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嘉峪檢測(cè)網(wǎng) 2019-03-15 15:59
“浴盆曲線”(又稱(chēng)U型曲線)是一個(gè)常用術(shù)語(yǔ),用于描述半導(dǎo)體產(chǎn)品隨時(shí)間變化的瞬時(shí)故障率的通用曲線。盡管特定的半導(dǎo)體產(chǎn)品的實(shí)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(shù)據(jù)在最壞情況下的樣本。
1、浴盆曲線定義
浴盆曲線是指產(chǎn)品從投入到報(bào)廢為止的整個(gè)壽命周期內(nèi),其可靠性的變化呈現(xiàn)一定的規(guī)律。如果取產(chǎn)品的失效率作為產(chǎn)品的可靠性特征值,它是以使用時(shí)間為橫坐標(biāo),以失效率為縱坐標(biāo)的一條曲線。因該曲線兩頭高,中間低,有些像浴盆,所以稱(chēng)為“浴盆曲線”。
浴盆曲線 (Bathtubcurve,失效率曲線) 實(shí)踐證明大多數(shù)產(chǎn)品的故障率是時(shí)間的函數(shù),典型故障曲線稱(chēng)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(gè)階段:早期故障期,偶然故障期,嚴(yán)重故障期。
2、浴盆曲線的三個(gè)階段
“浴盆曲線”代表了半導(dǎo)體產(chǎn)品壽命的三個(gè)主要階段:
早期故障率階段:此階段的特點(diǎn)是初始故障率相對(duì)較高,然后迅速下降。此特性并非在所有產(chǎn)品中都表現(xiàn)顯著。此階段的故障率通常按“每百萬(wàn)缺陷數(shù)” (dppm) 進(jìn)行衡量。
穩(wěn)定狀態(tài)階段:此階段具有相對(duì)恒定的故障率,在器件的使用壽命期間保持穩(wěn)定。按“FIT”單位或“故障間隔平均時(shí)間”(MTBF) 小時(shí)數(shù)描述此故障率。
損耗階段:此階段代表內(nèi)在損耗機(jī)制開(kāi)始居主導(dǎo)地位的點(diǎn),故障率開(kāi)始呈指數(shù)上升。產(chǎn)品壽命通常定義為從初始生產(chǎn)至損耗開(kāi)始的時(shí)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(fā)展,經(jīng)過(guò)大量的研究,對(duì)于復(fù)雜產(chǎn)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(jī)電部件故障與時(shí)間的關(guān)系,其中故障概率呈穩(wěn)定或緩慢上升D、E、F三種類(lèi)型占了故障總概率的89%,其余的只占11%。
Dalanik定律:"可修復(fù)的復(fù)雜產(chǎn)品,無(wú)論故障件壽命分布類(lèi)型如何,故障件修復(fù)或更新以后,產(chǎn)品的故障率隨時(shí)間而趨于常數(shù)。"
復(fù)雜產(chǎn)品的故障模式多種多樣,每種故障隨機(jī)發(fā)生后,如果及時(shí)排除、修復(fù)或更新故障件,可使產(chǎn)品故障率成為常數(shù)。除了簡(jiǎn)單的磨損、疲勞及腐蝕等消耗故障外,才屬于A、B、C類(lèi)型故障。
根據(jù)不同的故障分布曲線,產(chǎn)品越復(fù)雜,故障率越高,隨機(jī)性越大。只按某種固定監(jiān)測(cè)診斷方法和維修方式,難以解決復(fù)雜的產(chǎn)品故障問(wèn)題。
美國(guó)宇航局NASA通過(guò)研究,歸納六種TPM產(chǎn)品故障概率,其中F類(lèi)占68%,在整個(gè)服役期內(nèi)故障概率恒定。
所謂復(fù)雜的產(chǎn)品是指具有多種故障模式的產(chǎn)品,一般的機(jī)械產(chǎn)品、電氣和電子產(chǎn)品大多為復(fù)雜的產(chǎn)品,如電機(jī)、汽輪機(jī)、加工中心、壓縮機(jī)及生產(chǎn)線等。這些產(chǎn)品的故障基本符合F類(lèi)故障規(guī)律,在服役期間故障率恒定不變,但是其故障是隨機(jī)發(fā)生的。
所以要強(qiáng)調(diào)對(duì)產(chǎn)品的監(jiān)測(cè)和診斷,產(chǎn)品故障的隨機(jī)性越強(qiáng),越要進(jìn)行檢測(cè)和診斷。TPM產(chǎn)品檢測(cè)診斷有產(chǎn)品停機(jī)檢測(cè)診斷和運(yùn)行中的檢測(cè)診斷;也有在線監(jiān)測(cè)診斷和離線監(jiān)測(cè)診斷。
引申:故障漸變過(guò)程 產(chǎn)品性能存在一個(gè)由開(kāi)始劣化并進(jìn)入潛在故障期的漸變過(guò)程,稱(chēng)產(chǎn)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(chǎn)品的浴盆曲線理論同樣也適用其他領(lǐng)域,本文談?wù)勧槍?duì)戰(zhàn)略失效的啟示,供參考。
戰(zhàn)略失效的“浴盆曲線”,揭示了戰(zhàn)略在不同時(shí)間段內(nèi)效率高低的規(guī)律,分析了不同階段戰(zhàn)略失效的本質(zhì)區(qū)別,為制定正確的戰(zhàn)略實(shí)施控制策略提供了理論依據(jù)和戰(zhàn)略推進(jìn)方法,同時(shí),還可以防止戰(zhàn)略在早期時(shí)失效的階段來(lái)回折騰,又避免了晚期失效階段慌忙修改或固執(zhí)原狀的錯(cuò)誤;它使戰(zhàn)略實(shí)施控制過(guò)程既有階段性,又有相互聯(lián)系,協(xié)調(diào)發(fā)展的連貫性。
企業(yè)戰(zhàn)略在實(shí)施的過(guò)程中,有時(shí)與人們的期望并不一致,當(dāng)出現(xiàn)非理想狀態(tài)時(shí),在戰(zhàn)略學(xué)上稱(chēng)之為戰(zhàn)略失效。戰(zhàn)略失效按時(shí)間來(lái)劃分有早期失效、偶然失效和晚期失效三種類(lèi)型.
一項(xiàng)戰(zhàn)略開(kāi)始實(shí)施時(shí),就有可能遇到早期失效。實(shí)踐表明,大量的戰(zhàn)略實(shí)施早期失效率特別高,這是因?yàn)樾聭?zhàn)略還沒(méi)有被員工理解和接受,或者實(shí)施者對(duì)新的環(huán)境、工作不適應(yīng)。戰(zhàn)略決策者對(duì)這種早期失效不可驚慌失措,更不可對(duì)新戰(zhàn)略失去信心,暫時(shí)的挫折并不意味著戰(zhàn)略的不合理。戰(zhàn)略控制時(shí)必須考慮效果的“延滯效應(yīng)”。
度過(guò)早期失效后,就可能使工作步入正軌,而使戰(zhàn)略進(jìn)入平穩(wěn)發(fā)展階段。這時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)戰(zhàn)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(zhàn)略的平穩(wěn)實(shí)施階段所出現(xiàn)的一些意外情況。當(dāng)處于偶然失效時(shí),戰(zhàn)略決策者決不可以掉以輕心,而是應(yīng)該及時(shí)、慎重的處理,維持戰(zhàn)略的平穩(wěn)推進(jìn),一般戰(zhàn)略偶然失效的概率比較低。
度過(guò)偶然失效期后,隨著時(shí)間的推移,由于外部環(huán)境的變化使得戰(zhàn)略的實(shí)施受到了一定程度的阻礙,因而企業(yè)戰(zhàn)略進(jìn)入了“晚期失效”階段。此時(shí),戰(zhàn)略決策者應(yīng)該適應(yīng)外部環(huán)境的變化,調(diào)整轉(zhuǎn)移戰(zhàn)略,積極創(chuàng)造條件推進(jìn)戰(zhàn)略。
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