Apa itu FIT dan bagaimana mereka digunakan dalam perhitungan reliabilitas?

10

Dalam Militer, Medis, Luar Angkasa, Persamaan Profesional. desain ada kebutuhan untuk dapat membuktikan bahwa perangkat Anda dapat bertahan lama dengan tingkat kepercayaan tertentu. Atau keandalan yang harus digunakan dalam desain untuk menginformasikan arah desain, baik melalui pemilihan komponen, pengujian komponen dan mengurutkan atau dalam teknik perbaikan (seperti redundansi, FEC - Forward Error Correction, dll.).

Bagaimana FIT (Failure In Time) digunakan dalam aspek keandalan desain dan verifikasi? Contoh perhitungannya?

Bagaimana FIT ditentukan / diturunkan?

Bagaimana ini terkait dengan MTTF (Mean Time To Failure) dan MTBF (Mean Time Between Failures)

design reliability placeholder
sumber
1
Anda tidak pernah dapat membuktikan bahwa desain akan bertahan selama waktu tertentu. Itu semua adalah permainan probabilitas. Anda dapat menghitung dengan pasti berapa lama sesuatu akan bertahan rata-rata, tetapi tidak berarti bahwa unit tertentu akan bertahan selama waktu minimum.
Olin Lathrop
@OlinLathrop diedit untuk lebih mencerminkan aspek probabilistik.
placeholder
Lihatlah IEC 61508.
starblue

Jawaban:

10

Istilah FIT (kegagalan dalam waktu) didefinisikan sebagai tingkat kegagalan 1 per miliar jam. Komponen yang memiliki tingkat kegagalan 1 FIT setara dengan memiliki MTBF 1 miliar jam. Sebagian besar komponen memiliki tingkat kegagalan yang diukur dalam 100-an dan 1000-an dari FIT. Untuk komponen, seperti transistor dan IC, pabrikan akan menguji lot besar selama periode waktu tertentu untuk menentukan tingkat kegagalan. Jika 1000 komponen diuji selama 1000 jam, maka itu dianggap setara dengan 1.000.000 jam waktu pengujian. Ada rumus standar yang mengubah jumlah kegagalan dalam waktu pengujian yang diberikan ke MTBF untuk tingkat kepercayaan yang dipilih. Untuk sistem komponen, salah satu metode untuk memprediksi MTBF adalah dengan menambahkan tingkat kegagalan setiap komponen dan kemudian mengambil timbal balik. Misalnya, jika satu komponen memiliki tingkat kegagalan 100 FIT, 200 FIT lainnya dan 300 FIT lainnya, maka tingkat kegagalan total adalah 600 FIT dan MTBF adalah 1,67 juta jam. Untuk sistem militer, tingkat kegagalan setiap komponen dapat ditemukan di MIL-HDBK-217. Dokumen ini mencakup formula untuk memperhitungkan kondisi lingkungan dan penggunaan seperti suhu, guncangan, peralatan tetap atau bergerak, dll. Pada tahap awal desain, perhitungan ini berguna dalam menentukan keandalan keseluruhan desain (untuk membandingkan dengan persyaratan yang ditentukan ) dan komponen mana yang paling signifikan dalam hal keandalan sistem sehingga perubahan desain dapat dilakukan jika dianggap perlu. Namun, keandalan komponen lebih merupakan seni daripada sains. Banyak komponen yang sangat andal sehingga sulit mengumpulkan waktu pengujian yang cukup untuk mendapatkan pegangan yang baik pada MTBF mereka. Juga, menghubungkan data yang diambil pada satu set kondisi (suhu, kelembaban, tegangan, arus, dll.) dengan yang lain terbuka untuk kesalahan besar. Seperti yang telah disebutkan dalam komentar, semua perhitungan ini adalah angka rata-rata dan berguna dalam memprediksi keandalan sejumlah besar komponen dan sistem, tetapi tidak untuk setiap unit.

Barry
sumber
+1 untuk jawabannya. Tetapi saya akan mencatat "Namun, keandalan komponen lebih merupakan seni daripada sains" tidak benar. Ini didorong oleh ilmu pengetahuan keras dalam bentuk persamaan Arrhenius dan energi aktivasi mode kegagalan. fakta bahwa itu adalah statistik tidak berarti tidak ada ilmu di baliknya, pada kenyataannya tidak ada ruang untuk menebak seperti yang ditunjukkan oleh buku pegangan Mil-hand.
placeholder
3
Saya sangat tidak setuju. Angka keandalan untuk sistem yang dihitung dari buku pegangan MIL terkenal tidak akurat. Setiap angka keandalan yang diperoleh dari pengujian umur dipercepat dapat mengalami kesalahan besar karena komponen tidak selalu mematuhi hukum percepatan. MIL-HDBK-217 tidak lagi digunakan untuk perhitungan keandalan sistem baru.
Barry
1
Saya setuju dengan Barry. Masalah dengan Activation Energydan rumus yang serupa adalah bahwa data eksperimen yang sesuai dengan rumus biasanya hilang atau tidak jelas dan rumus vanila digunakan tanpa bukti bahwa parameternya valid dalam kasus tertentu. Bergerak dari tes 1000 Jam pada stres tinggi dan menghitung masa kerja dalam 15 tahun kadang-kadang lebih beriman daripada bukti eksperimental.
matzeri
1

Saya memahami FIT sebagai Kegagalan selama lebih dari satu miliar jam operasi.

MTBF = 1.000.000.000 x 1 / FIT JEDEC JESD85 (Standart Digunakan untuk semikonduktor dan karenanya relevan untuk sebagian besar elektronik)

Kami menggunakan untuk perhitungan reliabilitas (industri elektronik) kami Siemens SN 29500 , tetapi agak khusus untuk Europa.

marco wassmer
sumber
Selamat datang di EE.SE. Saat mengutip standar seperti FIT, Anda harus mencadangkannya dengan tautan dan / atau komentar yang dikutip dari sumber resmi.
Sparky256
@ Sparky256 SN 29500 adalah standar kuasi. Tapi bagaimanapun FIT didefinisikan dalam JEDEC JESD85 (Standart Digunakan untuk semikonduktor dan karenanya relevan untuk sebagian besar elektronik)
marco wassmer
0

Ada beberapa kebenaran untuk kedua jawaban Anda. Lingkungan yang akan dilihat perangkat adalah faktor bersama dengan jenis teknologi kemasan (kemasan keramik vs plastik). Barang-barang ini bukan bagian dari MIL-STD-217 yang normal.

Ketika kami mencoba menggunakan mil-std-217 untuk elektronik otomotif, kami memiliki orang statika PHD yang akan menghubungkan pengujian akselerasi lab dengan pengalaman lapangan. Ia akan merekomendasikan faktor (saya ingat hal-hal seperti teknologi, IC baru vs IC lama, faktor lingkungan) yang akan digunakan dalam perhitungan.

Tidak yakin apa yang dilakukan di area ini hari ini karena saya telah keluar dari bidang keandalan untuk beberapa saat ini.

Tim
sumber