Что такое FIT и как они используются в расчетах надежности?

10

В Военном, Медицинском, Космическом, Профессиональном. При разработке необходимо иметь возможность доказать, что ваше устройство может работать определенное время с определенным уровнем достоверности. Или эта надежность должна использоваться в проекте для информирования направления проектирования, либо путем выбора компонентов, тестирования и сортировки компонентов, либо с помощью методов улучшения (таких как избыточность, FEC - прямое исправление ошибок и т. Д.).

Как FIT (Failure In Time) используется в аспекте надежности проектирования и проверки? Примеры расчетов?

Как определяется / определяется FIT?

Как это связано с MTTF (среднее время до отказа) и MTBF (среднее время между сбоями)

design reliability

— заполнитель
источник

1

Вы никогда не сможете доказать, что дизайн будет длиться определенное время. Это все игра в вероятность. Вы можете рассчитать с некоторой уверенностью, как долго что-то может длиться в среднем, но не то, что какая-то конкретная единица будет длиться некоторое минимальное время.

— Олин Латроп

@OlinLathrop отредактирован, чтобы лучше отражать вероятностные аспекты.

— заполнитель

Посмотрите на IEC 61508.

— StarBlue

10

Термин FIT (сбой во времени) определяется как частота отказов 1 на миллиард часов. Компонент с частотой отказов 1 FIT эквивалентен MTBF 1 миллиарда часов. Большинство компонентов имеют частоту отказов, измеренную в 100-х и 1000-х годах FIT. Для компонентов, таких как транзисторы и микросхемы, производитель в течение определенного периода времени проводит большую проверку для определения частоты отказов. Если 1000 компонентов тестируются в течение 1000 часов, то это считается эквивалентным 1 000 000 часов времени тестирования. Существуют стандартные формулы, которые преобразуют количество сбоев за заданное время тестирования в MTBF для выбранного уровня достоверности. Для системы компонентов одним из методов прогнозирования MTBF является добавление частоты отказов каждого компонента, а затем взятие обратной величины. Например, если один компонент имеет частоту отказов 100 FIT, еще 200 FIT и еще 300 FIT, тогда общая частота отказов составляет 600 FIT, а MTBF составляет 1,67 миллиона часов. Для военных систем частоты отказов каждого компонента можно найти в MIL-HDBK-217. Этот документ включает формулы для учета условий окружающей среды и условий эксплуатации, таких как температура, удар, стационарное или мобильное оборудование и т. Д. На начальных этапах проектирования эти расчеты полезны для определения общей надежности конструкции (для сравнения с указанным требованием). ) и какие компоненты являются наиболее значимыми с точки зрения надежности системы, чтобы при необходимости можно было вносить изменения в конструкцию. Однако надежность компонентов - это больше искусство, чем наука. Многие компоненты настолько надежны, что трудно накопить достаточно времени для тестирования, чтобы получить хорошее управление их MTBF. Также, связывание данных, полученных при одном наборе условий (температура, влажность, напряжение, ток и т. д.) с другим, может привести к большим ошибкам. Как уже упоминалось в комментариях, все эти расчеты являются средними числами и полезны для прогнозирования надежности большого количества компонентов и систем, но не какой-либо отдельной единицы.

— Барри
источник

+1 за ответ. Но я отмечу: «Однако надежность компонентов - это больше искусство, чем наука», это неправда. Это обусловлено точной наукой в форме уравнения Аррениуса и энергии активации режимов отказов. тот факт, что он является статистическим, не означает, что за этим нет науки, на самом деле нет места для догадок, как продемонстрировано в справочниках Миля.

— заполнитель

3

Я категорически не согласен. Показатели надежности для систем, рассчитанные по справочникам MIL, являются заведомо неточными. Любые показатели надежности, полученные в результате ускоренного тестирования ресурса, подвержены большим ошибкам, поскольку компоненты не обязательно подчиняются законам ускорения. MIL-HDBK-217 больше не используется для расчетов надежности новой системы.

— Барри

1

Я согласен с Барри. Проблема с Activation Energyаналогичными формулами заключается в том, что экспериментальные данные для подбора формул обычно отсутствуют или расплывчаты, а ванильные формулы используются без доказательств того, что параметры действительны в конкретном случае. Переход от 1000-часового теста на высокое напряжение и расчет рабочего срока службы через 15 лет - это иногда больше веры, чем экспериментальные данные.

— Мацери

1

Под FIT я понимаю отказы более миллиарда часов работы.

MTBF = 1 000 000 000 x 1 / FIT JEDEC JESD85 (Стандарт Используется для полупроводников и, следовательно, актуален для большинства электроники)

Мы используем для наших расчетов (промышленной электроники) надежность Siemens SN 29500 , но это своего рода специфично для Европы.

— Марко Вассмер
источник

Добро пожаловать в EE.SE. При цитировании стандартов, таких как FIT, необходимо подкрепить их ссылками и / или цитируемыми комментариями из официальных источников.

— Sparky256

@ Sparky256 SN 29500 - это квазистандарт. Но в любом случае FIT определен в JEDEC JESD85 (Стандарт Используется для полупроводников и, следовательно, актуален для большинства электроники)

— Марко Вассмер

0

В обоих ваших ответах есть доля правды. Среда, которую будет видеть устройство, является фактором наряду с типом технологии упаковки (керамическая или пластиковая упаковка). Эти предметы не были частью обычного MIL-STD-217.

Когда мы пытались использовать mil-std-217 для автомобильной электроники, у нас был специалист по статистике PHD, который сопоставил бы ускоренное лабораторное тестирование с полевым опытом. Он порекомендовал бы факторы (я помню такие вещи, как технологии, новые IC против старых IC, факторы окружающей среды), которые будут использоваться при расчете.

Не уверен, что сегодня делается в этой области, так как я уже давно не в области надежности.

— Тим
источник