확률 효과를 고려한 위너과정 가속열화모델에서 신뢰성 입증시험의 설계

Abstract

신뢰성 입증 시험(Reliability Demonstration tests, RDTs)은 제품의 신뢰성 요구사항 달성 여부를 검증하기 위한 방법으로 널리 채택되고 있으며, 적기에 적절한 수량으로 제품의 신뢰성을 입증하는 동시에 의사결정오류를 최소화하는 것이 중요하다. 하지만, 가속 스트레스 조건에서 추계적 과정모형(stochastic process model)을 이용한 신뢰성 입증 시험(RDTs)계획에 대한 연구는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 제품의 열화특성이 위너과정(Wiener process)을 따를 때 개체간 산포를 반영하는 확률효과와 가속 스트레스 조건을 고려한 가속 열화모델을 기반으로 신뢰성 입증 시험을 설계하는 방법을 제안한다. 본 연구의 신뢰성 입증 시험(RDTs) 계획은 사용조건의 설계 및 보증목표 신뢰도가 주어졌을 때, 신뢰수준, 샘플 수 그리고 시험시간에 대해서 신뢰성 입증을 위한 판정 열화 기준을 제시한다. 제안된 방법에 대해서 수치실험 및 민감도 분석, OC-curve를 이용하여 성능을 평가하고 결과를 제공한다. 마지막으로 LED 가속 열화 데이터와 자동차 반도체 IC부품의 가속 열화 데이터에 적용한 사례를 소개한다. |Reliability demonstration tests (RDTs) have been widely adopted to verify the reliability requirements of manufacturing products. However, there is a lack of study regarding RDT plans in the case of a stochastic process model considering stress acceleration. In this study, we propose a reliability demonstration test plan based on the accelerated random-effects Wiener process model. First, we present a motivating example to describe this study, and introduce the random-effects Wiener process model for the accelerated degradation data. Second, a reliability demonstration test plan is proposed to determine whether the product can meet the reliability requirement. The numerical study, sensitivity analysis, and OC-curve are presented to evaluate the proposed method. Finally, we illustrated the proposed method using the vehicle ECU (Electronic Control Unit) IC chip ADT data.