Tests environnementaux de fiabilité : un guide complet (1)

Introduction

Les tests de fiabilité constituent un processus essentiel au développement et à la production d'équipements. Ils garantissent que les dispositifs répondent aux normes de performance spécifiées dans les conditions de fonctionnement prévues. Selon l'environnement de test, les tests de fiabilité peuvent être classés en plusieurs catégories. tests en laboratoire et essais sur le terrain. Les tests de fiabilité en laboratoire sont effectués dans des conditions contrôlées, qui peuvent ou non simuler des scénarios réels, tandis que les tests de fiabilité sur le terrain sont effectués dans des environnements opérationnels réels.

En fonction des objectifs et des étapes de développement du produit, les tests de fiabilité peuvent être divisés en :

• Tests d'ingénierie de fiabilité (y compris le dépistage des contraintes environnementales (ESS) et les tests de croissance de la fiabilité) – visant à identifier et à éliminer les défauts, généralement effectués pendant la phase de développement.
• Tests statistiques de fiabilité (y compris les tests de vérification de fiabilité et les tests de mesure de fiabilité) – utilisés pour valider si un produit répond aux exigences de fiabilité ou pour estimer ses mesures de fiabilité, généralement effectuées pendant le développement et la production.

Cet article se concentre sur Tests statistiques de fiabilité, couvrant les procédures de test, les méthodologies, la surveillance des performances, la gestion des pannes et les calculs de mesures de fiabilité.

1. Plan de test général et exigences

(1) Préparation pré-test

Avant de procéder à des tests de fiabilité, un Plan de test de fiabilité Il faut développer ces tests en exploitant les données de test existantes afin d'éviter toute redondance. Les étapes préparatoires clés comprennent :

• Préparation de l'équipement : Assurez-vous que l'appareil testé (DUT), l'équipement de test et les instruments auxiliaires sont correctement configurés et étalonnés.
• Dépistage des contraintes environnementales (ESS) : le DUT doit subir un ESS pour éliminer les défaillances en début de vie.
• Examen du test : un examen préalable au test doit confirmer que toutes les conditions sont remplies pour un test valide.

(2) Conditions d'essai environnementales complètes

L'environnement de test doit simuler des contraintes opérationnelles réelles, notamment :

• Combinaison de contraintes : Simulation séquentielle des contraintes majeures rencontrées en utilisation réelle.
• Conditions de fonctionnement : Le DUT doit fonctionner dans des conditions de charge de travail et d'environnement typiques.
• Conformité aux normes : les conditions de test doivent être conformes aux normes techniques ou aux exigences contractuelles.

(3) Plans de tests statistiques et sélection

Deux plans de test principaux sont définis :

• Plan de test tronqué à durée fixe : adapté lorsque la durée précise du test et l'estimation des coûts sont requises.
• Plan de test séquentiel tronqué : préféré lorsque les risques du producteur et du consommateur (10 à 20 %) sont acceptables, en particulier pour les appareils à fiabilité élevée ou faible ou lorsque les tailles d'échantillon sont petites.

Sélection d'échantillons :

• Le DUT doit être sélectionné aléatoirement à partir d'un lot produit dans des conditions de conception et de fabrication identiques.
• Un minimum de deux échantillons est recommandé, bien qu'un seul échantillon puisse être autorisé si moins de trois unités sont disponibles.

2. Types de tests statistiques de fiabilité

(1) Test de qualification de fiabilité

But: Pour vérifier si la conception répond aux exigences de fiabilité spécifiées.

Aspects clés :

• Réalisé dans des conditions opérationnelles simulées.
• Nécessite des échantillons représentatifs de la configuration technique approuvée.
• Comprend la détermination des conditions de test, la classification des défauts et les critères de réussite/échec.

(2) Test d'acceptation de fiabilité

But: Pour garantir que les appareils produits en série répondent aux normes de fiabilité avant la livraison.

Aspects clés :

• Réalisé sur des échantillons sélectionnés au hasard à partir de lots de production.
• Utilise les mêmes conditions environnementales que les tests de qualification.
• Inclut les critères d’acceptation/rejet des lots en fonction des résultats des tests.

(3) Test de mesure de fiabilité

But: Pour estimer les mesures de fiabilité telles que taux de défaillance (λ), temps moyen entre pannes (MTBF), et temps moyen de défaillance (MTTF).

Aspects clés :

• Aucun temps de troncature prédéfini ; la fiabilité peut être estimée à n'importe quelle étape.
• Des méthodes statistiques sont utilisées pour calculer des estimations ponctuelles et des intervalles de confiance.

(4) Tests d'assurance de fiabilitét

But: Une alternative aux tests d'acceptation pour les produits hautement fiables ou matures lorsque les tests conventionnels ne sont pas pratiques.

Aspects clés :

• Réalisé après l'ESS.
• Se concentre sur la durée de fonctionnement sans défaut (t).
• Nécessite un accord entre le fabricant et le client.

Conclusion

Les tests environnementaux de fiabilité sont essentiels pour garantir la durabilité et les performances des produits. En mettant en œuvre des plans de tests structurés (qualification, acceptation, mesure ou assurance), les fabricants peuvent valider les indicateurs de fiabilité, optimiser les conceptions et fournir des produits de haute qualité.

Les tests de fiabilité environnementale peuvent être réalisés grâce à des chambres d'essai environnementales, qui simulent des conditions réelles pour évaluer les performances du produit, réduisant ainsi considérablement le temps de test et améliorant l'efficacité.

Lab-Companion possède plus de 20 ans d'expertise dans la fabrication d'équipements de tests environnementaux. Forts d'une vaste expérience pratique et d'une assistance à l'installation sur site, nous aidons nos clients à relever les défis concrets de leurs applications de test.