Teknologi Pengujian Lingkungan yang Dipercepat

Pengujian lingkungan tradisional didasarkan pada simulasi kondisi lingkungan nyata, yang dikenal sebagai pengujian simulasi lingkungan. Metode ini dicirikan dengan simulasi lingkungan nyata dan menggabungkan margin desain untuk memastikan produk lulus uji. Namun, kekurangannya meliputi efisiensi rendah dan konsumsi sumber daya yang signifikan.

Accelerated Environmental Testing (AET) merupakan teknologi pengujian keandalan yang sedang berkembang. Pendekatan ini melepaskan diri dari metode pengujian keandalan tradisional dengan memperkenalkan mekanisme stimulasi, yang secara signifikan mengurangi waktu pengujian, meningkatkan efisiensi, dan menurunkan biaya pengujian. Penelitian dan penerapan AET memiliki signifikansi praktis yang substansial untuk kemajuan rekayasa keandalan.

Pengujian Lingkungan yang Dipercepat

Pengujian stimulasi melibatkan penerapan tekanan dan pendeteksian kondisi lingkungan secara cepat untuk menghilangkan potensi cacat pada produk. Tekanan yang diterapkan dalam pengujian ini tidak meniru lingkungan nyata tetapi ditujukan untuk memaksimalkan efisiensi stimulasi.

Pengujian Lingkungan yang Dipercepat adalah bentuk pengujian stimulasi yang menggunakan kondisi tekanan yang ditingkatkan untuk menilai keandalan produk. Tingkat percepatan dalam pengujian tersebut biasanya dinyatakan dengan faktor percepatan, yang didefinisikan sebagai rasio masa pakai perangkat dalam kondisi pengoperasian alami dengan masa pakainya dalam kondisi yang dipercepat.

Tekanan yang diterapkan dapat mencakup suhu, getaran, tekanan, kelembapan (disebut sebagai "empat tekanan komprehensif"), dan faktor lainnya. Kombinasi tekanan ini sering kali lebih efektif dalam skenario tertentu. Siklus suhu dengan laju tinggi dan getaran acak pita lebar dikenal sebagai bentuk tekanan stimulasi yang paling efektif. Ada dua jenis utama pengujian lingkungan yang dipercepat: Pengujian Masa Pakai yang Dipercepat (ALT) dan Pengujian Peningkatan Keandalan (RET).

Pengujian Peningkatan Keandalan (RET) digunakan untuk mengungkap kesalahan kegagalan awal yang terkait dengan desain produk dan untuk menentukan kekuatan produk terhadap kegagalan acak selama masa pakainya yang efektif. Pengujian Masa Pakai yang Dipercepat bertujuan untuk mengidentifikasi bagaimana, kapan, dan mengapa kegagalan akibat keausan terjadi pada produk.

Berikut adalah penjelasan singkat mengenai kedua tipe dasar tersebut.

1. Pengujian Kehidupan yang Dipercepat (ALT) : Kamar Uji Lingkungan

Pengujian Akselerasi Masa Pakai dilakukan pada komponen, material, dan proses produksi untuk menentukan masa pakainya. Tujuannya bukan untuk mengungkap cacat, tetapi untuk mengidentifikasi dan mengukur mekanisme kegagalan yang menyebabkan keausan produk di akhir masa pakainya. Untuk produk dengan masa pakai yang panjang, ALT harus dilakukan dalam jangka waktu yang cukup lama untuk memperkirakan masa pakainya secara akurat.

ALT didasarkan pada asumsi bahwa karakteristik suatu produk dalam kondisi tegangan tinggi jangka pendek konsisten dengan karakteristik dalam kondisi tegangan rendah jangka panjang. Untuk mempersingkat waktu pengujian, tegangan yang dipercepat diterapkan, metode yang dikenal sebagai Highly Accelerated Life Testing (HALT).

ALT menyediakan data berharga tentang mekanisme keausan produk yang diharapkan, yang sangat penting di pasar saat ini, di mana konsumen semakin menuntut informasi tentang masa pakai produk yang mereka beli. Memperkirakan masa pakai produk hanyalah salah satu penggunaan ALT. ALT memungkinkan desainer dan produsen untuk memperoleh pemahaman yang komprehensif tentang produk, mengidentifikasi komponen, bahan, dan proses yang penting, serta melakukan perbaikan dan pengendalian yang diperlukan. Selain itu, data yang diperoleh dari pengujian ini menanamkan rasa percaya diri baik bagi produsen maupun konsumen.

ALT biasanya dilakukan pada produk sampel.

2. Pengujian Peningkatan Keandalan (RET)

Pengujian Peningkatan Keandalan memiliki berbagai nama dan bentuk, seperti pengujian tegangan bertahap, pengujian masa pakai tegangan (STRIEF), dan Pengujian Masa Pakai yang Sangat Dipercepat (HALT). Tujuan RET adalah menerapkan secara sistematis peningkatan tingkat tegangan lingkungan dan operasional untuk memicu kegagalan dan mengungkap kelemahan desain, sehingga mengevaluasi keandalan desain produk. Oleh karena itu, RET harus diterapkan di awal siklus desain dan pengembangan produk untuk memfasilitasi modifikasi desain.

Para peneliti di bidang keandalan mencatat pada awal tahun 1980-an bahwa cacat desain residual yang signifikan menawarkan ruang yang cukup besar untuk peningkatan keandalan. Selain itu, biaya dan waktu siklus pengembangan merupakan faktor penting dalam pasar yang kompetitif saat ini. Studi telah menunjukkan bahwa RET adalah salah satu metode terbaik untuk mengatasi masalah ini. Metode ini mencapai keandalan yang lebih tinggi dibandingkan dengan metode tradisional dan, yang lebih penting, memberikan wawasan keandalan awal dalam waktu singkat, tidak seperti metode tradisional yang memerlukan pertumbuhan keandalan yang berkepanjangan (TAAF), sehingga mengurangi biaya.