개발업무를 진행하면서 필드에서 일어나는 문제 때문에 상당히 골치 아픈일이 무조건 생긴다. 그럼 그 필드에서의 문제점을 빠르게 도출 시키고 개선을 진행해야 하는데, 그 문제점의 유형을 파악하는데 어려움을 많이 겪는다.
거기서부터 시작이다. 필드에서의 문제는 언제부터 사용이 되었고, 언제 고장이 났는지에 대한 시간이 대략적으로 판단이 되는데, 그 시간동안 우리가 시험을 하고 결과를 도출해내는데는 상당한 시간이 소요된다.
그럼 어떻게 해야할까? 그렇다. '가속 수명시험'이라는 것을 우리는 실시를 해야한다. 똑같은 필드 조건에서의 문제점을 빠르게 도출하고 개선을 해야 한다는 뜻이다.
그럼 이 부분에서 어떻게 빠르게 도출을 시킬까? 당연히 시험조건을 악조건으로 만들어서 제품을 고장내야한다. 필드 유형과 똑같은 고장유형으로 말이다. 고장이 똑같이 나지 않으면 실험이 잘못 된 것이기 때문에 똑같은 고장모드를 찾아내야 한다.
이 부분의 문제는 각 분야에서의 엔지니어들이 찾아내야 할 문제들이며, 꾸준히 노력해서 도출 해나가야 한다. 가속 수명시험이 뭐고 우리는 어떻게 이 결과를 뽑아내는지에 대해서 공부하고 알아보도록 하자.
가속 수명시험이란?
가속 수명 시험은 고 신뢰도 제품에 대한 정보를 신속하게 얻기 위해 고장 프로세스를 가속 화시키는 설계 입니다.
가속 조건 하에서 수집된 데이터로부터 정상 사용 조건 하에서의 수명을 추정합니다.(외삽),가 속화 방법은 온도, 전압, 압력 등을 높인 상태로 시험합니다.
가속 수명 시험은 수명 데이터 회귀 분석의 특별한 경우이다. 가속 수명 시험을 사용하는 경우 고장 프로세스를 가속화하려면 가속 수명 시험을 사용합니다.
다음 중 하나의 경우에 미니탭 가속 수명 시험 절차를 사용 할 수 있습니다.
- 하나의 가속 변수
- 두개의 가속 변수
- 가속 변수 및 요인
가속 수명 시험 모형
1) 아레니우스 모형
- 화학적 반응율에 대한 아레니우스 법칙에 기초하여 온도와 반응속도가 밀접한 관계를 가지는 경우 적용할 수 있는 가속 모형입니다. 고장의 원인이 화학 반응으로 인한 성능 저하인 제품을 설명하는데 적용됩니다.(이 모형의 적용제품은 전기 절연체 및 유전체, 반도체 기기, 플라스틱 입니다.
2) 선형 모형
- 변환은 필요하지 않습니다.
- 고장 시간 또는 로그 고장 시간의 변화는 가속 변수의 변화와 직접적으로 비례합니다.
3) 역 온도 모형
- 고장 시간 또는 로그 고장 시간이 켈빈 온도에 반비례한다고 가정하는 모형입니다.
- 이 모형은 아레니우스 모형만큼 일반적이지는 않습니다.
결과는 Arrhenius 모형 결과와 동일합니다. 그러나 계수에 대한 해석이 다릅니다.
4) Ln(누승)모형
- 지속적인 스트레스 하에서 작동하는 제품의 수명을 모델링하는 데 사용됩니다.
로그 관계는 로그 기반의 고장 시간 분포와 함께 사용하는 경우가 많습니다.
누승 관계 (β1>0) 또는 역 누승 관계 (β1<0)가 된다.
관계 선택
고장 시간 또는 로그 고장 시간과 가속 변수간의 적절한 관계를 선택하는 것은 매우 중요하다 가속된 수준을 검증하는 것은 매우 어렵고, 가속 변수의 설계 수준을 확인하는 것은 불가능하기 때문입니다.
데이터 이외에,적절한 모델을 선택하는 데 고장 시간과 가속 변수 간의 관계에 대 한 엔지니어링 지식을 사용해야 합니다.
가속 수명 시험의 예제는 다음 시간부터 본격적으로 포스팅을 할 예정이다. 미니탭은 체험판으로 30일을 사용할 수 있기 때문에, 아래 링크를 걸어드릴테니 다운로드와 설치법을 참고 하시면 될 것 같습니다.
2021.10.06 - [[몽상쟁이] DFSS 6 시그마/미니탭 활용 및 신뢰성분석] - 미니탭 체험판 설치 및 다운로드 방법!!!
미니탭의 사용방법도 중요하지만, 서두에 말씀 드렸던 '고장모드 발굴'이 상당히 중요합니다. 그 작업이 잘되어야지 올바른 결과를 뽑아 낼 수있고, 그 결과를 토대로 분석이 가능하기 때문입니다.
결국 결과를 이상하게 뽑아내면 당연히 분석 또한 엉뚱하게 되겠죠. 그러니 엔지니어 본인이 고장모드에 대해서 고민을 많이 하시고, 어떻게 시험을 통해서 찾아 낼 것인지 시험자와 협의 또한 많이 필요한게 사실입니다.
처음에 그것을 잘 시나리오 짜시면 뒤에 따라오는 결과도출은 한결 쉬울 것입니다.
2021.12.07 - [[몽상쟁이] DFSS 6 시그마/미니탭 활용 및 신뢰성분석] - 미니탭 교육 회귀 분석 개념에 대해 알아보자!!
2021.12.01 - [[몽상쟁이] DFSS 6 시그마/미니탭 활용 및 신뢰성분석] - 미니탭 가속수명시험 예제 가속모형에 대해서 알아보자!!
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