01

在做加速壽命試驗(yàn)時(shí)候，從物理方程這種方法來(lái)計(jì)算給不出來(lái)概率方面的東西嗎？

答：這個(gè)問(wèn)題要從試驗(yàn)中的不確定性講起，試驗(yàn)的不確定性來(lái)自于三個(gè)方面。一是應(yīng)力的不確定性。產(chǎn)品實(shí)際使用條件具有不確定性，而且加速壽命試驗(yàn)的應(yīng)力是以此外推的，也是不確定的。二是樣本的不確定性。試驗(yàn)投入了幾個(gè)樣本？樣本是不是一致？試驗(yàn)過(guò)程中的小樣本擴(kuò)展到批生產(chǎn)的樣本后，不確定性又有多少？三是試驗(yàn)的不確定性。一般我們做壽命試驗(yàn)做到功能失效，這是極端的情況，其他情況下我們需要測(cè)試關(guān)鍵參數(shù)。在參數(shù)測(cè)試過(guò)程中，就存在不確定性。把這三方面的不確定性都做了量化之后，就能得到類似的結(jié)果。這些可以統(tǒng)稱為不確定性量化。

02

各種加速壽命模型應(yīng)力的范圍是什么？比如阿倫尼斯模型，溫度范圍是多少？

答：每個(gè)加速壽命模型都可能是針對(duì)不同的產(chǎn)品，應(yīng)用在一定的應(yīng)力范圍的。因?yàn)榧铀僭囼?yàn)設(shè)計(jì)的原則是要保證產(chǎn)品在加速應(yīng)力下和正常工作應(yīng)力下的失效機(jī)理是相同的。要滿足此原則，就會(huì)有適用的應(yīng)力范圍。在工程實(shí)踐中，我們可以通過(guò)摸底試驗(yàn)、經(jīng)驗(yàn)推理以及查詢相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及文獻(xiàn)來(lái)確定產(chǎn)品的應(yīng)力范圍。

03

針對(duì)可靠性增長(zhǎng)技術(shù)，增長(zhǎng)目標(biāo)如何確定？薄弱環(huán)節(jié)挖掘有哪些方式？如何驗(yàn)證增長(zhǎng)效果？

答：可靠性增長(zhǎng)目標(biāo)可以根據(jù)行業(yè)水平來(lái)確定，也可以根據(jù)企業(yè)自身情況用故障減少的數(shù)量來(lái)確定。通過(guò)可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品可靠性增長(zhǎng)，一般來(lái)說(shuō)是先定好一個(gè)剛性指標(biāo)，然后按照它的增長(zhǎng)模型就可以估算增長(zhǎng)是否達(dá)成。當(dāng)然這一點(diǎn)很難做到，目前軍品也就只有兩三個(gè)產(chǎn)品真正按照可靠性增長(zhǎng)模型去做，做完再看增長(zhǎng)效果。

從廣義來(lái)講，可靠性增長(zhǎng)就是各種閉環(huán)管理。產(chǎn)品失效了，找到失效原因，然后改進(jìn)，改進(jìn)后產(chǎn)品可靠性就增長(zhǎng)了，這是一套管理制度。產(chǎn)品可靠性增長(zhǎng)是靠管理以設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)為主，其他環(huán)節(jié)為輔的全流程來(lái)保證。所以薄弱環(huán)節(jié)的挖掘要關(guān)注研發(fā)階段的設(shè)計(jì)薄弱環(huán)節(jié)，生產(chǎn)制造薄弱環(huán)節(jié)，使用薄弱環(huán)節(jié)等。

至于增長(zhǎng)效果的驗(yàn)證要有持續(xù)的測(cè)量，比如家電行業(yè)每個(gè)季度統(tǒng)計(jì)的返修率就能夠驗(yàn)證增長(zhǎng)效果。如果沒(méi)有售后數(shù)據(jù)就要考慮通過(guò)試驗(yàn)、測(cè)試等手段來(lái)驗(yàn)證故障減少的數(shù)量。

04

HAST試驗(yàn)可以作為快速評(píng)估IC、MOS等半導(dǎo)體器件的標(biāo)準(zhǔn)嗎？

答：HAST試驗(yàn)是針對(duì)非氣密性封裝器件，通過(guò)溫度、濕度、壓力、偏壓來(lái)加速濕氣進(jìn)入到器件內(nèi)部，從而加速器件老化，考察器件抗?jié)駳饽芰Φ脑囼?yàn)。它只能作為快速評(píng)估器件的方法而不是標(biāo)準(zhǔn)。

05

小樣本、高價(jià)值產(chǎn)品如何通過(guò)可靠性試驗(yàn)設(shè)計(jì)提升可靠度？

答：這里需要注意小樣本和高價(jià)值這兩個(gè)條件，這些產(chǎn)品不太好做大量的破壞性試驗(yàn)，高價(jià)值的產(chǎn)品平時(shí)可以通過(guò)定性的試驗(yàn)來(lái)提高它的可靠性。概率論解決的是大樣本問(wèn)題，以及一些固有的不確定性問(wèn)題，可以采用康老師團(tuán)隊(duì)的不確定理論來(lái)進(jìn)行小樣本的分析。

06

高加速壽命試驗(yàn)的時(shí)機(jī)與試驗(yàn)應(yīng)力的確定方法有哪些？

答：高加速壽命試驗(yàn)時(shí)機(jī)一般是在工程研制階段早期進(jìn)行，且越早開(kāi)展越好，不同試驗(yàn)開(kāi)展時(shí)機(jī)如下圖所示。另外，高加速壽命試驗(yàn)應(yīng)力的確定方法一般有三種：一是通過(guò)開(kāi)展失效模式與影響分析 （FMEA）、故障樹(shù)（FTA）；二是現(xiàn)場(chǎng)使用反饋信息 ；三是參考開(kāi)展過(guò) RET的相似產(chǎn)品。企業(yè)也要依據(jù)歷史經(jīng)驗(yàn)和產(chǎn)品實(shí)際情況改進(jìn)方案，選擇到適用于該產(chǎn)品的最有效的應(yīng)力類型。

圖：不同試驗(yàn)開(kāi)展時(shí)機(jī)

07

一般說(shuō)電子產(chǎn)品故障率隨時(shí)間變化服從浴盆曲線，產(chǎn)品成熟期故障率一般也是偶發(fā)失效期對(duì)應(yīng)的故障率，此階段故障主要為偶發(fā)故障，為什么還能通過(guò)提高應(yīng)力進(jìn)行加速？實(shí)際通過(guò)提高應(yīng)力確實(shí)可以加速，是不是說(shuō)明主要故障不是偶發(fā)故障，那故障率還能保持不變嗎？

答：產(chǎn)品在故障偶發(fā)期的故障率不變是指在相同的應(yīng)力水平下，這批產(chǎn)品的故障率是不隨著時(shí)間改變的，但是這個(gè)階段的故障率是會(huì)隨著應(yīng)力變化而改變的。

產(chǎn)品浴盆曲線是統(tǒng)計(jì)了大量產(chǎn)品全生命周期不同階段的故障率數(shù)據(jù)，但它不能描述應(yīng)力和故障率的關(guān)系。

PoF模型是用來(lái)描述產(chǎn)品所承受應(yīng)力和故障率關(guān)系，我們可以了解不管產(chǎn)品處于哪個(gè)階段，一定程度上提高應(yīng)力都可以快速激發(fā)故障，加速失效。加速試驗(yàn)就是將加速應(yīng)力與工作應(yīng)力等價(jià)關(guān)系的推演、評(píng)估產(chǎn)品MTBF、失效率等指標(biāo)的。

08

在環(huán)境應(yīng)力篩選和可靠性研制試驗(yàn)中，可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)會(huì)篩選出同一批失效的零件嗎？比如我想設(shè)計(jì)一個(gè)試驗(yàn)，針對(duì)機(jī)械件篩選出產(chǎn)品使用階段早期可能出現(xiàn)的失效，用什么方法選呢？

答：可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)是用來(lái)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)薄弱環(huán)節(jié)的。首先要確認(rèn)有哪幾種應(yīng)力比較易于觸發(fā)產(chǎn)品的失效，我們就通過(guò)在試驗(yàn)中施加這些敏感應(yīng)力快速暴露設(shè)計(jì)薄弱環(huán)節(jié)，比如說(shuō)隨機(jī)振動(dòng)、溫度沖擊或者二者的結(jié)合等。由于原材料、加工工藝等生產(chǎn)階段引入的不確定性問(wèn)題導(dǎo)致產(chǎn)品早期失效的問(wèn)題是可以通過(guò)環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)在短時(shí)間內(nèi)暴露出來(lái)的。

總之，可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)和環(huán)境應(yīng)力篩選的目的不一樣?？煽啃詮?qiáng)化試驗(yàn)用于研發(fā)設(shè)計(jì)階段，暴露設(shè)計(jì)薄弱環(huán)節(jié)的，后者是用于生產(chǎn)階段，暴露原材料和工藝問(wèn)題的。它們針對(duì)兩類不同的問(wèn)題開(kāi)展，不能替代。

09

產(chǎn)品延壽試驗(yàn)用哪個(gè)環(huán)境剖面好，真實(shí)條件還是別的，機(jī)載電子類產(chǎn)品和非電子類產(chǎn)品？

答：我們不應(yīng)該只用具體的真實(shí)條件，因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)情況我們不可能把用戶所有真實(shí)的條件都能模擬到，應(yīng)該要走可靠性科學(xué)實(shí)驗(yàn)的道路，先把可靠性本質(zhì)的模型建完后再以驗(yàn)證模型為目標(biāo)的基礎(chǔ)之上再去判定如何制定試驗(yàn)條件，否則現(xiàn)有的以模擬為目標(biāo)的試驗(yàn)都是不能滿足當(dāng)前需求的，無(wú)論是軍工產(chǎn)品也好，還是民用產(chǎn)品也好。

10

在故障分析過(guò)程中，故障分析表單、報(bào)告不完整，影不影響故障的改善閉環(huán)？我的認(rèn)識(shí)是：如果故障分析表單都無(wú)法完成，則故障不可能實(shí)現(xiàn)改善閉環(huán)，一定會(huì)有遺漏，必須先有完整的故障表單，才能保證改善沒(méi)有遺漏。

答：針對(duì)這個(gè)問(wèn)題我們建議企業(yè)將故障閉環(huán)和故障數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化工作并行開(kāi)展。

一方面，企業(yè)剛開(kāi)始收集產(chǎn)品故障表單的時(shí)候，肯定是不全和混亂的。但產(chǎn)品改善不能等，我們需要借助有限的信息，采用一些簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)工具和方法確定主要矛盾和關(guān)鍵問(wèn)題，然后運(yùn)用FTA等工具系統(tǒng)、深入地進(jìn)行分析和改進(jìn)。

另一方面企業(yè)做故障數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化和結(jié)構(gòu)化是一個(gè)過(guò)程，逐步形成自己固有的模板。通過(guò)故障解決過(guò)程本身去找到故障數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化和結(jié)構(gòu)化的原則和要求，從技術(shù)層面和管理層面打通公司內(nèi)上下游環(huán)節(jié)。最終通過(guò)形式化的表格或者企業(yè)信息系統(tǒng)中的固定電子表單輔助一線工程師完成產(chǎn)品故障信息收集和反饋工作。

企業(yè)建立產(chǎn)品故障數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化是一個(gè)循序漸進(jìn)的積累的過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中，我們要去總結(jié)數(shù)據(jù)，固化模板，提煉方法，貫穿全流程，這樣才能使整個(gè)循環(huán)工作做得越來(lái)越順。

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