Pengujian Lingkungan Keandalan: Panduan Komprehensif (1）

Perkenalan

Pengujian keandalan merupakan proses penting dalam pengembangan dan produksi peralatan, yang memastikan bahwa perangkat memenuhi standar kinerja yang ditentukan dalam kondisi operasi yang diharapkan. Bergantung pada lingkungan pengujian, pengujian keandalan dapat diklasifikasikan menjadi: pengujian laboratorium Dan pengujian lapangan. Uji keandalan laboratorium dilakukan dalam kondisi terkendali, yang mungkin mensimulasikan atau tidak skenario dunia nyata, sedangkan uji keandalan lapangan dilakukan di lingkungan operasional sesungguhnya.

Berdasarkan tujuan dan tahapan pengembangan produk, pengujian keandalan dapat dibagi lagi menjadi:

• Uji Rekayasa Keandalan (termasuk Penyaringan Stres Lingkungan (ESS) dan Pengujian Pertumbuhan Keandalan) – ditujukan untuk mengidentifikasi dan menghilangkan kesalahan, biasanya dilakukan selama fase pengembangan.
• Uji Statistik Keandalan (termasuk Uji Verifikasi Keandalan dan Uji Pengukuran Keandalan) – digunakan untuk memvalidasi apakah suatu produk memenuhi persyaratan keandalan atau untuk memperkirakan metrik keandalannya, biasanya dilakukan selama pengembangan dan produksi.

Artikel ini berfokus pada Pengujian Statistik Keandalan, yang mencakup prosedur pengujian, metodologi, pemantauan kinerja, penanganan kesalahan, dan perhitungan metrik keandalan.

1. Rencana dan Persyaratan Uji Umum

(1) Persiapan Pra-Tes

Sebelum melakukan pengujian reliabilitas, Rencana Uji Keandalan harus dikembangkan, memanfaatkan data uji yang ada untuk menghindari redundansi. Langkah-langkah persiapan utama meliputi:

• Kesiapan Peralatan: Pastikan perangkat yang diuji (DUT), peralatan uji, dan instrumen tambahan dikonfigurasi dan dikalibrasi dengan benar.
• Pemeriksaan Stres Lingkungan (ESS): DUT harus menjalani ESS untuk menghilangkan kegagalan di awal kehidupan.
• Tinjauan Uji: Tinjauan pra-uji harus mengonfirmasi bahwa semua kondisi terpenuhi agar uji valid.

(2) Kondisi Uji Lingkungan Komprehensif

Lingkungan pengujian harus mensimulasikan tekanan operasional dunia nyata, termasuk:

• Kombinasi Tegangan: Simulasi berurutan tegangan utama yang dihadapi dalam penggunaan sesungguhnya.
• Kondisi Pengoperasian: DUT harus beroperasi pada beban kerja dan kondisi lingkungan yang umum.
• Kepatuhan Standar: Kondisi pengujian harus selaras dengan standar teknis atau persyaratan kontrak.

(3) Rencana Uji Statistik dan Pemilihan

Dua rencana pengujian utama ditetapkan:

• Rencana Uji Terpotong Waktu Tetap: Cocok jika durasi pengujian dan estimasi biaya yang tepat diperlukan.
• Rencana Uji Terpotong Berurutan: Lebih disukai jika risiko produsen dan konsumen (10%–20%) dapat diterima, terutama untuk perangkat dengan keandalan tinggi atau rendah atau jika ukuran sampel kecil.

Pemilihan Sampel:

• DUT harus dipilih secara acak dari sekumpulan yang diproduksi dengan desain dan kondisi manufaktur yang identik.
• Disarankan minimal dua sampel, meskipun satu sampel saja dapat diperbolehkan jika jumlah unit yang tersedia kurang dari tiga unit.

2. Jenis-jenis Uji Statistik Reliabilitas

(1) Uji Kualifikasi Keandalan

Tujuan: Untuk memverifikasi apakah desain memenuhi persyaratan keandalan yang ditentukan.

Aspek Utama:

• Dilakukan dalam kondisi operasional yang disimulasikan.
• Memerlukan sampel representatif dari konfigurasi teknis yang disetujui.
• Meliputi penentuan kondisi pengujian, klasifikasi kesalahan, dan kriteria lulus/gagal.

(2) Uji Penerimaan Reliabilitas

Tujuan: Untuk memastikan bahwa perangkat yang diproduksi massal memenuhi standar keandalan sebelum pengiriman.

Aspek Utama:

• Dilakukan pada sampel yang dipilih secara acak dari kelompok produksi.
• Menggunakan kondisi lingkungan yang sama dengan pengujian kualifikasi.
• Meliputi kriteria penerimaan/penolakan batch berdasarkan hasil pengujian.

(3) Uji Pengukuran Reliabilitas

Tujuan: Untuk memperkirakan metrik keandalan seperti tingkat kegagalan (λ), waktu rata-rata antara kegagalan (MTBF), Dan waktu rata-rata hingga kegagalan (MTTF).

Aspek Utama:

• Tidak ada waktu pemotongan yang ditentukan sebelumnya; keandalan dapat diperkirakan pada tahap mana pun.
• Metode statistik digunakan untuk menghitung estimasi titik dan interval keyakinan.

(4) Tes Jaminan Keandalant

Tujuan: Alternatif untuk pengujian penerimaan untuk produk yang sangat andal atau matang di mana pengujian konvensional tidak praktis.

Aspek Utama:

• Dilakukan setelah ESS.
• Berfokus pada durasi operasi bebas kesalahan (t).
• Memerlukan persetujuan antara produsen dan pelanggan.

Kesimpulan

Pengujian keandalan lingkungan sangat penting untuk memastikan ketahanan dan kinerja produk. Dengan menerapkan rencana pengujian terstruktur—baik pengujian kualifikasi, penerimaan, pengukuran, atau jaminan—produsen dapat memvalidasi metrik keandalan, mengoptimalkan desain, dan memberikan produk berkualitas tinggi.

Pengujian keandalan lingkungan dapat dicapai melalui ruang uji lingkungan, yang mensimulasikan kondisi dunia nyata untuk mengevaluasi kinerja produk, secara signifikan mengurangi waktu pengujian dan meningkatkan efisiensi.

Lab-Companion memiliki lebih dari 20 tahun keahlian dalam pembuatan peralatan uji lingkungan. Dengan pengalaman praktis yang luas dan dukungan pemasangan di tempat, kami membantu pelanggan mengatasi tantangan nyata dalam aplikasi pengujian.