CN104657614B - 一种产品现场失效率的计算方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种产品现场失效率的计算方法，首先定义产品的关键应力的类型和数量，基于所定义的关键应力的类型和数量开展高加速关键应力寿命试验并获得全部型号产品的所有关键应力工作极限水平，获得已经销售同类型不同型号产品现场失效率水平，对已销售产品的所有关键应力工作极限水平和现场失效率进行矩阵计算获得已销售产品所有关键应力的类型和现场失效率的关系，基于确定的关键应力的类型和数量，对新型号同类型产品的全新样品开展高加速寿命试验，获得其所有关键应力的工作极限水平，基于已获得的已销售产品关键应力的类型和现场失效率的关系，以及新型号同类型产品的所有关键应力的工作极限水平，计算新型号同类型产品现场失效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种产品现场失效率计算方法，尤其涉及一种基于已经销售产品的关键应力工作极限水平和现场失效率水平的新型号同类型产品现场失效率计算方法。
背景技术
现有的获得产品的失效率一般通过可靠性预计方法(GJB Z299，MIL-HDBK-217，Telcordia SR332，IEC 62380)、可靠性试验或者收集现场的失效数据。可靠性预计方法受到模型和基本失效率的限制，精确度差成为公认；可靠性试验对于高可靠性产品所需要的试验样品数量和测试时间不具备可操作性；加速可靠性试验可以在一定程度上减少试验时间或者试验样品数量，但是加速模型中都存在用户自行取值的参数，取值的一点差异都会导致最终结果的巨大差异，而这根本无法控制；而现场数据收集必须要等产品销售一段时间后才能够获得相应的数据进行分析。如果需要在产品开发时就需要评估产品的失效率水平，显然上面的方法无法满足实际需求。
发明内容
本发明为了解决现有技术中的不足而提供一种产品现场失效率的计算方法，通过引入定义产品关键应力的类型和数量、已经销售同类型不同型号产品的关键应力工作极限水平和新型号同类型产品关键应力工作极限水平，提高了产品现场失效率的计算精度，测试简单、便捷、快速且成本低，解决了产品可靠性试验不具备可操作性的问题。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种产品现场失效率的计算方法，包括以下步骤：
步骤一、确定产品的关键应力的类型和数量
根据产品类型和使用环境来确定产品的关键应力的类型和数量；
步骤二、获得已经销售同类型不同型号产品所有关键应力的工作极限水平
基于确定的关键应力的类型和数量，对已销售同类型不同型号产品的全新样品开展高加速寿命试验，获得全部型号产品的所有关键应力的工作极限水平；
步骤三、获得已经销售同类型不同型号产品现场失效率水平
搜集已销售同类型不同型号产品现场失效数据和销售数据，对每个型号产品的数据进行分析得到每个型号产品的现场失效率水平；
步骤四、获得已销售同类型不同型号产品关键应力的类型和现场失效率的关系
对已销售同类型不同型号产品的关键应力的工作极限水平和现场失效率进行矩阵计算获得已销售产品关键应力的类型和现场失效率的关系；
步骤五、获得新型号同类型产品高加速寿命试验
基于确定的关键应力的类型和数量，对新型号同类型产品的全新样品开展高加速寿命试验，获得其所有关键应力的工作极限水平；
步骤六、计算新型号同类型产品的现场失效率
基于获得的已销售产品关键应力的类型和现场失效率的关系，以及新型号同类型产品的高加速寿命试验的所有关键应力的工作极限水平，计算新型号同类型产品现场失效率。
作为本发明所述的产品现场失效率的计算方法的一种优选方案，所述的产品关键应力的类型为温度、电压、湿度、电流、频率、静电、振动、推拉力、弯折、盐雾、臭氧、气压、光照或温度循环中的任意一种或多种。
作为本发明所述的产品现场失效率的计算方法的一种优选方案，所述的已销售同类型不同型号产品的高加速寿命试验参考GB/T 29309-2012电工电子产品加速关键应力试验规程高加速寿命试验导则来开展并记录试验结果。开展高加速寿命试验已经销售同类型不同型号产品的型号数量与所确定的关键应力的类型的数量一致。每个型号产品至少测试三个样品。
作为本发明所述的产品现场失效率的计算方法的一种优选方案，所述的已销售同类型不同型号产品现场失效率水平所需要收集已经销售同类型不同型号产品现场失效数据和销售数据，通过统计分析来获得每个型号的现场失效率水平。所需要收集的同类型不同型号产品的产品型号数量与所确定的关键应力的类型数量一致。记录下全部型号产品所有关键应力的工作极限水平。
作为本发明所述的产品现场失效率的计算方法的一种优选方案，所述已销售同类型不同型号产品关键应力的类型和现场失效率的关系通过矩阵进行计算，具体公式推导如下：
其中X＝(x1…xn)为关键应力的工作极限水平、Y＝(y1…yn)T为关键应力的类型、FR＝(fr1…frn)T为现场失效率、n为关键应力的类型的数量、i为矩阵的列指标，j为矩阵的行指标，1≤i，j≤n。n的取值范围为大于1小于15的整数值。
假定新型号产品关键应力工作极限水平为X′＝(x′1…x′n)，根据上面的数学计算对于新型号产品的现场失效率为FR′＝X′·Y
作为本发明所述的产品现场失效率的计算方法的一种优选方案，所述的新型号同类型产品的高加速寿命试验参考GB/T 29309-2012电工电子产品加速关键应力试验规程高加速寿命试验导则来开展并记录试验结果。新型号同类型产品高加速寿命试验至少测试三个样品。记录下产品不同关键应力的工作极限水平。
作为本发明所述的产品现场失效率的计算方法的一种优选方案，所述新型号同类型产品的现场失效率计算公式为FR′＝X′·Y。
有益效果：
本发明所述的产品现场失效率的计算方法，通过引入定义产品关键应力的类型和数量、已经销售产品的关键应力工作极限水平和新型号同类型产品关键应力工作极限水平，提高了产品现场失效率的计算精度。另外由于高加速关键应力寿命试验测试简单、便捷、快速且成本低，这也解决了产品可靠性试验不具备可操作性的问题。
具体实施方式
下面对本发明所述的产品现场失效率的计算方法作进一步的说明。
首先定义需要评估产品的关键应力的类型和数量。基于所定义的关键应力类型和数量选择已销售多个同类型不同型号产品，具体的产品型号数量与前面所定义的关键应力的类型的数量一致。每个型号产品至少测试3个全新样品。
根据所定义的关键应力的类型和数量对不同型号样品开展高加速寿命试验，记录下全部型号产品的所有关键应力工作极限水平。
收集以上开展试验的所有型号产品现场失效数据和销售数据，分别对每个型号产品的失效数据和销售数据进行统计分析以获得每个型号产品的现场失效率水平。
通过矩阵对已销售全部型号产品的所有关键应力工作极限水平和现场失效率水平进行计算获得产品现场失效率和所有关键应力的关系FR′＝X′·Y。
基于所定义的产品关键应力的类型和数量对新型号同类型产品开展高加速寿命试验，记录下新型号同类型产品所有关键应力工作极限水平。新型号同类型产品至少测试3个全新样品。
根据新型号同类型产品所有关键应力工作极限水平测试结果、产品现场失效率和所有关键应力关系FR′＝X′·Y来计算新型号同类型产品现场失效率水平。
虽然说明书中对本发明的实施方式进行了说明，但这些实施方式只是作为提示，不应限定本发明的保护范围。在不脱离本发明宗旨的范围内进行各种省略、置换和变更均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种产品现场失效率的计算方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、确定产品关键应力的类型和数量，根据产品类型和使用环境来确定产品的关键应力的类型和数量；
步骤二、获得已经销售同类型不同型号产品所有关键应力的工作极限水平，基于确定的关键应力的类型和数量，对已销售同类型不同型号产品全新样品开展高加速寿命试验，获得全部型号产品的所有关键应力的工作极限水平；
步骤三、获得已经销售同类型不同型号产品现场失效率水平，搜集已经销售产品多个不同型号产品现场失效数据和销售数据，对每个型号产品的数据进行分析得到每个产品的现场失效率；
步骤四、获得已销售同类型产品所有关键应力的类型和现场失效率的关系，对已销售产品的所有关键应力工作极限水平和现场失效率进行矩阵计算获得已销售产品所有关键应力的类型和现场失效率的关系；
步骤五、获得新型号同类型产品所有关键应力工作极限水平，基于确定的关键应力的类型和数量，对新型号同类型产品的全新样品开展高加速寿命试验，获得其所有关键应力的工作极限水平；
步骤六、计算新型号同类型产品的现场失效率，基于已获得的已销售产品关键应力的类型和现场失效率的关系，以及新型号同类型产品的高加速寿命试验得到的所有关键应力的工作极限水平，计算新型号同类型产品现场失效率；
所述已销售同类型不同型号产品关键应力的类型和现场失效率的关系通过矩阵进行计算，具体公式推导如下：
其中X＝(x1 … xn)为关键应力的工作极限水平、Y＝(y1 … yn)T为关键应力的类型、FR＝(fr1 … frn)T为现场失效率、n为关键应力的类型的数量、i为矩阵的列指标，j为矩阵的行指标，1≤i，j≤n， n的取值范围为大于1小于15的整数值。
2.根据权利要求1所述的产品现场失效率的计算方法，其特征在于：所述的产品关键应力为广义的环境关键应力，为温度、电压、湿度、电流、频率、静电、振动、推拉力、弯折、盐雾、臭氧、气压、光照或温度循环中的任意一种或多种。
3.根据权利要求1所述的产品现场失效率的计算方法，其特征在于：开展高加速寿命试验的已经销售同类型产品的型号数量与所确定的关键应力的类型数量一致。
4.根据权利要求1所述的产品现场失效率的计算方法，其特征在于：所需要收集已经销售同类型产品现场失效数据和销售数据的产品型号数量与所确定的关键应力的类型数量一致。
5.根据权利要求1所述的产品现场失效率的计算方法，其特征在于：所述新型号同类型产品的现场失效率计算公式为FR′＝X′·Y。
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