可靠性数据处理，是开展可靠性工作永远绕不开的话题。例如，如何对产品测试、试验过程中得到的数据进行专业的可靠性分析、处理，如何对产品运行过程中产生的大量故障信息进行深度分析、挖掘，如何进行试验的设计与优化等，都需要专业的可靠性数据分析工具支撑。
宝顺科技自主研发的威布尔分析软件PosWei，提供了全面、多角度开展寿命数据分析的工具，与国外同类先进软件的分析能力相同（查看对比结果）。PosWei适用于产品可靠性设计、试验、运行与使用阶段，可以进行所有数据类型和常用分布类型的数据处理、分析，也支持包括返修率计算、退化数据处理、加速寿命试验数据处理、试验设计与优化等。
应用威布尔分析工具进行寿命数据分析，可以：
（1）可以对不同厂家供应商的产品可靠性水平进行多角度比较，为产品采购管理决策提供支撑；
（2）通过应用威布尔分析工具，获得FMEA、RBD、FTA等分析所需的数据，支撑可靠性设计与改进决策；
（3）通过数据驱动的产品性能退化趋势分析，掌握我们产品的性能退化规律，做好产品的应对决策；
（4）通过威布尔分析，优化试验设计方案，包括试验时间、试验样本等，在满足试验目的、要求的前提下，降低试验成本、缩短试验时间；
（5）对产品的寿命发展趋势进行预测分析，掌握产品的可靠性变化规律，指导产品的运维管理和设计改进。
威布尔分析软件PosWei功能特点：
（1）支持所有数据类型，包括完全失效数据、右删失数据、阶段测试数据等。支持寿命数据、寿命应力数据、性能退化数据、质保/运维数据分析，支持试验设计与优化设计。
（2）支持常用的分布类型，包括指数分布、威布尔分布、正态分布、对数正态分布、gamma分布、Logistic分布等。
（3）参数评估方法支持包括极大似然法、最小二乘法、RRX\RRY、非线性拟合等。
（4）提供数据预处理功能，包括提供早期失效数据分析、异常值检验（箱图法等）。
（5）提供丰富的分布检验，包括Kolmogorov-Smirnov等多种分布检验手段。
（6）提供置信限的分析功能，包括费雪信息矩阵法、似然比等方法。
（7）提供可靠性试验设计及数据处理功能，可以进行加速寿命、加速退化试验数据的处理分析。
（8）提供质保期数据分析功能，可以进行故障时间、故障里程等预测分析。
（9）可以进行退化数据的分析，包括退化曲线拟合、伪寿命计算、异常值检验、分布拟合、寿命计算等。
（10）威布尔分析结果与可靠性框图、FMEA、FTA模块数据集成，为上述工作提供数据支撑。
（11）丰富的图表显示功能，包括概率图、CDF、PDF、Q-Q图、直方图、散点图等。
（12）灵活的数据输入方式，提供类excel的数据管理功能，可以导入文件格式输入数据。
寿命数据分析示例（某产品的数据分析）：
受某公司委托，对该公司的某产品（YY-CC）试验数据进行分析，并计算其B10寿命。该产品的15个样本分别进行300次循环测试，测试过程中测量产品的阻值是否超标，如果阻值超标即认为该产品失效。该产品的测试结果如下：300+、239、300+、288、137、300+、258、175、300+、207、102、153、276、279、300+。标记300+的数据表示300次循环测试结束后，样品尚未失效。 现选择威布尔分布、0.90置信度（双侧），分别使用极大似然法、最小二乘法，使用P威布尔分析软件PosWei进行计算。计算结果如下图所示。
图1 极大似然法估计
图2 可靠性参数估计
图3 最小二乘法
图4 可靠性参数估计
寿命应力数据分析示例（某产品加速寿命试验数据的分析）：
某公司的电子产品A需要开展加速寿命试验。在加速寿命试验方案设计时，使用PosWEI进行试验方案设计与优化（如图5、6），然后根据该试验方案进行了加速寿命试验，获得了温度加速应力下的寿命数据。现需要对试验数据进行威布尔分析（主要时寿命计算、可靠性参数评估）。现使用PosWEI威布尔分析模块进行试验数据的处理与计算。计算过程中，寿命应力模型（加速模型）选择的是阿伦尼乌斯模型，试验过程中采用的加速应力是温度应力，温度应力级别分别是40°C、60°C、80°C，假设使用温度应力为30°C。输入这三个应力级别下的寿命试验数据，进行分析。计算结果如下表所示。 结果分析：PosVim平台的威布尔分析模块与国外相关机构计算得到的形状参数、尺度参数、可靠性参数基本一致，误差<0.01%。
图5 异常值检验
图6 散点图
图7 分布拟合及参数估计
图8 加速应力参数估计
图9 寿命与可靠性参数计算
性能退化数据分析示例（某产品的功率衰减量测试数据分析）
某产品的寿命与功率衰减量A密切相关。为了评估该产品的寿命，某公司采用加速退化试验方法，进行该产品的寿命评估。试验过程中，敏感应力选择的是温度应力，应力水平分别是150°C、190°C、237°C。各应力水平下的试验样本分别是7、12、15个。功率衰减量A的阈值设置为-0.5。根据加速退化试验方案实施试验后，得到各样本不同时刻下的功率衰减量A的测试数据。根据这些退化数据，进行寿命及可靠性参数计算。录入测试数据后，采用PosWEI模块进行计算，得到的计算结果如下。
结果分析：PosVim平台的威布尔分析模块与国外相关机构计算得到的结果一致，误差<0.01%。
图10 退化曲线拟合
图11 伪寿命估计
图12 异常值检验
图13 分布拟合及参数估计
图14 加速系数估计
图15 寿命与可靠性参数计算
试验设计与优化示例（加速试验样本设计与试验截止时间设计）
某电子设备是由某企业负责研发。现用户方要求该企业在6个月时间内，完成对该电子设备的可靠性试验与评估。该产品的可靠性要求是：需要评估该产品在工作温度80°下，能够满足15年（MTBF大约为130000h）的使用要求（置信度要求0.9）。
根据使用要求以及FMEA分析，确定该电子设备的故障判据是：与初始值相比，其输出功率下降值大于0.5（dB）则判定为故障。
通过分析，确定该电子设备的主要敏感应力为温度，且在低温情况下，功率下降值比较缓慢，若使用低温开展试验需要耗费很长的试验时间，很难在6个月内完成试验工作。因此，该企业采用PosWEI的加速退化试验方案设计功能，进行试验方案的设计。
（1）首先，根据产品类型，选择敏感应力（温度）。
（2）利用PosWEI内置的知识数据库，自动根据产品特点推荐使用阿仑尼乌斯模型作为加速模型。
（3）考虑该电子设备的使用温度为80°，且最高温度为250°，选择三级应力策略设计应力进行加速退化试验。考虑操作性，选择恒定应力以及定时截尾方式试验。
（4）该电子设备的可靠性要求是MTBF为130000h，且置信度为0.9。根据前面分析已知，试验应力采用三级应力设计，加速模型是阿仑尼乌斯，激活能根据该单位以往产品的统计数据，取0.65。利用PosWEI的试验时间计算功能，计算得到三个温度应力下的试验截止时间推荐值。如下图所示。
图16 试验时间优化设计
试验设计与优化示例（可靠性鉴定试验、序贯试验、一次抽样试验等设计）
PosWEI可以进行可靠性鉴定试验设计（定时/定数、序贯试验设计）、一次抽样试验设计、序贯抽样试验设计、威布尔抽样试验设计等。
某产品的生产方和使用方风险均是10%，MTBF检验上限θ_0=200h,θ_1=100h。使用PosWEI的试验设计功能，可以快速设计出试验时间或者拒收数。
图17 序贯试验设计
可靠性鉴定试验方案设计-GJB 899A
图18 可靠性鉴定试验
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