做可靠性试验有哪些方法、标准和流程

做可靠性试验有哪些方法、标准和流程

 

在当今竞争激烈的市场环境中，产品质量是企业赢得销售占比和客户信任的核心要素。为了确保产品在各种环境下的稳定性和可靠性，可靠性试验应运而生。

可靠性试验是指通过试验测定和验证产品的可靠性，研究在有限的样本、时间和使用费用下，找出产品的薄弱环节。它是产品可靠性工作的重要环节，旨在了解、评价、分析和提高产品的可靠性。

可靠性试验的主要目的是发现产品在设计、材料和工艺等方面的各种缺陷，并通过分析和改进，使产品的可靠性逐步得到增长，最终达到预定的可靠性水平。这有助于改善产品的战备完好性，提高任务成功率，减少维修保障费用。此外，可靠性试验还能确认产品是否符合规定的可靠性定量要求，并为用户选用产品提供依据。

在航空航天、汽车、电子和军工等领域，可靠性试验是确保产品可靠性和安全性的关键环节。通过可靠性试验，企业可以预测产品的寿命、故障率和维修需求，从而制定有效的质量控制措施和维护策略，减少产品故障带来的经济损失和安全隐患。

可靠性试验的分类

可靠性试验根据试验的地点、目的、项目、产品的开发阶段、施加应力的强度、试品的破坏情况以及抽样方案的不同，可分为多种类型：

‌1.按试验地点‌：可分为实验室试验和现场试验。

‌2.按产品开发阶段‌：可分为研制试验、鉴定试验及验收试验。

‌3.按施加应力的强度‌：可分为正常应力及强化应力试验。

‌4.按样本规模‌：可分为全数试验及抽样试验。

5.按抽样方案‌：可分为定时截尾试验、定数截尾试验及序贯试验。

6. 按环境条件划分

- 模拟试验：在实验室中模拟各种使用条件。

- 现场试验：在实际使用环境中进行试验。

7. 按试验项目划分

- 环境试验：考核产品在各种环境条件（如温度、湿度、气压、振动、冲击等）下的适应能力。

- 寿命试验：研究产品在使用寿命期间的可靠性。

- 加速试验：通过加大应力来加速产品的老化过程，以缩短试验时间。

- 特殊试验：使用特殊仪器进行的试验，如X射线检查、红外线检查等。

8. 按试验目的划分

- 筛选试验：对产品进行全数检验，以剔除早期失效的产品。

- 鉴定试验：对产品的可靠性水平进行评价。

- 验收试验：验证产品是否符合规定的可靠性要求。

9. 按试验性质划分

- 破坏性试验：试验过程中可能会对产品造成损坏。

- 非破坏性试验：试验过程中不会对产品造成损坏。

主要试验类型

1. 环境试验

- 温度试验：高温试验、低温试验、温度冲击试验、温度变化试验等。

- 湿度试验：恒定湿热试验、交变湿热试验、高温高湿试验等。

- 防护等级试验：IP等级认证，如IP67、IP68等。

- 特殊试验：低气压试验、高气压试验、太阳辐射试验、淋雨试验、沙尘试验等。

2. 机械环境试验

- 振动试验：正弦振动试验、随机振动试验等。

- 冲击试验：半正弦波机械冲击试验、后峰锯齿波冲击等。

- 其他试验：跌落试验、碰撞试验、加速度试验等。

3. 综合环境可靠性试验

- 温度湿度组合试验

- 温度+湿度+振动综合试验（三综合试验）

常见的可靠性测试方法

‌1.加速寿命试验‌

- 加速寿命试验通过提高环境条件（如温度、湿度等）来加速产品老化过程，从而在较短的时间内模拟出产品在长期使用过程中可能出现的问题，评估产品的可靠性。这种方法可以快速获取产品的可靠性信息，但可能导致测试结果与实际使用情况有所偏差。

‌2.寿命试验‌

- 寿命试验是一种通过长时间的实际使用来评估产品可靠性的测试方法。它可以更真实地模拟出产品在实际使用过程中可能遇到的问题，从而更准确地评估产品的可靠性。然而，这种方法的缺点是需要较长的测试时间。

‌3.应力试验‌

- 应力试验通过对产品施加一定的应力（如机械应力、电气应力等）来评估产品的可靠性。通过这种方法，可以直接观察产品在受到应力作用时的表现，评估产品的可靠性。但这种方法可能无法全面覆盖产品在实际使用过程中可能遇到的各种情况。

4. 现场可靠性试验‌

- 在产品的实际使用环境中进行，以评估产品在真实条件下的性能和寿命。

4.‌故障模式与效应分析（FMEA）‌

- FMEA通过分析产品可能出现的故障模式及其对系统的影响来评估产品的可靠性。通过这种方法，可以对产品可能出现的各种故障进行系统性的分析，评估产品的可靠性。但同样，这种方法可能无法全部覆盖产品在实际使用过程中可能遇到的各种情况。

可靠性试验的具体流程是什么？

可靠性试验是通过一系列有计划的实验和测试，评估产品在特定条件下的性能表现，确保产品在预定使用寿命内的可靠性和稳定性。这种测试不仅涉及产品的物理性能，还包括其化学成分和环境适应性等多个维度。以下是可靠性试验的具体流程：

1. 确定试验目标和指标

首先，需要明确试验的目标、试验的指标以及需要评估的可靠性参数。这通常包括了解产品的使用环境、预期寿命以及性能指标等，以便为后续的试验设计提供基础。

2. 选择试验方法和试验设备

根据产品性质和试验目标，选择适合的试验方法和试验设备。可靠性试验的类型多样，包括环境试验、筛选试验、寿命试验等，具体选择应根据实际需求进行。同时，确保试验设备符合相关标准和要求，以保证试验结果的准确性。

3. 制定试验计划

制定详细的试验计划，包括试验方案、试验内容、试验环境、试验样品数量等。试验计划应充分考虑产品的特性和试验目标，确保试验的全面性和有效性。

4. 准备试验样品

根据试验计划准备试验样品，确保样品能够代表整个产品群体，并满足试验要求。样品的数量和类型应根据抽样方案确定，以确保试验结果的可靠性。

5. 确定试验环境

根据试验计划确定试验环境条件，包括温度、湿度、振动等。这些条件应模拟产品实际使用环境，以便准确评估产品的可靠性。

6. 进行试验前的检查

在试验开始前，对试验设备和试验环境进行详细的检查，确保符合试验要求。进行必要的校验和调整，以确保试验的准确性和可靠性。

7. 进行试验

按照试验计划进行试验操作，包括设置试验参数、放置试验样品、记录试验数据等。在试验过程中，应严格按照试验方案进行，确保试验的规范性和准确性。

8. 定期检查和维护

在试验过程中，对试验设备进行定期检查和维护，确保其正常运行。同时，对试验样品进行定期检查，记录并处理异常情况，以保证试验的顺利进行。

9. 记录试验数据

及时记录试验过程中的各种数据，包括试验条件、试验时间、试验结果等。记录异常情况和相应的处理措施，以便后续的数据分析和评估。

10. 数据分析与评估

对试验数据进行统计和分析，包括计算可靠度指标、绘制可靠度曲线等。根据试验结果对产品的可靠性参数进行评估和估计，评估产品的可靠性性能是否符合要求。

11. 编制试验报告

编制详细的试验报告，包括试验目的、试验过程、试验结果及分析、评价和建议等内容。根据试验结果和评估，总结试验过程中的经验和教训，并提出改进意见和措施。同时，对报告和试验流程进行审查，以提高试验的可靠性和效率。

可靠性试验的具体流程包括确定试验目标和指标、选择试验方法和设备、制定试验计划、准备试验样品、确定试验环境、进行试验前的检查、进行试验、定期检查和维护、记录试验数据、数据分析与评估以及编制试验报告。通过这一系列的步骤，可以全面评估产品的可靠性性能，为产品的可靠性设计和改进提供重要依据。

实施条件

进行可靠性试验需要具备以下条件：

1.有可靠性试验的测试目标，如MTBF（工作正常时间）指标。

2.有详细的测试要求、测试方法或测试标准依据。

3.选择高性价比的合适测试方案。

4.具备完善的测试大纲。

5.具备多台次并且产品工作状态完好的测试样机。

6.具备相关的研发测试质量测试工程师，实时跟进测试过程并做好测试记录。

7.寻找具备资质的CNAS（中国合格评定国家认可委员会）、CMA（中国计量认证）实验室提供专业的可靠性测试服务。

常见的可靠性试验标准有哪些？

常见的可靠性试验标准包括：

1. 国际电工委员会（IEC）标准：

- IEC 60068系列：环境试验方法，包括温度、湿度、振动等多种环境条件的测试。

2. 美标准（MIL-STD）：

- MIL-STD-810：环境工程考虑和实验室测试，涵盖温度、湿度、振动、冲击等多种环境条件。

- MIL-STD-202：电子设备环境测试方法。

3. 欧洲标准（EN）：

- EN 60068系列：与IEC 60068系列相似，适用于欧洲市场。

4. 日本工业标准（JIS）：

- JIS Z 0233：环境试验方法总则。

- JIS C 0041：电子设备环境试验方法。

5. 中国国家标准（GB）：

- GB/T 2423系列：环境试验方法，包括温度、湿度、振动等多种环境条件的测试。

- GB/T 191系列：包装储运图示标志及相关测试方法。

6. 汽车行业的标准：

- ISO 16750：道路车辆—环境条件和测试方法。

- SAE J1455：汽车电子设备环境试验方法。

7. 航空航天标准：

- RTCA DO-160：机载设备的环境条件和测试程序。

这些标准提供了详细的测试方法和条件，确保产品在各种环境条件下能够可靠运行。具体选择哪种标准，通常取决于产品的应用领域、目标市场和行业规范。

可靠性试验的重要性

可靠性试验在产品质量控制中扮演着至关重要的角色：

‌1.提高产品质量‌：通过严格检测和验证产品的各项性能，可靠性试验可以发现并解决潜在的问题和风险，从而提高产品的整体质量。

‌2.增强竞争力‌：在产品质量日益重要的今天，可靠性测试已经成为企业赢得销售占比的关键。通过可靠性测试，企业可以向消费者展示产品的可靠性和品质，从而增强产品的竞争力。

‌3.降低维修成本‌：通过提前发现和解决潜在问题，可靠性测试可以显著降低产品的维修成本，提高企业的盈利能力。

‌4.保护品牌形象‌：可靠性测试可以确保产品的稳定性和安全性，避免因质量问题引发的品牌危机，保护企业的品牌形象。

综上所述，可靠性试验是确保产品质量和可靠性的重要手段。通过合理选择和应用不同的测试方法，企业可以全面了解产品的可靠性水平，为改进和提高产品质量提供科学依据，从而在激烈的市场竞争中立于不败之地。