Esempio di test accelerato con metodo CALT

Si voglia derminare l’affidabilità a 2 anni per una scheda elettronica che opererà alla temperatura ambientale di 25°C o 298°K. In base a quanto discusso sopra, un test accelerato a singolo stress (temperatura) verrà impostato alle condizioni estreme ritenute di 383°K o 110°C. Quando sottoposto a questa temperatura a stress mantenuto costante durante la prova, i due guasti richiesti si ottengono rispettivamente a 236 e 533 ore.

Una seconda prova viene stabilita alla temperatura di 375°K o 102°C con guasti rispettivamente a 412 e 711 ore. Questi dati sono poi analizzati con il modulo Accelerated Life Test (ex. ALTA) add-on opzionale di Weibull++

Questi 4 guasti, ottenuti alle condizioni sopra riportate, sono sufficienti per costruire una relazione vita-stress (immagine sotto). Tuttavia estrapolare alle condizioni di riferimento con soli 4 guasti e così posizionati comporterebbe un notevole errore nel valore quantificato.

Questi 4 guasti alle due condizioni di stress evidenziate possono essere utili per determinare una nuova condizione di stress a cui testare la maggior parte della campionatura messa a disposizione.

Si supponga di dover disporre di 12 campioni che si intendono testare al nuovo valore di temperatura Tx. Si supponga inoltre che il requisito temporale imposto richiede l’esecuzione del test entro e non oltre 2800 ore. In questa finestra di tempo si auspica di ottenere 4-5 guasti intesi come valore mediano. Naturalmente si vorrebbe fare una stima con un livello di confidenza della proiezione dei guasti. Tuttavia, con soli 4 guasti a due livelli di stress estremamente vicini, l’estrapolazione alla condizioni di riferimento (298°K) produrrebbe una notevole variazione del risultato estrapolato.

Una volta identificato il valore di stress a cui testare le rimanenti 12 unità, (nel nostro caso a 335°K) ci spostiamo nello strumento di programmazione del test presente in Weibull++ per anticipare quello che saranno i guasti sulla base della distribuzione risultante. Si tenga presente che il parametro di forma risultante dal test si ipotizza constante e quindi l’unica incognita è il parametro di scala.

Il terzo test viene quindi eseguito con l’impiego di 12 campioni alla temperatura di 335°K. Si potrebbe rafforzare notevolmente il test con l’aggiunta di una nuova campionatura ad un valore di stress inferiore a 335°K in quanto ogni test eseguito a condizioni prossime alle condizioni nominali rappresenta un miglioramento sulla validità del test.

I 12 campioni sottoposti alla temperatura di 335°K generano tre guasti dei quattro anticipati. Con questi tre guasti siamo in grado di determinare la distribuzione di guasto includendo le rimanenti 9 unità come sospensioni

Inserendo poi i dati (guasti e sospensioni) ottenuti alle nuove condizioni di stress, si completa la stesura della tabella a tre condizioni distinte.

Si ottiene ora una configurazione più robusta con un test che ha impiegato 16 campioni generando 7 guasti 3 dei quali alle condizioni di stress più prossime al livello nominale.

Come si può notare, i livelli di confidenza sono ora molto più ristretti e sebbene il settaggio del test non sia il migliore, rappresenta comunque un notevole miglioramento rispetto al settaggio iniziale con campioni testati a 375 e 383 Kelvin.

Sulla base dell’analisi impostata si può ora calcolare l’affidabilità della scheda elettronica alle condizioni nominali di 298°K. Come mostra il calcolo sotto, l’affidabilità della scheda a 2 anni con un livello di confidenza del 70% (coda singola inferiore) è di 0.84 ovvero 84%.