如何计算产品的可靠性

可靠性是产品开发和生命周期管理中的关键因素，尤其是对于能源相关产品 （ErP）。确保高水平的可靠性可以显著减少对环境的影响，降低生产成本，并提高客户满意度。本博客全面概述了如何使用 EN 45552：2020 中概述的指南计算产品的可靠性。

了解可靠性

可靠性定义为产品在指定条件下在一段时间内执行其预期功能而不出现故障的概率。与处理产品总预期寿命的耐用性不同，可靠性侧重于在给定时间范围内无差错运行的可能性。

重要概念

• reliability： 产品在定义的条件下按预期工作而不遇到故障的概率。
• Failure Modes<span lang=“EN” style=“mso-ansi-language： EN;”>：产品无法执行其预期功能的特定方式。
• 失效机制：失效的根本原因，例如材料疲劳或环境应力。
• Failure Points<span lang=“EN” style=“mso-ansi-language： DE;”>：产品中可能出现故障的特定部件或组件。

可靠性评估框架

可靠性评估涉及几个重要步骤，下面将详细介绍这些步骤：

1.

首先，明确定义产品或产品组，包括其主要、次要和第三功能。这种功能分析有助于识别产品中需要评估可靠性的所有关键组件和系统。

2.

接下来，确定产品将要运行的环境和操作条件。这些条件包括温度、湿度、机械应力和电气负载等因素。了解这些条件对于在可靠性测试中模拟真实场景至关重要。

3. 其他信息

从各种来源收集其他信息，例如现场数据、供应商限制、法规、应力分析以及故障模式和影响分析 （FMEA）。此数据有助于全面了解潜在的可靠性问题和可能的故障机制。

4.

通过将函数链接到故障模式、故障点和故障机制来执行可靠性分析。这涉及执行 FMEA 或类似分析，以识别和评估最可能的故障。分析应生成故障站点和机制的列表，并按其概率排序。

5. 可靠性评估方法的选择和应用

选择合适的方法来评估产品的可靠性。 这些方法可能包括：

• 物理测试：在受控条件下测试产品，以观察其性能并确定故障点。
• 加速耐久性测试 （ALT）：使产品承受增加的负载，以比正常条件下更快地引发故障。这有助于在更短的时间内估计产品的使用寿命和故障率。
• 统计分析：使用统计模型分析测试数据并预测产品的可靠性。

6.

最后，记录整个评估过程，包括输入数据、假设、分析方法和结果。此文档对于确保透明度并为将来的可靠性改进提供基础至关重要。

示例：电子设备的可靠性评级

让我们考虑一个评估汽车中电子控制单元可靠性的示例：

1. define product： 电子控制单元被定义为负责控制汽车发动机功率的关键部件。
2. 环境和操作条件：设备应在 -20°C 至 85°C 的温度范围内运行，并应暴露在振动和潮湿环境中。
3. 其他信息：现场数据显示，由于组件疲劳，该设备的早期版本在三年内出现故障率为 10%。
4. 执行可靠性分析：FMEA 确定主要故障模式，例如焊点疲劳和电容器故障。 这些是根据它们的概率进行评估的。
5. 选择和应用可靠性评估方法：：在高温下进行加速耐久性测试，以快速诱发故障。测试数据的统计分析预测，在正常运行条件下，平均故障时间 （MTTF） 为 5 年。
6. 评估文档：记录结果（包括故障模式、测试条件和预测的 MTTF）以备将来参考和改进。

有关更详细的指导，请参阅 EN 45552：2020 和相关标准的完整文本，例如用于维修、再利用和升级评估的 EN 45554：2020 以及可靠性评估方法的 EN 62308。

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