1

Ispitivanje proizvoda

Ispitivanje pouzdanostidoc.dr. Samir Lemeš

Ispitivanje proizvoda

Ispitivanje pouzdanosti

Pojam pouzdanostiMjerenje pouzdanosti Srednje vrijeme pojavljivanja

kvarova (MTBF)

Ispitivanje pouzdanosti 2/24

kvarova (MTBF) Kriva pouzdanostiWeibullova analiza Accelerated Life Testing (ALT) Primjeri ALT

Ispitivanje proizvoda

Pojam pouzdanosti Pouzdanost je vjerojatnoća da će

sistem raditi na zadovoljavajući način za vrijeme posmatranog vremenskog razdoblja

Ispitivanje pouzdanosti 3/24

Pouzdanost se dobije kombinacijom više faktora, koji su u biti različiti i mogu biti pojedinačno podešeni za zajednički pristup koji je optimiziran potrebama i uslovima za specifični prostor.

Ispitivanje proizvoda

Pojam pouzdanosti Jednačina kojom se definiše

pouzdanost uređaja: R - vjerojatnoća da će uređaj raditi

t ifi i ih t l ij

Ispitivanje pouzdanosti 4/24

unutar specificiranih tolerancija za vrijeme t,

e - baza prirodnog logaritma t - posmatrano vrijeme m - srednje vrijeme između pojave

kvarova

Ispitivanje proizvoda

Pojam pouzdanosti Iz jednačine se vidi da se pouzdanost

povećava sa povećanjem srednjeg vremena između pojave kvarova.

Eksperimentalno je utvrđeno da je navedena formula tačna za većinu

Ispitivanje pouzdanosti 5/24

navedena formula tačna za većinu elektronske opreme kojoj kvarovi slijede Poisson-ovu raspodjelu vjerojatnoće.

Formula ne odgovara za opremu koja je na početku rada i koja je na kraju predviđenog operativnog rada

Ispitivanje proizvoda

Mjerenje pouzdanosti Za dobijanje preciznijih podataka

potrebno je imati što duži vremenski period

a - vrijeme operativnog rada

Ispitivanje pouzdanosti 6/24

operativnog rada Ukupno vrijeme operativnog rada =

a1+a2+a3+………+an s -vrijeme prekida rada Ukupno vrijeme prekida rada uređaja

= s1+s1 + s2 +…+ fn

2

Ispitivanje proizvoda

MTBF Mean Time Between Failures Srednje vrijeme između dva kvara Kvar je poseban događaj u radu

sistema, tokom njegovog životnog

Ispitivanje pouzdanosti 7/24

, j g g gvijeka, kada sistem ne ispunjava radne zahtjeve koji se odnose na radne karakteristike ili funkcije

Posljedice kvara su smanjeni nivo kvaliteta rada sistema, ili potpuni izostanak svrhe sistema

Ispitivanje proizvoda

MTBF U većini opreme gdje se koriste

konvencionalni uređaji (standardni serijski proizvedeni uređaji), MTBF iznosi 1000 ili više sati

d d j k

Ispitivanje pouzdanosti 8/24

rada do pojave kvara Npr. 1000 sati MTBF-a

odgovara za 24-satni rad pouzdanost od 97.5%

Vjerojatnoća kvara u 24 sata je 2.5%

Ispitivanje proizvoda

MTBF Faktori koji utiču na MTBF i

povećavaju pouzdanost uređaja su slijedeći: pouzdanost uređaja,

Ispitivanje pouzdanosti 9/24

stepen i tip redundancije, pouzdanost infrastrukturne opreme

(elektro-napajanje, komunikacije) stepen i kvalitet održavanja, faktori uticaja okoliša, kao temperatura i

vlažnost

Ispitivanje proizvoda

MTBF MTTF – Mean Time To Failure Srednje vrijeme do pojave kvara Koristi se kod proizvoda koji se ne

mogu popravitiš

Ispitivanje pouzdanosti 10/24

Nekad se na osnovu analize troškova utvrdi da se ne isplati popravljati pokvaren dio, nego je bolje izvršiti zamjenu novim dijelom

Neke komponente su fizikalno nepopravljive (osigurači, sijalice,...)

Ispitivanje proizvoda

Kriva pouzdanosti Životni ciklus proizvoda se može

podijeliti na tri perioda Koritasta krivulja prikazuje životni

ciklus proizvoda

Ispitivanje pouzdanosti 11/24

Ispitivanje proizvoda

Kriva pouzdanosti Period uhodavanja:

vjerovatnoća pojave kvarova opada

Ispitivanje pouzdanosti 12/24

Period normalnog životnog vijeka: vjerovatnoća pojave kvarova je konstantna

Period starenja – vjerovatnoća pojave kvarova raste

3

Ispitivanje proizvoda

Weibullova analiza Weibullova analiza se može koristiti

kao metoda za određivanje kojem dijelu krive pouzdanosti pripada populacija proizvoda

Ispitivanje pouzdanosti 13/24

Weibullova distribucija je 3-parametarska distribucija

Parametri su , , i vrijeme

Ispitivanje proizvoda

Weibullova analiza Parametar pokazuje učestalost

kvarova Kad je < 1, radi se o periodu

uhodavanja

Ispitivanje pouzdanosti 14/24

Ispitivanje proizvoda

Accelerated life testing

Accelerated life testing – ubrzano ispitivanje životnog vijeka koristi niz testova sa visokim nivoom opterećenja koji skraćuju životni vijek ili b j d d ij f i

Ispitivanje pouzdanosti 15/24

ili ubrzavaju degradaciju performansi Cilj takvog ispitivanja je dobijanje

podataka za predviđanje ponašanja proizvoda u normalnim uslovima eksploatacije

Ispitivanje proizvoda

Accelerated life testing Arrheniusova jednačina se koristi za

određivanje kako temperatura ubrzava starenje proizvoda u odnosu na uslove normalne temperature

Ispitivanje pouzdanosti 16/24

Ea = energija aktivacije (eV) k = Boltzmannova konstanta Tu = referentna temperatura Tt = temperatura testiranja

Ispitivanje proizvoda

Accelerated life testing

Coffin-Manson model se koristi za mehaničke uzroke otkaza

Ispitivanje pouzdanosti 17/24

Ff = Broj ciklusa na terenu u 24 sata Fl = Broj ciklusa u laboratoriji T = promjena temperature

Ispitivanje proizvoda

Accelerated life testing

Mobilni telefon

t t b

Ispitivanje pouzdanosti 18/24

test ubrzava se

pritiskanje tipki sila, ugao, ciklus rada

ekran osjetljiv na dodir

sila, lokacija, ciklus rada

konektori sila, ugao, ciklus rada

4

Ispitivanje proizvoda

Accelerated life testing

Ventilator

t t b

Ispitivanje pouzdanosti 19/24

test ubrzava se

okretanje rotora ciklus rada, brzina, moment torzije,

pritisaktrajnost maziva temperatura, vlaga,

nečistoće

Ispitivanje proizvoda

Accelerated life testing

Hard disk

t t b

Ispitivanje pouzdanosti 20/24

test ubrzava se

okretanje diska ciklus rada, zaustavljanje i

pokretanje, brzina, temperatura, vibracije

konektori ciklus rada, sila, ugao

Ispitivanje proizvoda

Accelerated life testing

Robot

Ispitivanje pouzdanosti 21/24

test ubrzava se

horizontalno pokretanje ruke

ciklus rada, brzina, moment torzije

vertikalno kretanje ciklus rada, brzina, moment torzije

Ispitivanje proizvoda

Accelerated life testing

Auto-elektronikaGPS uređaj

Ispitivanje pouzdanosti 22/24

test ubrzava se

elektronika temperatura, vibracije, vlažnost,

strana tijelapritiskanje tipki ciklus rada, sila, ugao

Ispitivanje proizvoda

Accelerated life testing

MedicinskiaparatiPumpa za infuziju

test ubrzava se

Ispitivanje pouzdanosti 23/24

test ubrzava se

punjenje baterija ciklus rada, pražnjenje, brzina punjenja

pumpanje ciklus rada, sila, brzina

konektori ciklus rada, sila, ugao

Ispitivanje proizvoda

HALT/HASS

HALT (Highly Accelerated Life Test)koristi S/N (Stress/Number) krivulju da smanji broj ciklusa

ć j tpovećanjem tempe-rature ili vibracija.

HASS (Highly Accelerated Stress Screen) koristi manji nivo naprezanja od HALT, i tako prati odstupanja od procesa proizvodnje.

Ispitivanje pouzdanosti 24/24