Fiabilitate Previzională

I. Introducere

Fiabilitatea previzională stă in centrul multor programe de fiabilitate din guvern şi industrie. Pincipiul de bază al fiabilităţii previzionale este să definească rata de defectare pentru toate componentele cheie dintr-un sistem şi apoi punându-le impreună să obtinem rata de defectare globală a sistemului. Acest proces consideră în mod explicit că toate componentele sunt in serie, ceea ce înseamnă că, dacă o componentă se defectează, întregul sistem se va defecta. Rezultatul oferă o estimare despre momentul care un sistem, cel mai probabil, va eşua.

În ultimele decenii, mai multe standarde au fost dezvoltate pentru a ajuta la desfăşurarea acestui tip de analiză. Standardele definesc modele pentru diferite tipuri de componente, pe baza datelor de test. Cu puţine excepţii, modelele presupun o rată de eşec, care este constant în timp, care să abordeze durata de viaţă utilă a unei componente în cazul în care eşecurile sunt considerate ca fiind aleatoare.

a) Factorii principali care afectează fiabiliatea previzională

Principali factori din modele fiabilitaţii previzionale care contribuie la determinarea ratei de defectare sunt:

- tipul metodei previzionale(numărarea componentelor sau a solicitării componentelor)

- tipul componentelor din sistem

- calitatea componentelor

- mediul in care componentele funcţionează

1. Numărarea componentelor

Prima decizia pe care trebuie să o adoptăm inaintea alegerii unui model de fiabiliate este alegerea tipului metodei pe care o vom utiliza(numărarea componentelor sau puterea componentelor).

Metoda previzională de numărare a componentelor este, în general, utilizat pentru etapa de inceput a proiectării unui proiect, atunci când componentele şi parametrii componentelor, nu au fost identificate exact. Acesta utilizează rate de eşec pentru diverse tipuri de componente date un mediu de operare şi de temperatură, inmulţite cu factor de calitate, şi apoi le adunăm pentru a obţine rată de eşec a sistemului. Această metodologie este in mod specific definită în MIL-HDBK-217 şi Telcordia.

2. Solicitarea componentelor

Metoda previzională a solicitării componentelor este utilizată în mod normal mai târziu, în stadiu de dezvoltare, atunci când cea mai mare parte a componentelor şi a condiţiilor de exploatare au fost identificate. În metoda previzională a puterii componentelor, temperatura şi solicitarea electrică devin factori importanţi în estimarea ratei de defectare a unei componente. Temperatura poate fi stabilită la nivelul sistemului, la nivel de montaj, precum şi la nivelul componentelor. Solicitarea electrică ia forma de obicei a unui raport de valori operative până la valoarea nominală. De exemplu, factorul cel important pentru condensatori este tensiunea. În consecinţă, voltajul de exploatare şi tensiunea nominală sunt folosite în calcul ratei de eşec. Aceşti factori sunt, în general, consecvent exemplificaţi în diferite standarde de fiabilitate previzională.

II. RELEX – standarde si metodologii de calcul pentru fiabilitatea previzională

a) MIL-HDBK-217

Cel mai vechi standard care a apărut a fost MIL-HDBK-217, Fiabilitate previzională a echipamentelor electronice, care a fost dezvoltat de către Departamentul de Aparare ale Statelelor Unite (DoD), în anii 1960. De atunci, MIL-HDBK-217 a fost actualizat de mai multe ori, cea mai recentă fiind Revision F Notice 2, lansată in februarie 1995. Deşi DoD a întrerupt actualizările la MIL-HDBK-217, acest standard este încă utilizat pe scară largă în aplicaţii militare şi comerciale din întreaga lume.

1. Numărarea componentelor in standardul MIL-HDBK-217

SISTEM = Rata de defectare a sistemului

n = Numărul de categorii ale componentelor

Ni = Cantitatea componentei i

g = Rata de defectare a componentei i

Q = Factorul de calitate al componentei i

În cazul în care echipamentul este format din părţi care operează în mai mult de un mediu, această ecuaţie se aplică pentru fiecare porţiune a echipamentelor într-un mediu diferit. Rata de defectare globala a sistemului este obţinută prin insumarea SISTM pentru fiecare mediu in parte.

2. Solicitarea componentelor in standardul MIL-HDBK-217

Pentru o analiză cu modelul puterii componentelor, modelele sunt mult mai detaliate si mai variate de-a lungul tipurilor componentelor. De exemplu modelul pentru microcircuite, porti logice, şi microprocesoare este:

Modelul pentru o diodă de joasă frecvenţă este:

p = rata de defectare a componentei

C1 = rata de defectare a complexităţii diodei

C2 = rata de defectare a pachetului

T = factorul de temperatură

E = factorul de mediu

Q = factorul de calitate

L = factorul de invăţare

b = rata de defectare de bază

S = factorul puterii electrice

C = factorul de construcţie