可靠性測試及客戶標(biāo)準(zhǔn)差異培訓(xùn)資料

1、 可靠性測試基礎(chǔ)可靠性測試基礎(chǔ) 及客戶標(biāo)準(zhǔn)差異及客戶標(biāo)準(zhǔn)差異 2016.03.14可靠性測試的重要性 電子產(chǎn)品的復(fù)雜程度在不斷增加。 電子設(shè)備的使用環(huán)境日益嚴(yán)酷 電子設(shè)備的裝置密度不斷增加 人們對(duì)產(chǎn)品的要求越來越嚴(yán)可靠性的意義 1）高可靠性產(chǎn)品是滿足現(xiàn)代技術(shù)和生產(chǎn)的需要 。 2）高可靠性產(chǎn)品可獲得高的經(jīng)濟(jì)效益 。 3）高可靠性產(chǎn)品，才有高的競爭能力 。產(chǎn)品的可靠性是指：產(chǎn)品在規(guī)定的條件下在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定的功能的能力。可靠性是產(chǎn)品的一種動(dòng)態(tài)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 可靠性基本概念 產(chǎn)品在規(guī)定的條件下、在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定的功能的能力?！耙?guī)定條件”包括使用時(shí)的環(huán)境條件和工作條件“規(guī)定時(shí)間”是指產(chǎn)品規(guī)定了的

2、任務(wù)時(shí)間,也可以是次數(shù)或里程“規(guī)定功能”是指產(chǎn)品規(guī)定了的必須具備的功能及其技術(shù)指標(biāo)可靠性要素 可靠性包含了設(shè)計(jì)可靠性, 耐久性、可維修性 可靠性試驗(yàn)的目的 是了解故障模式和故障率有關(guān)的數(shù)值和趨勢?？煽啃灾笜?biāo)l 可靠度可靠度R R（t t）：產(chǎn)品在規(guī)定條件下使用時(shí)間t后,還能完成規(guī)定功能的概率. 由上式可看出0R(t)1,因此R(t)越接近于1,產(chǎn)品的可靠度越高. 由于大部分的產(chǎn)品其失效分布為指數(shù)形式,在指數(shù)分布情況下,可靠度R(t)的計(jì)算公式為 R=eR=e-t-t 可靠性指標(biāo)l 不可靠度不可靠度F(t) F(t) ：它是產(chǎn)品在規(guī)定條件和規(guī)定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)品失效的概率。 可靠性指標(biāo) 失效率曲線(浴盆

3、曲線):產(chǎn)品的失效率隨工作時(shí)間的變化具有不同的特點(diǎn),根據(jù)長期以來的理論研究和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),發(fā)現(xiàn)多數(shù)設(shè)備失效率曲線形成浴盆的剖面. 可靠性指標(biāo)第I部份是早期失效階段。失效率從一個(gè)很高的指標(biāo)迅速下降；主要是由于制造工藝缺陷和設(shè)計(jì)缺陷暴露產(chǎn)生，例如原材料缺陷引起絕緣不良，焊接缺陷引起虛焊，裝配和調(diào)整不當(dāng)引起參數(shù)漂移，元器件缺陷引起性能失效等。早期失效可通過加強(qiáng)原材料和元器件的檢驗(yàn)、工藝檢驗(yàn)、不同級(jí)別的環(huán)境應(yīng)力篩選等嚴(yán)格的質(zhì)量管理措施加以暴露和排除。 第II部份是中期穩(wěn)定階段。失效率穩(wěn)定在一個(gè)較低水平,且可近似為常數(shù),產(chǎn)品可靠性指標(biāo)所描述的就是這個(gè)時(shí)期；從物理意義上理解，當(dāng)少數(shù)產(chǎn)品的明顯缺陷顯露出來后，剩

4、下的就是正常的產(chǎn)品，這部份產(chǎn)品可以較穩(wěn)定、持久地工作，所以失效率也穩(wěn)定在一個(gè)較低水平 .第III部份是后期失效階段；這段時(shí)間內(nèi)，產(chǎn)品的失效率迅速上升；從物理意義上理解，到了后期，產(chǎn)品經(jīng)過長時(shí)間的工作、磨損、老化，慢慢接近壽命終點(diǎn)，隨著時(shí)間的增加（Tmax以內(nèi)），到達(dá)壽命終點(diǎn)的產(chǎn)品越來越多，失效率也就隨之上升 什么是好的產(chǎn)品什么是好的產(chǎn)品不發(fā)生故障，容易使用即使進(jìn)行了錯(cuò)誤操作也不會(huì)發(fā)生問題發(fā)生故障也容易糾正即使發(fā)生故障也不會(huì)產(chǎn)生二次損壞 那個(gè)好？那個(gè)好？1.經(jīng)常出故障很快就能修好2.偶爾發(fā)生故障但花費(fèi)，時(shí)間方面令人頭痛故障和損壞的關(guān)系因故障失去功能沒有損壞也失去功能部分損壞但不失去功能暫時(shí)異常維

5、修后可恢復(fù)所以故障不一定是損壞，但損壞一定有故障所以故障不一定是損壞，但損壞一定有故障故障及其后果所謂故障就是產(chǎn)品失去了功能，如果出現(xiàn)故障會(huì)有什么后果？1.失去功能，材料報(bào)廢，造成二次損害2.無法停止工作造成的危險(xiǎn)，傷害到人身3.修理的時(shí)間，花費(fèi)，人力，配件，有的還要拿到維修點(diǎn)去拆裝，拆裝引起的其他故障無法修等，造成的壽命終結(jié)。質(zhì)量和可靠性關(guān)系質(zhì)量（Quality） 就是產(chǎn)品性能的測量，指一個(gè)產(chǎn)品是否合乎規(guī)格（SPEC）的要求，是否符合各項(xiàng)性能指標(biāo)的問題?？煽啃裕≧eliability）則是對(duì)產(chǎn)品耐久力的測量，指一個(gè)產(chǎn)品生命周期有多長。質(zhì)量（Quality）解決的是現(xiàn)階段的問題，可靠性（Rel

6、iability）解決的是一段時(shí)間以后的問題。 質(zhì)量是現(xiàn)階段目前的事情，表現(xiàn)為測試不能達(dá)到我們要求的規(guī)范。 可靠性是將來時(shí)態(tài)，表現(xiàn)為能可靠的用多久的問題。是一個(gè)比較泛概念，是指產(chǎn)品的特性滿足我們對(duì)這產(chǎn)品的要求的程度。為什么要做可靠性試驗(yàn) 可靠性試驗(yàn)條件下的數(shù)據(jù)可以得到控制，它能夠提供非常詳細(xì)的可靠性數(shù)據(jù)。 一個(gè)合適的早期研發(fā)階段系列測試能夠?yàn)榭煽啃栽鲩L計(jì)劃的執(zhí)行提供有效數(shù)據(jù)支持。對(duì)于時(shí)間計(jì)劃、項(xiàng)目的成本等等同樣可以作為參考依據(jù)。另外這些信息對(duì)于規(guī)劃未來產(chǎn)品的循環(huán)發(fā)展同樣有用?？煽啃栽囼?yàn)對(duì)產(chǎn)品在設(shè)計(jì)階段:(B階段)進(jìn)行可靠性調(diào)查、分析和評(píng)價(jià)的一種手段，試驗(yàn)結(jié)果為故障分析、研究采取的糾正措施以及判

7、斷產(chǎn)品是否達(dá)到指標(biāo)要求提供依據(jù)；可靠性試驗(yàn)對(duì)產(chǎn)品在使用階段:(C階段)為驗(yàn)證產(chǎn)品在制造完成后從存放、運(yùn)輸?shù)绞褂眠^程中的有效性及壽命。各種使用環(huán)境或使用狀態(tài)的變化后可能出現(xiàn)的故障的試驗(yàn)。這些試驗(yàn)通常能反映出被檢驗(yàn)產(chǎn)品抵抗這些變化的可靠性程度。 產(chǎn)品為什么會(huì)失效產(chǎn)品失效原因很多： 1.環(huán)境因素 2.設(shè)計(jì)可能先天不足。 3.制造中所用原材料、零部件的未知因素。 4.產(chǎn)品處于應(yīng)力狀態(tài)，超過本身強(qiáng)度就會(huì)失效。 5.用戶一些“特殊的”使用方式。疲勞損壞及過程材料在受到交變應(yīng)力的破壞下，習(xí)慣上稱為疲勞破壞，疲勞損壞機(jī)理是循環(huán)應(yīng)力傳至機(jī)構(gòu)體邊界的能量所造成的裂紋，裂紋沿著這些弱點(diǎn)的線擴(kuò)展，起到應(yīng)力集中器的作用

8、。1.測試材料在受力后會(huì)隨力成比例的延展（這個(gè)過程屬于彈性區(qū)）2.受力加大，材料會(huì)更加快速的延展（這個(gè)過程是塑性區(qū)）3.隨后是頸縮（隨著塑性應(yīng)變的增大，受力面積減小，應(yīng)力上下波動(dòng)，斷裂前的征兆 ）4.最后是斷裂。疲勞破壞的特點(diǎn)：斷裂發(fā)生要經(jīng)過一定的循環(huán)數(shù)，破壞呈脆性斷裂，斷開分區(qū)明顯。 主要影響因素有高溫，腐蝕，應(yīng)力集中，材料強(qiáng)度，組織結(jié)構(gòu)，夾雜物，載荷條件，加工處理?xiàng)l件等如何抗疲勞如何抗疲勞 了解材料疲勞性知識(shí)，或通過試驗(yàn)獲得 注意應(yīng)力的集中區(qū)，螺釘孔，固定處，交匯點(diǎn)，邊角，凸緣處 按故障安全來設(shè)計(jì)，即載荷由其他部分來承受或減少疲勞失效影響 使用防護(hù)技術(shù)增加韌性，增加倒角，減少尖端的應(yīng)力強(qiáng)度

9、的定義和區(qū)分強(qiáng)度的定義和區(qū)分 材料或構(gòu)件承受外力時(shí)，抵抗塑性變形或破壞的能力稱強(qiáng)度。強(qiáng)度是指材料承受外力而不被破壞(不可恢復(fù)的變形也屬被破壞)的能力.根據(jù)受力種類的不同分為以下幾種: (1)抗壓強(qiáng)度-材料承受壓力的能力。 (2)抗拉強(qiáng)度-材料承受拉力的能力。 (3)抗彎強(qiáng)度-材料對(duì)致彎外力的承受能力。 (4)抗剪強(qiáng)度-材料承受剪切力的能力。 可靠性試驗(yàn)要做什么 1.理解用戶的需求 2.理解為達(dá)到目的要做什么 3.了解產(chǎn)品的現(xiàn)實(shí)狀態(tài) 4.知道目標(biāo)和現(xiàn)實(shí)的差距 5.改進(jìn)方針 6.改進(jìn)（工藝，產(chǎn)品等）設(shè)計(jì)及質(zhì)量管理 7.確認(rèn)工作結(jié)果有無達(dá)到目標(biāo)及有無副作用試驗(yàn)的目的：保證和提高產(chǎn)品的必要手段 考核產(chǎn)

10、品在不同環(huán)境條件下的適應(yīng)性和耐受性 對(duì)新的材料、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝作出評(píng)價(jià) 暴露設(shè)計(jì)階段和用戶使用階段的故障因素 排除早期失效提高產(chǎn)品質(zhì)量 研究產(chǎn)品的失效分布規(guī)律 為可靠性的管理提出有效依據(jù)試驗(yàn)的分類試驗(yàn)的分類環(huán)境試驗(yàn)壽命試驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度試驗(yàn)考察產(chǎn)品在各種環(huán)境（溫度、振動(dòng)、離心、鹽 霧等）條件下的適應(yīng)能力，是評(píng)價(jià)產(chǎn)品可靠性的重要的試驗(yàn)方法之一研究產(chǎn)品壽命特征的方法，在于了解產(chǎn)品的壽命特征量，失效規(guī)律，失效率，可靠壽命及可能出現(xiàn)的失效模式，對(duì)產(chǎn)品的可靠性水平進(jìn)行評(píng)價(jià)，并通過反饋來提高產(chǎn)品的可靠性在靜力、動(dòng)力等各種荷載和溫度變化、位移等因素作用下的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性，以及結(jié)構(gòu)的組成規(guī)則。驗(yàn)證電子產(chǎn)品外殼、內(nèi)

11、部架構(gòu)等抵抗外力的保護(hù)性設(shè)計(jì) 為了確認(rèn)產(chǎn)品在不同的環(huán)境應(yīng)力下正常工作，國標(biāo)、行標(biāo)都要求產(chǎn)品模擬環(huán)境方法進(jìn)行一些測試項(xiàng)目。高溫、低溫測試高溫、低溫測試高低溫交變測試（溫度循環(huán)、溫度沖擊）高低溫交變測試（溫度循環(huán)、溫度沖擊）機(jī)械振動(dòng)測試機(jī)械振動(dòng)測試機(jī)械沖擊測試機(jī)械沖擊測試跌落、碰撞測試跌落、碰撞測試開關(guān)電測試開關(guān)電測試扭力測試扭力測試高空測試高空測試噪音測試噪音測試鹽霧測試鹽霧測試淋雨測試淋雨測試塵沙測試塵沙測試等等外界環(huán)境影響的因素我國幅員遼闊，從寒帶到亞熱帶，從高原到平川，各種特殊環(huán)境都有1.由砂塵帶來的危害2.由高低溫帶來的危害3.由海拔帶來的危害4.酸雨帶來的危害高低溫影響 高溫導(dǎo)致電氣和

12、電子元器件的損傷或工作不正確. 所有的輔料都有一個(gè)膨脹系數(shù)，如果兩個(gè)不同膨脹系數(shù)的零部件受到不同溫度影響就會(huì)產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力 和高溫長時(shí)間工作相比，重復(fù)的溫變帶來的損傷更大。高溫條件下試件的影響 a. 填充物和密封條軟化或融化； b. 潤滑劑粘度降低，揮發(fā)加快，潤滑作用減??； c. 電子電路穩(wěn)定性下降，絕緣損壞； d. 加速高分子材料和絕緣材料老化，包括氧化、開裂、化學(xué)反應(yīng)等； e. 材料膨脹造成機(jī)械應(yīng)力增大或磨損增大。 低溫條件下試件的影響 a. 使材料發(fā)硬變脆，玻璃制品和光學(xué)裝備破裂； b. 潤滑劑粘度增加，流動(dòng)能力降低，潤滑作用減??； c. 電子元器件性能發(fā)生變化； d. 水冷凝結(jié)冰； e.

13、 密封件失效； f. 材料收縮分離造成機(jī)械結(jié)構(gòu)變化。 濕度對(duì)產(chǎn)品的影響a. 絕緣材料性能的退化b. 電性短路c. 金屬材料的氧化腐蝕d. 活動(dòng)機(jī)件由于腐蝕及潤滑劑污濁造成卡死e. 電子組件的退化, 參數(shù)漂移冷熱沖擊 熱沖擊試驗(yàn)的方法：將試樣置于溫度沖擊試驗(yàn)箱，以-30到+60的范圍設(shè)置好溫度，按規(guī)定的保持時(shí)間，連續(xù)進(jìn)行多次循環(huán)試驗(yàn)。 檢查：連續(xù)多次溫度沖擊結(jié)束后，從高溫狀態(tài)下取出，在正常大氣壓的室溫下放置不少于一段時(shí)間后進(jìn)行檢查。 檢查產(chǎn)品外觀，縫隙，液晶屏的顯示，功能等振動(dòng) 當(dāng)在一個(gè)觀察點(diǎn)的某個(gè)質(zhì)點(diǎn)（包括固體的、液體的和氣體的）離開其平衡位置作往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，就產(chǎn)生了振動(dòng)。若從空間來看。振動(dòng)過程

14、向空間傳播，即產(chǎn)生了波動(dòng)。 振動(dòng)有三個(gè)要素，周期（頻率）、振幅和阻尼，考慮波動(dòng)現(xiàn)象，還包括波速或波長。振動(dòng)常用公式及單位振動(dòng)設(shè)備的組成振動(dòng)產(chǎn)生的問題 振動(dòng)試驗(yàn)可發(fā)現(xiàn)哪些問題？ 一、結(jié)合物的松脫。 二、 結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。 三、保護(hù)材料的磨損。 四、零部件的破損。 五、電子組件的接觸不良。 六、電路短路及斷續(xù)不穩(wěn)。 七、各零件之標(biāo)準(zhǔn)值偏移。 八、提早將不良件篩檢。 九、找尋零件、結(jié)構(gòu)、包裝與運(yùn)送過程間之共振關(guān)系。 振動(dòng)試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn) a. 設(shè)計(jì)時(shí)，可分析破壞點(diǎn)、易不良點(diǎn) b. 生產(chǎn)時(shí)，可以使產(chǎn)品不良率早發(fā)現(xiàn)及早分 析每一批產(chǎn)品所產(chǎn)生的不同點(diǎn)和不良點(diǎn) c. 耐久測量，讓產(chǎn)品耐久使用、使不耐久的組件提早改進(jìn)，

15、公司品牌口碑即會(huì)更好。 振動(dòng)測試的意義在于確認(rèn)產(chǎn)品的可靠度以及提前將不良品在出廠前篩檢出，并評(píng)估其不良品的失效分析以期成為一個(gè)高水準(zhǔn)、高信賴度的產(chǎn)品。沖擊 機(jī)械沖擊機(jī)械沖擊是指機(jī)械系統(tǒng)或其中的一部分受到突然、急劇、非周期性的激勵(lì)時(shí)，發(fā)生的時(shí)間快于系統(tǒng)固有振動(dòng)周期的狀態(tài)的一個(gè)驟然變化。 模擬日常搬運(yùn)和非正常操作，用來判定材料質(zhì)量，評(píng)估材料脆性趨勢的指標(biāo)。反應(yīng)的是材料的塑性。 機(jī)構(gòu)物的材料是脆性的，當(dāng)加上過大的沖擊載荷時(shí)，不經(jīng)過延伸彎曲等可視的變形而在一擊之下發(fā)生斷裂，如果產(chǎn)品的某個(gè)部分區(qū)域的結(jié)構(gòu)過于集中，破壞就更容易發(fā)生，產(chǎn)生故障的性質(zhì)是惡劣的，損壞的強(qiáng)大非常大，且不可修復(fù)。沖擊產(chǎn)生的影響 表現(xiàn)

16、形式主要有 1. 產(chǎn)品某個(gè)部分會(huì)發(fā)生應(yīng)力集中而破壞。 2.緩沖結(jié)構(gòu)功能劣化后在某一時(shí)間內(nèi)被破壞。 3.塑性變形的積累，不久會(huì)發(fā)生動(dòng)作發(fā)澀的現(xiàn)象 4.粘接的部件，由于沖擊照成脫落而損壞。 5.可滑動(dòng)部件，當(dāng)沖擊力很大時(shí)，導(dǎo)致起固定作用的臨時(shí)設(shè)施失效而發(fā)生滑動(dòng)，引起碰撞而損壞。 消除與降低沖擊產(chǎn)生的噪聲和其他影響的措施主要有： 選擇系統(tǒng)的剛度，提高固有頻率 適當(dāng)增加阻尼 采取隔振措施 合理設(shè)計(jì)沖擊部位的形狀，以延長沖擊作用時(shí)間 碰撞和沖擊一樣，也是能量激勵(lì)，不同的是能量碰撞和沖擊一樣，也是能量激勵(lì)，不同的是能量較弱且多次重復(fù)較弱且多次重復(fù)沖擊影響的因素主要的決定因素： 材料的選擇 易誘發(fā)破壞性應(yīng)力

17、的集中結(jié)構(gòu) 緩沖機(jī)構(gòu)的功能不完善 等以人為本的設(shè)計(jì)理念融入到產(chǎn)品的設(shè)計(jì)當(dāng)中，設(shè)計(jì)更加關(guān)注人的安全和感官振動(dòng)和沖擊的區(qū)別: 振動(dòng)通常是持續(xù)不斷的,而沖擊應(yīng)該是一次一次的.可以是很多次,振動(dòng)是產(chǎn)品在使用和運(yùn)輸過程中常遇到的環(huán)境.由于車輛的速度,路況,車輛的負(fù)荷不同,振動(dòng)的頻率和振幅也不同.汽車火車運(yùn)行的振動(dòng)加速度一般小于5.6g,坦克可以有10g.飛機(jī)有20g.頻率一般在500HZ以下.振動(dòng)的位移用y表示,加速度用a表示. y=Asinwt a=y=-Awwsinwt. g=9.8m/s平方,就是重力加速度. w=2*3.14*f f是頻率. w是角速度. 沖擊是模擬碰撞,跌落等環(huán)境的,是外界條件

18、突然改變引起結(jié)構(gòu)狀態(tài)的改變,就是時(shí)間短,沖擊力大的作用力.鐵路公路運(yùn)輸中的沖擊加速度一般為7到10個(gè)g.火車剎車,連接瞬間速度不同可以有25個(gè)g.沖擊加速度的大小反映沖擊力的大小.相同時(shí)間,沖擊力越大,對(duì)產(chǎn)品的影響越大.相同的沖擊力,作用時(shí)間越長,對(duì)產(chǎn)品的影響越大.包材包材的定義：GB4122-83通用術(shù)語中定義在流通過程中保護(hù)產(chǎn)品方便儲(chǔ)運(yùn)，促進(jìn)銷售按一定技術(shù)和方法而采用的容器，材料及輔助物等的總稱。三大功能：保護(hù)商品商品; 方便流通和消費(fèi)方便流通和消費(fèi); 促促進(jìn)銷進(jìn)銷售售,提高附加值提高附加值. 包材跌落參考值：10Kg為80cm,10-20Kg為60cm ，參考值來至于GB4847.5-9

19、2 我們的要求是9Kg為76cm，9Kg為92cm包裝分類包裝的分類按商品經(jīng)營習(xí)慣按包裝在流通中的作用按包裝材料分類按包裝使用范圍分類對(duì)包裝材料的主要性能要求(1) 力學(xué)性能主要包括彈性,可塑性,強(qiáng)度韌性和脆性等.(2) 物理性能包裝材料的物理性能,主要包括密度,吸濕性,阻隔性，導(dǎo)熱性,耐熱性和耐寒性等.阻隔性是指包裝材料對(duì)氣流和水氣的阻隔性能.(3)化學(xué)穏定性化學(xué)穏定性是指包裝材料受外界條件的作用,不易發(fā)生化學(xué)變化（老化, 生銹等）的性能. 包材的試驗(yàn)有： 振動(dòng) 跌落 撞擊 存儲(chǔ) 裸機(jī)跌落 GB/T2423 5cm,10cm,25cm,50cm,1m等方向：六面四角合適最好美國著名的質(zhì)量管理專家朱蘭（J.M.Juran）博士從顧客的角度出發(fā)，提出了產(chǎn)品質(zhì)量就是產(chǎn)品的適用性，即產(chǎn)品在使用時(shí)能成功地滿足用戶需要的程度。用戶對(duì)產(chǎn)品的基本要求就是適用，適用性恰如其分地表達(dá)了質(zhì)量的內(nèi)涵?！昂线m”是對(duì)產(chǎn)品可靠性、成本、使用壽命等的綜合評(píng)估；