DIN EN 62506-2014 Methods for product accelerated testing (IEC 62506 2013) German version EN 62506 2013《产品加速测试方法(IEC 62506-2013) 德文版本EN 62506-2013》.pdf

1、Mrz 2014DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDEPreisgruppe 34DIN 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 29.0

2、20!%+C“2083259www.din.deDDIN EN 62506Verfahren fr beschleunigte Produktprfungen (IEC62506:2013);Deutsche Fassung EN 62506:2013Methods for product accelerated testing (IEC 62506:2013);German version EN 62506:2013Mthodes dessais acclrs de produits (CEI 62506:2013);Version allemande EN 62506:2013Allein

3、verkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 91 SeitenDIN EN 62506:2014-03 2 Anwendungsbeginn Anwendungsbeginn fr die von CENELEC am 2013-06-21 angenommene Europische Norm als DIN-Norm ist 2014-03-01. Nationales Vorwort Vorausgegangener Norm-Entwurf: E DIN IEC 62

4、506:2010-02. Fr dieses Dokument ist das nationale Arbeitsgremium K 132 Zuverlssigkeit“ der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE (www.dke.de) zustndig. Die enthaltene IEC-Publikation wurde vom TC 56 Dependability“ erarbeitet. Das IEC-Komitee hat entschi

5、eden, dass der Inhalt dieser Publikation bis zu dem Datum (stability date) unverndert bleiben soll, das auf der IEC-Website unter http:/webstore.iec.ch“ zu dieser Publikation angegeben ist. Zu diesem Zeitpunkt wird entsprechend der Entscheidung des Komitees die Publikation besttigt, zurckgezogen, du

6、rch eine Folgeausgabe ersetzt oder gendert. Fr den Fall einer undatierten Verweisung im normativen Text (Verweisung auf eine Norm ohne Angabe des Ausgabedatums und ohne Hinweis auf eine Abschnittsnummer, eine Tabelle, ein Bild usw.) bezieht sich die Verweisung auf die jeweils neueste gltige Ausgabe

7、der in Bezug genommenen Norm. Fr den Fall einer datierten Verweisung im normativen Text bezieht sich die Verweisung immer auf die in Bezug genommene Ausgabe der Norm. Der Zusammenhang der zitierten Normen mit den entsprechenden Deutschen Normen ergibt sich, soweit ein Zusammenhang besteht, grundstzl

8、ich ber die Nummer der entsprechenden IEC-Publikation. Beispiel: IEC 60068 ist als EN 60068 als Europische Norm durch CENELEC bernommen und als DIN EN 60068 ins Deutsche Normenwerk aufgenommen. EN 62506 August 2013 EUROPISCHE NORM EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE ICS 03.120.01; 21.020 Deutsche Fass

9、ung Verfahren fr beschleunigte Produktprfungen (IEC 62506:2013) Methods for product accelerated testing (IEC 62506:2013) Mthodes dessais acclrs de produits (CEI 62506:2013) Diese Europische Norm wurde von CENELEC am 2013-06-21 angenommen. CENELEC-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsord

10、nung 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 beim CEN-CENELEC Management Centre

11、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 Landessprache gemacht und dem C

12、EN-CENELEC Management Centre mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die offiziellen Fassungen. CENELEC-Mitglieder sind die nationalen elektrotechnischen Komitees von Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deutschland, der ehemaligen jugoslawischen Republik Mazedonien, Estland, Finnland, Frankreich

13、, Griechenland, Irland, Island, Italien, Kroatien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, der Trkei, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich und Zypern. CENEL

14、EC Europisches Komitee fr Elektrotechnische Normung European Committee for Electrotechnical Standardization Comit Europen de Normalisation Electrotechnique Management Centre: Avenue Marnix 17, B-1000 Brssel 2013 CENELEC Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sin

15、d weltweit den Mitgliedern von CENELEC vorbehalten. Ref. Nr. EN 62506:2013 DDIN EN 62506:2014-03 EN 62506:2013 Vorwort Der Text des Dokuments 56/1503/FDIS, zuknftige 1. Ausgabe der IEC 62506, erarbeitet vom IEC/TC 56 Dependability“, wurde zur parallelen IEC-CENELEC-Abstimmung vorgelegt und von CENEL

16、EC als EN 62506:2013 angenommen. Nachstehende Daten wurden festgelegt: sptestes Datum, zu dem dieses Dokument auf nationaler Ebene durch Verffentlichung einer identischen nationalen Norm oder durch Anerkennung bernommen werden muss (dop): 2014-03-21 sptestes Datum, zu dem nationale Normen, die diese

17、m Dokument entgegenstehen, zurckgezogen werden mssen (dow): 2016-06-21 Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Elemente dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. CENELEC und/oder CEN sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. Anerke

18、nnungsnotiz Der Text der Internationalen Norm IEC 62506:2013 wurde von CENELEC ohne irgendeine Abnderung als Europische Norm angenommen. In der offiziellen Fassung sind unter Literaturhinweise“ zu den aufgelisteten Normen die nachstehenden Anmerkungen einzutragen: IEC 60812 ANMERKUNG Harmonisiert al

19、s EN 60812:2006. IEC 61125:1992 ANMERKUNG Harmonisiert als EN 61125:1993 (nicht modifiziert). 2 DIN EN 62506:2014-03 EN 62506:2013 Inhalt SeiteVorwort .2 Einleitung5 1 Anwendungsbereich.6 2 Normative Verweisungen.6 3 Begriffe, Formelzeichen und Abkrzungen7 3.1 Begriffe.7 3.2 Formelzeichen und Abkrzu

20、ngen 9 4 Allgemeine Beschreibung der beschleunigten Prfverfahren10 4.1 Modell der kumulativen Schdigung 10 4.2 Klassifizierung, Verfahren und Typen beschleunigter Prfungen12 5 Beschleunigte Prfmodelle 15 5.1 Typ A, beschleunigte Prfungen qualitativer Art15 5.2 Typen B und C Verfahren beschleunigter

21、Prfungen quantitativer Art.21 5.3 Ausfallmechanismen und Gestaltung der Prfung.25 5.4 Bestimmung von Belastungsniveaus, Profilen und Kombinationen fr Betrieb und Prfung Belastungsmodellierung.26 5.5 Methodik der multiplen Belastungsbeschleunigung Typ B-Prfungen .27 5.6 Einfache und multiple Belastun

22、gsbeschleunigung bei Typ B-Prfungen 29 5.7 Beschleunigung quantitativer Zuverlssigkeitsprfungen39 5.8 Beschleunigte Zuverlssigkeits-Konformittsprfungen47 5.9 Beschleunigte Zuverlssigkeitswachstumsprfung .49 5.10 Leitlinien fr beschleunigte Prfung.49 6 Strategie der beschleunigten Prfung in der Produ

23、ktentwicklung .50 6.1 Stichprobenplan fr beschleunigte Prfung .50 6.2 Allgemeines zu Prfbelastungen und Dauern51 6.3 Bauelemente auf multiple Belastungen prfen 52 6.4 Beschleunigte Prfung von Baugruppen .52 6.5 Beschleunigte Prfung von Systemen .52 6.6 Analyse der Prfergebnisse.52 7 Einschrnkungen d

24、er Methodologie beschleunigter Prfungen 53 Anhang A (informativ) Stark erhhte Grenzlastprfung (HALT-Prfung)54 Anhang B (informativ) Gestaltung einer beschleunigten Zuverlssigkeits-Konformittsprfung und einer Zuverlssigkeitswachstumsprfung 58 Anhang C (informativ) Vergleich zwischen einer HALT-Prfung

25、 und einer konventionellen beschleunigten Prfung .73 Anhang D (informativ) Schtzung der Aktivierungsenergie Ea74 Anhang E (informativ) Kalibrierte beschleunigte Lebensdauerprfung (CALT).76 Anhang F (informativ) Beispiel fr die Schtzung empirischer Faktoren78 Anhang G (informativ) Bestimmung von Besc

26、hleunigungsfaktoren durch Prfung bis zum Ausfall.83 3 DIN EN 62506:2014-03 EN 62506:2013 SeiteLiteraturhinweise 87 Anhang ZA (normativ) Normative Verweisungen auf internationale Publikationen mit ihren entsprechenden europischen Publikationen . 89 Bilder Bild 1 Funktionen der Wahrscheinlichkeitsdich

27、te (PDF) fr kumulative Schdigung, Verschlechterung und Prfungsarten 11 Bild 2 Beziehung von PDFs der Beanspruchbarkeit gegenber der Last eines Produkts im Betrieb 16 Bild 3 Auswirkung der Unsicherheit von Last und Beanspruchbarkeit auf die Prfstrategie 17 Bild 4 PDFs der Betriebsgrenzen und Zerstrun

28、gsgrenzen als Funktion der angelegten Belastung 18 Bild 5 Eingezeichnete Gerade fr das Arrhenius-Reaktionsmodell 33 Bild 6 Diagramm zur Bestimmung der Aktivierungsenergie . 34 Bild 7 Multiplikator der Prfbelastungsdauer zum Nachweis der geforderten Zuverlssigkeit fr die Prfungen zur bereinstimmung u

29、nd zum Zuverlssigkeitswachstum 44 Bild 8 Multiplikator der Dauer der Belastungsanwendung fr die erwnschte Zuverlssigkeit 45 Bild B.1 Zuverlssigkeit als Funktion von Multiplikator k und fr Kombinationen der Parameter a und b . 60 Bild B.2 Bestimmung des Multiplikators k. 63 Bild B.3 Bestimmung der Wa

30、chstumsrate 72 Bild D.1 Diagramm der Ausflle zur Schtzung der Aktivierungsenergie Ea. 75 Bild F.1 Graphische Datenanalyse nach Weibull . 79 Bild F.2 Lngenparameter als Funktion des Temperaturbereichs . 81 Bild F.3 Ausfallwahrscheinlichkeit als Funktion der Anzahl von Zyklen T = 50 C. 82 Bild G.1 Wei

31、bull-Diagramm der drei Datenstze 85 Bild G.2 Werte von Lngenparametern, eingefgt mit einer Leistungslinie . 86 Tabellen Tabelle 1 Arten von Prfungen, abgebildet auf den Zyklus der Produktentwicklung. 12 Tabelle A.1 Zusammenfassung der Ergebnisse einer HALT-Prfung fr einen Gleichspannungswandler 55 T

32、abelle A.2 Zusammenfassung der Ergebnisse einer HALT-Prfung fr ein medizinisches System 56 Tabelle A.3 Zusammenfassung der Ergebnisse einer HALT-Prfung fr ein Gert der Unterhaltungselektronik (Hi-Fi) 57 Tabelle B.1 Umweltbelastungsbedingungen eines elektronischen Gertes in Fahrzeugen 62 Tabelle B.2

33、Einsatzparameter des Produkts 66 Tabelle B.3 Angenommenes Einsatzprofil des Gertes. 70 Tabelle B.4 Arbeitsblatt zur Bestimmung der Einsatzdauern bis zum Ausfall 71 Tabelle B.5 Daten fr ein Zuverlssigkeitswachstumsdiagramm. 72 Tabelle C.1 Vergleich zwischen einer HALT-Prfung und einer konventionellen

34、 beschleunigten Prfung 73 Tabelle F.1 Ausfallwahrscheinlichkeit bei Prfmustern A und B 79 Tabelle F.2 Datenbertragung fr Weibull-Diagramm 79 Tabelle G.1 Ausfalldaten der Spannungsprfung fr die Weibull-Verteilung 83 4 DIN EN 62506:2014-03 EN 62506:2013 Einleitung Fr die Prfung der Zuverlssigkeit oder

35、 fr die Untersuchung von Ausfllen wurden viele Prfverfahren entwickelt, und die meisten sind aktuell in Gebrauch. Diese Verfahren dienen entweder der Bestimmung der Produktzuverlssigkeit oder der Ermittlung potenzieller Produktausfallarten, und sie werden als effektiv erachtet fr den Nachweis der Zu

36、verlssigkeit von: festgelegter Prfdauer; sequentieller Wahrscheinlichkeitsquote; Zuverlssigkeitswachstumsprfungen; Prfungen bis zum Ausfall usw. Diese Prfungen sind zwar sehr ntzlich, aber auch sehr langwierig, insbesondere, wenn die nachzu-weisende Produktzuverlssigkeit hoch ist. Die Tendenz hin zu

37、 kurzen Perioden von der Entwicklung bis zur Markteinfhrung als auch hin zu dem Wettbewerb standhaltenden Produktkosten ergibt sehr strenge Anforderungen an sowohl wirtschaftliche als auch wirksam beschleunigte Prfungen. Deshalb werden die Produktprfungen verkrzt, entweder durch die Verwendung erhht

38、er Belastungsniveaus oder durch eine hufigere Anwendung sich wiederholender Belastungen, wodurch eine schnellere Beurteilung und ein Wachstum der Produktzuverlssigkeit aufgrund des Erkennens und der Abmilderung von Produktausfallarten ermglicht werden. Es gibt zwei deutlich unterschiedliche Vorgehen

39、sweisen fr Manahmen zur Produktzuverlssigkeit: Durch die erste Vorgehensweise wird mittels Analyse und Prfung verifiziert, dass das Produkt keine Ausfallarten enthlt, die mglicherweise whrend der erwarteten Lebensdauer des Produktes bei den erwarteten Betriebsbedingungen aktiviert werden knnten; dur

40、ch die zweite Vorgehensweise wird geschtzt, wie viele Ausflle nach einer bestimmten Betriebsdauer bei den erwarteten Betriebsbedingungen zu erwarten sind. Fr beide Flle sind beschleunigte Prfverfahren geeignet, werden aber auf unterschiedlich Weise verwendet. Die erste Vorgehensweise steht im Zusamm

41、enhang mit beschleunigten Prfungen qualitativer Art, wobei das Ziel die Ermittlung potenzieller Fehlzustnde ist, die mglicherweise zu Produktausfllen im Betrieb fhren knnen. Die zweite Vorgehensweise steht im Zusammenhang mit beschleunigten Prfungen quantitativer Art, bei welchen die Produktzuverlss

42、igkeit anhand der Ergebnisse beschleunigter Simulations-prfungen geschtzt werden kann, indem diese Simulationen auf die Umgebung und das Nutzungsprofil zurckgefhrt werden. Beschleunigte Prfungen knnen auf vielen Ebenen angewendet werden, welche Hardware- oder Software-einheiten enthalten. Verschiede

43、ne Zuverlssigkeitsprfverfahren, wie festgelegte Prfdauer, sequentielle Stichprobenprfungen (auch Folge-Stichprobenprfungen genannt) bis zum Ausfall, Erfolgsprfungen, Zuverlssigkeitsnachweisprfungen oder Zuverlssigkeitswachstumsprfungen knnen mgliche Kandidaten fr beschleunigte Prfverfahren sein. Die

44、 vorliegende Norm stellt einen Leitfaden fr ausgewhlte, allgemein verwendete, beschleunigte Prfverfahren bereit. Diese Norm sollte in Verbindung mit Normen zu statistischen Prfplnen wie etwa IEC 61123, IEC 61124, IEC 61649 und IEC 61710 verwendet werden. Der relative Nutzen der verschiedenen Verfahr

45、en und deren individuelle oder kombinierte Anwendbarkeit zur Bewertung eines/einer gegebenen Systems oder Einheit sollte von dem Produktentwicklungsteam (einschlielich der Zuverlssigkeitsfachleute) vor Auswahl eines bestimmten Prfverfahrens oder einer Kombination von Verfahren berprft werden. Fr jed

46、es Verfahren sollten die Prfdauer, die produzierten Ergebnisse, deren Glaubwrdigkeit, die fr eine aussagekrftige Analyse erforderlichen Daten, der Einfluss der Kosten ber die Lebensdauer, die Komplexitt der Analyse und andere ermittelte Faktoren bercksichtigt werden. 5 DIN EN 62506:2014-03 EN 62506:

47、2013 1 Anwendungsbereich Diese Internationale Norm stellt einen Leitfaden zur Anwendung verschiedener beschleunigter Prfverfahren fr die Messung und Verbesserung der Produktzuverlssigkeit bereit. Die Ermittlung potenzieller Ausfallarten, welche beim Einsatz eines Produktes oder einer Einheit auftret

48、en knnten, sowie deren Abmilderung ist eine Voraussetzung fr die Zuverlssigkeitssicherung einer Einheit. Das Ziel der Verfahren ist zum einen die Ermittlung potenzieller Entwurfsschwchen bzw. die Bereitstellung von Angaben ber die Produktzuverlssigkeit und zum anderen das Erreichen der notwendigen Verbesse-rungen von Zuverlssigkeit/Verfgbarkeit innerhalb eines komprimierten oder beschleunigten Zeitraums. Die vorliegende Norm behandelt die beschleunigte Prfung von nicht instandsetzbaren sowie von instandsetz-baren Systemen. Sie k