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定量优化老化时间1、剔除可能会出现早期失效的潜在不合格产品；2、通过磨合使合格品的指标更稳定。寿命早期故障通常归因于制造、包装和装配阶段的问题。在这些阶段尽可能的做出最大的改进之后，改善产品可靠性的唯一方法就是在产品到用户手中之前消除有缺陷的单元[1]。在产品运输到用户处之前清除有缺陷和不牢固单元的一个常用方法就是老化。老化已经是很多工业中经常使用的一个步骤，特别是在电子工业中。工业在处理老化的过程中通常会面临的一个问题就是定量和优化老化试验的时间。本文介绍了一种优化老化时间的简单方法，并举例说明了如何在Weibull++中进行这一分析。老化的定义MIL-STD-833C，方法1015.3，“老化试验”，老化的定义如下：老化是一种试验，用来筛选或排除少量因制造失常而导致固有缺陷或缺陷的设备，而这些缺陷会引发和时间和应力相关的故障。[2]为什么要老化？可靠性专家经常使用一个图像来描述产品的寿命，这个图像被称作浴盆曲线。浴盆曲线由三个阶段组成：故障率减小的早期故障阶段，接下来为正常寿命阶段（也叫做有效寿命），故障率较低且相对稳定，最后为磨损阶段，故障率是增加的。很多类型的设备和系统在早期寿命中展示出固有的减少的故障率特性。相对较高的早期故障率通常归因于生产过程中的固有不确定性。很长时间以来，老化已经被认为是在交货前检测和消除部件或系统早期故障的一种有效方法。没有老化，缺陷部件可能就被交付到了用户手中，导致昂贵的现场维修和名誉上的损害。注意，老化并非是产品改进技术。对一些产品进行老化不能改善每个单元单独的可靠性。然而，老化通过清除劣质的部分来提高了整体的可靠性，使得单元总体更加可靠和均匀。老化同样还会提供造成早期故障的不同故障机理的重要信息，为监控制造过程的质量工程师和帮助分析导致早期故障机理出现的变化提供有价值的反馈。基于费用优化老化时间如果老化有益的话，部件的故障率一定会减少。对于服从Weibull分布的案例中，这就意味着参数β应该小于1。正态分布一般故障率是增加的，因此遵循正态分布的部件是不能进行老化的。同样的，遵循指数分布的部件，故障率认为恒定，也没有资格进行老化试验。老化还需要在指定的老化时间内对所有单元进行试验。加速寿命试验技术可能用来缩短老化时间。老化首要的因素就是试验的长度。在下列模型中，我们设想失效的单元被丢弃，只有剩下来的单元才会交付到用户手中。在确定老化试验适当的持续时间时，费用是重要的考虑因素。执行试验的费用，在老化中发生故障的费用，在保修期内发生故障的费用（维修、更换、运输、人员差旅、零件等等）都是重要的因素。在进行老化试验和处理故障的费用之间进行权衡，可对如下的费用模型做出优化。[3]假设费用如下：CUT_B:老化试验中每个时间单元的费用。CPF_B:老化试验中每个故障的费用。CPF_F:现场中每个故障的费用（注意对于经过经济上权衡的老化而言，每个现场故障的费用应该大于老化中故障的费用）。Tb:老化时间。t:工作时间（或保修时间）。设想生产n个单元，每个单元都有一个可靠性功能R(t)，并都进行老化，老化中期望发生的故障数量为：NFb=n[1-R(Tb)](1)在保修期内（或工作中）期望发生的故障数为：NFw=nR(Tb)[1-R(t|Tb)]=nR(Tb)[1-R(t+Tb)/R(Tb)]=n[R(Tb)-R(t+Tb)](2)期望的费用总数是老化阶段费用（进行试验的费用和故障费用）的总和。每个单元期望费用为：ECB(Tb)=CUT_B.Tb+CPF_B[1-R(Tb)]+CPF_F[R(Tb)-R(Tb+t)](3)对于Weibull分布：(4)为了计算最佳的老化时间(Tb)，可对方程3和4进行最小化，以找到可使ECV(Tb)最小化的Tb值。Weibull++提供了一个报告模板，便于进行这类的分析。这一报告模板OptimumBurn-in.wrt，可在软件自带的报告模板部分中找到。案例对一电子部件进行老化试验。在初始的试验中，累积的故障百分比如下：第1天有6%故障第2天有10.1%故障第3天有12%故障第4天有13.8%故障第5天有14.5%故障第6天有15%故障第7天有15.1%故障使用自由形态（概率单位）数据表单分析数据。使用Weibull分布作为假定的模型，参数为β=0.5290，ε=168.0970天。在保修期1年（365天）中，产品发生故障的更换费用为CPF_F=$4,000。而在老化试验中，每个试验单元一天要使制造商花费CUT_B=$70。在老化试验中发生故障的费用为CPF_B=$500。注意β1且CPF_FCPF_B；因此老化试验是证明有效的。考虑到费用因素的最佳老化时间通过数学上最小化方程4来获得。这项分析可以通过使用Weibull++中的OptimumBurn-in.wrt报告来进行。在Project菜单中选择AddReport...。在报告向导中，指定计算过的数据表单为默认的数据源，基于软件自带的OptimumBurn-in.wrt报告模板选择创建报告，如下所示。在模板的顶部的费用输入区域输入该案例的费用（以加粗的蓝色文本显示），并接受其他的默认输入。窗口如下图所示。[ClicktoEnlarge]使费用最少的最佳老化时间为Tb=2.3天，预期的费用为E[C]=$2,935.52。