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第七章 可靠度配置與可靠度預測

第七章 可靠度配置與可靠度預測. 授課教授 ：童超塵 博士 報告人 ：鍾喆文. 大綱. 摘要 7-1 可 靠度目標訂定 7-2 可靠度配置 7-3 可靠度預測 7-4 可靠度預測模式應用 7-5 結論與練習題. 摘要. 可靠度配置： 可靠度目標確立→配置各分系統 →配置零組件 可靠度預測： 預估現有零件其操作使用時可能失效率應 與既定的失效率配置值做比較，以作為設 計時參考。. 7-1 可 靠度目標訂定.

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第七章 可靠度配置與可靠度預測

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Presentation Transcript

  1. 第七章 可靠度配置與可靠度預測 授課教授 ：童超塵 博士 報告人 ：鍾喆文

  2. 大綱 • 摘要 • 7-1可靠度目標訂定 • 7-2可靠度配置 • 7-3可靠度預測 • 7-4可靠度預測模式應用 • 7-5結論與練習題

  3. 摘要 • 可靠度配置： 可靠度目標確立→配置各分系統 →配置零組件 • 可靠度預測： 預估現有零件其操作使用時可能失效率應 與既定的失效率配置值做比較，以作為設 計時參考。

  4. 7-1 可靠度目標訂定 • 根據需求，確立產品在特定的使用環境條件下，既定的使用時間內，能符合設計功能規格(考慮內外在環境因素影響)要求且正常操作的成功機率。 • 通常可靠度標定為R=90%，即不失效的機率為90%。

  5. 7-2 可靠度配置 • 根據既定產品可靠度目標，使用可靠度數學模式再將各分系統，零組件配置適當的可靠度預測。 • 目標與配置需互相配合才有意義。 • 配置方法： (1)等量配置法 (2)AGREE配置法 (3)ARINC配置法 (4)配對比較配置法

  6. 等量配置法

  7. AGREE配置法

  8. ARINC配置法

  9. 配對比較配置法： 由Thurstone與Mosteller (1)配置模式三個假設： (a)每一項偏重評點均互相獨立且變異數相等。 (b)偏重機率呈常態分配 (c)偏重尺度程度：0~3 3：偏重程度最高 2：次高 1：稍高 0：無偏重 舉例：Xij=2 ， 代表工程師認為分系統 i 較 j 偏重程度高

  10. (2)產品分系統可靠度配置之變數 影響產品分系統可靠度配置之變數： (a)成本：產品研究發展所耗費成本與各分系統品質特性 有關。所以研發成本昂貴，配置過高，則所需 成本亦將提高。 成本低之分系統，可靠度配置 應予提高，反之則較低。 (b)維護性：產品分系統易於維修者，發生失效可在極短 時間修復，則配置較低可靠度，反之亦是。 (c)環境條件：易受環境作用而影響產品功能者，應給予 較高可靠度配置，反之則低。

  11. (d)重要性：若某分系統失效，可能引起整個產品失效 者，給予則配置較高可靠度。 (e)安全性：對使用或操作人員有嚴重影響之分系統， 配置較高可靠度。 (f)複雜性：分系統的零件越多失效率愈大，因此零件數 較多的分系統要配置較低的可靠度。 (g)發展性：分系統發展的歷史較短，尚有發展潛力，並 有突破性科技發展者，配置較低可靠度。

  12. 7-3 可靠度預測

  13. 7-3-1 • λb：零件基礎失效率→取決於環境溫度與最 主要之電性應力(最主 要電性應力也隨零件 總類而異) 例如：電容：電壓 / 電感：電流 / 電晶體：功率消耗 通常與以其與額定值之比例來表示，稱為應力比 可由MIL-HDBK-217圖表按工作溫度及S值查得

  14. 7-3-2 特定狀況失效率 • πE：環境因素→與零件使用環境相關的參數 • πQ：品質因素→零件品質做適當修正的參數 • πL：學習因素→對新產品的統計資料不足時，所加之 安全因素，多用於為電子零件。

  15. πs2：第二電性應力因素→主要電性應力不足以充分代πs2：第二電性應力因素→主要電性應力不足以充分代 表零件電性應力狀況，可由 此修正。隨零件不同而異， 如電阻為電壓。 • πA：應用因素→電晶體用於類似信號，邏輯線路或高 頻等不同之應用而與以適當修正。 • πR：阻值因素→零件數值不同之修正因素，如電阻值 越大失效率越高，類似電阻的πR

  16. 7-4 可靠度預測模式應用 • (1)可靠度預估之不良率，表示該零件已經環境篩選， 去除早期不良，且經過合格程式及測試合乎電性與 環境規格。 • (2)可靠度預估之不良率，只考量零件本身(內在因素) 製造結構、使用溫度、電性應力、品質等級與使用 環境等一般性條件參數。實際使用上發生不良率的 外在有10%~50%因素參數不考量。但是可加入收 集資料已作往後參考。

  17. (3)加速測試是以實驗方法取得可靠度不良率數據之ㄧ(3)加速測試是以實驗方法取得可靠度不良率數據之ㄧ 的方法，為在特定環境條件下進行，如高溫、高濕 等。測試預估數據須了解其測試條件與失效模式/結 構，以免與實際應用因環境條件複雜化而造成誤 差。 • (4)可靠度預測模式涵蓋的零件類別為市場上一般性與 標準規格之產品，不包括特殊規格或新發展產品， 主因為該類產品品質資訊採集不足，以建立預估模 式。 • (5)溫度參數(πT)是電子零件可靠度預估之重要因素。

  18. 7-5 結論與練習題 • 可靠度配置與可靠度預測為達到產品可靠度目標，相當重要且不可或缺的設計準則之ㄧ。 • 失效率預測在電子零件方面1990年後MIL-HDBK-217已有完整且詳細的資料可循。唯機械零件方面預測較少。 • 如果預測值不符合配置值的需求，則必須另尋其他設計準則，如減額定覆置，改進設計，增進產品的可靠度。 • 預測工作做的越徹底越能深入產品設計核心，提高並掌握品質。

  19. 謝謝大家

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