كتب reliability test

الغرض من اختبار الوثوقية هو اكتشاف المشاكل المحتملة في التصميم في أقرب وقت ممكن، وفي نهاية المطاف، توفير الثقة بأن النظام يلبي متطلبات الوثوقية الخاصة به.

يمكن إجراء اختبار الوثوقية على عدة مستويات وهناك أنواع مختلفة من الاختبارات. قد يتم اختبار الأنظمة المعقدة على مستوى المكونات، لوحة الدائرة، الوحدة، التركيب، النظام الفرعي ومستويات النظام. (تختلف تسمية مستوى الاختبار بين التطبيقات). على سبيل المثال، إجراء اختبارات فحص الإجهاد البيئي عند المستويات الأدنى، مثل أجزاء القطع أو التجميعات الصغيرة، مشكلات المصيد قبل أن تتسبب في حالات فشل في مستويات أعلى. اختبار العائدات خلال كل مستوى من التكامل من خلال اختبار النظام الكامل، واختبار التطوير، واختبار التشغيل، وبالتالي تقليل مخاطر البرنامج. ومع ذلك، لا يخفف الاختبار من المخاطر غير الموثوق بها.

مع كل اختبار يمكن إجراء كل من النوع الإحصائي 1 والخطأ 2 ويعتمد على حجم العينة ووقت الاختبار والافتراضات ونسبة التمييز المطلوبة. هناك خطر من قبول تصميم غير صحيح بشكل خاطئ (خطأ من النوع 1) وخطر رفض التصميم الجيد بشكل خاطئ (خطأ من النوع2 )

ليس من الممكن دائمًا اختبار جميع متطلبات النظام. بعض الأنظمة باهظة التكلفة للاختبار ؛ قد يستغرق بعض أوضاع الفشل سنوات للملاحظة ؛ بعض التفاعلات المعقدة تؤدي إلى عدد كبير من حالات الاختبار الممكنة ؛ وتتطلب بعض الاختبارات استخدام نطاقات اختبار محدودة أو موارد أخرى. في مثل هذه الحالات، يمكن استخدام طرق مختلفة للاختبار، مثل اختبار الحياة المعجل (عالي) وتصميم التجارب وعمليات المحاكاة.

المستوى المطلوب من الثقة الإحصائية يلعب أيضًا دورًا في اختبار الوثوقية. يتم زيادة الثقة الإحصائية عن طريق زيادة وقت الاختبار أو عدد العناصر التي تم اختبارها. تم تصميم خطط اختبار الوثوقية لتحقيق الاعتمادية المحددة على مستوى الثقة المحدد مع الحد الأدنى لعدد وحدات الاختبار ووقت الاختبار. تؤدي خطط الاختبار المختلفة إلى مستويات مختلفة من المخاطر للمنتج والمستهلك. تؤثر الوثوقية المرغوبة والثقة الإحصائية ومستويات الخطر لكل جانب على خطة الاختبار النهائية. يجب أن يوافق العميل والمطور مقدمًا على كيفية اختبار متطلبات الوثوقية.

يتمثل أحد الجوانب الرئيسية لاختبار الوثوقية في تعريف "الفشل". على الرغم من أن هذا قد يبدو واضحا، إلا أن هناك العديد من الحالات التي لا يكون فيها من الواضح ما إذا كان الفشل هو خطأ النظام. تؤدي الاختلافات في ظروف الاختبار، واختلافات المشغل، وحالة الطقس، وغير المتوقعة إلى حدوث اختلافات بين العميل ومطور النظام. تتمثل إحدى الإستراتيجيات لمعالجة هذه المشكلة في استخدام عملية تسجيل النقاط. يشتمل مؤتمر تسجيل النقاط على ممثلين من العميل، والمطور، ومؤسسة الاختبار، ومنظمة الوثوقية، وأحيانًا مراقبون مستقلون. يتم تعريف عملية تسجيل النقاط في بيان العمل. تعتبر كل حالة اختبار من قبل المجموعة و "يحرز" النجاح أو الفشل. هذا هو النتيجة الرسمية المستخدمة من قبل مهندس الوثوقية.

كجزء من مرحلة المتطلبات، يقوم مهندس الوثوقية بتطوير استراتيجية اختبار مع العميل. تجعل إستراتيجية الاختبار المفاضلات بين احتياجات منظمة الوثوقية، التي تريد أكبر قدر ممكن من البيانات، والقيود مثل التكلفة والجدول الزمني والموارد المتاحة. يتم تطوير خطط الاختبار والإجراءات لكل اختبار الوثوقية، ويتم توثيق النتائج.

اختبار الوثوقية أمر شائع في صناعة الضوئيات. أمثلة على اختبارات الوثوقية من أشعة الليزر هي اختبار الحياة والحرق. تتكون هذه الاختبارات من الشيخوخة المتسارعة للغاية، تحت ظروف خاضعة للرقابة، لمجموعة من الليزر. يتم استخدام البيانات التي تم جمعها من اختبارات الحياة هذه للتنبؤ بالعمر المتوقع للليزر تحت خصائص التشغيل المقصودة.

متطلبات اختبار الوثوقية

يمكن أن تتبع متطلبات اختبار الوثوقية من أي تحليل يجب أن يكون مبررًا له التقدير الأول لاحتمال الفشل أو وضع الفشل أو التأثير. يمكن توليد الأدلة بمستوى معين من الثقة عن طريق الاختبار. اختبار متطلبات الاعتمادية صعب حله لعدة أسباب. إن الاختبار الوحيد في معظم الحالات غير كافٍ لتوليد بيانات إحصائية كافية. عادةً ما تكون الاختبارات المتعددة أو الاختبارات طويلة المدة باهظة الثمن. بعض الاختبارات ببساطة غير عملية حيث يكون من الصعب التنبؤ بالظروف البيئية.

ويؤثر الجمع بين مستوى الوثوقية المطلوب ومستوى الثقة المطلوب بشكل كبير على تكلفة التطوير والمخاطر على كل من العميل والمنتج. هناك حاجة للرعاية لاختيار أفضل مجموعة من المتطلبات. يمكن إجراء اختبار الوثوقية على مستويات مختلفة، مثل المكون والنظام الفرعي والنظام. كذلك، يجب معالجة العديد من العوامل أثناء الاختبار والتشغيل، مثل درجة الحرارة والرطوبة الشديدة، أو الصدمة، أو الاهتزاز، أو العوامل البيئية الأخرى (مثل فقدان الإشارة أو التبريد أو الطاقة ؛ أو غيرها من الكوارث مثل النار والفيضانات والحرارة المفرطة أو انتهاكات أمنية أو أشكال أخرى لا حصر لها من الضرر أو التدهور). بالنسبة للأنظمة التي يجب أن تدوم لسنوات عديدة، قد تكون هناك حاجة إلى اختبارات حياة معجلة.

الاختبار المعجل

الغرض من اختبار الحياة المعجل (اختبار ALT) هو حث الفشل الميداني في المختبر بمعدل أسرع بكثير من خلال توفير بيئة أكثر قساوة، ولكن مع ذلك تمثيلية. في مثل هذا الاختبار، من المتوقع أن يفشل المنتج في المختبر تمامًا كما كان سيخفق في هذا المجال - ولكن في وقت أقل بكثير. الهدف الرئيسي للاختبار المتسارع هو واحد مما يلي:

• اكتشاف وسائل الفشل

• التنبؤ بالحياة الميدانية العادية من خلال اختبار الإجهاد العالي

يمكن تقسيم برنامج الاختبار المعجل إلى الخطوات التالية:

• تحديد الهدف ونطاق الاختبار

• جمع المعلومات المطلوبة عن المنتج

• تحديد الإجهاد (ات)

• تحديد مستوى التوتر (ات)

• إجراء اختبار سريع وتحليل البيانات التي تم جمعها.