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VIII
Power
POWER 11 - GIUGNO/LUGLIO 2016
cora più pertinenti quando si passa dai singoli compo-
nenti al sistema: se si prendono in considerazione tutti
i componenti di un alimentatore, è necessario effettua-
re la somma dei tassi di guasto di tutti i componenti:
A
=
1
n
1
+
2
n
2
+…+
i
n
i
.
Il numero di componenti impiegati in un sistema, o un
sottosistema come un alimentatore, contribuisce a ridur-
re l’MTBF complessivo. Mentre la scelta di componenti
con elevati valori di MTBF può contribuire ad attenuare
questo problema, è intuitivo il fatto che l’affidabilità del
sistema non può essere superiore
a quello del suo componente più
“debole”. Focalizzare l’attenzione
sui componenti con minore affi-
dabilità può sicuramento risulta-
re utile.
Da quanto appena affermato,
appare chiaro che il valore del-
l’MTBF non dovrebbe essere uti-
lizzato per prevedere la vita effet-
tiva di un alimentatore (o di altri
componenti o del sistema). Si
tratta di un errore comune fatto
da parecchi utenti nel momen-
to in cui analizzano il datasheet
di un prodotto. In primo luogo,
come detto in precedenza, la du-
rata di un componente uguaglia
quella del suo MTBF nominale
con un livello di confidenza del
37% mentre in secondo luogo è
importante comprendere le mo-
dalità seguite per definire il valore
dell’MTBF.
Il calcolo dell’MTBF
Determinare il tasso di guasto o l’MTBF di un compo-
nente o di un sistema è un elemento chiave per compren-
dere l’affidabilità potenziale del prodotto. Nel caso del
progetto di un nuovo prodotto, è necessario ricorrere ad
alcune metodologie per stimare o prevedere l’aspettati-
va di vita: realizzare lotti di unità e farle funzionare per
parecchie ore in condizioni operative normali è un me-
todo che non permette di ottenere risultati significativi.
Detto questo, l’uso di test accelerati di durata, durante i
quali un prodotto è fatto funzionare a temperature ele-
vate e sottoposto a vari tipi di sollecitazioni, può fornire
dati utili e permettere di identificare eventuali sezioni
del progetto che presentano punti deboli. Analoghe
considerazioni possono essere fatte per i dati ottenuti
dal funzionamento in servizio dell’apparecchiatura, che
a loro volta contribuiscono alla valutazione dell’affidabi-
lità del prodotto.
Durante la fase di sviluppo, tuttavia, il solo metodo a di-
sposizione dei progettisti per calcolare il tasso di guasto
del prodotto finale è quello previsionale. Questo approc-
cio si basa sui dati relativi alla durata prevista e al tasso
di guasto del componente forniti da uno dei numerosi
database standard, come ad esempio il manuale MIL-
HDBK-217 della US Navy, il database HRD5 di British
Telecom oppure lo standard Telcordia (in precedenza
Bellcore) TR-332.
Indipendentemente dalla risorsa scelta, è importante
utilizzarla in maniera coerente, tenendo conto del fatto
che le differenti metodologie di previsione sono state
sviluppate sulla base dei requisiti di applicazioni diffe-
renti. Per esempio, MIL-HDBK-217 è focalizzato sulle
applicazioni di natura militare e commerciale, mentre
le metodologie di Telcordia e BT sono ovviamente più
orientate ad applicazioni e progetti nell’ambito del-
le telecomunicazioni. La metodologia MIL prende in
considerazione numerosi parametri di un componente
e prevede l’applicazione di sollecitazioni di potenza e
tensione, per produrre i dati relativi all’MTBF.
La metodologia seguita da Telcordia prende in consi-
derazione un numero inferiore di parametri del com-
ponente ma tiene conto di altri dati desunti da test di
laboratorio, dai risultati delle prove di burn-in e dai test
sul campo. Telcordia, inoltre, fornisce i dati relativi al
FIT (Failures In Time), dove un FIT equivale a un gua-
sto per miliardo (10
9
) di ore di funzionamento (equi-
Fig. 1 – La curva “a vasca da bagno” riporta il tasso di guasto in funzione del
tempo durante le tre fasi del ciclo di vita di un prodotto: mortalità infantile,
vita utile e usura