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1、引言

筆者從事檢測(cè)行業(yè)10余年，可靠性驗(yàn)證多數(shù)企業(yè)關(guān)注的是試驗(yàn)方案及報(bào)告的合規(guī)性、一次性通過(guò)率，少數(shù)企業(yè)則會(huì)關(guān)注試驗(yàn)本身的研究?jī)r(jià)值，從而進(jìn)一步的基于試驗(yàn)數(shù)據(jù)優(yōu)化產(chǎn)品本身，提高產(chǎn)品的可靠性。

2、術(shù)語(yǔ)、名詞

指數(shù)分布：在概率論和統(tǒng)計(jì)學(xué)中，指數(shù)分布是一種連續(xù)概率分布，可以用來(lái)表示獨(dú)立隨機(jī)事件發(fā)生的時(shí)間間隔。許多電子產(chǎn)品的壽命分布一般服從指數(shù)分布，它在可靠性研究中是最常用的一種分布形式。指數(shù)分布是伽瑪分布和威布爾分布的特殊情況，產(chǎn)品的失效是偶然失效時(shí)，其壽命服從指數(shù)分布。

置信區(qū)間：是指由樣本統(tǒng)計(jì)量所構(gòu)造的總體參數(shù)的估計(jì)區(qū)間。在統(tǒng)計(jì)學(xué)中，一個(gè)概率樣本的置信區(qū)間是對(duì)這個(gè)樣本的某個(gè)總體參數(shù)的區(qū)間估計(jì)。置信區(qū)間展現(xiàn)的是這個(gè)參數(shù)的真實(shí)值有一定概率落在測(cè)量結(jié)果的周?chē)某潭龋浣o出的是被測(cè)量參數(shù)的測(cè)量值的可信程度，即前面所要求的“一個(gè)概率”。

定時(shí)/定數(shù)截尾試驗(yàn):在試驗(yàn)期間,對(duì)受試產(chǎn)品進(jìn)行連續(xù)地或短間隔地監(jiān)測(cè),直至累計(jì)相關(guān)試驗(yàn)時(shí)間超過(guò)預(yù)定的相關(guān)試驗(yàn)時(shí)間(接收)或發(fā)生了預(yù)定的關(guān)聯(lián)失效數(shù)(拒收)。

MTBF：平均無(wú)故障工作時(shí)間，通常表征為壽命值。

3、壽命分布置信區(qū)間

壽命驗(yàn)證方案主要涉及產(chǎn)品的環(huán)境條件、‌工作條件和維護(hù)條件的模擬，‌以及特定使用時(shí)間內(nèi)的故障概率和壽命分布的統(tǒng)計(jì)。‌為了確保產(chǎn)品能夠在各種實(shí)際使用條件下保持正常運(yùn)行，‌壽命驗(yàn)證方案至關(guān)重要。其壽命特征量值，應(yīng)在一定的置信水平下，分布在置信區(qū)間范圍內(nèi)。作為壽命的特征量值，其預(yù)期的壽命值＞0，企業(yè)或機(jī)構(gòu)在進(jìn)行MTBF 值評(píng)估、確認(rèn)或驗(yàn)收時(shí),更關(guān)注 MTBF 置信下限,此時(shí) MTBF 觀察值和 MTBF 置信上限的實(shí)際意義不大,因此在進(jìn)行MTBF 值評(píng)估,確認(rèn)和驗(yàn)收時(shí),推薦使用進(jìn)行可靠性數(shù)統(tǒng)分析，應(yīng)更加關(guān)注壽命特征量值的置信區(qū)間內(nèi)的下限值。‌

1) 置信區(qū)間設(shè)定，置信限規(guī)定了在估計(jì)值周?chē)闹眯艆^(qū)間，這個(gè)區(qū)間已確定的概率(即置信水平)包含著被估計(jì)參數(shù)的真值，推薦采用≥90%的置信水平。這里推薦的置信水平,將有≥90%的概率包含特征量的真值。

2) 統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)方案類(lèi)型，預(yù)設(shè)定時(shí)或定數(shù)驗(yàn)證方案，對(duì)應(yīng)為有理想的目標(biāo)參數(shù)值，或者根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)確認(rèn)參數(shù)值。

3) 受試產(chǎn)品性能項(xiàng)目的確認(rèn)與監(jiān)測(cè)，為了監(jiān)測(cè)受試產(chǎn)品的性能,下列內(nèi)容和方法應(yīng)在詳細(xì)的可靠性試驗(yàn)方案中明確地規(guī)定功能參數(shù)，這些參數(shù)的極限范圍通常是判定失效的標(biāo)準(zhǔn)。可以要求需要額外監(jiān)測(cè)受試產(chǎn)品全部或僅部分特定參數(shù)。因?yàn)樵谀承┣闆r下,監(jiān)測(cè)這些附加參數(shù)的變化趨勢(shì)對(duì)發(fā)現(xiàn)潛在失效是有用的。

4) 加速模型、加速因子的計(jì)算

加速模型：

加速因子：

5) 基于定時(shí)驗(yàn)證方案下的置信區(qū)間表達(dá)式

a) 置信水平為90%的平均壽命的置信限表達(dá)式如下，分布的數(shù)值表達(dá)式見(jiàn)b）。

單邊置信區(qū)間，下限： 

雙邊置信區(qū)間：

或

b)分布的數(shù)值表達(dá)式

4、結(jié)語(yǔ)

結(jié)合《指導(dǎo)原則》和《產(chǎn)品加速試驗(yàn)方法》、《設(shè)備可靠性試驗(yàn)》系列標(biāo)準(zhǔn)，能夠使驗(yàn)證方案更加合理，驗(yàn)證過(guò)程更加嚴(yán)謹(jǐn)，條理清晰、關(guān)鍵信息更加完備。

參考文獻(xiàn)：

(一) GB/T 34986-2017 產(chǎn)品加速試驗(yàn)方法；

(二) GB 5080.4-85設(shè)備可靠性試驗(yàn)可靠性測(cè)定試驗(yàn)的點(diǎn)估計(jì)和區(qū)間估計(jì)方法:(指數(shù)分布)；

(三) GB 4086.2-83統(tǒng)計(jì)分布數(shù)值表分布；

(四) GB/T 5080.1-2012 可靠性試驗(yàn) 第1部分：試驗(yàn)條件和統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)原理；

(五) GB/T 5080.6-1996 設(shè)備可靠性試驗(yàn) 恒定失效率假設(shè)的有效性檢驗(yàn)；

(六) GB/T 5080.7-1986 設(shè)備可靠性試驗(yàn) 恒定失效率假設(shè)下的失效率與平均無(wú)故障時(shí)間的驗(yàn)證試驗(yàn)方案。