概述可靠性测试
可靠性测试是评估产品在预期使用、运输或储存等所有环境下保持功能稳定性的关键活动。通过模拟自然或人工环境条件下的作用,评估产品在实际使用中的性能,并深入研究环境因素的影响程度及其作用机理。
为了验证产品是否达到研发、设计和制造中的预期质量目标,我们使用各种环境试验设备模拟高温、低温、高湿及温度变化等情况。这些试验加速反应产品在使用环境中的状况,从而对产品整体进行全面评估,以确定其可靠性寿命。
可靠性测试的分类
软件可靠性测试主要度量软件系统在规定时间与环境下完成规定功能的能力。
硬件可靠性测试则是对产品进行全面的可靠性评估。在规定条件下,产品需经受自身及外界气候环境和机械环境的影响,仍需保持正常工作。这需要通过试验设备进行验证,包括研发试验、试产试验和量产抽检等部分。
寿命测试是可靠性测试的重要组成部分。通过寿命试验,我们可以了解产品的耐用性和长期性能。
可靠性统计试验包括可靠性验证试验和可靠性测定试验。前者用于验证设备是否符合规定的可靠性要求,后者则提品可靠性的数据依据。
根据不同维度,可靠性测试可进行以下分类:
- 按环境条件划分,包括模拟试验和现场试验;
- 按试验项目划分,包括环境试验、寿命试验、加速试验及特殊试验;
- 按试验目的划分,包括筛选试验、鉴定试验和验收试验;
- 按试验性质划分,可分为性试验和非性试验。
其中,寿命试验进一步细分的分类详见图示。
寿命试验在可靠性测试中的作用
寿命试验是可靠性测试的核心内容之一。它通过特定条件下的试验,测量产品失效数量随时间的变化情况。利用次序统计量理论分析寿命试验数据,可以确定产品的寿命特征、失效分布规律,并计算失效率和平均寿命等关键指标。
寿命试验还有助于确定合理的可靠性筛选工艺及条件,为进一步改进产品质量提供依据。
有效的寿命测试项目
高加速寿命试验(HALT)和加速寿命试验(ALT)是产品可靠性设计中最有效的两种测试技术。
HALT主要用于发现设计缺陷、确定失效机理和描述产品裕度。当主要失效机理非耗损原因引起时,高加速寿命试验尤为适用。而ALT则适用于描述由磨损造成的失效机理,常用于检验产品在超出用户预期和担保期的情况下的性能。
在多数情况下,将两种方法结合使用更为理想,因为每种方法都适用于揭示不同类型的失效机理。这种结合为产品可靠性设计提供了一套全面有效的测试手段。
HALT是由GreggKHobbs博士提出的,自90年代起得到广泛应用。其最大特点是在短时间内模拟产品整个寿命期间可能遇到的情况。
相关寿命试验标准
我国制定了多项与寿命试验相关的标准,如GB2689.1-81恒定应力寿命试验和加速寿命试验方法总则、GB2689.2-81和GB2689.3-81分别针对威布尔分布的寿命试验和加速寿命试验的图估计法和简单线性无偏估计法。
这些标准为开展可靠性测试提供了指导和依据,确保了测试的准确性和可靠性。