1、Juni 2007DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDEPreisgruppe 26DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e.V., Berlin, gestattet.ICS 29.02
2、0; 31.020!,wqK“9847840www.din.deDDIN EN 61163-1Zuverlssigkeitsvorbehandlung durch Beanspruchung Teil 1: Instandsetzbare Baugruppen, losweise gefertigt(IEC 61163-1:2006);Deutsche Fassung EN 61163-1:2006Reliability stress screening Part 1: Repairable assemblies manufactured in lots (IEC 61163-1:2006);
3、German version EN 61163-1:2006Dverminage sous contraintes Partie 1: Assemblages rparables fabriqus en lots (CEI 61163-1:2006);Version allemande EN 61163-1:2006Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 80 SeitenDIN EN 61163-1:2007-06 2 Beginn der Gltigkei
4、t Die von CENELEC am 2006-11-01 angenommene EN 61163-1 gilt als DIN-Norm ab 2007-06-01. Nationales Vorwort Vorausgegangener Norm-Entwurf: E DIN IEC 61163-1:2003-12. Fr diese Norm ist das nationale Arbeitsgremium K 132 Zuverlssigkeit der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationst
5、echnik im DIN und VDE (http:/www.dke.de) zustndig. Die enthaltene IEC-Publikation wurde vom TC 56 Dependability erarbeitet. Das IEC-Komitee hat entschieden, dass der Inhalt dieser Publikation bis zu dem auf der IEC-Website unter http:/webstore.iec.ch mit den Daten zu dieser Publikation angegebenen D
6、atum (maintenance result date) unverndert bleiben soll. Zu diesem Zeitpunkt wird entsprechend der Entscheidung des Komitees die Publikation besttigt, zurckgezogen, durch eine Folgeausgabe ersetzt oder gendert. Fr den Fall einer undatierten Verweisung im normativen Text (Verweisung auf eine Norm ohne
7、 Angabe des Ausgabedatums und ohne Hinweis auf eine Abschnittsnummer, eine Tabelle, ein Bild usw.) bezieht sich die Verweisung auf die jeweils neueste gltige Ausgabe der in Bezug genommenen Norm. Fr den Fall einer datierten Verweisung im normativen Text bezieht sich die Verweisung immer auf die in B
8、ezug genommene Ausgabe der Norm. Der Zusammenhang der zitierten Normen mit den entsprechenden Deutschen Normen ergibt sich, soweit ein Zusammenhang besteht, grundstzlich ber die Nummer der entsprechenden IEC-Publikation. Beispiel: IEC 60068 ist als EN 60068 als Europische Norm durch CENELEC bernomme
9、n und als DIN EN 60068 ins Deutsche Normenwerk aufgenommen. EUROPISCHE NORM EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE EN 61163-1 Dezember 2006 ICS 03.120.01; 03.120.30;21.020 Deutsche Fassung Zuverlssigkeitsvorbehandlung durch Beanspruchung Teil 1: Instandsetzbare Baugruppen, losweise gefertigt (IEC 61163-1
10、:2006) Reliability stress screening Part 1: Repairable assemblies manufactured in lots (IEC 61163-1:2006) Dverminage sous contraintes Partie 1: Assemblages rparables fabriqus en lots(CEI 61163-1:2006) Diese Europische Norm wurde von CENELEC am 2006-11-01 angenommen. Die CENELEC-Mitglieder sind gehal
11、ten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denen dieser Europischen Norm ohne jede nderung der Status einer nationalen Norm zu geben ist. Auf dem letzten Stand befindliche Listen dieser nationalen Normen mit ihren bibliographischen Angaben sind bei
12、m Zentralsekretariat oder bei jedem CENELEC-Mitglied auf Anfrage erhltlich. Diese Europische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Franzsisch). Eine Fassung in einer anderen Sprache, die von einem CENELEC-Mitglied in eigener Verantwortung durch bersetzung in seine Landesspra
13、che gemacht und dem Zentralsekretariat mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die offiziellen Fassungen. CENELEC-Mitglieder sind die nationalen elektrotechnischen Komitees von Belgien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Lettland, L
14、itauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich und Zypern. CENELEC Europisches Komitee fr Elektrotechnische Normung European Committee fo
15、r Electrotechnical Standardization Comit Europen de Normalisation Electrotechnique Zentralsekretariat: rue de Stassart 35, B-1050 Brssel 2006 CENELEC Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den Mitgliedern von CENELEC vorbehalten. Ref. Nr. EN 61163-
16、1:2006 DEN 61163-1:2006 2 Vorwort Der Text des Schriftstcks 56/1102/FDIS, zuknftige 2. Ausgabe von IEC 61163-1, ausgearbeitet von dem IEC/TC 56 Dependability, wurde der IEC-CENELEC Parallelen Abstimmung unterworfen und von CENELEC am 2006-11-01 als EN 61163-1 angenommen. Nachstehende Daten wurden fe
17、stgelegt: sptestes Datum, zu dem die EN auf nationaler Ebene durch Verffentlichung einer identischen nationalen Norm oder durch Anerkennung bernommen werden muss (dop): 2007-08-01 sptestes Datum, zu dem nationale Normen, die der EN entgegenstehen, zurckgezogen werden mssen (dow): 2009-11-01 Der Anha
18、ng ZA wurde von CENELEC hinzugefgt. Anerkennungsnotiz Der Text der Internationalen Norm IEC 61163-1:2006 wurde von CENELEC ohne irgendeine Abnderung als Europische Norm angenommen. In der offiziellen Fassung sind unter Literaturhinweise zu den aufgelisteten Normen die nachstehenden Anmerkungen einzu
19、tragen: IEC 60068 ANMERKUNG Harmonisiert als EN 60068 (Reihe) (nicht modifiziert). IEC 61014 ANMERKUNG Harmonisiert als EN 61014:2003 (nicht modifiziert). EN 61163-1:2006 3 Inhalt SeiteVorwort .2 Einleitung7 1 Anwendungsbereich.10 2 Normative Verweisungen.10 3 Begriffe.12 4 Formelzeichen15 5 Allgeme
20、ine Beschreibung 15 5.1 Prinzip der Zuverlssigkeitsvorbehandlung durch Beanspruchung.15 5.2 Ausfallkategorien17 5.3 Ausfallzeitpunkte 17 6 Planung 17 6.1 Beanspruchungsmerkmale 17 6.2 Berechnung der ausfallfreien Periode TM.19 6.3 Zeitdiagramme zur Ermittlung der ausfallfreien Periode21 7 Vorbehandl
21、ung bei Pilotfertigung.26 7.1 Allgemeines26 7.2 Informationen beschaffen.26 7.3 Beurteilung der Informationen26 7.4 Neubeurteilung der ausfallfreien Periode TM28 8 Vorbehandlung bei ausgereifter Fertigung.28 8.1 Allgemeines28 8.2 Informationen beschaffen.28 8.3 Beurteilung der Informationen28 8.4 Be
22、handlung nicht erwarteter Verhltnisse .28 8.5 Beendigen der Zuverlssigkeitsvorbehandlung durch Beanspruchung 29 Anhang A (informativ) Beanspruchungsbedingungen Allgemeine Informationen30 A.1 Hintergrundinformation.30 A.2 Beanspruchungsarten 30 A.3 Beanspruchungsgrad .31 Anhang B (informativ) Beanspr
23、uchungsbedingungen Temperatur33 B.1 Konstant hohe Wrme .33 B.1.1 Definition des Beanspruchungsgrades 33 B.1.2 Auswirkungen.33 B.1.3 bliche Beanspruchungsgrade34 B.2 Temperaturzyklen 34 B.2.1 Definition des Beanspruchungsgrades 34 B.2.2 Auswirkungen.35 B.2.3 bliche Beanspruchungsgrade35 EN 61163-1:20
24、06 4 SeiteAnhang C (informativ) Beanspruchungsbedingungen Schwingen und Dauerschocken. 37 C.1 Schwingen, sinusfrmig, mit fester Frequenz .37 C.1.1 Definition des Beanspruchungsgrades 37 C.1.2 Auswirkung von sinusfrmigem Schwingen mit fester Frequenz 38 C.1.3 bliche Beanspruchungsgrade . 38 C.2 Schwi
25、ngen, sinusfrmig mit gleitender Frequenz . 38 C.2.1 Definition des Beanspruchungsgrades 38 C.2.2 Auswirkungen von sinusfrmigem Schwingen mit gleitender Frequenz. 39 C.2.3 bliche Beanspruchungsgrade . 39 C.3 Breitbandrauschen 39 C.3.1 Definition des Beanspruchungsgrades 40 C.3.2 Auswirkungen von Brei
26、tbandrauschen 40 C.3.3 bliche Beanspruchungsgrade . 40 C.4 Dauerschocken 41 C.4.1 Definition des Beanspruchungsgrades 41 C.4.2 Auswirkungen von Dauerschocken. 41 C.4.3 bliche Beanspruchungsgrade . 41 Anhang D (informativ) Beanspruchungsbedingungen Luftfeuchte 42 D.1 Konstant hohe Luftfeuchte und Wrm
27、e. 42 D.1.1 Definition des Beanspruchungsgrades 42 D.1.2 Auswirkungen von feuchter Wrme 42 D.1.3 bliche Beanspruchungsgrade . 43 D.2 Hohe Luftfeuchte und Temperaturzyklen 43 D.2.1 Definition des Beanspruchungsgrades 43 D.2.2 Auswirkungen von hoher Luftfeuchte und Temperaturzyklen. 43 D.2.3 bliche Be
28、anspruchungsgrade . 44 Anhang E (informativ) Beanspruchungsbedingungen Betriebliche Beanspruchung. 45 E.1 Konstante betriebliche Beanspruchung. 45 E.1.1 Definition des Beanspruchungsgrades 45 E.1.2 Auswirkungen 45 E.1.3 bliche Beanspruchungsgrade . 45 E.2 Zyklische betriebliche Beanspruchung 45 E.2.
29、1 Definition des Beanspruchungsgrades. 45 E.2.2 Auswirkungen 46 E.2.3 bliche Beanspruchungsgrade . 46 Anhang F (informativ) Spannungsbeanspruchung. 47 Anhang G (informativ) Stark beschleunigte Vorbehandlung 48 Anhang H (informativ) Zweigipflige Verteilung Weibull-Darstellung und Analyse . 49 Anhang
30、I (informativ) Berechnung der ausfallfreien Periode und der mittleren Vorbehandlungsdauer . 54 EN 61163-1:2006 5 SeiteI.1 Das Baugruppenmodell54 I.2 Grundlagen fr die Zeitdiagramme zur Berechnung der ausfallfreien Periode .55 I.3 Schtzung der durchschnittlichen Vorbehandlungsdauer .59 Anhang J (info
31、rmativ) Ausgearbeitetes Beispiel .64 J.1 Fallbeschreibung64 J.2 Planung eines Prozesses der Zuverlssigkeitsvorbehandlung durch Beanspruchung fr Baugruppen64 J.3 berarbeitung des Prozesses der Zuverlssigkeitsvorbehandlung durch Beanspruchung 69 J.4 Zuverlssigkeitsvorbehandlung durch Beanspruchung whr
32、end der Fertigung76 Literaturhinweise 77 Anhang ZA (normativ) Normative Verweisungen auf internationale Publikationen mit ihren entsprechenden europischen Publikationen78 Bild 1 Der konzeptionelle Unterschied zwischen Zuverlssigkeitsvorbehandlung und Zuverlssigkeitswachstum .8 Bild 2 blicher Ablauf
33、der Gestaltung und der Anpassung einer Zuverlssigkeitsvorbehandlung fr instandsetzbare Baugruppen .9 Bild 3 Ein typischer Fluss von Hardware-Baugruppen vom Bauelementehersteller bis zum Anwender .11 Bild 4 Zuverlssigkeitsvorbehandlung durch Beanspruchung von instandsetzbaren Baugruppen .16 Bild 5 Ab
34、hngigkeiten der Ausfallkategorien.17 Bild 6 Unterteilung der Beanspruchungsmerkmale.18 Bild 7 Vorbehandlungsdauer von Baugruppen .19 Bilder 8a und 8b Zeitdiagramme zur Bestimmung der ausfallfreien Periode22 Bilder 8c und 8d Zeitdiagramme zur Bestimmung der ausfallfreien Periode23 Bilder 8e und 8f Ze
35、itdiagramme zur Bestimmung der ausfallfreien Periode.24 Bilder 8g und 8h Zeitdiagramme zur Bestimmung der ausfallfreien Periode25 Bild 9 Beispiel einer experimentell bestimmten Weibull-Kurve, die bei ps% Ausfllen abflacht .27 Bild H.1 Die S-Kurve fr eine zweigipflige (bimodale) Weibull-Verteilung, g
36、emischt aus () e1,51301tFt= und () e1260 0001tFt= in den Anteilen von z. B. 15 % bzw. 85 %50 Bild H.2 Schtzung von ps, 1und 1zum Zweck der Optimierung der Zuverlssigkeitsvorbehandlung51 Bild H.3 Verteilungsfunktionen fr zweigipflige (bimodale) Exponentialverteilung52 Bild H.4 Gefhrdungsratenfunktion
37、 fr zweigipflige (bimodale) Exponentialverteilung 53 Bild I.1 Basissystem 54 Bild I.2 Eine Baugruppe berlebt die Vorbehandlungsperiode TM, dabei verbleiben nREschwache Bauelemente 56 Bild I.3 Mgliche Zustnde, wenn ein Bauelement whrend der Beanspruchung ausfllt .56 Bild I.4 Baugruppenzustnde nach Au
38、sfall und Reparatur .56 Bild I.5 Zeitdiagramm zur Beurteilung der ausfallfreien Vorbehandlungsperiode.58 EN 61163-1:2006 6 SeiteBilder I.6a und I.6b Durchschnittliche Vorbehandlungsdauer ber der normalisierten ausfallfreien Periode TmMF1 pc= 0,000 5 und pc= 0,001 . 60 Bilder I.6c und I.6d Durchschni
39、ttliche Vorbehandlungsdauer ber der normalisierten ausfallfreien Periode TmMF1 pc= 0,002 und pc= 0,005 61 Bilder I.6e und I.6f Durchschnittliche Vorbehandlungsdauer ber der normalisierten ausfallfreien Periode TmMF1 pc= 0,015 und pc= 0,02. 62 Bilder I.6g und I.6h Durchschnittliche Vorbehandlungsdaue
40、r ber der normalisierten ausfallfreien Periode TmMF1 pc= 0,03 und pc= 0,04 63 Bild J.1 Ableitung der ausfallfreien Periode TM67 Bild J.2 Ableitung der durchschnittlichen Vorbehandlungsdauer .68 Bild J.3 Weibull-Diagramm der beobachteten und vorhergesagten Ausfallmuster fr die Baugruppen-Pilotfertigu
41、ng. 71 Bild J.4 Weibull-Diagramm der zu wertenden Ausflle und vorhergesagte S-Kurve fr die Vorbehandlung whrend der Pilotfertigung. 73 Bild J.5 (Korrigiertes) Zeitdiagramm zur Bestimmung der ausfallfreien Periode 74 Bild J.6 (Korrigiertes) Zeitdiagramm zur Beurteilung der Vorbehandlungsdauer. 75 Tab
42、elle A.1 Beanspruchungsarten Hinweise zu den Kosten 31 Tabelle J.1 Zusammenhang von Materialschwachstellen und deren Empfindlichkeit auf die verschiedenen Beanspruchungen. 66 Tabelle J.2 Beobachtete Ordnungszahlen der Ausflle und Dauern bis zum ersten Ausfall bei der Pilotfertigung 69 Tabelle J.3 be
43、rarbeitete Ordnungszahlen 72 EN 61163-1:2006 7 Einleitung Qualittslenkung und gute Entwicklung sind Voraussetzungen fr hohe Zuverlssigkeit. Falls jedoch eine Baugruppe in der Frhausfallphase eine unannehmbar niedrige Zuverlssigkeit hat, kann eine Zuverlssig-keitsvorbehandlung erforderlich sein. Eine
44、 unannehmbar niedrige Zuverlssigkeit kann von Kunde zu Kunde verschieden sein oder kann sich aus allgemeinen Markterfordernissen ergeben. Sowohl Zuverlssigkeitsvorbehandlung durch Beanspruchung als auch Zuverlssigkeitswachstums-programme zielen auf eine Verbesserung der vom Anwender erlebten Zuverls
45、sigkeit ab. Jedoch unterscheiden sich beide Verfahren im Grundsatz: Ein Zuverlssigkeitswachstumsprogramm ist eine Entwicklungsttigkeit, deren Zweck es ist, die inhrente Zuverlssigkeit der Baugruppen durch eine genderte Konstruktion zu verbessern (siehe IEC 61014 und IEC 61164). Der Zweck einer Zuver
46、lssigkeitsvorbehandlung durch Beanspruchung ist es, Materialschwachstellen zu erkennen und zu beseitigen. Dies ist Teil des Fertigungsprozesses, und man sollte nicht darauf vertrauen, damit Entwicklungsmngel aufdecken zu knnen. Die beiden Verfahren wirken sich auf die Zuverlssigkeit unterschiedlich
47、aus (siehe Bild 1). Ein Zuverlssigkeitsvorbehandlungsprogramm schneidet die Frhausfallphase (oder Teile davon) ab, whrend ein Zuverlssigkeitswachstumsprogramm das Ausfallratenniveau insgesamt absenkt. Ein Zuverlssigkeits-wachstumsprogramm kann sich auf das Erfordernis einer Zuverlssigkeitsvorbehandl
48、ung durch Beanspruchung auswirken, falls die Materialschwachstellen dergestalt sind, dass man deren Existenz berhaupt vermeiden kann. Der Anwender dieser Norm sollte sich darber im Klaren sein, dass Zuverlssigkeitsvorbehandlung durch Beanspruchung die eigentliche Zuverlssigkeit der betrachteten Baugruppen nicht verbessert und dass solch eine Vorbehandlung durch Zuverlssigkeitswachstumsprogramme und durch Qualittslenkung berflssig gemacht werden sollte. In dieser Norm wird der Begriff Einheit bzw. Betrachtungseinheit dann verwendet, wenn es nicht ntig ist, zwischen Bauelementen, Baugrup
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