Ve vojenských, lékařských, vesmírných a profesionálních ekv. design je potřeba být schopen prokázat, že vaše zařízení vydrží určitou dobu s určitou úrovní spolehlivosti. Nebo musí být spolehlivost použita v designu k informování směru návrhu, a to buď prostřednictvím výběru komponent, testování komponent a třídění, nebo pomocí technik zlepšení (jako je redundance, FEC – Forward Error Correction atd.).
Jak jsou FIT (Failure In Time) používány z hlediska spolehlivosti návrhu a ověřování? Příklady výpočtů?
Jak se určuje / odvozuje FIT?
Jak to souvisí s MTTF (střední doba do selhání) a MTBF (střední doba mezi poruchami)
Komentáře
- Nikdy nemůžete dokázat, že design vydrží určitou dobu. Je to ' hra pravděpodobnosti . S jistotou můžete vypočítat, jak dlouho něco v průměru pravděpodobně vydrží, ale ne to, že nějaká konkrétní jednotka vydrží nějakou minimální dobu.
- @OlinLathrop upraveno tak, aby lépe odráželo pravděpodobnostní aspekty.
- Podívejte se na IEC 61508.
Odpověď
Termín FIT (selhání v čase) je definován jako poruchovost 1 na miliardu hodin. Komponenta s poruchovostí 1 FIT je ekvivalentní MTBF 1 miliarda hodin. Většina komponent má poruchovost měřenou na 100 a 1000 FIT. Pro komponenty, jako např. tranzistorů a integrovaných obvodů, bude výrobce po určitou dobu testovat velké množství, aby určil t míra selhání. Pokud je 1000 komponent testováno po dobu 1000 hodin, pak se to považuje za ekvivalent 1 000 000 hodin testovacího času. Existují standardní vzorce, které převádějí počet poruch v daném čase testu na MTBF pro vybranou úroveň spolehlivosti. Pro systém komponent je jednou z metod předpovídání MTBF přidání poruchovosti každé komponenty a následné převzetí reciprocity. Například pokud má jedna komponenta poruchovost 100 FIT, dalších 200 FIT a dalších 300 FIT, pak je celková poruchovost 600 FIT a MTBF je 1,67 milionu hodin. U vojenských systémů lze míru selhání každé součásti najít v dokumentu MIL-HDBK-217. Tento dokument obsahuje vzorce, které zohledňují podmínky prostředí a použití, jako je teplota, rázy, pevné nebo mobilní zařízení atd. V počátečních fázích návrhu jsou tyto výpočty užitečné při určování celkové spolehlivosti návrhu (pro srovnání se stanoveným požadavkem) ) a které komponenty jsou nejvýznamnější z hlediska spolehlivosti systému, aby bylo možné v případě potřeby provést konstrukční změny. Spolehlivost komponent je však spíše uměním než vědou. Mnoho komponent je tak spolehlivých, že je obtížné nashromáždit dostatek testovacího času, aby bylo možné jejich MTBF dobře zvládnout. Rovněž související data získaná za jedné sady podmínek (teplota, vlhkost, napětí, proud atd.) S jinou jsou otevřena velkým chybám. Jak již bylo zmíněno v komentářích, všechny tyto výpočty jsou průměrná čísla a jsou užitečné při předpovídání spolehlivosti velkého počtu komponent a systémů, ale ne u jednotlivých jednotek.
Komentáře
- +1 pro odpověď. Ale všimnu si " Avšak spolehlivost komponent je spíše umění než věda " není pravda. Důvodem je tvrdá věda ve formě Arrheniovy rovnice a aktivační energie poruchových režimů. skutečnost, že je statistická, neznamená ' t, že za tím není ' věda, ve skutečnosti neexistuje žádný prostor pro hádání, jak bylo prokázáno podle příruček Mil.
- Rozhodně nesouhlasím. Údaje o spolehlivosti systémů vypočítané z příruček MIL jsou notoricky nepřesné. Jakákoli čísla spolehlivosti získaná zrychleného testování životnosti podléhají velkým chybám, protože komponenty nemusí nutně dodržovat zákony zrychlení. MIL-HDBK-217 se již nepoužívá pro nové výpočty spolehlivosti systému.
- Souhlasím s Barrym. Problém
Activation Energya podobných vzorců spočívá v tom, že experimentální data, která by odpovídala vzorcům, obvykle chybí nebo jsou vágní a používá se vanilkový vzorec bez důkazu, že parametry jsou v konkrétním případě platné. Přechod od 1000hodinového testu při vysokém stresu a výpočet životnosti za 15 let je někdy víra více než experimentální důkaz.
Odpověď
Chápu FIT jako Selhání během miliardy hodin provozu.
MTBF = 1 000 000 000 x 1 / FIT JEDEC JESD85 ( Standart Používá se pro polovodiče, a proto je relevantní pro většinu elektroniky.
Používáme pro výpočty spolehlivosti (průmyslové elektroniky) Siemens SN 29500 , ale je trochu specifický pro Evropu.
Komentáře
- Vítejte na EE.SE. Když citujete standardy, jako je FIT, musíte to podpořit odkazy nebo citacemi z oficiálních zdrojů.
- @ Sparky256 SN 29500 je kvazi standart. Ale každopádně FIT je definován v JEDEC JESD85 (Standart Používá se pro polovodiče a je tedy relevantní pro většinu elektroniky)
Odpověď
Na obou vašich odpovědích je něco pravdy. Prostředí, které zařízení uvidí, je faktorem spolu s typem technologie balení (keramické vs. plastové obaly). Tyto položky nebyly součástí normálního MIL-STD-217.
Když jsme se snažili použít mil-std-217 pro automobilovou elektroniku, měli jsme osobu se statikou PHD, která by korelovala laboratorně zrychlené testování se zkušenostmi v terénu . Doporučil by faktory (pamatuji si věci jako technologie, nový IC vs. starý IC, faktory prostředí), které by byly použity při výpočtu.
Nejsem si jistý, co se dnes dělá v této oblasti, protože jsem byl venku pole spolehlivosti.