CN1967573A - 电子产品可靠度分析系统及方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种电子产品可靠度分析系统及方法，该方法包括如下步骤：(a)导入产品BOM(Bill Of Material)表中的产品数据到一电子运算表中；(b)对电子运算表中的数据进行整理与分类；(c)根据已经分类好的产品设定对应的计算格式；(d)根据该计算格式产生对应的计算方程式；(e)在计算方程式中设置对应的零件规格参数与计算参数；(f)利用产生的计算方程式对电子产品数据进行计算与分析，生成零件失效率、产品总体失效率、产品可靠度以及产品寿命值；(g)生成一产品寿命预估报表；(h)导出并打印该产品寿命预估报表。利用本发明，可以用最小的产品成本，最低的软件费用及最可靠的计算模式，达到最高效益的预估结果。

Description

电子产品可靠度分析系统及方法
【技术领域】
本发明涉及一种电子产品可靠度分析系统及方法。
【背景技术】
电子信息产品寿命之预估一直以来皆为电子业界定义新产品保固的重要指针，无论是军需品或民需品都必须有明确的可靠度指标，并且在产品说明书或其包装上明确地标示。因此了解和掌握可靠度的计算及预测是市场的需要与趋势，也是生产厂商的责任与核心技术。
可靠度预测工具是评估产品是否可靠的基础手法，该预测工具为整个产品开发过程中提供可靠度设计的指导标准。目前预测可靠度的方法有：1.实测验证统计法，使用大量的待测产品进行实际应力测试，并利用统计的模式对该测试结果进行评估；2.软件分析法，输入仿真产品使用状况的操作参数，输出软件运算结果；3.基本预估计算法，由工程人员根据以往经验或参考相关规范，对产品进行主要部件的失效计算。所有上述的方法主要依据之规范以美国军规MIL-HDBK-217及Bell-Core为主。其中方法1，需花费的产品成本较大，且验证时间较长，所得结果虽较接近实际值，但仍然仅为参考，不过对设计的可靠度改善具有相当大的评估效益。另方法2，运用软件分析，顾名思义就需要购买经授权的软件程序，其验证时间较短，但目前该方面的软件程序费用高且每年需要额外负担该软件维护费用，长期下来成为公司企业一沉重的成本开销。而方法3，由于人为的误差及粗略计算，所得结果更是只能提供参考而已。
【发明内容】
鉴于以上内容，有必要提供一种电子产品可靠度分析系统，其可利用较低成本计算出电子产品的可靠度，从而准确的预估出电子产品的使用寿命。
鉴于以上内容，还有必要提供一种电子产品可靠度分析方法，其可利用较低成本计算出电子产品的可靠度，从而准确的预估出电子产品的使用寿命。
一种电子产品可靠度分析系统，用于计算并分析电子产品的可靠度，预估出该电子产品的使用寿命。该系统包括一数据库、一输入装置、一安装有电子运算表的计算机以及一输出装置。所述计算机包括：一产品数据导入模块，用于将数据库中的产品相关数据导入到一电子运算表中；一产品寿命分析模块，用于对导入电子产品的各种零件进行整理与分类，分析相同类型的零件数据，计算该电子产品的零件失效率、产品总体失效率、产品可靠度以及产品寿命值，并生成该电子产品的寿命预估报表；一预估报表导出模块，用于导出上述产生的产品寿命预估报表。
所述产品寿命分析模块包括：一产品数据分类子模块，用于整理分类电子运算表中的零件信息；一方程式产生子模块，用于对已经整理分类好的零件设定对应的计算格式，并根据此计算格式产生相对应的计算方程式；一参数设置子模块，用于对计算方程式设定零件的规格参数与计算参数；一产品可靠度计算子模块，用于根据所述计算方程式以及设定的规格参数与计算参数计算电子产品的零件失效率、产品总体失效率、产品可靠度以及产品寿命值；一预估报表生成子模块，用于根据上述零件失效率、产品总体失效率、产品可靠度以及产品寿命值产生产品寿命预估报表。
一种电子产品可靠度分析方法，用于计算并分析电子产品的可靠度，预估出该电子产品的使用寿命。该方法包括如下步骤：(a)从数据库中导入产品的相关数据到电子运算表；(b)对导入电子运算表中的电子产品数据按照零件类型与规格进行整理分类；(c)根据已经整理分类好的电子产品数据设定对应的计算格式，并产生一对应的计算方程式；(d)利用此计算格式与分类后的产品数据相结合，产生一计算该类产品的计算方程式；(e)在计算方程式中设置对应的零件规格参数与计算参数；(f)根据输入的零件规格参数与计算参数利用产生的计算方程式对该类产品数据进行计算与分析，自动产生零件失效率、产品总体失效率、产品可靠度以及产品寿命值；(g)根据上述产生的零件失效率、产品总体失效率、产品可靠度以及产品寿命值产生一产品寿命预估报表；(h)导出该产品寿命预估报表，显示并打印出该产品寿命预估报表。
相较于现有技术，所述的电子产品可靠度分析系统及方法，可以自动地计算分析电子运算表中电子产品的种类、数量、品质、操作环境以及实际操作应力，从而减轻可电子产品可靠度分析过程中的工作负荷，并有效地提高了预估电子产品使用寿命的准确性。
【附图说明】
图1是本发明电子产品可靠度分析系统较佳实施例的架构图。
图2是本发明电子产品可靠度分析系统较佳实施例的产品寿命分析模块图。
图3是本发明电子产品可靠度分析系统较佳实施例的数据关联图。
图4是本发明电子产品可靠度分析系统较佳实施例的具体流程图。
【具体实施方式】
如图1所示，是本发明电子产品可靠度分析系统较佳实施例的架构图。该系统主要包括一数据库10，一输入装置20，一计算机30以及一输出装置40。所述的数据库10用于存储产品BOM表，该BOM表存储有产品的相关信息，如零件规格描述、零件种类、基本参数以及应力参数等。所述的输入装置20用于计算参数以及计算格式的输入。其中，所述的计算格式分为产品BOM表的计算格式和各零件可靠度的计算格式。所述的计算参数包括温度参数、电压应力参数、品质参数、环境参数以及功率消耗参数等。所述的计算机30用于对电子产品的可靠度进行计算与分析，预估电子产品的寿命。该计算机30包括一电子运算表300、一产品数据导入模块301，一产品寿命分析模块302以及一预估报表导出模块303。该电子运算表300为一种具有运算能力的电子化软件，例如Microsoft Excel等。该产品数据导入模块301用于将存储在数据库10中的产品BOM表里的产品数据导入到所述的电子运算表300中。该产品寿命分析模块302用于对导入电子产品的各种零件进行整理与分类，分析相同类型的零件数据，计算该电子产品的零件失效率、产品总体失效率、产品可靠度以及产品寿命值，并生成该电子产品的寿命预估报表。预估报表导出模块303用于将该产品寿命预估报表导出到输出装置40中。该输出装置40包括一报表显示单元401和一报表打印单元402，其分别用于浏览以及打印上述产生的产品寿命预估报表。
如图2所示，是本发明电子产品可靠度分析系统较佳实施例的产品寿命分析模块图。该产品寿命分析模块302包括一产品数据分类子模块3021、一方程式产生子模块3022、一参数设置子模块3023、一产品可靠度计算子模块3024以及一预估报表生成子模块3025。其中，产品数据分类子模块3021用于整理电子运算表300中的零件信息，并根据零件不同种类或型号进行分类，将计算所需的参数添加到电子运算表中，以加快分析计算的速度；方程式产生子模块3022用于对已经分类好的产品设定对应的计算格式，并根据该计算格式产生相对应的计算方程式；参数设置子模块3023用于根据不同的计算方程式来设定不同零件的规格参数与计算参数；产品可靠度计算子模块3024用于用于根据所述计算方程式以及设定的规格参数与计算参数计算电子产品的零件失效率、产品总体失效率、产品可靠度以及产品寿命值；预估报表生成子模块3025用于根据计算的零件失效率、产品整体失效率、产品可靠度与产品寿命值生成产品寿命预估报表。
如图3所示，是本发明电子产品可靠度分析系统较佳实施例的数据关联图。当一企业的测试部门欲对其某一个新的产品专案进行可靠度以及使用寿命的测试时，由于每个新的产品专案会有一该产品零件的BOM表，首先利用产品数据导入模块301从数据库10中把产品BOM表中的产品数据导入到电子运算表300中。产品数据分类子模块3021在电子运算表300中对导入的产品数据进行整理分类，将计算所需的参数添加到电子运算表中，以加快分析计算的速度。然后方程式产生子模块3022按照计算公式对电子运算表300中的产品设定一对应的计算格式，其中计算公式是以美国军规MIL-HDBK-217指导手册的计算公式为基础。计算格式整体上分为产品零件BOM表的计算格式和各零件可靠度计算表的计算格式。其一，产品零件BOM表，此表是一般厂商在批量生产中发行的BOM表，本发明可直接运用该表，再套用相应的计算格式进行各零件以及整体产品的可靠度预估。其二，各零件可靠度计算表，此表是依美国军规MIL-HDBK-217指导手册及计算公式为基础，整体考量零件数量计算与环境应力计算，更加全面的计算出产品可靠度。本发明结合了两种计算格式的特点，计算出的结果更趋真实。计算格式设定后，再与整理分类后的产品数据相结合，产生一计算方程式。然后参数设置子模块3023在计算方程式中设置好各零件规格与环境参数，经过产品可靠度计算子模块3024的计算与分析，自动产生零件失效率、产品总体失效率、产品可靠度以及产品寿命值。预估报表生成子模块3025根据上述计算出的零件失效率、产品总体失效率、产品可靠度以及产品寿命值产生一产品寿命预估报表。最后，预估报表导出模块303导出该产品寿命预估报表至输出装置40中，利用报表显示单元401显示该产品寿命预估报表或者利用报表打印单元402打印出该产品寿命预估报表。
如图4所示，是本发明电子产品可靠度分析系统较佳实施例的具体流程图。首先，产品数据导入模块301从数据库10中导入各种产品的相关数据到电子运算表300中(步骤S400)。产品数据分类子模块3021按照零件类型与规格对导入到电子运算表300中的数据进行整理，并将同一类的零件进行分类，将计算所需的参数添加到电子运算表中，以加快分析计算的速度(步骤S401)。方程式产生子模块3022对已经整理且分类好的产品设定一对应的计算格式(步骤S402)。此计算格式与分类后的产品数据相结合，产生一计算该类产品的计算方程式，方程式产生子模块3022根据不同类型产品产生不同的计算方程式，本实施例将以一具体电子产品为例在后续进行详细说明(步骤S403)。在该计算方程式中设置对应的零件规格参数与计算参数(步骤S404)。产品可靠度计算子模块3024根据输入的零件规格参数与计算参数利用产生的计算方程式对该类产品数据进行计算与分析，自动产生零件失效率、产品总体失效率、产品可靠度以及产品寿命值(步骤S405)。预估报表生成子模块3025根据上述产生的零件失效率、产品总体失效率、产品可靠度以及产品寿命值生成一产品寿命预估报表(步骤S406)。预估报表导出模块303导出该产品寿命预估报表至输出装置40中，并利用报表显示单元401显示该产品寿命预估报表或者利用报表打印单元402打印出该产品寿命预估报表(步骤S407)。
下面以某一电子产品为例来说明如何具体实施本发明电子产品可靠度分析系统及方法。假设该电子产品含有多个电阻元件，其中电阻的计算格式需要的参数有：单一零件失效率λb，温度参数πT，电压应力参数πS，品质参数πQ，环境参数πE，功率消耗参数πP，其中，λb，πT，πS，πQ，πE，πP在电子运算表300中的坐标分别为I10，J10，M10，N10，O10，Q10。因此，该零件失效率的计算格式为：λPart＝λb*πT*πS*πQ*πE*πP，λPart为单一零件的失效率，在电子运算表300中的坐标为G10。根据电子运算表300中该电阻失效率的计算方程式为：G10＝I10*J10*M10*N10*O10*Q10，可计算出该电阻零件的失效率(λPart)。由于该电子产品有几个该规格相同电阻零件(NParts)，因此利用该电阻总体失效率的计算方程式：E10＝F10*G10可计算出该电阻总体失效率(λParts)。待计算完单一零件的总体失效率后，便可根据产品总体失效率的计算方程式：J3＝SUM(E10:E10)可计算出该电子产品总体失效率。然后根据其可靠度计算方程式：J4＝(1/J3)*1000000可计算出该电子产品可靠度。最后产品分析模块302根据上述计算出的零件失效率、产品总体失效率以及产品可靠度，产生该电子产品的寿命值，并生成该电子产品的寿命预估报表。

Claims (10)

1.一种电子产品可靠度分析系统，包括一数据库、一输入装置、一安装有电子运算表的计算机及一输出装置，其特征在于，所述的计算机包括：
一产品数据导入模块，用于将存储在所述数据库中的电子产品数据导入到该电子运算表中；
一产品寿命分析模块，用于对导入电子产品的各种零件进行整理与分类，分析相同类型的零件数据，计算该电子产品的零件失效率、产品总体失效率、产品可靠度以及产品寿命值，并生成该电子产品的寿命预估报表；以及
一预估报表导出模块，用于导出该电子产品寿命预估报表至所述的输出装置中。
2.如权利要求1所述的电子产品可靠度分析系统，其特征在于，该产品寿命分析模块包括一产品数据分类子模块，用于根据产品种类与产品规格将产品进行分类，并将产品相关数据整合于所述的电子运算表中。
3.如权利要求2所述的电子产品可靠度分析系统，其特征在于，该产品寿命分析模块包括一方程式产生子模块，用于对已经整理分类好的产品设定对应的计算格式，并根据该计算格式产生相对应的计算方程式。
4.如权利要求3所述的电子产品可靠度分析系统，其特征在于，该产品寿命分析模块包括一参数设定子模块，用于对所述计算方程式设定零件的规格参数与计算参数。
5.如权利要求4所述的电子产品可靠度分析系统，其特征在于，该产品寿命分析模块包括一产品可靠度计算子模块，用于根据所述计算方程式以及设定的规格参数与计算参数计算电子产品的零件失效率、产品总体失效率、产品可靠度以及产品寿命值。
6.如权利要求5所述的电子产品可靠度分析系统，其特征在于，该产品寿命分析模块包括一预估报表生成子模块，用于根据所述的零件失效率、产品总体失效率、产品可靠度以及产品寿命值生成一产品寿命预估报表。
7.如权利要求1所述的电子产品可靠度分析系统，其特征在于，所述的输出装置包括一报表显示单元和一报表打印单元，其分别用于浏览以及打印该产品寿命预估报表。
8.如权利要求1所述的电子产品可靠度分析系统，其特征在于，所述的电子运算表为一种具有运算能力的电子化软件。
9.一种电子产品可靠度分析方法，利用一电子运算表计算电子产品的可靠度，分析电子产品的使用寿命，其特征在于，该方法包括如下步骤：
导入电子产品数据到该电子运算表中；
对导入电子运算表中的电子产品数据按照零件类型与规格进行整理分类；
根据已经整理分类好的电子产品数据设定对应的计算格式，并产生一对应的计算方程式；
在计算方程式中设置对应的零件规格参数与计算参数；
根据零件规格参数与计算参数利用所述计算方程式对电子产品数据进行计算与分析；
产生零件失效率、产品总体失效率、产品可靠度以及产品寿命值；以及
根据上述产生的零件失效率、产品总体失效率、产品可靠度以及产品寿命值产生一产品寿命预估报表。
10.如权利要求9所述的电子产品可靠度分析方法，其特征在于，进一步包括如下步骤：
导出所述的产品寿命预估报表；以及
显示并打印该产品寿命预估报表。
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