JP4629735B2 - 複数のコンポーネントを有する製品の平均余命の予報方法、装置およびコンピュータプログラム - Google Patents
複数のコンポーネントを有する製品の平均余命の予報方法、装置およびコンピュータプログラム Download PDFInfo
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Description
−製品のコンポーネントに、種々の負荷が供給され;
−種々の負荷において、コンポーネントがそれぞれ故障するまで駆動され;
−得られた故障時間が、それぞれのコンポーネントについて負荷に従って記憶され;
−コンポーネントの負荷に依存する故障時間に従って、コンポーネントのエンドオブライフ(Eol)カーブが記録され;
−種々の負荷において、コンポーネントのEolカーブの該当する負荷においてそれぞれ最短の故障時間を有するものを含んだ、製品のEolカーブが求められ;
−その場合に製品の予測される寿命が、製品の予め設定された負荷に従って製品のEolカーブの機能値として求められる。
−少なくとも1つのコンポーネントのためのエンドオブライフ(Eol)カーブをロードする手段であって、その場合にEolカーブは前段階において、コンポーネントの求められた負荷に依存する故障時間に従って記録されている手段と;
−製品のEolカーブが、種々の負荷において、コンポーネントのEolカーブの該当する負荷においてそれぞれ最短の故障時間を有するものを有するように、製品のEolカーブを求める手段と;
−製品の予測される寿命を、製品の予め設定された負荷に従って製品のEolカーブの機能値として求める手段と、
を備えることが提案される。
これは、例えば、自動車内で走行駆動の間の温度変化によってもたらされる。シングルチャンバ−温度変化システム(例えば+5K/minを有する)において、この負荷をシミュレートすることができる。
これは、走行駆動の間に、例えば半導体の、平均的な損失出力によってもたらされる。経験的なシミュレーションは、コンポーネントを0.1から0.001Hz(周期長さ10から1000時間)と5から10Wの損失出力でアクティブに加熱することによって行われる。アクティブな加熱はパッシブな加熱に重畳される。
これは、短期間に発生する数100Wまでの損失出力を有する切替えプロセスの結果として、1から50Hzの間の周波数(20msから1秒の周期長さ)を有する温度変化をもたらす。経験的なシミュレーションは、構成部材のパルス駆動によって行われる。パルス駆動は、パッシブな加熱とアクティブな加熱に重畳することができる。
−フィールドで重要なメカニズムのみが検出される、
−故障分布、
−故障時点(N63%)。
−能動化エネルギを求めること、
−コフィン−マンソン係数を得ること、
−フィールドに近い試験と標準試験との間の相関を定めること、
−可変の故障判断基準による製品固有の設計。
−製品の開発期間の短縮、
−製品を開発する際の再帰(recursion)を回避
−オーバーエンジニアリングなし:それぞれ最も好ましいコンポーネント、テクノロジーおよび構成部品を選択することができる、
−所定の製品は、そのコンポーネントが十分に安定的かつ保持されるように設計されている場合には、より高い技術的使用プロフィールのためにも提供できる、
−フィールドで重要なエラーメカニズムのみが検出される。
−コンポーネントと製品のより良い使用と査定;
−コンポーネントと製品のアプリケーション固有の設計;
−将来の開発を最適に特徴づける、
ために使用することができる。
−データバンク21のEolカーブ8を用いて所定の製品のEolカーブ11が求められるので、Eolカーブ11は種々の負荷T、ΔTにおいて、装置へロードされたコンポーネントのEolカーブ8の該当する負荷T、ΔTにおいてそれぞれ最短の故障時間t、Nを有するものを含んでおり;
−製品の予測される寿命が、製品のEolカーブ11の機能値として、入力22における製品の予め設定された負荷1、3に従って求められる。
−製品のコンポーネントK1からKnに、予め設定可能な負荷T、ΔTが供給され;
−コンポーネントK1からKnが、種々の負荷T、ΔTにおいてそれぞれそれが故障するまで駆動され;
−得られた故障時間t、Nが、それぞれのコンポーネントK1からKnについて負荷T、ΔTに従って記憶され;
−コンポーネントK1からKnの負荷に依存する故障時間t、Nに従って、コンポーネントK1からKnのそれに属するエンドオブライフ(Eol)カーブ11が記録されて、データバンク21に格納される。
Claims (13)
- 少なくとも2つのコンポーネント(K1、K2、K3、…Kn)を有する製品の平均余命の予報方法であって、平均余命が製品の予め設定可能な負荷(1、3)に従って求められる前記方法において:
−コンポーネントに予め設定可能な負荷を供給して、前記コンポーネントを故障するまで駆動して前記各コンポーネントの故障時間を測定し、Eolカーブ作成手段が、製品のコンポーネント(K1、K2、K3、…Kn)に供給された種々の負荷(T、ΔT)に基づいてそれぞれそれが故障するまで駆動させることにより取得された各コンポーネント(K1、K2、K3、…Kn)の故障時間(t、N)に従って、コンポーネントのそれに属する、前記負荷と前記故障時間との関係を表すエンドオブライフ(Eol)カーブ(8)を作成して、記憶手段に記録し;
−前段階において前記記憶手段に記録されたエンドオブライフ(Eol)カーブ(8)のうち、少なくとも2つのコンポーネント(K1、K2、K3、…Kn)のEolカーブ(8)を、ロード手段がロードし;
−前記ロード手段によりロードされたEolカーブ(8)に基づいて、種々の負荷(T、ΔT)におけるコンポーネント(K1、K2、K3、…Kn)のEolカーブ(8)の、該当する負荷(T、ΔT)においてそれぞれ最短の故障時間(t、N)を有するものを有するように、Eolカーブ算出手段が製品のEolカーブ(11)を算出し;
−前記Eolカーブ算出手段により算出された製品のEolカーブ(11)に基づいて、寿命算出手段が、製品の予め設定された負荷(1、3)に従って、製品のEolカーブ(11)の機能値として製品の予測される寿命を求める、
ことを特徴とする、製品の平均余命の予報方法。 - 製品の信頼性を証明するために用いられる検査手段は、
製品のEolカーブ(11)が予め設定可能な期間(t;N)の間予め設定可能な負荷(2;5;12)の上にあるか否かを判定し、
製品のEolカーブ(11)が予め設定可能な期間(t;N)の間予め設定可能な負荷(2;5;12)の上にあると判定した場合に、製品の信頼性証明がなされたとみなすことを特徴とする、請求項1に記載の方法。 - Eolカーブ作成手段は、コンポーネント(K1、K2、K3、…Kn)のEolカーブ(8)が、より小さい負荷(T、ΔT)へ向かって補外させる(10)ことを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
- Eolカーブ作成手段は、コンポーネント(K1、K2、K3、…Kn)のEolカーブ(8)が、Eolカーブ(8)が記録された(7)、所定の負荷(T、ΔT)における所定の故障時間(t、N)のためのディスクリートな値の間で補間させる(9)ことを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の方法。
- 負荷は、コンポーネント(K1、K2、K3…Kn)の所定の絶対的な駆動温度(T)および/または所定の期間内の所定の振幅の温度変動(ΔT)であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の方法。
- Eolカーブ作成手は、各負荷クラスにおいて、コンポーネントのEolカーブ上の該当する値に対する、コンポーネントの予め設定された負荷の長さの間隔を定め、Palmgren-Minerに従って加算することを特徴とする、請求項5に記載の方法。
- 製品の信頼性を証明するために用いられる検査手段は、製品の熱負荷の枠内で、製品の予め設定可能なフィールド負荷の上方にある所定の温度において、フィールド負荷の期間内にある所定の期間の間、製品の機械的負荷と製品の熱機械的負荷がほぼ等しい係数だけ加速されるように互いに調整する、加速された信頼性証明を実施することを特徴とする、請求項5または6に記載の方法。
- コンポーネントのEolカーブは、種々の負荷におけるコンポーネントの故障時間から得られる、少なくとも2つの点を有することを特徴とする、請求項1〜7のいずれかに記載の方法。
- 少なくとも2つのコンポーネント(K1、K2、K3、…Kn)を有する製品の平均余命の予報装置であって、装置(20)が製品の予め設定可能な負荷(1、3)に従って平均余命を求める前記装置において、
−コンポーネントに予め設定可能な負荷を供給して、前記コンポーネントを故障するまで駆動して前記各コンポーネントの故障時間を測定する測定手段と、
−前段階においてコンポーネント(K1、K2、K3、…Kn)の求められた負荷に依存する故障時間(t、N)に従って記憶手段に記録された、前記負荷と前記故障時間との関係を表すエンドオブライフ(Eol)カーブ(8)のうち、少なくとも2つのコンポーネント(K1、K2、K3、…Kn)のEolカーブ(8)をロードするロード手段と;
−前記ロード手段によりロードされたEolカーブ(8)に基づいて、種々の負荷(T、ΔT)においてコンポーネント(K1、K2、K3、…Kn)のEolカーブ(8)の該当する負荷(T、ΔT)においてそれぞれ最短の故障時間(t、N)を有するものを有するように製品のEolカーブ(11)を求めるEolカーブ算出手段と;
−前記Eolカーブ算出手段により算出された製品のEolカーブ(11)に基づいて、製品の予め設定可能な負荷(1、3)に従って、製品のEolカーブ(11)の機能値として製品の予測される寿命を求める寿命算出手段と、
を備えることを特徴とする、製品の平均余命の予報装置。 - コンポーネント(K1、K2、K3、…Kn)のための少なくとも2つのEolカーブ(8)は、前段階においてコンポーネント(K1、K2、K3、…Kn)の求められた負荷に依存する故障時間(t、N)に従って記録されていることを特徴とする、請求項9に記載の装置(20)。
- コンポーネント(K1、K2、K3、…Kn)のための少なくとも2つのEolカーブ(8)は、コンポーネント(K1、K2、K3、…Kn)のメーカーによって記録されていることを特徴とする、請求項10に記載の装置(20)。
- 製品の信頼性を証明するために用いられ、製品のEolカーブ(11)が予め設定可能な期間(t;N)の間予め設定可能な負荷(2;5;12)の上にあるかを検査する検査手段を有しており、
前記検査手段は、製品のEolカーブ(11)が予め設定可能な期間(t;N)の間予め設定可能な負荷(2;5;12)の上にある場合に、製品の信頼性証明がなされたとみなすことを特徴とする、請求項9〜11のいずれかに記載の装置。 - データ処理設備(20)の計算装置(26)上、特にマイクロプロセッサ上で遂行可能なコンピュータプログラム(25)であって、
計算装置(26)を請求項1〜8のいずれかに記載の方法を実施するように機能させることを特徴とする、コンピュータプログラム。
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