Thử nghiệm HALT và HASS là gì?
14:56 - 17/11/2021
Thử nghiệm tuổi thọ gia tốc nhanh (HALT - Highly Accelerated Life Test) và Sàng lọc ứng suất gia tốc nhanh – Sàng lọc ngưỡng chịu đựng của sản phẩm đối với tác động bên ngoài (HASS - Highly Accelerated Stress Screening) phát hiện ra các điểm yếu của sản phẩm một cách hiệu quả đến mức các nhà sản xuất thường coi chúng là một lợi thế cạnh tranh chính và không tiết lộ rằng họ thực hiện kiểm tra HALT / HASS.
Ứng dụng của tủ thử nghiệm áp suất thấp / mô phỏng độ cao
Các bước thử nghiệm HALT và HASS để cải thiện chất lượng sản phẩm
Kiểm tra đánh giá an toàn Pin Lithium theo EUCAR Hazard Level 0-7
Thử nghiệm ăn mòn Kesternich trong môi trường khí SO2 - tiêu chuẩn IEC 60068-2-42
Vì sao phải thử nghiệm HALT và HASS?
Không một nhà sản xuất nào muốn khách hàng là người đầu tiên phát hiện ra bất kỳ điểm yếu nào trong sản phẩm của mình. Tuy nhiên, bài ca giảm chi phí thường khiến các công ty chỉ thực hiện thử nghiệm sản phẩm để tuân thủ yêu cầu tối thiểu, mặc dù bằng chứng thực tế qua nhiều năm cho thấy rằng hầu hết mọi vấn đề/lỗi của sản phẩm đều có thể được xác định trong thử nghiệm tuổi thọ tăng tốc. Thử nghiệm tuổi thọ gia tốc nhanh (HALT - Highly Accelerated Life Test) và Sàng lọc ứng suất gia tốc nhanh – Sàng lọc ngưỡng chịu đựng của sản phẩm đối với tác động bên ngoài (HASS - Highly Accelerated Stress Screening) phát hiện ra các điểm yếu của sản phẩm một cách hiệu quả đến mức các nhà sản xuất thường coi chúng là một lợi thế cạnh tranh chính và không tiết lộ rằng họ thực hiện kiểm tra HALT / HASS hoặc chia sẻ với thị trường những gì họ đã học được.
Kiểm tra sự tuân thủ hoàn toàn khác với kiểm tra tuổi thọ tăng tốc và kiểm tra ứng suất/sức chịu đựng do HALT và HASS cung cấp. Các bài kiểm tra sự tuân thủ chỉ thể hiện tính đầy đủ chứ không phải để tìm và khắc phục sự cố và vì chúng khiến sản phẩm chỉ chịu một loại tác nhân ngoài tại một thời điểm, các loại lỗi của sản phẩm và các điểm yếu trong thiết kế có thể mất hàng tháng để phát hiện ra, nếu chúng được tìm thấy. HALT và HASS có thể giảm quá trình này xuống còn vài giờ hoặc vài ngày.
Ngoài ra, “thế giới thực” thường cho các sản phẩm tiếp xúc với tất cả hoặc nhiều loại tác nhân cùng một lúc chứ không phải một loại tại một thời điểm, vì vậy trong khi một lỗi thiết kế có thể xuất hiện rất nhanh khi thử nghiệm rung, một lỗi khác có thể tự bộc lộ muộn hơn nhiều khi thử nghiệm nhiệt độ. Tóm lại, kiểm tra sự tuân thủ không phải lúc nào cũng mô phỏng môi trường như ở “thế giới thực” hoặc đạt được những lợi ích của phương pháp tiếp cận “thử nghiệm đến khi tìm ra lỗi” của HALT và HASS.
Không có gì ngạc nhiên khi HALT và HASS từ lâu đã được sử dụng trong các thị trường điện tử, ô tô, hàng không, quốc phòng và vũ trụ, những nơi mà không cho phép xảy ra lỗi. Điều đó nói rằng, chúng cũng phù hợp với hầu hết mọi loại linh kiện hoặc hệ thống cơ khí, điện cơ hoặc điện tử.
Tóm lược về HALT và HASS
Các lợi ích chính của HALT và HASS (Bảng 1) được nhận ra khi sản phẩm được tiếp xúc với nhiều tác nhân trong các buồng mô phỏng điều kiện môi trường nơi mà việc giám sát được thực hiện liên tục và kết quả được ghi lại. HALT và HASS rút ngắn thời gian cần thiết để xác định các nguyên nhân tiềm ẩn gây ra hỏng hóc bằng cách áp dụng các tác nhân/điều kiện thử nghiệm cao hơn nhiều so với thực tế sử dụng sản phẩm. Điều này buộc các lỗi xảy ra trong thời gian ngắn hơn nhiều so với điều kiện bình thường, cho thấy sản phẩm thực sự mạnh mẽ như thế nào. Thay vì các bài kiểm tra tuân thủ (đạt / không đạt), thường bị giới hạn bởi các thông số kỹ thuật của một bộ phận hoặc toàn bộ sản phẩm, chúng là các quá trình “khám phá và tối ưu hóa”, dựa trên mục tiêu đảm bảo rằng một sản phẩm sẽ là một sản phẩm hoàn thiện hơn khi được giới thiệu. Tiền đề cơ bản của họ là nếu một sản phẩm và quy trình sản xuất của nó được thiết kế phù hợp, thì các sản phẩm xuất hiện phải đặc biệt đáng tin cậy và mang lại hiệu suất ổn định trong suốt thời gian hoạt động của chúng.
Lợi ích của HALT và HASS
Khi thử nghiệm HALT cho ta biết những điểm yếu và lỗi cũng như nguyên nhân của chúng, hành động khắc phục có thể nhanh chóng được thực hiện trong quá trình phát triển sản phẩm và nó sẽ ít tốn kém hơn nhiều và trước khi danh tiếng của công ty bị hoen ố bởi những sản phẩm thất bại này. Các thành phần dễ bị hỏng hóc sau đó có thể được thiết kế lại và tiếp tục thử nghiệm cho đến khi không còn lỗi nào nữa. Thông tin thu thập được từ thử nghiệm HALT được cung cấp cho “hồ sơ HALT” được sử dụng để phát triển sự sàng lọc/giám sát để sử dụng sau này trong thử nghiệm HASS. HALT thử nghiệm độ bền sản phẩm với nhiệt độ cực cao và cực thấp, các chu trình nhiệt độ thay đổi nhanh, rung sốc hoặc kết hợp tất cả với các tác nhân trên, tùy thuộc vào tình huống cụ thể. Thử nghiệm độ ẩm cũng thường được thực hiện trong một buồng môi trường riêng biệt. Kết quả là nhanh chóng phát hiện ra các điểm yếu cố hữu của thiết kế và các phương thức hỏng hóc do đó có thể tăng tốc độ của quá trình phát triển sản phẩm với chi phí tương đối thấp. Trong một số trường hợp, các khuyết tật như mối hàn nứt chỉ xuất hiện khi thử nghiệm ở ứng suất rất thấp, thường là khi thử rung sốc. Vì lý do này, các buồng HALT cung cấp mức độ rung rất thấp để giúp khám phá chúng.
Lợi ích của HALT | Lợi ích của HASS |
Chỉ ra sớm những điểm yếu trong thiết kế, giúp giảm thời gian và giá thành phát triển sản phẩm | Xác định nguyên nhân gây ra lỗi là do con người hay quy trình sản xuất |
Nhanh chóng đưa sản phẩm ra thị trường | Xác minh tính toàn vẹn của kết nối cơ học |
Đảm bảo chất lượng và độ tin cậy của sản phẩm | Ngăn không cho các sản phẩm bị lỗi tiếp cận đến khách hàng |
Mang đến những sản phẩm với độ tin cậy tốt nhất ra thị trường | Phát hiện những thay đổi trong các bộ phận và quy trình cũng như các biến thể liên quan đến quy trình trong sản xuất |
Tăng tối đa thời gian giữa 2 lỗi có thể có trên 1 sản phẩm (MTBF) | Phát hiện các sự cố do thay đổi cả software và firmware gây ra |
Giảm thiểu chi phí sàng lọc sản xuất | Phát hiện ra các vấn đề về chất lượng của nhà cung cấp linh kiện và các thay đổi/chỉnh sửa và thậm chí cả các bộ phận giả mạo |
Giảm thiểu chi phí bảo hành sản phẩm | Giảm thiểu chi phí bảo hành sản phẩm |
Bảng 1
HASS sử dụng thiết bị như của HALT và dựa vào thông tin được phát triển để tạo ra hồ sơ HALT. Nó được thực hiện sau khi HALT đã được tiến hành để xác định xem có điểm yếu nào xuất hiện kể từ khi các bài kiểm tra đó được thực hiện hay không. Nó cũng có thể xác định tác động mà các linh kiện thay thế sẽ có đối với thiết kế và độ bền của sản phẩm. Nếu không thực hiện HASS, các thay đổi quy trình có thể đã được thực hiện sau thử nghiệm HALT hiển thị như là các lỗi ở giai đoạn đầu của sản phẩm.
Trong suốt quá trình thử nghiệm HASS, thông tin thu được từ HALT, với các giới hạn chịu đựng nhiệt độ, rung sốc và ứng suất khác được cài đặt giữa các điểm hư hỏng cực hạn được chứng minh bởi HALT và các giới hạn vận hành bình thường. Mục tiêu là áp dụng mức độ các tác nhân ngoài hạn chế cho sản phẩm để giảm khả năng khách hàng nhận được sản phẩm “hỏng khi vừa nhận được” hoặc có mức hiệu suất không thể chấp nhận được. Các giới hạn mà HASS sử dụng thường được xem xét trong toàn bộ vòng đời sản xuất của sản phẩm để bảo vệ nó khỏi bị ứng suất/tác động quá ít hoặc quá nhiều, cái trước dẫn đến hỏng hóc ngay lập tức hoặc sớm và cái sau dẫn đến giảm tuổi thọ hoạt động. Mức độ ứng suất/điều kiện thử nghiệm được sử dụng trong HASS bằng khoảng một nửa so với HALT nhưng lớn hơn một sản phẩm sẽ trải nghiệm trong quá trình bảo dưỡng vì nó được thực hiện trên các sản phẩm sản xuất thực tế, vì vậy chỉ kiểm tra ở mức độ xảy ra lỗi đảm bảo rằng tuổi thọ của chúng không bị giảm.
Trong khi các buồng thử nghiệm môi trường cho HALT và HASS có hiệu quả để khám phá, phát hiện lỗi của sản phẩm, có nhiều loại khác phục vụ kiểm tra sự tuân thủ, mỗi loại được thiết kế riêng cho ứng suất được áp dụng, kích thước của sản phẩm được thử nghiệm và các yếu tố khác. Các buồng thử nghiệm có thể có nhiều kích thước, từ loại để bàn nhỏ gọn, đến loại để sàn thông thường, hay loại walk-in/drive-in rộng như một phòng làm việc, người dùng có thể đi vào trong để đặt sản phẩm thử nghiệm.
Tổng kết
Có những lập luận chặt chẽ để coi thử nghiệm HALT trở thành một yêu cầu bắt buộc, vì đây là cách nhanh nhất, chính xác nhất và hiệu quả về chi phí để đảm bảo cả chất lượng sản phẩm tổng thể và danh tiếng của công ty sản xuất nó. Thử nghiệm HASS mở rộng sự đảm bảo này trong suốt tuổi đời sản phẩm. Nếu không có chúng, không thể chắc chắn rằng sẽ không xảy ra các hỏng hóc bất ngờ và giảm hiệu suất, thường là do khách hàng báo cáo, có thể yêu cầu thay đổi thiết kế mà chi phí có thể lớn hơn nhiều so với việc thử nghiệm có thể ngăn chặn chúng.
Nguồn: CSZ Industrial
