一种基于多源制造工艺信息的固有可靠性评估方法技术

一种基于多源制造工艺信息的固有可靠性评估方法，包括：对产品进行FMEA分析，获得第一可靠度模型；根据基于产品特性的工序能力指数与权重，获得工艺A与工艺B的第一相似度，利用所述第一相似度、工艺B的失效数据与第一可靠度模型，获得工艺A的第二可靠度模型；根据基于过程特性的工序能力指数与权重，获得工艺A与工艺C的第二相似度，利用所述第二相似度与工艺C的失效数据，获得工艺A的第三可靠度模型；根据所述第一可靠度模型、所述第二可靠度模型与所述第三可靠度模型以及其对应权重，获得工艺A的可靠度融合分布模型。本发明专利技术的优点是，利用较少的失效数据，从而尽可能准确的根据工艺评价产品的可靠程度，更适用于现在快速响应的生产模式。

An inherent reliability evaluation method based on multi-source manufacturing process information

An intrinsic reliability evaluation method based on multi-source manufacturing process information includes: FMEA analysis of products to obtain the first reliability model; first similarity between process A and process B is obtained according to process capability index and weight based on product characteristics, and the first similarity, process B failure data and first similarity are used. The second reliability model of process A is obtained by reliability model; the second similarity between process A and process C is obtained according to process capability index and weight based on process characteristics, and the third reliability model of process A is obtained by using the second similarity and failure data of process C; according to the first reliability model and the first reliability model, the third reliability model of process A is obtained by using the second similarity and failure data of process C. The two reliability model, the third reliability model and its corresponding weight are used to obtain the reliability fusion distribution model of process A. The advantages of the present invention are that less failure data are used to evaluate the reliability of the product as accurately as possible according to the process, and it is more suitable for the present rapid response production mode.

【技术实现步骤摘要】
一种基于多源制造工艺信息的固有可靠性评估方法
本专利技术涉及静态模型分析领域，特别是涉及了一种基于多源制造工艺信息的固有可靠性评估方法，用于对产品新工艺的可靠性分析。
技术介绍
产品的固有可靠性是由产品决定、制造过程保证的，在工程实践过程中，相同产品规范的产品，可由不同的工艺方法加工制造，其固有可靠性也会因工艺的不同，具有较大的差异。我们将这些不同工艺加工方式下的信息称之为多源信息。现有关于工艺的分析存在以下问题：首先，据统计当今机械产品，在使用过程中暴露的问题，约50％是由加工过程的缺陷造成的，产品的固有可靠性与各过程特性存在着复杂的非线性关系，过程特性间也存在着相关性。因此，导致了现有的产品工艺可靠度分析方法在建立产品固有可靠性预测模型时，具有输入变量过多，模型极为复杂。因此对产品固有可靠性的预测较为困难，模型预的准确度也不能保证。其次，由于现在市场多变的需求，目前的生产制造多采用快速响应式生产制造模式，这就导致了生产出来的产品无法进行大量寿命试验以验证制造过程中的对产品特性的保证效果，缺少评估其可靠性的试验信息，而数据的缺少又导致了在认知产品固有可靠性在制造过程中，难以形成规律的、定量的评估加工工艺对产品可靠性的影响的分析方法。因此确定对产品固有可靠性影响较大的关键产品特性以及关键过程特性，得到多个工艺与当前工艺之间的相似度，通过相似度，利用已有成熟工艺的失效数据，对现有的新工艺下产品的可靠度进行分析是十分具有实用意义的。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术公开了一种基于多源制造工艺信息的固有可靠性评估方法，包括：对产品进行FMEA分析，获得第一可靠度模型；对第一工艺进行小样本寿命试验，获得其失效数据，同时确定第一工艺的相似第二工艺与相似第三工艺，并获得第二工艺与第三工艺的失效数据；确定第一工艺与第二工艺基于产品特性的工序能力指数；确定产品基于关键产品特性的权重；根据所述基于产品特性的工序能力指数与权重，获得第一工艺与第二工艺的第一相似度，利用所述第一相似度、第二工艺的失效数据与第一可靠度模型，获得第一工艺的第二可靠度模型；确定第一工艺与第三工艺基于过程特性的工序能力指数，以及产品的关键过程特性对关键产品特性的影响权重；根据所述基于过程特性的工序能力指数与权重，获得第一工艺与第三工艺的第二相似度，利用所述第二相似度与第三工艺的失效数据，获得第一工艺的第三可靠度模型；根据所述第一可靠度模型、所述第二可靠度模型与所述第三可靠度模型以及其对应权重，获得第一工艺的可靠度融合分布模型。进一步的，所述失效数据包括：失效产品数量、产品失效时间，产品失效间隔以及产品失效时间序列。进一步的，所述第一可靠度模型包括：产品的形状参数与尺寸参数。进一步的，所述利用所述第一相似度、第二工艺的失效数据与第一可靠度模型，获得第一工艺的第二可靠度模型包括：利用所述第一相似度与第二工艺的失效数据，获得第一工艺的第一近似失效数据；通过将多个第一工艺的第一近似失效数据带入所述第一可靠度模型，从而获得第二形状参数与第二尺寸参数；根据第二形状参数与第二尺寸参数，建立第一工艺的第二可靠度模型。更进一步的，所述第一相似度为第一工艺与第二工艺间基于产品特性的相似程度。进一步的，所述利用所述第二相似度与第三工艺的失效数据，获得第一工艺的第三可靠度模型包括：利用所述第二相似度与第三工艺的失效数据，获得第一工艺的第二近似失效数据；通过将多个第一工艺的第二近似失效数据带入所述第一可靠度模型，从而获得第三形状参数与第三尺寸参数；根据第三形状参数与第三尺寸参数，建立第一工艺的第三可靠度模型。更进一步的，所述第二相似度为第一工艺与第三工艺间基于过程特性的相似程度。进一步的，获得所述第一可靠度模型、所述第二可靠度模型与所述第三可靠度模型对应权重的方法包括：根据所述第一工艺的失效数据、所述第二工艺的失效数据以及所述第三工艺的失效数据，分别获得第一工艺的信息熵、第二工艺的信息熵、与第三工艺的信息熵；根据第一工艺的信息熵、第二工艺的信息熵、与第三工艺的信息熵的大小，分别获得所述第一可靠度模型、所述第二可靠度模型与所述第三可靠度模型的对应权重。更进一步的，所述第一可靠度模型、所述第二可靠度模型与所述第三可靠度模型的对应权重之和为1。进一步的，所述第一工艺的可靠度融合分布模型为：所述第一可靠度模型、所述第二可靠度模型和所述第三可靠度模型与其对应权重乘积的和。本专利技术的优点是，利用较少的失效数据，从而尽可能准确的根据工艺评价产品的可靠程度，更适用于现在快速响应的生产模式；能够最大限度的利用现有制造工艺信息，提高信息的利用率；本专利技术方法将基础的、大量多源信息与可靠度的判断结合，使得不同的来源的信息可以被同时应用，提高了信息的利用率的同时也提高了产品可靠度判断的准确度。附图说明通过阅读下文具体实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出具体实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为本专利技术的确定多源信息的逻辑结构图。图2为本专利技术的分析过程流程图。图3为本专利技术实施例中三种工艺早期失效率的对比曲线图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。如图1所示，为本专利技术的确定多源信息的逻辑结构图，其中当前工艺为针对产品的一种新的工艺，由于当前工艺为一种新工艺，且在快速响应模式下难以进行大量的失效试验，获得足够的失效数据，从而判断新工艺的可靠度，因此我们通过找到一种成熟工艺，该成熟工艺的特点是具有与当前工艺相同的关键产品特性与关键过程特性，其中关键产品特性在一定程度上可以决定所述产品的可靠度，即所述产品的质量，而关键过程特性又在一定程度上决定了关键产品特性。通过由当前工艺与成熟工艺分别获得当前产品的固有可靠性与类似产品的固有可靠性，以及两种工艺所共有的关键产品特性与关键过程特性的关系作为信息源，从而根据所述信息源对当前工艺可靠性进行评估。下面将结合图2对本专利技术的可靠性评估方法的详细分析过程进行阐述。如图2所示，为本专利技术的分析过程流程图，下面将结合具体步骤对每一个步骤进行详细说明：S1、对产品进行FMEA分析，获得第一可靠度模型；通过对当前工艺下的产品进行故障机理分析和失效模式及后果分析(FailureModeandEffectsAnalysis)FMEA分析，确定影响其早期失效率的关键产品特性和关键过程特性，并确定第一可靠度模型为：其中形状参数m与尺寸参数η为影响该可靠度模型的主要参数，t为失效时间。S2、对工艺A进行小样本寿命试验，获得其失效数据，同时确定工艺A的相似工艺B与相似工艺C，并获得工艺B与工艺C的失效数据；对当前工艺A的产品进行实验，获取少量寿命试验数据，其包括失效产品数量，失效产品时间，失效产品间隔，失效时间序列等多个失效数据；通过对工艺A下的产品进行的小样本寿命试验，可以得到基于当前产品可靠性信息的产品可靠度R0(t)，同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多源制造工艺信息的固有可靠性评估方法，其特征在于，包括：对产品进行FMEA分析，获得第一可靠度模型；对第一工艺进行小样本寿命试验，获得其失效数据，同时确定第一工艺的相似第二工艺与相似第三工艺，并获得第二工艺与第三工艺的失效数据；确定第一工艺与第二工艺基于产品特性的工序能力指数；确定产品基于关键产品特性的权重；根据所述基于产品特性的工序能力指数与权重，获得第一工艺与第二工艺的第一相似度，利用所述第一相似度、第二工艺的失效数据与第一可靠度模型，获得第一工艺的第二可靠度模型；确定第一工艺与第三工艺基于过程特性的工序能力指数，以及产品的关键过程特性对关键产品特性的影响权重；根据所述基于过程特性的工序能力指数与权重，获得第一工艺与第三工艺的第二相似度，利用所述第二相似度与第三工艺的失效数据，获得第一工艺的第三可靠度模型；根据所述第一可靠度模型、所述第二可靠度模型与所述第三可靠度模型以及其对应权重，获得第一工艺的可靠度融合分布模型。

【技术特征摘要】
1.一种基于多源制造工艺信息的固有可靠性评估方法，其特征在于，包括：对产品进行FMEA分析，获得第一可靠度模型；对第一工艺进行小样本寿命试验，获得其失效数据，同时确定第一工艺的相似第二工艺与相似第三工艺，并获得第二工艺与第三工艺的失效数据；确定第一工艺与第二工艺基于产品特性的工序能力指数；确定产品基于关键产品特性的权重；根据所述基于产品特性的工序能力指数与权重，获得第一工艺与第二工艺的第一相似度，利用所述第一相似度、第二工艺的失效数据与第一可靠度模型，获得第一工艺的第二可靠度模型；确定第一工艺与第三工艺基于过程特性的工序能力指数，以及产品的关键过程特性对关键产品特性的影响权重；根据所述基于过程特性的工序能力指数与权重，获得第一工艺与第三工艺的第二相似度，利用所述第二相似度与第三工艺的失效数据，获得第一工艺的第三可靠度模型；根据所述第一可靠度模型、所述第二可靠度模型与所述第三可靠度模型以及其对应权重，获得第一工艺的可靠度融合分布模型。2.根据权利要求1所述的可靠性评估方法，其特征在于，所述失效数据包括：失效产品数量、产品失效时间，产品失效间隔以及产品失效时间序列。3.根据权利要求1所述的可靠性评估方法，其特征在于，所述第一可靠度模型包括：产品的形状参数与尺寸参数。4.根据权利要求1所述的可靠性评估方法，其特征在于，所述利用所述第一相似度、第二工艺的失效数据与第一可靠度模型，获得第一工艺的第二可靠度模型包括：利用所述第一相似度与第二工艺的失效数据，获得第一工艺的第一近似失效数据；通过将多个第一工艺的第一近似失效数据带入所述第一可靠度模型，从而获得第二形状参数与...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴伟，王玥，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京,11