可靠性鑒定和驗收試驗方法

上海卷柔儀器設備有限公司是一家高科技合資企業,專業生產銷售鹽霧箱、恒溫恒濕機、冷熱沖擊機、振動試驗機、機械沖擊機、跌落試驗機的環境試驗儀器的公司，是一家具有研發生產銷售經營各類可靠性環境試驗設備的公司。經驗豐富，并得到許多國內外廠商的信賴與支持?，F在我們成為許多品牌的供應商。

一. 試驗類型的概念

二.試驗類型的故障分類

在試驗過程中，出現下列任何一種事件即應判為故障（故障判據）:

（1）受試產品或產品的一部分喪失一種或幾種功能；

（2）受試產品或產品的一部分性能參數超出產品技術條件中允許 的范圍；

（3）受試產品出現機械零部件、結構件或元器件的松動、斷裂等損壞狀態。

可靠性驗證試驗期間出現所有故障分為關聯故障和非關聯故障。關聯故障可進一步分責任故障和非責任故障。

（1）非關聯故障：已經證實是未按規定的條件使用而引起的故障，或已經證實僅屬某項將不采用的設計所引          起的故障。否則為關聯故障。

（2）非責任故障：非關聯故障或事先已經規定不屬某個特定組織提供的產品的關聯故障。否則為責任故障。

（3）獨立故障：不是由于另一產品故障引起的故障，亦稱原發故障。

（4）從屬故障：由另一產品故障而引起的故障，亦稱誘發故障。

三. 統計試驗的基本類型及適用范圍

四.指數分布統計試驗方案-概述及采用標準

五.指數分布統計試驗方案-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

方和使用方的風險均為10%。設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

判據標準是在180000內累計失效小于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

接收判據為失效數小于等于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。對研制方而言從預計到元器件的指標選取都要提升，使設計不易實現。

MTBF驗證的樣品和時間規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，特殊常用全數抽取。

鑒定試驗中只要有一臺設備的累計試驗時間少于全部受試設備平均值的一半，拒收。

六.指數分布統計試驗方案-序貫試驗和全數試驗

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過產品標準規定的篩選條件篩選過的產品

中抽取。按額定條件進行試驗時，其樣品數量一般不得少于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應不少于總元件小時數的

1/3;對于高于六級的試驗，額定條件的元件小時數應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乘以加速系數來計算。

4）定級試驗所需的試驗時間應不少于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，已知某一應力條件的加速系數為x=50，希望試驗在2000小時結束，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，對應六級這一行。

2、產品為一般要求選置信度60%；（特殊要求可選90%）

3、六級中根據失效數有九個抽樣方案（C=0～8)

      **失效判據C小，抽樣方案相對“嚴”嗎？

a、常規數抽樣方案

取C=0，則試驗時間T=0.916×106=916000小時。正常抽樣樣品

數：916000/2000=458個

b、小子樣方案

確定常規試驗和加速試驗的比例；6級以下選1/3的常規試驗時 間。

（高于6級時，不得低于1/10）

常規試驗時間：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τ=50是關鍵

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

長壽命低失效率產品的評價（對10～15年失效低于10%或更低的

產品評價）

*上述兩類試驗都是當失效數為10%時的抽樣試驗

**注意選擇形狀參數m時，它們分別對應的早期、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接近的數為0.4967一欄

即：

樣品數n=44;接收數據：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：產品壽命T服從m=3 的威布爾分布，考核批產品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，采用定時截尾壽命試驗

2、形狀參數m=3，滿足耗損失效的特點（正態分布）；

（但從考核時間看5000小時對10年壽命評價應是早期或隨機失效）

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m=3的表上與0.05707接近的數，無解，表明試驗規劃

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200，Ac=0

試驗時間為：

87600×0.4781=41882小時

4、對于壽命試驗樣品數量確定后試驗時間產品也確定了。

***對長壽命產品加速系數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：產品壽命T服從m=3的威布爾分布，考核批產品10年（87600小時）

的MTBF，使用方風險?=0.1，計算試驗時間和樣品數。

分析: 采用《威布爾分布抽樣檢驗表》

1、根據例4的計算結果用200個試驗樣品，試驗時間41882小時，如何

減少時間和樣品數量？

2、選88個樣品試驗，試驗時間為：

87600×0.6286=55065小時

3、根據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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• 上海卷柔儀器設備有限公司是一家高科技合資企業,生產銷售鹽霧箱、恒溫恒濕機、冷熱沖擊機、振動試驗機、機械沖擊機、跌落試驗機的環境試驗儀器的公司，研發生產銷售經營各類可靠性環境試驗設備。經驗豐富，并得到許多國內外廠商的信賴與支持。自公司成立以來,多次服務于國內外大學和研究所等檢測機構,如清華大學、蘇州大學、哈爾濱工業大學、北京工業大學、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備及其相關服務。努力開發半導體、光電、光通訊、航天太空、生物科技、食品、化工、制藥等行業產品所需的測試設備裝置。公司擁有一支的研發、生產和售後隊伍，從產品的研發到售后服務，每一個環節都以客戶的觀點與需求作為思考的出發點。

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