一种证明产品可靠性的测试方法与流程

本发明涉及可靠性证明测试方法领域，特别是涉及一种证明产品可靠性的测试方法。

背景技术：

可靠性是指产品在规定的时间内，规定的环境下，完成规定功能的一种能力。客户期望交付的产品不仅可以满足规定的功能需求，而且希望在他们视为合理的寿命周期内工作正常，并且越来越多的合同规定了产品可靠性需求。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是提供一种证明产品可靠性的测试方法，能够在比较短时间内验证产品的可靠性是否满足需求。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种证明产品可靠性的测试方法，基于测试样品在设计和质量上都是相同的假设，假设产品的失效率是恒定不变的，失效分布为指数分布，在时间上的失败概率与任何其他时间的情况相同，任何数量的单位的测试时间可以被累加在一起；

用图形化的方式来界定接受、拒绝或继续测试的决定规则，确定最大累计失效数，确定最大累计时间，确定接受线和拒绝线，绘制具有接受线、拒绝线、时间终止线、失效终止线的图形，图形横坐标为累计时间，图形纵坐标为累计失效数，接受线、拒绝线、时间终止线和失效终止线在图形上形成拒绝区域、继续区域和接收区域；绘制图形所需的接受线、拒绝线、时间终止线、失效终止线是利用统计学方法结合给定的参数θ0、d、α、β得到的，其中α为生产方风险值，β为客户风险值，d为鉴别比，θ0为目标mtbf值；

记录测试中累计失效数以及对应的累计时间，利用此数据绘制趋势图，测试进程以趋势线来表示；监控任一累计时间的趋势线，若趋势线落在接收区域，则代表产品的可靠性符合规格，若趋势线落在拒绝区域，则代表此产品可靠性不不符合规格；若趋势线落在继续区域，则测试需要继续进行，直到趋势线落在接收区域或拒绝区域。

进一步，通过统计学的方法得到接受线和拒绝线的公式如下：

ra＝a+b*t---------(式1-1)

rj＝c+b*t---------(式1-2)

式1-1和式1-2中t为累计时间，ra为接受线对应的累计失效数，rj为拒绝线对应的累计失效数，参数a、b、c可通过下列公式求得：

a＝ln(b)/ln(d)----------(式2-1)

b＝(d-1)/[θ0*ln(d)]-----(式2-2)

c＝ln(a)/ln(d)---------(式2-3)

式2-1、式2-2和式2-3中，d为鉴别比，d＝θ0/θ1，其中θ1为最小mtbf值，参数a,b的值如下：

a＝[(1-β)/α]*[(d+1)/2d]-----(式3-1)

b＝β/(1-α)-----------------------(式3-2)。

进一步，最大累计失效数r0通过下面的公式来确定:

χ2(α,2r0)/χ2(1-β,2r0)≥1/d----------(式4-1)

利用式4-1中得到的最大累计失效数r0值可得到最大累计时间：

tt＝0.5*χ2(1-α,2r0)*θ0----------(式5-1)

结合式1-1和式1-2，导入累计时间变量t，直到达到最大累计时间tt，然后得到相应的接受线数列组和拒绝线数列组，根据接受线数列组和拒绝线数列组绘制prst图表，在prst图表上确定接受区域，继续区域和拒绝区域。

本发明的有益效果是：本发明能够在比较短时间内验证产品的可靠性是否满足需求。

附图说明

图1是本发明一种证明产品可靠性的测试方法一实施例中最大累计时间的计算表格；

图2是所示一种证明产品可靠性的测试方法一实施例中接受线数列组和拒绝线数列组的数据列表格；

图3是所示一种证明产品可靠性的测试方法一实施例中绘制的prst图表；

图4是所示一种证明产品可靠性的测试方法一实施例中失效发生时的累计时间表；

图5是所示一种证明产品可靠性的测试方法一实施例中将记录的失效累计数和对应的失效累计时间转化为趋势线的示意图；

图6是所示一种证明产品可靠性的测试方法实施步骤的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1至图6，本发明实施例包括：

一种证明产品可靠性的测试方法，包括以下步骤:

需要已知下列参数：θ0，d，α，β，θ0为规格书中要求的mtbf值或从规格书可靠性参数推导出的mtbf值，α为生产方风险值，β为客户风险值，d为鉴别比，d＝θ0/θ1，其中θ1为最小mtbf值；

在excel中构建一个图形，图形的横坐标为累计时间(t)，纵坐标为累计失效数(r)；

在上述图形中绘制接受线，拒绝线，时间终止线和失效终止线，形成拒绝区域，继续区域，接收区域；

记录测试中累计失效数，对应的累计时间，利用此数据绘制趋势图；

监控趋势图所在的区域，如果在接受区域，表明产品可靠性符合规格；如果在拒绝区域，表明产品可靠性不符合规格；如果在继续区域，表明测试需要继续进行，趋势线通过接收区域或拒绝区域，指示出明确的结果。

在一实施例中，具体步骤如下：

规定了如下四个参数：θ0＝300，d＝1.5，α＝0.2，β＝0.2，通过统计学的方法，得到接受线和拒绝线的公式如下：

ra＝a+b*t---------(式1-1)

rj＝c+b*t---------(式1-2)

式中t为累计时间，ra为接受线对应的累计失效数，rj为拒绝线对应的累计失效数，参数a、b、c可通过下列公式求得：

a＝ln(b)/ln(d)----------(式2-1)

b＝(d-1)/[θ0*ln(d)]-----(式2-2)

c＝ln(a)/ln(d)---------(式2-3)

上列公式中，d为鉴别比，θ0为规定的mtbf值，参数a,b的值如下：

a＝[(1-β)/α]*[(d+1)/2d]-----(式3-1)

b＝β/(1-α)-----------------------(式3-2)

确定最大累计失效数r0,可通过下面的公式来确定:

χ2(α,2r0)/χ2(1-β,2r0)≥1/d----------(式4-1)

利用式4-1中得到的最大累计失效数r0值可得到最大累计时间：

tt＝0.5*χ2(1-α,2r0)*θ0----------(式5-1)

将已知参数值和相应的公式输入到excel中，r为累计失效数，赋值0.5，1，1.5，2………,根据r的值，使用χ2(α,2r0)/χ2(1-β,2r0)得到相应的数列；在此数列中根据式4-1确定最大累计失效数r0；

本例中1/d＝0.666667,当r＝18时，使用χ2(α,2r0)/χ2(1-β,2r0)的值已经大于0.666667，所以r0为18。

使用式5-1确定最大累计时间，本例中最大累计时间为43102，如图1所示。

确定接受线和拒绝线。将接受线公式1-1和拒绝线公式1-2输入到已建立的excel表格中，并且导入一个累计时间变量t，在本例中，t数据列赋值为0，200，400，600…………直到达到最大累计时间43102，然后利用公式计算可得到相应的接受线数列组和拒绝线数列组，如图2所示。

如图2中所示，在某一时刻，拒绝线的值将会达到最大累计失效数，在之后的时间，拒绝线将一直维持此最大累计失效数直到测试终止。在本例中当累计时间为36566.39时，拒绝线对应的值达到最大累计失效数18，拒绝线将从36566.49开始直到测试终止时间43102，保持18的值；当累计时间达到最大累计时间43102时，接受线的值为14.2908，在最大累计时间时，对应的最大累计失效数为18。

根据图2中接受线数列组和拒绝线数列组，绘制prst图表，确定接受区域，继续区域和拒绝区域，prst图表如图3所示。

记录实际测试中失效发生时的累计时间，并输入到excel表中，如图4所示。

将记录的失效累计数和对应的失效累计时间转化为趋势线，如图5所示。从图5中的趋势图可以看出，趋势线通过了接受区域，证明此产品满足规定的可靠性需求。如果趋势线落在继续区域，测试将继续，直到趋势线最终通过拒绝区域或接受区域。如果趋势线通过拒绝区域，证明此产品不能满足规定的可靠性需求。

见图6所示，一种可靠性验证方法的实施步骤如下：

步骤s1，建立一个excel，输入已知的参数α，β，d，θ0；

步骤s2，确定最大累计失效数；

步骤s3，确定最大累计时间；

步骤s4，确定接受线和拒绝线；

步骤s5，绘制prst图表，确定接受区域，继续区域和拒绝区域；

步骤s6，记录实验中发生的累计失效数和对应的累计时间；

步骤s7，将实验记录转化为趋势线，绘制在prst图表中；

步骤s8，观察趋势线所处的区域，如果在接受区域，表示产品的可靠性符合规定要求；如果在继续区域，则测试需要继续进行直到得到明确结果；如果在拒绝区域，表示产品的可靠性不符合规定的要求。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。