Що таке FIT і як вони використовувались для розрахунків надійності?

10

У військовій, медичній, космічній, професійній техніці. Дизайн існує потреба, щоб довести, що ваш пристрій може тривати певний час з певним рівнем довіри. Або ця надійність повинна бути використана при проектуванні для інформування напрямку проектування, або шляхом вибору компонентів, випробування компонентів і сортування, або за допомогою методів меліорації (як надмірність, FEC - Forward Error Correction тощо).

Як використовуються FIT (Failure In Time) в аспекті надійності проектування та верифікації? Приклади розрахунків?

Як визначаються / отримуються FIT?

Як це пов’язано з MTTF (середній час до відмови) та MTBF (середній час між відмовами)

design reliability

— заповнювач
джерело

1

Ніколи не можна довести, що дизайн триватиме певний час. Все це ймовірнісна гра. Ви можете з певною впевненістю підрахувати, як довго щось може тривати в середньому, але не те, що якийсь конкретний пристрій вистачить на мінімальний час.

— Олін Латроп

@OlinLathrop відредагований, щоб краще відобразити ймовірнісні аспекти.

— заповнювач

Подивіться на IEC 61508.

— starblue

10

Термін FIT (відмова в часі) визначається як частота відмов 1 на мільярд годин. Компонент, що має коефіцієнт відмов 1 FIT, еквівалентний наявності MTBF 1 мільярд годин. У більшості компонентів частота відмов вимірюється в 100-х та 1000-х роках FIT. Для компонентів, таких як транзистори та ІМС, виробник буде випробовувати велику партію протягом певного періоду часу для визначення рівня відмов. Якщо 1000 компонентів тестуються протягом 1000 годин, то це вважається еквівалентним 1 000 000 годин тестового часу. Існують стандартні формули, які перетворюють кількість відмов у заданий час тесту в MTBF для обраного рівня довіри. Для системи компонентів одним із способів прогнозування MTBF є додавання коефіцієнтів відмов кожного компонента та прийняття зворотного. Наприклад, якщо показник відмов у одного компонента становить 100 FIT, ще 200 FIT і ще 300 FIT, тоді загальний коефіцієнт відмов 600 FIT, а MTBF становить 1,67 мільйона годин. Для військових систем рівень відмов кожного компонента можна знайти в MIL-HDBK-217. Цей документ включає формули для обліку екологічних умов та умов використання, таких як температура, удар, стаціонарне або мобільне обладнання тощо. На початкових етапах проектування ці розрахунки корисні для визначення загальної надійності конструкції (для порівняння із зазначеною вимогою ) і які компоненти є найбільш значущими з точки зору надійності системи, щоб зміни конструкції можна було внести, якщо вважати необхідними. Однак надійність компонентів - це більше мистецтво, ніж наука. Багато компонентів настільки надійні, що важко накопичити достатньо часу для тестування, щоб отримати гарну ручку на їх MTBF. Також, відношення даних, прийнятих за одного набору умов (температура, вологість, напруга, струм тощо), до іншого, відкрите для великих помилок. Як вже було сказано в коментарях, всі ці розрахунки є середніми числами і корисні при прогнозуванні надійності великої кількості компонентів і систем, але не будь-якого окремого підрозділу.

— Баррі
джерело

+1 для відповіді. Але зазначу: "Однак надійність компонентів - це більше мистецтво, ніж наука" - це неправда. Цим керується жорстка наука у вигляді рівняння Арренія і енергії активації режимів відмов. той факт, що він є статистичним, не означає, що за ним не стоїть наука, насправді є нульове місце для здогадок, як це продемонстрували довідники Mil.

— заповнювач

3

Я категорично не згоден. Цифри надійності для систем, розраховані з довідників MIL, явно неточні. Будь-які показники надійності, отримані в результаті тестування прискореного терміну служби, зазнають великих помилок, оскільки компоненти не обов'язково підкоряються законам прискорення. MIL-HDBK-217 більше не використовується для нових розрахунків надійності системи.

— Баррі

1

Я згоден з Баррі. Проблема Activation Energyта подібні формули полягають у тому, що експериментальні дані для пристосування формул зазвичай відсутні або розпливчасті, а формула ванілі використовується без доказів того, що параметри дійсні в конкретному випадку. Перехід від випробувань на 1000 годин при сильному напруженні та обчислення тривалості робочого часу за 15 років - це десь більше віри, ніж експериментальні дані.

— matzeri

1

Я розумію FIT як невдачі за мільярд годин роботи.

MTBF = 1 000 000 000 х 1 / FIT JEDEC JESD85 (Стандарт використовується для напівпровідників і, таким чином, стосується більшості електроніки)

Ми використовуємо для наших (промислової електроніки) розрахунків надійності Siemens SN 29500 , але це своєрідно для Європи.

— Марко Васмер
джерело

Ласкаво просимо на EE.SE. При цитуванні таких стандартів, як FIT, вам потрібно створити резервні копії за посиланнями та / або цитувати коментарі з офіційних джерел.

— Sparky256

@ Sparky256 SN 29500 - це квазі стандарт. Але так чи інакше, FIT визначено в JEDEC JESD85 (Стандарт використовується для напівпровідників і, таким чином, актуальний для більшості електроніки)

— marco wassmer

0

В обох ваших відповідях є правда. Навколишнє середовище, яке побачить пристрій, є фактором, що залежить від типу технології упаковки (керамічна та пластикова упаковка). Ці елементи не входили до звичайного MIL-STD-217.

Коли ми намагалися використовувати mil-std-217 для автомобільної електроніки, у нас з'явилася статична особа PHD, яка б співвідносила прискорене тестування лабораторії з досвідом роботи на місцях. Він порекомендував би такі фактори (як я пам’ятаю такі речі, як технологія, нові ІС проти Старого ІС, фактори навколишнього середовища), які будуть використані для розрахунку.

Не впевнений, що робиться в цій галузі сьогодні, оскільки я вже деякий час був поза полем надійності.

— Тім
джерело