老化对于浴盆曲线早期失效的影响
浴盆曲线的三个阶段故障特点
浴盆曲线是一种描述产品寿命周期的曲线,通常被应用于可靠性工程和质量管理领域。
在浴盆曲线中,产品故障率会随着时间呈现三个阶段,分别是早期失效期、偶然失效期和耗损失效期。
下面将详细介绍每个阶段的特点。
1. 早期失效期在浴盆曲线的早期阶段,产品故障率较高,这是因为产品在初期阶段可能存在一些设计和制造上的缺陷,或者是因为产品还没有完全适应环境。
这个阶段通常在产品投入使用后的短时间内结束,随着制造商对产品的不断改进和优化,故障率会逐渐降低。
在早期失效期,故障原因主要包括产品设计不合理、制造工艺不完善、原材料质量不达标以及运输和存储过程中的不当操作等。
因此,在这个阶段,制造商需要对产品进行严格的检测和测试,以便找出并解决潜在的问题。
2. 偶然失效期在浴盆曲线的偶然失效期阶段,产品故障率会降低到一个相对稳定的水平。
在这个阶段,产品设计和制造上的问题已经被解决,并且产品已经适应了工作环境。
偶然失效期具有相对稳定的故障率,表明产品的质量和可靠性已经得到了提高。
在这个阶段,故障原因主要包括偶然因素和随机误差,如使用不当、维护不善、环境变化等。
因此,在这个阶段,制造商需要加强对产品的维护和保养,提高用户的使用技能和意识,以降低故障率。
3. 耗损失效期在浴盆曲线的耗损失效期阶段,产品故障率会再次上升。
这是因为产品已经使用了很长时间,部件磨损、材料老化等问题逐渐显现出来。
在这个阶段,产品需要进行维修或更换一些关键部件来维持其正常工作。
在这个阶段,故障原因主要包括产品长时间使用导致的磨损、老化、疲劳等。
因此,在这个阶段,制造商需要提供更好的售后服务和维修支持,以确保产品的可靠性和使用寿命。
同时,制造商也需要对产品进行持续的监测和评估,以便及时发现并解决潜在的问题。
总之,浴盆曲线是描述产品寿命周期的一种重要工具,可以帮助我们更好地了解产品的可靠性特征和故障模式。
通过对浴盆曲线的分析和研究,我们可以采取相应的措施来提高产品的质量和可靠性,降低故障率,从而提高产品的使用价值和市场竞争力。
设备故障特征曲线浴盆曲线及意义
一、设备故障特征曲线的概念在工程领域中,设备故障特征曲线是指设备在运行过程中出现故障的概率与时间的关系图形化表示。
它可以反映设备的稳定性和可靠性,对于预测设备故障具有重要的意义。
二、浴盆曲线的含义和作用1.浴盆曲线是设备故障特征曲线的一种,它是描述设备寿命期间故障率的曲线。
2.在浴盆曲线中,设备寿命的前期被称为童年期,在这个阶段内,设备故障率通常较高,但随着时间的推移,故障率逐渐下降,形成曲线的下降段。
3.童年期过后是设备的成熟期,这个阶段内故障率相对稳定,维护保养工作更加易于预测和计划。
4.浴盆曲线的末期是设备的老化期,故障率开始逐渐上升,最终导致设备的故障。
三、浴盆曲线的意义1.浴盆曲线可以帮助工程师、维护人员和管理者了解设备故障率的变化趋势,有助于制定合理的设备维护计划和预测设备寿命。
2.通过浴盆曲线的分析,可以及时发现设备故障率的异常变化,提前采取措施,避免因设备故障而造成生产中断和安全事故。
3.浴盆曲线也可以为设备的更新和更换提供依据,确定设备的报废时机,节约维护成本和确保生产安全。
四、如何绘制浴盆曲线1.收集设备运行数据,包括故障发生时间、故障类型和维修时间等信息。
2.使用统计分析软件或工程计算方法,对数据进行故障率分析和处理。
3.根据分析结果绘制浴盆曲线图,并进行趋势分析,为设备维护和管理提供依据。
五、结语浴盆曲线作为设备故障特征曲线的一种重要形式,对于设备的维护管理具有重要意义。
通过对设备故障率的趋势分析,能够及时发现设备的异常情况,预测设备的寿命和维护周期,保障设备的安全运行,提高生产效率,降低维护成本。
对于工程领域的从业人员来说,掌握浴盆曲线的绘制与分析是非常必要的。
六、浴盆曲线的实际应用1. 在工程实践中,浴盆曲线被广泛应用于设备管理和维护领域。
通过对设备的运行数据进行统计分析,可以绘制出设备的浴盆曲线,从而预测设备的寿命和故障率变化趋势。
2. 对于大型设备或关键设备来说,浴盆曲线的应用尤为重要。
浴盆模型名词解释
浴盆模型名词解释浴盆模型是用于描述产品或系统在其生命周期中的故障率的一种模型。
它通常被用来预测和解释在产品从开发到成熟阶段过程中,故障率如何随着时间的推移而变化。
这个模型非常适用于那些在早期阶段故障率较高,随着时间的推移和设计的成熟,故障率逐渐下降,然后在一个相对平稳的水平上保持一段时间,直到产品接近其使用寿命,故障率开始再次上升的情况。
1.定义:浴盆模型(Bathtub Model)是一个用于描述产品或系统在其生命周期中故障率的模型。
这个模型将产品或系统的生命周期划分为三个阶段:早期故障期、偶然故障期和磨损故障期。
2.形状:浴盆模型的曲线形状类似于浴盆,因此得名。
曲线呈“U”形,早期故障期和磨损故障期相对较陡,而偶然故障期的曲线较为平缓。
3.三个阶段:a.早期故障期:在这个阶段,由于产品设计、生产或测试中的缺陷,产品可能会出现大量的早期故障。
随着不断的运行和优化,故障率逐渐下降。
b.偶然故障期:在这个阶段,产品的设计、生产和测试都已经相当成熟,故障率保持在较低的水平。
这个阶段是产品或系统的主要使用期,也是其寿命中最长的阶段。
c.磨损故障期:在这个阶段,由于产品或系统的组件已经磨损或老化,故障率开始上升。
这个阶段通常发生在产品或系统的使用寿命即将结束时。
4.适用领域:浴盆模型广泛应用于各种领域,如电子产品、机械产品、汽车、航空航天等。
它可以帮助制造商了解产品在生命周期中的性能表现,从而制定相应的维护和修理策略。
5.故障率与成熟度的关系:随着产品或系统的成熟度提高,浴盆模型的曲线形状会发生变化。
在早期故障期,随着设计和生产工艺的改进,故障率会逐渐降低。
在偶然故障期,由于产品或系统的成熟度已经相当高,故障率会保持在较低的水平。
然而,随着产品或系统接近其使用寿命,由于组件的磨损和老化,浴盆模型的曲线会再次上升。
可靠度工程师招聘笔试题及解答
招聘可靠度工程师笔试题及解答(答案在后面)一、单项选择题(本大题有10小题,每小题2分,共20分)1、以下关于可靠度工程师职责的描述,哪项是不正确的?A、负责产品的可靠性设计、分析和评估B、进行产品寿命周期管理,确保产品可靠性C、参与产品测试,收集和分析可靠性数据D、负责制定公司可靠性标准和流程,但不参与产品可靠性改进2、在可靠性工程中,以下哪个指标用于描述产品在规定时间内无故障工作的概率?A、失效密度函数B、平均寿命C、可靠度D、失效概率3、在可靠性工程中,MTBF(平均故障间隔时间)是指什么?A. 设备连续运行的时间长度B. 设备从一次故障恢复到下一次故障之间的时间长度C. 设备发生故障前的平均运行时间D. 设备维修所需的时间长度4、以下哪一项是提高系统可靠性的方法?A. 减少冗余组件的数量B. 提高单个组件的可靠性C. 增加系统的复杂性D. 使用更便宜的材料来降低成本5、以下哪项不属于可靠度工程师在产品可靠性设计阶段需要考虑的因素?A、产品的工作环境B、产品的用户需求C、产品的成本预算D、产品的市场需求6、在可靠性分析中,以下哪项指标表示产品在规定时间内发生故障的概率?A、故障率B、可靠度C、失效率D、安全系数7、在可靠性工程中,MTBF(平均故障间隔时间)是指什么?A. 设备从出现故障到被修复所需的平均时间B. 设备在两次连续故障之间的平均工作时间C. 设备从开始工作到首次发生故障的平均时间D. 设备的使用寿命8、在可靠性分析中,浴盆曲线用来描述产品的故障率如何随时间变化。
请问,浴盆曲线的三个阶段分别代表什么?A. 早期失效期、偶然失效期、耗损失效期B. 稳定期、增长期、衰退期C. 初期故障期、磨损故障期、老化故障期D. 初始期、中期、末期9、可靠度工程师在进行产品寿命试验时,以下哪种方法是用来评估产品可靠性的?A. 平均故障间隔时间(MTBF)B. 故障密度曲线C. 失效率曲线D. 成功率二、多项选择题(本大题有10小题,每小题4分,共40分)1、以下哪些因素会影响可靠度工程师在进行产品可靠性分析时的准确性?()A、产品使用的环境条件B、产品的设计参数C、测试数据的完整性和准确性D、统计分析方法的适用性E、产品寿命周期内的维护情况2、在可靠性设计中,以下哪些方法可以用来提高产品的可靠性?()A、冗余设计B、简化设计C、容错设计D、防错设计E、提高材料质量3、以下哪些是可靠度工程师在评估产品可靠性时常用的统计方法?()A、故障树分析(FTA)B、蒙特卡洛模拟C、可靠性分配D、寿命试验E、失效分析4、以下哪些是提高产品可靠性的措施?()A、选用高质量的原材料和零部件B、优化产品设计,减少潜在故障点C、加强生产过程控制,确保产品质量稳定D、提高产品环境适应性,降低环境因素对产品的影响E、增加产品维修性和可维护性5、以下哪些因素会影响可靠度工程师的日常工作效率?A. 工作环境舒适度B. 团队协作能力C. 个人技术水平D. 工作任务紧急程度E. 公司管理制度6、以下哪些是可靠度工程师在产品设计阶段需要关注的关键点?A. 材料选择B. 结构设计C. 制造工艺D. 故障模式分析E. 性能测试7、以下哪些因素会影响软件可靠度工程师在进行可靠性评估时的准确性?()A. 软件代码的复杂度B. 软件测试覆盖率的完整性C. 用户反馈的及时性D. 软件运行环境的稳定性E. 项目团队的沟通效率8、以下哪些是软件可靠度工程师在分析软件故障模式时可能使用的方法?()A. 故障树分析(FTA)B. 事件树分析(ETA)C. 系统动力学分析D. 质量功能展开(QFD)E. 状态空间分析9、以下哪些因素会影响可靠度工程师在进行产品可靠性分析时的准确性?()A. 产品设计阶段的数据收集B. 实验设备的精度C. 环境测试条件的控制D. 数据分析软件的选用E. 产品使用者的操作习惯三、判断题(本大题有10小题,每小题2分,共20分)1、可靠度工程师在进行产品寿命预测时,应仅考虑产品的使用环境因素。
设备管理浴盆曲线
【TPM】设备管理浴盆曲线故障随时间变化规律呈不同的分布类型,依据其分布类型来估计设备可靠性参数,采取合理的监测方法和维修方针。
1典型故障曲线由许多不同零部件组成的复杂系统、设备,其在整个使用寿命周期内的故障率变化情况如图所示。
由于其图形很像一个浴盆,通常称为浴盆曲线。
该曲线是设备在运行寿命时间内,故障发展的规律,表现了故障率变化的三个阶段。
第一阶段为初始故障期,也称为早期故障期。
它是指新设备(或大修好的设备)的安装调试过程至移交生产试用阶段。
由于设计、制造中的缺陷,零部件加工质量以及操作工人尚未全部熟练掌握等原因,致使这一阶段故障较多,问题充分暴露。
随着调试、排除故障的进行,设备运转逐渐正常,故障发生率逐步下降。
第二阶段是偶发故障期。
这时设备各运动件已进入正常磨损阶段,操作工人已逐步掌握了设备的性能、原理和调整的特点,故障明显减少,设备进入正常运行阶段。
在这一阶段所发生的故障,一般是由于设备维护不当、使用不当、工作条件(负荷、温度、环境等)劣化等原因,或者由于材料缺陷、控制失灵、结构不合理等设计、制造上存在的问题所致。
第三阶段是劣化故障期,也称耗损故障期。
设备随着使用时间延长,各部分机件因磨损、腐蚀、疲劳、材料老化等逐渐加剧而失效,致使设备故障增多,生产效能下降,为排除故障所需时间和排除故障的难度都逐渐增加,维修费用上升。
这时应采取不同形式的检修、或进行技术改造,才能恢复生产效能。
如果继续使用,就可能造成事故。
以上三个阶段对应故障分布的三种基本类型,即初期为故障递减型,偶发期为故障恒定型,耗损期为故障递增型。
三个阶段里发生的故障,凡因磨损发生的故障,称为有规律性故障。
因此三个阶段对应的磨损量,也可分为磨合磨损期、缓慢磨损期和快速磨损期。
2复杂设备的故障模型20世纪60年代,提出了以可靠性为中心的维修理论,经过大量的研究,对于复杂设备故障,除了浴盆曲线故障模型外,还存在其他五种故障模型,见图。
五种故障曲线显示各种机电部件故障与时间的关系,其中故障概率呈稳定或缓慢上升D、E、F三种类型占了故障总概率的89%,其余的只占11%。
产品早期失效与老化筛选
基础设施建设
产品早期失效与老化筛选
( 北京 全路 通 信 信 了浴 盆 曲 线及 其3 阶段 :早 期 失 效 、正 常 生命期 失效和 耗 损 失 效 ,分析 了失 效 的 个 内在 原 因 ,描述 了在产 品生命 周期 的早 期 失 效 阶段 减 少失 效的 方法 。
I1 cueC nt co 一 n 俺 tr o s ut n r i
出 比较 低 的水 平 ,是设 备 工作 的最 好 时 期 ; 入到 进 耗 损 阶 段 ,失效 率 会 呈现 出明显 的 上 升趋 势 ,表 明 产 品正常 生命 期结束 。 ()3 3 个阶段可用数学模型进行近似 ,常用的 工具是 威布尔 ( iu1 Web l )分 布 。 ()对 于常 规 的 产 品尤 其是 电子 产 品 ,我们 更 4 多的 关心 前 两个 阶段 ,讨 论耗 损 阶 段意 义 不大 ,因
算 机 工 程 与应 用 ,2 0 () 02 2.
些基 于 传 输 网 网管 的 智能 化 诊 断分 析 软 件 也将 得
到大 力 发展 。
作 者 简介 :邓 烨 飞,工 程 师 ,在职 研 究生 , 北京
0 007 3
参考 文献
1 韦 乐平 , 等 .S H 其 新 应 用 [] 北 京 :人 民 邮 电 出版 D 及 M.
有 些 产 品在 投 入使 用 的 初 期就 出现 问题 ,这 就 是所
失 效 率
间
谓 的早 期 失 效 问题 ,那 么早 期 失 效 深层 次 原 因 是什 么 ?如 何 防 止 或减 少 早 期 失效 ?这 就 归 结 到产 品 的 可靠 性 问题 。
浴盆曲线原理
浴盆曲线原理
浴盆曲线原理是一种描述产品随时间变化的失效率的通用曲线,取产品的失效率作为产品的可靠性特征值,以使用时间为横坐标,以失效率为纵坐标绘制曲线,呈现为两头高、中间低的形状,有些像浴盆,所以称为“浴盆曲线”。
根据浴盆曲线的形状特征,产品失效率可分为三个阶段:早期失效期、偶然失效期和耗损失效期。
早期失效期是指产品刚开始投入使用时失效率较高的阶段,通常是由于产品设计、生产或材料等方面的缺陷。
在这个阶段,失效率随着时间的推移逐渐下降。
偶然失效期也称为随机失效期,是产品进入良好使用阶段的时期,失效率较低且较为稳定。
这个阶段通常较长,是产品的主要使用阶段。
耗损失效期是指产品逐渐进入淘汰阶段,失效率开始逐渐升高。
这一阶段通常是由于产品老化、磨损或设计寿命的结束。
了解浴盆曲线原理有助于更好地理解产品寿命周期中失效率的变化规律,从而采取相应措施降低早期失效率和耗损失效期的失效率,提高产品的可靠性和使用寿命。
同时,也为产品的维护和保养提供了指导,有助于企业制定合理的维修和更换计划,降低运营成本。
半导体失效曲线
半导体失效曲线也称为浴盆曲线(Bathtub Curve),是描述产品失效随时间变化的曲线。
它通常用于可靠性和寿命测试,特别是在电子产品和半导体行业中。
浴盆曲线将时间轴分为三个阶段:早期失效期、偶然失效期和耗损失效期。
1.早期失效期:在产品生产的初期或投入使用的初期,由于制造
过程中的缺陷、设计问题、环境应力等原因,可能导致一部分
产品出现早期失效。
这一阶段通常表现为较高的失效率,但随
着时间的推移,失效率会逐渐降低。
2.偶然失效期:在产品使用的中期,产品逐渐进入稳定的工作状
态。
此时,失效主要是由于偶然因素引起的,如外部环境的干
扰、使用条件的变化等。
这一阶段通常表现为较低的失效率,
且失效率保持相对稳定。
3.耗损失效期:在产品使用的后期,由于产品老化、磨损、疲劳
等原因,失效率开始逐渐上升。
这一阶段通常表现为较高的失
效率,且随着时间的推移,失效率会越来越高,直至产品最终
失效。
浴盆曲线有助于预测产品的寿命和可靠性,并为产品设计和生产提供指导。
通过优化生产过程、改进设计、提高产品质量等措施,可以降低早期失效期的失效率;同时,通过合理的维护和管理,可以延长偶然失效期的时间,并推迟耗损失效期的到来。
在半导体行业中,浴盆曲线常用于评估芯片、集成电路等产品的可靠性和寿命。
通过收集和分析大量的失效数据,可以绘制出相应的浴盆
曲线,从而为产品的质量控制、可靠性分析和寿命预测提供有力支持。
老化的真正作用是什么
化的真正作用是什么? 问题:老化的真正作用是什么? 老化的理论基础是浴盆曲线(bathtub curve),即通过老化这种方式筛除早期失效达到提高可靠性的目的。
以前老化是电子产品加工的必须工序是因为当时的器件失效率较高,且符合浴盆曲线,但是现在的器件失效率已经很低,而且如果这种器件还符合浴盆曲线,那么一定是有问题的器件。
所以我认为做出新产品,初期可以加长老化时间,对失效的器件进行根本原因分析,确定失效机理,是否和温度应力有关,并进行改进,通过不断的改进之后,产品稳定下来,就可以取消老化。
如果一个公司的产品要依赖老化这道工序来保证质量,那么它的长期可靠性一定有较大的问题。
所以我的观点:老化一定要和失效分析结合起来,目的是可靠性的改进,而不是靠这种筛选手段来保证可靠性。
问题:高温老化的真正作用是什么?如何保证可靠性?我们一直对产品如何做出厂老化检验不清楚,不管实际产品的等级都做60度的48小时高温老化,也觉得不十分合理,如何做,也没有个头绪!还请专家指教!老化的真正作用应该是什么,电子产品如何才能可以不老化但是却可以保证可靠性。
解答: 你的问题问得非常好,确实我们做什么事情一定要考虑目的是什么,真正的作用是什么,但是我发现很多企业却没有考虑这个问题,只是在做老化,在做加速试验,但是真正的作用是什么,却说不清楚,自然效果就不那么好了。
你们做的老化试验条件确实很严酷,温度都达到60度,一般老化温度都在40-50度之间,不知是什么产品,是否用了特殊的器件?我认为考虑现在的各种器件的失效机理和失效率水平,老化已经起不到10年前所起的筛选作用,而且老化多了一个生产环节,会有可能引入新的失效,比如ESD问题。
现在老化的真正作用应该是用于可靠性改进,但是这一定要和失效分析相结合,即对老化过程中失效的器件进行根本原因(ROOT CAUSE)分析,确定器件的失效是物料选择的问题、还是设计应用不当,还是生产加工过程造成的损伤,并进一步改进,经过2-3个循环,产品稳定下来,就可以逐步减少老化时间直至取消。
老化的真正作用是什么精编版
化的真正作用是什么? 问题:老化的真正作用是什么? 老化的理论基础是浴盆曲线(bathtub curve),即通过老化这种方式筛除早期失效达到提高可靠性的目的。
以前老化是电子产品加工的必须工序是因为当时的器件失效率较高,且符合浴盆曲线,但是现在的器件失效率已经很低,而且如果这种器件还符合浴盆曲线,那么一定是有问题的器件。
所以我认为做出新产品,初期可以加长老化时间,对失效的器件进行根本原因分析,确定失效机理,是否和温度应力有关,并进行改进,通过不断的改进之后,产品稳定下来,就可以取消老化。
如果一个公司的产品要依赖老化这道工序来保证质量,那么它的长期可靠性一定有较大的问题。
所以我的观点:老化一定要和失效分析结合起来,目的是可靠性的改进,而不是靠这种筛选手段来保证可靠性。
问题:高温老化的真正作用是什么?如何保证可靠性?我们一直对产品如何做出厂老化检验不清楚,不管实际产品的等级都做60度的48小时高温老化,也觉得不十分合理,如何做,也没有个头绪!还请专家指教!老化的真正作用应该是什么,电子产品如何才能可以不老化但是却可以保证可靠性。
解答: 你的问题问得非常好,确实我们做什么事情一定要考虑目的是什么,真正的作用是什么,但是我发现很多企业却没有考虑这个问题,只是在做老化,在做加速试验,但是真正的作用是什么,却说不清楚,自然效果就不那么好了。
你们做的老化试验条件确实很严酷,温度都达到60度,一般老化温度都在40-50度之间,不知是什么产品,是否用了特殊的器件?我认为考虑现在的各种器件的失效机理和失效率水平,老化已经起不到10年前所起的筛选作用,而且老化多了一个生产环节,会有可能引入新的失效,比如ESD问题。
现在老化的真正作用应该是用于可靠性改进,但是这一定要和失效分析相结合,即对老化过程中失效的器件进行根本原因(ROOT CAUSE)分析,确定器件的失效是物料选择的问题、还是设计应用不当,还是生产加工过程造成的损伤,并进一步改进,经过2-3个循环,产品稳定下来,就可以逐步减少老化时间直至取消。
老化的作用
定量优化老化时间1、剔除可能会出现早期失效的潜在不合格产品;2、通过磨合使合格品的指标更稳定。
寿命早期故障通常归因于制造、包装和装配阶段的问题。
在这些阶段尽可能的做出最大的改进之后,改善产品可靠性的唯一方法就是在产品到用户手中之前消除有缺陷的单元[1]。
在产品运输到用户处之前清除有缺陷和不牢固单元的一个常用方法就是老化。
老化已经是很多工业中经常使用的一个步骤,特别是在电子工业中。
工业在处理老化的过程中通常会面临的一个问题就是定量和优化老化试验的时间。
本文介绍了一种优化老化时间的简单方法,并举例说明了如何在Weibull++中进行这一分析。
老化的定义MIL-STD-833C,方法1015.3,“老化试验”,老化的定义如下:老化是一种试验,用来筛选或排除少量因制造失常而导致固有缺陷或缺陷的设备,而这些缺陷会引发和时间和应力相关的故障。
[2]为什么要老化?可靠性专家经常使用一个图像来描述产品的寿命,这个图像被称作浴盆曲线。
浴盆曲线由三个阶段组成:故障率减小的早期故障阶段,接下来为正常寿命阶段(也叫做有效寿命),故障率较低且相对稳定,最后为磨损阶段,故障率是增加的。
很多类型的设备和系统在早期寿命中展示出固有的减少的故障率特性。
相对较高的早期故障率通常归因于生产过程中的固有不确定性。
很长时间以来,老化已经被认为是在交货前检测和消除部件或系统早期故障的一种有效方法。
没有老化,缺陷部件可能就被交付到了用户手中,导致昂贵的现场维修和名誉上的损害。
注意,老化并非是产品改进技术。
对一些产品进行老化不能改善每个单元单独的可靠性。
然而,老化通过清除劣质的部分来提高了整体的可靠性,使得单元总体更加可靠和均匀。
老化同样还会提供造成早期故障的不同故障机理的重要信息,为监控制造过程的质量工程师和帮助分析导致早期故障机理出现的变化提供有价值的反馈。
基于费用优化老化时间如果老化有益的话,部件的故障率一定会减少。
对于服从Weibull分布的案例中,这就意味着参数β应该小于1。
【可靠性】典型浴盆曲线解析!!!
【可靠性】典型浴盆曲线解析设备故障随时间变化规律呈不同的分布类型,依据其分布类型来估计设备可靠性参数,采取合理的监测方法和维修方针。
1 典型故障曲线由许多不同零部件组成的复杂系统、设备,其在整个使用寿命周期内的故障率变化情况如图所示。
由于其图形很像一个浴盆,通常称为浴盆曲线。
该曲线是设备在运行寿命时间内,故障发展的规律,表现了故障率变化的三个阶段。
第一阶段为初始故障期,也称为早期故障期。
它是指新设备(或大修好的设备)的安装调试过程至移交生产试用阶段。
由于设计、制造中的缺陷,零部件加工质量以及操作工人尚未全部熟练掌握等原因,致使这一阶段故障较多,问题充分暴露。
随着调试、排除故障的进行,设备运转逐渐正常,故障发生率逐步下降。
第二阶段是偶发故障期。
这时设备各运动件已进入正常磨损阶段,操作工人已逐步掌握了设备的性能、原理和调整的特点,故障明显减少,设备进入正常运行阶段。
在这一阶段所发生的故障,一般是由于设备维护不当、使用不当、工作条件(负荷、温度、环境等)劣化等原因,或者由于材料缺陷、控制失灵、结构不合理等设计、制造上存在的问题所致。
第三阶段是劣化故障期,也称耗损故障期。
设备随着使用时间延长,各部分机件因磨损、腐蚀、疲劳、材料老化等逐渐加剧而失效,致使设备故障增多,生产效能下降,为排除故障所需时间和排除故障的难度都逐渐增加,维修费用上升。
这时应采取不同形式的检修、或进行技术改造,才能恢复生产效能。
如果继续使用,就可能造成事故。
以上三个阶段对应故障分布的三种基本类型,即初期为故障递减型,偶发期为故障恒定型,耗损期为故障递增型。
三个阶段里发生的故障,凡因磨损发生的故障,称为有规律性故障。
因此三个阶段对应的磨损量,也可分为磨合磨损期、缓慢磨损期和快速磨损期。
2 复杂设备的故障模型20世纪60年代,提出了以可靠性为中心的维修理论,经过大量的研究,对于复杂设备故障,除了浴盆曲线故障模型外,还存在其他五种故障模型,见图。
老化对于浴盆曲线早期失效的影响
10
可靠性家园()
案例背景
对于高可靠性半导体器件的正常流程是老炼至少168小时. 某一批产品中的一个样品被用来进行1000到3000小时的 寿命试验.一般情况下老炼后的失效小于3%而寿命损失 接近于零.当改变时间至168小时且假设σ=4,我们可以 计算出 .所以在125℃条件下90%的不合格品将在168小 时内失效.由此可以计算出 =1.对于磨耗期可以用同样 的算法. 假设对于产品的要求是175 ℃条件下10年内的失效小于 1%.那么磨耗期的失效会非常的集中.十年也就是 87,660小时.假设 为2.85E+5,σ为0.5,则~1%的产 品将在175 ℃条件下87,660小时内失效.对于稳定期我 们假设失效为10 FITs,那么产品的MTBF为11,407年.
老化对于浴盆曲线早期失效的影响
Mosch ReliaOnline 2008.09.12
买风扇见闻
今年夏天的时候去超市买电风扇,本来是没有事先想好买什么品牌的 风扇.第一个想法就是小一点可以放在桌上的.转了一圈没有什么特 别中意的,后来是随便挑了一个品牌,觉得外形还接受了,价格也还 好,就要求卖场的工作人员拿一个过来看看,这时候销售人员说要试 试,而那时候刚好比较忙,在服务之前的一个顾客,我们就在旁边看 着.哪知道在我前面那个顾客运气不好,连续那了两台风扇出来通电 都无法工作,看不下去了,又看到旁边还有好几个同品牌不同型号的 不合格品放着,一下子就不敢买这个品牌了.于是乎想买个好点品牌 的产品,想来美的的小家电还不错就去买美的了.不同地方在于,美 的的拿了货过来就走了,我说要通电试试,人家的回答是我们是大品 牌不会有问题的,不需要试,完全两样的哇,一家说一定要当场试, 另外一家对自己的质量超级有信心,这就是差距.本来就没卖多少 钱,开箱后不合格还要退回厂家去,这不亏估计都难呢.
设备一生的故障率状况——浴盆曲线
设备一生的故障率状况——浴盆曲线2011-12-14□ 李葆文设备一生的故障率是变化的,存在着初始故障期,偶发故障期和耗损故障期三个阶段,其形状如浴盆曲线。
也就是说,新安装设备的故障率比较高,常常出现故障。
对于机械类的故障,我们称这段期间为磨合期,在此期间,由于机械的配合、啮合、间隙或者渐开线存在误差,常常会出现运行故障。
对于电子、电气类结构而言,这段时期又称为老化阶段。
因为新加工成的电子电气系统电参数的不稳定,故障率也比较多。
记得早年的计算机组装完成之后,要求客户先插上电源运行72小时,如果这段期间一切正常,就基本可以正常使用了,如果出现故障可以送回到厂家退货。
这说明,电子电气类设备也存在着初始高故障率现象。
为什么现在很少有电子、电气类设备供应商要求客户要事先插电运行设备呢?笔者到过一些计算机整机厂以及交换机生产厂考察发现,这个过程已经转移到生产企业内部了。
在计算机或者交换机出厂之前,都对组装并检验合格的产品进行人工强制老化,如放在高温老化箱或者相似环境进行插电老化处理,完成这一阶段之后才装箱发货。
这样,就不会在客户手里出现初始故障状况了。
设备在使用几天,几个月乃至半年之后,逐渐趋于稳定,故障率明显降低或者呈现出周期性故障现象,这就进入了偶发故障期。
处于偶发故障期的设备,故障率较低。
其故障以两种形式表现,一是规律性、周期性故障,表现在设备某部件或者零件的周期性损坏,如轴承的磨损,密封圈的变形或者腐蚀,法兰的腐蚀泄漏等;另外一种情况是随机故障,其规律性并不明显,发生的部位也不确定,这与设备的设计、制造、原材料或者热处理缺陷有关,也与使用条件、维护保养水平有关。
设备在服役5年至8年之后,开始出现明显老化、劣化倾向。
这就意味着进入了耗损故障期。
对于机械类设备,包括其总成、部件乃至零件,其磨损、变形、应力微裂纹显现,最后导致设备配合间隙过大,松动、振动、精度劣化、机体开裂等,也就是导致设备功能的丧失——机械故障的发生。
浴盆曲线及说明
浴盆曲线及说明(总1页) -本页仅作为预览文档封面,使用时请删除本页-
浴盆曲线:区域Ⅰ是元件的早期失效期:元件在开始使用时,它的故障率很高,但随着元件工作时间的增加,故障率迅速降低。
故障率曲线属于递减型,这个阶段产品故障的原因大多由于设计、材料、和制造、安装过程中的缺陷造成的。
为了缩短这一阶段的时间,产品在投入运行之前进行试运行,以便于及早发现、修正和排除缺陷。
区域Ⅱ是元件的偶然失效期,这一阶段的特点是故障率较低,而且比较稳定,故障率曲线属于恒定型,这段时间是产品的有效寿命期,人们总希望延长这一时期,即在容许的费用内延长使用寿命。
区域Ⅲ是元件的耗损失效期,这一阶段的故障率随时间的延长而急速增加,故障率曲线属于递增型。
到这一阶段,大部分元件开始失效,说明元件的耗损已经严重,寿命即将终止,若能够在这个时期到来之前维修设备,替换或维修某些耗损的部件,就能将故障率降下来延长使用寿命,推迟耗损失效期的到来。
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浴盆曲线的三个阶段及其特点
浴盆曲线的三个阶段及其特点浴盆曲线通常包含以下三个阶段:第一个阶段是**第一个阶段是“早期失效期”,这个阶段的特点是失效率很高,但随着产品工作时间的增加,失效率迅速降低。
这一阶段的失效主要由设计、原材料和制造过程中的缺陷造成。
第二个阶段是偶然失效期,这一阶段的特点是失效率较低,且较稳定,往往可近似看作常数,产品可靠性指标所描述的就是这个时期,这一时期是产品的良好使用阶段,偶然失效主要原因是质量缺陷、材料弱点、环境和使用不当等因素引起。
第三个阶段是耗损失效期,该阶段的失效率随时间的延长而急速增加,主要由磨损、疲劳、老化和耗损等原因造成。
以上三个阶段的特点是对浴盆曲线的一种常见解释,但具体的应用中可能会有不同的解释和不同的特点描述。
浴盆曲线是一种用于描述产品失效过程的曲线,通常包括以下三个阶段:第一个阶段是“早期失效期”,也称为“磨合期”。
这个阶段的失效率很高,但随着产品工作时间的增加,失效率迅速降低。
这一阶段的失效主要由设计、原材料和制造过程中的缺陷造成。
在早期失效期,产品可能会出现一些小的问题和故障,但这些问题可以通过磨合和调试得到解决。
第二个阶段是“偶然失效期”,也称为“稳定期”。
这个阶段的失效率较低,且较稳定,通常可以近似看作常数。
这个阶段是产品的最佳使用阶段,失效主要由环境和使用不当等因素引起。
在这个阶段,产品的可靠性得到了充分的体现,用户可以放心使用。
第三个阶段是“耗损失效期”,也称为“衰老期”。
这个阶段的失效率随时间的延长而急速增加。
失效主要由磨损、疲劳、老化和耗损等原因造成。
在这个阶段,产品的性能开始下降,失效率逐渐增加,需要采取措施来减缓失效的进程。
除了上述三个阶段,浴盆曲线还可以加上第四个阶段:第四个阶段是“完全失效期”。
这个阶段是产品完全失效的时期,失效率非常高。
在这个阶段,产品已经无法正常工作,需要采取更换或维修等措施来解决问题。
需要注意的是,浴盆曲线的具体形状和特点可能因不同产品和不同的环境条件而有所不同。
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案例解析
对于高可靠性半导体器件的正常流程是老炼至少168小时. 一般情况下老炼后的失效小于3%而寿命损失接近于零. 老炼通常的试验条件为125 ℃,1000小时.可以通过换 上得知此条件相当于135 ℃ ,800小时,80 ℃ ,1年. 器件在最终产品中的正常工作温度一般不会高于80 ℃.
如果产品不老化或者老化75小时,早期失效会是如何
老化能够提高产品的可靠性且不对产品寿命产生影响
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Questions
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案例背景
老炼通常的试验条件为125 ℃,1000小时.可以通过换 上得知此条件相当于135 ℃ ,800小时,80 ℃ ,1年. 器件在最终产品中的正常工作温度一般不会高于80 ℃.
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公式
浴盆曲线由三个部分组成,早夭期,稳定期和磨耗期.第一和第三部 分是对数正态分布,第二部分是指数分布.对数正态分布的公式见 1,它的两个参数为 和σ.这两个参数决定了分布的位置和形状.指 数分布的概率密度函数见公示2,指数分布只有一个参数λ.指数分布 比较特别的是失效率的恒定性,而具体数值由λ 决定.对数正态分布 的失效率定义见公式3,而F(t)累计密度函数. 公式4和5是阿斯纽斯公式和变形
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案例背景
对于高可靠性半导体器件的正常流程是老炼至少168小时. 某一批产品中的一个样品被用来进行1000到3000小时的 寿命试验.一般情况下老炼后的失效小于3%而寿命损失 接近于零.当改变时间至168小时且假设σ=4,我们可以 计算出 .所以在125℃条件下90%的不合格品将在168小 时内失效.由此可以计算出 =1.对于磨耗期可以用同样 的算法. 假设对于产品的要求是175 ℃条件下10年内的失效小于 1%.那么磨耗期的失效会非常的集中.十年也就是 87,660小时.假设 为2.85E+5,σ为0.5,则~1%的产 品将在175 ℃条件下87,660小时内失效.对于稳定期我 们假设失效为10 FITs,那么产品的MTBF为11,407年.
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如果出厂前进行老化那么就完全不一样的结果了
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产品寿命周期曲线
寿命周期曲线为"浴盆"状
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为何要了解"浴盆"曲线
如何保证老化能够去除浴盆曲线的早期失效
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案例分析结果
不同的老化条件对应不同的早期失效
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*具体计算,请参考附录
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结论
对于高可靠性产品来讲磨耗期非常的遥远,老化可以帮助 我们在出货前去除产品的早期失效来达成用户使用中的高 可靠性.而产品的固有可靠性不会因老化而降低.
老化对于浴盆曲线早期失效的影响
Mosch ReliaOnline 2008.09.12
买风扇见闻
今年夏天的时候去超市买电风扇,本来是没有事先想好买什么品牌的 风扇.第一个想法就是小一点可以放在桌上的.转了一圈没有什么特 别中意的,后来是随便挑了一个品牌,觉得外形还接受了,价格也还 好,就要求卖场的工作人员拿一个过来看看,这时候销售人员说要试 试,而那时候刚好比较忙,在服务之前的一个顾客,我们就在旁边看 着.哪知道在我前面那个顾客运气不好,连续那了两台风扇出来通电 都无法工作,看不下去了,又看到旁边还有好几个同品牌不同型号的 不合格品放着,一下子就不敢买这个品牌了.于是乎想买个好点品牌 的产品,想来美的的小家电还不错就去买美的了.不同地方在于,美 的的拿了货过来就走了,我说要通电试试,人家的回答是我们是大品 牌不会有问题的,不需要试,完全两样的哇,一家说一定要当场试, 另外一家对自己的质量超级有信心,这就是差距.本来就没卖多少 钱,开箱后不合格还要退回厂家去,这不亏估计都难呢.