產品可靠性測試

產品可靠性測試說明

在現代商業與技術體系中,產品可靠性測試是確保產品設計成功和順利入市的關鍵環節。無論是電子設備、機械裝置,還是各類武器,都必須具備穩定的性能和可靠性,才能保障用戶在各種環境下的正常使用,並提升產品市場競爭力與信賴度。

1. 前言

可靠性測試是一項評估產品在規定壽命期間內能否在各種環境條件下保持功能穩定的活動。這些條件包括產品的預期使用、運輸和儲存等過程,測試的目的是確保產品在實際情況中具備足夠的可靠性和耐用性。

在可靠性測試中,產品會被暴露於自然或模擬的環境條件中,例如高溫、低溫、高溫高濕以及快速溫度變化等情境。這些條件會通過各種專業的環境試驗設備來模擬,從而加速呈現產品在真實使用環境中的性能變化。通過這些測試,可以深入評估產品在不同環境因素影響下的穩定性,同時研究這些因素對產品性能的作用機理及影響程度。

此外,可靠性測試還能驗證產品是否達到研發、設計和製造過程中所設定的品質目標,進一步評估產品的可靠性壽命。這樣一來,企業可以提前發現潛在問題,優化設計,提高產品的整體質量與可靠性,從而滿足用戶對產品長期穩定性的需求。

2. 產品可靠性測試的定義和種類

(2-1) 可靠性測試的定義

可靠性試驗是評估產品可靠性的一種重要手段,透過調查、分析與評價,為故障分析、修正措施的制定,以及判斷產品是否達到設計指標提供有力依據。可靠性試驗通常分為研究開發階段與大規模生產階段兩個階段進行。

在研究開發階段,試驗主要用於評估產品的設計質量、材料選用及工藝流程是否達標,從而優化設計,減少潛在缺陷。

在大規模生產階段,可靠性試驗則著重於質量保證與定期考核管理,確保產品在生產過程中的一致性與穩定性。由於試驗所處階段不同,其具體目的與內容也有所差異,但最終目標都是提升產品可靠性,確保產品性能穩定、滿足使用壽命要求。

(2-2) 可靠性測試的類型

依據GJB450A《裝備可靠性工作通用要求》分類(中國標準),可靠性試驗可以分為環境應力篩選、可靠性研製試驗、可靠性增長試驗、可靠性鑒定試驗、可靠性驗收試驗、壽命試驗(圖2),其說明如下。

(2-2-1) 環境應力篩選(ESS)

  • (a) 職責目的
    • 發現和排除不良元器件、製造工藝和其他原因引入的缺陷造成的早期故障。
  • (b) 適用對象
    • 主要適用於電子產品,也可用於電氣、機電、光電和電化學產品。
  • (c) 適用時機
    • 產品的研製階段、生產階段和大修過程。

(2-2-2) 可靠性研製試驗(RDT)

  • (a) 職責目的
    • 尋找產品中的設計缺陷,以改進設計,提高產品的固有可靠性水準。
  • (b) 適用對象
    • 電子產品、電氣、機電、光電和電化學產品和機械產品。
  • (c) 適用時機
    • 產品的研製階段的早期和中期。

(2-2-3) 可靠性增長試驗(RGT)

  • (a) 職責目的
    • 暴露潛在缺陷並採取糾正措施,逐步使產品的可靠性達到規定的要求。
  • (b) 適用對象
    • 電子產品、電氣、機電、光電和電化學產品和機械產品。
  • (c) 適用時機
    • 產品的研製階段中期,產品的技術狀態大部分已經確定。

(2-2-4) 可靠性鑒定試驗(RQT)

  • (a) 職責目的
    • 驗證產品的設計是否達到規定的可靠性要求。
  • (b) 適用對象
    • 電子產品、電氣、機電、光電和電化學產品和成敗型產品。
  • (c) 適用時機
    • 產品設計確認階段,產品通過ESS、環境鑒定試驗之後,技術狀態已經固化。

(2-2-5) 可靠性驗收試驗(RAT)

  • (a) 職責目的
    • 驗證批生產的產品可靠性是否保持在規定的水準。
  • (b) 適用對象
    • 電子產品、電氣、機電、光電和電化學產品和成敗型產品。
  • (c) 適用時機
    • 產品批生產階段。

(2-2-6) 壽命試驗(LT)

  • (a) 職責目的
    • 驗證產品在規定的條件下的使用壽命、儲存壽命是否達到規定的要求。
  • (b) 適用對象
    • 有使用壽命、儲存壽命要求的各類產品。
  • (c) 適用時機
    • 產品設計定型階段。產品通過環境鑒定試驗之後,技術狀態已經固化。

3. 產品可靠性測試的重要性

產品可靠性測試能確保產品符合市場需求、滿足相關法規標準,並提供穩定的性能與長久的使用壽命。透過這些測試,產品設計中的潛在缺陷能及早被發現和修正,進一步提升品質與安全性。有關可靠性測試重要性的相關說明如下。

(3-1) 提高產品質量

可靠性測試能及早發現設計或製造上的缺陷,進而修正問題,提升產品整體質量。

(3-2) 保障使用者安全

產品在使用過程中若發生故障,可能會危及使用者安全。例如,汽車、醫療設備或電器產品的可靠性至關重要。

(3-3) 延長產品壽命

透過可靠性測試,確保產品在預期的使用壽命期間內穩定運作,減少故障和維修成本。

(3-4) 符合法規與標準要求

許多產業需要符合特定的安全和可靠性標準,例如ISO標準、國家安全法規等,確保產品合法上市。

(3-5) 提升品牌信譽

可靠的產品更能贏得消費者的信任,有助於建立和維持良好的品牌形象與口碑。

(3-6) 滿足客戶期望

消費者期望產品能穩定運作且具耐用性,可靠性測試能確保產品在實際使用中的性能符合預期。

4. 結論

有些年紀的人,應該都看過這一則笑話,我以前偶爾會拿來對工程師們開玩笑,寓教於樂。

話說岳不群得到了夢寐以求的《辟邪劍譜》,心中萬分高興,打開第一頁,赫然寫著:“欲練此功,必先自宮”。
岳不群想了許久,終於為了成為天下第一,忍痛割“愛”了,但是他被那巨痛疼得暈了過去,當他醒來,欣然翻開第二頁。
他看到後氣得卡血,第二頁寫著:“就算自宮,未必成功”,他還是忍住疼痛與心痛,驟然翻開第三頁,他一看,馬上就氣得吐血而亡,原來,第三頁上寫著:“不必自宮,也能成功”。

之所以提起這個笑話,是因為我見過不少工程師,由於沒把客戶的規格書理解清楚,導致問題頻出,不是需要更換材料,不然就是要設變修改模具。而在更早之前,我還聽說一些ODM/OEM大廠的機構主管,因為未能確實確認規格書的細節,導致專案賠錢,最終下台一鞠躬。這些經驗教訓提醒我們,在項目初期確認需求和細節的重要性,否則小錯釀成大禍,損失不僅是金錢,更可能是職業生涯的轉折點(討論1) (討論2)。

☆ 其他參考資料及文章

★ 【產品質量的檢驗】(按圖超連結)

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