可靠性試驗(yàn)如何選擇合適實(shí)驗(yàn)室及試驗(yàn)設(shè)備
2024年12月19日 11:50
在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和產(chǎn)品研發(fā)過程中，可靠性試驗(yàn)是確保產(chǎn)品質(zhì)量和性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。而選擇合適的實(shí)驗(yàn)室及試驗(yàn)設(shè)備，對(duì)于獲取準(zhǔn)確、可靠的試驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)而指導(dǎo)產(chǎn)品改進(jìn)和質(zhì)量提升具有至關(guān)重要的作用。
一、基于產(chǎn)品特性的考量
（一）產(chǎn)品類型與結(jié)構(gòu)分析
不同類型的產(chǎn)品對(duì)可靠性試驗(yàn)的要求差異巨大。例如，對(duì)于結(jié)構(gòu)簡單的小型消費(fèi)電子產(chǎn)品，如智能手環(huán)，重點(diǎn)關(guān)注的可能是其在日常使用環(huán)境下的溫度、濕度適應(yīng)性以及輕微的碰撞和跌落情況。而對(duì)于復(fù)雜的大型機(jī)械設(shè)備，如工業(yè)機(jī)床，其可靠性試驗(yàn)則需要考慮長期運(yùn)行的穩(wěn)定性、復(fù)雜工況下的振動(dòng)與負(fù)荷承受能力、零部件的磨損等因素。
從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來看，如果產(chǎn)品內(nèi)部有精密的電子元件，那么電磁兼容性試驗(yàn)設(shè)備就必不可少，以防止外部電磁干擾對(duì)產(chǎn)品性能的影響。對(duì)于有活動(dòng)部件的產(chǎn)品，如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中的活塞、曲軸等，需要針對(duì)其運(yùn)動(dòng)特性選擇合適的耐久性試驗(yàn)設(shè)備，模擬實(shí)際工作中的摩擦、磨損和疲勞情況。
（二）產(chǎn)品的預(yù)期使用環(huán)境
產(chǎn)品在使用過程中的環(huán)境條件是選擇試驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)室的重要依據(jù)。如果產(chǎn)品主要在高溫、高濕的熱帶地區(qū)使用，如戶外的電力變壓器，實(shí)驗(yàn)室必須配備能夠模擬這種高溫高濕環(huán)境的濕熱試驗(yàn)箱，并且試驗(yàn)箱的溫濕度范圍要能涵蓋產(chǎn)品可能遇到的最極端情況。
對(duì)于在寒冷地區(qū)使用的產(chǎn)品，如極地科考設(shè)備，低溫試驗(yàn)設(shè)備的溫度下限要足夠低，以測試產(chǎn)品在極寒條件下的啟動(dòng)、運(yùn)行和材料性能變化。如果產(chǎn)品用于航空航天領(lǐng)域，面臨高真空、強(qiáng)輻射等特殊環(huán)境，那么實(shí)驗(yàn)室需要有專門的真空試驗(yàn)設(shè)備和輻射模擬設(shè)備來模擬太空環(huán)境。
二、依據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)
（一）了解相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
各個(gè)行業(yè)都有特定的可靠性試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。在汽車行業(yè)，ISO 16750 系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了汽車電子電氣產(chǎn)品的環(huán)境條件、試驗(yàn)方法等內(nèi)容。選擇實(shí)驗(yàn)室時(shí)，要確保其熟悉并能夠嚴(yán)格按照這些標(biāo)準(zhǔn)開展試驗(yàn)。電子行業(yè)的 IEC 60068 標(biāo)準(zhǔn)涵蓋了環(huán)境試驗(yàn)方法，包括溫度變化、濕熱、振動(dòng)等多種試驗(yàn)類型。
對(duì)于醫(yī)療器械行業(yè)，不同類型的醫(yī)療器械有不同的標(biāo)準(zhǔn)，如 ISO 14971 風(fēng)險(xiǎn)管理標(biāo)準(zhǔn)等，實(shí)驗(yàn)室需要有能力依據(jù)這些標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行可靠性和安全性評(píng)估。不遵守行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)可能導(dǎo)致產(chǎn)品在市場上遇到合規(guī)問題，甚至危及使用者的安全。
（二）法規(guī)要求的滿足
除了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，還有一些法規(guī)要求需要考慮。例如，在某些國家和地區(qū)，電子產(chǎn)品需要符合電磁兼容性法規(guī)要求，以避免對(duì)其他設(shè)備造成干擾。實(shí)驗(yàn)室的試驗(yàn)設(shè)備和流程必須能夠確保產(chǎn)品通過這些法規(guī)相關(guān)的測試。對(duì)于食品、藥品等與人類健康密切相關(guān)行業(yè)的包裝和加工設(shè)備，需要滿足嚴(yán)格的衛(wèi)生和安全法規(guī)，實(shí)驗(yàn)室在進(jìn)行可靠性試驗(yàn)時(shí)也要考慮這些因素，保證產(chǎn)品在長期使用過程中不會(huì)因可靠性問題引發(fā)衛(wèi)生安全事故。
三、實(shí)驗(yàn)室資質(zhì)和能力評(píng)估
（一）資質(zhì)認(rèn)證情況
實(shí)驗(yàn)室的資質(zhì)認(rèn)證是其能力的重要體現(xiàn)。CNAS（中國合格評(píng)定國家認(rèn)可委員會(huì)）認(rèn)可的實(shí)驗(yàn)室，表明其在管理體系和技術(shù)能力方面達(dá)到了國際認(rèn)可的水平。CMA（中國計(jì)量認(rèn)證）資質(zhì)則保證了實(shí)驗(yàn)室出具的試驗(yàn)數(shù)據(jù)具有法律效力，可用于產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)價(jià)、貿(mào)易出證等用途。國際上還有其他類似的認(rèn)可機(jī)構(gòu)，如美國的 A2LA 等，擁有這些認(rèn)可的實(shí)驗(yàn)室在試驗(yàn)的準(zhǔn)確性和規(guī)范性方面更有保障。
（二）技術(shù)團(tuán)隊(duì)水平
實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)人員是試驗(yàn)成功的關(guān)鍵因素之一。他們應(yīng)該具備深厚的專業(yè)知識(shí)，包括對(duì)產(chǎn)品特性、試驗(yàn)方法、標(biāo)準(zhǔn)解讀等方面的理解。例如，在進(jìn)行復(fù)雜的可靠性增長試驗(yàn)時(shí)，技術(shù)人員需要能夠準(zhǔn)確分析產(chǎn)品故障原因，提出有效的改進(jìn)措施。同時(shí)，技術(shù)人員還應(yīng)熟悉試驗(yàn)設(shè)備的操作和維護(hù)，能夠快速解決試驗(yàn)過程中出現(xiàn)的設(shè)備問題，保證試驗(yàn)的順利進(jìn)行。
（三）設(shè)備資源狀況
實(shí)驗(yàn)室應(yīng)擁有齊全且先進(jìn)的試驗(yàn)設(shè)備。設(shè)備的先進(jìn)性體現(xiàn)在其能夠模擬更復(fù)雜、更接近實(shí)際的環(huán)境條件，以及具有更高的測量精度。例如，現(xiàn)代的振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)可以精確控制振動(dòng)的頻率、振幅、加速度等參數(shù)，并且能夠模擬多種振動(dòng)模式，如正弦振動(dòng)、隨機(jī)振動(dòng)等。此外，實(shí)驗(yàn)室還需要有完善的設(shè)備維護(hù)和校準(zhǔn)體系，定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)和維護(hù)，確保設(shè)備的精度和穩(wěn)定性，避免因設(shè)備問題導(dǎo)致試驗(yàn)誤差。
四、試驗(yàn)設(shè)備性能考察
（一）精度和準(zhǔn)確性
試驗(yàn)設(shè)備的精度直接影響試驗(yàn)結(jié)果的可靠性。以溫度試驗(yàn)箱為例，其顯示溫度與實(shí)際溫度的偏差應(yīng)在極小范圍內(nèi)，對(duì)于高精度要求的試驗(yàn)，可能需要溫度控制精度達(dá)到 ±0.1℃甚至更高。在測量設(shè)備方面，如用于測量產(chǎn)品性能參數(shù)的傳感器，其測量精度也至關(guān)重要，不準(zhǔn)確的測量可能導(dǎo)致對(duì)產(chǎn)品可靠性的錯(cuò)誤評(píng)估。
（二）穩(wěn)定性和重復(fù)性
設(shè)備的穩(wěn)定性是指在長時(shí)間運(yùn)行過程中保持性能穩(wěn)定的能力。例如，在耐久性試驗(yàn)中，連續(xù)運(yùn)行數(shù)周甚至數(shù)月的試驗(yàn)設(shè)備，其輸出的應(yīng)力（如負(fù)荷、溫度等）應(yīng)保持恒定。重復(fù)性則是指設(shè)備在多次相同條件下試驗(yàn)時(shí)，能夠得到相近結(jié)果的能力。這對(duì)于需要進(jìn)行多次對(duì)比試驗(yàn)的可靠性評(píng)估尤為重要，如對(duì)同一批次產(chǎn)品進(jìn)行多次相同的振動(dòng)試驗(yàn)，設(shè)備每次產(chǎn)生的振動(dòng)參數(shù)應(yīng)基本一致。
（三）適用范圍
試驗(yàn)設(shè)備的適用范圍要與產(chǎn)品的試驗(yàn)需求相匹配。如鹽霧試驗(yàn)箱的鹽溶液濃度范圍、噴霧方式和角度等要能滿足不同產(chǎn)品對(duì)鹽霧腐蝕試驗(yàn)的要求。對(duì)于振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)，其頻率范圍要涵蓋產(chǎn)品可能遇到的振動(dòng)頻率，振幅范圍也要能夠模擬產(chǎn)品在實(shí)際使用中的振動(dòng)幅度情況，無論是低頻大振幅的運(yùn)輸振動(dòng)還是高頻小振幅的工作振動(dòng)都能準(zhǔn)確模擬。
五、考慮試驗(yàn)成本和周期
（一）成本因素
試驗(yàn)成本包括多個(gè)方面。首先是試驗(yàn)費(fèi)用，不同實(shí)驗(yàn)室的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)可能因設(shè)備先進(jìn)程度、資質(zhì)水平等因素而有所不同。購買或租賃試驗(yàn)設(shè)備的成本也是需要考慮的，對(duì)于一些小型企業(yè)，如果自行購買昂貴的大型試驗(yàn)設(shè)備可能不經(jīng)濟(jì)，可以選擇有資質(zhì)的第三方實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行試驗(yàn)。此外，設(shè)備的維護(hù)成本也不能忽視，復(fù)雜的大型試驗(yàn)設(shè)備維護(hù)費(fèi)用較高，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)具備合理的維護(hù)成本控制機(jī)制，以避免將過高的成本轉(zhuǎn)嫁給客戶。
（二）試驗(yàn)周期
試驗(yàn)周期對(duì)于產(chǎn)品的研發(fā)和上市進(jìn)度有著重要影響。一些實(shí)驗(yàn)室可能由于設(shè)備數(shù)量有限或試驗(yàn)流程繁瑣，導(dǎo)致試驗(yàn)周期較長。在選擇實(shí)驗(yàn)室時(shí)，要了解其平均試驗(yàn)周期，并與自身的產(chǎn)品計(jì)劃相匹配。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)具備合理安排試驗(yàn)的能力，提高設(shè)備利用率，在保證試驗(yàn)質(zhì)量的前提下盡量縮短試驗(yàn)周期。例如，可以采用并行試驗(yàn)等方法，同時(shí)對(duì)多個(gè)產(chǎn)品或多個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行合理安排，提高效率。
六、參考用戶評(píng)價(jià)和口碑
（一）客戶反饋收集
可以通過多種途徑收集其他用戶對(duì)實(shí)驗(yàn)室的評(píng)價(jià)。向同行業(yè)企業(yè)咨詢是一種有效的方式，他們?cè)谑褂眠^某些實(shí)驗(yàn)室后，可以分享試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性、實(shí)驗(yàn)室的服務(wù)態(tài)度、解決問題的能力等方面的經(jīng)驗(yàn)。此外，還可以在行業(yè)論壇、專業(yè)社交網(wǎng)絡(luò)等平臺(tái)上搜索相關(guān)信息，了解實(shí)驗(yàn)室在行業(yè)內(nèi)的口碑。
（二）行業(yè)聲譽(yù)調(diào)查
具有良好行業(yè)聲譽(yù)的實(shí)驗(yàn)室通常在多個(gè)方面表現(xiàn)出色?？梢圆榭磳?shí)驗(yàn)室獲得的行業(yè)獎(jiǎng)項(xiàng)、榮譽(yù)稱號(hào)等，這些都是其技術(shù)實(shí)力和服務(wù)質(zhì)量的一種體現(xiàn)。同時(shí)，關(guān)注實(shí)驗(yàn)室在行業(yè)內(nèi)的排名情況，排名靠前的實(shí)驗(yàn)室往往在可靠性試驗(yàn)領(lǐng)域有較高的認(rèn)可度和專業(yè)性。
綜上所述，選擇合適的可靠性試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室和試驗(yàn)設(shè)備是一個(gè)復(fù)雜但至關(guān)重要的過程。需要全面考慮產(chǎn)品特性、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)驗(yàn)室資質(zhì)和能力、設(shè)備性能、成本周期以及用戶評(píng)價(jià)等多方面因素，從而確?？煽啃栽囼?yàn)?zāi)軌驗(yàn)楫a(chǎn)品質(zhì)量和性能的提升提供有力支持。
相關(guān)新聞
銀杏電池：數(shù)智先鋒，閃耀經(jīng)開區(qū)
銀杏電池產(chǎn)品為什么能零改裝用于鉛酸電動(dòng)車
產(chǎn)品在認(rèn)證過程中可靠性試驗(yàn)檢測不通過怎么辦？
聯(lián)系方式
長沙經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)東六路南段77號(hào)金科億達(dá)科技城B49-2
友情鏈接：湖南銀杏可靠性技術(shù)研究所有限公司
公眾號(hào)
歡迎關(guān)注我們的官方公眾號(hào)
客戶留言