[发明专利]预测包含多个部件的产品的预期寿命的方法和装置

说明书

本发明涉及对产品的预期寿命进行预测的一种方法和一种装置， 其中该产品至少包含两个部件。该预期寿命根据该产品的可给定的负 荷进行预测。

此外本发明还涉及一个计算机程序，其中该计算机程序能够在数 据处理设备的计算装置上、尤其是在微处理器上执行。

现有技术

在不同的技术领域中投入或使用的产品，根据在其运行期间所受 的负荷而具有一定的寿命。一个产品包含多个部件。一个产品可以是 一台个人计算机(PC)，其中这些部件则是该PC的电气元件(电源、 主板、硬盘、磁盘驱动器、CD-ROM驱动器、DVD驱动器等)。也可 以考虑比如把主板作为产品来对待，那么在该电路板上的不同电气元 件、焊点等就是所述的部件。一个产品也可以是一个任意的汽车部件、 尤其是一个汽车控制装置，其中所述部件则是不同的电气元件(比如 电阻、电容、线圈、运放)、焊点、印刷线路等。

一个产品的寿命与该产品在其运行期间所受的负荷有很大关系。 比如设置于汽车内燃机附近的一个汽车控制装置受到的热负荷比设置 在汽车驾驶室的一个控制设备高得多。这种热负荷可以是一个绝对的 温度，但也可以是一个温度波动。因此，同样的控制装置的寿命在发 动机附近比在驾驶室中要短。这同样也适用于机械和化学负荷以及其 它任何形式的负荷。

从现有技术中得知，可为一种产品提供可靠性证明，其方式是使 该产品在某一可给定的时间段或者按照可给定的间隔来承受一个可给 定的绝对的或周期性的负荷。为了提供可靠性证明，要探测一个产品 或该产品的部件在一个可给定的时间段中是否能承受得住一个可给定 的负荷。

这种可靠性证明按照生产者或顾客专用的标准或按照法律上的标 准来提供。为了给一个产品提供所述证明，理想情况下应当让该产品 在一个所要求的最小寿命上来承受在其规定的使用或应用范畴中将要 承受的负荷。如果在该最小寿命内该产品能经受住这些负荷，那么就 为该产品提供可靠性证明。如果该产品在达到该最小寿命之前失效， 那么就不可以提供该证明。用于提供该证明的这种检测可以在多个构 造相同的产品上来实施，从而使得该证明的结果更具有代表性。

然而出于时间原因，通常不可能在实际中在接近其规定的使用和 应用范畴的负荷的情况下来经历该产品所要求的整个最小寿命(比如 在汽车控制装置中为15到20年)。因此已知的做法是，提高负荷使 之超出可能的预期负荷，并相反地降低检测时间。相应地也称之为加 速的可靠性证明。

然而，在提高负荷与缩短检测时间之间的确切关系是未知的，并 且对于不同的负荷以及对于不同的产品可能表现是完全不同的。此外 该做法还导致错误的增加，其中这些错误是由于加大负荷所至，并且 在该产品规定的运行或应用期间在实际中不会出现。这种错误也被称 作现场无关错误。另一方面，缩短检测时间可能导致某些实际中在长 期的但程度上较小的负荷下出现的错误在缩短的检测时间内不出现。 也就是说，把检测时间缩得越短，证明的结果越不接近实际或越不接 近现场。因此在一方面缩短检测时间和另一方面检验结果接近现场之 间存在目标冲突。

所述已知的方法在检测多个构造相同的产品后比如提供陈述，如 “该产品在超过90℃的绝对运行温度中以97％的概率达到5000运 行小时的最小寿命。”但是所述已知的方法不能提供除此之外的陈述。 这种陈述比如所涉及的问题是，该产品的预期寿命在给定的负荷情况 下是多长，该产品在较低或较高负荷的情况下寿命有多长，以及哪些 部件必须如何来规范，使该产品能达到一个更高的最小寿命(哪些部 件必须被构造得更稳定？)或者可以造价更合理(可以降低哪些部件 的稳定性？)。

根据所述的现有技术，本发明的基本技术问题是：扩展和改进开 头所述种类的一种方法和一种装置，使之在尽可能短的时间内并尽可 能接近现场地为产品提供一个尤其具有说服力的可靠性证明，或者可 以预测产品的寿命。

为了解决此问题，根据开头所述种类的方法而推荐以下方法步骤：

-该产品的部件被加载不同的负荷；

-将所述部件在所述的不同的负荷下分别驱动直至其失效；

-存储所述各个部件所达到的与所述负荷相关的失效时间；

-根据一个部件与负荷相关的失效时间，记录该部件的一个寿命终 止(EoL)曲线；

-推测该产品的一个EoL曲线，使它在所述不同的负荷下包括所 述部件的在相应的负荷下具有最短的失效时间的EoL曲线；以及