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嘉峪檢測網 2019-03-15 15:59
“浴盆曲線”(又稱U型曲線)是一個常用術語,用于描述半導體產品隨時間變化的瞬時故障率的通用曲線。盡管特定的半導體產品的實際故障率曲線差異很大,此通用曲線仍然是一些通用屬性的有用示例。這些是基于通用數據在最壞情況下的樣本。
1、浴盆曲線定義
浴盆曲線是指產品從投入到報廢為止的整個壽命周期內,其可靠性的變化呈現一定的規律。如果取產品的失效率作為產品的可靠性特征值,它是以使用時間為橫坐標,以失效率為縱坐標的一條曲線。因該曲線兩頭高,中間低,有些像浴盆,所以稱為“浴盆曲線”。
浴盆曲線 (Bathtubcurve,失效率曲線) 實踐證明大多數產品的故障率是時間的函數,典型故障曲線稱之為浴盆曲線,曲線的形狀呈兩頭高,中間低,具有明顯的階段性,可劃分為三個階段:早期故障期,偶然故障期,嚴重故障期。
2、浴盆曲線的三個階段
“浴盆曲線”代表了半導體產品壽命的三個主要階段:
早期故障率階段:此階段的特點是初始故障率相對較高,然后迅速下降。此特性并非在所有產品中都表現顯著。此階段的故障率通常按“每百萬缺陷數” (dppm) 進行衡量。
穩定狀態階段:此階段具有相對恒定的故障率,在器件的使用壽命期間保持穩定。按“FIT”單位或“故障間隔平均時間”(MTBF) 小時數描述此故障率。
損耗階段:此階段代表內在損耗機制開始居主導地位的點,故障率開始呈指數上升。產品壽命通常定義為從初始生產至損耗開始的時間。
3、浴盆曲線的其它故障模型
隨著以可靠性為中心的維修理論的發展,經過大量的研究,對于復雜產品故障,除了浴盆曲線故障模型外,還存在其他五種故障模型。
五種故障曲線顯示各種機電部件故障與時間的關系,其中故障概率呈穩定或緩慢上升D、E、F三種類型占了故障總概率的89%,其余的只占11%。
Dalanik定律:"可修復的復雜產品,無論故障件壽命分布類型如何,故障件修復或更新以后,產品的故障率隨時間而趨于常數。"
復雜產品的故障模式多種多樣,每種故障隨機發生后,如果及時排除、修復或更新故障件,可使產品故障率成為常數。除了簡單的磨損、疲勞及腐蝕等消耗故障外,才屬于A、B、C類型故障。
根據不同的故障分布曲線,產品越復雜,故障率越高,隨機性越大。只按某種固定監測診斷方法和維修方式,難以解決復雜的產品故障問題。
美國宇航局NASA通過研究,歸納六種TPM產品故障概率,其中F類占68%,在整個服役期內故障概率恒定。
所謂復雜的產品是指具有多種故障模式的產品,一般的機械產品、電氣和電子產品大多為復雜的產品,如電機、汽輪機、加工中心、壓縮機及生產線等。這些產品的故障基本符合F類故障規律,在服役期間故障率恒定不變,但是其故障是隨機發生的。
所以要強調對產品的監測和診斷,產品故障的隨機性越強,越要進行檢測和診斷。TPM產品檢測診斷有產品停機檢測診斷和運行中的檢測診斷;也有在線監測診斷和離線監測診斷。
引申:故障漸變過程 產品性能存在一個由開始劣化并進入潛在故障期的漸變過程,稱產品從潛在故障到功能故障的間隔期為P-F間隔,如圖所示。
4、浴盆曲線的啟示
產品的浴盆曲線理論同樣也適用其他領域,本文談談針對戰略失效的啟示,供參考。
戰略失效的“浴盆曲線”,揭示了戰略在不同時間段內效率高低的規律,分析了不同階段戰略失效的本質區別,為制定正確的戰略實施控制策略提供了理論依據和戰略推進方法,同時,還可以防止戰略在早期時失效的階段來回折騰,又避免了晚期失效階段慌忙修改或固執原狀的錯誤;它使戰略實施控制過程既有階段性,又有相互聯系,協調發展的連貫性。
企業戰略在實施的過程中,有時與人們的期望并不一致,當出現非理想狀態時,在戰略學上稱之為戰略失效。戰略失效按時間來劃分有早期失效、偶然失效和晚期失效三種類型.
一項戰略開始實施時,就有可能遇到早期失效。實踐表明,大量的戰略實施早期失效率特別高,這是因為新戰略還沒有被員工理解和接受,或者實施者對新的環境、工作不適應。戰略決策者對這種早期失效不可驚慌失措,更不可對新戰略失去信心,暫時的挫折并不意味著戰略的不合理。戰略控制時必須考慮效果的“延滯效應”。
度過早期失效后,就可能使工作步入正軌,而使戰略進入平穩發展階段。這時可能會出現戰略偶然失效,在上圖中,以“浴盆曲線”的盆底部分表示,所謂偶然失效是指在戰略的平穩實施階段所出現的一些意外情況。當處于偶然失效時,戰略決策者決不可以掉以輕心,而是應該及時、慎重的處理,維持戰略的平穩推進,一般戰略偶然失效的概率比較低。
度過偶然失效期后,隨著時間的推移,由于外部環境的變化使得戰略的實施受到了一定程度的阻礙,因而企業戰略進入了“晚期失效”階段。此時,戰略決策者應該適應外部環境的變化,調整轉移戰略,積極創造條件推進戰略。
來源:質量與可靠性學堂