Accelerated Life Testing - Demostración de B10 Life

La tensión acelerada para un componente electrónico es la temperatura. Para cumplir con el requisito de fiabilidad especificado, el fabricante debe demostrar con un 90 % de confianza que el 90 % de las unidades seguirán funcionando durante 1.000 horas en condiciones normales de uso de 300 K. Para ahorrar tiempo y dinero, el fabricante desarrolla una prueba de vida útil acelerada diseñada para proporcionar los resultados de fiabilidad deseados en un período de tiempo más corto que el que sería posible con una prueba realizada en condiciones normales de tensión.

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Experimento y datos

Se somete una muestra de unidades a una prueba de vida útil acelerada con tres niveles de tensión diferentes: 353 K, 373 K y 393 K. Los tiempos de fallo obtenidos durante esta prueba se presentan en la tabla que se muestra a continuación.

Esta información se puede utilizar para determinar lo siguiente:
a) ¿Cuál es la energía de activación?
b) ¿La vida útil B10 de 1.000 horas a un nivel de confianza unilateral del 90 % para el nivel de esfuerzo de uso (300 K) se demuestra mediante la prueba?
c) Graficar el factor de aceleración frente al esfuerzo para esta prueba de vida acelerada.
d) Asumiendo que se venderán 1.000 unidades cada mes, determine el número esperado de fallos en los próximos seis meses para que se pueda mantener un stock adecuado de piezas de repuesto.

Análisis

Paso 1: Utilizando la prueba de vida acelerada o la prueba de vida acelerada (PRO), el analista crea un folio estándar para los tiempos de fallo y suspensión con una columna de esfuerzo para la temperatura (en kelvins, K), con un nivel de esfuerzo de uso de 300 K. El conjunto de datos se analiza en Weibull++ utilizando una combinación del modelo de Arrhenius y la distribución de Weibull. Los resultados muestran una energía de activación (Ea) = 0.465299, como se muestra a continuación.

Calculated results from the simple accelerated demonstration test

Figura 1: Resultados calculados de la prueba de demostración acelerada simple

Paso 2: Una vez calculados los parámetros, se pueden obtener una variedad de gráficos, resultados e informes.

Vida útil B10: El QCP se puede utilizar para calcular la vida útil B10 con los límites de confianza especificados, como se muestra a continuación.

Article - The calculated B10 life with 90% lower one-sided confidence bounds

Figura 2: La vida B10 calculada con límites de confianza inferiores unilaterales del 90%

La vida B10 demostrada con una confianza unilateral del 90% es de 1.161 horas, muy por encima de las 1.000 horas requeridas. También puede confirmar que el producto cumple con la métrica objetivo marcando el objetivo B10 en un gráfico de probabilidad, como se muestra a continuación (con la escala ajustada a Y= 1 a 99 y X= 100 a 10.000).

Article - Determining the B10 life demonstrated by the test from the use level Weibull probability plot

Figura 3: Determinación de la vida B10 demostrada por la prueba a partir del gráfico de probabilidad de Weibull de nivel de uso

Se muestra a continuación un gráfico de Factor de Aceleración en función de la Tensión (con la escala ajustada a Y= 0 a 80 y X= 200 a 400).

Article - Acceleration Factor vs. Stress plot for the accelerated demonstration test data analysis

Figura 4: Gráfico de Factor de Aceleración en función de Tensión para hacer el análisis de datos de ensayo de demostración acelerada

Número esperado de fallos: El analista crea un informe del libro de trabajo de ReliaSoft utilizando los datos del folio estándar calculado y basándose en la "Plantilla de pronóstico de garantía ALTA".

Article - Setting up a new ReliaSoft Workbook

Figura 5: Configuración de un nuevo libro de trabajo de ReliaSoft

A continuación, se introducen las siguientes entradas en el módulo de hoja de cálculo del libro de trabajo de ReliaSoft:

Utilizar nivel de estrés: 300
Incremento de tiempo: 720 (24 horas/día * 30 días/mes = 720 horas/mes)
Ventas futuras (en el área de Pronósticos de devoluciones de garantía) para los períodos 1-5: 1.000

A continuación, se muestra el informe final.

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Accelerated Life Testing - Demostración de B10 Life

Experimento y datos

Análisis

Figura 1: Resultados calculados de la prueba de demostración acelerada simple

Figura 2: La vida B10 calculada con límites de confianza inferiores unilaterales del 90%

Figura 3: Determinación de la vida B10 demostrada por la prueba a partir del gráfico de probabilidad de Weibull de nivel de uso

Figura 4: Gráfico de Factor de Aceleración en función de Tensión para hacer el análisis de datos de ensayo de demostración acelerada

Figura 5: Configuración de un nuevo libro de trabajo de ReliaSoft

Figura 6: Informe que utiliza los datos del folio estándar calculado y se basa en la "Plantilla de pronóstico de garantía ALTA"

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