可靠性鑒定和驗收試驗方法

上海簡戶儀器設(shè)備有限公司是一家高科技合資企業(yè),專業(yè)生產(chǎn)銷售鹽霧箱、恒溫恒濕機、冷熱沖擊機、振動試驗機、機械沖擊機、跌落試驗機的環(huán)境試驗儀器的公司，是一家具有研發(fā)生產(chǎn)銷售經(jīng)營各類可靠性環(huán)境試驗設(shè)備的公司。經(jīng)驗豐富，并得到許多國內(nèi)外廠商的信賴與支持?，F(xiàn)在我們成為許多品牌的供應(yīng)商。

一. 試驗類型的概念

二.試驗類型的故障分類

在試驗過程中，出現(xiàn)下列任何一種事件即應(yīng)判為故障（故障判據(jù)）:

（1）受試產(chǎn)品或產(chǎn)品的一部分喪失一種或幾種功能；

（2）受試產(chǎn)品或產(chǎn)品的一部分性能參數(shù)超出產(chǎn)品技術(shù)條件中允許 的范圍；

（3）受試產(chǎn)品出現(xiàn)機械零部件、結(jié)構(gòu)件或元器件的松動、斷裂等損壞狀態(tài)。

可靠性驗證試驗期間出現(xiàn)所有故障分為關(guān)聯(lián)故障和非關(guān)聯(lián)故障。關(guān)聯(lián)故障可進一步分責任故障和非責任故障。

（1）非關(guān)聯(lián)故障：已經(jīng)證實是未按規(guī)定的條件使用而引起的故障，或已經(jīng)證實僅屬某項將不采用的設(shè)計所引          起的故障。否則為關(guān)聯(lián)故障。

（2）非責任故障：非關(guān)聯(lián)故障或事先已經(jīng)規(guī)定不屬某個特定組織提供的產(chǎn)品的關(guān)聯(lián)故障。否則為責任故障。

（3）獨立故障：不是由于另一產(chǎn)品故障引起的故障，亦稱原發(fā)故障。

（4）從屬故障：由另一產(chǎn)品故障而引起的故障，亦稱誘發(fā)故障。

三. 統(tǒng)計試驗的基本類型及適用范圍

四.指數(shù)分布統(tǒng)計試驗方案-概述及采用標準

五.指數(shù)分布統(tǒng)計試驗方案-定時截尾試驗及示例

例1：計算機的可靠性指標為6000小時,低可靠性指標為4000小時,生產(chǎn)

方和使用方的風險均為10%。設(shè)計一個鑒定試驗方案。

解1：已知：θ0 ＝6000；θ1＝4000；β＝α＝10％

鑒別比：ｄ＝6000 ÷ 4000 = 1.5

查表可采用方案9，試驗時間為：

T＝ θ1×45＝4000×45＝180000小時

判據(jù)標準是在180000內(nèi)累計失效小于37次，可通過鑒定試驗。

樣本量與已知條件的關(guān)系

1、鑒別比越小，觀測的樣本量越大。

2、風險率α、β越小，觀測的樣本量越大。

解2：根據(jù)GJB899附錄提供的以使用方風險β分別為10%，20%，30%制定的

定時試驗方案，如希望試驗總時間不超過10倍的θ1，可選表中總試驗時間9.27一欄。

T=9.27×4000=37080小時

接收判據(jù)為失效數(shù)小于等于5次，拒收為大于等于6次

總試驗時間少于標準試驗方案是因為鑒別比增大，即θ0加大，

θ0=Dθ1=2.94*4000=11760。對研制方而言從預(yù)計到元器件的指標選取都要提升，使設(shè)計不易實現(xiàn)。

MTBF驗證的樣品和時間規(guī)定鑒定試驗至少兩臺。驗收試驗樣本量至少兩臺或10%，不要超過20臺，特殊常用全數(shù)抽取。

鑒定試驗中只要有一臺設(shè)備的累計試驗時間少于全部受試設(shè)備平均值的一半，拒收。

六.指數(shù)分布統(tǒng)計試驗方案-序貫試驗和全數(shù)試驗

七.元器件失效率鑒定試驗-基本概念、標準、原則

失效率等級的初始鑒定試驗

1）失效率試驗所用的試驗樣品必須從經(jīng)過產(chǎn)品標準規(guī)定的篩選條件篩選過的產(chǎn)品

中抽取。按額定條件進行試驗時，其樣品數(shù)量一般不得少于10個。

2）對于六級和低于六級的試驗，額定條下的元件小時數(shù)應(yīng)不少于總元件小時數(shù)的

1/3;對于高于六級的試驗，額定條件的元件小時數(shù)應(yīng)不少于總元件小時的1 /10。

3）加速試驗 元件小時，按加速試驗的元件小時數(shù)乘以加速系數(shù)來計算。

4）定級試驗所需的試驗時間應(yīng)不少于1000小時。表中給出的48, 96, 240小時原則上只適用加速壽命試驗。

5）定級試驗和升級試臉的置信度取60%或90%,維持試驗的置信度取10%.

GJB2649《電子元件失效率抽樣方案和程序》

GB1772《電子元器件失效率試驗方法》

八.元器件失效率鑒定試驗-不同置信度和標準中的試驗抽樣方案及示例

例：對某元器件進行6級定級試驗，已知某一應(yīng)力條件的加速系數(shù)為x=50，希望試驗在2000小時結(jié)束，如何進行失效率等級鑒定試驗？

分析：

1、選《失效率等級鑒定試驗抽樣表》，置信度60%的抽樣方案表，對應(yīng)六級這一行。

2、產(chǎn)品為一般要求選置信度60%；（特殊要求可選90%）

3、六級中根據(jù)失效數(shù)有九個抽樣方案（C=0～8)

       **失效判據(jù)C小，抽樣方案相對“嚴"嗎？

a、常規(guī)數(shù)抽樣方案

取C=0，則試驗時間T=0.916×106=916000小時。正常抽樣樣品

數(shù)：916000/2000=458個

b、小子樣方案

確定常規(guī)試驗和加速試驗的比例；6級以下選1/3的常規(guī)試驗時 間。

（高于6級時，不得低于1/10）

常規(guī)試驗時間：T/3≈305340元件小時

需樣品：305340/2000=152.67

加速試驗時間：2T/3≈610670元件小時

需樣品：610670/(2000×50)=6.11

共需樣品:160=153+7

**小子樣抽樣方案加速系數(shù)τ=50是關(guān)鍵

九.元器件失效率鑒定試驗-維持試驗和一致性試驗

十.威布爾分布的抽樣試驗-失效率λ（B10)考核抽樣

1、失效率λ（B10)抽樣

在實際應(yīng)用中可靠壽命r=0.9是一個重要時刻，威布爾抽樣主要

針對這一時刻。

2、可靠壽命t0.9 抽樣

長壽命低失效率產(chǎn)品的評價（對10～15年失效低于10%或更低的

產(chǎn)品評價）

*上述兩類試驗都是當失效數(shù)為10%時的抽樣試驗

**注意選擇形狀參數(shù)m時，它們分別對應(yīng)的早期、偶然、損耗期。

3、平均壽命（特征壽命）抽樣

失效率λ（B10)考核抽樣

例：產(chǎn)品壽命T服從m=0.3的威布爾分布，如以可靠壽命0.9時考核其

失效率 λ =10-6小時，希望試驗在3000小時左右結(jié)束，制定試驗方案。

分析：可采用《威布爾分布抽樣檢驗表》中的《失效率λ（B10）抽樣表》

1、試驗方案為定時結(jié)尾，試驗時間約3000小時

2、與6級（ λ=100fit)定級試驗類似，主要用于使用方的評價抽樣。

1、查《失效率λ（B10)抽樣表》，對應(yīng)m=0.3，失效率λ（B10)的

值：

B10=0.03160815/10-6=31608

計算試驗時間比

MB10 = (3000/31608)0.3 = 0.49339

2、查《失效率λ（B10）抽樣表》與0.49339接近的數(shù)為0.4967一欄

即：

樣品數(shù)n=44;接收數(shù)據(jù)：Ac=0;

試驗時間t=(0.4967)1/0.3×31608=3067小時

為減少總試驗時間可參考案例1的方法

可靠壽命t0.9的平均壽命抽樣試驗

例4：產(chǎn)品壽命T服從m=3 的威布爾分布，考核批產(chǎn)品10年（87600

小時），可靠度R=0.9時的可靠壽命，使用方風險β=0.1，希望試驗

在5000小時結(jié)束。

分析：采用《威布爾分布抽樣撿驗表》

1、威布爾抽樣方案要求m是已知常數(shù)，采用定時截尾壽命試驗

2、形狀參數(shù)m=3，滿足耗損失效的特點（正態(tài)分布）；

（但從考核時間看5000小時對10年壽命評價應(yīng)是早期或隨機失效）

3、該試驗僅考慮使用方的風險，使用單位可廣泛用于驗收

1、計算可靠壽命與試驗時間比：

t/t0.9=5000/87600=0.05707

2、查《可靠壽命t0.9抽樣表》；

形狀參數(shù)m=3的表上與0.05707接近的數(shù)，無解，表明試驗規(guī)劃

的5000小時不夠。

3、增加試驗時間，可選時間比0.4781一欄，試驗樣品數(shù)200，Ac=0

試驗時間為：

87600×0.4781=41882小時

4、對于壽命試驗樣品數(shù)量確定后試驗時間產(chǎn)品也確定了。

***對長壽命產(chǎn)品加速系數(shù)是減少試驗時間的基本條件

利用t0.9的平均壽命抽樣試驗評價MTBF

例5：產(chǎn)品壽命T服從m=3的威布爾分布，考核批產(chǎn)品10年（87600小時）

的MTBF，使用方風險?=0.1，計算試驗時間和樣品數(shù)。

分析: 采用《威布爾分布抽樣檢驗表》

1、根據(jù)例4的計算結(jié)果用200個試驗樣品，試驗時間41882小時，如何

減少時間和樣品數(shù)量？

2、選88個樣品試驗，試驗時間為：

87600×0.6286=55065小時

3、根據(jù)tr＝[2.302（lg 1/r）] / λ 公式計算

MTBF（t0.368）=（2.302×0.4341）/ （1/87600)

=87538小時

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• 上海簡戶儀器設(shè)備有限公司是一家高科技合資企業(yè),生產(chǎn)銷售鹽霧箱、恒溫恒濕機、冷熱沖擊機、振動試驗機、機械沖擊機、跌落試驗機的環(huán)境試驗儀器的公司，研發(fā)生產(chǎn)銷售經(jīng)營各類可靠性環(huán)境試驗設(shè)備。經(jīng)驗豐富，并得到許多國內(nèi)外廠商的信賴與支持。自公司成立以來,多次服務(wù)于國內(nèi)外大學和研究所等檢測機構(gòu),如清華大學、蘇州大學、哈爾濱工業(yè)大學、北京工業(yè)大學、法國申美檢測、中科院物理所、中科院，SGS等**單位提供實施室方案和設(shè)備及其相關(guān)服務(wù)。努力開發(fā)半導體、光電、光通訊、航天太空、生物科技、食品、化工、制藥等行業(yè)產(chǎn)品所需的測試設(shè)備裝置。公司擁有一支的研發(fā)、生產(chǎn)和售後隊伍，從產(chǎn)品的研發(fā)到售后服務(wù)，每一個環(huán)節(jié)都以客戶的觀點與需求作為思考的出發(fā)點。

• 為適應(yīng)市場快速變化及客戶多樣化的要求，上海簡戶儀器設(shè)備有限公司研發(fā)了性能與可靠性**JianHuTest產(chǎn)品系列.從精密零件到電腦資訊系統(tǒng)及有線無線通訊產(chǎn)業(yè)，均可提供高品質(zhì)的設(shè)備與完善的售后服務(wù)。

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• 　上海簡戶榮獲企業(yè)，表明上海簡戶在技術(shù)、科技成果轉(zhuǎn)化、擁有自主知識產(chǎn)權(quán)等方面得到了國家的高度認可。簡戶一直秉承"服務(wù)以人為本"的宗旨，為廣大客戶提供精良的設(shè)備及優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，提供的送貨上門、安裝調(diào)試、一年的設(shè)備保養(yǎng)、終身維修，技術(shù)指導服務(wù)。始終如一的以"努力、合作、飛躍"的精神自我完善、不斷發(fā)展、讓客戶與公司實現(xiàn)雙贏局面。
  

• 簡戶是集設(shè)計、銷售、研發(fā)、維修服務(wù)等為一體的綜合集團公司，從產(chǎn)品的研發(fā)到售后服務(wù)，每一個環(huán)節(jié)之間，都以客戶的觀點與需求作為思考的出發(fā)點，提供的環(huán)境設(shè)備。公司創(chuàng)始人從事儀器設(shè)備行業(yè)20余年，經(jīng)驗豐富、資歷雄厚，帶領(lǐng)簡戶公司全體同仁攜手共建輝煌明天。公司成立以來，積極投入電子電工，航空，航天，生物科技，各大院校，及科研單位等行業(yè)所需的產(chǎn)品測試設(shè)備裝置。
  

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• 簡戶擁有一支的研發(fā)、生產(chǎn)和售后服務(wù)隊伍，從產(chǎn)品的研發(fā)到售后服務(wù)，每一個環(huán)節(jié)都以客戶的觀點與需求作為思考的出發(fā)點，目前擁有博士學位2人，碩士5人，參與環(huán)境試驗箱國家標準起草和發(fā)行。企業(yè)制定標準，行業(yè)里通過ISO9001。是中國儀器儀表學會會員和理事單位。曾榮獲CCTV《中國儀器儀表20強品牌》殊榮，2010年入駐上海世博會民企館。簡戶自創(chuàng)辦以來，參與3項國家標準起草與制定，獲得40+件原創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)、軟著、集成電路)，6次獲得上海科技型中小企業(yè)稱號，合作過3200+家合作客戶(其中世界500強高校600家)。
  

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• 簡戶儀器今后必將牢記為客戶提供優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品和服務(wù)的宗旨，不忘為行業(yè)貢獻前沿科學和技術(shù)的初心，再接再厲，砥礪前行！

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