Высокоускоренное испытание на долговечность

Методология стресс-тестирования для повышения надежности продукции

Высокоускоренное испытание на долговечность ( HALT ) — это методология стресс-тестирования для повышения надежности продукции , при которой прототипы подвергаются гораздо более высоким нагрузкам, чем ожидается при фактическом использовании, с целью выявления слабых мест в конструкции или производстве продукта. [1] Производственные и научно-исследовательские организации в электронной, компьютерной, медицинской и военной промышленности используют HALT для повышения надежности продукции.

HALT можно эффективно использовать несколько раз в течение жизненного цикла продукта. Во время разработки продукта он может обнаружить слабые стороны конструкции на более ранних этапах жизненного цикла продукта , когда внесение изменений обходится гораздо дешевле. Обнаруживая слабые стороны и внося изменения на ранних этапах, HALT может снизить затраты на разработку продукта и сократить время выхода на рынок . Когда HALT используется во время вывода продукта на рынок, он может выявить проблемы, вызванные новыми производственными процессами. При использовании после того, как продукт был выведен на рынок, HALT можно использовать для аудита надежности продукта, вызванного изменениями в компонентах, производственных процессах, поставщиках и т. д.

Обзор

Методы высокоускоренного тестирования на долговечность (HALT) важны для выявления многих слабых звеньев нового продукта. Эти тесты обнаружения быстро находят слабые места, используя ускоренные стрессовые условия. Цель HALT — проактивно находить слабые места и устранять их, тем самым повышая надежность продукта. Благодаря своей ускоренной природе HALT обычно быстрее и менее затратен, чем традиционные методы тестирования.

HALT — это метод испытаний, называемый «тест на отказ» , при котором продукт тестируется до отказа. HALT не помогает определить или продемонстрировать значение надежности или вероятность отказа в полевых условиях. Многие ускоренные испытания на долговечность являются «тестами на проход» , то есть они используются для демонстрации срока службы или надежности продукта.

Настоятельно рекомендуется проводить HALT на начальных этапах разработки продукта, чтобы выявить слабые звенья в продукте и иметь больше возможностей и времени для модификации и улучшения продукта.

HALT использует несколько факторов стресса (определяемых инженером по испытаниям на надежность) и/или комбинацию различных факторов. Обычно используемые факторы стресса — это температура, вибрация и влажность для электронных и механических изделий. Другие факторы могут включать напряжение, ток, цикличность питания и их комбинации.

Типичные процедуры HALT

В процедуре HALT применяются нагрузки окружающей среды [2] , которые в конечном итоге достигают уровня, значительно превышающего ожидаемый во время использования. Нагрузки, используемые в HALT, обычно представляют собой высокие и низкие температуры, температурные циклы, случайную вибрацию, запас мощности и циклическое включение мощности. Тестируемый продукт работает во время HALT и постоянно контролируется на предмет отказов. По мере возникновения отказов, вызванных напряжением, следует определить причину и, если возможно, устранить проблему, чтобы тест мог продолжить поиск других слабых мест.

Вывод HALT дает вам:

  1. Множественные режимы отказов в изделии до его демонстрационных испытаний
  2. Эксплуатационные пределы продукта (верхние и нижние). Их можно сравнить с запасом проектировщика или спецификациями поставщика
  3. Пределы уничтожения продукта (предел, при достижении которого функциональность продукта теряется и восстановление невозможно)

Испытательные камеры

Для HALT требуется специализированная климатическая камера. Подходящая камера также должна быть способна применять псевдослучайную вибрацию с подходящим профилем по отношению к частоте. Камера HALT должна быть способна применять случайную энергию вибрации от 2 до 10 000 Гц с 6 степенями свободы и температурами от -100 до +200 °C. [3] Иногда камеры HALT называют камерами с повторяющимися ударами, поскольку для создания вибрации используются пневматические воздушные молоты. Камера также должна быть способна к быстрым изменениям температуры, 50 °C в минуту следует считать минимальной скоростью изменения. Обычно для нагрева используются высокомощные резистивные нагревательные элементы, а для охлаждения используется жидкий азот (LN 2 ).

Приспособления

Испытательные приспособления должны передавать вибрацию на испытываемый предмет. Они также должны быть открытыми по конструкции или использовать циркуляцию воздуха для быстрого изменения температуры внутренних компонентов. Испытательные приспособления могут использовать простые каналы для крепления продукта к столу камеры, или иногда изготавливаются более сложные приспособления.

Мониторинг и анализ отказов

Тестируемое оборудование должно контролироваться, чтобы в случае отказа оборудования во время тестирования, этот отказ был обнаружен. Мониторинг обычно выполняется с помощью термопарных датчиков, акселерометров вибрации , мультиметров и регистраторов данных . Распространенными причинами отказов во время HALT являются плохая конструкция продукта, качество изготовления и плохое производство. Из-за этих проблем происходят отказы отдельных компонентов, таких как резисторы , конденсаторы , диоды , печатные платы . Типы отказов, обнаруженные во время тестирования HALT, связаны с областью детской смертности кривой ванны . [1]

Военное применение

HALT проводится перед квалификационным тестированием. Благодаря раннему выявлению сбоев недостатки обнаруживаются раньше в процессе приемки, что исключает повторные проверки на более поздних этапах.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ab "Основы тестирования HALT/HASS" (PDF) . Keithley Instruments, Inc. Кливленд, Огайо. 2000.
  2. Сотрудники (1998–2012). «Что такое HALT HASS » Выполнение HALT». Qualmark . Корпорация Qualmark. Архивировано из оригинала 1 марта 2012 года . Получено 10 июня 2012 года .
  3. ^ Doertenbach, Neill. Применение методов и теории ускоренного тестирования (HALT и HASS). QualMark Corporation. Архивировано из оригинала 2012-03-01.

Дальнейшее чтение

  • Грей, Кирк (2016). Следующее поколение HALT и HASS: надежная конструкция электроники и систем. Джон Джеймс Пашкевиц. Чичестер, Великобритания. ISBN 978-1-118-70020-4. OCLC  933211556.{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
  • HALT AND HASS: Принятая парадигма качества и надежности
  • Что такое тестирование HALT/HASS?
  • Руководство для начинающих по HALT
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Высокоускоренный_тест_жизни&oldid=1245033197"