Accelerated Life Testing

Accelerated Life Testing (deutsch: beschleunigte Lebensdauerprüfung) hat das Ziel, ein Produkt beschleunigt, d.h. in verkürzter Dauer, zu testen. Hierzu wird das Produkt im Versuch Belastungen ausgesetzt, welche höher sind als die im Feldbetrieb auftretenden Belastungen. Insbesondere bei kurzen Entwicklungszyklen und sehr hohen geforderten Produktlebensdauern ist die Anwendung beschleunigter Lebensdauertests die einzige Möglichkeit, während der Entwicklung die Feldzuverlässigkeit abzusichern; dies gilt insbesondere für spontane Ausfallarten. Bei der Definition von beschleunigten Tests ist im Hinblick auf eine Lebensdaueraussage zu berücksichtigen, dass die erhöhten Belastungen nicht dazu führen, dass das Produkt aufgrund feldunrelevanter Ausfallmechanismen versagt. Eine Übertragung der beschleunigten Testergebnisse auf Feldbedingungen wäre dann nicht möglich und der Aufwand größtenteils nutzlos. Eine wesentliche Voraussetzung für die Übertragung von beschleunigten Versuchsausfallzeiten auf Feldbedingungen ist die Kenntnis des entsprechenden Raffungsfaktors. Falls dieser nicht bekannt ist, kann er über entsprechende Vorversuche bestimmt werden.

Das Thema „Accelerated Life Testing“ lässt sich im Wesentlichen in die folgend drei Anwendungen/Ziele aufteilen:

  • geraffte / beschleunigte Prüfung mit dem Ziel der Zeit- und Kostenersparnis
  • geraffte / beschleunigte Prüfung mit dem Ziel einer generellen Produktverbesserung durch Aufdecken und Beheben möglichst vieler (evtl. auch feldunrelevanter) potentieller Ausfallarten
  • geraffte / beschleunigte Prüfung in der Produktion mit dem Ziel einer effektiven Erkennung von Gut- und Schlechteilen

Besteht das Ziel der Tests darin, das Produkt grundsätzlich zu verbessern und zunächst nicht in einer Aussage über die Feldlebensdauer, so eignet sich das Highly Accelerated Life Testing (HALT). Diese Vorgehensweise eignet sich entwicklungsbegleitend insbesondere für elektronische bzw. elektromechanische Systeme. Die Systeme werden mit Belastungen (meist gekoppelt aus absoluter Temperatur, Temperaturhüben und Vibration) beaufschlagt. Durch die schrittweise Erhöhung der Lasten werden sog. Soft-Errors (funktionale Einschränkungen) und Hard-Errors (physische Ausfälle) provoziert. Kommt es zum Ausfall der Komponente, wird mittels Root Cause Analyse die Ursache des Ausfalls identifiziert und darauf aufbauend geeignete Abstell- oder Verbesserungsmaßnahmen definiert. Die Belastungsüberhöhung (Raffung) ist allerdings so hoch, dass eine Feld-Lebensdauerprognose aus den Versuchen nicht bzw. selten abzuleiten ist.

Eine Erweiterung des beschleunigten Testens besteht im sog. Highly Accelerated Stress Screening (HASS). Es handelt sich um eine in der Produktion angesiedelte Methodik. Das Produkt wird im Gegensatz zu HALT einer Belastung unterzogen, welche Gut-Teile zerstörungsfrei überstehen, während Schad-Teile als defekt erkannt werden. Die Bestimmung dieses Belastungsniveaus hat hierbei den größten Einfluss auf den Erfolg von HASS.

Unsere Leistungen auf dem Gebiet Accelerated Life Testing

  • Sammlung/Bereitstellung der wesentlichen Produkt-Ausfallarten vor der Durchführung der eigentlichen Tests
  • Identifikation der schädigenden Einflussgrößen
  • Definition und statistische Auswertung von Versuchsprogrammen zur Bestimmung von Raffungsfaktoren
  • Feldlebensdauerprognose auf Basis beschleunigter Ausfallzeiten
  • Begleitung von HALT- und HASS-Initiativen