Niezawodność jest kluczowym czynnikiem w rozwoju produktu i zarządzaniu cyklem życia, szczególnie w przypadku produktów związanych z energią (ErP). Zapewnienie wysokiego poziomu niezawodności może znacznie zmniejszyć wpływ na środowisko, obniżyć koszty produkcji i zwiększyć zadowolenie klientów. Ten blog zawiera obszerny przegląd sposobów obliczania niezawodności produktów przy użyciu wytycznych określonych w normie EN 45552:2020.
Understanding reliability
Niezawodność definiuje się jako prawdopodobieństwo, że produkt będzie spełniał swoją zamierzoną funkcję w określonych warunkach przez określony czas bez awarii. W przeciwieństwie do trwałości, która dotyczy całkowitej oczekiwanej żywotności produktu, niezawodność koncentruje się na prawdopodobieństwie bezbłędnego działania w określonym czasie.
Kluczowe pojęcia
- reliability: Prawdopodobieństwo, że produkt będzie działał zgodnie z przeznaczeniem w określonych warunkach bez wystąpienia awarii.
- Failure Modes: Konkretne sposoby, w jakie produkt nie może spełniać swojej zamierzonej funkcji.
- Mechanizmy awarii: Podstawowe przyczyny awarii, takie jak zmęczenie materiału lub stres środowiskowy.
- Failure Points: Konkretne części lub komponenty produktu, które mogą ulec awarii.
Reliability Assessment Framework
Ocena niezawodności składa się z kilku ważnych etapów, które są szczegółowo opisane poniżej:
1. Zdefiniuj produkt
Po pierwsze, jasno definiujesz produkt lub grupę produktów, w tym jego podstawowe, drugorzędne i trzeciorzędne funkcje. Ta analiza funkcjonalna pomaga zidentyfikować wszystkie krytyczne komponenty i systemy w produkcie, które należy ocenić pod kątem niezawodności.
2. Warunki środowiskowe i operacyjne
Następnie określ warunki środowiskowe i operacyjne, w których produkt będzie działał. Warunki te obejmują takie czynniki, jak temperatura, wilgotność, naprężenia mechaniczne i obciążenia elektryczne. Zrozumienie tych warunków ma kluczowe znaczenie dla symulacji rzeczywistych scenariuszy w testowaniu niezawodności.
3. Dodatkowe informacje
Zbierz dodatkowe informacje z różnych źródeł, takich jak dane terenowe, ograniczenia dostawców, przepisy, analiza warunków skrajnych oraz analiza trybu awarii i wpływu (FMEA). Dane te pomagają zbudować kompleksowy obraz potencjalnych problemów z niezawodnością i prawdopodobnych mechanizmów awarii.
4. Wykonaj analizę niezawodności
Przeprowadź analizę niezawodności, łącząc funkcje z trybami awarii, punktami awarii i mechanizmami awarii. Wiąże się to z przeprowadzeniem analizy FMEA lub podobnej w celu zidentyfikowania i oceny najbardziej prawdopodobnych awarii. Wynikiem analizy powinna być lista miejsc i mechanizmów awarii, uszeregowanych według ich prawdopodobieństwa.
5. Wybór i zastosowanie metod oceny niezawodności
Wybierz odpowiednie metody oceny niezawodności produktu. Metody te mogą obejmować:
- Physical testing: Testowanie produktu w kontrolowanych warunkach w celu obserwacji jego działania i identyfikacji punktów awarii.
- Accelerated Endurance Testing (ALT): Wystaw produkt na zwiększone obciążenia, aby wywołać awarie szybciej niż w normalnych warunkach. Pomaga to oszacować żywotność i awaryjność produktu w krótszym czasie.
- Statistical analyses: Użyj modeli statystycznych do analizy danych testowych i przewidywania niezawodności produktu.
6. Dokumentacja oceny
Na koniec udokumentuj cały proces oceny, w tym dane wejściowe, założenia, metody analizy i wyniki. Dokumentacja ta jest niezbędna do zapewnienia przejrzystości i stanowi podstawę do przyszłej poprawy niezawodności.
Przykład: Ocena niezawodności urządzenia elektronicznego
Rozważmy przykład oceny niezawodności elektronicznej jednostki sterującej w samochodzie:
- define product: Elektroniczna jednostka sterująca jest zdefiniowana jako krytyczny element odpowiedzialny za kontrolowanie mocy silnika samochodu.
- Warunki środowiskowe i operacyjne: Urządzenie powinno pracować w zakresie temperatur od -20°C do 85°C i powinno być narażone na wibracje i wilgoć.
- Dodatkowe informacje: Dane terenowe pokazują, że poprzednie wersje urządzenia miały 10% awaryjność z powodu zmęczenia komponentów w ciągu trzech lat.
- Wykonaj analizę niezawodności: FMEA identyfikuje główne tryby awarii, takie jak zmęczenie połączenia lutowanego i awaria kondensatora. Są one oceniane zgodnie z ich prawdopodobieństwem.
- Wybór i zastosowanie metod oceny niezawodności: Przyspieszone testy wytrzymałościowe są wykonywane w podwyższonych temperaturach, aby szybko wywołać awarie. Analiza statystyczna danych testowych przewiduje średni czas do awarii (MTTF) wynoszący 5 lat w normalnych warunkach pracy.
- Dokumentacja oceny: Wyniki, w tym tryby awarii, warunki testowe i przewidywany MTTF, są dokumentowane do wykorzystania w przyszłości i ulepszeń.
Aby uzyskać bardziej szczegółowe wytyczne, zobacz pełny tekst EN 45552:2020 i powiązanych norm, takich jak EN 45554:2020 dla ocen napraw, ponownego użycia i modernizacji oraz EN 62308 dla metod oceny niezawodności.
W jaki sposób ComplyMarket może pomóc Ci obliczyć niezawodność Twoich produktów?
Opracowaliśmy najnowocześniejszą technologię, która wykorzystuje sztuczną inteligencję do symulacji złożonych równań matematycznych, co pozwala nam obliczyć niezawodność w ciągu zaledwie kilku minut i zgodnie z wymaganiami normy EN 45552:2020. Wystarczy, że wpiszesz jak najwięcej informacji, a nasze narzędzie obliczy ocenę niezawodności Twojego produktu.
Skontaktuj się z nami, aby uzyskać prezentację.