Reliability und FMEA bei elektronischen Baugruppen - alpha-board
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<strong>Reliability</strong> <strong>und</strong> <strong>FMEA</strong> <strong>bei</strong><strong>elektronischen</strong> <strong>Baugruppen</strong>Herr Jasmin Skenderi, Dipl.-Ing.9. Februar 2010
Übersicht.• Kurze Einführung in das Thema <strong>Reliability</strong>• Beispiel einer Zuverlässigkeitsberechnung• Kurze Einführung in das Thema <strong>FMEA</strong>• Beispiel einer <strong>FMEA</strong>www.<strong>alpha</strong>-<strong>board</strong>.de 1
Zuverlässigkeit.• Wahrscheinlichkeitsverteilung des Ausfalls eines Bauelements• Zuverlässigkeit eines Bauelements ist die Wahrscheinlichkeit, dass dasBauelement für eine bestimmte Zeit normal funktionieren wird.www.<strong>alpha</strong>-<strong>board</strong>.de 2
Ausfälle.Zwei Arten von Ausfällen• Degradationsausfall (z.B. hFE eines Transistors driftetaußerhalb vordefinierten Limits)• Katastrophaler Ausfall (z.B. eine Komponentefunktioniert nicht mehr)www.<strong>alpha</strong>-<strong>board</strong>.de 3
Definitionen.Ausfallrate (λ) gibt an, wie viele Bauelemente in einerZeiteinheit durchschnittlich ausfallen1 FIT =1 Ausfall910 St.MTTF = 1 / λwww.<strong>alpha</strong>-<strong>board</strong>.de 4
Gerätelebensdauer.• Bei einer Lebensdauerverteilung mit konstanter Ausfallrate sind bis zurMTTF im Mittel 63,2% der Bauelemente ausgefallen.www.<strong>alpha</strong>-<strong>board</strong>.de 5
MIL-HDBK-217F.MIL-HDBK-217F:Das Handbuch für die Zuverlässigkeitsvorhersage<strong>bei</strong> <strong>elektronischen</strong> Systemenwww.<strong>alpha</strong>-<strong>board</strong>.de 6
Berechnungsmodel.Zwei Vorhersagemodelle:• Bauteilebelastungsmodel (verlangt Kenntnisse über die Belastungen jedes Bauelements)• Bauteilezählmodel (annimmt durchschnittliche Belastung für die frühe Abschätzung)www.<strong>alpha</strong>-<strong>board</strong>.de 7
Beispiel.www.<strong>alpha</strong>-<strong>board</strong>.de 8
Beispiel.www.<strong>alpha</strong>-<strong>board</strong>.de 9
www.<strong>alpha</strong>-<strong>board</strong>.de 10
<strong>FMEA</strong>.<strong>FMEA</strong> (Failure Mode and Effects Analysis oder auch deutsch:Fehlermöglichkeits- <strong>und</strong> Einflussanalyse) ist eine analytischeMethode der Zuverlässigkeitstechnik, um potenzielle Schwachstellen zufinden.• Zuverlässigkeit <strong>und</strong> Sicherheit von Systemen analysieren• Identifizierung von Schwachstellen (möglichst früh)• Ermöglicht eine rechtzeitige Verbesserungwww.<strong>alpha</strong>-<strong>board</strong>.de 11
Anforderungen.Was brauche ich für eine <strong>FMEA</strong> <strong>bei</strong> einer Baugruppe?• Schaltungsbeschreibung (Rolle, Wichtigkeit,...)• Stromlaufplan• Für jedes Bauelement muss definiert werden, welcheAusfallsmöglichkeiten zutreffend sindwww.<strong>alpha</strong>-<strong>board</strong>.de 12
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RPN (Risk Priority Number) = SEV*OCC*DETwww.<strong>alpha</strong>-<strong>board</strong>.de 14
<strong>FMEA</strong> Kriterien.Auftretenswahrscheinlichkeitwww.<strong>alpha</strong>-<strong>board</strong>.de 15
<strong>FMEA</strong> Kriterien.BedeutungEntdeckungswahrscheinlichkeitwww.<strong>alpha</strong>-<strong>board</strong>.de 16
Fragen.www.<strong>alpha</strong>-<strong>board</strong>.de 17
Vielen Dank.Vielen Dank für Ihre AufmerksamkeitJasmin SkenderiHardware-DesignereMail: jasmin.skenderi@<strong>alpha</strong>-<strong>board</strong>.deFon: +49. 30. 92 70 32. 18www.<strong>alpha</strong>-<strong>board</strong>.de 18
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