Robust Inference for Step-Stress Accelerated Life Tests under Interval Censoring

Abstract

Reliability experiments are necessary to determine the characteristics of product lifetimes, enabling manufacturers to make informed decisions regarding product control, replacement, and maintenance. However, modern products often exhibit high reliability with long lifetimes to failure. Consequently, conducting experiments under normal operating conditions may require quite lengthy experimental times to gather sufficient information for accurate inference, leading to potentially high experimentation costs. As an alternative, accelerated life-tests induce more failures during the experimentation by subjecting the units under test to increased stress, simulating wear and tear and causing early failure. For instance, testing electronic components at high temperatures can simulate years of use in a shorter time frame, high humidity levels can accelerate corrosion and degradation of materials, and electronic components can be subjected to voltage and current levels beyond their specifications to simulate prolonged use and potential failures. Among the different accelerated life-test designs, in step-stress tests, the stress level to which units are subjected is increased at certain pre-fixed times, and maintained constant between subsequent times of change...Los tests de fiabilidad son necesarios para determinar las características de la vida útil de los productos, lo que permite a los fabricantes tomar decisiones informadas sobre su control, sustitución y mantenimiento. Sin embargo, muchos de los productos modernos suelen ser altamente fiables con largos tiempos de vida hasta el fallo. En consecuencia, la realización de experimentos en condiciones normales de funcionamiento puede requerir tiempos de experimentación bastante largos para recopilar información suficiente que permita realizar inferencias precisas, lo que puede conllevar unos costes de experimentación potencialmente elevados. Como alternativa, los test de vida acelerados inducen más fallos durante la experimentación al someter a las unidades analizadas a un mayor nivel de estrés, simulando el desgaste y provocando fallos prematuros. Por ejemplo, probar componentes electrónicos a altas temperaturas puede simular años de uso en un plazo más corto, altos niveles de humedad pueden acelerar la corrosión y la degradación de los materiales, y los componentes electrónicos pueden someterse a niveles de voltaje y corriente superiores a sus especificaciones para simular un uso prolongado. Entre los diferentes diseños de test de vida acelerados, en los test de vida acelerados por etapas el nivel de estrés al que se someten las unidades es incrementado en determinados momentos prefijados, y mantenido constante entre dos tiempos de cambio.....