Çevresel stres taraması - Environmental stress screening

Çevresel stres taraması (ESS) yeni üretilmiş veya tamir edilmiş bir ürün veya bileşeni (tipik olarak elektronik ) gibi streslere Termal bisiklet ve titreşim gizli kusurların kendilerini kalıcı olarak göstermeye zorlamak için veya yıkımsal hata tarama işlemi sırasında. Tarama tamamlandıktan sonra hayatta kalan popülasyonun, benzer bir taranmamış popülasyondan daha yüksek bir güvenilirliğe sahip olduğu varsayılabilir.[1]

Genel Bakış

Elektronik üreticilerinin tespit etmesine yardımcı olmak için geliştirildi ürün kusurları ve üretim kusurları, ESS askeri ve havacılık uygulamalarında yaygın olarak kullanılır, ticari ürünler için daha az kullanılır. Testlerin ayrıntılı olmasına gerek yoktur, örneğin, bir elektronik veya elektrik sistemi birkaç kez açıp kapatmak, aksi takdirde son kullanıcı tarafından ürünün ilk kullanılmasından hemen sonra karşılaşılabilecek bazı basit kusurları yakalamak için yeterli olabilir. Testler tipik olarak şunları içerir:

  • Sıcaklık değişimleri
  • Titreşim testleri
  • Basınç
  • Esneklik testleri

ESS, aşağıdakilerin bir parçası olarak gerçekleştirilebilir: üretim süreci veya yeni üründe kullanılabilir yeterlilik testi.

Bir ESS sistemi genellikle aşağıdakilerden oluşur: test odası, kontrolör, fikstürle bağlama, ara bağlantı ve kablolama ve işlevsel bir test cihazı. Bu sistemler, çevre testi endüstrisindeki çeşitli şirketlerden satın alınabilir.

Bu süreçteki stres taraması, üründe bebek ölümlerini bulmaya yardımcı olacaktır. Ürün müşteriye ulaşmadan bu arızaları bulmak daha iyi kalite ve daha düşük garanti giderleri sağlar. İlişkili askeri terminoloji şunları içerir: operasyonel gereksinimler belgesi (ORD) ve devam eden güvenilirlik testi (ORT).[2][3]

Standartlaştırılmış Tanımlar ve Yöntemler

Aşağıdakiler, şirket tarafından hazırlanan ESS testi hakkındaki bir makaleden alınmıştır. Amerikan Hava Kuvvetleri standartlaştırılmış tanımlar ve yöntemler sağlamak.[4]

Giriş

Bu makalenin amacı, Hava Kuvvetleri sistemlerinde kullanılan yedek ve onarılan bileşenlerin Çevresel Stres Taraması (ESS) için standartlaştırılmış tanımlar ve test süreçlerinin bir yol haritasını sağlamaktır. "Bileşen" terimi, "birim" terimi ile eşanlamlı olarak kullanılır ve şunları içerir: Hatla değiştirilebilir birim (LRU) ve alt birimler (SRU). Test edilmek üzere seçilen bir bileşen, Test Altındaki Birimdir (UUT). İşletimsel Güvenlik, Uygunluk ve Etkililik (OSS & E) politikası ve talimatları, bakım onarımları ve parça değiştirmeleri gibi faaliyetlerin işletim ömürleri boyunca sistemi veya son ürün temel özelliklerini düşürmemesini sağlamak için kullanılan disiplinli mühendislik sürecinde tutarlılık gerektirir. Temel özellikler, ESS testi ile doğrulanan ve sürdürülen güvenilirliğe büyük ölçüde bağlıdır. OSS & E politikası ve talimatları ayrıca, üretim ve onarım kuruluşlarının kaliteli ürünleri teslim etmekten sorumlu olmasını sağlamak ve yeni tedarik kaynakları için seçim ve yeterlilik kriterleri sağlamak için tutarlı mühendislik süreçleri gerektirir. Ürün kalitesinin ve kaynak yeteneklerinin belirlenmesi genellikle ESS testini gerektirir. ESS yöntemleri ve prosedürleri ile ilgili önemli bilgiler mevcut olmakla birlikte Amerika Birleşik Devletleri Askeri Standartları, el kitapları, kılavuzlar ve orijinal ekipman üreticisinin test planları, genellikle bu yayınlar ESS'nin uygulandığı test aşamaları için farklı ve kafa karıştırıcı tanımlar kullanır. Bu yayınlara atıfta bulunan sözleşme maddelerini açıklığa kavuşturmak için uzun açıklamalara ihtiyaç vardı. Bu belge, test gereksinimlerinin tek tip olarak uygulanmasını ve kaynak yeterlilik gereksinimleri ve sözleşmelerin yazılı olarak açıkça anlaşılmasını sağlar.

Görsel Muayene

Amaç

İyi işçiliğin kullanıldığından ve UUT'nin bariz fiziksel kusurlardan arınmış olduğundan emin olmak için.

Yöntem

Her üretim, onarım ve test işleminden önce ve sonra UUT'yi görsel olarak inceleyin.

  • Uygun etiketleme, ağırlık ve boyutları doğrulayın.
  • Çıplak gözle, UUT'nin tüm erişilebilir alanlarını inceleyin.
  • Minimum 10X büyütme altında, UUT'nin tüm kritik yüzeylerini ve arayüzlerini inceleyin.

Geçme / Kalma Kriterleri

İşçilik, T.O. 00-25-234[5] ve bariz fiziksel kusurlardan muaf olacaktır. Bir parçanın tasarım sınırının ötesinde gerildiğine dair herhangi bir işaret sergileyen bir birim (çatlak devre kartları, gevşek konektörler ve / veya vidalar, bükülmüş kelepçeler ve / veya vidalar, aşınmış parçalar vb.) UUT geçse bile arızalı olarak kabul edilir. Fonksiyonel Test.

Fonksiyonel test

Amaç

UUT'nin tasarım toleransları dahilinde çalıştığını doğrulamak için ESS testi öncesinde, sırasında ve sonrasında yapılır.

Yöntem

Bir giriş sinyali veya uyarıcı uygulamak ve çıktıyı ölçmek.

Geçme / Kalma Kriterleri

Çıkış yanıtları / sinyalleri teknik veri spesifikasyonları dahilinde olmalı ve UUT bir sonraki üst montajda tatmin edici şekilde çalışmalıdır.

Çevresel Stres Taraması (ESS)

Amaç

Bileşenin çalışma ömrü boyunca karşılaşılanları simüle eden fiziksel çevre koşullarında (şok, titreşim, sıcaklık, yükseklik, nem, vb.) Test. Rastgele titreşim ve sıcaklık döngüsü, etkili kusur çökeltme açısından ESS'nin en başarılı formları olduğunu kanıtlamıştır.

Yöntem

Bir gerilme profili geliştirilir ve UUT'ye uygulanır. Profil, nakliye, depolama, elleçleme ve operasyonel kullanım aşamalarında karşılaşılan çevresel koşulları simüle eder. UUT, fazla eşleşecek şekilde yapılandırılır, örn. nakliye şokları nakliye konteynerinde UUT ile uygulanır, operasyonel kullanım sıcaklık döngüleri UUT çalışırken uygulanır.

Geçme / Kalma Kriterleri

UUT (Test Edilen Birim) ESS öncesinde, sırasında ve sonrasında Fonksiyonel Test ve Görsel Muayeneyi geçmelidir.

Yeterlilik ESS

Tasarım, imalat, montaj ve onarım süreçlerinin spesifikasyona uygun donanımla sonuçlandığını göstermek için üretim temsilcisi birimin test edilmesi. Yeterlilik Testinin tatmin edici bir şekilde tamamlanması, testin sonraki aşamalarına hazır olduğunu gösterir. Sınırlı uçuş testi, Yeterlilik Testinin tüm aşamaları tamamlanmadan önce kabul edilebilir.

Üretim Birimi Yeterlilik Testi

  • Amaç: Tasarımın, operasyonel ortam tahminlerini öngörülen bir marjla aşan çevresel streslere maruz kalma sırasında ve sonrasında güvenilir bir şekilde çalışmak için yeterliliğini ve uygunluğunu sağlamak için yeni bir üreticinin, tasarımın, işlemin veya tesisin kalifikasyonu için yapılır.
  • Yöntem: Başına Mil-Std-810 LRU'lar ve SRU'lar için G, elektronik parça parçaları için Mil-Std-202G'ye göre, uzay sistemleri için Mil-Std-1540'a göre ve Mil-Std-883 Mikroelektronik cihazlar için H. EMI / RFI Testi genellikle ESS Yeterlilik Testine dahil edilir ve aşağıdakilerin uygulanmasını gerektirir: MIL-STD 461 E. Bu Askeri Standartlar terzilik gerektirir. Mil-HDBKs-340, 343, 344 ve 2164 ayrıntılı rehberlik sağlar. İlk Üretim Ürün testi Sırası: Görsel Muayene ve İşlevsel - Ön Koşullandırma - Kabul ESS - Kabul Güvenilirliği - Görsel Muayene ve İşlevsel - Nitelik ESS - Görsel Muayene ve İşlevsel - Kalifikasyon Güvenilirliği - Görsel Muayene ve İşlevsel.
  • Not: Yeterlilik Testi genellikle "ağırlaştırılmış" ESS testini içerir, yani gerçek çevresel seviyelere ve süreye ek olarak bir marj (tipik olarak 10 ° C, 6 dB) test edilir. İstatistiksel olarak küçük numune boyutu ve gerçek çevresel seviyelerdeki belirsizlikler nedeniyle ek marj gereklidir. Bu bir yıkıcı test UUT, işletim sistemlerinde asla kullanılmayacaktır.
  • Not: Önce Ön Koşullandırma dahil Kabul Testi yapmalısınız. Bunun nedeni, bu testlerin tüm üretim birimlerinde yapılması ve dolayısıyla çevresel stres profilinin bir parçası haline gelmesidir.
  • Not: Aynı üniteyi veya orijinal ünite veya ünite alt montajı için biçimlendirme ve işlev değiştirme olarak tasarlanan bir değiştirme ünitesini inşa eden başka bir üretici (ikinci kaynak), cihaz için kullanılanlara eşdeğer özelliklere sahip olmalıdır. orjinal kaynak.

Onarılmış Birim Yeterlilik Testi

  • Amaç: Yeni bir onarım kaynağı veya onarım yöntemini nitelemek için İlk Onarılan Ürün veya Ön Yeterlilik Onarılan Ürün birimlerinde gerçekleştirilir. Yedek parça parçalarını değerlendirmek için de yapılır.
  • Yöntem: Onarım parçaları ve süreçleri, orijinal imalat parçaları ve süreçleriyle eşdeğer ise, o zaman yüklenici tarafından gerçekleştirilen Onarılan Ünite Kabul Testini, ardından bir sonraki üst montajda Devlet denetimi ve çalıştırmayı kullanın. Parçaların ve işlemlerin eşdeğer olduğu bilinmiyorsa, Üretim Birimi Yeterlilik Testinin ilgili alanlarını kullanın. Ön Kaliteden Onarılmış Ürün Sırası / İlk Onarılmış Ürün testi: Görsel Muayene ve İşlevsel - Ön Koşullandırma - Kabul ESS - Görsel Muayene ve İşlevsel - Resmi Muayene ve İşlevsel.
  • Not: Azalan Üretim Kaynakları (DMS) nedeniyle, genellikle parça parçaların ikameleri gereklidir. Orijinal parçalar gibi işlev görmesi için ortam test tezgahı koşullarında görünen yedek parçalar, çalışma ortamında yetersiz performans sergileyebilir.
  • Benzerliğe Göre Nitelendirme. Orijinal üniteye benzer şekilde değiştirilen veya onarılan bir ünitenin yeterliliği, ünitelerin esasen aynı olmasını gerektirir. Ek olarak, değiştirilen birimin, orijinal birimin çevresel ve operasyonel gereksinimlerini karşılayan veya aşan çevresel ve operasyonel performans gereksinimlerini test ederek önceden kalifiye edilmiş olması gerekir.

Kabul ESS

Teslimat için ayrı birimin kabul edilebilirliğini göstermek için yapılan resmi testler. Spesifikasyon gereksinimlerini satın almak için performans gösterirler ve işçilik ve malzeme eksikliklerini tespit etmek için kalite kontrol ekranları görevi görürler. Bu tür testlerin başarıyla tamamlanması, birimin satın alma kurumu tarafından kabul edildiğini gösterir.

Üretim Birimi Kabul Testi

  • Amaç: İşçilik ve işlem hatalarını tespit etmek için yeni birimlerin% 100'ünde yapılır. Bazı mikroelektronik cihazların muayenesi yıkıcıdır, bu nedenle kabul testi için parti örneklemesi kullanılır (bkz. Paragraf 8.3.2).
  • Yöntem: Uygulanabilir Üretim Yeterlilik Testine göre uyarlanmıştır, ancak işçilik seviyelerine göre yapılmıştır, gerçek çevresel seviyelerden daha şiddetli olmamalıdır ve süresi kısaltılmıştır. Genellikle bu testler Ön Koşullandırma ve Güvenilirlik Kabul Testi gereksinimlerini içerecek şekilde yapılandırılır. Bileşen testi Sırası: Görsel Muayene ve İşlevsel - Ön Koşullandırma - Kabul ESS - Kabul Güvenilirliği - Görsel İnceleme ve İşlevsel.
  • Not: Üretim Birimi Kabul Testi performans verileri, "aile içi" performansı değerlendirmek için de kullanılır. Bir UUT, diğer tüm Kabul Testi başarılı / başarısız kriterlerini karşılayabilirken, üretim lotundaki diğer birimlerden önemli ölçüde sapan sonuçlar, o birimin reddedilmesini gerektirecektir.

Onarılan Ünite Kabul Testi

  • Amaç: İşçilik ve proses hatalarını tespit etmek için tamir edilen birimlerin% 100'ünde gerçekleştirilir.
  • Yöntem: Uygulanabilir Üretim Kabul Testlerinden uyarlanmıştır. Belirtilen güvenilirlik kriterlerini korumak için, onarım parçaları önceden koşullandırılmamışsa veya onarım işçiliğinin arızalara neden olması bekleniyorsa Ön Koşullandırma Testi dahil edilmelidir. Bileşen testi Sırası: Görsel Muayene ve İşlevsel - Ön Koşullandırma - Kabul ESS - Görsel Muayene ve İşlevsel.
  • Not: Test seviyeleri düşüktür ve yıkıcı değildir, bu nedenle test başarısızlıkları ve müteakip onarımlar için UUT'yi önemli ölçüde yaşlandırmadan tekrarlanabilir.
  • Not: Operasyonel kullanımda bebek ölümleri meydana gelirse test türleri ve seviyelerinin artırılması gerekebilir. Tersine, istatistiksel olarak anlamlı bir örnekleme bebek ölümlerinde başarısızlıkların meydana gelmediğini gösterirse, ESS testleri azaltılabilir veya ortadan kaldırılabilir. Fonksiyonel Test hala gereklidir.
  • Not: Test, onarımların bir kusura neden olma olasılığı ile testin bu kusuru tespit etme olasılığı arasında bir denge sağlamalıdır. Örneğin, azalan sayıda sıcaklık döngüsü, bir kusurun tespit edilmesi için daha düşük bir olasılığa sahiptir, ancak onarım küçükse ve bir kusuru tetikleme riski çok azsa uygun olabilir.
  • Not: Onarılan Birim Kabul Testi performans verileri ayrıca "aile içi" performansı değerlendirmek için de kullanılır. Bir UUT, diğer tüm Kabul Testi başarılı / başarısız kriterlerini karşılayabilirken, onarılan diğer birimlerden veya orijinal Üretim Birimi Kabul Testi verilerinden önemli ölçüde sapan sonuçlar UUT'nin reddedilmesini gerektirecektir.

Güvenilirlik ESS

Güvenilirliğin doğrulanması gerektiğinde, bu Yeterlilik ve Kabul ESS'nin bir parçası olmalıdır.

Güvenilirlik Yeterlilik Testi

  • Amaç: Mil-Std-781'e göre güvenilirlik spesifikasyonlarına ve orijinal üreticinin geliştirme spesifikasyonlarına yaşam döngüsü uyumluluğunu göstermek için üretim kalifikasyonu UUT üzerinde yapılır.
  • Yöntem: Mil-Hdbk-781A kullanın. UUT genellikle gerçek çevresel düzeylere göre test edilir, ancak hızlandırılmış yaşlanma gerekiyorsa marj eklenir.
  • Not: Önce Ön Koşullandırma dahil Kabul Testi yapmalısınız. Bunun nedeni, bu testlerin tüm üretim birimlerinde yapılması ve dolayısıyla çevresel stres profilinin bir parçası haline gelmesidir.
  • Not: Tasarımda fazlalığın varlığı, güvenilirlik testlerini ortadan kaldırmak için bir neden değildir. Yedeklilik, bilinmeyen ve test edilmemiş arıza modlarını telafi etmek ve hasar toleransı için kullanılır. Artıklık, güvenilirliği yalnızca küçük bir miktar artırır.

Güvenilirlik Kabul Testi

  • Amaç: Üretim sürecindeki ve işçiliğindeki günlük değişiklikler nedeniyle güvenilirlik kaybı olan herhangi bir birimi bulmak için tüm üretim birimlerinde yapılır.
  • Yöntem: Titreşim (tipik olarak 5 dakika / eksen için 0,04 G2 / Hz) ve 3+ döngü için sıcaklık, sonuncusu arızasız.
  • Not: Genellikle yalnızca yüksek güvenilirlik (3-sigma) ve uçuş öğelerinin güvenliği için yapılır.

Ön Koşullandırma Testi. Yanma Testi olarak da adlandırılır

  • Amaç: Bulmak için tüm aktif birim LRU'ları, SRU'ları ve parça parçalarını (üretim, yedek ve onarım) tamamladı "Bebek ölüm oranı" parça ve işçilik.
  • Yöntem: Mil-Std-750D'ye göre, Mil-Std-883 E ve Mil-Std-202G.
  • Not: Mil özellikli parçaların çoğu, parça üreticisi tarafından önceden koşullandırılmamıştır.

UUT Kategorileri

Pasif Birim

  • Örnekler: şasi, anten kuplörü, hareketli parçasız optikler, kablo demeti.
  • Not: Genellikle bir sonraki yüksek montajda, tasarım ve süreçlerin Nitelik ESS'sini gerektirir. Kabul Testi, bir sonraki üst montajda Görsel Muayene ve Operasyonel Test ile sınırlıdır.

Aktif Birim

  • Örnekler: Katı hal cihazları, elektrik motoru, katot ışın tüpü, basınçlı kap içeren PC kartı.
  • Not: Genellikle Yeterlilik ESS ve Kabul ESS gerektirir.

Tek Çekim ve Sınırlı Kullanım Cihazları

  • Örnekler: patlayıcı, roket itici, gaz jeneratörü, fişek, pil.
  • Yöntem: Yeterlilik ESS, yeterlilik çevresel seviyelerine maruz kalmaktır, ardından kapasite artı bir marj göstermek için çalıştırılır. Kabul ESS tipik olarak, üretim partisinin% 10'unda (ancak en az 10 birim) çevre seviyelerine tabi tutularak yapılır, ardından kapasite artı bir marj göstermek için çalıştırılır. Bir UUT'nin arızalanması, üretim lotunun reddedilmesini gerektirir. Patlayıcı cihazlar için test gereksinimleri ve yöntemleri MIL-HDBK-1512 ve NATO AOP-7'den uyarlanmıştır. Piller için, test gerekliliklerine ilişkin rehberlik RCC-Doc-319-99'da yer almaktadır.
  • Not: Gözetim Testi, raf ömrü uzatmalarını yetkilendirmek için eğilim belirleme veya hızlandırılmış eskitme kullanan Kabul Testinin periyodik bir tekrarlamasıdır. Eğilim belirleme, sık sık örneklemeyi ve bozulmayı tahmin etmek için önceki sonuçlarla karşılaştırmayı içerir. Hızlandırılmış yaşlanma, bozulmayı tespit etmek için bilinen arıza modlarının uyarılmasını içerir.

İlk Üretim Makalesi

Bu, Yeterlilik ESS için UUT'dir (tipik olarak üç UUT gereklidir). UUT, tasarım, üretim hattı süreçleri, malzemeler ve işçiliğin temsilcisi olmalıdır.

Onarılan İlk Makale

Birinci Makale olarak da adlandırılır. Bu, onarım kaynağının tatmin edici bir onarım gerçekleştirme kabiliyetine ve işlemlerine sahip olduğunu gösteren UUT'dir (genellikle iki tane gereklidir).

Ön Yeterlilik Makalesi

  • Ön Yeterlilik Üretim Makalesi. Prodüksiyon Öncesi Makale olarak da adlandırılır. Bu, program riskini azaltmak ve temel süreçleri, teknolojileri vb. Nitelemek için kullanılan UUT'dir.
  • Ön Yeterlilik Onarılan Makale. Nitelikli Makale olarak da adlandırılır. Bu, kısmen Kalifiye Teklif Sahipleri Listesindeki kriterleri karşılamak için potansiyel bir onarım yüklenicisi tarafından tamir edilen UUT'dir (genellikle iki tane gereklidir).

Terzilik

Uyarlama, mevcut teknik verileri (gereksinimler, standartlar, özellikler, test planları vb.) Kullanma ve teste tabi tutulan birimin türüne özgü gereksinimleri karşılamak için uygulanabilir alanları seçme veya değiştirme resmi mühendislik görevidir. Uygulanmayan gereksinimler silinir. Federal standartlardaki değişiklikler, yeni tehlikelerin tanımlanması, öğede yapılan değişiklikler veya görev / ESS profilindeki değişiklikler nedeniyle başka gereksinimler eklenebilir. Teknik verilere uygun olmayan tüm alanlar yüklenici tarafından belirlenecek ve her alan için Hükümete bir Gereksinim Uyarlama Talebi (RTR) sunulacaktır. RTR, kapsamlı gerekçelendirme içerecektir. Yalnızca bileşen için Devlet Mühendislik Otoritesi bir RTR'yi kabul edebilir.

Özellikler ve Standartlar Terzilik

Uyarlama, genel olarak uygulanabilir alanları, en iyi test yöntemlerini veya eşdeğer bir gereksinimi kullanmak için seçmektir.

Test Planı Uyarlama

Uyarlama, genellikle test seviyelerini ve sürelerini, test sırasını veya raporlama gereksinimlerini değiştirmektir. Uyarlama ayrıca analiz, benzerlik veya inceleme yoluyla gerçekleştirilecek herhangi bir test gerekliliğini tanımlayacaktır.

MIC, Feragat ve Sapma

Her RTR, MIC, Feragat veya Sapma olarak sınıflandırılacaktır.

  • MIC. Belirtilen teknik verilerin amacını hala karşılayan bir RTR, Amaç Uyumluluğunu Karşıladı (MIC) olarak sınıflandırılır.
  • Feragat. Bir RTR, potansiyel olarak güvenlik tehlikelerini artırıyorsa, Feragat olarak sınıflandırılır ve yetkili Hükümet ve yüklenici güvenlik ofisleri tarafından da kabul edilmelidir. Bir Feragatnamenin amacı, tehlike düzeltilirken devam etmek için geçici onay vermektir. Bir dizi olası olmayan, ilgisiz eşzamanlı arıza tehlike olarak kabul edilmez.
  • Sapma. Güvenlik tehlikelerini artırmayan ve MIC olmayan bir RTR, Sapma olarak sınıflandırılır.

İlgili standartlar

Ayrıca bakınız

Notlar

  1. ^ Keçecioğlu, D .; Güneş, F.B. (2003). Çevresel Stres Taraması: Ölçümü, Optimizasyonu ve Yönetimi. DEStech yayınları. ISBN  9781932078046. Alındı 2014-10-17.
  2. ^ Bruce Peterson (9 Mart 2004). "Çevresel Stres Tarama Eğitimi" (PDF). Accolade Mühendislik Çözümleri. Alındı 2014-10-17.
  3. ^ "Çevresel Stres Taraması". tutorialsweb.com. Alındı 2014-10-17.
  4. ^ Kağıt, adresine yazarak sınırsız dağıtıma hazırdır. OO-ALC / ENR, Hill AFB, Ut. 84056. OO-ALC Teknik Notu 01-2002, Değiştirilen ve Onarılan Bileşenlerin Çevresel Gerilme Taraması, Standartlaştırılmış Tanımlar ve İşlem, David Franz'ı isteyin.
  5. ^ https://www.robins.af.mil/Portals/59/documents/technicalorders/00-25-234.pdf?ver=2018-09-05-144121-517