Reliability estimates in electronics industry : reliability study in the HFC network
Lundberg, Heidi (2020)
Lundberg, Heidi
2020
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202004286258
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202004286258
Tiivistelmä
Kuluttajat osaavat odottaa tietyn tasoista luotettavuutta markkinoilla olevilta tuotteilta. Tämä on erityisen tarkasti suurennuslasin alla elektroniikan ja elektronisten tuotteiden kohdalla, joissa luotettavuudelle asetetut panokset ovat suhteellisen paljon korkeammat kuin muilla aloilla. Suunnittelijat, valmistuttajat ja tuottajat tarvitsevat tehokkaita, luotettavia ja kulutasapainotettuja tapoja tuotteidensa laatustandardien ja alan vaatimusten ylläpitoon.
Opinnäytetyön päätavoite oli tarkastella, mitä luotettavuudella tarkoitetaan. Lisäksi tarkoituksena on selvittää mitä arvoja ja odotuksia se luo suunnittelijoiden, valmistuttajien ja loppukäyttäjien mieliin ja miten se ohjaa heidän valintojaan. Miten luotettavuutta lasketaan matemaattisesti ja mitä luotettavuusprosentit tarkoittavat ja miten ne on todennettu sekä mahdollinen viimeaikainen kritiikki näitä vanhoja metodeja kohtaan.
Opinnäytetyössä tarkasteltiin pintapuolisemmin alan monia luotettavuuslaskemia, mutta aiheen laajuuden vuoksi keskityttiin tarkemmin Weibayes zero failure test -metodiin, sekä esiteltiin HFC verkon tuotteen laatutestauksen, jossa kyseistä metodia on käytetty testisuunnitelman laatimisessa, testin toimeenpanossa ja tulosten todentamisessa.
Tuloksina on todettavissa, että nämä metodit ovat riittävän tarkkoja tarkoitukseensa, on kuitenkin pidettävä mielessä, että tuotteen luotettavuutta ei lasketa yksikkötasolla, vaan se mittaa tietyn tuotteen keskimääräistä elinkaarta riskit huomioonottaen. Muutamia arviopohjaisia parametrejä jätetään testaavan insinöörin tietotaidon ja kokemuksen varaan. Koska valmistustavat ja materiaalit ovat kokeneet varsin mittavaa kehitystä sitten luotettavuuslaskennan alkupäivien, kritiikki näiden arvojen ja arvioiden uudelleen tarkastelusta on ihan oikeutettua. Consumers have come to expect a certain level of reliability from the products put on the market. Nowhere is this more under scrutiny than in the electronics industry. Designers and manufacturers need to have an efficient, reliable, and cost managed methods in place to make sure their products are keeping up with the standards and demands of the industry.
The aim of this study was to clarify what reliability actually stands for, what it means to the designers, manufacturers, and end users alike, how reliability calculations are carried out, what the reliability percentages really mean, and how the validity of those claims is verified. The thesis also aims to shed light on the possible criticism these old methods have received as of late.
There are many methods of calculating reliability, but for the scope, this thesis, focuses on the Weibayes zero failure test method, and presents a case study where this method is implemented in testing a new HFC network product. This thesis presents the test methods used and the following results and how these results verify reliability requirements set for this product.
The study concludes that the Weibayes method is sufficiently accurate, and as all reliability estimates, it does not apply on a single unit level but as a calculated average of the products life cycle as a whole and the possible risk of failure it contains. It still leaves room for possible improvement of many of the engineers estimate based parameters as manufacturing methods and materials used have gone through significant improvement over time whereas the statistical math-based estimates have remained relatively static.
Opinnäytetyön päätavoite oli tarkastella, mitä luotettavuudella tarkoitetaan. Lisäksi tarkoituksena on selvittää mitä arvoja ja odotuksia se luo suunnittelijoiden, valmistuttajien ja loppukäyttäjien mieliin ja miten se ohjaa heidän valintojaan. Miten luotettavuutta lasketaan matemaattisesti ja mitä luotettavuusprosentit tarkoittavat ja miten ne on todennettu sekä mahdollinen viimeaikainen kritiikki näitä vanhoja metodeja kohtaan.
Opinnäytetyössä tarkasteltiin pintapuolisemmin alan monia luotettavuuslaskemia, mutta aiheen laajuuden vuoksi keskityttiin tarkemmin Weibayes zero failure test -metodiin, sekä esiteltiin HFC verkon tuotteen laatutestauksen, jossa kyseistä metodia on käytetty testisuunnitelman laatimisessa, testin toimeenpanossa ja tulosten todentamisessa.
Tuloksina on todettavissa, että nämä metodit ovat riittävän tarkkoja tarkoitukseensa, on kuitenkin pidettävä mielessä, että tuotteen luotettavuutta ei lasketa yksikkötasolla, vaan se mittaa tietyn tuotteen keskimääräistä elinkaarta riskit huomioonottaen. Muutamia arviopohjaisia parametrejä jätetään testaavan insinöörin tietotaidon ja kokemuksen varaan. Koska valmistustavat ja materiaalit ovat kokeneet varsin mittavaa kehitystä sitten luotettavuuslaskennan alkupäivien, kritiikki näiden arvojen ja arvioiden uudelleen tarkastelusta on ihan oikeutettua.
The aim of this study was to clarify what reliability actually stands for, what it means to the designers, manufacturers, and end users alike, how reliability calculations are carried out, what the reliability percentages really mean, and how the validity of those claims is verified. The thesis also aims to shed light on the possible criticism these old methods have received as of late.
There are many methods of calculating reliability, but for the scope, this thesis, focuses on the Weibayes zero failure test method, and presents a case study where this method is implemented in testing a new HFC network product. This thesis presents the test methods used and the following results and how these results verify reliability requirements set for this product.
The study concludes that the Weibayes method is sufficiently accurate, and as all reliability estimates, it does not apply on a single unit level but as a calculated average of the products life cycle as a whole and the possible risk of failure it contains. It still leaves room for possible improvement of many of the engineers estimate based parameters as manufacturing methods and materials used have gone through significant improvement over time whereas the statistical math-based estimates have remained relatively static.