Plot-werkgroep Reliability - FHI, federatie van ... · PLOT%werkgroep Reliability...
18
PLOTwerkgroep Reliability Thema: Physics of Failure (PoF) [email protected] PLOTledenvergadering,KU Leuven Campus Brugge, 20 juni 2018
Transcript of Plot-werkgroep Reliability - FHI, federatie van ... · PLOT%werkgroep Reliability...
PLOT-werkgroepReliability
Thema: Physics of Failure (PoF)
PLOT-ledenvergadering, KU Leuven Campus Brugge, 20 juni 2018
Physics of Failure (PoF): “Using the knowledge of how things fail to predict how long designs will last in the field”
A combination of both modelling and physical testing!
Physics of Failure (PoF) Aanpak 1. Identify potential failure mechanisms and failure
sites on each device2. Expose the product to highly accelerated stresses
to find dominant root-cause of failure3. Identify dominant failure mechanism as the
weakest link4. Model the dominant mechanism5. Combine the data gathered from acceleration
tests and statistical analyses6. Develop an equation for the dominant failure
mechanism at the site and its time to failure
e.g. FMMEA↓AST ↓
FEM ↓ALT↓
Lifetime modelling
PoF toepassen op basis van 2 cases (I)Per werkgroepbijeenkomst:• Behandeling opeenvolgende inhoudelijke stappen in het gekozen PoF-traject
• Bespreken meet-, test- en modelleerresultaten beide cases• Daarnaast:
– Behandeling van een relevant faalmechanisme: Beschrijving mechanisme, hoe versnellen?, beschikbare modellen, .... en / of
– Presentatie(s): PoF in de praktijk toegepast of een ander passend reliability-onderwerp
Case 1: Headset - Plantronics Case 2: Camera front - Adimec
PoF toepassen op basis van 2 cases (II)Belangrijkste doelstellingen, de insteek:• Systematisch een PoF-traject doorlopen: primair om te ervaren en te leren, “niet de snelste route naar de beste oplossing”!
• Aanpak op basis van een combinatie van modelleren en fysiek testen!
• Verder:– Naast de diverse werkzaamheden aan de cases, minimaal 2 keer per jaar een werkgroepbijeenkomst
– Traject wordt afgesloten met een rapportage / handleiding (o.a. gevolgde aanpak, resultaten en ervaringen)
PoF toepassen op basis van 2 cases (III)• Aanpak PLOT cases*
Drie hoofdonderdelen:I. Product analyseII. Fysiek testenIII. Modelleren
1. Inventariseren potentiele faalwijzen en mechanismen
2. Selecteren potentiele dominante faalmechanisme(n)
3. Onderzoeken en bevestigen dominante mechanisme(n)
Product-‐specificaties, uitvalgegevens
5. Stress-‐analyses m.b.v. modelleren
6. Robuustheids-‐analyses en
ontwerpen test
7. Uitvoeren versnelde
levensduur test
4. Materiaal-‐karakterisering
8. Data-‐analyse en degradatie-‐onderzoek
9. Modelleren levensduur
Input product-‐en
procesontwerp
I
II III
* Opmerking: Het betreft de aanpak om de PoF-trajecten binnen de werkgroep te doorlopen, dit is niet perse de voorkeurs aanpak voor inbedding in een productontwerptraject!
Actieve bijdrage aan PLOT PoF-cases
• Ondersteuningcases: Bram Jessen -Adimec, Harry Roossien - Plantronics
• Modelleren: JakkoNieuwenkamp- Reden, NanderJongens - TMC
• Fysiek testen: Tim Hielkema - Hielkema, • Ronnie van Leeuwen- Thalis
Vital Driesen - Jabil• In situ monitoring / data acq.: Andries de Bué - Dewetron• Faalwijze-onderzoek: Wilhelm Niessen –Maser Engineering• ...... .......• ...... ……
En niet te vergeten, de leden die deelnemen aan de bijeenkomsten!
Activiteiten (I)• Physics of Failure (PoF) - Deel I:
– 4 september 2013 – TNO Technical Sciences in Eindhoven – Agenda:
• Introductie Physics of Failure (PoF) – Erik Veninga - TNO• PoF toegepast deel i: “Simulaties in relatie tot Reliability” - Jakko Nieuwenkamp – Reden
• PoF toegepast deel ii: “Physics of Failure for extreme Conditions” - Sander Gielen – TNO
• PoF toegepast deel iii: “Accelerating of Whiskers” - Nander Jongens – Tyco Electronics
Activiteiten (II)• Physics of Failure (PoF) - Deel II:
– 22 april 2014– TNO Technical Sciences in Eindhoven – Agenda:
13:30 - 13:45 Opening / algemene zaken werkgroep13:45 - 14:00 Rondje actuele reliability-zaken14:00 - 15:00 Physics of Failure (PoF):
Bespreken PoF case(s) voor werkgroep- Plantronics Headset case - 2e case
15:00 - 15:15 Pauze15:15 - 16:00 PoF toegepast deel iv: “Physics of Failure (PoF)
based accelerated lifetime testing and lifetime prediction –Rene Kregting - TNO
Activiteiten (III)• Physics of Failure (PoF) - Deel III:
– 13 mei 2015 – TNO Technical Sciences in Eindhoven – Agenda:
• Introducties / algemene zaken / reliability agenda / .....• Plan van aanpak PoF cases
– Werkzaamheden / bijdragen
• Case 2: Camera Front - Adimec– Introductie case / aanpak
• PoF toegepast deel v: “Physics of Failure (PoF): – Vital Driesen & Tim Gaens - Jabil: Activation Energy
• Case 1: Headset - Plantronics– Introductie case / aanpak
Activiteiten (IV)• Physics of Failure (PoF) - Deel IV:
– 8 september 2015 – TNO Technical Sciences in Eindhoven – Agenda:
• Introducties / algemene zaken / reliability agenda / .....• PLOT Physics of Failure (PoF) cases: Case 1: Headset -Plantronics, Case 2: Camera Front - Adimec– Plan van aanpak PoF cases– Werkzaamheden / bijdragen– Voortgang
• Presentatie Sherlock software - Tom O'Conner DfR Solutions• 15:00 uur presentatie – PoF Toegepast deel vi - Craig Hillman• 16:00 uur vragen
Activiteiten (V)• Physics of Failure (PoF) - Deel V:
– 30 september 2015 – TNO Technical Sciences in Eindhoven – Agenda:
• Introducties / algemene zaken / reliability agenda / .....• PLOT Physics of Failure (PoF) cases: Case 1: Headset - Plantronics, Case 2: Camera Front - Adimec– Acties / voortgang
• Failure Mode Mechanism Effect Analysis (FMMEA)– De rol van FMEA binnen PoF, hoe een FMEA effectief en efficiënt uit te voeren – Erik Veninga - TNO
– FMMEA sessie beide cases
Activiteiten (VI)• Physics of Failure (PoF) Deel VI:
- 15 december 2016- Thales Cryogenics B.V., Eindhoven- Agenda:
- Samenvatting en update Physics of Failure (PoF) plan- PoF toegepast deel vii: Virtual Testing – Bart Vandevelde (IMEC - Leuven)
– Presentatie diverse cases– Normen vs. Physics of Failure– Vertaalslag naar levensduurmodel cruciaal (kruiprek, energie, … +/- 25%)– Invloed modificaties in polymeren, beschikbaarheid materiaalgegevens
- Niet aan toegekomen:– Doornemen resultaten Adimec-case– Selectie faalmechanisme
Activiteiten (VII)• “Physics of Failure (PoF) Deel VII”:
- 2 februari 2017- Philips Lighting – HTC Eindhoven- Agenda:
- Voortgang PoF (Physics of Failure) cases (verkennende simulaties en testen)- Presentaties Emile Verstegen en Paul Deeben
– Introductie Material Analysis Lab– ESC (Environmental Stress Cracking)– Meten van stress in materialen
- Rondleiding Material Analysis Lab (HTC 11)
Activiteiten (VIII)• Physics of Failure (PoF) Deel VIII:
- 20 april 2017- Thales Cryogenics B.V., Eindhoven- Agenda:
- Workshop: "Robust Design with Design of Experiments (DoE)" - Jan Eite Bullema (TNO)- Doel: opmaat naar opzetten parametrisch onderzoek voor PoF-cases- Inhoud: Understanding the basics of DoE, Understanding the advantage of DoE & Workshop DoE: 1) Plan experiment, 2) Conduct Experiment, 3) Analysis results & 4) Demonstrate knowledge
Activiteiten (IX)• Physics of Failure (PoF) Deel IX:
- 1 maart 2018- TMC, Eindhoven- Agenda:
- Opening, mededelingen, introductie rondje, samenvatting / update Physics of Failure (PoF) plan
- Introductie gastbedrijf TMC – Sven Bongartz- Presentatie Michel Dijkstra: “Op experimenten gebaseerd ontwerpen: 2 case- studies”
- Workshop: opzetten van een Eindige Elementen Model voor de Adimec-case, stap voor stap door de aanpak met Nander Jongens
Volgende bijeenkomst• Physics of Failure (PoF) Deel X:
– Datum: ? (na de zomervakanties)– Locatie: TMC – HTC Eindhoven– Met o.a.:
- Opzetten DOE voor Adimec case (keuze DOE-design, parameters, niveaus, responsies)
- Aanpak parametrisch model- Inhoudelijke presentaties:
– Weibull analyses in de praktijk - Boudewijn Jakobs– ?
