در حوزه تولید، اطمینان از عملکرد مداوم محصولات بسیار مهم است. از غربالگری استرس گرفته تا آزمایش قابلیت اطمینان مداوم، این مطلب آزمایش‌های مختلفی را بررسی می‌کند که مسائل بالقوه را شناسایی نموده، دوام را ارزیابی می‌کند و کیفیت اقلام تولیدی را افزایش می‌دهد. برای درک اینکه چگونه این تست‌های قابلیت اطمینان به ایجاد محصولات بادوام در صنعت تولید رقابتی کمک می‌کنند، ادامه دهید.

تست قابلیت اطمینان چیست؟

تست قابلیت اطمینان یک فرآیند روشی است که برای ارزیابی و اطمینان از عملکرد و دوام ثابت محصولات استفاده می‌شود و به شما کمک می‌کند تا کیفیت محصول، عملکرد و رضایت مشتری را بهبود بخشید. این آزمایش شامل قرار دادن آیتم‌ها در شرایط و استرس‌های مختلف است که استفاده در دنیای واقعی را شبیه سازی می‌کند.

با انجام این کار، تولیدکنندگان می‌توانند نقاط ضعف، عیوب یا نقاط شکست بالقوه یک محصول را قبل از رسیدن به بازار شناسایی کنند. هدف تست قابلیت اطمینان ارتقای کیفیت کلی و قابلیت اطمینان کالاهای تولیدی است و به مصرف‌کنندگان اطمینان می‌دهد که محصولات در یک دوره طولانی به همان صورت مورد نظر عمل خواهند کرد.

نمونه ای از تست پایایی چیست؟

نمونه ای از تست قابلیت اطمینان، قرار دادن یک محصول در معرض غربالگری استرس محیطی (ESS) است. در این آزمایش، محصول تحت شرایطی مانند تغییرات دما، ارتعاشات و سطوح رطوبت قرار می‌گیرد که طیف وسیعی از چالش‌های محیطی را شبیه سازی می‌کند. ESS به شناسایی عیوب یا نقاط ضعف بالقوه در محصول کمک و اطمینان حاصل می‌کند که می‌تواند تحت شرایط مختلف عملکرد قابل اعتمادی داشته باشد. این نوع تست قابلیت اطمینان برای تولیدکنندگان برای تایید قابلیت اطمینان محصول و توانایی آن در مقاومت در برابر عوامل استرس زای مختلف قبل از رسیدن به بازار ارزشمند است.

چگونه قابلیت اطمینان محصول را بررسی می‌کنید؟

ارزیابی قابلیت اطمینان یک محصول مستلزم یک ارزیابی سیستماتیک است تا اطمینان حاصل شود که در طول زمان به طور مداوم مطابق انتظار عمل می‌کند. این فرآیند برای شناسایی مشکلات احتمالی و اطمینان از مطابقت محصول با استانداردهای کیفیت بسیار مهم است.

۱. برنامه ریزی آزمون قابلیت اطمینان

برنامه ریزی تست قابلیت اطمینان پروتکلی را برای آزمایشی که قرار است روی یک محصول انجام شود ارائه می‌دهد. در طول این مرحله، یک طرح دقیق برای هدایت کل فرآیند آزمایش ایجاد می‌شود. ملاحظات کلیدی شامل تعریف معیارهای تست، تنظیم استانداردهای عملکرد و تعیین جدول زمانی تست است. این مرحله برنامه ریزی برای اطمینان از اینکه تست‌های قابلیت اطمینان بعدی ساختارمند، هدفمند و همسو با اهداف کلی پروژه هستند، حیاتی است.

۲. راهبردهای تست قابلیت اطمینان

استراتژی‌های تست قابلیت اطمینان شامل ایجاد یک برنامه روشن در مورد نحوه نزدیک شدن به آزمایش و اجرای مجموعه‌ای از تست‌ها بر روی سیستم چندین بار برای ارزیابی سازگاری و قابلیت اطمینان آن است. این شامل تشریح رویکرد کلی بر اساس ماهیت محصول، حالت‌های شکست احتمالی و نتایج آزمایش مورد نظر است.

این استراتژی‌های تست به‌عنوان اصول راهنما برای مراحل بعدی عمل نموده و به همسویی فعالیت‌های آزمایشی با اهداف کلی پروژه کمک می‌کنند. ایجاد استراتژی‌های قابل اعتماد اجرای سیستماتیک و هدفمند فرآیند تست قابلیت اطمینان را تضمین می‌کند.

۳. تست‌های محیطی

تست محیطی شامل ایجاد شرایطی است که سناریوهای دنیای واقعی را تقلید می‌کند که در آن یک محصول برای ارزیابی توانایی یک محصول برای عملکرد در شرایطی مانند دما، رطوبت، لرزش، شوک، گرد و غبار و آب استفاده می شود. این مرحله برای ارزیابی عملکرد محصول در موقعیت‌ها و محیطهای مختلف بسیار مهم است.

آزمایش‌های محیطی تضمین می‌کند که تست قابلیت اطمینان شرایطی را که انتظار می‌رود محصول در طول چرخه عمر خود با آن مواجه شود، دقیقا تکرار می‌کند. با ایجاد یک محیط آزمایشی مناسب، تولیدکنندگان می توانند نقاط ضعف بالقوه را شناسایی کرده و توانایی محصول را برای عملکرد مداوم در سناریوهای مختلف ارزیابی کنند.

۴. تست‌های عمر تسریع شده

تست‌های عمر تسریع‌شده (ALT) فرآیند آزمایش یک محصول با قرار دادن آن در شرایط (تنش، کرنش، دما، ولتاژ، نرخ ارتعاش، فشار و غیره)، قرار دادن عمدی محصول در شرایط شدید و سطوح تنش برای شبیه‌سازی طولانی‌مدت است. دوره استفاده در بازه زمانی کوتاهتر

هدف ارزیابی عملکرد محصول تحت فشار شدید است و به سازندگان اجازه می‌دهد تا خرابی‌ها و ضعف‌های احتمالی را که ممکن است در یک دوره طولانی استفاده عادی رخ دهد، پیش‌بینی کنند.

استرس مجرد
در ALT تک استرسی، محصول تنها در معرض یک نوع خاص از شرایط شدید یا استرس قرار می‌گیرد که می‌تواند دماهای بالا، ولتاژ بالا، لرزش شدید یا عوامل دیگر باشد. این روش به شناسایی نحوه واکنش محصول به یک عامل استرس زا کمک می‌کند و به تولیدکنندگان اجازه می‌دهد تا نقاط ضعف مربوط به آن استرس خاص را مشخص کنند.

استرس چندگانه
ALT استرس چندگانه شامل قرار دادن محصول در معرض ترکیبی از عوامل استرس مختلف به طور همزمان است. این روش سناریوهای دنیای واقعی را شبیه‌سازی می‌کند که در آن محصولات ممکن است استرس‌های مختلفی را همزمان تجربه کنند و به سازندگان کمک می‌کند تا درک کنند که محصول در شرایط پیچیده تر و متنوع تر چگونه عمل می‌کند.

استرس متوالی
استرس متوالی ALT شامل قرار دادن محصول در معرض یک سری سطوح استرس به صورت گام به گام است. سطوح استرس به تدریج افزایش می‌یابد و به تولیدکنندگان اجازه می‌دهد تا نحوه واکنش محصول به شرایط رو به افزایش را مشاهده کنند. این روش به شناسایی آستانه‌ای کمک می‌کند که در آن محصول ممکن است شکست بخورد یا در طیفی از سطوح استرس ضعف نشان دهد.

استرس مرحله‌ای
در Step Stress ALT، محصول در مراحل یا مراحل متمایز در معرض سطوح فزاینده استرس قرار می‌گیرد. در هر مرحله، سطح استرس به صورت تدریجی افزایش می‌یابد. این روش برای تعیین نحوه واکنش محصول به افزایش تدریجی استرس در طول زمان مفید است و به شناسایی نقاط ضعف یا شکست احتمالی در طول پیشرفت گام به گام کمک می‌کند.

۵. آزمایش اکتشاف
آزمایش اکتشاف در تست قابلیت اطمینان شامل قرار دادن سیستماتیک یک محصول در شرایط و تنش‌های مختلف برای شناسایی نقاط ضعف یا نقص بالقوه است. این نوع آزمایش که بهتر است یک فرآیند اکتشافی یا دیسکاوری نامیده شود، شامل اجرای آزمایش‌ها، اعمال تنش‌ها و انجام کاوشگر نوع «چه می‌شد اگر؟» است.

هدف این مرحله کشف هرگونه مشکل در مراحل اولیه توسعه محصول است. با مشاهده نحوه واکنش محصول به تنش های مختلف، سازندگان می‌توانند مناطقی را که ممکن است نیاز به بهبود یا اصلاح داشته باشند را مشخص کنند.

HALT (تست عمر با سرعت بالا)
HALT روشی است که در آن یک محصول تحت شرایط شدید و سطوح استرس قرار می‌گیرد تا محدودیت‌ها و نقاط ضعف آن شناسایی شود. این شامل قرار دادن محصول در معرض تغییرات سریع دما، ارتعاشات شدید و سایر شرایط محیطی شدید برای کشف نقاط شکست بالقوه است.

تست مارجین
تست حاشیه عملکرد یک محصول را در نهایت مشخصات آن ارزیابی می کند. هدف آن ارزیابی این است که محصول در زمانی که به محدودیت‌های خود فشار می‌آورد چقدر خوب عمل می‌کند. با بهره برداری عمدی از محصول نزدیک به حداکثر قابلیت های آن، تولیدکنندگان می توانند حاشیه های ایمنی آن را درک کنند و مسائل بالقوه تحت استرس را شناسایی کنند.

حجم نمونه ۱
شامل آزمایش یک واحد واحد (اندازه نمونه ۱) به جای چندین واحد است. با تمرکز بر یک محصول واحد، تولیدکنندگان می‌توانند بینشی در مورد عملکرد واحدها به دست آورند و هر مشکل منحصر به فردی را که ممکن است ایجاد شود کشف کنند. در حالی که آزمایش سنتی شامل چندین نمونه است، اندازه نمونه ۱ یک رویکرد هدفمند برای شناسایی چالش‌های خاص در واحدهای فردی در طول آزمایش کشف است.

۶. تست رشد قابلیت اطمینان

تست رشد قابلیت اطمینان یک فرآیند سیستماتیک است که با هدف بهبود قابلیت اطمینان یک محصول در طول زمان، پشتیبانی از بهبود سیستم و قابلیت اطمینان در طول زمان از طریق یک فرآیند سیستماتیک تحت فشار قرار دادن سیستم برای شناسایی حالت‌های خرابی و نقاط ضعف طراحی انجام می‌شود.

آزمایش شامل انجام چرخه‌های تکراری آزمایش، تجزیه و تحلیل نتایج و ایجاد بهبودهای لازم است. این روش تست به شناسایی و رسیدگی به هرگونه مشکل قابلیت اطمینان که ممکن است در طول توسعه محصول ایجاد شود کمک می‌کند. چرخه به طور معمول شامل

۱. تست
این مرحله اولیه شامل قرار دادن محصول در معرض استرس‌ها و شرایط مختلف برای شناسایی حالت‌ها و ضعف‌های احتمالی شکست است. هدف آزمایش شبیه سازی سناریوهای دنیای واقعی و ارزیابی عملکرد محصول در شرایط مختلف است.

۲. تجزیه و تحلیل
پس از آزمایش، داده‌های جمع آوری شده به طور کامل تجزیه و تحلیل می‌شود تا هر گونه شکست، روند یا الگوی شناسایی شود. هدف این است که عملکرد محصول را درک کنید، نقاط ضعف را مشخص کنید و بینش هایی را در مورد دلایل اصلی هر گونه مشکل قابلیت اطمینان به دست آورید.

۳. رفع (TAAF – Test-Analyze-Fix)
بر اساس تجزیه و تحلیل، بهبودها و اصلاحات لازم برای رفع نقاط ضعف شناسایی شده انجام می‌شود. این مرحله شامل رفع عیوب طراحی، مشکلات ساخت یا هر عامل دیگری است که به نگرانی‌های مربوط به قابلیت اطمینان کمک می‌کند. هدف افزایش قابلیت اطمینان محصول است.

۴. دوان
مدل Duane یک رویکرد آماری است که در تست رشد قابلیت اطمینان استفاده می‌شود و به پیش بینی خرابی‌های آینده بر اساس داده های مشاهده شده در طول آزمایش کمک می‌کند. این مدل به تخمین زمان دستیابی به اهداف قابلیت اطمینان کمک نموده و بینش‌هایی را در مورد بهبود قابلیت اطمینان کلی محصول در طول زمان ارائه می‌دهد.

۷. تست نرم افزار

این مرحله قابلیت اطمینان اجزای نرم افزار را از طریق تست جعبه سفید (بررسی ساختارهای داخلی)، تست جعبه سیاه (ارزیابی جنبه های عملکردی)، تست نمایه عملیاتی (با در نظر گرفتن سناریوهای استفاده در دنیای واقعی) و تزریق خطا (معرفی خطاهای عمدی برای ارزیابی ارزیابی می کند). ).

۸. تست محصول

تست محصول شامل ارزیابی کل محصول می‌شود تا اطمینان حاصل شود که مطابق با استانداردهای خاص عمل نموده و به پیش بینی رفتار آینده در طول چرخه عمر کامل محصول، جزء یا ماده مورد آزمایش کمک می‌کند.

این آزمایش جامع عملکرد یکپارچه همه اجزا را ارزیابی می‌کند و نحوه کار آنها را تحت شرایط مختلف بررسی می‌کند. هدف شناسایی هرگونه مشکل یا ضعف احتمالی در طراحی، عملکرد یا قابلیت اطمینان محصول است. تست محصول گامی مهم در فرآیند توسعه است تا تضمین کند که محصول نهایی با انتظارات عملکرد و استانداردهای کیفیت قبل از رسیدن به بازار مطابقت دارد.

۹. آزمون صلاحیت / نمایشی

آزمایش Qualification/Demonstration شامل انجام آزمایش‌هایی برای تایید این موضوع است که یک محصول با استانداردها و مشخصات از پیش تعیین‌شده مطابقت دارد، فرآیندی سیستماتیک برای ارزیابی و تایید اینکه یک محصول یا جزء با مشخصات، استانداردها و معیارهای عملکرد مورد نیاز قبل از عرضه به بازار مطابقت دارد.

مرحله آزمایش صلاحیت، عملکرد، کارایی و قابلیت اطمینان محصول را تایید کرده و اطمینان می‌دهد که با معیارهای تعریف شده مطابقت دارد. این به عنوان نمایشی از قابلیت‌های محصول عمل می‌کند و به ذینفعان اطمینان می‌دهد که محصول قبل از عرضه به بازار دارای شرایط لازم است.
این فرآیند تست برای تعیین انطباق محصول با استانداردهای تعیین شده و اطمینان از آماده بودن آن برای استقرار یا استفاده حیاتی است.

تست‌های متوالی
تست‌های متوالی شامل ارزیابی گام به گام عملکرد یک محصول است. هر مرحله بر جنبه‌ها یا معیارهای خاصی تمرکز دارد و امکان ارزیابی سیستماتیک و کامل محصول را فراهم می‌کند. این روش تضمین می‌کند که محصول تحت یک سری آزمایش قرار می‌گیرد، که هر کدام هدف منحصر به فردی را در تایید انطباق آن با استانداردها و مشخصات انجام می‌دهند.

تست‌های طول ثابت
آزمون‌های با طول ثابت دارای مدت زمان یا چارچوب زمانی تعیین شده‌ای برای ارزیابی هستند. در طول این دوره ثابت، محصول تحت شرایط آزمایش قرار می‌گیرد تا عملکرد و قابلیت اطمینان آن ارزیابی شود. این رویکرد یک روش استاندارد برای اندازه‌گیری قابلیت‌های محصول در یک چارچوب زمانی مشخص ارائه می‌کند و به ارزیابی جامع به عنوان بخشی از فرآیند تست صلاحیت کمک می‌کند.

۱۰. تست پذیرش قابلیت اطمینان محصول (PRAT)

تست پذیرش قابلیت اطمینان محصول (PRAT)، که معمولا شامل آزمایش نمونه‌ای از اقلام برگرفته از یک لات (lot) یا بچ (batch) تولید می‌شود، فرآیند ارزیابی و تایید این است که یک محصول استانداردها و معیارهای قابلیت اطمینان مورد نیاز تعیین شده توسط مشتری یا مقامات نظارتی را برآورده می‌کند.

مرحله PRAT پس از اینکه محصول تحت ارزیابی‌های مختلف از جمله تست صلاحیت قرار گرفت، رخ می‌دهد. PRAT به طور خاص بر جنبه‌های قابلیت اطمینان تمرکز می‌کند و اطمینان می‌دهد که محصول قابل اعتماد است و تحت شرایط مورد انتظار عملکرد قابل اعتمادی دارد. تکمیل موفقیت آمیز تست پذیرش قابلیت اطمینان محصول نشان می‌دهد که محصول الزامات قابلیت اطمینان را برآورده کرده است.

۱۱. تست قابلیت اطمینان مداوم

تست قابلیت اطمینان مداوم یک فرآیند مداوم و طولانی مدت با هدف نظارت و اطمینان از قابلیت اطمینان پایدار یک محصول در طول چرخه عمر آن است که شامل قرار دادن محصول به صورت دوره ای در شرایط آزمایشی برای تشخیص هرگونه مشکل بالقوه یا کاهش عملکرد در طول زمان است.

یکی از نمونه‌های آزمایش قابلیت اطمینان مداوم، آزمون نسبت احتمال متوالی (SPRT) است که یک روش آماری است که در آزمایش قابلیت اطمینان مداوم برای ارزیابی اینکه آیا عملکرد محصول در طول زمان در محدوده‌های قابل قبول باقی می‌ماند یا خیر، استفاده می‌شود. این شامل جمع آوری منظم داده ها در طول عملیات محصول و تجزیه و تحلیل آماری نتایج است.

۱۲. غربالگری استرس

غربالگری استرس در تست قابلیت اطمینان نوعی آزمایش عمدی شدید یا کامل است که برای شناسایی و از بین بردن عیوب یا نقاط ضعف احتمالی یک محصول با قرار دادن آن در شرایط شدید استفاده می‌شود. فرآیند اعمال تنش‌های مکانیکی، الکتریکی و یا حرارتی به یک مورد از تجهیزات برای رسوب دادن قطعات پنهان و عیوب کار تا خرابی اولیه که شامل قرار دادن محصول در معرض سطوح شدید استرس، مانند افزایش دما، لرزش یا سایر عوامل محیطی است. هدف، شبیه سازی شرایط شدیدتر از آن چیزی است که انتظار می‌رود محصول در طول استفاده معمولی با آن مواجه شود.

غربالگری استرس محیطی(ESS)
ESS شامل قرار دادن محصول در معرض طیف وسیعی از شرایط محیطی مانند تغییرات دما، ارتعاشات و رطوبت است. این فرآیند غربالگری برای کشف عیوب نهفته ای طراحی شده است که ممکن است تحت تنش های مختلف محیطی ایجاد شوند. ESS در مراحل اولیه تولید برای شناسایی و حذف مشکلات احتمالی قبل از رسیدن محصول به مشتری استفاده می شود.

غربالگری استرس بسیار سریع (HASS)
HASS یک روش غربالگری استرس است که در آن محصول تحت شرایط استرس شدید قرار می گیرد، معمولا بیشتر از آنچه در استفاده معمولی با آن مواجه می‌شود. هدف این است که به سرعت هر گونه نقص تولید یا طراحی را شناسایی کنید. HASS بر اساس نمونه در طول تولید انجام می‌شود و به سازندگان اجازه می‌دهد تا قبل از تولید انبوه مسائل را شناسایی کرده و به آنها رسیدگی کنند.

تست‌های سوختگی
تست‌های سوختگی شامل کارکرد مداوم محصول در شرایط عملیاتی معمولی یا کمی بالا برای مدت طولانی است. این فرآیند به شناسایی خرابی‌های احتمالی که ممکن است در مراحل اولیه استفاده رخ دهد کمک می‌کند. تست‌های سوختگی به ویژه برای تشخیص مشکلات مرگ و میر نوزادان و اطمینان از قابلیت اطمینان محصول در طول زمان مفید هستند.

۱۳. تست ویژگی

تست ویژگی روشی است که در تست قابلیت اطمینان برای ارزیابی وجود یا عدم وجود ویژگی‌ها یا ویژگی‌های خاص در یک محصول استفاده می‌شود. به جای اندازه گیری مقادیر کمی، این آزمایش بر روی صفات کیفی تمرکز می‌کند.

این شامل تعیین اینکه آیا ویژگی‌های خاص معیارهای از پیش تعریف شده را برآورده می‌کنند یا با استانداردهای مشخص مطابقت دارند. تست ویژگی برای ارزیابی قابلیت اطمینان جنبه‌های خاص در یک محصول، کمک به شناسایی و رسیدگی به هرگونه انحراف از ویژگی‌های مورد انتظار، ارزشمند است.

دو جمله‌ای
تست دو جمله‌ای هنگام ارزیابی موفقیت یا شکست یک ویژگی خاص در یک محصول استفاده می‌شود. این به ویژه برای موقعیت‌هایی که تنها دو نتیجه ممکن وجود دارد، مانند پاس کردن یا شکست، مفید است. توزیع دوجمله‌ای به تعیین احتمال مشاهده تعداد معینی از موفقیت‌ها در تعداد ثابتی از آزمایش‌ها کمک می‌کند و بینشی در مورد قابلیت اطمینان ویژگی ارائه می‌دهد.

هایپرهندسی
تست هایپرهندسی زمانی اعمال می‌شود که آزمایش شامل رسم نمونه از یک جمعیت محدود بدون جایگزینی باشد. این روش برای شرایطی مناسب است که وجود یک ویژگی خاص در نمونه مورد توجه است. توزیع فرا هندسی به محاسبه احتمال به دست آوردن تعداد معینی از آیتم ها با ویژگی مورد نظر در نمونه ای که از یک جامعه بدون جایگزینی گرفته شده است، کمک می کند.

۱۴. تست تخریب (ساییدگی تا شکست)

تست تخریب (ساییدگی تا شکست) روشی است که برای ارزیابی چگونگی تغییر عملکرد محصول در طول زمان به دلیل فرسودگی و پارگی استفاده می‌شود، اگر مقدار تخریب از یک سطح آستانه خاص عبور کند، یک قطعه از تجهیزات شکست خورده در نظر گرفته می‌شود.
به جای ایجاد ناگهانی شکست، این فرآیند آزمایش شامل قرار دادن محصول در معرض استرس تدریجی و مداوم برای شبیه سازی شرایط دنیای واقعی است. هدف مشاهده خرابی محصول تا زمانی است که به نقطه ای برسد که دیگر نتواند به طور موثر عمل کند.
این شکل از آزمایش به شناسایی سرعت تخریب محصول کمک نموده و بینش‌های ارزشمندی را در مورد طول عمر و عملکرد مورد انتظار آن تحت استفاده طولانی ارائه می‌دهد.

به طور خلاصه، تست قابلیت اطمینان نقشی حیاتی در کمک به سازمان‌ها برای حفظ فرآیندهای عملیاتی و اطمینان از یکپارچگی دارایی‌های خود ایفا می‌کند. با بررسی کامل محصولات، شرکت‌ها نه تنها تضمین می‌کنند که پیشنهادات آنها به طور مداوم انجام می‌شود، بلکه عملکرد کلی خود را نیز تقویت می‌کند. بینش‌های به‌دست‌آمده از این آزمون‌ها به سازمان‌ها اجازه می‌دهد تا به طور فعال به مسائل بالقوه رسیدگی کنند، خطرات را به حداقل برسانند و قابلیت اطمینان دارایی‌های خود را حفظ کنند.