I militär, medicinsk, rymd, professionell ekv. design finns det ett behov av att kunna bevisa att din enhet kan hålla en viss tid med en viss konfidensnivå. Eller att tillförlitlighet måste användas i design för att informera designriktningen, antingen genom komponentval, komponenttestning och sortering eller i förbättringstekniker (som redundans, FEC ”s – Forward Error Correction etc.).
Hur används FIT ”s (Failure In Time) i tillförlitlighetsaspekten av design och verifiering? Exempel på beräkningar?
Hur bestäms / härleds FIT?
Hur är detta relaterat till MTTF (genomsnittlig tid till misslyckande) och MTBF (genomsnittlig tid mellan fel)
Kommentarer
- Du kan aldrig bevisa att en design kommer att hålla en viss tid. Det ' är allt ett sannolikhetsspel Du kan med viss säkerhet beräkna hur länge det är troligt att någonting kommer att hålla i genomsnitt, men inte att någon viss enhet kommer att räcka en viss minimitid. li> Titta på IEC 61508.
Svar
Termen FIT (tidsfel) definieras som en felfrekvens på 1 per miljard timmar. En komponent med en felfrekvens på 1 FIT motsvarar att ha en MTBF på 1 miljard timmar. De flesta komponenter har felfrekvenser uppmätta i 100 ”s och 1000” s FIT. För komponenter, t.ex. transistorer och IC: er kommer tillverkaren att testa mycket under en tidsperiod för att bestämma t han misslyckande. Om 1000 komponenter testas i 1000 timmar, anses det motsvara 1 000 000 testtider. Det finns standardformler som konverterar antalet fel under en given testtid till MTBF för en vald konfidensnivå. För ett system av komponenter är en metod för att förutsäga MTBF att lägga till felfrekvensen för varje komponent och sedan ta det ömsesidiga. Till exempel, om en komponent har en felfrekvens på 100 FIT, ytterligare 200 FIT och ytterligare 300 FIT, är den totala felfrekvensen 600 FIT och MTBF är 1,67 miljoner timmar. För militära system finns felnivåerna för varje komponent i MIL-HDBK-217. Detta dokument innehåller formler för att ta hänsyn till miljö- och användningsförhållanden som temperatur, chock, fast eller mobil utrustning etc. I de inledande faserna av en design är dessa beräkningar användbara för att bestämma den totala tillförlitligheten hos en design (för att jämföra med det angivna kravet ) och vilka komponenter som är mest betydelsefulla när det gäller systemets tillförlitlighet så att designändringar kan göras om det bedöms nödvändigt. Komponentens tillförlitlighet är dock mer en konst än en vetenskap. Många komponenter är så tillförlitliga att det är svårt att samla tillräckligt med testtid för att få ett bra grepp på deras MTBF. Att relatera data som tagits vid en uppsättning villkor (temperatur, fuktighet, spänning, ström etc.) till en annan är också öppen för stora fel. Som redan nämnts i kommentarerna är alla dessa beräkningar medelvärden och är användbara för att förutsäga tillförlitligheten hos ett stort antal komponenter och system, men inte någon enskild enhet.
Kommentarer
- +1 för svaret. Men jag kommer att notera " Komponenttillförlitlighet är dock mer en konst än en vetenskap " är inte sant. Detta drivs av hård vetenskap i form av Arrhenius-ekvationen och aktiveringsenergin för fellägen. det faktum att det är statistiskt betyder inte ' t att det inte finns ' t vetenskap bakom det, det finns faktiskt inget utrymme för att gissa som visat av Mil-handbooks.
- Jag håller inte starkt med. Pålitlighetssiffror för system beräknade från MIL-handböcker är notoriskt felaktiga. Eventuella tillförlitlighetsnummer som erhållits från accelererad livstestning är föremål för stora fel eftersom komponenter inte nödvändigtvis följer accelerationslagarna. MIL-HDBK-217 används inte längre för nya beräkningar av systemets tillförlitlighet.
- Jag håller med Barry. Problemet med
Activation Energyoch liknande formler är att experimentdata för att passa formler vanligtvis saknas eller är vaga och vaniljformel används utan bevis för att parametrarna är giltiga i det specifika fallet. Att gå från 1000 timmars test vid hög stress och beräkna livslängden på 15 år är någon gång mer tro än experimentell bevis.
Svar
Jag förstår FIT som misslyckanden under en miljard timmars drift.
MTBF = 1.000.000.000 x 1 / FIT JEDEC JESD85 ( Standart Används för halvledare och därmed relevant för de flesta elektronik)
Vi använder för våra (industriell elektronik) tillförlitlighetsberäkningar Siemens SN 29500 , men det är ganska specifikt för Europa.
Kommentarer
- Välkommen till EE.SE. När du citerar standarder som FIT måste du säkerhetskopiera det med länkar och / eller citerade kommentarer från officiella källor.
- @ Sparky256 SN 29500 är en nästan standard. Men ändå definieras FIT i JEDEC JESD85 (Standart används för halvledare och därmed relevant för de flesta elektronik)
Svar
Det finns viss sanning i båda dina svar. Miljön som enheten kommer att se är en faktor tillsammans med typen av förpackningsteknik (keramik vs plastförpackning). Dessa artiklar ingick inte i den normala MIL-STD-217.
När vi försökte använda mil-std-217 för fordonselektronik hade vi en PHD-statikperson som skulle korrelera laboratorieaccelererad testning med fälterfarenhet . Han skulle rekommendera faktorer (jag minns saker som teknik, ny IC jämfört med gammal IC, miljöfaktorer) som skulle användas i beräkningen.
Inte säker på vad som görs inom detta område idag eftersom jag har varit ute för tillförlitlighetsfältet för vissa nu.