MEOST

Se si massimizza

⋀

si ottiene il MLE della serie

Θ

₁

, Θ

₂

, … , Θ

_𝑘

di parametri non noti all’inizio in maniera che le k equazioni siano risolte simultaneamente e sia rispettata la seguente uguaglianza

𝜕(∧)

𝜕Θ

_𝑗

= 0, 𝑗 = 1,2, … , 𝑘

(1.11)

Come detto in precedenza, vi sono alcuni software che permettono di graficare le soluzioni MLE e ulteriori dettagli sul metodo possono essere trovati in ReliaSoft (2008a), Nelson (1982), Wasserman (2003), Abernethy (2003). In [18] sono disponibili ulteriori dettagli e esempi che chiarificano l’uso di tale metodo (pagina 87 – Esempio 3.3).

1.9. ALT – HALT

I test di accelerazione, come l’Highly Accelerated Life Testing (o semplicemente Accelerated Life Testing) sono metodi generalmente condotti in alcune camere ambientali specifiche progettate per lo scopo [8]. In tali ambienti controllati, vengono combinate e simulate alcune condizioni nelle quali il dispositivo verrà a trovarsi nella sua vita operativa: ampi range di variazione di temperatura con transizioni veloci, vibrazioni di varia intensità che simulano accelerazioni ai componenti, cambio di umidità e tutta una serie di combinazioni tra i fattori ambientali che si intende simulare. Non è detto che i test utilizzino valori di prova previsti da progetto, ma possono anche essere eseguiti fuori dai

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limiti, per causare rotture previste e analizzare i dati raccolti. E’ importante, però, dire che i test di questo tipo non sono utili per misurare i livelli di affidabilità e di durata di un sistema. Al limite, è possibile avere una idea di tali misure se vengono eseguiti dei test mirati in singoli aspetti di fatica/usura “accelerati” ai quali viene sottoposto il sistema sotto test. E’ complesso analizzare e tenere traccia ad esempio, di tutti i profili di vibrazione misurati su ogni singolo componente con i quali si sottopone il sistema durante le prove e, dunque, non è fattibile collegare anche matematicamente in maniera credibile i suddetti test al dispositivo. Dunque, in definitiva, i metodi HALT-ALT non sono utili per fare una stima di affidabilità e non permettono un calcolo di MTBF o MTTF sulla popolazione di dispositivi che sono stati trattati.

Di derivazione direttamente da questa metodologia, esistono dei test simili finalizzati alla produzione. Dove gli HALT-ALT test sono dedicati durante la ricerca e sviluppo del dispositivo, gli HASS (Highly Accelerated Stress Screening) sono metodi dedicati alla produzione di massa degli oggetti industrializzati al fine di evitare problemi di produzione e di testare continuamente la qualità del prodotto.

1.10. MEOST

Similmente a quanto appena visto per i metodi HALT, il Multiple Environment Over-Stress Test è un metodo accelerato che prevede una serie di test di tipo distruttivo una volta che si ha a disposizione una popolazione di dispositivi a “fine vita” sfruttando altri metodi di accelerazione, come quello appena visto nel paragrafo precedente. In particolare, il metodo prevede l’impiego di una serie di dispositivi, tutti considerati sotto esame, che si valutano come “usurati” e, a questo punto, vengono sottoposti a ulteriori test oltre il loro punto di funzionamento normale e in ambienti combinati, come temperatura e umidità, temperatura e vibrazioni, umidità e polveri, e combinazioni simili. I punti fondamentali di questo metodo sono principalmente i seguenti.

 Un approccio di tipo qualitativo, quindi comunque legato a piccole quantità di dispositivi. Può essere usato anche in fasi non strettamente di sviluppo ma anche di produzione, con le dovute precauzioni.

 Un buon metodo per testare nuovi prodotti o prodotti che sono stati profondamente

rinnovati e non hanno informazioni sufficienti sul loro stato di affidabilità dal campo.

 Dato che è un test qualitativo, può essere fatto su una popolazione di pochi individui e ciò può essere un vantaggio in caso di apparecchiature costose

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Figura 1.14 - Metodo MEOST

Da come è possibile vedere in Figura 1.14, il rettangolo che indica la vita operativa di un dispositivo viene ottenuto attraverso una serie di test accelerati al 100% dei valori di progetto previsti. Alla fine del rettangolo vi sono ulteriori stress test sopra il 100% via via maggiori fino a raggiungere il limite “folle” di rottura per eccesso da limiti progettuali. Poco prima del tetto limite, vi è la densità di probabilità per la quale in un certo tempo dall’inizio degli “overstress”, un numero di dispositivi appartenenti alla popolazione iniziale, fallisce. Quindi, questo tipo di approccio è anche possibile chiamarlo “Test to Failure” e ha come obiettivo quello di trovare i punti deboli del sistema una volta definiti i valori limite sia del progetto che dei test MEOST. Un esempio di elenco di test eseguibili, anche in base a cosa si sta progettando, può essere:

 Vibrazioni (sinusoidali o casuali)

 Alte temperature

 Basse temperature

 Cicli di temperature

 Umidità

 Pressione

 Tensione sia elettrica che meccanica

 Cicli di potenza

 Movimentazioni meccaniche ripetute (ad esempio 10000 manovre di un interruttore HVCB)

 Corrente ed equilibrio termico causato dal suo passaggio

In definitiva, questo tipo di approccio, permette di coprire molti degli aspetti interconnessi causa- effetto che si può avere in ambienti fisici differenti, contemporaneamente. Tali condizioni sono quanto di più simile si può avere nella realtà, dato che quasi tutti i test elencati poco sopra sono rappresentativi contemporaneamente dell’ambiente operativo utilizzo del dispositivo. L’importante

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di questo approccio è definire i limiti in maniera opportuna ed eseguire il giusto numero di test in successione anche perché è possibile cadere in errore se si applica ogni tipo di ambiente di test fino al suo valore limite. Può capitare infatti, ad esempio, che un oggetto sotto indagine possa avere una alta popolazione di dispositivi guasti a causa di un eccesso di vibrazioni e una bassa popolazione di dispositivi guasti a causa di un eccesso di temperatura. Questa differenza deve essere contestualizzata e interpretata, sia dall’eventuale esperienza proveniente dal campo sia dai dati del progetto: un sistema elettronico sottoposto a vibrazioni “normali” che però danneggiano il sistema in maniera eccessiva può non aver senso se tale viene pensato statico e gli unici urti possono essere solo durante il trasporto (quindi a vita operativa non ancora iniziata).

Nel documento Modularità e affidabilità negli azionamenti elettrici per interruttori ad alta tensione (pagine 39-42)