Que sont les FIT et comment sont-ils utilisés dans les calculs de fiabilité?

10

Dans les domaines militaire, médical, spatial et professionnel. conception, il est nécessaire de pouvoir prouver que votre appareil peut durer un certain temps avec un certain niveau de confiance. Ou que la fiabilité doit être utilisée dans la conception pour informer la direction de la conception, soit par la sélection des composants, les tests et le tri des composants, soit par des techniques d'amélioration (comme la redondance, les FEC - Forward Error Correction, etc.).

Comment les FIT (Failure In Time) sont-ils utilisés dans l'aspect fiabilité de la conception et de la vérification? Exemples de calculs?

Comment les FIT sont-ils déterminés / dérivés?

Quel est le lien avec MTTF (temps moyen avant défaillance) et MTBF (temps moyen entre pannes)

design reliability

— espace réservé
source

1

Vous ne pouvez jamais prouver qu'un design durera un certain temps. C'est tout un jeu de probabilités. Vous pouvez calculer avec une certaine confiance combien de temps quelque chose est susceptible de durer en moyenne, mais pas qu'une unité particulière durera un minimum de temps.

— Olin Lathrop

@OlinLathrop modifié pour mieux refléter les aspects probabilistes.

— espace réservé

Regardez IEC 61508.

— starblue

10

Le terme FIT (défaillance dans le temps) est défini comme un taux de défaillance de 1 par milliard d'heures. Un composant ayant un taux de défaillance de 1 FIT équivaut à un MTBF de 1 milliard d'heures. La plupart des composants ont des taux de défaillance mesurés en 100 et 1000 de FIT. Pour les composants, tels que les transistors et les circuits intégrés, le fabricant testera un grand nombre sur une période de temps pour déterminer le taux de défaillance. Si 1 000 composants sont testés pendant 1 000 heures, cela équivaut à 1 000 000 d'heures de test. Il existe des formules standard qui convertissent le nombre d'échecs dans un temps de test donné en MTBF pour un niveau de confiance sélectionné. Pour un système de composants, une méthode de prédiction du MTBF consiste à additionner les taux de défaillance de chaque composant puis à prendre l'inverse. Par exemple, si un composant a un taux de défaillance de 100 FIT, 200 FIT et 300 FIT supplémentaires, puis le taux de défaillance total est de 600 FIT et le MTBF est de 1,67 million d'heures. Pour les systèmes militaires, les taux de défaillance de chaque composant peuvent être trouvés dans MIL-HDBK-217. Ce document comprend des formules pour prendre en compte les conditions environnementales et d'utilisation telles que la température, les chocs, les équipements fixes ou mobiles, etc. Aux stades initiaux d'une conception, ces calculs sont utiles pour déterminer la fiabilité globale d'une conception (à comparer avec l'exigence spécifiée ) et quels composants sont les plus importants en termes de fiabilité du système afin que des modifications de conception puissent être apportées si cela est jugé nécessaire. Cependant, la fiabilité des composants est plus un art qu'une science. De nombreux composants sont si fiables qu'il est difficile d'accumuler suffisamment de temps de test pour bien gérer leur MTBF. Aussi, le fait de relier des données prises dans un ensemble de conditions (température, humidité, tension, courant, etc.) à un autre est sujet à de grandes erreurs. Comme déjà mentionné dans les commentaires, tous ces calculs sont des nombres moyens et sont utiles pour prédire la fiabilité d'un grand nombre de composants et de systèmes, mais pas d'une unité individuelle.

— Barry
source

+1 pour la réponse. Mais je noterai "Cependant, la fiabilité des composants est plus un art qu'une science" n'est pas vrai. Ceci est motivé par la science dure sous la forme de l'équation d'Arrhenius et de l'énergie d'activation des modes de défaillance. le fait qu'il soit statistique ne signifie pas qu'il n'y a pas de science derrière, en fait il n'y a aucune place pour deviner comme le démontrent les manuels de Mil.

— espace réservé

3

Je suis fortement en désaccord. Les chiffres de fiabilité des systèmes calculés à partir des manuels MIL sont notoirement inexacts. Tous les nombres de fiabilité obtenus à partir des tests de durée de vie accélérée sont sujets à de grandes erreurs car les composants n'obéissent pas nécessairement aux lois d'accélération. MIL-HDBK-217 n'est plus utilisé pour les nouveaux calculs de fiabilité du système.

— Barry

1

Je suis d'accord avec Barry. Le problème avec Activation Energyles formules similaires est que les données expérimentales pour ajuster les formules sont généralement manquantes ou vagues et que la formule vanille est utilisée sans preuve que les paramètres sont valides dans le cas spécifique. Passer d'un test de 1000 heures à un stress élevé et calculer la durée de vie en 15 ans est parfois plus de foi que des preuves expérimentales.

— matzeri

1

Je comprends FIT comme des défaillances sur un milliard d'heures de fonctionnement.

MTBF = 1 000 000 000 x 1 / FIT JEDEC JESD85 (Standart utilisé pour les semi-conducteurs et donc pertinent pour la plupart des appareils électroniques)

Nous utilisons pour nos calculs de fiabilité (électronique industrielle) Siemens SN 29500 , mais il est un peu spécifique pour Europa.

— marco wassmer
source

Bienvenue à EE.SE. Lorsque vous citez des normes telles que FIT, vous devez le sauvegarder avec des liens et / ou des commentaires cités de sources officielles.

— Sparky256

@ Sparky256 SN 29500 est un quasi Standart. Mais de toute façon FIT est défini dans JEDEC JESD85 (Standart utilisé pour les semi-conducteurs et donc pertinent pour la plupart des appareils électroniques)

— marco wassmer

0

Il y a du vrai dans vos deux réponses. L'environnement que l'appareil verra est un facteur ainsi que le type de technologie d'emballage (emballage en céramique vs emballage en plastique). Ces éléments ne faisaient pas partie de la norme MIL-STD-217.

Lorsque nous essayions d'utiliser le mil-std-217 pour l'électronique automobile, nous avions une personne en PHD statique qui corrélerait les tests accélérés en laboratoire avec l'expérience sur le terrain. Il recommanderait des facteurs (je me souviens de choses comme la technologie, les nouveaux IC vs les anciens IC, les facteurs environnementaux) qui seraient utilisés dans le calcul.

Je ne sais pas ce qui est fait dans ce domaine aujourd'hui car je suis hors du domaine de la fiabilité pour certains maintenant.

— Tim
source