¿Cómo probamos la confiabilidad y la calidad para minimizar el riesgo de falla de la placa en el campo?

Hay varias maneras diferentes de abordar este problema. Por lo general, uno hace pruebas donde el dispositivo funciona en condiciones estresantes para reducir su vida útil. Esto puede incluir temperatura elevada, ciclos de temperatura, vibración, humedad, etc. A veces, el protocolo de prueba se ejecuta en un fallo. La falla se puede reparar y la prueba se reanuda hasta la próxima falla, etc. A menudo, muchas muestras se ejecutan al mismo tiempo.

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Hay muchas empresas que se especializan en este tipo de servicio de pruebas. Te sugiero que te pongas en contacto con uno de ellos.

El primer paso es el sentido común. ¿Se ve robusto diseñado? ¿Hay puntos de tensión mecánica obvios? ¿Hay alivio de tensión adecuado donde algo se flexiona? ¿Se respetan todos los límites de la hoja de datos en todos los rincones posibles de la operación normal con un margen razonable? ¿El diseño maneja el abuso obvio esperado? Esto es tanto mecánico como si alguien lo jalara o pisara cualquier parte del mismo, y eléctrico como las descargas de ESD. Consiga a alguien que haya hecho esto antes y tenga experiencia con lo que falla. En realidad, pueden ser dos personas, una para mecánica y la otra para electricidad.

Toma unos 10 de estas cosas y abusa de ellas. Haga algunas pruebas de estrés deliberadas con abuso mecánico, ciclos de temperatura y humedad, zapping ESD, etc. Algunos de estos serán más allá de las especificaciones. El punto es que quieres que un grupo falle, de modo que puedas ver si hay una tendencia común de cómo fallan. Haga que esa parte sea más robusta, enjuague y repita.

También tiene que probar las cosas que no se le ocurrió probar. Dale algo a las personas menos cualificadas técnicamente que conozcas. Quieres personas que no saben lo que no deben hacer con un cable. Deje que algunos niños de cuatro años jueguen con ellos, y no trate de decirles qué no hacer o limitar lo que hacen. Supongamos que los niños de cuatro años son más imaginativos que usted. Más tarde, puede decidir que saltar contra la cuerda con el cable o jugar al tira y afloja con el perro a través de un charco fangoso no son cosas contra las que se va a proteger, pero de todos modos podría descubrir algunos mecanismos de falla interesantes. Y tal vez un perro que lo mastica no está tan fuera de lugar en comparación con él tirado en el piso y que lo pisen regularmente. No espere que la gente trate su cable inteligente mejor que un cable de extensión. Si es largo y delgado y parece que podría pisarse, será.

Lo que todos dijeron, más:

Tenga mucho cuidado al asumir que la encapsulación de Macromelt compensará la mala construcción mecánica o las tensiones en Cableado o conectores o uniones.

Si diseña el resultado con Macromelt como parte del diseño e incluye un conocimiento formal de sus características mecánicas y cambios a largo plazo en su entorno, entonces puede ser una parte legítima de su sistema. Si es solo "un revestimiento protector mágico que hace que todo esté bien", entonces puedes terminar con una bonita basura cubierta de plástico.

Mencionas tablas integradas no hechas por ti. Si no son accesibles, deben sobrevivir, pero incluso si son accesibles, les gustaría que sobrevivieran aunque no sea su responsabilidad. ¿Existe una protección de campo adecuada contra EMI, ESD, intrusión de humedad, ... ¿Cómo lo sabe? ¿Quien dijo? ¿Qué saben ellos?

Además del FMEA de Jason] (http://en.wikipedia.org/wiki/Failure_mode_and_effects_analysis) y los niños de 4 años de Olin {quizás no estos} puede intentar algo fácil y potencialmente informativo encontrando formas de matarlo automáticamente de maneras que pueden no ser representativas del uso del mundo real pero pueden invocar fallos útiles. Por ejemplo, poner uno en una secadora durante unas horas. O días. Pasar ok Pruébalo en caliente. Encuentre una manera de moverlo de un lado a otro continuamente para que el cable a los conectores esté estresado. Algo parecido a una acción de limpiaparabrisas, pero es probable que haya algo creado previamente que se pueda usar. Unos pocos ciclos de lavadora suenan como diversión. ¿Debería sobrevivir a eso? ¿Lo necesitaría? Por qué no? ¿Tienes una hormigonera? :-)

¿Hay una batería de respaldo incorporada para "aplastarse"? Está soldado en su lugar o en un soporte de batería. ¿Qué tan duro necesita golpearlo, estresarlo, jalarlo para que la batería pierda el contacto de forma permanente o instantánea? ¿Qué pasa con cualquier otra cosa dentro del 'cable'.

¿Hay un anunciador piezoeléctrico? Si es así, puede golpearlo o, de lo contrario, darle un golpe mecánico agudo. Si puedes, ¿qué tan grande es el voltaje generado transitorio y qué hace? (El equipo ha muerto cuando las personas aplicaron fuerza a una carcasa y tensaron mecánicamente el piezo que causó las sobretensiones.

¿Es la temperatura interna más alta que la ambiental o está bien ventilada? Si está ventilado, ¿cómo se mantiene el agua, las hormigas, la araña, ...? Si está sellado, ¿utiliza condensadores electrolíticos de aluminio y cuál es la vida útil del diseño (teniendo en cuenta que un ecap de Al desactivado dura menos tiempo a una temperatura determinada cuando se apaga que cuando se enciende)?

¿Se congelará o calentará a > 60C. ¿Quién dice que no? ¿Qué saben ellos? ¿Alguna consecuencia?

¿Puedes conectar un enchufe al revés? ¿Quien dice? ¿Qué pasa si te esfuerzas mucho? (He visto conectores DB9 insertados 180 grados girados !!!!!!!!).

Es la alimentación de red involucrada. ¿Se puede alimentar desde la red eléctrica incorrecta (alta o baja)? ¿Lo que pasa?

¿Tiene una fuente de alimentación externa? ¿Se puede usar el equivocado? ¿Lo que pasa? Si se usa el correcto, ¿puede fallar? Si no puede fallar y ¿qué pasa?

¿Cumple con ROHS? ¿Esto importa? ¿Por qué pensaste que no?

¿Necesita certificación de EMC? ¿Quien dice?

¿Puede el niño de 4 años tragarlo por error :-)? O, lo que es más importante, una pequeña parte desmontable.

¿Puede tener un voltaje bajo en los pines del conector expuestos? Si están mojados o húmedos, puede destruir el conector o el dispositivo debido a la electrólisis. (En el peor de los casos, la electrólisis puede destruir un conector en minutos).

Todo lo anterior se traduce en: ¿Mantuvo actualizados los pagos de protección de Murphy? :-).

¿Hay un camino desde el metal tocable hacia el interior que lo hace propenso a la "electricidad estática"? Esto está cubierto anteriormente por las pruebas formales de ESD, pero puede ser útil conocer los medios generales para hacer que la ESD sea menos responsable (o más) de causar daños.

¿Sobrevivirá siendo TASER? No debería haber necesidad, pero ¿lo hará? (Me han dicho que es una forma favorita de poner fuera de acción los sistemas de cámaras de seguridad).

La respuesta simple es diseño para el fracaso, luego impídalo.

Busque FMEA, MTBF y cálculos de confiabilidad. Hay un software comercial que te ayuda con esto (Relex es uno que puedo recordar) pero se puede hacer en una hoja de cálculo con bastante facilidad, aunque es una tarea tediosa.

Hay un gran número de especificaciones militares (por ejemplo, MIL-HDBK-217) y documentos de aviónica que tratan el tema de la confiabilidad. Básicamente, toma en cuenta cada componente, su uso, su estrés, sus clasificaciones, la ubicación y el proceso utilizado para soldarlo, y luego busca tablas (en las especificaciones militares) y los datos del fabricante muestran una cifra para su MTBF. A menudo, esto implica encontrar con el fabricante cómo se hace.

Considera todas las propiedades físicas, por ejemplo, Tensión, corriente, temperatura (dentro y fuera de servicio), vibración, potencia, ciclo de trabajo, choque mecánico, etc.

Una vez que conozca el MTBF para cada componente, puede calcular cuándo fallará una unidad (en promedio). Esto lo tiene en cuenta la vida útil y el soporte de por vida para el producto.

Por ejemplo, generalmente intenta reducir el estrés en los componentes, sobrevalorándolos para compensar. P.ej. Para un condensador que tiene 5V de ancho durante toda su vida útil, puede elegir una parte de 50V en lugar de una parte de 10V.

FMEA considera lo que sucederá cuando falla cada componente. Por lo general, solo consideras un punto de falla. Para cada componente (nuevamente en una hoja de cálculo) decida qué pasará con el rendimiento de ese producto si:
Se sale de tolerancia
Es corto
Abre circuitos

Para dispositivos de múltiples pines, considere cada pin por separado.

Use algo de sentido común para decidir cuál será el corto y documentar esa decisión.

En alta confiabilidad (por ejemplo, estaciones de energía nuclear) tienen que tener más cuidado de considerar (o mitigar) los cortocircuitos que parecen imposibles.

Una vez que haya hecho lo anterior, le dará información para retroalimentar el diseño para hacer cambios que lo mejorarán para reducir el riesgo de falla, luego haga todo nuevamente ...

prueba de caída

Además de las muchas buenas sugerencias aquí, podría considerar una prueba de caída.

Una prueba de caída estándar implica "una prueba de caída en cada cara, borde y esquina, un total de 26 veces en una superficie de concreto cubierto de madera contrachapada". (Para obtener más detalles, consulte la norma militar MIL-STD-810G , MÉTODO 516.6, Procedimiento IV - Descenso de tránsito ). Algunas compañías de pruebas independientes parecen preferir caer directamente sobre el hormigón.

Escucho rumores de que las pruebas de caída de 3 metros son populares para los teléfonos celulares de los consumidores. a b c d

Algunas compañías de pruebas independientes parecen preferir "probar a destruir", aumentando gradualmente la altura de caída hasta que algo falla. Exactamente qué falla y cómo es información valiosa, a menudo esa información le permite modificar el diseño para que sea mucho más resistente con poco o ningún costo de fabricación adicional.