CN114239326B - 产品可靠性加速系数评估方法、装置和计算机设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种产品可靠性加速系数评估方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：获取产品的器件结构信息；基于所述器件结构信息，确定所述产品的可靠性评估模型；获取产品的各器件分别在常规使用条件下的常规失效率和在加速使用条件下的加速失效率；基于所述可靠性评估模型和各所述器件的常规失效率，确定所述产品的常规平均故障间隔时间，以及基于所述可靠性评估模型和各所述器件的加速失效率，确定所述产品的加速平均故障间隔时间；根据所述常规平均故障间隔时间和所述加速平均故障间隔时间，确定所述产品的可靠性加速系数。采用本方法能够提高产品的可靠性加速系数的评估精度。

Description

产品可靠性加速系数评估方法、装置和计算机设备

技术领域

本申请涉及可靠性技术领域，特别是涉及一种产品可靠性加速系数评估方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。

背景技术

随着可靠性技术的发展，市场竞争的日益激烈以及用户对产品质量和可靠性越来越高的要求，传统技术中根据故障统计的可靠性试验已经不能满足产品研制与生产过程中可靠性评估的需求。

为了快速评价产品的寿命和与可靠性，需要开展产品的可靠性加速试验。而可靠性加速试验中最核心和关键的问题是可靠性加速系数的评估，目前，通过分析产品各个器件的失效率，结合器件可靠性试验或历史故障数据，获得产品的可靠性加速系数。传统方式一方面需要开展器件可靠性试验，另一方面在进行数据处理时均采用无冗余评估模型，最终导致评估结果误差较大。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高可靠性加速系数评估精度的产品可靠性加速系数评估方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。

第一方面，本申请提供了一种产品可靠性加速系数评估方法，所述方法包括：

获取产品的器件结构信息；

基于所述器件结构信息，确定所述产品的可靠性评估模型；

获取所述产品的各器件分别在常规使用条件下的常规失效率和在加速使用条件下的加速失效率；

基于所述可靠性评估模型和各所述器件的常规失效率，确定所述产品的常规平均故障间隔时间，以及基于所述可靠性评估模型和各所述器件的加速失效率，确定所述产品的加速平均故障间隔时间；

根据所述常规平均故障间隔时间和所述加速平均故障间隔时间，确定所述产品的可靠性加速系数。

在其中一个实施例中，所述产品的可靠性评估模型包括无冗余评估模型、有冗余评估模型、桥接评估模型和混合评估模型中的任意一种；所述基于所述器件结构信息，确定所述产品的可靠性评估模型，包括：若所述器件结构信息为第一结构信息，确定所述产品的可靠性评估模型为无冗余评估模型，所述第一结构信息为任意一个器件发生故障后所述产品会发生故障的器件结构；若所述器件结构信息为第二结构信息，确定所述产品的可靠性评估模型为有冗余评估模型，所述第二结构信息为所有器件发生故障后所述产品会发生故障的器件结构；若所述器件结构信息为第三结构信息，确定所述产品的可靠性评估模型为桥接评估模型，所述第三结构信息为发生故障的器件个数达到预设个数后所述产品会发生故障的器件结构；若所述器件结构信息为所述第一结构信息、所述第二结构信息以及所述第三结构信息中任意两种及以上的组合，确定所述产品的可靠性评估模型为混合评估模型。

在其中一个实施例中，所述获取所述产品的各器件分别在常规使用条件下的常规失效率，包括：基于可靠性预计手册，确定各所述器件对应的基本失效率、环境系数、质量系数以及种类系数；基于各所述器件对应的所述基本失效率、所述环境系数、所述质量系数以及所述种类系数的乘积，确定各所述器件分别在常规使用条件下的常规失效率。

在其中一个实施例中，所述获取所述产品的各器件分别在加速使用条件下的加速失效率，包括：获取所述产品在应力条件下的可靠性加速模型；

将常规应力参数、加速应力参数、玻尔兹曼常数以及所述器件的活化能输入至所述可靠性加速模型，分别确定各所述器件的加速应力相对于常规应力的相对加速系数；

将各所述器件对应的所述常规失效率和所述相对加速系数的乘积，作为各所述器件分别在加速使用条件下的加速失效率。

在其中一个实施例中，所述基于所述可靠性评估模型和各所述器件的常规失效率，确定所述产品的常规平均故障间隔时间，包括：若所述可靠性评估模型包括无冗余评估模型，将各所述器件的常规失效率之和的倒数作为所述产品的常规平均故障间隔时间；若所述可靠性评估模型包括有冗余评估模型，将各所述器件的常规失效率的倒数，与各所述器件的常规失效率之和的倒数的和作为所述产品的常规平均故障间隔时间；若所述可靠性评估模型包括桥接评估模型，将预设个数个器件的常规失效率之和的倒数的和作为所述产品的常规平均故障间隔时间；若所述可靠性评估模型包括混合评估模型，根据所述混合评估模型的模型组成情况，确定所述产品的常规平均故障间隔时间。

在其中一个实施例中，所述基于所述可靠性评估模型和各所述器件的加速失效率，确定所述产品的加速平均故障间隔时间，包括：

若所述可靠性评估模型包括无冗余评估模型，将各所述器件的加速失效率之和的倒数作为所述产品的加速平均故障间隔时间；

若所述可靠性评估模型包括有冗余评估模型，将各所述器件的加速失效率的倒数，与各所述器件的加速失效率之和的倒数的和作为所述产品的加速平均故障间隔时间；

若所述可靠性评估模型包括桥接评估模型，将预设个数个器件的加速失效率之和的倒数的和作为所述产品的加速平均故障间隔时间；

若所述可靠性评估模型包括混合评估模型，根据所述混合评估模型的模型组成情况，确定所述产品的加速平均故障间隔时间。

在其中一个实施例中，将所述常规平均故障间隔时间和所述加速平均故障间隔时间的商作为所述产品的可靠性加速系数。

第二方面，本申请还提供了一种产品可靠性加速系数评估装置，所述装置包括：

信息获取模块，用于获取产品的器件结构信息；

模型确定模块，用于基于所述器件结构信息，确定所述产品的可靠性评估模型；

失效率确定模块，用于获取所述产品的各器件分别在常规使用条件下的常规失效率和在加速使用条件下的加速失效率；

故障间隔时间确定模块，用于基于所述可靠性评估模型和各所述器件的常规失效率，确定所述产品的常规平均故障间隔时间，以及基于所述可靠性评估模型和各所述器件的加速失效率，确定所述产品的加速平均故障间隔时间；

可靠性加速系数确定模块，用于根据所述常规平均故障间隔时间和所述加速平均故障间隔时间，确定所述产品的可靠性加速系数。

第三方面，本申请还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述产品可靠性加速系数评估方法的步骤。

第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述产品可靠性加速系数评估方法的步骤。

第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述产品可靠性加速系数评估方法的步骤。

上述产品可靠性加速系数评估方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品，一方面，通过获取产品的器件结构信息，并根据器件结构信息来确定合适的可靠性评估模型，可以很大程度的提高可靠性评估模型的评估精度，另一方面，从常规使用条件和加速使用条件两个角度，分别获得常规失效率和加速失效率，从而可以根据可靠性评估模型和常规失效率，确定产品的常规平均故障间隔时间，以及根据可靠性评估模型和加速失效率，确定产品的加速平均故障间隔时间，最后根据常规平均故障间隔时间和加速平均故障间隔时间，确定产品的可靠性加速系数，从而无需针对各个产品开展器件可靠性试验，也可以精确的获得可靠性加速系数。通过上述方法可以提高可靠性加速系数的评估精度。

附图说明

图1为一个实施例中产品可靠性加速系数评估方法的流程示意图；

图2为一个实施例中产品可靠性加速系数评估方法的无冗余评估模型的结构示意图流程示意图；

图3为一个实施例中产品可靠性加速系数评估方法的有冗余评估模型的结构示意图流程示意图；

图4为一个实施例中产品可靠性加速系数评估方法的桥接评估模型的结构示意图流程示意图；

图5为一个实施例中产品可靠性加速系数评估方法的混合评估模型的结构示意图流程示意图；

图6为一个实施例中集成电路的混合评估模型的结构示意图流程示意图；

图7为一个实施例中产品可靠性加速系数评估装置的结构示意图；

图8为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请实施例提供的产品可靠性加速系数评估方法，可以应用于终端中。具体的，终端获取产品的器件结构信息；基于所述器件结构信息，确定所述产品的可靠性评估模型；获取产品的各器件分别在常规使用条件下的常规失效率和在加速使用条件下的加速失效率；基于所述可靠性评估模型和各所述器件的常规失效率，确定所述产品的常规平均故障间隔时间，以及基于所述可靠性评估模型和各所述器件的加速失效率，确定所述产品的加速平均故障间隔时间；根据所述常规平均故障间隔时间和所述加速平均故障间隔时间，确定所述产品的可靠性加速系数，可选的，上述产品可靠性加速系数评估方法也可以应用于服务器中。其中，终端可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑、物联网设备和便携式可穿戴设备，物联网设备可为智能音箱、智能电视、智能空调、智能车载设备等。便携式可穿戴设备可为智能手表、智能手环、头戴设备等。服务器可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种产品可靠性加速系数评估方法，以该方法应用于终端为例进行说明，包括以下步骤：

步骤S102，获取产品的器件结构信息。

其中，产品可以为需要进行可靠性试验的任意器件、以及由各器件组成的成型物品等，器件可以为电子元器件，器件结构信息可以是指组成产品的各器件的类型、组成产品的各器件之间的关系等，其中，各器件之间的关系可以体现在各器件与组成的产品之间的关联关系。例如，产品可以为手机，手机的组成器件可以包括屏幕、电池、摄像头、电路模块等，当手机的任意一个组成器件发生故障，则手机也会发生故障。

在其中一个实施例中，产品的器件结构信息为第一结构信息，第一结构信息为任意一个器件发生故障后产品会发生故障的器件结构，具体的，器件结构信息为第一结构信息的产品可以为手机，手机可以是由屏幕、电池、摄像头、电路模块等组成的，各个模块之间是相互依赖的，若屏幕、电池、摄像头、电路模块中的任意一个部分发生故障，则手机也就被认为是发生了故障。

在其中一个实施例中，产品的器件结构信息为第二结构信息，第二结构信息为所有器件发生故障后产品会发生故障的器件结构，具体的，器件结构信息为第二结构信息的产品可以为飞机动力系统（两个发动机），两个发动机冗余备份，如果其中1个故障了，另外一个发动机还能正常工作，飞机还能飞行降落，只有2个发动机都坏了，飞机动力系统才坏，飞机不能工作。

在其中一个实施例中，器件结构信息为第三结构信息，第三结构信息为发生故障的器件个数达到预设个数后产品会发生故障的器件结构，具体的，器件结构信息为第三结构信息的产品可以为有些笔记本的电源系统（三块电池：A电池、B电池和C电池），一般笔记本只用其中一个电池，如只用A电池，如果A电池坏了，笔记本就自动切换用B电池或者C电池，A电池、B电池以及C电池实现的功能相同，若A电池、B电池和C电池中发生故障的个数达到K个，才判定电源系统出现故障。

在其中一个实施例中，若器件结构信息为第一结构信息、第二结构信息以及第三结构信息中任意两种及以上的组合，确定产品的可靠性评估模型为混合评估模型，即产品的结构信息若为第一结构信息和第二结构信息的组合、第一结构信息和第三结构信息的组合、第二结构信息和第三结构信息的组合或为第一结构信息、第二结构信息和第三结构信息的组合，则为混合评估模型，具体的，器件结构信息为第四结构信息的产品可以为飞机，飞机可以包括动力系统、航电系统和飞控系统等组成，动力系统可以为有冗余的结构，航电系统和飞控系统可以为无冗余结构，如果航电系统发生故障和非控系统中的任意一个发生故障，则判定飞机发生故障。

步骤S104，基于所述器件结构信息，确定所述产品的可靠性评估模型。

其中，可靠性评估模型是指可以用于确定产品的平均故障间隔时间的模型，若产品的器件结构信息不同，则产品的可靠性评估模型也会不同。

在其中一个实施例中，产品的可靠性评估模型包括无冗余评估模型、有冗余评估模型、桥接评估模型和混合评估模型中的任意一种，产品的可靠性评估模型的选择与产品的各器件的器件结构信息有关。

在其中一个实施例中，若产品的器件结构信息为第一结构信息，则产品的可靠性评估模型为无冗余评估模型，如图2所示，为无冗余评估模型的结构示意图，从图2中可知，器件1、器件2、器件3以及器件n之间逐个顺次首尾相连接，若器件1、器件2、器件3以及器件n中，任意一个器件发生故障，则产品也会发生故障。

在其中一个实施例中，若产品的器件结构信息为第二结构信息，则产品的可靠性评估模型为有冗余评估模型，如图3所示，为有冗余评估模型的结构示意图，从图3中可知，器件1、器件2、器件3以及器件n之间首部和首部相连接，同时尾部和尾部亦相连接，若器件1、器件2、器件3以及器件n中均发生故障时，产品才会发生故障。

在其中一个实施例中，若产品的器件结构信息为第三结构信息，则产品的可靠性评估模型为桥接评估模型，如图4所示，为桥接评估模型的结构示意图，从图4中可知，器件1、器件2、器件3以及器件n之间首部和首部相连接，同时尾部和尾部均连接在一个转换器上，当转换器正常时，若器件1、器件2、器件3以及器件n中均发生故障的器件个数达到预设个数，产品才会发生故障，其中，预设个数可以为K个，若器件1、器件2、器件3以及器件n中均发生故障的器件个数小于K个，则产品不会发生故障，K的值可以为任意大于0的数，K的具体取值可以根据产品的实际情况进行调整。

在其中一个实施例中，若产品的器件结构信息为第一结构信息、第二结构信息以及第三结构信息中任意两种及以上的组合，则产品的可靠性评估模型为混合评估模型，如图5所示，为混合评估模型的结构示意图，从图5中可知，该混合评估模型为无冗余评估模型和有冗余评估模型组成的模型，器件2和器件3可以组成有冗余评估模型，则器件1和器件4可以看作无冗余评估模型，在判断产品是否发生故障时，可以结合混合评估模型的实际组成情况进行判断。

步骤S106，获取产品的各器件分别在常规使用条件下的常规失效率和在加速使用条件下的加速失效率。

其中，常规使用条件和加速使用条件是以应力水平来划分的，其中，应力可以为温度应力、湿度应力以及压力应力等，以应力为温度为例，若温度为25℃，则器件处于常规使用条件下，若温度为85℃，则器件处于加速使用条件下。

其中，常规失效率是指在常规使用条件下，工作到某一时刻尚未失效的产品，在该时刻后，单位时间内发生失效的概率，加速失效率是指在加速使用条件下，工作到某一时刻尚未失效的产品，在该时刻后，单位时间内发生失效的概率。

步骤S108，基于所述可靠性评估模型和各所述器件的常规失效率，确定所述产品的常规平均故障间隔时间，以及基于所述可靠性评估模型和各所述器件的加速失效率，确定所述产品的加速平均故障间隔时间。

其中，常规平均故障间隔时间是指在常规使用条件下，产品在两相邻故障间隔期内正确工作的平均时间，为用于表示产品能平均工作多长时间的量，加速平均故障间隔时间是指在加速使用条件下，产品在两相邻故障间隔期内正确工作的平均时间，通过可靠性评估模型和各器件的常规失效率，可以确定产品的常规平均故障间隔时间，通过可靠性评估模型和各器件的加速失效率，可以确定产品的加速平均故障间隔时间。

步骤S110，根据所述常规平均故障间隔时间和所述加速平均故障间隔时间，确定所述产品的可靠性加速系数。

其中，在确定常规平均故障间隔时间和加速平均故障间隔时间之后，可以根据常规平均故障间隔时间和加速平均故障间隔时间，确定产品的可靠性加速系数。

在其中一个实施例中，可以将常规平均故障间隔时间和加速平均故障间隔时间的商作为产品的可靠性加速系数，具体的，如下述公式所示：

其中，A _总 表示产品的可靠性加速系数，MTBF _u 表示常规平均故障间隔时间，MTBF _a 表示加速平均故障间隔时间。

上述产品可靠性加速系数评估方法中，一方面，通过获取产品的器件结构信息，并根据器件结构信息来确定合适的可靠性评估模型，可以很大程度的提高可靠性评估模型的评估结果的精度，另一方面，从常规使用条件和加速使用条件两个角度，分别获得常规失效率和加速失效率，从而可以根据可靠性评估模型和常规失效率，确定产品的常规平均故障间隔时间，以及根据可靠性评估模型和加速失效率，确定产品的加速平均故障间隔时间，最后根据常规平均故障间隔时间和加速平均故障间隔时间，确定产品的可靠性加速系数，从而无需针对各个产品开展器件可靠性试验，也可以获得可靠性加速系数。通过上述方法可以提高可靠性加速系数的评估效率和精度。

在其中一个实施例中，所述获取产品的各器件分别在常规使用条件下的常规失效率，包括：基于可靠性预计手册，确定各所述器件对应的基本失效率、环境系数、质量系数以及种类系数；基于各所述器件对应的所述基本失效率、所述环境系数、所述质量系数以及所述种类系数的乘积，确定各所述器件分别在常规使用条件下的常规失效率。

其中，可靠性预计手册是指为产品的可靠性预计提供基本数据的手册，基本失效率是指器件在给定基准条件下（给定基准条件可以为电应力和温度应力作用下）的失效率，环境系数是指不同环境类别的环境应力（除温度应力外）对器件失效率影响的调整系数，质量系数是指不同质量等级对器件工作失效率影响的调整系数，种类系数是指器件的种类的影响系数，不同的器件，均对应有相应的基本失效率、环境系数、质量系数以及种类系数。

在其中一个实施例中，以变容二极管为例，参考下述公式所示，为变容二极管的常规失效率的计算公式：

其中，

为变容二极管的常规失效率，

为基本失效率，

为环境系数，

为质量系数，

为种类系数。

在其中一个实施例中，所述获取产品的各器件分别在加速使用条件下的加速失效率，包括：将常规应力参数、加速应力参数、玻尔兹曼常数以及所述器件的活化能输入至所述可靠性加速模型，分别确定各所述器件的加速应力相对于常规应力的相对加速系数；将各所述器件对应的所述常规失效率和所述相对加速系数的乘积，作为各所述器件分别在加速使用条件下的加速失效率。

其中，应力条件可以是由给产品施加的应力的种类确定的，如给产品施加温度应力，则应力条件为温度应力条件，如给产品施加的是湿度应力，则应力条件为湿度应力条件，针对不同的应力条件，对应有相应的可靠性加速模型，如应力条件为温度应力条件，则获取产品在温度应力条件下的可靠性加速模型。

其中，若应力条件为温度应力条件，则常规应力参数和加速应力参数均为与温度相关的参数，常规应力参数可以是常规使用条件的温度，加速应力参数可以是指加速使用条件的温度，玻尔兹曼常数是指有关于温度及能量的一个物理常数，相对加速系数可以是指加速应力参数相对于常规应力参数的加速系数，通过将常规应力参数、加速应力参数、玻尔兹曼常数以及器件的活化能输入至可靠性加速模型，可以确定加速应力相对于常规应力的相对加速系数，具体的，如下述公式所示：

其中，A指相对加速系数，T _u 为常规应力参数，T _a 加速应力参数，E指器件的活化能，k指玻尔兹曼常数。

在得到相对加速系数之后，可以根据常规失效率以及相对加速系数，得到加速失效率，具体的，参考如下公式所示：

其中，

是指加速失效率，A是指相对加速系数，

是指常规失效率。

在计算常规平均故障间隔时间和加速平均故障间隔时间时，均需要用到可靠性评估模型，可靠性评估模型包括无冗余评估模型、有冗余评估模型、桥接评估模型和混合评估模型，具体的，无冗余评估模型的数学表达式，如下述公式所示：

其中，MTBF表示平均故障间隔时间，

第i个器件的失效率，i=1、2…n，n为器件总数。

其中，有冗余评估模型的数学表达式，如下述公式所示：

其中，MTBF表示平均故障间隔时间，

为第1个器件的失效率，

为第2个器件的失效率。

其中，桥接评估模型的数学表达式，如下述公式所示：

其中，MTBF表示平均故障间隔时间，i=k表示发生故障的器件的个数为k个，

表示器件故障率，n表示器件总数。

其中，混合评估模型的数学表达式，如下述公式所示：

其中，MTBF表示平均故障间隔时间，

为第1个器件的失效率，

为第2个器件的失效率，

为第3个器件的失效率，

为第4个器件的失效率。

在其中一个实施例中，所述基于所述可靠性评估模型和各所述器件的常规失效率，确定所述产品的常规平均故障间隔时间，包括：若所述可靠性评估模型包括无冗余评估模型，将各所述器件的常规失效率之和的倒数作为所述产品的常规平均故障间隔时间；若所述可靠性评估模型包括有冗余评估模型，将各所述器件的常规失效率的倒数，与各所述器件的常规失效率之和的倒数的和作为所述产品的常规平均故障间隔时间；若所述可靠性评估模型包括桥接评估模型，将预设个数个器件的常规失效率之和的倒数的和作为所述产品的常规平均故障间隔时间；若所述可靠性评估模型包括混合评估模型，根据所述混合评估模型的模型组成情况，确定所述产品的常规平均故障间隔时间。

其中，在计算常规平均故障间隔时间时，若可靠性评估模型为无冗余评估模型，则将各器件的常规失效率代入到无冗余评估模型的数学表达式中，即将各器件的常规失效率之和的倒数作为产品的常规平均故障间隔时间，若可靠性评估模型为有冗余评估模型，则将各器件的常规失效率代入到有冗余评估模型的数学表达式中，即将各器件的常规失效率的倒数，与各器件的常规失效率之和的倒数的和作为产品的常规平均故障间隔时间，若可靠性评估模型为桥接评估模型，则将各器件的常规失效率代入到桥接评估模型的数学表达式中，即将预设个数个器件的常规失效率之和的倒数作为产品的常规平均故障间隔时间，若可靠性评估模型为混合评估模型，则将各器件的常规失效率代入到混合评估模型的数学表达式中，根据混合评估模型的模型组成情况，确定产品的常规平均故障间隔时间。从而可以根据器件的结构信息，选用对应的可靠性评估模型展开计算，提高计算精度。

在其中一个实施例中，所述基于所述可靠性评估模型和各所述器件的加速失效率，确定所述产品的加速平均故障间隔时间，包括：若所述可靠性评估模型包括无冗余评估模型，将各所述器件的加速失效率之和的倒数作为所述产品的加速平均故障间隔时间；若所述可靠性评估模型包括有冗余评估模型，将各所述器件的加速失效率的倒数，与各所述器件的加速失效率之和的倒数的和作为所述产品的加速平均故障间隔时间；若所述可靠性评估模型包括桥接评估模型，将预设个数个器件的加速失效率之和的倒数的和作为所述产品的加速平均故障间隔时间；若所述可靠性评估模型包括混合评估模型，根据所述混合评估模型的模型组成情况，确定所述产品的加速平均故障间隔时间。

其中，在计算加速平均故障间隔时间时，若可靠性评估模型为无冗余评估模型，则将各器件的加速失效率代入到无冗余评估模型的数学表达式中，即将各器件的加速失效率之和的倒数作为产品的加速平均故障间隔时间，若可靠性评估模型为有冗余评估模型，则将各器件的加速失效率代入到有冗余评估模型的数学表达式中，即将各器件的加速失效率的倒数，与各器件的加速失效率之和的倒数的和作为产品的加速平均故障间隔时间，若可靠性评估模型为桥接评估模型，则将各器件的加速失效率代入到桥接评估模型的数学表达式中，即将预设个数个器件的加速失效率之和的倒数作为产品的加速平均故障间隔时间，若可靠性评估模型为混合评估模型，则将各器件的加速失效率代入到混合评估模型的数学表达式中，根据混合评估模型的模型组成情况，确定产品的加速平均故障间隔时间。从而可以根据器件的结构信息，选用对应的可靠性评估模型展开计算，提高计算精度。

在其中一个实施例中，以产品为集成电路、应力条件为温度应力为例，对集成电路的可靠性加速系数评估过程进行说明：

首先，需要获取集成电路的器件结构信息，本实施例中涉及到的集成电路具有包括电阻、电容、二极管、光耦等共计1050个器件，本实施例通过选取部分器件展开说明。

在确定器件的结构信息之后，需要确定产品的可靠性评估模型，具体的，集成电路的可靠性评估模型为混合评估模型，如图6所示，为集成电路的混合评估模型的结构示意图，从图6中可知，该混合评估模型为无冗余评估模型和有冗余评估模型组成的模型，两个电位器可以组成有冗余评估模型，压敏电阻、电解电容、发光二极管、光电耦合器以及晶体管可以看作无冗余评估模型。

其中，集成电路的可靠性评估模型的数学表达式为：

在计算常规平均故障间隔时间和加速平均故障间隔时间之前，需要确定常规失效率和加速失效率，具体的，在确定常规失效率时，可以根据可靠性预计手册，确定各器件对应的基本失效率、环境系数、质量系数以及种类系数；将各器件的所述基本失效率、环境系数、质量系数以及种类系数的乘积，分别确定为各器件在常规使用条件下（如温度为25℃）的常规失效率。具体的，如表1所示，为集成电路的各器件的常规失效率：

在确定加速失效率时，可以获取集成电路在温度应力条件下的可靠性加速模型；将常规应力参数、加速应力参数、玻尔兹曼常数以及器件的活化能输入至可靠性加速模型，分别确定各器件的加速应力相对于常规应力的相对加速系数；将各器件对应的常规失效率和相对加速系数的乘积，作为各器件分别在加速使用条件下的加速失效率。如表2所示，为集成电路的各器件的加速失效率：

根据常规平均故障间隔时间和加速平均故障间隔时间，确定产品的可靠性加速系数，如表3所示，为计算出的集成电路分别在常规使用条件下和加速使用条件下的平均故障间隔时间：

最后，将常规平均故障间隔时间和加速平均故障间隔时间的商，作为可靠性加速系数。

应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的产品可靠性加速系数评估方法的产品可靠性加速系数评估装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个产品可靠性加速系数评估装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于产品可靠性加速系数评估方法的限定，在此不再赘述。

在一个实施例中，如图7所示，提供了一种产品可靠性加速系数评估装置，包括：信息获取模块702、模型确定模块704、失效率确定模块706、故障间隔时间确定模块708和可靠性加速系数确定模块710，其中：

信息获取模块702，用于获取产品的器件结构信息。

模型确定模块704，用于基于所述器件结构信息，确定所述产品的可靠性评估模型。

失效率确定模块706，用于获取产品的各器件分别在常规使用条件下的常规失效率和在加速使用条件下的加速失效率。

故障间隔时间确定模块708，用于基于所述可靠性评估模型和各所述器件的常规失效率，确定所述产品的常规平均故障间隔时间，以及基于所述可靠性评估模型和各所述器件的加速失效率，确定所述产品的加速平均故障间隔时间。

可靠性加速系数确定模块710，用于根据所述常规平均故障间隔时间和所述加速平均故障间隔时间，确定所述产品的可靠性加速系数。

在其中一个实施例中，所述模型确定模块，用于若所述器件结构信息为第一结构信息，确定所述产品的可靠性评估模型为无冗余评估模型，所述第一结构信息为任意一个器件发生故障后产品会发生故障的器件结构。

在其中一个实施例中，所述模型确定模块，用于若所述器件结构信息为第二结构信息，确定所述产品的可靠性评估模型为有冗余评估模型，所述第二结构信息为所有器件发生故障后产品会发生故障的器件结构。

在其中一个实施例中，所述模型确定模块，用于若所述器件结构信息为第三结构信息，确定所述产品的可靠性评估模型为桥接评估模型，所述第三结构信息为发生故障的器件个数达到预设个数后产品会发生故障的器件结构。

在其中一个实施例中，所述模型确定模块，用于若所述器件结构信息为所述第一结构信息、所述第二结构信息以及所述第三结构信息中任意两种及以上的组合，确定所述产品的可靠性评估模型为混合评估模型。

在其中一个实施例中，所述失效率确定模块包括常规失效率确定模块；

所述常规失效率确定模块，用于基于可靠性预计手册，确定各所述器件对应的基本失效率、环境系数、质量系数以及种类系数；基于各所述器件对应的所述基本失效率、所述环境系数、所述质量系数以及所述种类系数的乘积，确定各所述器件分别在常规使用条件下的常规失效率。

在其中一个实施例中，所述失效率确定模块包括加速失效率确定模块；

所述加速失效率确定模块，用于获取产品在应力条件下的可靠性加速模型；将常规应力参数、加速应力参数、玻尔兹曼常数以及所述器件的活化能输入至所述可靠性加速模型，分别确定各所述器件的加速应力相对于常规应力的相对加速系数；将各所述器件对应的所述常规失效率和所述相对加速系数的乘积，作为各所述器件分别在加速使用条件下的加速失效率。

在其中一个实施例中，所述故障间隔时间确定模块包括常规平均故障间隔时间确定模块；

所述常规平均故障间隔时间确定模块，用于若所述可靠性评估模型包括无冗余评估模型，将各所述器件的常规失效率之和的倒数作为所述产品的常规平均故障间隔时间，若所述可靠性评估模型包括有冗余评估模型，将各所述器件的常规失效率的倒数，与各所述器件的常规失效率之和的倒数的和作为所述产品的常规平均故障间隔时间；若所述可靠性评估模型包括桥接评估模型，将预设个数个器件的常规失效率之和的倒数的和作为所述产品的常规平均故障间隔时间；若所述可靠性评估模型包括混合评估模型，根据所述混合评估模型的模型组成情况，确定所述产品的常规平均故障间隔时间。

在其中一个实施例中，所述故障间隔时间确定模块包括加速平均故障间隔时间确定模块；

所述加速平均故障间隔时间确定模块，用于若所述可靠性评估模型包括无冗余评估模型，将各所述器件的加速失效率之和的倒数作为所述产品的加速平均故障间隔时间；若所述可靠性评估模型包括有冗余评估模型，将各所述器件的加速失效率的倒数，与各所述器件的加速失效率之和的倒数的和作为所述产品的加速平均故障间隔时间；若所述可靠性评估模型包括桥接评估模型，将预设个数个器件的加速失效率之和的倒数的和作为所述产品的加速平均故障间隔时间；若所述可靠性评估模型包括混合评估模型，根据所述混合评估模型的模型组成情况，确定所述产品的加速平均故障间隔时间。

上述产品可靠性加速系数评估装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图8示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、移动蜂窝网络、NFC（近场通信）或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种产品可靠性加速系数评估方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图8示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述产品可靠性加速系数评估方法的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述产品可靠性加速系数评估方法的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器（Read-OnlyMemory，ROM）、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器（ReRAM）、磁变存储器（Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM）、铁电存储器（Ferroelectric Random Access Memory，FRAM）、相变存储器（Phase Change Memory，PCM）、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器（Static Random Access Memory，SRAM）或动态随机存取存储器（Dynamic RandomAccess Memory，DRAM）等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种产品可靠性加速系数评估方法，其特征在于，所述方法包括：

获取产品的器件结构信息；

若所述器件结构信息为第一结构信息，确定所述产品的可靠性评估模型为无冗余评估模型，所述第一结构信息为任意一个器件发生故障后所述产品会发生故障的器件结构；

若所述器件结构信息为第二结构信息，确定所述产品的可靠性评估模型为有冗余评估模型，所述第二结构信息为所有器件发生故障后所述产品会发生故障的器件结构；

若所述器件结构信息为第三结构信息，确定所述产品的可靠性评估模型为桥接评估模型，所述第三结构信息为发生故障的器件个数达到预设个数后所述产品会发生故障的器件结构；

若所述器件结构信息为所述第一结构信息、所述第二结构信息以及所述第三结构信息中任意两种及以上的组合，确定所述产品的可靠性评估模型为混合评估模型；

获取所述产品的各器件分别在常规使用条件下的常规失效率和在加速使用条件下的加速失效率；

若所述可靠性评估模型包括无冗余评估模型，将各所述器件的常规失效率之和的倒数作为所述产品的常规平均故障间隔时间，将各所述器件的加速失效率之和的倒数作为所述产品的加速平均故障间隔时间；

若所述可靠性评估模型包括有冗余评估模型，将各所述器件的常规失效率的倒数，与各所述器件的常规失效率之和的倒数的和作为所述产品的常规平均故障间隔时间，将各所述器件的加速失效率的倒数，与各所述器件的加速失效率之和的倒数的和作为所述产品的加速平均故障间隔时间；

若所述可靠性评估模型包括桥接评估模型，将预设个数个器件的常规失效率之和的倒数的和作为所述产品的常规平均故障间隔时间，将预设个数个器件的加速失效率之和的倒数的和作为所述产品的加速平均故障间隔时间；

若所述可靠性评估模型包括混合评估模型，根据所述混合评估模型的模型组成情况，确定所述产品的常规平均故障间隔时间，根据所述混合评估模型的模型组成情况，确定所述产品的加速平均故障间隔时间；

根据所述常规平均故障间隔时间和所述加速平均故障间隔时间，确定所述产品的可靠性加速系数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述产品的各器件分别在常规使用条件下的常规失效率，包括：

基于可靠性预计手册，确定各所述器件对应的基本失效率、环境系数、质量系数以及种类系数；

基于各所述器件对应的所述基本失效率、所述环境系数、所述质量系数以及所述种类系数的乘积，确定各所述器件分别在常规使用条件下的常规失效率。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述产品的各器件分别在加速使用条件下的加速失效率，包括：

获取所述产品在应力条件下的可靠性加速模型；

将常规应力参数、加速应力参数、玻尔兹曼常数以及所述器件的活化能输入至所述可靠性加速模型，分别确定各所述器件的加速应力相对于常规应力的相对加速系数；

将各所述器件对应的所述常规失效率和所述相对加速系数的乘积，作为各所述器件分别在加速使用条件下的加速失效率。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述常规平均故障间隔时间和所述加速平均故障间隔时间的商作为所述产品的可靠性加速系数。

5.一种产品可靠性加速系数评估装置，其特征在于，所述装置包括：

信息获取模块，用于获取产品的器件结构信息；

模型确定模块，用于若所述器件结构信息为第一结构信息，确定所述产品的可靠性评估模型为无冗余评估模型，所述第一结构信息为任意一个器件发生故障后所述产品会发生故障的器件结构，若所述器件结构信息为第二结构信息，确定所述产品的可靠性评估模型为有冗余评估模型，所述第二结构信息为所有器件发生故障后所述产品会发生故障的器件结构；若所述器件结构信息为第三结构信息，确定所述产品的可靠性评估模型为桥接评估模型，所述第三结构信息为发生故障的器件个数达到预设个数后所述产品会发生故障的器件结构；若所述器件结构信息为所述第一结构信息、所述第二结构信息以及所述第三结构信息中任意两种及以上的组合，确定所述产品的可靠性评估模型为混合评估模型；

失效率确定模块，用于获取所述产品的各器件分别在常规使用条件下的常规失效率和在加速使用条件下的加速失效率；

故障间隔时间确定模块，用于若所述可靠性评估模型包括无冗余评估模型，将各所述器件的常规失效率之和的倒数作为所述产品的常规平均故障间隔时间，将各所述器件的加速失效率之和的倒数作为所述产品的加速平均故障间隔时间；若所述可靠性评估模型包括有冗余评估模型，将各所述器件的常规失效率的倒数，与各所述器件的常规失效率之和的倒数的和作为所述产品的常规平均故障间隔时间，将各所述器件的加速失效率的倒数，与各所述器件的加速失效率之和的倒数的和作为所述产品的加速平均故障间隔时间；若所述可靠性评估模型包括桥接评估模型，将预设个数个器件的常规失效率之和的倒数的和作为所述产品的常规平均故障间隔时间，将预设个数个器件的加速失效率之和的倒数的和作为所述产品的加速平均故障间隔时间；若所述可靠性评估模型包括混合评估模型，根据所述混合评估模型的模型组成情况，确定所述产品的常规平均故障间隔时间，根据所述混合评估模型的模型组成情况，确定所述产品的加速平均故障间隔时间；

可靠性加速系数确定模块，用于根据所述常规平均故障间隔时间和所述加速平均故障间隔时间，确定所述产品的可靠性加速系数。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述失效率确定模块包括常规失效率确定模块；

所述常规失效率确定模块，用于基于可靠性预计手册，确定各所述器件对应的基本失效率、环境系数、质量系数以及种类系数；基于各所述器件对应的所述基本失效率、所述环境系数、所述质量系数以及所述种类系数的乘积，确定各所述器件分别在常规使用条件下的常规失效率。

7.一种计算机设备 ，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至4中任一项所述的方法的步骤。

8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4中任一项所述的方法的步骤。

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