Stressstufen für Testpläne für beschleunigte Lebensdauer

Sie müssen die Design- und Testbelastungsniveaus eingeben. Standardmäßig bestimmt Minitab eine optimale Zuweisung von Einheiten zu den Stressstufen.

In diesem Thema

Was ist eine Stressstufe?
Zuweisung von Testeinheiten zu Stressstufen
Standardbereiche für die proportionale Zuweisung
Minitab ermittelt die optimale Zuweisung für jede Stressstufe

Was ist eine Stressstufe?

Das Stressniveau ist die Menge an Stress, die du während eines Bestehens-/Nichtbestehenstests (Probit-Analyse) oder eines beschleunigten Lebenstests auf eine Einheit ausübst. Zum Beispiel könnten Sie eine Reihe von Spannungswerten verwenden, um unter häufigen Spannungslasten zu testen. Um eine Standbohrmaschine zu testen, die unter normalen Nutzungsbedingungen mit 4 verschiedenen Geschwindigkeiten läuft, beziehen Sie die 4 unterschiedlichen Belastungsstufen in Ihren Test ein.

Wenn die erwartete Lebensdauer zu lang ist, um praktisch getestet zu werden, können Sie Stressniveaus verwenden, die höher sind als typische Nutzungsbedingungen, um frühe Ausfälle zu verursachen. Angenommen, ein Motor weist bei einer Standarddrehzahl eine durchschnittliche Lebensdauer von Tausenden von Stunden auf. Um einen vorzeitigen Ausfall zu bewirken, testen die Techniker den Motor bei der doppelten Standarddrehzahl. Die Techniker schließen den Test auf diese Weise in einem Bruchteil der Zeit ab. Anschließend extrapolieren sie die Zeit bis zum Ausfall bei normalen Einsatzbedingungen aus der erhöhten Drehzahl im Test.

Wählen Sie erhöhte Stressstufen anhand Ihrer Kenntnisse des Systems aus. Zu hohe Belastungsniveaus können dazu führen, dass das System plötzlich versagt, anstatt den Verschleiß zu beschleunigen. Zum Beispiel würde ein Belastungstest der Kompressionsfestigkeit eines Papiereierkartons bei mehreren tausend Pfund Druck einen sofortigen Zusammenbruch verursachen. Ein solcher Test böte nur einen geringen Einblick in die Festigkeit des Kartons unter Normalbedingungen.

Zuweisung von Testeinheiten zu Stressstufen

Sie müssen die Design- und Testbelastungsniveaus eingeben. Standardmäßig bestimmt Minitab eine Zuordnung von Einheiten über Stressniveaus, die die asymptotische Varianz des von Ihnen gewählten Parameters minimiert. Sie können die Zuordnung jedoch auch selbst bestimmen.

Die Effizienz des Testplans wird anhand der Varianz des Parameters gemessen, den Sie schätzen möchten. Bei einem hocheffizienten Testplan (mit geringer Varianz) ist es jedoch möglich, dass ungenaue Parameterschätzwerte berechnet werden. Genaue Ergebnisse hängen insbesondere davon ab, dass auf jeder Stressstufe eine ausreichende Anzahl von Ausfällen auftritt. Um genaue Ergebnisse zu erzielen, gilt als gängige Richtlinie, dass die erwartete Anzahl der Ausfälle bei jeder Prüfspannung 4 oder mehr betragen sollte.

Der effizienteste Plan ist nur der effizienteste im angegebenen Suchraum. Minitab kann die effizienteste Zuweisung von Testeinheiten auf zwei Arten ermitteln:

Man spezifiziert den Suchraum als endliche Menge oder Mengen von Proportionen. Jede Spalte stellt einen anderen Testplan dar. Minitab bringt diese Testpläne nach Effizienz in eine Rangfolge.
Minitab sucht bereichsweise nach den optimalen Anteilen. Das heißt, Minitab verwendet einen Schritt, um von einer Kandidatengruppe mit Proportionen zu den anderen zu gelangen. Die Standardschrittlänge beträgt 0,05, aber du kannst die Länge erhöhen oder verringern.

Standardbereiche für die proportionale Zuweisung

Minitab wählt anhand der folgenden Kriterien im Voraus festgelegte Bereiche für die proportionale Zuweisung der Testeinheiten aus:

Mehr Testeinheiten werden dem niedrigsten Teststress zugeordnet.
Bei den mittleren Spannungen existiert entweder eine große oder eine kleine Anzahl von Testeinheiten.
Die proportionale Zuteilung der Einheiten bei einem Teststress ist im Vergleich zu den anderen nicht allzu gering.

Die Bereiche ändern sich, wenn sich die Anzahl der Spannungen ändert:

Für ein Zwei-Spannungs-Design beträgt der Bereich für die Anteile bei der niedrigsten Spannung R_L = [0,05, 0,85]. Der Bereich der Anteile bei der höchsten Spannung ist R_H = [0,075, 0,5].
Für ein Dreispannungsdesign ist der niedrigste Testspannungsbereich R_L = [0,333, 0,683]. Die anderen Prüfspannungen haben einen gemeinsamen Bereich von R = [0,040, 0,333].
In der Regel sind die Bereiche für die Proportionen bei den verschiedenen Belastungsniveaus wie folgt, wenn Ihr Design K-Testbelastungen hat:
- Der Bereich für den niedrigsten Teststress ist R_L = [1/K, 1/K + 0,35].
- Die Bereiche für die mittleren Spannungen sind R = [(1- 1/K - 0,350)/2^K, 1/K].
- Der Bereich für den höchsten Teststress ist R = [(1- 1/K - 0,350)/2^K, 1/K]. Minitab wählt außerdem das Verhältnis mit der höchsten Spannung, sodass die vollständige Menge der Proportionen zu eins summiert wird.

Minitab ermittelt die optimale Zuweisung für jede Stressstufe

Minitab bewertet die Effizienz jedes Plans und ordnet sie in der Reihenfolge ein. Standardmäßig zeigt Minitab einen Testplan an. Verwenden Sie diese Schritte, um die Anzahl der Testpläne auf Minitab-Anzeigen zu ändern.

Wählen Sie Statistik > Zuverlässigkeit/Lebensdauer > Testpläne > Beschleunigte Lebensdauerprüfung.
Wählen Sie Test-Stresswerte angeben aus.
Geben Sie die Anzahl der besten Pläne zum Ausgaben ein.