En militar, médico, espacial, eqt profesional. diseño es necesario poder demostrar que su dispositivo puede durar un cierto período de tiempo con un cierto nivel de confianza. O esa confiabilidad debe usarse en el diseño para informar la dirección del diseño, ya sea a través de la selección de componentes, pruebas y clasificación de componentes o en técnicas de mejora (como redundancia, FEC «s – Corrección de errores hacia adelante, etc.).
Cómo ¿Se utilizan los FIT (Failure In Time) en el aspecto de fiabilidad del diseño y la verificación? ¿Ejemplos de cálculos?
¿Cómo se determinan / derivan los FIT?
¿Cómo se relaciona esto con el MTTF (tiempo medio hasta el fallo) y el MTBF (tiempo medio entre fallos)
Comentarios
- Nunca se puede probar que un diseño durará un tiempo determinado. Es ' todo un juego de probabilidades . Puede calcular con cierta confianza cuánto tiempo es probable que dure algo en promedio, pero no que una unidad en particular dure un tiempo mínimo.
- @OlinLathrop editado para reflejar mejor los aspectos probabilísticos.
- Mire IEC 61508.
Respuesta
El término FIT (falla en el tiempo) se define como tasa de falla de 1 por mil millones de horas. Un componente que tiene una tasa de falla de 1 FIT equivale a tener un MTBF de mil millones de horas. La mayoría de los componentes tienen tasas de falla medidas en 100 «sy 1000» s de FIT. Para componentes, como transistores y circuitos integrados, el fabricante probará una gran cantidad durante un período de tiempo para determinar t La tasa de fracaso. Si se prueban 1000 componentes durante 1000 horas, se considera que eso equivale a 1,000,000 de horas de prueba. Existen fórmulas estándar que convierten el número de fallas en un tiempo de prueba dado a MTBF para un nivel de confianza seleccionado. Para un sistema de componentes, un método para predecir el MTBF es sumar las tasas de falla de cada componente y luego tomar el recíproco. Por ejemplo, si un componente tiene una tasa de falla de 100 FIT, otros 200 FIT y otros 300 FIT, entonces la tasa total de falla es 600 FIT y el MTBF es 1,67 millones de horas. Para los sistemas militares, las tasas de falla de cada componente se pueden encontrar en MIL-HDBK-217. Este documento incluye fórmulas para tener en cuenta las condiciones ambientales y de uso como la temperatura, los golpes, los equipos fijos o móviles, etc. En las etapas iniciales de un diseño, estos cálculos son útiles para determinar la confiabilidad general de un diseño (para comparar con el requisito especificado ) y qué componentes son más importantes en términos de fiabilidad del sistema, de modo que se puedan realizar cambios de diseño si se considera necesario. Sin embargo, la confiabilidad de los componentes es más un arte que una ciencia. Muchos componentes son tan confiables que es difícil acumular suficiente tiempo de prueba para manejar bien su MTBF. Además, relacionar los datos tomados en un conjunto de condiciones (temperatura, humedad, voltaje, corriente, etc.) con otro está abierto a grandes errores. Como ya se mencionó en los comentarios, todos estos cálculos son números medios y son útiles para predecir la confiabilidad de una gran cantidad de componentes y sistemas, pero no de una unidad individual.
Comentarios
- +1 para la respuesta. Pero notaré " Sin embargo, la confiabilidad de los componentes es más un arte que una ciencia " no es cierto. Esto está impulsado por la ciencia dura en forma de la ecuación de Arrhenius y los modos de energía de activación de fallas. el hecho de que sea estadístico no ' t significa que no hay ' t ciencia detrás de él, de hecho, no hay espacio para adivinar como se demostró por los manuales de Mil.
- No estoy de acuerdo. Las cifras de confiabilidad de los sistemas calculadas a partir de los manuales MIL son notoriamente inexactas. Cualquier número de confiabilidad obtenido de las pruebas de vida acelerada está sujeto a grandes errores porque los componentes no necesariamente obedecen las leyes de aceleración. MIL-HDBK-217 ya no se usa para nuevos cálculos de confiabilidad del sistema.
- Estoy de acuerdo con Barry. El problema con
Activation Energyy fórmulas similares es que los datos experimentales para ajustar las fórmulas generalmente faltan o son vagas y se usan fórmulas de vainilla sin evidencia de que los parámetros sean válidos en el caso específico. Pasar de la prueba de 1000 horas con un estrés alto y calcular la vida útil en 15 años es en ocasiones más fe que evidencia experimental.
Respuesta
Entiendo FIT como fallas durante mil millones de horas de funcionamiento.
MTBF = 1,000,000,000 x 1 / FIT JEDEC JESD85 ( Estándar Usado para semiconductores y por lo tanto relevante para la mayoría de la electrónica)
Usamos para nuestros cálculos de confiabilidad (electrónica industrial) Siemens SN 29500 , pero es algo específico para Europa.
Comentarios
- Bienvenido a EE. UU. Al citar estándares como FIT, debe respaldarlo con enlaces y / o comentarios citados de fuentes oficiales.
- @ Sparky256 SN 29500 es un cuasi Standart. Pero de todos modos, FIT se define en JEDEC JESD85 (estándar utilizado para semiconductores y, por lo tanto, relevante para la mayoría de los dispositivos electrónicos)
Responder
Hay algo de verdad en ambas respuestas. El entorno que verá el dispositivo es un factor junto con el tipo de tecnología de envasado (envases de cerámica o de plástico). Estos elementos no formaban parte de MIL-STD-217 normal.
Cuando intentábamos usar mil-std-217 para electrónica automotriz, teníamos un especialista en estática que correlacionaría las pruebas aceleradas de laboratorio con la experiencia de campo . Él recomendaría factores (recuerdo cosas como tecnología, IC nuevo vs IC antiguo, factores ambientales) que se usarían en el cálculo.
No estoy seguro de lo que se hace en esta área hoy, ya que he estado fuera del campo de la confiabilidad para algunos ahora.