加速寿命試験計画のストレス水準

ストレス水準とは、合否検定（プロビット分析）または加速寿命試験中に、ユニットに課すストレスの量です。たとえば、数多くのストレス値を指定し、一般的なストレス負荷がかかった状態で試験するとします。4つの異なる速度で動作するボール盤を通常の使用条件で試験するには、試験に4つの異なるストレス水準を含めます。

実際の条件で試験するには予期される寿命が長すぎる場合は、早い時期に故障が発生するように、通常の使用条件よりも高いストレス水準を使用できます。たとえば、エンジンは標準速度で平均寿命が数千時間にもなります。早い時期に故障が発生するように、エンジニアは標準速度の2倍の速度でエンジンを試験します。これにより、何分の1かの時間で試験を完了できます。その後、エンジニアは試験で高めた速度から通常使用条件の故障時間を外挿します。

高めたストレス水準を選択するには、システムに関する知識を活用します。ストレス水準が高すぎると、摩耗が加速するのではなくシステムが突然故障してしまう場合があります。たとえば、紙製の卵パックの耐圧強度のストレス試験で数千ポンドの圧力をかけると、すぐにパックがつぶれてしまいます。この試験では通常条件でのパックの強度についてほとんど考察が得られません。

計画ストレス水準および試験ストレス水準を入力する必要があります。デフォルトでは、推定するパラメータの漸近分散を最小化するようにストレス水準間のユニットの割り当てが決定されます。また、独自の割り当てを設定することもできます。

試験計画の効率は、推定するパラメータの分散として測定します。ただし、効率が高い（分散が小さい）試験計画であっても、生成されるパラメータ推定値が正確でないこともあります。特に、正確な結果が得られるかどうかは各ストレス水準で十分な故障数があるかどうかに依存します。正確な結果を得るには、一般的に各試験ストレスで予測される故障数が4以上である必要があります。