01

在做加速壽命試驗時候，從物理方程這種方法來計算給不出來概率方面的東西嗎？

答：這個問題要從試驗中的不確定性講起，試驗的不確定性來自于三個方面。一是應(yīng)力的不確定性。產(chǎn)品實際使用條件具有不確定性，而且加速壽命試驗的應(yīng)力是以此外推的，也是不確定的。二是樣本的不確定性。試驗投入了幾個樣本？樣本是不是一致？試驗過程中的小樣本擴展到批生產(chǎn)的樣本后，不確定性又有多少？三是試驗的不確定性。一般我們做壽命試驗做到功能失效，這是極端的情況，其他情況下我們需要測試關(guān)鍵參數(shù)。在參數(shù)測試過程中，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：每個加速壽命模型都可能是針對不同的產(chǎn)品，應(yīng)用在一定的應(yīng)力范圍的。因為加速試驗設(shè)計的原則是要保證產(chǎn)品在加速應(yīng)力下和正常工作應(yīng)力下的失效機理是相同的。要滿足此原則，就會有適用的應(yīng)力范圍。在工程實踐中，我們可以通過摸底試驗、經(jīng)驗推理以及查詢相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及文獻(xiàn)來確定產(chǎn)品的應(yīng)力范圍。

03

針對可靠性增長技術(shù)，增長目標(biāo)如何確定？薄弱環(huán)節(jié)挖掘有哪些方式？如何驗證增長效果？

答：可靠性增長目標(biāo)可以根據(jù)行業(yè)水平來確定，也可以根據(jù)企業(yè)自身情況用故障減少的數(shù)量來確定。通過可靠性增長試驗實現(xiàn)產(chǎn)品可靠性增長，一般來說是先定好一個剛性指標(biāo)，然后按照它的增長模型就可以估算增長是否達(dá)成。當(dāng)然這一點很難做到，目前軍品也就只有兩三個產(chǎn)品真正按照可靠性增長模型去做，做完再看增長效果。

從廣義來講，可靠性增長就是各種閉環(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)品可靠性就增長了，這是一套管理制度。產(chǎn)品可靠性增長是靠管理以設(shè)計環(huán)節(jié)為主，其他環(huán)節(jié)為輔的全流程來保證。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。

至于增長效果的驗證要有持續(xù)的測量，比如家電行業(yè)每個季度統(tǒng)計的返修率就能夠驗證增長效果。如果沒有售后數(shù)據(jù)就要考慮通過試驗、測試等手段來驗證故障減少的數(shù)量。

04

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

答：HAST試驗是針對非氣密性封裝器件，通過溫度、濕度、壓力、偏壓來加速濕氣進(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?。它只能作為快速評估器件的方法而不是標(biāo)準(zhǔn)。

05

小樣本、高價值產(chǎn)品如何通過可靠性試驗設(shè)計提升可靠度？

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

06

高加速壽命試驗的時機與試驗應(yīng)力的確定方法有哪些？

答：高加速壽命試驗時機一般是在工程研制階段早期進(jìn)行，且越早開展越好，不同試驗開展時機如下圖所示。另外，高加速壽命試驗應(yīng)力的確定方法一般有三種：一是通過開展失效模式與影響分析 （FMEA）、故障樹（FTA）；二是現(xiàn)場使用反饋信息 ；三是參考開展過 RET的相似產(chǎn)品。企業(yè)也要依據(jù)歷史經(jīng)驗和產(chǎn)品實際情況改進(jìn)方案，選擇到適用于該產(chǎn)品的最有效的應(yīng)力類型。

圖：不同試驗開展時機

07

一般說電子產(chǎn)品故障率隨時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，為什么還能通過提高應(yīng)力進(jìn)行加速？實際通過提高應(yīng)力確實可以加速，是不是說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間改變的，但是這個階段的故障率是會隨著應(yīng)力變化而改變的。

產(chǎn)品浴盆曲線是統(tǒng)計了大量產(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。加速試驗就是將加速應(yīng)力與工作應(yīng)力等價關(guān)系的推演、評估產(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中，可靠性強化試驗會篩選出同一批失效的零件嗎？比如我想設(shè)計一個試驗，針對機械件篩選出產(chǎn)品使用階段早期可能出現(xiàn)的失效，用什么方法選呢？

答：可靠性強化試驗是用來發(fā)現(xiàn)設(shè)計薄弱環(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，我們就通過在試驗中施加這些敏感應(yīng)力快速暴露設(shè)計薄弱環(huán)節(jié)，比如說隨機振動、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題導(dǎo)致產(chǎn)品早期失效的問題是可以通過環(huán)境應(yīng)力篩選試驗在短時間內(nèi)暴露出來的。

總之，可靠性強化試驗和環(huán)境應(yīng)力篩選的目的不一樣?？煽啃詮娀囼炗糜谘邪l(fā)設(shè)計階段，暴露設(shè)計薄弱環(huán)節(jié)的，后者是用于生產(chǎn)階段，暴露原材料和工藝問題的。它們針對兩類不同的問題開展，不能替代。

09

產(chǎn)品延壽試驗用哪個環(huán)境剖面好，真實條件還是別的，機載電子類產(chǎn)品和非電子類產(chǎn)品？

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

10

在故障分析過程中，故障分析表單、報告不完整，影不影響故障的改善閉環(huán)？我的認(rèn)識是：如果故障分析表單都無法完成，則故障不可能實現(xiàn)改善閉環(huán)，一定會有遺漏，必須先有完整的故障表單，才能保證改善沒有遺漏。

答：針對這個問題我們建議企業(yè)將故障閉環(huán)和故障數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化工作并行開展。

一方面，企業(yè)剛開始收集產(chǎn)品故障表單的時候，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，采用一些簡單的統(tǒng)計工具和方法確定主要矛盾和關(guān)鍵問題，然后運用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)化是一個過程，逐步形成自己固有的模板。通過故障解決過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)化是一個循序漸進(jìn)的積累的過程，在這個過程中，我們要去總結(jié)數(shù)據(jù)，固化模板，提煉方法，貫穿全流程，這樣才能使整個循環(huán)工作做得越來越順。

信息來源：深圳市為民可靠性系統(tǒng)工程研究院編輯整理：木子李轉(zhuǎn)自：為民可靠性研究院公眾號