可靠性中心首席专家），北京航空航天大学教授/博导，国家级人才，确信可靠性理论与方法创建者。国际知名可靠性期刊ITR和JR副主编，航空学报（中文版）编委。主持多项国家自然科学基金、各类国家级基础研究项目。发表SCI论文近200篇，授权发明专利100余项，出版专著10余部。国家科技进步二等奖1项，北京市高等教育教学成果二等奖1项。

李晓阳（通讯作者，确信可靠性中心主任），北京航空航天大学教授，博士生导师。主要从事确信可靠性理论、可靠性实验理论、系统医学等方面的研究。近年来先后主持国家自然科学基金、挑战计划等项目30余项，发表了近60篇SCI期刊论文，出版著作《加速退化试验——不确定性量化与控制》，主编中航工业标准2部等。

（来源：《航空学报》）

（审核：查国清）

编辑：贾爱平