Vojenská príručka MIL-HDBK-2164A: Proces skríningu environmentálneho stresu pre elektronické zariadenia

„Vojenská príručka MIL-HDBK-2164A: Proces skríningu environmentálneho stresu pre elektronické zariadenia“, ktorú vypracovalo Ministerstvo obrany Spojených štátov, opisuje pokyny pre skríning environmentálneho stresu (ESS) elektronických zariadení vrátane prevádzky v danom prostredí, opatrení prijatých pri detekcii chýb a skríningovej dokumentácie. Tieto pokyny poskytujú jednotný proces ESS, ktorý možno použiť na efektívne odhalenie výrobných chýb v elektronických zariadeniach spôsobených zlým spracovaním a chybnými alebo marginálnymi komponentmi. Identifikujú tiež problémy s dizajnom, ak je dizajn inherentne krehký alebo ak sú kvalifikačné a spoľahlivé testy rastu príliš rušivé alebo ich nemožno vykonať.

Najbežnejšie stimuly používané pri skríningu environmentálneho stresu sú teplotné cykly a náhodné vibrácie. Životaschopný program ESS by mal byť dynamický. Skríningový program by mal byť aktívne riadený a prispôsobený špecifickým vlastnostiam skríningovaného zariadenia. Treba mať na pamäti, že neexistujú univerzálne skríningy platné pre všetky zariadenia.

ESS je súčasťou realizovateľného procesu vývoja v oblasti inžinierstva, nápravných opatrení vo výrobe a revízie, a nie testom v bežnom zmysle slova „prijať/zamietnuť“. ESS je navrhnutý tak, aby podporoval chyby, nie aby simuloval pracovné prostredie, a preto sú podporované poruchy vo výrobe. Pred implementáciou kompletného procesu je potrebné nájsť a opraviť základné príčiny porúch ESS.

Tu opísaný proces je použiteľný pre elektronické zostavy, zariadenia a systémy v šiestich širokých kategóriách, ktoré sa odlišujú podľa ich použitia v teréne:

1. Pevné pozemné zariadenia

2. Mobilné pozemné vozidlá

3. Vybavenie lode

3A Chránené

3D otvorené

4. Vybavenie prúdových lietadiel

5. Vybavenie lietadiel s turbovrtuľovými a rotorovými krídlami

6. Zbrane odpaľované zo vzduchu a montované externé skladovacie nádrže

Skenovanie ESS sa vo všeobecnosti vykonáva podľa smerníc MIL-WDBK-781, aby sa zabezpečilo, že zariadenie neobsahuje výrobné chyby. Konštrukčné a výrobné postupy vyžadujú, aby sa skenovanie environmentálneho namáhania aplikovalo na:

• Definícia programu a zmierňovanie rizík, vývoj inžinierstva a výroby, výroba, nasadenie/distribúcia a prevádzkové fázy zahŕňajú všetky obstarávania materiálov obsahujúcich elektrické, elektronické, elektrooptické, elektromechanické alebo elektrochemické komponenty.
• Dodávka náhradných dielov a dielov na opravu, kde je možné ekonomicky amortizovať náklady na implementáciu ESS.
• Programy rekonštrukcie skladov, ktoré ponúkajú príležitosti na výrazné úspory nákladov.
• Komerčne dostupné a nevývojové produkty, ako napríklad miestne alebo zahraničné vojenské produkty, môžu podliehať ESS (elektronickým normám na prevenciu improvizácie) iba v rozsahu, v akom boli použité a zdokumentované počas predchádzajúcej výroby.
• Systémy, zariadenia a náhradné diely špeciálne navrhnuté na príjem ESS.

Všetky ESS musia spĺňať nasledujúce podmienky:

• ESS sa môže aplikovať na všetkých úrovniach výroby, od dielov až po finálne výrobky. Cieľom je skontrolovať chyby bez poškodenia správne vyrobeného materiálu. Zariadenia, ktoré sa ukážu ako veľmi krehké, môžu byť vylúčené, pretože prostredie v ktorom sa vykonáva testovanie môže byť príliš škodlivé, ale miera vylúčenia by mala byť zahrnutá v príslušnej dokumentácii (napr. pláne testovania namáhania).
• Všetky skríningy sa musia vykonávať v súlade s platnými pokynmi uvedenými v tomto dokumente.
• Pred začatím akejkoľvek zmluvnej kontroly environmentálneho zaťaženia a pri každej kontrole údržby musí existovať dôkaz o akceptácii kontroly kvality všetkých požadovaných inšpekčných alebo testovacích činností.
• Všetky testy musia byť vykonané pred zabalením zariadenia.
• Uvedené podmienky sa musia uplatňovať v poradí uvedenom v diagrame.
• Zariadenie by sa malo najskôr umiestniť do environmentálnej komory a potom prevádzkovať, aby sa zabezpečil uspokojivý výkon skenovaného zariadenia aj skenovacieho zariadenia. Čas potrebný na overenie kompatibility zariadenia so zariadením by sa nemal započítavať do času skenovania.
• Keď sa vyskytne porucha a chyba sa izoluje a opraví, zariadenie by sa malo prevádzkovať a jeho výkon by sa mal monitorovať, aby sa zabezpečila presná diagnostika a oprava.
• Pokiaľ nie je uvedené inak, výkon zariadenia sa musí overiť pred a po každom environmentálnom skenovaní. Nepretržité funkčné monitorovanie sa vykonáva v súlade s poskytnutou normou.
• Počas celej prevádzky všetkých zariadení musia byť funkčné parametre, ako je napätie a prúd, udržiavané v rámci stanovených menovitých hodnôt.
• Vstavané testovacie možnosti zariadenia by sa mali maximalizovať, aby sa uľahčilo monitorovanie výkonu. Vstavané testovanie je jediný spôsob, ako monitorovať výkon.
• Predvídanie poruchy by nemalo byť dôvodom na údržbu; napríklad, ak sa zistí zhoršenie výkonu, ale stále je v rámci špecifikačných limitov, nemali by byť povolené žiadne výmeny ani úpravy, pokiaľ sa takéto úpravy bežne nevykonávajú manuálne.
• Chyby zistené počas skenovania by sa mali považovať za chyby, ku ktorým došlo počas bezchybného obdobia, ak zariadenie použité na monitorovanie výkonnostných charakteristík počas skenovania nedokázalo chybu zistiť.

Pokiaľ nie je uvedené inak, merania a skenovania by sa mali vykonávať za nasledujúcich podmienok:

• Štandardné prostredie: Merania a kontroly sa vykonávajú za izbových podmienok nasledovne: teplota 25 stupňov plus/mínus 10 stupňov, relatívna vlhkosť, nekontrolované prostredie miestnosti, atmosférický tlak, nekontrolovaný tlak v oblasti.
• Kontrolované prostredie: Ak je potrebné prísne kontrolovať podmienky prostredia, mali by sa dodržiavať nasledujúce podmienky: teplota 23 stupňov plus/mínus 2 stupne, relatívna vlhkosť 50 percent plus/mínus 5 percent, atmosférický tlak 96.45 kPa.
• Tolerancie tepelného skenovania: Skenovaný produkt musí byť úplne obklopený vzduchovou obálkou, s výnimkou požadovaných oporných bodov. Teplotný gradient cez túto obálku, meraný v blízkosti skenovaného produktu, musí byť v rozmedzí plus/mínus 2 stupňov od teploty skenovania a nesmie prekročiť 1 stupeň na meter alebo maximálne 2,2 stupňa, keď zariadenie nie je v prevádzke.
• Tolerancie vibračného testu: Spektrálna hustota výkonu zrýchlenia riadiaceho signálu skenovania by sa nemala odchyľovať o viac ako plus/mínus 3 dB od špecifikovaných pokynov v celom rozsahu testovacej frekvencie od 20 Hz do 1 000 Hz a nemala by sa odchyľovať o viac ako 16 dB v rozsahu frekvencie skenovania od 1 000 do 2 000 Hz. Odchýlky -6 dB v riadiacom signáli skenovania však môžu byť povolené pre frekvencie vyššie ako 500 Hz z dôvodu rezonancie prípravku, rezonancie skenovaného objektu alebo obmedzení zariadenia.
• Čas: Uplynutý čas by sa mal merať s presnosťou plus/mínus 1.

Naša organizácia už roky podporuje podniky zo všetkých sektorov širokou škálou služieb v oblasti testovania, merania, analýzy a hodnotenia. Máme silný tím zamestnancov, ktorí pozorne sledujú globálny vývoj vo vede a technike a neustále sa zlepšujú. V tomto rámci poskytujeme podnikom aj testovacie služby v súlade s normou „MIL-HDBK-2164A Vojenská príručka: Postup skríningu environmentálneho stresu pre elektronické zariadenia“.