کتابچه راهنمای نظامی MIL-HDBK-2164A: فرآیند غربالگری استرس محیطی برای تجهیزات الکترونیکی

کتابچه راهنمای نظامی «MIL-HDBK-2164A: فرآیند غربالگری تنش محیطی برای تجهیزات الکترونیکی» که توسط وزارت دفاع ایالات متحده تهیه شده است، دستورالعمل‌هایی را برای غربالگری تنش محیطی (ESS) تجهیزات الکترونیکی، از جمله عملکرد محیطی، اقدامات انجام شده پس از تشخیص نقص و مستندات غربالگری، شرح می‌دهد. این دستورالعمل‌ها یک فرآیند ESS یکنواخت ارائه می‌دهند که می‌تواند برای کشف مؤثر نقص‌های تولیدی در تجهیزات الکترونیکی ناشی از ساخت ضعیف و قطعات معیوب یا حاشیه‌ای مورد استفاده قرار گیرد. همچنین اگر طراحی ذاتاً شکننده باشد یا اگر آزمون‌های رشد قابلیت و قابلیت اطمینان بیش از حد بی‌ضرر باشند یا اجرا نشوند، مسائل طراحی را شناسایی می‌کند.

رایج‌ترین محرک‌های مورد استفاده در غربالگری استرس محیطی، چرخه دمایی و ارتعاش تصادفی هستند. یک برنامه ESS قابل اجرا باید پویا باشد. برنامه اسکن باید به طور فعال مدیریت شود و با ویژگی‌های خاص تجهیزات مورد اسکن متناسب باشد. لازم به ذکر است که هیچ اسکن جهانی وجود ندارد که بتوان آن را برای همه تجهیزات اعمال کرد.

ESS بخشی از یک فرآیند توسعه مهندسی، اقدام اصلاحی تولید و بازنگری کاربردی است، نه یک آزمون به معنای معمول پذیرش/رد. ESS برای تشویق نقص‌ها طراحی شده است، نه برای شبیه‌سازی محیط عملیاتی، و بنابراین خرابی‌های کارخانه‌ای تشویق می‌شوند. قبل از اینکه یک فرآیند کامل رخ دهد، باید علل ریشه‌ای خرابی‌های ESS پیدا و اصلاح شوند.

فرآیند شرح داده شده در اینجا می‌تواند برای مجموعه‌ها، تجهیزات و سیستم‌های الکترونیکی در شش دسته کلی که بر اساس کاربردهای خدمات میدانی متمایز می‌شوند، اعمال شود:

۱. تجهیزات ثابت زمینی

۲. تجهیزات وسایل نقلیه زمینی سیار

۳. تجهیزات کشتی

۳A پناه گرفته

۳ب باز

۴. تجهیزات هواپیمای جت

۵. تجهیزات هواپیماهای توربوپراپ و بال چرخان

۶. سلاح‌های هواپرتاب و انبارهای خارجی نصب‌شده

اسکن‌های ESS معمولاً طبق دستورالعمل‌های MIL-WDBK-781 انجام می‌شوند تا از عدم وجود نقص در ساخت سخت‌افزار اطمینان حاصل شود. طراحی و رویه‌های تولید مستلزم غربالگری تنش‌های محیطی در موارد زیر است:

• تمام خریدهای مواد شامل اجزای الکتریکی، الکترونیکی، الکترواپتیکی، الکترومکانیکی یا الکتروشیمیایی در تعریف برنامه و کاهش ریسک، مهندسی و توسعه تولید، تولید، بهره‌برداری/توزیع و مراحل عملیاتی.
• تامین مجدد و تامین قطعات یدکی و تعمیری در مواردی که هزینه اجرای ESS از نظر اقتصادی قابل استهلاک باشد.
• برنامه‌های بازنگری انبار با فرصت‌هایی برای صرفه‌جویی قابل توجه در هزینه‌ها.
• محصولات غیرتوسعه‌ای، مانند محصولات تجاری آماده و محصولات نظامی داخلی یا خارجی، تنها تا حدی که ESS در طول تولید قبلی پیاده‌سازی و مستند شده باشد.
• سیستم‌ها، تجهیزات و قطعات یدکی که به طور خاص برای دریافت ESS طراحی شده‌اند.

برای همه ESS ها، شرایط زیر باید رعایت شود:

• ESS را می‌توان در هر سطح تولیدی، از قطعات گرفته تا محصولات نهایی، به کار برد. هدف از این کار، غربالگری عیوب به گونه‌ای است که به مواد تولید شده آسیبی نرسد. سخت‌افزارهایی که بسیار شکننده هستند، ممکن است به دلیل آسیب‌زایی بیش از حد محیط اسکن آنها، از بررسی حذف شوند، اما نرخ حذف باید در مستندات مناسب (مانند طرح اسکن تحت فشار) گنجانده شود.
• تمام اسکن‌ها باید مطابق با دستورالعمل‌های مربوطه که در اینجا ذکر شده است، انجام شوند.
• قبل از شروع هرگونه غربالگری تنش محیطی قراردادی و هر زمان که تعمیر و نگهداری انجام می‌شود، باید شواهدی از پذیرش کنترل کیفیت تمام فعالیت‌های بازرسی یا آزمایش مورد نیاز وجود داشته باشد.
• قبل از بسته بندی تجهیزات، تمام آزمایش ها باید انجام شود.
• شرایط مشخص شده باید به ترتیبی که در شکل مشخص شده است اعمال شوند.
• تجهیزات ابتدا باید در محفظه محیطی قرار داده شوند و سپس به کار گرفته شوند تا از عملکرد رضایت‌بخش هم تجهیزات مورد آزمایش و هم تأسیسات غربالگری اطمینان حاصل شود. زمان صرف شده برای تأیید سازگاری تأسیسات با تجهیزات نباید به عنوان زمان غربالگری محاسبه شود.
• وقتی خطایی رخ می‌دهد و نقص جدا و اصلاح می‌شود، تجهیزات باید راه‌اندازی شوند و عملکرد آنها نظارت شود تا از تشخیص و اصلاح صحیح اطمینان حاصل شود.
• مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد، عملکرد تجهیزات باید قبل و بعد از هر اسکن محیطی تأیید شود. نظارت مستمر بر عملکرد مطابق با فرم مندرج در استاندارد انجام می‌شود.
• در طول تمام عملیات تجهیزات، پارامترهای عملکردی مانند ولتاژ و جریان باید در مقادیر اسمی مشخص شده حفظ شوند.
• قابلیت‌های تست داخلی تجهیزات باید به حداکثر برسد تا به نظارت بر عملکرد کمک کند. آزمایش داخلی تنها راه برای نظارت بر عملکرد است.
• پیش‌بینی خرابی نباید دلیلی برای تعمیر و نگهداری باشد، برای مثال اگر مشاهده شود که یک خروجی دچار افت کیفیت شده است اما هنوز در محدوده مشخصات است، هیچ جایگزینی یا تنظیمی نباید مجاز باشد، مگر اینکه چنین تنظیماتی معمولاً به صورت دستی انجام شوند.
• اگر تجهیزات مورد استفاده برای نظارت بر ویژگی‌های عملکرد در طول اسکن، خطا را تشخیص نمی‌دادند، خطاهای شناسایی شده در طول دوره ایده‌آل باید به عنوان خطاهایی که رخ داده‌اند، در نظر گرفته شوند.

مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد، اندازه‌گیری‌ها و اسکن‌ها باید تحت شرایط زیر انجام شوند:

• محیط استاندارد: اندازه‌گیری‌ها و کنترل‌ها تحت شرایط محیطی اتاق به شرح زیر انجام می‌شوند: دمای ۲۵ درجه سانتیگراد مثبت/منفی ۱۰ درجه، رطوبت نسبی، محیط اتاق کنترل نشده، فشار اتمسفر، فشار میدانی کنترل نشده.
• محیط کنترل‌شده: هنگامی که شرایط محیطی نیاز به کنترل دقیق دارند، موارد زیر باید رعایت شوند: دما ۲۳ درجه سانتیگراد +/-۲ درجه، رطوبت نسبی ۵۰ درصد +/-۵ درصد، فشار اتمسفر ۹۶.۴۵ کیلوپاسکال.
• تلرانس‌های اسکن حرارتی: محصول اسکن شده باید کاملاً توسط یک پاکت هوا احاطه شده باشد، به جز نقاط پشتیبانی مورد نیاز. گرادیان دما در سراسر این پوشش، که نزدیک به محصول اسکن شده اندازه‌گیری می‌شود، باید در محدوده مثبت/منفی ۲ درجه از دمای اسکن باشد و نباید از ۱ درجه در هر متر یا حداکثر ۲.۲ درجه در کل در زمانی که تجهیزات کار نمی‌کنند، تجاوز کند.
• تلرانس‌های تست ارتعاش: چگالی طیفی توان شتاب سیگنال کنترل جاروب نباید بیش از مثبت/منفی ۳ دسی‌بل در کل محدوده فرکانس تست از ۲۰ هرتز تا ۱۰۰۰ هرتز و حداکثر ۱۶ دسی‌بل در محدوده فرکانس جاروب از ۱۰۰۰ تا ۲۰۰۰ هرتز از دستورالعمل‌های مشخص شده انحراف داشته باشد. با این حال، انحرافات منفی ۶ دسی‌بل در سیگنال کنترل جاروب برای فرکانس‌های بیشتر از ۵۰۰ هرتز به دلیل رزونانس فیکسچر، رزونانس المان اسکن شده یا محدودیت‌های تأسیسات مجاز است.
• زمان: زمان سپری شده باید با دقت مثبت/منفی ۱ اندازه‌گیری شود.

سازمان ما که سال‌هاست با طیف گسترده‌ای از مطالعات آزمایش، اندازه‌گیری، تحلیل و ارزیابی که انجام می‌دهد، سعی در حمایت از کسب‌وکارها از هر بخشی دارد، دارای کارکنانی قوی است که از نزدیک تحولات جهان در زمینه علم و فناوری را دنبال می‌کنند و دائماً خود را بهبود می‌بخشند. در این زمینه، خدمات آزمایش نیز مطابق با استاندارد «دستنامه نظامی MIL-HDBK-2164A: فرآیند غربالگری استرس محیطی برای تجهیزات الکترونیکی» به مشاغل ارائه می‌شود.