产品可靠度试-云林科技大学工业工程与管理系.ppt

產品可靠度試驗抽樣計劃 報告人：張志偉 Outline 抽樣計劃方式 加速壽命試驗抽樣計劃 加速壽命試驗模式 試驗計劃規劃 結語 摘要 產品可靠度可達到預期的可靠度目標過程 摘要 但為了更確保產品正式生產的品質，必須通過可靠度鑑定試驗，此試驗稱為生產前(Preproduction)可靠度鑑定試驗或首件(First Article)可靠度鑑定試驗。 在正式生產階段，定期以抽樣或全數試驗的方式驗明產品仍能維持既定的可靠度目標，因此又可稱生產可靠度接收試驗。 抽樣計劃方式 一般可靠度試驗假設失效時間為指數分配，即失效率為一常數，主要有三種型式: 一定個數抽樣計劃 試驗前先由產品批中隨機抽數取n件產品作壽命檢定，當被抽出n件產品中，有r件(r≦n)失效發生，則此試驗立即停止，並依失效時間的數據，判斷整批產品的可靠度。 MTBF估計量的計算 一定個數抽樣計劃 不更換的條件下求得(Non-replacement) 更換的條件下求得 允收域(Acceptance region)計算 設θ0與θ1分別代表允收與拒收水準，若產品的 = θ0時，則規定允收機率等於1-α。 一定個數抽樣計劃 若 = θ1時，則規定允收的機率為β，其允收域示意圖如下所示: 一定個數抽樣計劃 允收域計算方法: 一定時間抽樣計劃 一定時間試驗的假設檢定為 H0:θ = θ0 H1:θ θ0 顯著水準:α 試驗數統計量r=當試驗終止時間t時的失效數 允收準則：rr0允收，r0為拒收數 　　　　　r≧r0拒收 一定時間抽樣計劃 更換(replacement)條件下之抽樣試驗 　(Poisson distribution) 不更換(Non-replacement)條件下抽樣試驗 　(Binomial distribution) 逐次試驗抽樣計劃 逐次試驗抽樣計劃的最大特點是每次試驗失效發生都可得到一個結果：允收θ0、拒收θ0、或繼續試驗，試驗將繼續進行至決定允收θ0、拒收θ0為止。 逐次試驗抽樣計劃是假設失效時間為指數分配，並利用瓦勒氏(Wald’s)機率比PR (Probability Ratio)導出的抽樣計劃。 MIL-HDBK-781規定的標準逐次檢定計劃共8種，其中前6種稱基本檢定計劃(Basic Test Plan)或標準PRST檢定(Standard PRST)計劃，應用於一般生產者與消費者風險，其風險值較小，後2種稱短期高風險PRST檢定計劃，應用於因為成本或時程壓力而必須縮短試驗時間的專案計劃，因此生產者與消費者願意付較大的風險。 逐次試驗抽樣計劃 對於失效時間符合指數分配，但MTBF(θ)真實值未知的產品而言，在累積操作時間T期間內，發生失效次數r會服從卜瓦松分配，當θ = θ0時，在累積操作時間T期間內發生r次失效的機率為 當θ = θ1時，在累積操作時間T期間內發生r次失效的機率為 逐次試驗抽樣計劃 此時的機率比PR為 逐次試驗抽樣計劃 將兩邊取自然對數後得 加速壽命試驗抽樣計劃 固定時間抽樣計劃，其試驗方法為假設樣本數為n，試驗時間為t，合格判定數為r=r0-1，消費者風險率β=0.1，依卜瓦松分配其允收率Pa是發生失效數為r=0、r=1、r=2……r=r0-1的機率總和，且Pa(r0-1) ≦β 加速壽命試驗抽樣計劃 查表步驟如下 加速壽命試驗抽樣計劃 由表12.3中可以得知當樣本數愈小時，試驗時間愈長，因此如何決定樣本數與試驗時間須由試驗設備能量試驗所需的費用及時間的限制等條件來考量。 產品的MTBF很長，由實際的儲存時間來考慮，無法做這麼長的試驗時，可以加速老化試驗的方法，即試驗時提高外在應力條件，使失效提早發生。 加速壽命試驗模式 加速壽命試驗模式 The Arrhenious Model(阿氏模式) 加速壽命試驗模式 假設壽限為失效率之倒數，則 加速壽命試驗模式 活化能(Activation Energy)是分子於化學或物理作用中，需具備的能量，單位為electron-Volts (ev)，當試驗的溫度其差距範圍不大時則EA均設定為常數 活化能與溫度的關係 假設考慮200°C至225°C及225°C至250°C各為一組，則活化能表示各為圖中所示 加速壽命試驗模式 The Eyring Model 加速壽命試驗模式 複合模式(Combination Model) 加速壽命試驗模式 Martin Marietta Model 由Martin Marietta Model公司根據複合模式發展出類似的加速模式，其考量的加速變數為高溫、高電壓及濕度 試驗計劃規劃 一定時間與逐次試驗抽樣計劃參數及試驗計劃的決定 Θ1：表示MTBF的下限值是不被接受的，產品系統的真實MTBF接近Θ1時，其允收率為β。 Θ