ENFOQUE NUMÉRICO DE FIABILIDAD ELECTRÓNICA

ENFOQUE NUMÉRICO DE FIABILIDAD ELECTRÓNICA

Resumen: Este documento describe los avances en Roma Centro de Desarrollo de Aire (RADC) en convertir fiabilidad de un arte negro en una ciencia. Una breve historia y la necesidad de un programa de fiabilidad de tierra Fuerza Aérea equipos electrónicos se describen. También se describen los resultados obtenidos hasta la fecha y los esfuerzos que se realicen en el futuro y los resultados esperados.
El programa de fiabilidad RADC ha tenido como objetivo el desarrollo de técnicas para especificar cuantitativamente medición y predicción de la fiabilidad de la Fuerza Aérea tierra equipos electrónicos. Paralelamente a estos esfuerzos, RADC ha sido llevando a cabo un programa de mejora las técnicas de diseño en áreas tales como refrigeración, diseño de circuitos fiables, redundancia y circuitos preferidos.
Los siguientes logros: una fiabilidad diseño manual; manual de técnicas de refrigeración; confiabilidad las especificaciones para el desarrollo y equipos de producción que cuantitativamente especificar la fiabilidad que se espera alcanzar y esbozo el procedimiento de la prueba para determinar si la figura ha sido alcanzado; una fiabilidad procedimiento de diseño que permite un ingeniero para diseñar equipos electrónicos para satisfacer una determinada fiabilidad, y una predicción técnica que permite a un diseñador para predecir, dentro de los límites cuantitativos, la fiabilidad que un equipo logre en el campo.
INTRODUCCIÓN
Los diseñadores de tierra equipo electrónico de lY t han sido, por regla general, no afectada por algunos de los problemas que aquejan de misiles aéreos y los diseñadores de equipos electrónicos tales como la necesidad de miniaturización, operación a altas temperaturas y golpes y vibraciones extremos requisitos. Sin embargo, se han visto afectados de manera desproporcionada por un problema presente en muchos aspectos de nuestro mundo moderno: la tendencia a aumentar la complejidad. Con el aire y misiles personas que se vieron obligadas a construir pequeños electrónicos y pequeños paquetes, el diseñador equipo de tierra se ven obligados a diseñar en su equipo muchas de las funciones desempeñadas anteriormente por dispositivos electrónicos de navegación aérea. Este problema ha sido agravado por el hecho de que más rápido, más alto y aeronaves que la División para el adelanto de la era de los misiles, en ellos mismos, una capacidad de reacción más rápida III equipo de tierra y, por ende, a una mayor complejidad.
Algunos diseñadores que, es necesario admitir que se comenzara en el presiona un poco inquieto acerca del aumento de complejidad tendencia en la década de los 40 y en los primeros años 50 's. En poco más de un década, los Estados Unidos había transgredido forzando a la B 17, que contienen un total de 100 tubos de vacío, a la B-36, contiene en el barrio de 2700, y había avanzado desde un simple radar II Guerra Mundial juego que contiene varios cientos de tubos de vacío inmenso radar sistemas de defensa que contengan decenas de miles de tubos de vacío. FHowever, en ese momento, estos diseñadores tenían poco más de su inquietud para justificar sus temores por el futuro, por lo que desestimó como heraldos de la oscuridad pesimista.
La mayoría de los diseñadores de equipos militar fue en su feliz manera, añadiendo componentes y funciones militares para equipos electrónicos y crear criaturas terriblemente complejo casi humano en su capacidad.
Primero lentamente sus y en aumento de volumen, se informó que el nivel de los diseñadores, los informes en el sentido de que su flamante monstruos eran solo eso para mantener funcionando normalmente y monstruos de mantener.
Se ha encontrado que la Marina se vio obligada a mantener nueve tubos en la canalización por cada tubo en funcionamiento, Y la Fuerza Aérea apenas era capaz de conseguir 20 horas de funcionamiento sin problemas de los equipos electrónicos de terroristas suicidas o 80 horas a partir de la tierra equipos electrónicos de radio estaba en problemas 14 % del tiempo y equipos de radar, 84 por ciento del tiempo.
REGULARIDAD LLEGUE A LA MAYORÍA DE EDAD
Los diseñadores comenzaron a buscar la causa de la dificultad y se vieron forzados a esa complejidad fue el principal factor. Mientras tanto, los precursores de las tinieblas que habían sido tan ligera se negó a seguir siendo despedido y se madriguera organizaciones el problema. Se define el problema por medio de la región de término "fiabilidad; Y utilizando las técnicas de teoría de la probabilidad y análisis estadístico los investigadores llegaron a una definición cuantitativa de la fiabilidad de "fiabilidad era la probabilidad de que un dispositivo, equipo o sistema que realice su función para las que está diseñada durante un período de tiempo especificado bajo esas condiciones.
También llegó la relación matemática existente entre el número de componentes electrónicos y términos tales como riesgo, tasa de fracaso, la confiabilidad y el tiempo medio de fallo (véase el apéndice). De la acumulación de fracaso de los datos en un gran número de equipos, la curva de tasa de fracaso vs tiempo de funcionamiento, que se muestra en la Fig. 1, Se trazan .2
La parte central de la curva indica que la tasa de fracaso y su recíproca, tiempo medio de fallo, tienden a acercarse a un valor constante, independiente del tiempo de funcionamiento. Azar, fallas catastróficas parecía dominar a pie durante esta parte de la vida útil de la instalación.
La parte central de la curva indica que la tasa de fracaso y su recíproca, tiempo medio de fallo, tienden a acercarse a un valor constante, independiente del tiempo de funcionamiento. Azar, fallas catastróficas parecía dominar a pie durante esta parte de la vida útil de la instalación.
La alta tasa de mortalidad (primera parte de la curva A) indica una depuración período durante el cual se eliminaron partes marginales; estas fueron en su mayoría fallos control de calidad El final parte de la curva marca de equipo pesado. Curva B de la Fig I muestra el efecto de la mala calidad de las piezas que no pueden depurar y, por tanto, conducen a la escasa fiabilidad y la mala vida de los equipos. Una vez más en relación con el apéndice, el lector puede ver que si el riesgo y, por ende, de su carácter recíproco, tiempo medio de fallo, es constante la fiabilidad ecuación reduce a R-e-t= e-tn
Donde
R=fiabilidad, tal como se ha definido,
X=tasa de fracaso,
z= peligro
X (en las condiciones indicadas en el Apéndice),
m= tiempo medio de fallo, y
t=tiempo deseado de éxito de la operación.

Por lo tanto, una relación significativa entre fiabilidad de los equipos y el tiempo medio de fallo, el segundo más fácilmente a medida.
Si uno supone que la curva de la Fig. 1 Es válido y si el equipo de la falla se toman datos de la tasa de fracaso constante (plano) porción de la curva de la Fig. 1, Tiempo promedio de falla puede ser medido de la siguiente manera:
MTF= Número total de horas de funcionamiento/Número total de fallos

Dado que este es un proceso estadístico, hay problemas de tamaño de la muestra y límites de confianza para los diferentes tiempos de funcionamiento y el número de fallos. Tiempo y espacio prevenir su tratamiento aquí; el lector interesado debería consultar las referencias. Fiabilidad podría ser definido cuantitativamente y midieron en determinadas condiciones. Lentamente, la fiabilidad era cada vez menos de un arte, y más que una ciencia. En esta etapa el RADC fiabilidad se formuló el programa, circa 1954.

EQUIPMENT LIFE CHARACTERISTIC: VIDA ÚTIL DEL EQUIPO
INITIAL QUALITY PROBLEMS: INICIAL DE CALIDAD CARACTERÍSTICA PROBLEMAS
DEBUGGING PERIOD: DEPURACION PERÍODO
NORMAL OPERATING PERIOD: PERIODO DE FUNCIONAMIENTO NORMAL
WEAROUT PERIOD: DESGASTE
ENGINEERING ACCOMPLISHMENT: INGENIERÍA PERÍODO
LONG TIME QUALITY: LARGO TIEMPO LOGRO
DERATING: DISMINUCIÓN CALIDAD
SAFETY FACTORS: FACTORES DE SEGURIDAD
RADC OBJETIVOS DEL PROGRAMA
Desde el principio, los objetivos del programa han sido 1) a fin de elaborar y difundir las técnicas de diseño mejorado para aumentar la fiabilidad de equipos electrónicos, 2) ser una predicción perfecta técnica que permitiría una rápida análisis de circuitos y/o diseño de los equipos y permitir predicción cuantitativa de la fiabilidad,3) Desarrollar técnicas para especificar cuantitativamente la fiabilidad de equipos electrónicos para que estas cifras podrían insertarse en las especificaciones de los equipos, y 4) Desarrollar técnicas para medir con precisión la confiabilidad de un tema de equipos electrónicos y, por lo tanto, comprobar si la fiabilidad la figura se ha cumplido.
Se estima que se han realizado considerables progresos hacia el cumplimiento de los objetivos. Las siguientes secciones están dedicadas a la descripción de los resultados obtenidos en las áreas descritas.
LAS TÉCNICAS DE DISEÑO FIABILIDAD
Fiabilidad Manual cualquier programa de mejora fiabilidad debe, necesariamente, hay que empezar por educar a los ingenieros del equipo en cuanto a lo que es la fiabilidad, la necesidad de ella, y cómo se diseña en el equipo.
En RADC, este proceso educativo tomó la forma de un diseño manual ,3 un primer intento de reunir en una sola publicación la mayoría de la información general sobre fiabilidad y confiabilidad las prácticas de diseño en campos tales como diseño de circuitos, componentes, diseño mecánico, de transferencia de calor, embalaje, ingeniería humana, etc. , que se distribuyó a personal de diseño RADC, y se recomendó que los contratistas RADC utilizar el manual como una guía para aumentar la fiabilidad de equipos electrónicos. Una página de muestra del manual se muestra en la Fig. 2.
El ámbito de la fiabilidad ha invadido literalmente durante los últimos tres años, de modo que el manual requiere una extensa revisión. En 1955, cuando el manual ha sido preparado, sólo general información cualitativa sobre la fiabilidad las técnicas de diseño; hoy, por otro lado, hay una gran cantidad de información cuantitativa específica disponible. Ahora existe la necesidad de un manual de diseño que permita un diseñador para diseñar su equipo para atender y mantener una cierta fiabilidad. Este tipo de manual se está preparando en forma de hojas sueltas con las sustituciones o adiciones que se publican periódicamente en el futuro.
Las técnicas de refrigeración
Ya que la temperatura es uno de los más importantes tensiones de fallas de los equipos, se consideró que el problema era de los grandes lo suficiente magnitud como para ser tratadas por separado. Los diseñadores no tienen Electrónica de manera óptima las técnicas de diseño térmico en el diseño de sus equipos; sólo a través de años de experiencia en diseño, conocimientos adquiridos.
Este proceso tuvo que ser acelerado si fiables equipos electrónicos tierra es el resultado en el futuro próximo. Por lo tanto, un contrato fue a Cornell Laboratorio Aeronáutico para preparar un diseño manual de métodos de Fuerza tierra aire de refrigeración equipos electrónicos. Después de un examen realizado en RADC, la versión final de este manual se va a publicar."


TUBE SOCKET: SOCALO DEL TUBO
TOP VIEW: VISTA SUPERIOR
FORCED COOLING SOCKET: TOMA REFRIGERCAION FORZADA
FORCED AIR: AIRE FORZADO
LOUVERED COVER: CUBIERTA DE TIPO PERSIANA
BLOWER: SOPLADOR
MAIN CHASSIS SERVES AS AIR PLENUM SUPPLY DUCT: CHASIS PRINCIPAL, SIRVE COMO CONDUCTO DE SUMINISTRO DE CAMARA DE AIRE
SAMPLE PAGE FROM COOLING.TECHNIQUES HANDBOOK: PAGINA DE MUESTRA DE REFRIGERACION, TENICAS, MANUEL

Al igual que sucede con la fiabilidad manual, se prevé distribuir el manual de refrigeración a los ingenieros y contratistas para utilizarlo como una guía para un óptimo diseño térmico. Fig. 3 Es un ejemplo de la página manual de refrigeración. Como un ejemplo del aumento de la fiabilidad que se puede lograr mediante el uso de un mejor diseño térmico, RADC Cornell había laboratorios Aeronáutica realizar un análisis térmico de un representante de tierra equipos electrónicos, en este caso, un 200-a 400-mc receptor transmisor. Como resultado de los análisis, algunas modificaciones sencillas fueron realizadas en los equipos y las pruebas de duración iniciado. Prueba preliminar los datos indican que el promedio de tiempo de la falla del equipo se ha aumentado de 500 a 1500 horas de funcionamiento, de 3 a 1. Tales resultados sorprendentes no son de esperar en todos los casos. El ferviente Esperanza del autor, sin embargo, que el manual de refrigeración será la causa de un diseñador de equipos electrónicos tierra a pensar dos veces antes de cortar la capacidad del equipo de refrigeración bajo la errónea impresión de que los componentes electrónicos tienen la misma tasa de fallos a 125 °F ya que tienen a los 75 °F.

Figs. 4 Y 5




SURVIVORS: SOBREVIVIENTES
EFFECT OF ENVELOPE TEMPERATURE OII VACUUM TUBE LIFE: EFECTO DE TEMPERATURA SOBRE EL TUBO DE VACÍO VIDA
OPERATING HOURS: HORAS DE FUNCIONAMIENTO
Fig. 5-Efecto de tubo sobre las protecciones de temperatura,
BARE TUBE: TUBO DESNUDO
MAXIMUM ALLOWABLE: MAXIMO PERMITIDO
BULB TEMPERATURE: TEMPERATURA DE BULBO
MODIFIED JAN SHIELD: ESCUDO JAN MODIFICADO
TYPE B SHIELD: ESCUDO TIPO B

indican otra área que ha sido prácticamente ignorado hasta hace poco. Fig. 4 Ilustra el efecto de temperatura de bulbo vida de tubo de vacío (en este caso un 6AQ5) ,' y Fig. 5 Se indica el efecto de las diversas protecciones de tubo tubo la temperatura * .7 bombilla de la Fig. CANL 4, se observa que un diferencial de temperatura de bulbo 41 'C es el factor decisivo para determinar si 5 o 95 por ciento de los tubos sobrevivir después de 4000 horas de funcionamiento. De la Fig. 5, Lo que puede apreciarse fácilmente que la ENE tipo de tubo protector, anteriormente era necesario en la mayoría de equipos militares, sirve como un excelente horno para cocinar los tubos y acortar sus vidas. De los estudios realizados en RADC5 y otras organizaciones asociadas, 9 que se determinó que, en algunos casos, vida del tubo se aumentó en un factor de 12 simplemente tubo de bajada temperatura de funcionamiento a través de la utilización de escudos tubo disipación de calor. Como resultado de estos estudios, se requiere que todo equipos RADC de desarrollo y producción de disipación de calor en lugar de escudos tubo la ENE tipo de protector. También se intenta sustituir JAN las protecciones en equipos ahora de las pruebas en el campo.
Redundancia:
Dado que el advenimiento de los problemas de confiabilidad, muchos fiabilidad los diseñadores han estado tratando de determinar el mejor método de mejorar fiabilidad de los equipos.
Se debe de mejorar la fiabilidad de los componentes y tubos de electrones, o para reemplazar a los tubos con transistores, o mediante los componentes actualmente poco fiables en redundante o circuitos en paralelo? Es ahora por muchos diseñadores que han estudiado el problema de redundancia es la más económica.
Sin embargo, a pesar de que muchos análisis teóricos de la potencia de esta herramienta se han hecho, no ha habido, hasta la fecha, escasez de datos t;o apoyo a la teórica conclusiones. Personal de RADC también han contribuido a este sector desde el punto de vista teórico. Durante el próximo año, sin embargo, está previsto que las teorías para probar diferentes configuraciones en el diseño de circuitos redundantes y ponerlos a prueba bajo condiciones diferentes en un intento de verificar los resultados teóricos.
Los circuitos de estado sólido
Al darse cuenta de que los dispositivos desarrollados por el estado sólido los físicos demuestran el compromiso de tener una gran fiabilidad inherente, RADC ha dejado un contrato para In Vitro Corp. a mirar en este ámbito. "2 La intención del estudio es tratar de predecir las electrónica de las funciones que se considera suelo electrónico equipo será necesario para llevar a cabo en el 1963-1965 era.
Una vez que este ha logrado ser, una serie de estado sólido, funcional, bloques de construcción electrónica de reconocida fiabilidad será diseñado y desarrollado. Los ingenieros contratistas RADC y será necesaria para utilizar dichos elementos como elementos básicos del futuro fiables sistemas electrónicos, en la medida de lo que utilizan como sus elementos básicos, resistencias, condensadores, transformadores, etc.
Es de esperar que estos nuevos elementos libre el diseñador de la necesidad de diseñar circuitos básicos y que le permita concentrarse en cómo estos circuitos se pueden juntar para crear sistemas confiables.
Este programa también debería reducir en gran medida el presente problema logístico en el que, por ejemplo, deberían utilizar los componentes deben ser almacenados para tantos como veinte diferentes SI, bandas, cada una de las cuales tiene básicamente las mismas características funcionales pero de diferente diseño de circuitos.
Los demás servicios militares son similares programas en este ámbito, y estas están siendo monitoreados para su aplicación en RADC programa.1
Uno de los peligros de este tipo de programas es que la necesidad de normalización podría llegar a ser tan fuerte que se ahogan las nuevas y más diseños creativos. Se prevé que esto se puede evitar con una constante revisión de la construcción de bloques, así como de autorización para utilizar otros circuitos si se puede demostrar que en ellos se ofrecen ventajas de rendimiento y fiabilidad al menos equivalente. El objetivo de este desarrollo no es tanto uno de normalización como es uno de los logros de aceptables y conocida fiabilidad mínima en los aparatos electrónicos.

LA PREDICCIÓN DE FIABILIDAD TÉCNICA
El desarrollo de una técnica válida para la predicción de la confiabilidad cuantitativa que se logra mediante un circuito electrónico y/o equipos, serviría una de tres, doble objetivo:
1) Requisitos de fiabilidad cuantitativa cuando se parte de las especificaciones de los equipos, que permitan evaluar el rendimiento del contratista durante etapas de diseño para determinar si el diseño cumple con las especificaciones fiabilidad la figura.
2) Que permitiría diseño de circuitos y equipos de fiabilidad predecible.
3) En los casos en que sólo un número limitado de muestras de la prueba están disponibles o tiempo de prueba es limitada, se podría utilizar para ayudar a determinar fiabilidad de los equipos.

Para predecir
si se considera un elemento de equipo electrónico que consta de n componentes cada uno de los cuales se conocen algunas confiabilidad R, la expresión para el exceso de todo, fiabilidad de los equipos será dada por
OPERATING RATED: NOMINAL FUNCIONAMIENTO
WATTAGE RATIO: RELACIÓN POTENCIA
VOLTAGE
RATIO: RELACIÓN DE VOLTAJE
POWER DISSIPATION: DISIPACION DE PODER
HEATER VOLTAGE RATIO:RELACION DE TENCION DEL CALENTADOR

Donde Xi es la tasa de fallos del componente. Por lo tanto, el exceso de todos los equipos tasa de fracaso es simplemente la suma de los componentes individuales las tasas de fracaso. El tiempo medio de fallo (m) es igual a 1/ EXS denominaría se mide como se muestra en (2). Este es el caso de los siguientes supuestos:
1) Todos los componentes se encuentran en serie, de modo que si uno falla el equipo se considera que se ha producido un error.
2) El fracaso de uno de los elementos no afecta a la futura probabilidad de fracaso de los otros elementos.
3) El equipo se encuentra en la tasa de fracaso constante parte de su vida. Al parecer, si se acepta esta hipótesis, que hacer una predicción de fiabilidad sobre un tema de equipos electrónicos, uno sólo necesita saber la X o las tasas de fracaso de cada uno de los componentes utilizados. Añadir la X sería el XT o fallos en el equipo, y t/T daría el tiempo medio de fallo, una cantidad apreciable.
Porque hay muchos tipos de tensiones que afectan la tasa de fallos de cada componente, uno tendría que buscar a los destaca que el efecto más significativo en cada uno de los componentes y medir su efecto cuantitativo. Si se hace lo suficientemente y falla de los componentes los datos recogidos, se podría llegar a una serie de curvas para cada uno de los componentes, lo que indica que los efectos cuantitativos que las más importantes destaca sobre el error en el componente. Una muestra de ese conjunto de curvas se muestra en la Fig. 6 Para algunos tipos de resistencias, condensadores, tubos de vacío. "4 armado con un conjunto completo de tales curvas de cada componente utilizado en su equipo, un diseñador podría medir la magnitud de las más importantes destaca en cada uno de los componentes (temperatura y potencia nominal de funcionamiento y la temperatura de las resistencias y tensión nominal de funcionamiento de los condensadores) y llegar a más realista y significativo de las cifras de cada uno de los componentes y, por ende, para el total del equipo.
Por lo tanto, la expresión matemática de una falla en los equipos tipo, suponiendo que las piezas, está dada por



PART POPULATIONS:POBLACIONES DE PARTE
INCLUDING NORMAL: INCLUSION NORMAL
HANDLING HAZARDS:PELIGROS DE MANIPULACION
COMPONENT SURVIVAL PROBABILITIES: PROBABILIDAD DEL COMPONENTE DE SUPERVIVENCIA
ENVIRONMENTS: MEDIO
MECHANICAL.MECANICA
THERMAL TERMICO
ELECTRICAL ELECTRICA
MODES DUTY CYCLES : MODOS DE CICLO DE TRABAJO












En donde XT es el compuesto tasa de fracaso de los equipos que funcionan en un circuito y de las condiciones ambientales, k es el porcentaje de piezas en términos nominales de la tasa de falla o interrupción, X" es el cambio en las tasas de fracaso debido al circuito aplicación (esfuerzo eléctrico), y Xe es el cambio en las tasas de fracaso debido a medio ambiente térmico (principalmente) los efectos. Este resumen es gráficamente en la Fig. 7.
Se ha demostrado que si bajo ciertas condiciones, un diseñador debe tener en cuenta los datos básicos sobre la tasa de fracaso de cada uno de sus componentes y tiene un conocimiento de los efectos cuantitativos de las más importantes destaca (eléctricas y medioambientales) para que los componentes son sometidos, debe ser capaz de predecir con un grado razonable de precisión del equipo total tasa de fracaso y, por lo tanto, el tiempo medio de fracaso de su equipo.
Programa de Predicción
Durante 1957, RADC contrato con RCA a aplicar la técnica anteriormente indicado predicción a varios objetos representativos de equipos electrónicos para comparar la cifra estimada con los obtenidos en ensayos de campo y laboratorio del equipo y recomendar métodos de perfeccionar y mejorar la predicción técnica si es necesario."
Los equipos que fueron elegidos el AN/GRC-27 un transmisor UHF
-receptor que contiene 1594 piezas ; AN/FPS-3, un equipo de radar en el 1300-mc
Región y coiitaining componienit 3766 piezas; y el AN/
GPX-20, un foro en el funcionamiento de los equipos 1000 Mc región y que contiene 542 piezas. Consulte Componentes de piezas no redundante desde la dicción seminario sobre técnica asume una serie relación de dependencia de los componentes, y obvio los despidos son sacrificados antes de aplicar esta técnica. De los últimos datos disponibles sobre las tasas componente vs destaca, un profundo análisis de la fiabilidad fue llevado a cabo.
En cada uno de los equipos y una fiabilidad figura prevista en términos de tiempo medio se obtuvo al fracaso. El análisis incluyó medición de eléctricas y las tensiones ambientales en cada uno de los componentes en cada circuito. La posterior locales fueron formuladas y fueron seguidos durante las predicciones.
1) El equipo se supone que han pasado a través de la falla prematura de parte de su vida.
2) Todas las piezas utilizadas, en particular de los artículos no estándar, las tasas de fracaso se asocia normalmente con piezas de alta calidad de tipos similares.
3) Sólo catastrófico (casualidad o aleatoria) errores que se produjeron durante el funcionamiento del equipo fueron consideradas.
4) Piezas especiales con relativamente poco tiempo de operación para llevar a cabo han de ser reemplazadas de acuerdo con las prácticas de mantenimiento asociados con el particular tipo de equipo y, en concreto, citado por particular motores, etc. (por ejemplo las sustituciones no fueron incluidos en el cálculo de fiabilidad .)
5) Porciones del equipo, en las que parte del circuito propuesto y la dudosa operación fueron detectados, se modificará de acuerdo con recomendaciones incluidas como parte del análisis de fiabilidad. Falta de valores de las piezas sustraídas o tensos serían usados en el diseño modificado.
6) Sólo electrónicos, eléctricos y electromecánicos partes sería considerada. (La experiencia ha demostrado que aproximadamente el 90 por ciento o en oficinas remotas de las fallas catastróficas fueron causados por las partes.) Piezas mecánicas eran más propensos a presentar deterioro gradual que permita sustituir durante los intervalos normales de mantenimiento

7) El equipo era necesario para ser operado con controlar continuamente con excepción de averías y mantenimiento programado periodos de desconexión. En el caso de la UN/GR (27 radio, se consideró que una simulación más realista de las condiciones reales de funcionamiento se produciría con el transmisor en el 20% del tiempo y el receptor en el 80% del tiempo
8) tubo de vacío las sustituciones se supone que es del tipo confiable. Poca satisfacción puede obtenerse a partir de predicción no fiabilidad de los equipos a menos que los datos acumulados durante operación en el campo y laboratorio se puede obtener permiso de estudios de correlación. Estos estudios proporcionan el bucle de realimentación necesaria para perfeccionar técnica de la predicción. RADC suministra las instalaciones y el personal necesarios para la vida de los equipos para obtener cifras laboratorio fiabilidad y RCA la obra para realizar el campo análisis de confiabilidad.
Los resultados, las comparaciones y los subproductos del Estudio de los resultados de este estudio hasta la fecha se resumen en la Tabla I. se puede ver que entre las previsiones correlación, laboratorio y figuras de campo son buenas.









Para una descripción más detallada del programa y discusión de los resultados, el lector interesado puede remitirse a los informes publicados sobre el trabajo. Ahora se centraron en mejorar la técnica para aumentar su validez y exactitud. Un informe en el que se describe la técnica y su método de aplicación ha sido difundido a RADC ingenieros y contratistas para su uso.
El rendimiento de un profundo análisis y predicción de fiabilidad de equipos complejos es un proceso que lleva tiempo.
Se ha estimado que un riguroso análisis de confiabilidad de 25 circuitos tubo de electrones consume una hombre mes. El autor estima que existe un requisito para una predicción técnica que, aunque menos preciso que la rigurosa, se puede realizar rápidamente y de "estadio" las estimaciones de fiabilidad. Una técnica de este tipo fue desarrollado utilizando el fracaso los resultados de este estudio, basado en el número total de tubos al vacío un equipo contiene. Con un conocimiento del tubo con un diseñador de un elemento de equipo electrónico puede campo de estimación de la fiabilidad relación derivada empíricamente,


Donde N es el número total de tubos de vacío. La correlación entre las cifras aproximadas y el campo ha sido muy estrecha en la mayoría de los casos. Las cifras de equipos utilizados en este estudio son

La cifra aproximada ha sido sumamente útil para estimar fiabilidad de los sistemas en la etapa de planificación, a la hora de estimar fiabilidad de sistemas en el campo de datos de fiabilidad son escasos, a la hora de determinar metas de confiabilidad para las especificaciones de los equipos, y en otras aplicaciones donde se requieren estimaciones rápidas y cierto grado de inexactitud se puede tolerar.
ESPECIFICACIÓN Y MEDICIÓN DE CONFIABILIDAD
Es un hecho bien conocido que, a menos que y hasta que fiabilidad puede ser una especificación cuantitativa requisito capaz de medición, gran parte de la labor de diseño y técnicas manuales es casi inútil. UN con1- el tractor frente a las dos especificaciones declaraciones, Blonia de lo que se requiere, "la potencia de salida del transmisor debe ser no menos de 10 megavatios" y otra de la que declara, "el equipo se hizo lo más fiable posible, en consonancia con el tiempo y el dinero las limitaciones, " concentrará sus esfuerzos en satisfacer el primer requisito porque es específica y capaz de la medición.
El servicio militar por algún tiempo se ha declarado culpable de introducir el término "Me encanta los bebés" tipo cualitativo requisitos de fiabilidad en las especificaciones del equipo y, a continuación, quejarse porque el contratista dedicado poco esfuerzo en diseño fiable RADC se ha esforzado por desarrollar cuantitativas cifras confiables de masa electrónica las especificaciones del equipo.
Como resultado de la predicción técnica estudio y otros estudios, como el informe acuerdo, al final se ha logrado. Dos fiabilidades especificaciones han sido preparados para equipos electrónicos tierra: uno de modelos de desarrollo, y el otro para los modelos de producción.
Las especificaciones contienen requisitos de fiabilidad cuantitativos relacionados con el equipo y la complejidad del procedimiento de prueba para determinar si se han cumplido los requisitos. Ejemplos de algunas de las especificaciones los párrafos se muestran a continuación para el desarrollo equipos:



Se considera que estas especificaciones constituyen un significativo paso hacia el logro del objetivo de una mayor fiabilidad en equipos electrónicos.
Hasta la fecha no ha hecho RADC intento de desarrollar nuevas técnicas de medición confiabilidad; se ha aplicado las descritas ir la literatura Una de las primeras necesidades de medición fue establecer el estado actual del arte en cuanto a la fiabilidad de equipos electrónicos. ¿Cómo podría mejorar fiabilidad hasta que no se sepa cómo bueno o malo es? Además, puede ser índice de confiabilidad de equipos electrónicos que es independiente de complejidad del equipo Varios estudios se realizaron en el campo de la medición, y una gran cantidad de terreno no se adquirió los datos.
Utilizando el índice de fracaso información, fue posible determinar un índice de confiabilidad de equipos electrónicos, una medida del nivel de confiabilidad el estado del arte de equipos electrónicos. Este índice en términos de tasa de fracaso componente promedio por hora, es una herramienta útil de medición del estado del arte de diseño de fiabilidad puesto que es independiente de complejidad del equipo. Una vez obtenido dicho índice se puede comparar con el estado del arte en otras áreas y la magnitud del trabajo futuro. El índice de confiabilidad fue calculada en términos de tasa de error promedio por componente:
Índice de confiabilidad

Los cálculos del índice de fallos de cambio verdadero y para cada uno de los equipos de estudio, fallos de cambio incluyen averías secundarias y repuestos de mantenimiento preventivo. De las cifras de cada uno de los equipos, un índice promedio de equipos electrónicos de tierra verdadera y sustitución. Los índices de confiabilidad obtenidos fueron:

RI1 y RI2 fueron trazados en una curva del número total de componentes vs vida media y fiabilidad en comparación con los índices de otros equipos (Fig. 8). La curva se redujo aproximadamente en espera, lo que indica que el estado actual del arte de fiabilidad de los equipos electrónicos tierra diseño no es un retraso importante con la de otros equipos electrónicos. Sin embargo, desde la observación de la Fig. 8, Es evidente que se trata de un gran margen de mejora.

Otro hecho interesante revelado por el índice de confiabilidad es que el promedio de la tasa de reposición es aproximadamente tres veces mayor que el promedio verdadero índice de fracaso en el campo. Como datos adicionales de este tipo disponibles, más los procedimientos científicos debe dar como resultado de la determinación de necesidades de piezas de repuesto, un método de evaluación y capacitación en materia de conservación, junto con las cifras promedio de vida, un medio para optimizar los procedimientos de mantenimiento preventivo.
El campo de la USAF avería el sistema de presentación de informes, en virtud del tamaño de la muestra,

Podría ser una excelente fuente de componente y falla en los equipos de datos. Este potencial, sin embargo, no se realiza debido a las siguientes:
1) No todos los fallos se han reportado,
2) No todos los tipos de equipos están incluidos en la lista de los que han de ser comunicados,
3) Ninguna indicación de la población total está disponible,
4) Tiempo de funcionamiento de los equipos generalmente no se notifica,
5) Algunas fallas comunes no pueden ser enumeradas, y
6) Los datos son lentos en llegar y, en algunos casos, procesados de forma incorrecta.
Están en curso estudios para corregir estas deficiencias, para que el fracaso se pueden utilizar los datos análisis de la fiabilidad.
Para que sea eficaz cualquier programa de fiabilidad requiere de un buen sistema de información; los informes de fallo podría representar esa información.
No sólo podría proporcionar los medios para verificar la predicción de las cifras de fiabilidad y no se mide en cifras las muestras tiempo limitado, puede también ser utilizado como una herramienta para la rápida eliminación de las deficiencias que pudieran diseño han escapado detección anterior. El diseñador tendrá un funcionamiento puntual cuenta de sus equipos de fiabilidad en el campo.
Otro problema previsible en la consecución de más equipos electrónicos tierra fiable es la de tratar de verificar confiabilidad especificado en una pequeño número de equipos que pueden ser probados sólo por un corto período de tiempo.
Esto es particularmente cierto en el caso de p-t modelos de economía que dicta que no más de uno o dos modelos puede ser comprados. Una predicción válida técnica ayudará a aliviar este problema; sin embargo, no es una panacea.
Todavía existe el requisito para el desarrollo acelerado algún tipo de prueba de fiabilidad para la adquisición de equipo electrónico que se acelerará el errores que se producen por unidad de tiempo sin cambiar el largo normal de tiempo patrón de fallo del equipo. RADC personal están buscando en este problema para determinar si una prueba válida de este tipo pueden ser desarrollados para equipos electrónicos. Es demasiado pronto para hablar de resultados definitivos.
.CONCLUSIONES Y PLANES FUTUROS
La historia y el estado actual de la RADC Programa de fiabilidad se han descrito. Nuestro futuro programa de fiabilidad probablemente será modificado muchas veces para tener en cuenta los nuevos avances en este terreno en rápido crecimiento.
Como con cualquier nuevo campo de la investigación científica, cada nuevo avance ha abierto a los investigadores una vista de problemas sin resolver.
El autor ahora quisiera plantear algunos de los problemas que se presentan en RADC y probablemente otras organizaciones que trabajan en este campo.
En cuanto a la predicción de fiabilidad, es el producto regla ecuación (3) demasiado de una simplificación?. El desarrollo de un sistema de ponderación fracasos sean más realistas, el factor de ponderación que proporción de al a la cantidad de degradación en el rendimiento del sistema causada por el fallo de un componente? Si se parte de la hipótesis de que este diseño y técnicas de predicción, lo que requiere un conocimiento de niveles de fallo del componente vs destaca, son válidas, ¿cómo puede el componente necesario datos tasa de fracaso y económicamente más rápidamente recopilado y difundido a los diseñadores? Es un programa de prueba, el astronómico única solución, o un estudio básico de materiales mecanismos de falla brindar respuestas más rápido? Por ejemplo, ¿cuál es el promedio de tasa de fracaso de los componentes de estado sólido, como transistores?
Fiabilidad, a pesar de su importancia, no es la medida última de la eficacia operacional de equipos electrónicos. No hay ningún punto en el diseño de un equipo que falla una vez al año si, cuando fracasa, como mucho un mes puede ser necesaria para las reparaciones. Por lo tanto, la facilidad de mantenimiento, mantenimiento de equipos o disminuir tiempo, debe ser otro objetivo militar de equipos electrónicos. Al igual que con fiabilidad, es necesario desarrollar técnicas para medir cuantitativamente precisando, predecir y, equipos mantenimiento, así como el desarrollo de técnicas de diseño que mejorar la capacidad de mantenimiento. Esta zona promete proporcionar una mayor dificultad que la de fiabilidad ya que uno debe tener en cuenta la variable humana, así como el diseño de la máquina en cualquier análisis del sistema. Por lo tanto, aunque se ha avanzado mucho recientemente al RADC y otras organizaciones hacia la conversión de la fiabilidad de un arte negro, hay mucho por hacer antes de que pueda ser denominado una ciencia.
Si el lector se queda con una de las conclusiones, se espera que sea la realización que las herramientas, aun crudo, han sido desarrolladas para especificar cuantitativamente la fiabilidad de equipos electrónicos, para medirlo, y a predecir. Es el plan del autor a aplicar estas herramientas para ayudar a desarrollar Fuerza Aérea tierra equipos electrónicos de mayor fiabilidad.

APÉNDICE
LAS MATEMÁTICAS DE FIABILIDAD
Si
n=número de componentes en el inicio de la prueba,
S=el número de sobrevivientes,
X= el porcentaje de fallos,
R=la fiabilidad,
Z=el riesgo, y
F= el número de fallos,
entonces:

Reliability is obtained directly from the fraction of the initial components which survive at the end of each hour.

Tasa de fracaso, la tasa de disminución en la fiabilidad, se puede determinar a partir de la confiabilidad como:


Riesgo es la relación entre el número de fallos por hora en el número de sobrevivientes en se momento, o:



Integrando esta ecuación da una importante relación entre la fiabilidad y el riesgo.


Si el peligro es constante, como es el caso de la porción central de la

vida de las curvas de la mayoría de equipos electrónicos.



Esta es la fiabilidad de la ecuación estándar donde m es el tiempo medio de fallo y

Cuando F es pequeño (como suele ser el caso),

*(failure rate)= tasa de fallo