Colloque Astelab 2007 Session Essais aggravés
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Colloque Astelab 2007 Session Essais aggravés
Association pour le développement des Sciences et Techniques de l'Environnement Association régie par la Loi de 1901 Colloque Astelab 2007 PARIS-EXPO - Porte de Versailles - Hall 7 - Niveau 3 - Salle Bérénice Session Essais aggravés Président de session : Daniel Goulet (Thales Avionics) jeudi 27 septembre à 14h00 1ère conférence Ret ourd’ expér i encesurl edéver mi nageaggr avéut i l i sésurdeséqui pement s embarqués dans les avions Lessons learnt on Highly Accelerated Environmental Stress Screening applied on equipement used in aircrafts Joëlle. DUSSAULT Airbus F.- Toulouse Résumé Lesat t ent esdescl i ent sd’ Ai r buss ontquel esavi onssoi ent ,àunni v eauex t r êmedeQual i t é, livrés dans les temps, disponibles, fiables (une grande fiabilité opérationnelle), compétitifs au niveau des coûts,.. dés le premier jour. Le manque de maturité des équipements peut condui r eàl adégr adat i ondel ar éput at i on… etàdes«extra »coût s.C’ estpour quoi ,Ai r bus a basé ses spécifications sur les meil l eur es pr at i ques épr ouvées.L’ ut i l i s at i on d’ essai s aggravés, en développement (HAT) et en production (HA-ESS), en est une essentielle pour l ’ acqui si t i onr api dedel amat ur i t é. D’ ét r oi t esr el at i onsdepar t enar i atavecsesf our ni sseur sontc ondui tAi r busàconstruire un l ar ger et ourd’ ex pér i enc eetc onnai ssances url esessai saggr av ésendéver mi nagedepui s 1994.Le butde c e documentestde pr és ent erce r et ourd’ ex pér i enc e,l es mei l l eur es pratiques et des résultats consolidés. Abstract Expectations from Airbus customers are for Airplanes to be, top Quality, delivered on time, available, reliable (high Operational Reliability) cost competitive...from day one. Lack of equipment maturity would mean loss of reputation ... and extra costs. Therefore, Airbus based i t ’ ss t andar ds t ot he bestpr oven pr act i c es.One oft he maj orbes toft he br and standard that brings major benefits for maturity is usage of Highly Accelerated Tests in development (HAT) and in production (HA-ESS). A strong partnership with its suppliers, leads AIRBUS to build large feedbacks and knowl edge’ sonHi ghl yAccel er at edEnvi r onment alSt r essScr eeni ngsi nce1994.Thegoalof this document is to present these supplier lessons learnt, best practices and consolidated in the field quality results. Essais agravés 2/4 2ème conférence Déterminer la fixation la mieux adaptée pour outillage de déverminage aggravé hautement accéléré (HASS) Determine the best fixing for the Highly Accelerated Stress Screening (HASS) mechanical tool Vivien BEGON ACTEQ –Mérignac Résumé Présentation du HALT & HASS De nos jours, les sociétés industrielles doivent répondre à une contrainte triple : - Répondre aux exigences clients de plus en plus complexes - Réduire les coûts de leur développement et de leur production - Di mi nuerl eurt empsd’ acc èsaumar ché Face à cette problématique de nouvelles méthodes de test apparaissent. Parmi elles, les tests hautement accélérés : le HALT & HASS. Le HALT (Highly Accelerated Life Test) est un processus développé pour découvrir les faiblesses de conception de produits mécaniques et/ou électroniques en développement, en leur imposant empiriquement des stresses thermiques et mécaniques pour déceler les faiblesses de design et les limites de destruction du produit. Le HASS (Highly Accelerated Stress Screening) est une technique de déverminage qui reprend les résultats obtenus lors du HALT. LebutduHASS,estdeci bl erl espr odui t sl espl usf ai bl esenpr oduct i onpourévi t erqu’ i l sne tombent en panne chez le client. Les unités défectueuses sont soumises à une « Root-Cause Analysis » et éventuellement à une action corrective. Le HALT & HASS est une méthode de déverminage aggravé hautement accéléré permettant d’ amél i or erl af i abi l i t édespr odui t senpr oduct i ont outenr édui santdemani èr edr ast i quel e temps de test. Cette mét hode,déj àut i l i séedansl es ect eurdel ’ aér onaut i que,s’ ét enddansl essec t eur sde l ’ aut omobi l e,dumédi c alouenc or edest él écommuni cat i ons. La mi se en œuvr e de ce pr oc essusnécessi t e desét uvesde t es tspéci f i ques,c apabl es d’ appl i querdi f f ér ent escontraintes environnementales au produit (vibrations par table à choc, var i at i onsr api desdet empér at ur espari nj ec t i ond’ azot el i qui de) . La transmission des vibrations Lor sd’ un déver mi nage HASS,pourpouv oi ri ns t al l erl espr odui t sdanscesét uv es,i lest néc essai r ed’ ut i l i serunout i l l ageméc ani ques péci f i que.Cetout i l l ager éal i sel ’ i nt er f ac eent r e l at abl eàc hocdel ’ ét uv eetl epr odui tàdéver mi ner . Une des fonctions de cet outillage est de transmettre les vibrations issues de la table à chocs del ’ ét uv eau produit. La bonne transmission des vibrations est primordiale pour un outillage HASS. En effet, les vibrations permettent de détecter les produits faibles et susceptibles de tomber enpanne,l or squ’ el l essontbi enappl i quées. Dans le cas contraire, elles peuvent endommager et détériorer le produit irréparablement, diminuant dangereusement sa durée de vie. Une composante essentielle à la bonne transmission des vibrations, est la fixation entre la t abl eàchocsdel ’ ét uveetl ’ out i l l age. Les outillages HASS sont usuellement bridés à plat, directement sur la table par des vis (héritage des essais de qualifications sur pot vibrant). Nousavonsc ons t at équed’ aut r est ypesdef i xat i onmodi f i entl at r ansmi ssi ondesvi br at i ons. Etude et résultats L’ ét udemenéevi seàdécr i r eetdét er mi nerl emei l l eurmodedef i x at i ondel ’ out i l l ageHASSà l at abl eàc hocdel ’ ét uv e,pourqu’ i lt r ansmet t ec or r ect ementl esvi br at i onsaupr odui t . 2/4 Essais agravés 3/4 Aut r aver sd’ ex ci t at i onsél ément ai r esr éal i s éessurl e moyend’ ess ai ,nousanal ys onsl es r éponsesvi br at oi r esd’ épr ouvet t es . Ces éprouvettes sont solidarisées à la table par plusieurs modes de fixation. Lesr és ul t at smont r entquel ebr i dageàpl at ,génér al ementempl oy é,n’ estpasopt i malpour l et ypedesol l i ci t at i onsémi s esl or sd’ ess ai sHASS. Enef f et ,l esmes ur esex pos entqu’ unbr i dager éal i séàl ’ ai ded’ ent r et oi seper metd’ obt eni run niveau vibratoire moyen meilleur que celui réalisé avec un bridage à plat. L’ at t énuat i onduni v eauvi br at oi r e,t r ansmi sàl ’ épr ouv et t e,estmoi nsi mpor t ante que pour une fixation à plat. Depl us,l ar éal i s at i ondec ebr i dageestpl usf ac i l eàmet t r eenœuvr equ’ unbr i dageavec des rondelles sphériques. Abstract Presentation of HALT & HASS Nowadays, industries have to answer three major constraints: - Answeri ngt hegr owi ngcompl exi t yofcust omer ’ sr equi r ement s - Reducing the development and production costs - Shortening the access time to market Facing this issues new test methods appear. Among them, the highly accelerated tests: the HALT & HASS. HALT (Highly Accelerated Life Test) is a process developed to uncover design weaknesses of mechanical and/or electronic products in development, by applying empirical thermal and mechanical stresses to reveal design weaknesses and product destruction limits. HASS (Highly Accelerated Stress Screening) is a non destructive technique that repeats the results obtained with HALT. The goal of HASS is to sort out the weak products in production to avoid their breakdown at the customer. Defective units can then be submit t edt o“ r oot -cause Analysis" and associated to corrective action. HASSi sahi ghl yacc el er at eddebuggi ngwhi chenabl et oi mpr ovet hepr oduc t ’ sr el i abi l i t yi n production. The HALT & HASS is an aggravated debugging method, highly accelerated, allowing a drastic decrease of the test time. This method, already used in the aeronautic sector, is spreading in the automobile, medical and telecommunication sectors. The implementation of this process requires specific test chambers, which enable to apply several environmental stresses to the product at the same time (vibrations by shock table, rapid temperature changes by means of liquid nitrogen injection). The transmission of vibrations During a HASS test, a specific tool kit must be used in order to install the products in these chambers. This tool kit is the interface between the shock table and the product to test. One of the functions of this tool kit is to transmit the vibrations from the shock table to the product. The good transmission of the vibrations is essential for a HASS fixture. Indeed, the vibration stresses –if well applied –enable to detect the weak products on which a failure might occur. On the contrary –if badly applied - they can damage the product thus shortening dangerously its life. The fastening between the shock table and the HASS fixture is an essential part of the good transmission of vibrations. The HASS tool kits are usually surface embedded to the shock table by screws (inheritance of the qualification tests on electronic shaker). We have noticed that other fastening means modify the transmission of vibrations. Studies and results This study aims at describing and determining the best fastening method to the shock table for a HASS fixture, so that it transmits as well as possible the vibrations to the product. 3/4 Essais agravés 4/4 Throughout basic stresses applied with the HASS test chamber, we analyse the vibratory responses on test specimens. These test specimens are fastened to the table by several methods. The results show that the usual surface fastening is not the best fastening method for the stress transmitted during HASS test. Indeed, the measurements show that a spacer-made-fastening enables to obtain a better average vibration level than the flat surface fastening method. The attenuation of the vibration level transmitted to the test specimen is lower than for the surface fastening. Moreover, the implementation of this clamping method is easier than a fastening with spherical spacers. 3ème conférence Apport des essais aggravés à Thales-Avionics Highly Accelerated Test Contribution at Thales-Avionics Daniel GOULET THALES Division Aérospace Résumé Thales-Avionics a mis en place des Essais Aggravés (connus dans la littérature comme HALT/HASS)dansl ebutd’ at t ei ndr er api dementl amat ur i té des produits dès les premières livraisons Les techniques HAT sont déployées pendant les phases de Développement et pendant les phases de Production série avec les tests Highly Accelerated Environmental Stress Screening (HA-ESS). Après une période de validation, il a été décidé de déployer les tests HAT et HA-ESS sur l'ensemble de Thales-Avionics Auj our d’ huil est es t sHAT etHA-ESS font partie intégrante de la démarche Maturité de Thales. A ce jour, Thales dispose de 29 systèmes HAT / HASS répartis sur 11 sites en France, UK et aux U.S Abstract Thales-Avionics has undertaken implementation of Highly Accelerated Tests (known as HAT or HALT/HASS) with the objective of obtaining a more rapid maturity of products from the first delivery. Highly Accelerated Testing techniques are employed during the product development process as well as during the manufacturing process with Highly Accelerated Environment Stress Screening (HA-ESS). After a "Pilot" period, Thales Aerospace decided to deploy HAT and HA-ESS throughout Thales. Today HAT and HA-ESS ar eani nt egr alcomponentofThal es ’r el i abi l i t ypr ogr amswi t h29 HAT / HASS systems distributed on 11 industrial sites throughout France, UK and the U.S. 4/4