可靠性公式路标——请大侠指指路

例如:
加速寿命实验的根据是什么?
答:阿伦尼乌斯(Arrhenius)公式。

这是公司一位老法师告诉我的,在此基础上,我通过上网查询和自己推导,[url=https://www.kekaoxing.com/club/thread-1391-1-1.html]https://www.kekaoxing.com/club/thread-1391-1-1.html[/url]
搞清了其根据是化学反应速度与温度的关系公式,一片疑云散开,头脑清亮不少。

作为初入门的菜鸟,想请各位大侠引引路,以便上手快点,切中要害,少走弯路。
我以前的体会是,工程经验一旦上升到数学公式,就变得清楚、简洁、明了。
俗话说纲举目张,可靠性的纲归结到最后,是不是也会是几个公式,一些参数?
果真如此,面对满篇数学符号,想迷路都不可能了。

所以想从使用的角度提几个问题,请前辈和大侠指点,这里先代表我自己和菜鸟们致谢了!

将后面几贴整理到一起:

一.整机可靠性是否主要依赖元器件可靠性?
如果这样就可以一分为二,
一方面一个元件一个元件或者一类元件一类元件地进行分解,这可能是一项必不可少的基础性工作。
另一方面就是考查将元件连接在一起的工艺,如焊接、装配等。

二.如何建立每一个或者一种元件的模型?
如果1是对的,这项工作就绕不过去。
我猜Arrhenius公式是基础,因为它揭示了化学反应速度与温度间的规律。
果真如此,就需要给出一个表,就是各种器件或者材料在Arrhenius模型中的系数

除Arrhenius模型外,针对某一特定的元件,是否有其它更合适的模型?

三.如何建立每种元件的失效统计模型?
Arrhenius模型是元件的理论寿命,任何元件受制作工艺过程的影响,其它寿命一般按某种统计规律分布。
比如60度老化72小时的就是根据这样的统计规律制定的:元件的故障高发期为前三个月,前三个月不失效,一般就会达到理论设计寿命。60度72小时老化就是将这三个月缩短为三天,而且在厂内完成,从而提高交给用户的产品的可靠性。

那么针对每种元件或者每类元件的比较适合的统计学模型是什么,参数是什么?

四.如何验证和实测公式中的参数?
无论是作为元件理论寿命模型的Arrhenius公式,还是作为某一品牌元件的实际的失效统计学模型,即使给出了相关的参数,也只是先验数据。
对于关键器件,需要进行测试,也就是要获得后验数据。
后验数据的获取途径有两个方面,
一是实验室加速寿命测试的数据,
二是从用户返回的质量数据,
后者尤其重要,因为无论先验数据还是加速寿命数据都需要从用户返回的实际质量数据来修正。

先从道理和算法上搞懂,我认为很重要

五.可靠性的范畴
是否可以划成三块:
加速寿命模型、失效统计模型是可靠性最需要关注范围。
原理性设计(如电路图)不属于可靠性范围。
二者的结合部是各种器件材料的物理化学方面的解释,即寿命或者失效为什么会与这些因素有关。

换句话说,可靠性的本质问题是寿命模型是什么(即各种因素的关系是什么),进一步的问题是为什么会这样(如温度和电压为什么会影响寿命),从而与原理性设计接轨,做出一个高可靠性的设计来。

六.可靠性应该关注什么?
关注了大量不去关注也没有什么大问题的事,自然没有效益,老板当然也不会重视,那不是老板的问题,而且做可靠性工作的人头脑中的可靠性模型出了问题。

是否应该这样:从产品故障高发率的现状着手,搞清它的理论模型和统计学模型,通过调整边界条件,如改善散热,或者选耐压更高的管子,从而减少产品的保内返修率,这样的可靠性工作大家一定支持。

进一步应该着手建立所有关键器件(我的定义:一个失效就会整机失效的器件)的理论寿命模型或者失效统计学模型。

进一步搞清这些规律背后的物理化学原因。

这样,菜鸟就有可能成为大师了。

七.整机的可靠性由什么决定?
是否可以这样认为:由每个元件的可靠性数据推算整机的可靠性,是一件事倍功半或者连半都算不上的事?
是否可以采用几条规则即可:
1.列出所有关键器件(我的定义:一个失效就会整机失效的器件),然后再按容易出问题的程度排序,一个一个关注每个器件的寿命模型。
2.修改容易失效处的设计,并通过用户反馈数据进行调整直到满意。
3.了解从采购到制作全部工艺过程现状(有文字说明的和没有文字说明的),以此为基础,对于每个改动要关注。

八.可靠性地图
路标可能让菜鸟明确方向,但将可靠性工作做好,可能需要一张地图。
高速公路——可能只有几个公式,再加上一些对于公式和参数解释
国道——哪些元件适用哪些公式
省道——针对元件的参数
广阔的田野——物理化学规律
驾驶技术——各种实验方法

请老鸟和大侠们组织大家编写这张地图吧。
如果有了纲,我也会把今后工作中的数据填进去,通过大家互相交流,就可以尽早驾御这些浩瀚的标准和数学符号,让国产装备的可靠性提上来!

简单的是好的,复杂的是不能用的!

[[i]本帖最后由zzs_821于2007-8-3109:57编辑[/i]]

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可靠性技术新手提问

阿伦尼乌斯(Arrhenius)模型推导

2007-8-30 22:01:48

可靠性技术可靠性试验

振动力学公式供大家参考

2007-8-31 9:01:28

34 条回复 A文章作者 M管理员
  1. 珠穆朗玛

    系统的分解形式
    1。串接子系统:系统的运行是以各子系统全部正常运行为充要条件的。
    即:只要有一个子系统失效,本系统就失效。
    若各子系统的可靠度分别为:R1,R2,•••,Rn
    则总系统可靠度R=R1*R2*•••*Rn
    例:一块由10万个元件构成的集成电路,假设其中一个元件损坏整个集成电路就不能使用了,又若各元件的寿命均为最高可靠级:10e10小时(约=114,1552年)
    则该集成电路的平均寿命将只有:10e5小时,接近最低可靠级了

    2。并接系统:系统失效的充要条件是各子系统全部失效。
    即:只要有一个子系统能运行,本系统就能正常运行
    若各子系统的可靠度分别为:R1,R2,•••,Rn
    则总系统可靠度R=1-(1-R1)*(1-R2)*•••*(1-Rn)

  2. flyspace

    好!!!!!!!!!

  3. zzs_821

    [quote]原帖由[i]珠穆朗玛[/i]于2007-9-423:11发表[url=pid=8287&ptid=1392][/url]
    对于第一个问题:
    “一.整机可靠性是否主要依赖元器件可靠性?
    如果这样就可以一分为二,
    一方面一个元件一个元件或者一类元件一类元件地进行分解,这可能是一项必不可少的基础性工作。
    另一方面就是考查将…
    我的理解是,可以肯定整机可靠性主要依赖元器件的可靠性。这部分内容可以看看串接系统、并接系统、混接系统的可靠性计算方法。前提是每一个元器件的可靠度已经计算或统计出来,这样才能计算出整机的可靠度。当然也包括焊接和装配连接件的可靠度等等
    [/quote]

    可否给些参考资料,尤其是典型算例?
    谢谢!

  4. 珠穆朗玛

    对于第一个问题:
    “一.整机可靠性是否主要依赖元器件可靠性?
    如果这样就可以一分为二,
    一方面一个元件一个元件或者一类元件一类元件地进行分解,这可能是一项必不可少的基础性工作。
    另一方面就是考查将元件连接在一起的工艺,如焊接、装配等。”
    我的理解是,可以肯定整机可靠性主要依赖元器件的可靠性。这部分内容可以看看串接系统、并接系统、混接系统的可靠性计算方法。前提是每一个元器件的可靠度已经计算或统计出来,这样才能计算出整机的可靠度。当然也包括焊接和装配连接件的可靠度等等。

  5. passway

    LZ真是煞费苦心,还把集锦全贴出来了!

    不过前面的几层的问题提得的确很好,值得深思!建议网刊采纳!:lol

  6. zzs_821

    [quote]原帖由[i]珠穆朗玛[/i]于2007-9-214:39发表[url=pid=8026&ptid=1392][/url]
    对第7个问题:
    “7.整机的可靠性由什么决定?
    是否可以这样认为:由每个元件的可靠性数据推算整机的可靠性,是一件事倍功半或者连半都算不上的事?”
    我的感觉正相反,由每个元件的可靠性数据推算整机的可靠…[/quote]

    同意!
    谢谢提醒.
    当初刚进来,觉得数学有点烦.
    这两天觉得那些公式再清楚不过了.
    先一个一个元件地考虑其可靠性,再推算到整机.
    用思维过滤所有细节,对否?

    《加速寿命试验统计》这本书很好。可以到下面链接下载。
    [url]http://www.kekaoxing.com/standard/book/200703/339.html[/url]

  7. zzs_821

    TaskDescription任务描述
    TileHorizontally横向平铺
    TileVertically垂直排列
    TimeIndependent独立时间
    TimeStep时间步长
    Time,Alignment校准时间
    Time,Average时间,平均值
    Time,Checkout检查时间
    Time,Disassembly拆卸时间
    Time,Interchange互换时间
    Time,Isolation隔离时间
    Time,Preparation准备时间
    Time,Reassembly装配时间
    Time,Startup启动时间
    Time,System时间,系统
    Time,Unit时间,单元
    TotalEffectProbability总影响概率
    TotalMissionTime整个任务时间
    TotalPartQuantity全部零件数量
    TotalPercentage总百分比
    TotalSystemCost全部系统费用
    TotalTime(Mct)总时间(Mct)
    TrapezoidalQuadrature梯形求积
    Unavailability不可用度
    UnavailabilityoverTime不可用度与时间关系
    UnconditionalFailureIntensity(w)绝对故障强度(W)
    Uniform均匀
    UniformAxes相同轴
    Unreliability不可靠度
    UnreliabilityoverTime不可靠度与时间关系
    Unreliability/UnavailabilityEvaluation不可靠度/不可用度评估
    UpperConfidence上限
    UsetimesfromFaultTree每个故障树的使用时间
    UserDefinedValues用户定义值
    UserDialog用户对话框
    UserEnvironment自定义环境
    UserLibraries用户库
    Wearout耗损

  8. zzs_821

    PartCategories元件分类
    PartQuality元件质量
    Pattern格式
    PercentDetected故障检测率
    PercentIsolated故障隔离率
    PercentSuspension剔除百分比
    Percentage,NPV净现值百分比
    Prediction可靠性预计
    PredictionData预计数据
    PrimaryEffect主要影响
    Probability概率
    Procedure5A5A过程
    ProcessGrade过程评分
    ProcessVariation过程变量
    Qualification规范
    Quality质量
    QualityLevel质量等级
    Quantity数量
    QuantityRequired需求数量
    RandomVibration随机振动
    RangeofRecordNumbers零件编号范围
    RangeofTemperatures温度范围
    ReasonablyProbable有时发生的
    Redundancy冗余
    ReliabilityBlockDiagram可靠性框图
    ReliabilityConfidenceLevel(%)可靠度置信水平(%)
    ReliabilityoverTime可靠度与时间关系
    ReliabilityPrediction可靠性预计
    ReliabilityPredictionAnalysis可靠性预计分析
    ReliabilityPredictionCalculationModels可靠性预计计算模型
    ReliabilityPredictionCalculationwithAllocations采用分配值进行可靠性预计计算
    ReliabilityPredictionCalculationwithMissionPhases按任务阶段间隙可靠性预计计算
    ReliabilityPredictionEngine可靠性预计引擎
    Reliability,EachPhase每任务阶段可靠度
    Reliability,Mission任务可靠度
    Reliability/AvailabilityEvaluation可靠性/可用性计算
    Remote很少发生的
    Repairable可修的
    RepairableComponent可修部件
    ReportDesignFiles(*.rds)报告设计文件(*.rds)
    ResearchandDevelopment研发
    Responsibility/Date职责/日期
    RestoreOriginalValues恢复初始数据
    Revision版本
    Sensitive敏感性
    SensitivityPercentage敏感度百分比
    Severity严酷度
    SeverityResults严酷度结果
    ShapeParameter形状参数
    Simulation仿真
    SpareGate空闲门
    SpecifiedValues指定数值
    StandardDeratingCurve标准降额曲线
    StartTime开始时间
    SwitchProb.OfSuccess开关成功概率
    SystemTree系统树

  9. zzs_821

    Factor因子
    FailureEffectProbability故障影响概率
    FailureModeProbabilitySpecified规定的故障模式概率
    FailureModeRatio故障模式比率
    FailureModes-AnyType故障模式-所有类型
    FailureModesandEffectsAnalysis(FMEA)故障模式影响分析(FMEA)
    FailureProperties故障属性
    FailureRate故障率
    FailureRate故障率
    FailureRateDataSource故障率数据源
    FailureRateGoal故障率目标值
    FailureRateMultiplier故障率倍数
    FailureRateoverEnvironment故障率与环境关系
    FailureRateoverStress故障率与应力关系
    FailureRateoverTemperature故障率与温度关系
    FailureRate,Allocated故障率分配值
    FailureRate,EachPhase每任务阶段故障率
    FailureRate,Isolated隔离的故障率
    FailureRate,Mission任务故障率
    FailureRate,ModelUnit故障率,模型单元
    FailureRate,Percentage故障率百分比
    FailureRate,Specified故障率指定值
    FailureRate,TotalMode故障率,全部模式下
    FailurewithPeriodicInspection定期检测发现的故障
    FailurewithRepair可修故障
    Failure/Suspension故障/剔除
    FalseGate/Event假值门/事件
    FaultDetectionPercentage故障检测百分比
    FaultIsolationAmbiguity(S)故障隔离度(S)
    FaultIsolationPercentage故障隔离百分比
    FaultIsolationRequirements故障隔离要求
    FaultTreeFields故障树字段
    FaultTreeHierarchy故障树层次结构
    FieldData现场数据
    FieldMap字段映射
    FINDefinitionFIN定义
    FINPhase/EffectFIN阶段/影响
    FirstYearMultiplier第一年乘因子
    FRPercentage故障率百分数
    FrequencyoverTime发生频率与时间关系
    FrequencySynthesizer频率合成器
    Frequent经常发生的
    Horiz.Center水平居中
    HorizontalBar水平条
    Identifier标识符
    Increment梯度
    IncrementMin.Rating最小降额增量
    Induced诱发型
    Inductive感性
    InfantMortality早期故障期
    InhibitGate禁门
    InitialDirectory初始字典
    InputFormatFiles(*.rif)输入格式文件(*.rif)
    InspectionTime检测时间
    InstantaneousFailureTime(months)瞬时故障时间(月)
    InterestRate利率
    Intermediate中继级
    IntervalCode时间周期代码
    Isolation隔离
    Isolation隔离率
    ItemCriticality项目危害度
    Junction节点
    Junction-连接方式-
    JunctionTempOverride给定温度值
    Justification调整
    Legend图例说明
    LibraryEvent库事件
    LifeCycleCost全寿命周期费用
    LogNormal对数正态
    LowerConfidence置信下限
    MacroFiles(*.rmc)宏文件(*.rmc)
    MagnitudeComparator数值比较器
    MaintIndex维修性指数
    Maintainability维修性
    Management关联
    Manufacturer制造商
    MaximumCorrectiveMaintTime最大修复时间
    MaximumCorrectiveMaintenanceTime最大修复时间
    MaximumLikelihood(MLE)极大似然法
    Maximumquantityofspares备件最大数量
    MaximumRating最大降额
    MaximumTemperature最高温度
    MeanActiveMaintTime平均修复维修时间
    MeanActiveMaintenanceTime平均主动维修时间
    MeanCorrectiveMaintTime平均预防维修时间
    MeanCorrectiveMaintenanceTime平均修复时间
    MeanCorrectiveTime平均修复时间
    MeanLogisticsDownTime平均后勤准备时间
    MeanLogisticsDownTime(inhours)平均故障状态时间
    MeanMaintenanceManhoursper每飞行小时平均维修工时
    MeanMaintenanceManhoursperFlightHour每飞行小时平均维修工时
    MeanMaintenanceManhoursperFlightHour(MMH/FH)每飞行小时平均维修工时(MMH/FH)
    MeanMaintenanceManhoursperMaintenanceAction每次维修操作平均维修工时
    MeanMaintenanceManhoursperMaintenanceAction(MMH/MA)每次维修操作平均维修工时(MMH/MA)
    MeanMaintenanceManhoursperOperatingHour每工作小时平均维修工时
    MeanMaintenanceManhoursperOperatingHour(MMH/OH)每工作小时平均维修工时
    MeanMaintenanceManhoursperRepair每次修复平均维修工时
    MeanMaintenanceManhoursperRepair(MMH/Repair)每次修复平均维修工时(MMH/Repair)
    MeanPreventiveMaintTime平均预防性维修时间
    MeanPreventiveMaintenanceTime平均预防维修时间
    MeanTimeBetweenFailures平均故障间隔时间
    MeanTimeToRepair平均修复时间
    MeanTimeTorepair(MTTR)平均修复时间(MTTR)
    Mechanical机械的
    MechanicalPart机械零件
    MemoryMapper存储制图
    MinAmbientTemp最小环境温度
    MinJunctionTemp最小节温
    MinQualityLevel最小质量级别
    MinRatingParameters(Nominal)最小额定参数值(常规)
    MinRatingParameters(WorstCase)最小额定参数值(最坏情况)
    MinimalCutsetUpperBound最小割集阶数上限
    MinimumTemperatureRating最小额定温度
    Minor轻度的
    MissionAvailability基于任务剖面可用度
    MissionFailureRate基于任务剖面故障率
    MissionProfileFile任务剖面文件
    MixtureType混合类型
    Mode模式
    ModeCriticality模式危害度
    ModeFailureRate模式故障率
    ModePercentage模式百分比
    MonteCarloSimulation蒙特卡罗仿真
    MTBFSpecifiedMTBF指定值
    MTBF指定值Nominal
    NoDefect无缺陷
    Nominal名义值
    Non-LifetimeData非寿命型数据
    NORGate异或门
    Normal正态
    NormalizedUnavailability规范化的不可用度
    NOTGate非门
    NumberoffailurestosimulateforMTBF仿真MTBF得到的故障数量
    Occasional偶然发生的
    Occurrence发生频率
    OccurrenceRank发生概率等级
    OnlineRepairsAllowed允许在线维修
    OperatingEnvironment工作环境
    OperatingLife工作寿命
    OperatingProfile运行剖面
    OptimalSpares最佳备件数量
    OptimalT0最佳T0值
    Optimization优化

  10. zzs_821

    [quote]原帖由[i]cliffcrag[/i]于2007-9-210:20发表[url=pid=8018&ptid=1392][/url]

    可靠性专业术语集绵这里有比较全的术语介绍,可以参考一下。[/quote]
    谢谢!
    我拷贝过来,贴在下面:
    可靠性专业术语集绵

    AchievedAvailability获得的可用度
    Across横向
    ActionsTaken采取的措施
    Activate激活
    ActiveValues选定值
    Actualquantityofspares实际备件数量
    Additive加法因子
    AdditiveAdjustmentFactor加法调整因子
    Airborne机载
    Align排列
    AllDataSets全部数据集
    AllEffects所有故障影响
    Allocated分配值
    AlternateP/N可替换元件号
    AlternativeCode方案代码
    Analytical解析
    AND-OR-INVERTGate与或转换门
    AppendRecords追加记录
    ApproximationRegister近似值寄存器
    ARCTIC136北极136
    Arguments论点
    ArithmeticAccelerator算术加速器
    ArithmeticLogicUnit算术逻辑单元
    Assembly组件
    Assign分配
    Availability可用度
    AvailabilityConfidenceLevel(%)可用度置信水平(%)
    AvailabilityLowerCI可用度下限CI
    AvailabilityUpperCI可用度上限UI
    AverageBurn-inTemp平均老化温度
    AverageBurn-In:Temp平均老化温度
    AverageBurn-In:Time平均老化时间
    AverageUnavailability平均不可用度
    AverageUnavailability(approx)平均不可用度(近似)
    AvoidDownscaling禁止缩小图幅
    AxisSensitivityFactor轴向敏感因子
    Backdrop背景
    BarGapRatio条间距比率
    Bar/Pictograph条形/象形图
    BarringerProcessReliabiltyBarringer过程可靠性
    Bayesian贝叶斯
    Behavior特性
    Bestfit最优匹配
    BestFitDistributionAnalysis最优分布分析
    Bindtostyle绑定格式
    BoardPerimeter板周长
    BranchHeight分枝高度
    BranchNumber分枝编号
    Burn-inData老化数据
    Burn-inTemperature老化温度
    Calculatecutsets计算割集
    Calculatepath(tie)sets计算路集
    CalculateTopGateOnly仅计算顶门
    Capacitor电容
    CarryGenerator载波发生器
    Cascade层叠
    CaseTempOverride给定壳温值
    Catastrophic灾难的
    Catastrophic灾难的
    CauseofFailure故障原因
    CCFGroupCCF分组
    CenterHorizontal水平居中
    CharacteristicLife特征寿命
    Classification分级
    CoherentPaths关联路径
    CollapseAll全部折叠
    CollapseBranch折叠分支
    CollapsePhases折叠阶段
    CollapseTransfer折叠传递门
    ConfidenceIntervals置信区间
    ConfidenceLevel置信水平
    ConstantDeratedValue固定降额数值
    ConstantProbability恒定概率值
    Corrective修复
    Correlation元器件关联
    CostBreakdownStructure费用分解结构
    CostEquation费用公式
    CostofConfiguration结构费用
    Cost/HourofDowntime故障状态的费用/时间
    Criticality严酷度
    CrossProduct叉积
    CumulativeHours累计小时
    CustomCategory自定义主类别
    CustomSubcategory自定义子类别
    Customize定制
    CutSetHighlight割集加亮
    CutSetSummation割集合计
    CyclingRate占空比
    DataAcqusitionSystem数据截获系统
    DelayElement迟滞单元
    Derating降额
    DeratingCurve降额曲线
    DeratingDefinition降额定义
    Description描述
    Designator指定者
    DesiredAvailability规定可用度
    Detail(Diagram)详细列表(图表)
    DetailSection详细列表区
    DetailsFont明细字体
    DetectingMonitor检测设备
    Detection检测方法
    DetectionEfficiency检测效率
    Distribution分布
    Dormant休眠
    DormantEnvironment非工作环境
    DoubleConfidence双侧置信限
    EditAlternatives编辑可选方案
    EffectProbability影响概率
    Efficiency效率
    EnterDefaultValuesforNewParts为新元件输入默认值
    EquationDefinition公式定义
    EstimationMethod评估方法
    EventList事件列表
    EventTreeGraphical事件树图形
    ExperienceName试验名称
    Exponential指数
    Exponential(WeiBayesBeta=1)指数(WeiBayesBeta=1)
    ExposurePercentage作用百分比
    ExposureTimePercentage作用时间百分数
    ExtraCircuitryFailure其它的线路故障
    ExtremelyUnlikely极少发生的

  11. 珠穆朗玛

    对第7个问题:
    “7.整机的可靠性由什么决定?
    是否可以这样认为:由每个元件的可靠性数据推算整机的可靠性,是一件事倍功半或者连半都算不上的事?”
    我的感觉正相反,由每个元件的可靠性数据推算整机的可靠性,应该是一件事半功倍的事,而不是事倍功半。试想咱们的神五、神六就是因为能根据各个子系统的可靠性推算出整机的可靠性,所以就不必作整机的可靠性测试了,否则还不得造个100台去做可靠性测试呀。那成本该多大呀。

  12. reliability

    [quote]原帖由[i]zzs_821[/i]于2007-9-209:11发表[url=pid=8016&ptid=1392][/url]

    是的。
    最好有完整的英文单词。
    我已找到一些,您能再发一些上来吗?[/quote]

    [url=http://www.kekaoxing.com/club/thread-718-1-1.html]可靠性专业术语集绵[/url]这里有比较全的术语介绍,可以参考一下。

  13. angel8679

    [quote]原帖由[i]zzs_821[/i]于2007-9-209:05发表[url=pid=8013&ptid=1392][/url]
    来自:[url]http://zhidao.baidu.com/question/28657665.html?si=3[/url]
    Cpk——过程能力指数

    CPK=Min[(USL-Mu)/3s,(Mu-LSL)/3s]
    Cpk应用讲议
    1.Cpk的中文定义为:制程能力指数,是某个工程或制程水准的量…[/quote]

    我指的CP是controlplan控制计划。CPK是SPC中用到一个重要参数:P
    不过仍然谢谢你提供这么多解释,不过我们可靠性设计版块这些东西都有描述。

  14. zzs_821

    [quote]原帖由[i]angel8679[/i]于2007-8-3115:40发表[url=pid=7895&ptid=1392][/url]
    你是指通常的可靠性术语么?[/quote]
    是的。
    最好有完整的英文单词。
    我已找到一些,您能再发一些上来吗?

  15. zzs_821

    来自:[url]http://zhidao.baidu.com/question/28657665.html?si=3[/url]

    FMEA(FailureModeandEffectAnalysis,失效模式和效果分析)是一种用来确定潜在失效模式及其原因的分析方法。
    具体来说,通过实行FMEA,可在产品设计或生产工艺真正实现之前发现产品的弱点,可在原形样机阶段或在大批量
    生产之前确定产品缺陷。
    FMEA最早是由美国国家宇航局(NASA)形成的一套分析模式,FMEA是一种实用的解决问题的方法,可适用于许多工程
    领域,目前世界许多汽车生产商和电子制造服务商(EMS)都已经采用这种模式进行设计和生产过程的管理和监控。
    FMEA简介
    FMEA有三种类型,分别是系统FMEA、设计FMEA和工艺FMEA,本文中主要讨论工艺FMEA。

    1)确定产品需要涉及的技术、能够出现的问题,包括下述各个方面:
    需要设计的新系统、产品和工艺;
    对现有设计和工艺的改进;
    在新的应用中或新的环境下,对以前的设计和工艺的保留使用;
    形成FMEA团队。
    理想的FMEA团队应包括设计、生产、组装、质量控制、可靠性、服务、采购、测试以及供货方等所有有关方面的代表。

    2)记录FMEA的序号、日期和更改内容,保持FMEA始终是一个根据实际情况变化的实时现场记录,
    需要强调的是,FMEA文件必须包括创建和更新的日期。
    3)创建工艺流程图。
    工艺流程图应按照事件的顺序和技术流程的要求而制定,实施FMEA需要工艺流程图,一般情况下工艺流程图不要
    轻易变动。
    4)列出所有可能的失效模式、效果和原因、以及对于每一项操作的工艺控制手段:

    4.1对于工艺流程中的每一项工艺,应确定可能发生的失效模式.
    如就表面贴装工艺(SMT)而言,涉及的问题可能包括,基于工程经验的焊球控制、焊膏控制、使用的阻焊剂
    (soldermask)类型、元器件的焊盘图形设计等。
    4.2对于每一种失效模式,应列出一种或多种可能的失效影响,
    例如,焊球可能要影响到产品长期的可靠性,因此在可能的影响方面应该注明。
    4.3对于每一种失效模式,应列出一种或多种可能的失效原因.
    例如,影响焊球的可能因素包括焊盘图形设计、焊膏湿度过大以及焊膏量控制等。
    4.4现有的工艺控制手段是基于目前使用的检测失效模式的方法,来避免一些根本的原因。
    例如,现有的焊球工艺控制手段可能是自动光学检测(AOI),或者对焊膏记录良好的控制过程。

    5)对事件发生的频率、严重程度和检测等级进行排序:
    5.1严重程度是评估可能的失效模式对于产品的影响,10为最严重,1为没有影响;
    事件发生的频率要记录特定的失效原因和机理多长时间发生一次以及发生的几率。
    如果为10,则表示几乎肯定要发生,工艺能力为0.33或者ppm大于10000。
    5.2检测等级是评估所提出的工艺控制检测失效模式的几率,列为10表示不能检测,1表示已经通过目前工艺控
    制的缺陷检测。
    5.3计算风险优先数RPN(riskprioritynumber)。
    RPN是事件发生的频率、严重程度和检测等级三者乘积,用来衡量可能的工艺缺陷,以便采取可能的预防措施
    减少关键的工艺变化,使工艺更加可靠。对于工艺的矫正首先应集中在那些最受关注和风险程度最高的环节。
    RPN最坏的情况是1000,最好的情况是1,确定从何处着手的最好方式是利用RPN的pareto图,筛选那些累积
    等级远低于80%的项目。
    推荐出负责的方案以及完成日期,这些推荐方案的最终目的是降低一个或多个等级。对一些严重问题要时常
    考虑拯救方案,如:
    一个产品的失效模式影响具有风险等级9或10;
    一个产品失效模式/原因事件发生以及严重程度很高;
    一个产品具有很高的RPN值等等。
    在所有的拯救措施确和实施后,允许有一个稳定时期,然后还应该对修订的事件发生的频率、严重程度和检测
    等级进行重新考虑和排序。
    FMEA应用
    FMEA实际上意味着是事件发生之前的行为,并非事后补救。
    因此要想取得最佳的效果,应该在工艺失效模式在产品中出现之前完成。产品开发的5个阶段包括:
    计划和界定、设计和开发、工艺设计、预生产、大批量生产。
    作为一家主要的EMS提供商,FlextronicsInternational已经在生产工艺计划和控制中使用了FMEA管理,在产品的
    早期引入FMEA管理对于生产高质量的产品,记录并不断改善工艺非常关键。对于该公司多数客户,在完全确定设计和
    生产工艺后,产品即被转移到生产中心,这其中所使用的即是FMEA管理模式。

    手持产品FMEA分析实例

    在该新产品介绍(NPI)发布会举行之后,即可成立一个FMEA团队,包括生产总监、工艺工程师、产品工程师、测试工
    程师、质量工程师、材料采购员以及项目经理,质量工程师领导该团队。FMEA首次会议的目标是加强初始生产工艺MPI
    (ManufacturingProcessInstruction)和测试工艺TPI(TestProcessInstruction)中的质量控制点同时团队
    也对产品有更深入的了解,一般首次会议期间和之后的主要任务包括:

    1.工艺和生产工程师一步一步地介绍工艺流程图,每一步的工艺功能和要求都需要界定。
    2.团队一起讨论并列出所有可能的失效模式、所有可能的影响、所有可能的原因以及目前每一步的工艺控制,并对这些
    因素按RPN进行等级排序。例如,在屏幕印制(screenprint)操作中对于错过焊膏的所有可能失效模式,现有的工艺
    控制是模板设计SD(StencilDesign)、定期地清洁模板、视觉检测VI(VisualInspection)、设备预防性维护PM
    (PreventiveMaintenance)和焊膏粘度检查。工艺工程师将目前所有的控制点包括在初始的MPI中,如模板设计研
    究、确定模板清洁、视觉检查的频率以及焊膏控制等。
    3.FMEA团队需要有针对性地按照MEA文件中的控制节点对现有的生产线进行审核,对目前的生产线的设置和其他问题进
    行综合考虑。如干燥盒的位置,审核小组建议该放在微间距布局设备(Fine-pitchPlacementmachine)附近,以方
    便对湿度敏感的元器件进行处理。
    4.FMEA的后续活动在完成NPI的大致结构之后,可以进行FMEA的后续会议。会议的内容包括把现有的工艺控制和NPI大
    致结构的质量报告进行综合考虑,FMEA团队对RPN重新进行等级排序,每一个步骤首先考虑前三个主要缺陷,确定好
    推荐的方案、责任和目标完成日期。

    对于表面贴装工艺,首要的两个缺陷是焊球缺陷和tombstone缺陷,可将下面的解决方案推荐给工艺工程师:
    对于焊球缺陷,检查模板设计(stencildesign),检查回流轮廓(reflowprofile)和回流预防性维护(PM)记录;
    检查屏幕印制精度以及拾取和放置(pick-and-place)机器的布局(placement)精度.
    对于墓石(tombstone)缺陷,检查屏幕印制精度以及拾取和放置(pick-and-place)机器的布局(placement)精度;
    检查回流方向;研究终端(termination)受污染的可能性。
    工艺工程师的研究报告表明,回流温度的急速上升是焊球缺陷的主要原因,终端(termination)受污染是墓石
    (tombstone)缺陷的可能原因,因此为下一个设计有效性验证测试结构建立了一个设计实验(DOE),设计实验表明
    一个供应商的元器件出现墓石(tombstone)缺陷的可能性较大,因此对供应商发出进一步调查的矫正要求。

    5.对于产品的设计、应用、环境材料以及生产组装工艺作出的任何更改,在相应的FMEA文件中都必须及时更新。
    FMEA更新会议在产品进行批量生产之前是一项日常的活动。

    批量生产阶段的FMEA管理

    作为一个工艺改进的历史性文件,FMEA被转移到生产现场以准备产品的发布。
    FMEA在生产阶段的主要作用是检查FMEA文件,以在大规模生产之前对每一个控制节点进行掌握,同时审查生产线的有
    效性,所有在NPIFMEA阶段未受质疑的项目都自然而然地保留到批量生产的现场。

    拾取和放置(pick-and-place)机器精度是工艺审核之后的一个主要考虑因素,设备部门必须验证布局机器的Cp/Cpk,
    同时进行培训以处理错误印制的电路板。FMEA团队需要密切监视第一次试生产,生产线的质量验证应该与此同时进行。
    在试生产之后,FMEA需要举行一个会议核查现有的质量控制与试生产的质量报告,主要解决每一个环节的前面三个问题。

    FMEA管理记录的是一个不断努力的过程和连续性的工艺改进,FMEA文件应该总是反映设计的最新状态,包括任何在生产
    过程开始后进行的更改。

    结语
    使用FMEA管理模式在早期确定项目中的风险,可以帮助电子设备制造商提高生产能力和效率,缩短产品的面市时间。
    此外通过这种模式也可使各类专家对生产工艺从各个角度进行检测,从而对生产过程进行改进。
    所推荐的方案应该是正确的矫正,产生的效益相当可观。为了避免缺陷的产生,需要对工艺和设计进行更改。使用统计
    学的方法对生产工艺进行研究,并不断反馈给合适的人员,确保工艺的不断改进并避免缺陷产生

  16. zzs_821

    来自:[url]http://zhidao.baidu.com/question/28657665.html?si=3[/url]
    Cpk——过程能力指数

    CPK=Min[(USL-Mu)/3s,(Mu-LSL)/3s]
    Cpk应用讲议
    1.Cpk的中文定义为:制程能力指数,是某个工程或制程水准的量化反应,也是工程评估的一类指标。
    2.同Cpk息息相关的两个参数:Ca,Cp.
    Ca:制程准确度。Cp:制程精密度。
    3.Cpk,Ca,Cp三者的关系:Cpk=Cp*(1-|Ca|),Cpk是Ca及Cp两者的中和反应,Ca反应的是位置关系(集中趋势),Cp反应的是散布关系(离散趋势)
    4.当选择制程站别用Cpk来作管控时,应以成本做考量的首要因素,还有是其品质特性对后制程的影响度。
    5.计算取样数据至少应有20~25组数据,方具有一定代表性。
    6.计算Cpk除收集取样数据外,还应知晓该品质特性的规格上下限(USL,LSL),才可顺利计算其值。
    7.首先可用Excel的“STDEV”函数自动计算所取样数据的标准差(σ),再计算出规格公差(T),及规格中心值(u).规格公差=规格上限-规格下限;规格中心值=(规格上限+规格下限)/2;
    8.依据公式:,计算出制程准确度:Ca值
    9.依据公式:Cp=,计算出制程精密度:Cp值
    10.依据公式:Cpk=Cp,计算出制程能力指数:Cpk值
    11.Cpk的评级标准:(可据此标准对计算出之制程能力指数做相应对策)
    A++级Cpk≥2.0特优可考虑成本的降低
    A+级2.0>Cpk≥1.67优应当保持之
    A级1.67>Cpk≥1.33良能力良好,状态稳定,但应尽力提升为A+级
    B级1.33>Cpk≥1.0一般状态一般,制程因素稍有变异即有产生不良的危险,应利用各种资源及方法将其提升为A级
    C级1.0>Cpk≥0.67差制程不良较多,必须提升其能力
    D级0.67>Cpk不可接受其能力太差,应考虑重新整改设计制程。

  17. zzs_821

    SPC:StatisticalProcessControl,统计过程控制;
    MSA:MeasureSystemAnalyse,测量系统分析
    FMEA:FailureMode&EffctAnalyse,失效模式和效果分析
    APQP:AdvancedProductQualityPlanning,产品质量先期策划
    PPAP:ProductionPartApprovalProcess,生产件批准程序

    来自:[url=http://zhidao.baidu.com/question/24907051.html?si=5]http://zhidao.baidu.com/question/24907051.html?si=5[/url]

    [[i]本帖最后由zzs_821于2007-9-208:59编辑[/i]]

  18. zzs_821

    [url=http://www.kekaoxing.com/design/otherdesign/200707/791_2.html]http://www.kekaoxing.com/design/otherdesign/200707/791_2.html[/url]
    附件中是对一个FRACAS软件的介绍

    [[i]本帖最后由zzs_821于2007-9-208:51编辑[/i]]

    文件下载:fracasmodule.pdf
    密码或说明:FRACAS纠正措施软件 大小:470KB

  19. angel8679

    你是指通常的可靠性术语么?

  20. zzs_821

    请问哪里能找到缩略语表?:L

  21. angel8679

    楼上真厉害的,不过我认为实际过程中一直涉及这些问题:
    1.DFMEA就是包含关键器件,分析其失效模式以及做整个系统的影响。做可靠性预计是需要关注器件的寿命。不过不是很懂器件的模型?是指器件的寿命分布么?一般电子元器件都是按照指数分布来的
    2。我们有FRACAS来进行故障记录分析,纠正措施
    3。生产前,需要做PFMEA,CP,APQP,这个基本都是根据工序来制定的

  22. zzs_821

    [quote]原帖由[i]338[/i]于2007-8-3109:22发表[url=pid=7849&ptid=1392][/url]

    整机可靠性我个人认为是主要依赖于元器件,当然不是全部,于可靠性相关的还有各器件的应力水平,及你后面说得工艺等各方面。

    关于元器件模型,可以参考一下这个贴子:可靠性模型-台湾http://www…[/quote]
    谢谢338:handshake

  23. zzs_821

    8.可靠性地图
    路标可能让菜鸟明确方向,但将可靠性工作做好,可能需要一张地图。
    高速公路——可能只有几个公式,再加上一些对于公式和参数解释
    国道——哪些元件适用哪些公式
    省道——针对元件的参数
    广阔的田野——物理化学规律
    驾驶技术——各种实验方法

    请老鸟和大侠们组织大家编写这张地图吧。
    如果有了纲,我也会把今后工作中的数据填进去,通过大家互相交流,就可以尽早驾御这些浩瀚的标准和数学符号,让国产装备的可靠性提上来!

    简单的是好的,复杂的是不能用的!

  24. zzs_821

    7.整机的可靠性由什么决定?
    是否可以这样认为:由每个元件的可靠性数据推算整机的可靠性,是一件事倍功半或者连半都算不上的事?
    是否可以采用几条规则即可:
    1.列出所有关键器件(我的定义:一个失效就会整机失效的器件),然后再按容易出问题的程度排序,一个一个关注每个器件的寿命模型。
    2.修改容易失效处的设计,并通过用户反馈数据进行调整直到满意。
    3.了解从采购到制作全部工艺过程现状(有文字说明的和没有文字说明的),以此为基础,对于每个改动要关注。

    [[i]本帖最后由angel8679于2007-8-3114:26编辑[/i]]

  25. 338

    [quote]1.整机可靠性是否主要依赖元器件可靠性?
    如果这样就可以一分为二,
    一方面一个元件一个元件或者一类元件一类元件地进行分解,这可能是一项必不可少的基础性工作。
    另一方面就是考查将元件连接在一起的工艺,如焊接、装配等。[/quote]

    整机可靠性我个人认为是主要依赖于元器件,当然不是全部,于可靠性相关的还有各器件的应力水平,及你后面说得工艺等各方面。

    [quote]2.如何建立每一个或者一种元件的模型?
    如果1是对的,这项工作就绕不过去。
    我猜Arrhenius公式是基础,因为它揭示了化学反应速度与温度间的规律。
    果真如此,就需要给出一个表,就是各种器件或者材料在Arrhenius模型中的系数

    除Arrhenius模型外,针对某一特定的元件,是否有其它更合适的模型?[/quote]

    关于元器件模型,可以参考一下这个贴子:[url=http://www.kekaoxing.com/club/thread-1370-1-1.html]可靠性模型-台湾[/url][url]http://www.kekaoxing.com/club/thread-1370-1-1.html[/url]

    [quote]3.如何建立每种元件的失效统计模型?
    Arrhenius模型是元件的理论寿命,任何元件受制作工艺过程的影响,其它寿命一般按某种统计规律分布。
    比如60度老化72小时的就是根据这样的统计规律制定的:元件的故障高发期为前三个月,前三个月不失效,一般就会达到理论设计寿命。60度72小时老化就是将这三个月缩短为三天,而且在厂内完成,从而提高交给用户的产品的可靠性。

    那么针对每种元件或者每类元件的比较适合的统计学模型是什么,参数是什么?[/quote]

    每个元器件的失效统计模型,可以参考一下[url=http://www.kekaoxing.com/club/thread-1298-1-1.html]GJB299B[/url]Mil-HDBK-217F

    [quote]4.如何验证和实测公式中的参数?
    无论是作为元件理论寿命模型的Arrhenius公式,还是作为某一品牌元件的实际的失效统计学模型,即使给出了相关的参数,也只是先验数据。
    对于关键器件,需要进行测试,也就是要获得后验数据。
    后验数据的获取途径有两个方面,
    一是实验室加速寿命测试的数据,
    二是从用户返回的质量数据,
    后者尤其重要,因为无论先验数据还是加速寿命数据都需要从用户返回的实际质量数据来修正。[/quote]

    这个楼主说得有道理,特别是第二点从市场反馈回来的产品失效数,要好好利用起来,对你产面的设计,生产,还有预计出来龙去脉MTBF修正都有很大的帮助。

    楼主一下子抛出来太多的问题了,我简单的回复了一下,都是个人意见,可能有一些是不正确的,欢迎大家讨论交流。:lol

  26. zzs_821

    6.可靠性应该关注什么?
    关注了大量不去关注也没有什么大问题的事,自然没有效益,老板当然也不会重视,那不是老板的问题,而且做可靠性工作的人头脑中的可靠性模型出了问题。

    是否应该这样:从产品故障高发率的现状着手,搞清它的理论模型和统计学模型,通过调整边界条件,如改善散热,或者选耐压更高的管子,从而减少产品的保内返修率,这样的可靠性工作大家一定支持。

    进一步应该着手建立所有关键器件(我的定义:一个失效就会整机失效的器件)的理论寿命模型或者失效统计学模型。

    进一步搞清这些规律背后的物理化学原因。

    这样,菜鸟就有可能成为大师了。

  27. 2月31号

    这个只是音译的问题而已,只要你说到这个,人家懂的自然就知道了。

  28. zzs_821

    5.可靠性的范畴
    是否可以划成三块:
    加速寿命模型、失效统计模型是可靠性最需要关注范围。
    原理性设计(如电路图)不属于可靠性范围。
    二者的结合部是各种器件材料的物理化学方面的解释,即寿命或者失效为什么会与这些因素有关。

    换句话说,可靠性的本质问题是寿命模型是什么(即各种因素的关系是什么),进一步的问题是为什么会这样(如温度和电压为什么会影响寿命),从而与原理性设计接轨,做出一个高可靠性的设计来。

  29. oyboooooooo

    Arrhenius是叫阿伦纽斯还是叫阿伦尼乌斯?
    论坛上有人说是这个名字,还有人说是那个名字.
    名字可能没人去注意,可是你去介绍这个模型的时候,就要去介绍名字.
    如果名字都不清楚,还谈什么专业呢?

  30. zzs_821

    4.如何验证和实测公式中的参数?
    无论是作为元件理论寿命模型的Arrhenius公式,还是作为某一品牌元件的实际的失效统计学模型,即使给出了相关的参数,也只是先验数据。
    对于关键器件,需要进行测试,也就是要获得后验数据。
    后验数据的获取途径有两个方面,
    一是实验室加速寿命测试的数据,
    二是从用户返回的质量数据,
    后者尤其重要,因为无论先验数据还是加速寿命数据都需要从用户返回的实际质量数据来修正。

    先从道理和算法上搞懂,我认为很重要

  31. zzs_821

    3.如何建立每种元件的失效统计模型?
    Arrhenius模型是元件的理论寿命,任何元件受制作工艺过程的影响,其它寿命一般按某种统计规律分布。
    比如60度老化72小时的就是根据这样的统计规律制定的:元件的故障高发期为前三个月,前三个月不失效,一般就会达到理论设计寿命。60度72小时老化就是将这三个月缩短为三天,而且在厂内完成,从而提高交给用户的产品的可靠性。

    那么针对每种元件或者每类元件的比较适合的统计学模型是什么,参数是什么?

  32. zzs_821

    接着写:
    1.整机可靠性是否主要依赖元器件可靠性?
    如果这样就可以一分为二,
    一方面一个元件一个元件或者一类元件一类元件地进行分解,这可能是一项必不可少的基础性工作。
    另一方面就是考查将元件连接在一起的工艺,如焊接、装配等。

    2.如何建立每一个或者一种元件的模型?
    如果1是对的,这项工作就绕不过去。
    我猜Arrhenius公式是基础,因为它揭示了化学反应速度与温度间的规律。
    果真如此,就需要给出一个表,就是各种器件或者材料在Arrhenius模型中的系数

    除Arrhenius模型外,针对某一特定的元件,是否有其它更合适的模型?

    [[i]本帖最后由zzs_821于2007-8-3108:43编辑[/i]]

  33. 338

    这里有些加速模型,可供参考一下。当然Arrhenius模型,是在我们加速试验用的最多的计算模型:

    Arrhenius
    Eyring
    逆幂率
    温度–湿度
    温度—非热
    GeneralizedEyring
    ProportionalHazards
    GeneralLog-linear
    CumulativeDamage

    至于LZ说的加速寿命实验的根据是什么,暂时也不太清楚,希望其它的了解的朋友介绍介绍。我是看到数学就头晕的人。

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