Độ tin cậy hệ thống Tăng trưởng độ tin cậy gia tốc ppt

để thực hiện hiệu quả ựiều này trong môi trường sản xuất với nhiều loại sản phẩm khác nhau, cần ựiểm lại về phương pháp luận truyền thống trong tăng trưởng ựộ tin cậy và mở rộng ý niệm g

TĂNG TRƯỞNG đỘ TIN CẬY GIA TỐC

1 Mở ựầu

Chương này chú ý ựến việc quản lý và qui hoạch tăng trưởng ựộ tin cậy trong môi trường thương mãi đó là do việc quản lý/qui hoạch tăng trưởng trong ựộ tin cậy là yếu

tố quan trọng duy nhất thỏa mãn nhu cầu của khách hàng để thực hiện hiệu quả ựiều này trong môi trường sản xuất với nhiều loại sản phẩm khác nhau, cần ựiểm lại về phương pháp luận truyền thống trong tăng trưởng ựộ tin cậy và mở rộng ý niệm gây cản trở lên quá trình gia tốc cổng giai ựoạn Trước ựây, nhu cầu về qui hoạch tăng trưởng ựộ tin cậy

ựược thực hiện trong hệ con cở lớn hay hệ thống (xem tham khảo 1) điều này ựơn giản

do rủi ro lớn nhất khi phát triển sản phẩm mới trong mức này so với mức thành phần (component) Tương tự, trong chương trình khi muốn ựẩy mạnh tốc ựộ trưởng thành của sản phẩm hay hệ thống phức tạp lên mức tin cậy mới, khi chưa có chiến lược ựầy ựủ thì phải trả giá cao Một nhà quản lý chương trình phải biết ựược về mức tăng trưởng ựộ tin cậy thực hiện ựược trong những ựiều kiện ràng buộc về thời gian và chi phắ Một kế hoạch phản công là cần thiết cho mỗi hệ con quan trọng và thỏa mãn ựược mục tiêu ựộ tin cậy ở cấp hệ thống Xu hướng này khác hơn so với qui hoạch về tăng trưởng ựộ tin cậy là yêu cầu cần thiết cho Ộnền (platforms)Ợ mới, dù chúng không là hệ thống con phức tạp hay chỉ là một phần tử ựơn giản Trong môi trường thương mãi với nhiều dạng sản phẩm, thì mục tiêu cần hướng ựến là platforms chứ không phải là sản phẩm Thường

có ắt thời gian ựể ựánh giá, chưa kể ựến việc ựánh giá, ựộ tin cậy (xem tham khảo 2 và 3) Vậy, nếu không có phương pháp ựánh giá, thì platforms có thể bị nguy hiểm Yếu tố gia tốc thời gian ựã luôn là một công cụ của tăng trưởng ựộ tin cậy dùng trong công nghiệp

điều quan trong khi thiết lập qui hoạch ựộ tin cậy là phải kết hợp kỹ thuật thử nghiệm về

hiệu quả thời gian và chi phắ có sẳn Kế hoạch có ựược ưu ựiểm của tiến bộ trong lĩnh vực thử nghiệm gia tốc, như các thử nghiệm hiện hữu như HAST (Highly Accelerated Stress Test), các thừa số gia tốc dùng trong quá khứ, thủ tục ước lượng các thừa số gia tốc ở cấp hệ thống (xem tham khảo 2Ờ13) và các phần khác Các công cụ tiến bộ hơn hiện

có và ựược dùng ựể cải thiện sản phẩm hay quá trình như:

Ớ Thiết kế dùng kinh nghiệm

Ớ Phương pháp Taguchi

Ớ Phân tắch ựa biến

Ớ Phân tắch nhiệt

Ớ Phân tắch ựộ tin cậy theo tham số

FMEA (Failure Modes và Effects Analysis)

cũng còn ựược dùng nhiều như công cụ qui

hoạch tăng trưởng ựộ tin cậy, như phương pháp

tốt nhất ựể tăng trưởng ựộ tin cậy càng nhanh

càng tốt Các phương pháp này rất thắch hợp với

quá trình cổng giai ựoạn cùng với ứng dụng phù hợp của phương pháp tăng trưởng ựộ tin cậy theo phương thức truyền thống như trình bày trong Military Handbook-189 (xem Reference 1) Theo nghĩa rộng hơn, ý niệm về thử nghiệm tăng trưởng ựộ tin cậy gia tốc, như vẽ ở hình 10.1, thì ựơn giản và dựa trên việc tìm kiếm và sửa chữa chế ựộ hỏng hóc Hiện nay trong thị trường cạnh tranh thì luôn ựòi hỏi sự hoạch ựịnh hoàn chỉnh, ựặc biệt khi mức ựộ phức tạp của platform ựã ựược gia tăng kinh khủng do yếu tố cạnh tranh và phát triển công nghệ làm giảm kắch thước và chi phắ xuống nhiều lần Thật không khôn

ngoan khi phát triển một platform tuy rẽ nhưng không có qui hoạch về “platform Reliability Growth.” Khi ứng dụng ñúng ñắn thì phương pháp tăng trưởng ñộ tin cậy rất

là mạnh mẽ Các phương pháp truyền thống cung cấp cho chúng ta nhiều công cụ rất có giá trị, như việc qui hoạch thử nghiệm, bám theo và ñánh giá ñộ tăng trưởng, ước lượng nhân tố sửa chữa hiệu quả, hoạt ñộng nhóm ñể xem xét lại tác ñộng hiệu chỉnh, và chiến lược thử nghiệm-phân tích và sửa chữa (Test-Analyze-and -Fix TAAF)

1.1 Kế hoạch tăng trưởng ñộ tin cậy tại cổng giai ñoạn (The Stage Gate Reliability Growth Plan)

Theo chương 1, thì việc tăng trưởng

ñộ tin cậy xuất

hiện trong mọi cổng giai ñoạn

Cổng giai ñoạn về

kế hoạch tăng trưởng ñộ tin cậy

ñược minh họa ở

hình 10.2 Theo

ñó, hầu hết quá

trình tăng trưởng xuất hiện trong cổng giai ñoạn 2 tại thử nghiệm gia tốc

ñầu tiên ðiều này

minh hoạ phương thức tăng trưởng ñộ tin cậy sản xuất ñược xem xét và qui hoạch trong suốt pha hay mức của cổng giai ñoạn Ưu ñiểm của việc dùng qui hoạch tăng trưởng theo cổng giai ñoạn là tính thực tiển trong công nghiệp.Có hai dạng phương pháp thử nghiệm ARG ñược dùng: thử nghiệm dùng stress không ñổi và thử nghiệm dùng stress theo bước Phương pháp thử nghiệm với stress cố ñịnh dùng cách tăng stress và duy trì ñến một mức ñặc thù trong một thời gian (xem thêm chương 4, 5, và 9), thí dụ phương pháp lão hóa ñẳng nhiệt (isothermal aging), trong ñó phần tử ñược ñặt trong cùng nhiệt ñộ trong suốt thời gian thử nghiệm (tương tự như trong quá trình burn-in) Phương pháp thử nghiệm stress theo bước có thể áp dụng vào các dạng stress như nhiệt ñộ, shock, rung ñộng, và quá trình HALT (Highly Accelerated Life Test) như mô tả ở chuơng 4 Các thử nghiệm này kích thích chế ñộ hỏng hóc tiềm tàng, và ñộ tăng trưởng ñộ tin cậy xuất hiện khi chế ñộ hỏng hóc ñược sửa chữa Cho dù phương pháp nào ñi nữa thì qui hoạch ARG luôn ñóng vai trò chủ yếu ñể tránh mất thời gian và tiền bạc khi thử nghiệm gia tốc mà chưa có một chương trình tổ chức ñược tương tự như quá trình cổng giai ñoạn

1.2 Thế nào là một chương trình thử nghiệm gia tốc tốt nhất?

Có nhiều dạng thử nghiệm gia tốc như HALT, tress từng bước, thẩm tra dùng gia tốc

stress cao ñộ: HASS (Highly Accelerated Stress Screening), thẩm tra dùng stress môi trường ESS (Environmental Stress Screening), thử nghiệm gia tốc không hỏng hóc (failure-free accelerated testing), tăng trưởng ñộ tin cậy (Reliability Growth), tăng trưởng ñộ tin cậy gia tốc (accelerated reliability growth),

và tiếp tục (xem hình 10.3) Các yếu

tố thực tế này ñều rất quan trọng, do mỗi phương pháp ñều ñược dùng trong ứng dụng thương mãi và công nghiệp ñể bảo ñãm ñộ tin cậy sản phẩm Có thể xuất hiện nhầm lẫn khi trong chương và suốt quyển sách này, chúng tôi ñề ra xu hướng tích hợp và thiết lập các

kỹ thuật trong suốt quá trình của chu kỳ phát triển sản phẩm dùng phương pháp tăng trưởng ñộ tin cậy gia tốc, có kết nối với các pha/các mức của cổng giai ñoạn Cổng giai

ñoạn chỉ ñơn giản cung cấp format cho việc tích hợp thử nghiệm kịp thời Bảng 10.1 tóm

tắt xu hướng này và phương thức khớp với quá trình cổng giai ñoạn Hiện nay, ý niệm toán học kết nối mức chính chắn (maturation) từ ñường cong ñộ tăng trưởng tin cậy (xem hình 10.2) ñã ñược mô tả trước ñây (xem phần tham khảo 20) Một thí dụ hữu ích ñược cho trong phụ lục của chương

Bảng 10.1: Các phương pháp và thử nghiệm cổng giai ñoạn tăng trưởng ñộ tin cậy gia tốc

Phương pháp

hay thử

nghiệm gia tốc

Cổng giai

ñoạn

(chương)

ðịnh nghĩa và ứng dụng

Tăng trưởng ñộ

tin cậy

1-3 (Ch 10)

Theo ñịnh nghĩa trong phụ lục 1, Tăng trưởng ñộ tin cậy là phương pháp cải thiện tích cực về ñộ tin cậy tham số trong khoảng hay trong thời gian do sự thay ñổi của thiết kế sãn phẩm hay qui trình sản xuất Một chương trình tăng trưởng ñộ tin cậy thường ñược thiết lập nhằm giúp thiết lập qui hoạch có hệ thống ñể thực hiện ñộ tin cậy trong suốt thời gian thực hiện chương trình ñề quản lý ñuợc nguồn tài nguyên và các rủi ro của ñộ tin cậy Phương thức ñược ứng dụng ở ñây là kết hợp cổng giai ñoạn với các phương pháp thử nghiệm gia tốc

Hiểu ñược yêu

cầu của khách

hàng

1 (Ch 2)

Hiểu ñược yêu cầu của khách hàng là một vấn ñề thường

bị bỏ sót ðây là một vấn ñề khai mạc ñơn giản hay là một xu hướng ñầy ñủ Trong xu hướng ñầy ñủ thì các công cụ như FMEA, competitive Benchmarking, và mô hình dự báo ñộ tin cậy ñược dùng ñể bảo ñãm có ñược xu hướng thông minh nhất trong chương trình chín chắn của sản phẩm (product maturation)

HALT (Highly

Accelerated

Life Test)

2 (Ch 3)

HALT là dạng thử nghiệm stress theo bước thường bao gồm hai stress: nhiệt ñộ và rung ñộng Thử nghiệm gia tốc stress cao ñộ này ñược dùng ñể tìm chế ñộ hỏng hóc càng nhanh càng tốt và ñánh giá rủi ro của sản phẩm Thường ñược dùng ñể thực hiện các giới hạn của ñặc trưng sản phẩm

Thử nghiệm

Stress theo

bước

2 (Ch 3,6,9)

ðưa một số nhỏ mẫu vào một chuỗi các bước stress (thí

dụ như nhiệt ñộ) và ño lường hỏng hóc sau mỗi bước Thử nghiệm này ñược dùng ñể tìm hỏng hóc trong một thời gian ngắn nhất và thực hiện nghiên cứu về rủi ro

HAST (Hightly

Accelarated

Stress Test)

3 (Ch 3,4,9)

Thực hiện trong phòng kín, như là autoclave, ñể thực hiện yếu tố áp suất cao, nhằm cho phép thực hiện môi trường

ẩm ñộ cao với nhiệt ñộ 1000C ðiều này cho phép rút ngắn thời gian thử nghiệm Thí dụ, một phép thử 1000 giờ với

850C/85%RH ñược thay bằng phép thử HAST 80 giờ

1300C/85%RH tại áp suất 33,5 psi

Thử nghiệm

không hỏng

hóc

3 (Ch 4, 9)

Còn ñược gọi là phương pháp thử không có hỏng hóc

ðây là phương pháp thử nghiệm ñộ tin cậy thống kê có

nghĩa ñược dùng ñể chứng tõ rằng mục tiêu ñộ tin cậy thỏa mãn ñược một mức confidence nào ñó Thí dụ, mục tiêu về ñộ tin cậy là 1000 FIT (tức là 1 triệu giờ MTTF) tại mức 90% confdence Kích thước mẫu thống kê hiệu quả nhất ñược tính khi không có hỏng hóc mong muốn trong thời gian thử nghiệm

HASS (Hightly

Accelerated

Stress Screen)

4-5 (Ch 5)

Thử nghiệm thẩm tra hay thử nghiệm ñược dùng trong sản xuất nhằm loại bỏ những hỏng hóc trong giai ñoạn sơ sinh ðây là dạng thử nghiệm mang tính tấn công do ñược thiết lập với mức stress cao hơn so với phương pháp thẩm tra ESS thông thường Khi mức tấn công ñuợc dùng thì thiết lập thẩm tra trong thử nghiệm HALT

ESS

(Environmental

Stress

Screening)

4-5 (Ch 5)

Thử nghiệm thẩm tra về môi trường hay thử nghiệm ñược dùng trong sản xuất ñể loại bỏ hỏng hóc giai ñoạn sơ sinh hay tiềm tàng

2 Ước lượng lợi ñiểm dùng mức tăng

trưởng ñộ tin cậy không ñổi

Thử nghiệm gia tốc tạo ñiều kiện

cho phương pháp tăng trưởng ñộ tin cậy

tấn công thực hiện cải thiện ñược ñộ tin

cậy trong thời gian bảo hành ðây là một

phần trong triết lý của pha phát triển

Nếu việc sửa chữa chế ñộ hỏng hóc

ñược kết hợp trong sản phẩm, thì thực

hiện ñược yếu tố tăng trưởng ñộ tin cậy

Thí dụ, một sản phẩm tiêu biểu tồn tại trong thời gian dài hơn 25 năm, trong khi kỳ vọng của khách hàng thường chỉ là từ 10 ñến 20 năm Nếu sản phẩm ñi từ cổng giai ñoạn quá trình và kết hợp sửa chữa chế ñộ hỏng hóc quan sát ñược, thì ngay cả những ước lượng thận trọng nhất về rút gọn tốc ñộ hỏng hóc cũng có ý nghĩa Tuy nhiên, khi không bao gồm yếu tố sửa chữa, thì ngay cả khi có chương trình thẩm tra sản xuất, thì cũng chỉ loại

bỏ hỏng hóc trong giai ñoạn sơ sinh và không có yếu tố cải thiện thực tế thực hiện trong tốc ñộ hỏng hóc xác lập và luôn ñược duy trì trong thời gian sử dụng sản phẩm của khách hàng Như thế, tăng trưởng ñộ tin cậy là quan trọng do thương hiệu sản phẩm là quan trọng, và ngay khi mà một công ty cung cấp hàng trăm sản phẩm với ñộ tin cậy cao, nhưng chỉ cần “một con sâu làm rầu nồi canh” Như thế, nếu bạn là một nhà quản lý với ý ñịnh cắt giảm chi phí, thì bạn cũng không thể thực hiện việc này cho chương trình tăng trưởng ñộ tin cậy, nếu không muốn có rủi ro ñối với sản phẩm của mình Khi tác

ñộng hiệu chỉnh ñược bao gồm vào bên trong sản phẩm, thì ñộ tin cậy cũng ñược cải

thiện ñáng kể, giả, thiểu rủi ro về sản phẩm bị trả về hay phải cung cấp phụ tùng thay thế Thí dụ, xem xét một sản phẩm lắp ghép với 10,000 FIT (100,000 giờ MTBF) Ta hảy giả

sử là 95% hỏng hóc tiềm tàng ñược sửa chữa dùng tác ñộng hiệu chỉnh Trong lịch sử thì hiệu quả sửa chữa của xí nghiệp là từ 60% ñến 80 % với trung bình là 70% Trung bình, thì sự can thiệp của ta cải thiện tốc ñộ hỏng hóc của sản phẩm lên 66.5% (= 0.7của 95%) Kết quả là, sản phẩm ñược thiết kế với 10,000 FITs tăng cường mục tiêu tin cậy với tác ñộng sửa chữa Dùng ước lượng này tốc ñộ hỏng hóc sẽ giảm xuống từ 10.000 FIT thành ~3,350 (300,000 giờ MTBF) ðây là thừa số cải thiện 3 lần (tức là h 1/(1– 0.665) chia cho 10.000 FIT) (Nhằm làm rõ thêm thì tốc ñộ hỏng hóc 10.000 FIT tức là

10 hỏng hóc trong 1 triệu giờ Giả sử cải thiên ñược 66.5% tức là loại bỏ ñi 66.5% hỏng hóc Một cách hiệu quả thì tức 0.665 nhân với 10 hỏng hóc trong 1 triệu giờ hay là loại

bỏ 6.65 hỏng hóc trong 1 triệu giờ ñể thành 3.35 hỏng hóc trong một triệu giờ Và 3.35 hỏng hóc trong 1 triệu giờ tức là 3,350 FIT.)

Bỏ qua thời gian cần ñưa vào cho sửa chữa, thì ñộ tin cậy R ñược cải thiện mỗi năm

từ yếu tố (xem thêm chương 8):

R(10.000 FIT) = 0,916 thành

R(3.350 FIT) = 97%

ðược vẽ ở hình.4 Thừa số tăng trưởng là 3 (=10,000/3,350) ðiều này ñòi hỏi hỏng hóc tại hiện trường và các vấn ñề liên quan như dùng quá nhiều phụ tùng rời ñược cải thiện từ 8.4% xuống còn 3% như thí dụ vừa nêu Từ ước lượng này, bảng 10.2 cung

cấp một tổng quan về lợi ñiểm ñộ tin cậy ước lượng ñược khi tích hợp chương trình tăng trưởng ñộ tin cậy

Cần chú ý là chương trình tăng trưởng ñộ tin cậy ñược dùng trong quá trình thẩm tra hay giám sát Việc thẩm tra hay giám sát mà không bao hàm yếu tố sửa chữa sẽ không thể làm tăng ñộ tin cậy Hình 10.5 minh họa ý niệm này Quá trình thẩm tra hay giám sát

ñược thảo luận trong chương 5

3 Phương pháp tăng cường tăng trưởng ñộ tin cậy

Về cơ bản thì phương pháp luận trong việc qui hoạch ARG ñược tóm gọn thành các bước sau (xem tham khảo 1–3):

• Thiết kế thử nghiệm gia tốc thích hợp ñể tăng cường (stress) chế ñộ hỏng hóc mong muốn hay không mong muốn của hệ con Các thử nghiệm này cần ñược chọn lựa và thiết

kế nhằm kích thích hỏng hóc xuất hiện với tốc ñộ nhanh hơn Một chương trình hiệu quả

sẽ bao gồm chương trình hành ñộng hiệu chỉnh kịp thời nguyên nhân cốt lõi của hỏng hóc (stream-lined root-cause corrective action plan) Không có chương trình hoàn chỉnh thì thử nghiệm gia tốc sẽ trở thành lãng phí và ñánh mất cơ hội tăng trưởng ñộ tin cậy

• Sử dụng ñúng ñắn các thừa số gia tốc trước ñó và các tham số tăng trưởng ñộ tin cậy (thí dụ alpha) ðiều này sẽ cho phép ước lượng ñược ñộ tăng trưởng tin cậy trong suất các pha của chương trình thử nghiệm sẻ ñược thực hiện

• Theo bám chính xác và ñánh giá ñộ tăng trưởng tin cậy trong và sau mỗi pha thử nghiệm và tác ñộng hiệu chỉnh ðiều này giúp kỹ thuật ñánh giá hợp lý ñể sửa chữa một cách hiệu quả hơn, cho phép ñánh giá ñúng ñắn hơn sự ñồng thuận của các mục ñích hay mốc mục tiêu Qui hoạch tăng trưởng tin cậy không chưa ñủ, mà liên tục ñánh giá ñộ tin cậy là chủ yếu giúp cho việc quản lý bảo ñảm ñạt ñược mục tiêu tăng trưởng ñộ tin cậy ðiều quan trọng là, nếu có thể thì dùng phương trình và ñường cong tăng trưởng ñộ tin cậy lý tưởng; chúng ñược tích hợp trong ñộ tăng trưởng tin cậy và khi thiết kế mục tiêu nội tại Chúng cung cấp mục tiêu về thời gian thử nghiệm gia tốc và giúp ước lượng

số lượng hỏng hóc mong muốn trong mỗi pha của chương trình của chương trình xác

ñịnh phẩm chất của hệ con

Sau khi thử nghiệm xong, thì thử nghiệm gia tốc cần phải qua qui trình phân tích hỏng hóc chuẩn Các thành phần hỏng hóc nằm trong phần “hệ thống các hành ñộng hiệu chỉnh và xem xét hỏng hóc” cho phép xem xét lại ñể tìm ra cơ chế hỏng hóc Kế hoạch ARG cần có huớng dẫn ñể xác ñịnh ñược ñúng nguyên nhân cốt lõi và tác ñộng sửa chữa thích hợp Nhóm xem xét hành ñộng hiệu chỉnh cần ñược tổ chức ñể soát xét giải pháp của từng bài toán Sau khi thiết lập xong tác ñộng hiệu chỉnh, thì ñánh giá ñộ tăng trưởng tin cậy Việc ñánh giá, soát xét hỏng hóc, và hệ thống tác ñộng hiệu chỉnh, nhóm soát xét hành ñộng hiệu chỉnh, và các quá trình khác ñều là công cụ quan trọng dùng cho tăng trưởng ñộ tin cậy, bảo ñãm ñược là ñạt ñược mục tiêu ñề ra Nếu thử nghiệm không ñược thiết kế ñúng ñắn ñể khởi tạo tất cả hay hầu hết chế ñộ hỏng hóc tiềm tàng của sản phẩm, thì khó khăn sẽ xuất hiện, làm chậm tiến ñộ của chương trình Các chương trình thường

bỏ qua các chi tiết này, thí dụ như ñã coi là tác ñộng hiệu chỉnh ñã ñược thiết kế ñúng ñể sửa chữa ñược phân tích nguyên nhân cốt lõi của hỏng hóc

4 Ứng dụng lý thuyết tăng cường tăng trưởng ñộ tin cậy

Các phương trình và ñường cong tăng trưởng tin cậy ñược tích hợp vào trong qui hoạch ARG nhằm ñặc trưng cho tăng trưởng hiện thực các hệ con phức tạp trong giai

ñoạn thử nghiệm chủ yếu Chúng rất hữu ích ñể biểu diễn tăng trưởng toàn bộ chương

trình, xác ñịnh khi nào thời gian là ñã ñủ ñể thực hiện yêu cầu về ñộ tin cậy, ước lượng MTBF (Mean Time Between Failure) trung bình trong suốt mỗi pha, và ước lượng tốc ñộ tăng trưởng Chúng cung cấp ñộ mềm dẽo quan trọng trong giai ñoạn kế hoạch Thí dụ, tốc ñộ tăng trưởng là chưa biết trong giai ñoạn qui hoạch ban ñầu, khi dùng ñộ tăng trưởng cố hữu “alpha” ñã có trước ñây và ước lượng giá trị MTBF ban ñẩu của hệ con, tuy nhiên, ta vẫn còn có thể xây dựng kế hoạch tăng trưởng ñộ tin cậy Nếu thử nghiệm gia tốc ñược thực hiện trong cấp ñộ hệ con, ta vẫn còn có thể ước lượng ñộ tin cậy trong suốt pha thử nghiệm thông qua ước lượng vừa phải ñộ nén thời gian Khi dùng ước lượng vừa phải cho ñộ tăng trưởng alpha ñã biết, thì dữ liệu quá khứ thường cho phép

ước lượng ñược một thừa số gia tốc hiệu quả cho mục tiêu qui hoạch thử nghiệm Có thể

qui hoạch ARG từ giả thiết sau (xem phụ lục 2 và 3):

• Tồn tại và ước lượng ñược một thừa số gia tốc hiệu quả A

• Thời gian ñược nén tuyến tính dùng thừa số A này

• ðộ tăng trưởng tinh cậy ngang nhau có ñược trong một gian ñoạn thời gian chưa nén, như là khoảng thời gian gia tốc nén tương ñương

Dùng giả thiết này, phương trình tăng trưởng tin cậy lý tưởng (xem thêm phụ lục 1–3)

ñược mô tả trong phương trình 10.2

M ( t ) = Mt t ≤ t1 (10.2a)

α

t M A t M

t

I













−

=

1 ) ,

trong ñó:

A = thừa số gia tốc hiệu dụng,

MI = giá trị MTBF ban ñầu

α = tham số tăng trưởng

t = thời gian thử nghiệm tích lũy trong ñiều kiện gia tốc

và t1= thời gian thử nghiệm tích lũy trong pha ñầu tiên

Các phương trình ñược dùng khi gia tốc ñược áp dụng cho tất cả các pha bao gồm cả pha 1 Các phương trình này thay ñổi chút ít nếu thử nghiệm gia tốc bắt ñầu sau thời gian

t1 (xem tham khảo 2 và 3) và là:

















−













−

=

f

I

t

t t

t M t

A

1

1 1

)

,

(

α

α t1 < t < tf (10.2b) Tuy nhiên, thừa số thêm này càng gần với ñơn vị trong hầu hết ứng dụng khi tf>> t1

So sánh với phương trình tăng trưởng tin cậy (xem phụ lục 1), thì phương trình 10.2 ñược thay ñổi ñơn giản bởi thừa số gia tố hiệu dụng Tình huống mà A là bằng ñơn vị thì phương trình trở thành tăng trưởng tin cậy lý tưởng chuẩn (xem phụ lục 1–3)

▼Thí dụ 10.1: Dự báo tăng trưởng tin cậy gia tốc

Bài toán:

Xét hệ thống con mới có MTBF ban ñầu là 14.000 giờ Một khách hàng muốn mua hệ con này từ công ty của bạn nhưng có yêu cầu MTBF là 200.000 giờ Ước lượng xem thực hiện tăng trưởng này ñược không? Dùng giá trị tăng trưởng vừa phải alpha là 0.25 Giả sử là không có hơn 3.000 giờ thử nghiệm tăng tốc ñược dùng ñể tìm kiếm và sửa

chữa hỏng hóc ựể tăng trưởng ựộ tin cậy của sản phẩm này Dùng thừa số gia tốc thử nghiệm hợp lý nhất là 200

Giải:

để cung cấp một ước lượng, thì ước lượng ựầu tiên t1 dùng trị MTBF ban ựầu [2,3] là:

200

000 14 ( 3 3

A

M

(10.3)

Ở ựây, ta dùng thừa số 3 lần MI Thừa số này bảo ựãm 95% cơ may quan sát hỏng hóc trong giai ựoạn thử nghiệm ban ựầu (t1), trong ựó:

Tiếp ựến, chèn giá trị này vào phương trình ARG dùng tăng trưởng alpha vừa phải quá khứ là 0.25 ựể có:

210

3000 25 , 0 1

000

25 , 0

=













−

=

Kết quả cho thấy là bước ựầu thì rất khó khớp ựược với yêu cầu về MTBF tin cậy của khách hàng là 200.000

giờ và nhất thiết phải thực

hiện một số biện pháp giảm

thiểu rủi ro (xem thêm

phần Ước lượng rủi ro của

sản phẩm, chương 13) Kết

quả này ựược giới thiệu

thành dạng ựồ thị với khách

hàng Thắ dụ, công cụ như

Excel dùng ựể lập trình và

minh họa thành ựường

cong ựồ thị Bảng 10.3

minh họa bảng vào/ra từ

chương trình này và hình

10.6 minh họa ựồ thị ngõ ra

(xem thêm tham khảo 2 và

3)

Hình 10.6 minh họa ựường cong lý tưởng của hệ con dùng phương trình ARG nói trên Trị MTBF tại mỗi ựiểm của pha tăng trưởng dùng thử nghiệm Ờ phân tắch Ờ và sửa chữa ựược minh họa ở ựây Sau mỗi pha, tác ựộng hiệu chỉnh ựược tắch hợp vào trong hệ con, tạo bước nhảy trong MTBF Thừa số gia tốc (AF) ựược ước lượng từ ựiều kiện gia tốc và kỳ vọng tiêu biểu của chế ựộ hỏng hóc Nên dùng thừa số tăng trưởng vừa phải của quá khứ alpha là 0,25 cho ựến khi có ựược dữ liệu dùng ựược

5 đánh giá tăng trưởng ựộ tin cậy

Có thể ựánh giá theo hai hướng Phương pháp thứ nhất dùng (ựánh giá ựịnh lượng tình trạng ựộ tin cậy hiện hữu) dựa vào thông tin từ việc phát hiện nguồn hỏng hóc Dữ liệu chương trình không liên tục, không ựánh giá ựược và rất thông dụng trong kế hoạch ARG Phương pháp thứ hai là phương pháp ựịnh tắnh ựược thực hiện bằng cách quan sát nhiều hoạt ựộng trong quá trình ựể bảo ựãm là hoạt ựộng ựã ựuợc thực hiện theo lịch thời gian kết quả của nỗ lực và chất lượng theo ựúng kế hoạch của chương trình (xem chương 13) Các phương pháp này bổ sung lẫn nhau nhằm khống chế quá trình tăng trưởng.Tốt nhất là nên thực hiện các ước lượng ựịnh lượng nếu ựược

5.1 Phương pháp ựánh giá

đánh giá tắnh hiệu quả của các phương pháp kỹ thuật dùng sửa chữa cho ựộ tin cậy

sẽ gia tăng nhiều khả năng qui hoạch và quản lý chương trình tăng trưởng ựộ tin cậy Việc ựánh giá tiến bộ của sản phẩm là mục tiêu chủ yếu nhằm ựạt ựược mục tiêu ựộ tin cậy Trong thực tế thì thường không ựủ dữ liệu về hỏng hóc cho cả trước và sau khi có tác ựộng hiệu chỉnh ựể ước lượng ựược mức tin cậy hợp lý về hiệu quả của biện pháp sửa chữa và mức ựộ cải thiện tốc ựộ hỏng hóc của sản phẩm điều này thường là ựúng khi thiết lập chương trình thử nghiệm gia tốc Như thế, thiếu sót về thông tin ựưa ựến các thừa số hiệu quả sửa chữa không thực tế, quá dựa vào việc ước lượng tốc ựộ hỏng hóc quá bi quan hay lạc quan, ựưa ựến việc ựánh giá không ựúng về thành quả của ựộ tin cậy

Có một số thực tế thống kê thường ựược dùng trong công nghiệp Thắ dụ như dùng phương pháp thử nghiệm không hỏng hóc (xem chương 5) Mặt khác, phương pháp luận dùng ựánh giá mức tăng trưởng ựộ tin cậy từ tác ựộng hiệu chỉnh ựược trình bày trong phần tham khảo 17 và 18 Các phương pháp này ựòi hỏi phải có sự cải biên ựể kết hợp các ảnh huởng của yếu tố nén thời gian khi dùng các thử nghiệm gia tốc (xem tham khảo

2 và 3) Một khi ựã cải biên thắch hợp, ta thiết lập chúng trong giai ựoạn thử nghiệm tăng trưởng ựộ tin cậy Thường rất cần thiết ựể ước lượng một Ộthừa số sửa chữa hiệu quảỢ