O que são os FITs e como eles são usados ​​nos cálculos de confiabilidade?

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Em Militar, Médico, Espaço, Profissional eqt. Para projetar, é necessário provar que seu dispositivo pode durar um certo período de tempo com um certo nível de confiança. Ou que a confiabilidade deve ser usada no projeto para informar a direção do projeto, por meio da seleção de componentes, teste e classificação de componentes ou em técnicas de melhoria (como redundância, FEC - Forward Error Correction etc.).

Como os FITs (falhas no tempo) são usados ​​no aspecto de confiabilidade do projeto e verificação? Exemplos de cálculos?

Como os FIT's são determinados / derivados?

Como isso está relacionado ao MTTF (tempo médio até a falha) e MTBF (tempo médio entre falhas)

design reliability espaço reservado
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Você nunca pode provar que um design vai durar um certo tempo. É tudo um jogo de probabilidade. Você pode calcular com alguma confiança quanto tempo dura algo em média, mas não que uma unidade em particular dure algum tempo mínimo.
precisa
@OlinLathrop editado para refletir melhor aspectos probabilísticos.
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Veja IEC 61508.
starblue 4/13

Respostas:

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O termo FIT (falha no tempo) é definido como uma taxa de falha de 1 por bilhão de horas. Um componente com uma taxa de falha de 1 FIT é equivalente a ter um MTBF de 1 bilhão de horas. A maioria dos componentes possui taxas de falha medidas em 100 e 1000 de FITs. Para componentes, como transistores e CIs, o fabricante testará muito durante um período de tempo para determinar a taxa de falhas. Se 1000 componentes forem testados por 1000 horas, isso será considerado equivalente a 1.000.000 horas de tempo de teste. Existem fórmulas padrão que convertem o número de falhas em um determinado tempo de teste em MTBF para um nível de confiança selecionado. Para um sistema de componentes, um método de prever o MTBF é adicionar as taxas de falha de cada componente e, em seguida, tomar o recíproco. Por exemplo, se um componente tiver uma taxa de falhas de 100 FITs, outros 200 FITs e outros 300 FITs, a taxa total de falhas é de 600 FITs e o MTBF é de 1,67 milhão de horas. Para sistemas militares, as taxas de falha de cada componente podem ser encontradas no MIL-HDBK-217. Este documento inclui fórmulas para levar em consideração as condições ambientais e de uso, como temperatura, choque, equipamento fixo ou móvel, etc. Nos estágios iniciais de um projeto, esses cálculos são úteis para determinar a confiabilidade geral de um projeto (para comparar com o requisito especificado ) e quais componentes são mais significativos em termos de confiabilidade do sistema, para que as alterações no projeto possam ser feitas, se necessário. No entanto, a confiabilidade dos componentes é mais uma arte do que uma ciência. Muitos componentes são tão confiáveis ​​que é difícil acumular tempo de teste suficiente para controlar bem o MTBF. Além disso, relacionar dados obtidos em um conjunto de condições (temperatura, umidade, tensão, corrente etc.) a outro está aberto a grandes erros. Como já mencionado nos comentários, todos esses cálculos são números médios e são úteis na previsão da confiabilidade de um grande número de componentes e sistemas, mas não de nenhuma unidade individual.

Barry
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+1 para a resposta. Mas observarei "No entanto, a confiabilidade dos componentes é mais uma arte do que uma ciência" não é verdadeira. Isso é impulsionado pela ciência difícil na forma da equação de Arrhenius e energia de ativação dos modos de falha. o fato de ser estatístico não significa que não há ciência por trás disso; de fato, não há espaço para adivinhações, como demonstrado pelos manuais do Mil.
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Eu discordo fortemente. Os valores de confiabilidade para sistemas calculados a partir dos manuais da MIL são notoriamente imprecisos. Quaisquer números de confiabilidade obtidos com testes de vida acelerados estão sujeitos a grandes erros porque os componentes não obedecem necessariamente às leis de aceleração. O MIL-HDBK-217 não é mais usado para novos cálculos de confiabilidade do sistema.
Barry
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Eu concordo com o Barry. O problema com Activation Energye fórmulas semelhantes é que os dados experimentais para ajustar fórmulas geralmente estão ausentes ou vagos e a fórmula de baunilha é usada sem evidência de que os parâmetros são válidos no caso específico. Passar do teste de 1000 horas sob alta tensão e calcular a vida útil em 15 anos é, às vezes, mais fé do que evidências experimentais.
matzeri
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Entendo o FIT como falhas em mais de um bilhão de horas de operação.

MTBF = 1.000.000.000 x 1 / FIT JEDEC JESD85 (padrão usado para semicondutores e, portanto, relevante para a maioria dos eletrônicos)

Utilizamos para nossos cálculos de confiabilidade (eletrônica industrial) Siemens SN 29500 , mas é um pouco específico para Europa.

marco wassmer
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Bem-vindo ao EE.SE. Ao citar padrões como o FIT, é necessário fazer backup com links e / ou comentários citados de fontes oficiais.
Sparky256
@ Sparky256 O SN 29500 é quase um padrão. Mas FIT qualquer maneira é definida em JEDEC JESD85 (Standart Usado para semicondutores e, portanto, relevante para a maioria dos produtos eletrônicos)
marco Wassmer
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Há alguma verdade nas duas respostas. O ambiente que o dispositivo verá é um fator juntamente com o tipo de tecnologia de embalagem (cerâmica versus embalagem plástica). Esses itens não faziam parte do MIL-STD-217 normal.

Quando estávamos tentando usar o mil-std-217 para eletrônicos automotivos, tínhamos uma pessoa com estática de PHD que correlacionaria os testes acelerados em laboratório com a experiência de campo. Ele recomendaria fatores (lembro-me de coisas como tecnologia, novo IC versus CI antigo, fatores ambientais) que seriam usados ​​no cálculo.

Não tenho certeza do que é feito nesta área hoje, pois já estou fora do campo da confiabilidade há alguns.

Tim
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