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根據質保期和可靠性來確認測試目標
點擊次數：2305 發布時間：2016-1-26
保修策略是客戶選擇產品時所關注的要素之一。有的汽車廠商提供10年的保修，這對有些購車者來說已經很有吸引力了。重要的是，要確保所有主要部件都能滿足質保要求。否則，這些汽車制造商就要面臨嚴重的質保期索賠損失。本文將討論如何設計一個實驗室測試，來驗證質保期內實際使用情況對產品的可靠度要求。
1. 計算使用情況的分布
首先，我們需要了解在質保期內產品是如何使用的。比如，一部車可能每天啟動3或5次。因人而異，因此啟動的次數是一個隨機的變量。可以采用客戶調查的方式來收集啟動次數的相關信息。也可以用內置電子記錄來采集。以下例子是500輛車在10年內的使用次數。計算的使用分布符合一個均數為12018，標準差為4000的正態分布。
2. 確定產品設計目標
假設產品10年使用期的可靠度要求是90%。根據這個要求和前面收集到的使用數據，用Weibull++里的應力-強度工具來進行計算，就可以確定部件的設計壽命。
從之前的設計失效數據可以知道，這個部件的失效時間分布采用的是2個參數的Weibull分布。其中，Beta=2,eta=25000循環。使用Weibull++里的應力-強度工具進行可靠度計算，其中應力為10年的使用情況分布，而強度是失效時間分布。算得的可靠度是78.28%。顯然，設計可靠度僅有78.28%，不能滿足要求的90%。因此，我們需要改進設計。假設新的設計與之前的設計失效模式類似，新的設計可繼續沿用beta=2。而Eta值則需要增加。換句話說，需要把曲線B（失效時間分布）向右移動。來減少應力（使用情況分布）和強度（失效時間分布）之間的干涉，以提升可靠度。問題是要把eta值提高多少？Weibull++應力-強度工具所帶的目標可靠度參數估算器，可以回答這個問題。為了達到質保期內90%的可靠度要求，新的設計eta值至少要達到38634更新了eta值后，數據大有變化；
.3. 設計可靠性驗證試驗
現在有了新的設計。就需要做一個實驗室測試，來驗證質保期內的可靠性要求。根據目前的資源，每個樣品允許測試10000個循環。因此，我們要設置試驗循環10000次對應的可靠度目標，如果產品能滿足實驗室測試的這個目標，就認為產品可以滿足質保期內90%的可靠度。
從第二節里的質保期可靠性要求來看，在beta為2時，失效時間分布的eta值必需大于38634。下面是beta值為2，eta值為38634的Weibull分布可靠性繪圖。使用快速計算面板QCP，采用上面的分布，得到10000循環對應的可靠度是0.935。
因此，實驗室測試10000循環，可靠度zui低也要達到0.935。假設可靠性驗證試驗的置信度為50%。使用Weibull++的試驗設計工具，就可以確定實驗室試驗的樣品數。得到所需的樣品數為11.就是說，11個樣本需要測試10000個循環，且都不失效。如果所有的被測品都通過測試，我們就可以認為，這個部件在質保期內能滿足90%的可靠度要求，置信度為50%。
當然，我們也可以提高置信度。若達到90%的置信度，如下所示，則需要35個測試樣本。總結
通過本文，我們介紹了如何設計一個在實驗室開展的試驗，來驗證產品能否達到質保期內的可靠性要求。由于產品的使用情況是隨機的，所以采用了應力-強度的方法。基于所需的強度（失效時間）分布，來確定實驗室試驗的目標可靠度。本文所介紹的方法，適用于質保期按照日歷時間計算，而質保期內實際的使用情況卻是隨機的情況。