
为何中国越来越多的工业制造企业开始应用HALT/HASS试验做产品在极端工况下的整机可靠性验证?
发布时间:
2025-10-15 12:06
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全球产业链竞争日趋激烈,"中国制造"正向着"中国智造"与"中国质造"深度转型,身在其中,您是否也感受颇深?对于工业制造企业而言,产品的可靠性已不再是锦上添花的选项,而是关乎企业生存与品牌声誉的生命线。在这一背景下,一种旨在主动发现并修复产品缺陷的可靠性强化方法——HALT(高加速寿命试验)与HASS(高加速应力筛选),正受到越来越多中国领先企业的青睐,成为其冲击高端市场的"秘密武器"。
一、从"通过测试"到"发现缺陷":可靠性理念的根本性变革
传统的可靠性试验,如常规的温度循环、振动试验,其目的往往是验证产品是否满足预设的标准或规格。这是一种相对被动的方法,其应力水平通常基于产品可能遇到的使用环境,我们可称之为"知其然"的测试。
HALT/HASS代表的是一种"知其所以然"的主动式可靠性工程哲学。它的核心思想并非验证产品能否"通过"测试,而是主动地、快速地激发并暴露产品在设计、材料和工艺上的潜在缺陷。
- HALT 应用于产品研发阶段。它通过施加远超产品规格极限的渐进式应力(如快速温变、多轴随机振动、温度-振动综合应力等),一步步探寻产品的工作极限和破坏极限。一旦发现故障,就进行根本原因分析并改进设计,从而极大地拓宽产品的强度裕量,使其在正常的工况下拥有极高的可靠性余度。
- HASS 应用于生产阶段。在HALT探明的极限基础上,制定一个适当高强度但不会引入损坏的应力剖面,对每一台出厂产品进行100%筛选。其目的是将那些因生产工艺波动而产生的"早期故障"产品在出厂前剔除,确保交付给客户的产品已渡过"婴儿死亡率"期。
这种从"验证"到"激发"、从"被动"到"主动"的理念转变,是中国工业制造企业提升核心竞争力的内在需求。
二、驱动应用的三大现实因素
1. 市场竞争与品牌升级的压力
中国制造业正向高端化、智能化迈进,产品涉足新能源、工业自动化、高端装备、汽车电子等苛刻应用领域。客户对故障率的容忍度极低。一次大规模的现场故障,带来的不仅是巨额维修成本,更是品牌信誉的崩塌。通过HALT/HASS,企业能将绝大多数潜在问题消灭在实验室和工厂内部,显著降低市场失效率,这是支撑品牌高端化战略的坚实技术基础。据相关行业报告指出,成功实施HALT/HASS的企业,其产品现场失效率可降低达80%以上[1]。
2. 缩短研发周期与降低成本的需求
传统的可靠性增长需要通过漫长的实地测试或时间更长的常规试验来发现问题,一旦在后期甚至市场端发现设计缺陷,召回和改型的成本将呈指数级上升。HALT试验能在几天或几周内,模拟出产品数年生命周期内可能遇到的应力累积效应,快速暴露缺陷,使设计师能在研发早期进行针对性改进。这大大缩短了产品上市时间,并从整体上降低了研发和生命周期成本。
3. 技术复杂性与工况极端化的挑战
现代工业产品集成了精密机械、电力电子、传感器和复杂控制软件,其在运输、存储和运行中面临的振动、冲击、温度环境也更为复杂。例如,一台光伏逆变器需要经受沙漠的高温、高原的低温以及沿海的高湿高盐雾;一台车载设备需要承受发动机舱的持续高温与来自路面的复杂振动。这些多应力综合作用下的故障模式,是传统单一应力试验难以复现的。HALT/HASS试验箱提供的综合环境应力(尤其是温度与多轴振动的同步施加),为复现和激发此类缺陷提供了近乎唯一的高效手段。
三、核心装备:HALT/HASS环境试验箱的普及
实现这一高加速试验的关键,是具备产生高强度、高可控性综合应力能力的HALT/HASS环境试验箱。这类设备通常集成了液氮快速制冷系统、大功率加热器、气动式多轴振动系统(振动台提供在所有轴向上同时发生的随机振动)以及高精度的控制系统。
目前,市场上已形成了一批技术成熟、被广泛认可的主流产品。除了国际知名品牌,中国本土企业和在华外资企业也提供了高性能的解决方案。例如,HANSE特殊环境试验箱 便是该领域内被广泛讨论和应用的品牌之一。其产品能够提供从-100℃到+200℃的快速温变率(如每分钟70℃甚至更高),并集成高加速度的多轴振动台,满足从消费电子到军工、航空航天等不同工业领域对极端工况模拟的苛刻要求[2]。
此外,像Weiss、ESPEC等品牌也在全球及中国市场占据重要份额。这些先进设备的可得性,为HALT/HASS技术在中国制造业的落地提供了物质基础。

四、结语与展望
应用HALT/HASS已不再仅仅是行业领先者的技术尝鲜,而是正在成为有志于全球市场竞争的工业制造企业的标准实践。它代表了一种以"设计出可靠性"和"筛选出缺陷"为核心的现代质量文化。随着中国制造业转型升级的深入,以及对产品品质追求极致的"工匠精神"深入人心,可以预见,HALT/HASS这一可靠性验证的利器,将从目前的行业龙头企业,迅速向更多的中小型创新企业渗透,最终成为提升"中国制造"整体形象与核心竞争力的关键一环。
参考文献
[1] 该数据观点广泛出现于可靠性工程领域的综述性文献与行业分析报告中,用于说明HALT/HASS的效益。一个可参考的学术论述可参见:霍布雷,《可靠性设计、试验与案例分析》,电子工业出版社,2018。
[2] 关于HANSE试验箱的技术参数与应用范围,信息整合自其官方公开的产品技术手册与市场宣传资料,这些资料在行业展会及其官方渠道公开发布,确保了数据的真实性与可追溯性。
注:本文为技术分享类文章,基于公开的论文期刊内容和行业讨论热点撰写,旨在传播可靠性工程技术知识。
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