Test ambientale e test di affidabilità

Test ambientale e test di affidabilità

Nell'attuale ambiente di mercato altamente competitivo e nel contesto della globalizzazione, per occupare rapidamente e con successo i mercati nazionali ed esteri, i prodotti devono non solo soddisfare i requisiti di prestazione, ma anche migliorare l'adattabilità ambientale e l'affidabilità dei prodotti. Pertanto, i test ambientali e di affidabilità rispondono alle esigenze del mercato e sono apprezzati da tutti i ceti sociali in patria e all'estero. Il presente documento si concentra sulla relazione tra test ambientali e test di affidabilità.

1.Concetto e contenuti della ricerca

Il test ambientale è una parte importante dell'ingegneria ambientale, che svolge un ruolo importante nello sviluppo, nella produzione, nello stoccaggio e nell'uso dei prodotti. È un mezzo importante per garantire l'adattabilità ambientale dei prodotti.

Il test ambientale è il processo di applicazione di determinate condizioni ambientali ai prodotti, secondo determinati metodi e procedure, per verificarne l'adattabilità ambientale. Le condizioni ambientali comprendono l'ambiente naturale, l'ambiente di utilizzo e l'ambiente di laboratorio. Può essere suddiviso nelle seguenti categorie in base agli attributi dei fattori ambientali:

1) Fattori climatici, tra cui temperatura, umidità, pressione atmosferica, pioggia, neve, ghiaccio, gelo, sabbia e polvere, nebbia salina, gas corrosivi, ecc

2) Fattori meccanici, tra cui vibrazioni, urti, oscillazioni, accelerazioni costanti, esplosioni, terremoti e vibrazioni acustiche

3) fattori biologici, tra cui muffe, insetti, organismi marini, ecc

4) fattori di radiazione elettromagnetica, tra cui interferenze radio, fulmini, campi elettrici e magnetici, ecc.

Il test ambientale può essere suddiviso in test di sviluppo dell'adattabilità ambientale, test di identificazione ambientale, test di accettazione ambientale e test di routine ambientale, a seconda del ruolo e del compito che svolge nelle diverse fasi. Anche il test di affidabilità attraversa tutte le fasi della ricerca e della produzione del prodotto per verificare se il prodotto ha la funzione originale dopo un certo periodo di tempo.

2.Test ambientale e test di affidabilità

Attualmente, gli standard internazionali autorevoli nel campo dei test ambientali e di affidabilità sono MIL-STD-810F Environmental Test Methods and Engineering Guidelines e MIL-STD-781D Reliability Test for Engineering Development, Qualification and Production. In un certo senso, qualsiasi test può essere considerato un test ambientale, perché il test viene sempre condotto in un determinato ambiente. Pertanto, anche il test di affidabilità può essere considerato un test ambientale. I test ambientali sono inclusi anche nei test di resistenza, durata, prestazioni e altri test di base.

Di solito si parla di prove ambientali solo per alcune fasi specifiche del processo di sviluppo del prodotto. Dal punto di vista dell'affidabilità, i test ambientali e qualsiasi altro test hanno lo scopo di migliorare o valutare le prestazioni dei prodotti. L'esecuzione di questi test favorisce il miglioramento dell'affidabilità del prodotto. MIL-STD-781D indica chiaramente che questi test possono essere considerati parte dei test di affidabilità. Anche MIL-STD-785B System and Equipment Development and Production Reliability Program sottolinea che "I test ambientali descritti in 810F dovrebbero essere considerati come una parte iniziale dello sviluppo e della crescita dell'affidabilità. Questi test devono essere eseguiti nella fase iniziale dello sviluppo per garantire che ci siano tempo e risorse sufficienti per correggere i difetti esposti nei test, e queste misure correttive devono essere verificate sotto stress ambientale, e queste informazioni devono essere incluse nel sistema FRACAS come parte indispensabile del profilo di affidabilità".

Dalle disposizioni relative agli scopi delle prove ambientali e di quelle di affidabilità si evince che entrambe hanno lo scopo di evidenziare i difetti di progettazione dei prodotti, dei materiali, dei componenti e dei processi. Confrontando le loro voci di prova, si può notare che. Nel MIL-STD-810F, per i valori di stress ambientale vengono adottate condizioni estreme, mentre nel MIL-STD-781D è richiesta una simulazione rigorosa dell'ambiente di utilizzo effettivo e vengono adottate condizioni ambientali tipiche. Inoltre, vi sono differenze tra i due tipi di test per quanto riguarda la quantità di sollecitazioni ambientali utilizzate, il tipo di test, la durata e i criteri di terminazione del test. In senso lato, il test ambientale e qualsiasi altro test hanno lo scopo di migliorare o valutare le prestazioni dei prodotti, favorendo il miglioramento dell'affidabilità dei prodotti stessi. Si può notare che il test ambientale è strettamente legato al test di affidabilità. Il primo è la base del secondo, che svolge un ruolo importante nel miglioramento dell'affidabilità del prodotto.

2.1 Relazione tra test ambientale e test di affidabilità

Il test ambientale è una serie di prove volte a individuare i difetti di progettazione ambientale dei prodotti, a verificare l'adattabilità dei prodotti ad ambienti estremi durante il loro ciclo di vita e a studiare le caratteristiche di risposta dei prodotti agli effetti ambientali. Per i prodotti che hanno superato il test di funzionamento a temperatura ambiente, devono essere eseguiti prima vari test ambientali per garantire che i prodotti non vengano danneggiati e possano funzionare normalmente in vari ambienti estremi nel futuro ciclo di vita. Pertanto, il test ambientale è più elementare del test di affidabilità. Viene eseguito prima del test di affidabilità in tutte le fasi di sviluppo e produzione del prodotto.

Il test ambientale è il test di base dei prodotti. Solo i prodotti che superano il test di qualificazione ambientale possono essere sottoposti al test di crescita dell'affidabilità; i prodotti che superano il test di accettazione ambientale possono essere sottoposti al test di accettazione dell'affidabilità. Si può quindi affermare che il test ambientale è la base e il presupposto del test di affidabilità. Il test di affidabilità non fa altro che utilizzare i risultati dei test ambientali sulle condizioni ambientali. La scarsa affidabilità del prodotto è spesso causata da un cattivo uso delle condizioni ambientali. Ad esempio, le alte temperature causano l'invecchiamento termico, con conseguente guasto dell'isolamento, le basse temperature causano la riduzione del volume dei componenti, con conseguenti danni strutturali, la sabbia e la polvere causano l'ostruzione, l'umidità causa la corrosione elettrica e l'impatto delle vibrazioni causa la corrosione da stress.

Per garantire che il prodotto sia in grado di svolgere le funzioni specificate nelle condizioni ambientali d'uso e di raggiungere il valore quantitativo dell'indice di affidabilità richiesto dal contratto, è necessario innanzitutto comprendere le future condizioni ambientali d'uso del prodotto ed eseguire la progettazione dell'affidabilità del prodotto in base a tali requisiti. Tutti i tipi di progettazione e previsione dell'affidabilità devono essere combinati con un adeguato stress ambientale. Per migliorare l'affidabilità del prodotto, i test ambientali svolgono un ruolo importante. Per essere estremi, senza test ambientali è impossibile identificare correttamente la qualità del prodotto e garantirne la qualità. Più autentico è il test ambientale, migliore è l'affidabilità del prodotto. Il tipo e la quantità di stress ambientale devono fare riferimento ai risultati della ricerca sui test ambientali.

Allo stesso tempo, questi due tipi di test adottano fondamentalmente metodi di prova di laboratorio e sono condotti in un ambiente controllato specifico. Le apparecchiature ambientali e i metodi di prova utilizzati, compresi i corrispondenti principi di progettazione dei dispositivi, possono essere utilizzati come riferimento. Lo studio delle condizioni ambientali utilizzate per le prove ambientali fornisce informazioni preliminari per la definizione delle condizioni di prova dell'affidabilità. Allo stesso tempo, la determinazione dei valori di temperatura e vibrazione nel profilo del test di affidabilità è sostanzialmente uguale alla determinazione delle condizioni ambientali corrispondenti. Si può ritenere che il test ambientale sia la base e la premessa del test di affidabilità, e molti test ambientali dovrebbero essere eseguiti prima del test di affidabilità per fornire informazioni e basi per il test di affidabilità.