Испытание halt
HALT обычно применяется в процессе разработки и позволяет быстро выявить слабые стороны продукта. С помощью этого теста можно внести изменения еще до начала промышленного производства. Испытание HALT в течение нескольких дней может дать больше информации о слабых местах продукта, чем обычные ускорительные испытания, которые занимают несколько недель.
Тепловая и вибрационная нагрузка ускоряет старение изделия. Во время испытаний на надежность мы намеренно превышаем предельные параметры окружающей среды. В рамках процесса разработки продукции мы стремимся вызвать отказ и установить порог работоспособности.
Обычно используются такие тестовые нагрузки, как:
- Испытания с градуированной температурной нагрузкой (высокой и низкой);
- Сверхбыстрая термоциклическая обработка;
- Испытания с градуированной вибрационной нагрузкой;
- Комбинированная нагрузка воздействия окружающей среды (вибрация, термоциклическая обработка).
Часто в авиационной промышленности HALT является обязательным из-за потенциально катастрофических последствий отказа изделия.
Испытание hass
H ASS выявляет дефектные продукты. Испытание HASS, которое обычно проводится на производстве, позволяет не только выявить дефектную продукцию.
Наши специалисты по испытаниям на надежность помогут вам разработать подходящий профиль нагрузки для вашей продукции. Для выявления отказов «слабых» образцов уровень нагрузки должен быть высоким, но не слишком высоким, чтобы не замедлять производство.
Получите дополнительную информацию о том, как испытания HALT и HASS компании SGS могут помочь вам избежать отзывов продукции.
Истощение? практика halt поможет вернуть силы!
В день человек принимает около 35 000 решений — от выбора одежды до решения, какое место занять на встрече. Принимая все эти решения, вы можете истощить себя умственно и физически. В распоряжении человека имеется ограниченное количество дневной энергии, и она зависит от отдохнувшего и хорошо питающегося организма. Когда эти резервы исчерпаны, мы не способны принимать здравые решения.
Простая практика самопомощи, широко используемая для борьбы со стрессом, является одним из самых эффективных инструментов для снижения усталости, которые я нашел как психотерапевт. HALT — это сокращение от Hungry, Angry, Lonely, Tired.
ПЕРЕДОХНУТЬ
Часто бывает трудно принять свои ограничения. Скорее, мы отрицаем необходимость выздоровления. Мы часто игнорируем симптомы, которые показывают нам, что нам нужен перерыв. На принятие правильных решений на работе и в повседневной жизни это часто влияет.
Для самостоятельной инвентаризации потребностей я рекомендую использовать систему HALT. Определив уязвимые моменты, когда можно сделать плохой выбор, вы сможете их избежать. Регулярно обращайтесь к себе и спрашивайте, прислушиваясь к своим ощущениям:
ДА, СЕЙЧАС:
- Голодный,
- Злой,
- Одинокий,
- Уставший.
Эта система включает в себя основные биологические потребности. Вы можете использовать этот инструмент, чтобы лучше заботиться о себе и контролировать реакции, проявляющиеся как в личных, так и в профессиональных отношениях.
1. ТЫ ТАКОЙ ЖЕ ПЛОХОЙ, КАК И Я:
Уровень сахара в крови может имитировать симптомы тревоги и паники, поэтому следите за ним. Не пропускайте приемы пищи. Чувствуете голод? Остановитесь и поешьте.
2. ЕСЛИ ВЫ ЗЛИТЕСЬ:
Гнев — это нормальная эмоция, даже если она вызывает дискомфорт. Подумайте дважды, прежде чем набрасываться на комментарии в социальных сетях или пассивно-агрессивно хлопать дверью. Лучше медленно восстанавливать, чем разрушать. Решение проблемы гнева — не сдерживаться и не игнорировать его. Упражнения, ведение дневника или прогрессивная мышечная релаксация могут помочь «вернуть» префронтальную кору головного мозга «на рельсы». Дыхательные практики также подходят.
3. ЕСЛИ ВЫ ОДИНОКИ:
Чувство, что вас не понимают или вы одиноки, может привести к самоизоляции. Чтобы выжить, люди должны взаимодействовать. Важно удовлетворять социальные потребности, независимо от вашей интровертности или застенчивости. Чувство одиночества может подтолкнуть вас к принятию эмоциональных или импульсивных решений. Сделайте перерыв и поговорите с другом или коллегой, прежде чем вернуться к работе. Принять правильное решение гораздо легче, если ваши эмоциональные резервы полны.
4. ЕСЛИ ВЫ УСТАЛИ:
Постоянная занятость часто считается признаком успеха, но жизнь в постоянном изнеможении вредна для здоровья. Найдите время для отдыха и восстановления. Если работа в Интернете негативно сказывается на вашем самочувствии, подумайте о цифровой детоксикации, отключившись от виртуальной среды на несколько дней.
ВЗЯТЬ ЗА ПРИВЫЧКУ ОТКАЗЫВАТЬСЯ ОТ КУРЕНИЯ
Если вы используете HALT, вы должны делать это, когда вы не в настроении. Поэтому я включил его в свой распорядок дня и распорядок дня:
ТЕКУЩИЙ УХОД ЗА ТЕЛОМ
- Пятнадцатиминутный перерыв между всеми встречами, чтобы у HALT было пространство для маневра.
- Ешьте в одно и то же время каждый день, чтобы ограничить принятие решений из-за усталости. Возможно, я скучный, но это помогает мне направлять свою энергию на творческие проекты.
- Чтобы избежать фазы одиночества, я заканчиваю день в компании других людей, будь то сетевое мероприятие, дискуссионный клуб или просто разговор по душам со своей девушкой.
Если вы чувствуете себя подавленным, расстроенным или растерянным, спросите себя: «Я голоден, зол, одинок или утомлен?».
Практика H ALT, вероятно, удивит вас тем, как быстро решаются проблемы и восстанавливаются ваши внутренние ресурсы.
Повышение надежности с помощью ускоренных испытаний halt & hass | глобал инжиниринг
Марк Хрусцел (Mark Chrusciel) — директор по международной торговле Cincinnati Sub Zero
Технология ускоренных испытаний HALT (Highly Accelerated Life Test — ускоренные ресурсные испытания) & HASS (Highly Accelerated Stress Screen — ускоренный выборочный контроль) использует комбинацию нагрузок для того, чтобы как можно раньше выявить недостатки, допущенные на этапах проектирования и производства (часто на уровне изготовления плат). ее применение позволяет повысить надежность конечных изделий. В этой статье обсуждается, как методики HALT & HASS помогают компаниям добиться успеха.
Технология HALT & HASS используется для выявления слабых звеньев, появившихся в процессе проектирования и изготовления нового изделия, а также на этапе серийного производства, позволяя устранить производственные дефекты, которые могут стать причиной отказов при эксплуатации.
Ускоренное тестирование по методике HALT предназначено для обнаружения и последующего исправления слабых звеньев в изделии на этапе его проектирования. Ускоренное тестирование HASS является средством, устанавливающим причины возникновения технологических дефектов в процессе производства. В обеих методиках используются нагрузки, значительно превышающие уровни нормальных рабочих условий. Испытания при больших перегрузках позволяют ускорить выявление неисправностей.
HALT-тестирование, в отличие от тестирования на соответствие техническим характеристикам, предназначено для обнаружения дефектов. При этом проблемы не только выявляются, но и устраняются, а надежность изделия повышается.
Грегг Хоббс ввел термин HALT в 1988 году. До этого он называл его «Design ruggedization». Тест на выявление слабых звеньев в конструкции и производстве проводится с использованием внешних воздействий. Вибрация, циклический нагрев и охлаждение, термообработка, повышенные нагрузки, влажность и другие факторы могут повлиять на рабочие характеристики (даже нагрузки, которые не возникают в реальной рабочей среде).
Использование этих нагрузок предназначено не для имитации условий эксплуатации, а для выявления слабых звеньев на этапах проектирования и производства всего нескольких изделий в течение короткого периода времени. Постепенное увеличение нагрузок до уровней, значительно превышающих реальные условия эксплуатации, сокращает время, необходимое для обнаружения слабых мест в конструкции. Техника, известная как HALT, во многих случаях может увеличить среднее время наработки на отказ (MTBF) в 5-1000 раз.
Подход HALT сокращает время выхода продукции на рынок, а также общую стоимость разработки, даже без предварительной квалификации. В испытаниях HASS, используемых для ускоренного производства, применяются уровни нагрузки, превышающие указанные в спецификациях продукции и соответствующие тем, которые были выявлены в ходе предварительных испытаний HALT.
В рамках выборочного контроля продукции на производстве испытания H ASS используются для выявления потенциальных дефектов. Испытания HASS ускоренно сокращают время выхода из строя дефектных устройств, что, в свою очередь, снижает необходимость в корректирующих действиях и уменьшает количество выпускаемой продукции с аналогичными дефектами. Большое количество проблем, обнаруженных в ходе HALT-тестирования, ранее были выявлены как ранние отказы во время эксплуатации продукта. В случае обнаружения и устранения таких дефектов в процессе HASS продукция может быть без проблем отгружена заказчикам.
Как правило, испытания H SS не должны проводиться без комплексной программы HALT. Причина в том, что HALT-испытания выявляют фундаментальные ограничения схем, а выявленные дефекты ограничивают нагрузки, которые могут быть использованы при HASS-испытаниях. Поскольку HASS-тестирование требует меньше ресурсов (шейкеры, камеры, системы мониторинга, энергопотребление и жидкий азот), оно может значительно снизить стоимость проверки продукции. В отличие от сертифицированных эксплуатационных испытаний, HALT & HASS — это испытания на выявление дефектов.
ХАЛЬТ-ТЕСТИРОВАНИЕ
Каждое внешнее воздействие измеряется с определенным значением (температура, вибрации в направлении каждой оси, влажность, УФ-лучи, радиация и т.д.) в процессе ускоренных испытаний. При использовании для выявления слабых звеньев в процессе проектирования продукта это может быть очень ценным. Использование ускоряющих факторов (например, нагрев при высоких температурах и вибрация для минимизации проявления дефектов в течение длительного периода времени) необходимо для минимизации времени проявления дефектов. Метод, предназначенный для поиска слабых мест в изделии на стадии проектирования и их устранения. Тест на обнаружение дефектов, например HALT, направлен на выявление проблем.
Рис. 1 — Распределение обнаруженных дефектов по типам тестовых испытаний
На рисунке 1 показано, какие испытания HALT выявляют дефекты конструкции. Рекомендуется проводить испытания на вибрацию по всем осям. Вибрационные испытания смогут выявить только 31% (43% дефектов) неисправностей.
Определить, где заканчиваются эксплуатационные пределы и начинается отказ, можно, испытав изделие с нагрузками, превышающими технические характеристики. В этом случае принимается решение о том, как расширить пределы эксплуатации.
Помимо сокращения цикла разработки продукта, испытания HALT позволяют получить надежное и полное решение. Согласно исследованиям, шестимесячный выигрыш во времени выхода на рынок может увеличить доступность продукта на 50%.
О СНОВНЫЕ ЭТАПЫ ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ
Наличие скрытого плохого электрического соединения может затруднить его обнаружение до тех пор, пока оно не станет угрожать системе. Напряжением, переводящим дефекты из скрытого состояния в явное, может быть вибрация в сочетании с циклическим нагревом/охлаждением или с электрической перегрузкой.
Обычно проявление дефектов происходит во время HALT-тестирования или при выборочной проверке продукции. Проведя анализ отказов, можно выяснить причину дефектов. Для того чтобы определить, является ли паяное соединение плохим, необходимо установить его причину. Испытания HALT выявляют ошибки в конструкции, которые вызывают экстремальное напряжение в соединении в виде вибрации или несоответствия коэффициентов теплового расширения, что приводит к разрушению соединения.
В результате изменений, внесенных в процессе строительства, предположение, сделанное при проведении испытаний HASS, может оказаться неверным, и дефектное соединение в основном представляет собой паяное соединение. Необходимо точно определить, какой тип дефекта имеет это соединение и почему он вызывает отказ устройства на следующем этапе — этапе корректирующих действий.
Исправленная конструкция или технология должны быть сделаны так, чтобы неисправность не могла повториться. Первый шаг является самым важным. Фактически, корректирующие действия являются основной целью испытаний HALT и HASS. Одна из наиболее распространенных ошибок, которую допускают производители при проведении испытаний HALT, заключается в том, что все обнаруженные неисправности они относят к условиям перегрузки. Большинство неисправностей проявляются быстрее в условиях перегрузки по сравнению с реальными условиями эксплуатации, однако при более низких уровнях нагрузки эти неисправности все равно проявятся, но несколько позже.
Кроме того, в процессе эксплуатации изделия могут проявиться другие неисправности, поэтому необходимо воспроизвести условия, при которых неисправности становятся очевидными. После испытаний HALT одним из методов проверки того, был ли устранен дефект, является повторное проведение испытаний и проверка того, что надежность изделия не ухудшилась. В лучшем случае она вырастет незначительно.
Кроме того, продукт должен снова и снова проходить испытания HASS. Эта ошибка не появится, если дефект действительно был устранен. На заключительном этапе тестирования полученная информация вносится в соответствующую базу данных для последующего использования.
Компании, которые правильно проводят испытания HALT и используют правильно составленные базы данных, часто становятся экспертами в области разработки и производства высококачественной продукции. 1
Приборы HALT и HASS показаны на Рисунке 2.
Выбор таких камер требует учета множества факторов. Выбор камеры, достаточно большой для испытания тестируемого устройства и подходящего размера, является одним из наиболее очевидных критериев. Необходимо учитывать и другие факторы, такие как верхний и нижний пределы вибрации камеры и характеристики вибростола (насколько хорошо он распределяет вибрации).
Также следует убедиться, что защитная дверь имеет внутреннюю блокировку, которая предотвращает ее открытие, если камера заполнена жидким азотом. Часто бывает необходимо, чтобы камера была оснащена портами для подключения многожильных кабелей к тестируемому устройству, а также передней и задней дверями (в больших камерах).
Жидкий азот является основным хладагентом в процессе испытаний HALT, поэтому количество испытаний на каждый день и месяц должно быть запланировано соответствующим образом, чтобы определить необходимое количество хладагента и наиболее экономически эффективное решение. При внутреннем использовании жидкого азота производитель должен продумать расположение камеры. Прокладка соединений вакуумной линии от камеры к источнику является очень дорогостоящим мероприятием. Также нелишним будет установить в лаборатории детектор утечки азота.
Идеально перед покупкой протестировать тестируемое оборудование в выбранной камере. Ряд производителей камер выпускают свою продукцию через пробные испытания. Помимо определения того, какие приспособления необходимо будет производить, эти испытания помогают определить, когда их заказывать.
Неэффективные испытания могут быть результатом использования оборудования, которое не может создать необходимую нагрузку на тестируемый продукт. В этих примерах показано испытательное оборудование с низкими эксплуатационными характеристиками.
1. Вибрационный стенд, не способный работать на частотах, которые соответствуют критическим колебательным модам тестируемого устройства, либо отсекающий средний и высокий частотные диапазоны.
2. Нагреватель, не передающий горячий воздух к изделию таким образом, чтобы его температура быстро менялась в широком диапазоне.
3. Устройства для создания условий электрической перегрузки или, например, грозовой разрядник, высокое напряжение которого не прикладывается к внутренним цепям испытуемого блока. Если нагрузка не достигает тестируемого устройства, ни о каком испытании речи быть не может. 2
Основные этапы испытаний HALT
В рамках испытания HALT в ходе вибрационных и температурных испытаний определяются рабочие диапазоны и диапазоны отказов. Некоторые компании (например, аэрокосмические) избегают проведения испытаний на отказ из-за высокой стоимости своей продукции. Тем не менее, испытания HALT выходят за рамки простого определения рабочих диапазонов и отказов, которые являются важными показателями долговечности и надежности продукции. На рисунке 4 схематично показаны пределы рабочего режима и пределы отказов для технических характеристик изделия.
Рис. 4 — Границы рабочего режима и границы повреждения
При испытании HALT нагрузки тестируются по отдельности в шахматном порядке (см. рис. 5), а затем их объединяют для выполнения требований стандарта IPC-9592A «Устройства преобразования мощности для компьютерной и телекоммуникационной промышленности».
Рисунок 5. График низкотемпературного испытания
Temperature — температура;
Time — время, мин
Как правило, испытания HALT проводятся именно в таком порядке:
- Изменяющиеся во времени нагрузки охлаждения (см. IPC-9592A)
- Изменяющиеся во времени нагрузки нагрева
- Быстрый тепловой удар
- Постепенное увеличение вибрации
- Комбинированные тепловые и вибрационные нагрузки.
При традиционном испытании HALT некоторые типы нерегулярных неисправностей могут быть пропущены. По нашему опыту, испытания с модулированной шестиосевой вибрацией в сочетании с медленным изменением температуры позволяют обнаружить несколько типов дефектов, которые невозможно обнаружить другими методами. Оборудование HALT и HASS модернизирует процесс модуляции нагрузки, повышая эффективность обнаружения дефектов более чем в 10 раз.
Согласно достоверным данным, некоторые типы дефектов могут быть обнаружены только с помощью модулированного возбуждения. Это необходимо для обнаружения до 100% очевидных дефектов. Последнее особенно актуально при обнаружении трещин в паяных соединениях в сквозных отверстиях на плате или поверхностях монтажных паяных соединений. Уровень вибрации следует поддерживать на очень низком уровне, если в этом нет необходимости. 2
Поскольку испытания HALT и HASS позволяют выявить режимы отказов при «нетипичных» условиях нагружения, техническим специалистам рекомендуется не упускать возможность улучшить свою продукцию. Результаты корректирующих действий также должны быть проверены путем проведения повторного HALT-теста для подтверждения того, что проблема решена (и что не возникло новых проблем). 3
Заключения .
Каждый раз, когда в ходе испытаний HALT обнаруживается слабое звено, улучшается весь продукт. Расширяя границы эксплуатации, можно повысить надежность и рентабельность продукции. В настоящее время многие коммерческие и военные продукты подвергаются испытаниям HALT. Однако существуют источники неверной информации об этих методах. Для производителей и конечных пользователей всегда выгодно, когда испытания HALT и HASS применяются последовательно, полно и правильно. Двадцать лет назад эти испытания имели очень высокий экономический эффект; однако современные методы и оборудование могут значительно увеличить этот эффект.
ЛИТЕРАТУРА
1. G.K. Hobbs. Accelerated Reliability Engine Ering: HALT & HASS//Hobbs Engineering. 2005
2. G.K. Hobbs. Pitfalls to avoid in HALT and HASS. 2007.
3. A. Barnard. The Ten things You Should Know about HALT & HASS. 2022 IEEE.
Возврат к списку статей
