La progettazione del prodotto è un processo complesso che spesso comporta burocrazia e preparazione di documenti per dimostrare la conformità alle normative e ai requisiti del cliente.
Le analisi di affidabilità, disponibilità, manutenibilità e sicurezza (RAMS) sono requisiti standard in settori come quello aerospaziale, della difesa, ferroviario, automobilistico, medico e marittimo. Un parametro chiave in queste analisi è l'Affidabilità.
Quando esistono dati di test o sul campo, i dati possono essere utilizzati per il calcolo dell'affidabilità. Tuttavia, durante la progettazione di un nuovo prodotto, queste informazioni non sono disponibili e i test di vita accelerati sono costosi e richiedono tempo. Pertanto, la previsione dell'affidabilità viene eseguita seguendo standard specifici del settore (MIL-HDBK-217, FIDES, Telcordia, IEC, Fisica dei guasti, Fisica dell'affidabilità ecc.). Ogni metodo di previsione richiede una serie di dati che rappresentano il progetto come: ambiente, temperatura, tipo di componenti, struttura del PCB, vibrazioni, ciclo di lavoro e, cosa più importante: lo stress elettrico su ciascun componente.
Durante l'analisi di affidabilità è possibile scegliere tra due strategie:
1. Migliora il rapporto
Questo atteggiamento è orientato verso l'obiettivo a breve termine di fornire rapporti rapidi e soddisfacenti.
È possibile ottenere rapidamente una previsione dell'affidabilità utilizzando un'ipotesi predefinita di sollecitazione elettrica 50% sui componenti.
Tuttavia, ciò non impedirà il malfunzionamento del prodotto a causa di componenti eccessivamente sollecitati e altri errori di progettazione che non sei riuscito a identificare.
Un altro problema è che nella maggior parte dei progetti la sollecitazione effettiva è inferiore a 50%, quindi questa ipotesi conservativa fornisce solo un limite inferiore dell'affidabilità.
L'ipotesi di sollecitazione 50% fornisce anche potenza e temperatura calcolate elevate che possono comportare una progettazione eccessiva (ad esempio: aggiunta di dissipatori di calore non necessari).
Per migliorare il rapporto è possibile calcolare le sollecitazioni effettive su alcuni componenti chiave, ma la maggior parte degli errori di progettazione e dei componenti sottoposti a sollecitazioni eccessive rimangono nascosti.
2. Migliora il prodotto
Questo atteggiamento è orientato al miglioramento del prodotto, o come ha detto uno dei nostri clienti: "Dobbiamo fare questi rapporti, quindi tanto vale imparare qualcosa da loro".
Calcolando le effettive sollecitazioni elettriche si ottiene:
- Identificazione precoce di componenti sovraccarichi ed errori di progettazione
- Identifica i componenti sovradimensionati che possono essere sostituiti con altri più economici
- Aumenta il tuo affidabilità del prodotto e robustezza
- Aumentare la precisione della previsione dell'affidabilità
Il calcolo delle sollecitazioni dei componenti è una buona pratica che dovrebbe essere implementata come parte del processo di progettazione.