Umweltsimulationstests

Einfach ausgedrückt, bei Umweltsimulationstests geht es darum, Produkte für den Einsatz in der realen Welt in simulierten Testumgebungen vorzubereiten. Dies wird erreicht, indem Testerfahrung und Leistungsdaten so früh wie möglich während des gesamten Lebenszyklus der Produkte abgerufen werden. Bei simulierten Umwelttests werden im Allgemeinen künstliche Umgebungen für Testobjekte erstellt, um deren erwartete Beständigkeit gegenüber erwarteten Umgebungen zu bestimmen.

Ein klassisches Beispiel für Tests von Umweltsimulationen sind Testkomponenten für Satelliten. Die Komponenten, die für Satelliten verwendet werden sollen, sind über einen Zeitraum von 24 Stunden mehreren wiederholten Änderungen zwischen extremen Temperaturen ausgesetzt. Komponenten können bei direkter Sonneneinstrahlung Temperaturen von bis zu 120 ° C erreichen.

Wenn sie im Schatten sind, können sie auf -100 ° C abkühlen. Ein Satellit, der weltweit etwa 14 Mal am Tag umkreist, wird während seiner gesamten Lebensdauer mehr als 50.000 Wärmezyklen zwischen diesen Extremen durchlaufen. Dieser Zyklus zwischen den Extremen führt zu Trends wie sich ändernden Materialeigenschaften und vorzeitigem Verschleiß der Geräte.

Die Satelliten, die die schlimmste Form des Missbrauchs von Wärmezyklen annehmen, sind Sonnenkollektoren. Sonnenkollektoren bestehen aus vielen Materialschichten und sind direktem Sonnenlicht ausgesetzt. Dies macht die Teile besonders empfindlich gegenüber thermischen Beanspruchungen. Sonnenkollektoren sind ebenfalls äußerst wichtige Teile, da sie den Satelliten stärken. Das heißt, die Lebensdauer eines Satelliten hängt direkt davon ab, wie lange Sonnenkollektoren während des Betriebs halten. Je länger ein Satellit hält, desto kostengünstiger ist der Betrieb.

Um die erwartete Lebensdauer von Solarzellen (auch Coupons genannt) abzuschätzen, hat EUROLAB Tests an verschiedenen Solarzellen durchgeführt, um den Temperaturzyklus zu simulieren, der im Orbit auftreten wird. In einem unserer Tests haben wir einige Solarzellen in einen Raum mit Stickstoffatmosphäre gestellt und mit einer speziellen Lampe erwärmt. Nach dem Erhitzen kühlten wir die Stickstoffatmosphäre schnell ab, um die Coupons abzukühlen.

Dieser Vorgang wurde mehrmals schnell wiederholt, um ungefähr das 1.5-fache der erwarteten Wärmezyklen über die Lebensdauer eines Satelliten zu simulieren. Einige Arten von Solarzellen überlebten den Test, andere nicht. Unsere Tests haben uns jedoch dabei geholfen, die besten Kandidatenmaterialien zu überprüfen und auszuschließen, dass Materialien akzeptabel sind, die wahrscheinlich zu früh im Lebenszyklus des Satelliten versagen.

Umwelttests Theoretisch scheint es einfach genug zu sein, aber beim Versuch, Produkte zu entwerfen, treten einige echte Schwierigkeiten auf. Wie können Ingenieure vorhersagen, wie sich die angegebenen Produktdesigns für einen bestimmten Zeitraum vor dem eigentlichen Service verhalten werden? Ohne eine sorgfältig geplante Umweltteststrategie kann das Design für die Betriebsumgebung nicht über die Schätzungen hinausgehen.

Es besteht ein hohes Risiko, nicht getestete oder geringfügig getestete Produkte auf den Markt zu bringen. Auf der anderen Seite ist die Markteinführungszeit ein echtes Problem für Unternehmen, die wettbewerbsfähig bleiben möchten. Mit anderen Worten, Unternehmen haben nicht genügend Zeit, um Prototypen zu bauen und sie während ihrer normalen Nutzungsdauer mit ihrem normalen Gebrauch zu testen, bevor sie auf den Markt gebracht werden. Daher sind bessere Strategien erforderlich - vorzugsweise sind Umweltteststrategien erforderlich, die die Alterung und den Verschleiß der Testsubstanzen zuverlässig und beschleunigen können.

EUROLAB bietet Unterstützung bei der Einschätzung der erwarteten Produktleistung mit hinreichender Sicherheit. Da simulierte Testumgebungen versuchen, die erwarteten Belastungen für Produkte zu erzeugen, fallen die meisten dieser Methoden in die allgemeine Testkategorie für simulierte Umgebungen. Solche Tests versuchen, Produktdesigns und Herstellungsprozesse zu validieren oder zu verbessern.

Einige Testmethoden für Umweltsimulationen können weit über alle erwarteten Umgebungsbedingungen hinausgehen, um eine erhöhte Robustheit und Zuverlässigkeit zu beweisen. In jedem Fall zielen simulierte Testumgebungen darauf ab, zu überprüfen, ob die Produkte für Kunden bereit sind, und sicherzustellen, dass sie den beabsichtigten Umgebungen standhalten.

Was ist der Zweck des Umweltsimulationstests?

Es gibt mehrere gute Gründe für Ihr Unternehmen, Umweltsimulationstests durchzuführen. Dies ist besonders wichtig für den Gesamterfolg Ihres Unternehmens. Diese Gründe umfassen:

• In den meisten Fällen kann das Testen ein Muss sein. Das Testen des Produkts nach bestimmten Standards und Anforderungen ist fast immer eine Voraussetzung für die Geschäftstätigkeit. Beispielsweise erfordern Verträge des Verteidigungsministeriums die Einhaltung von MIL-Standards wie MIL-STD-810 für jedes System oder Subsystem, das zur Verteidigung unseres Landes verwendet wird. Auch heute bevorzugen viele Verbraucher Produkte, die aufgrund ihrer Robustheit MIL-STD-Tests haben.
• Sie brauchen diese Tests auf jeden Fall, wenn Sie sich im Wettbewerb abheben wollen. Während das Testen nach MIL-Spezifikationen für Ihren speziellen Markt keine Voraussetzung ist, werden viele Unterhaltungselektroniken und Geräte gemäß militärischen Standards vermarktet, was ihnen einen anderen Wettbewerbsvorteil verschafft.
• Sie sollten diese Tests unbedingt durchführen lassen, um den Fall zu vermeiden. Viele Fälle können bedeutungslos und eindeutig unfair sein. Obwohl nur sehr wenige Menschen bereit sind, darüber zu diskutieren, sind Klagen eine Tatsache des Lebens. Für ein Unternehmen besteht der beste Weg, um Rechtsstreitigkeiten zu vermeiden, darin, über der Kapazität zu liegen, die Testprodukte enthält, um sicherzustellen, dass sie ihren Spezifikationen entsprechen. Auf diese Weise ist die Wahrscheinlichkeit eines Rückschlags aufgrund fehlerhafter Produkte gering - und selbst wenn etwas schief geht, kann das Unternehmen nachweisen, dass es vor Gericht die erforderliche Sorgfalt wendet und nicht für das Versagen verantwortlich ist.
• Umweltprüfungen sind für Normen erforderlich. Es gibt Fälle, in denen Umwelttests nicht ausdrücklich erforderlich sind, um Gesetze oder Vertragsanforderungen zu erfüllen. Die Hersteller müssen jedoch Umwelttests an ihren Produkten durchführen, um den festgelegten Standards zu entsprechen. Die freiwillige Einhaltung und Zertifizierung der festgelegten Standards erhöht die Marktfähigkeit und Zuverlässigkeit Ihrer Produkte und bietet Wettbewerbsvorteile gegenüber Herstellern, die nicht versuchen, ihre Produkte zu testen oder zu zertifizieren.
• Sie benötigen diese Tests, wenn Sie die Zuverlässigkeit erhöhen oder das Design validieren möchten. Der simulierte Umgebungstest kann zu Beginn des Entwurfsprozesses viele Entwurfsfehler aufdecken, sodass Ihre Designer die Fehler korrigieren oder Verbesserungen vornehmen können. Ebenso können Umwelttests Herstellungsfehler aufdecken, sodass Ihr Unternehmen seinen Prozess verbessern und übermäßige Garantieansprüche vermeiden kann.

Einige Smartphone-Modelle sind bekannte Beispiele, bei denen Umwelttests einen Konstruktionsfehler erkennen können. Es war bekannt, dass diese Telefone verdreht und kaputt waren, weil die Leute es gewohnt waren, sie in ihren Gesäßtaschen zu tragen. Aktuelle neue Designs werden für alle Umgebungen einschließlich der Gesäßtasche evaluiert.

Was sind die Vorteile von Umwelttests?

Wenn Umweltverträglichkeitsprüfungen nicht durch Verträge oder Gesetze vorgeschrieben sind, werden die größten Vorteile durch die Erhöhung der Produktzuverlässigkeit und die Verringerung des mit der Produktentwicklung verbundenen Risikos erzielt. Was ist mit den Kosten?

Bei Umwelttests können einige Kosten gemessen werden, andere nicht. Kosten, die quantifiziert werden können, sind die Gesamtkosten für die Rücknahme, Garantieansprüche, Verlustproduktivität und geschätzte Kosten für Umwelttests gegen andere Verluste, denen fehlerhafte Produkte ausgesetzt sind. Dies sind Werte, die aus den verfügbaren Daten gemessen werden können. Die Vorteile von Umwelttests basieren auf Geschäftsdynamiken, die vor der Implementierung des Umwelttestprogramms nicht verfügbar waren, und es ist unwahrscheinlich, dass Wettbewerber interne Daten zu diesen Themen teilen.

Der beste Weg, um festzustellen, ob ein simuliertes Umwelttestprogramm finanziell tragfähig ist, besteht darin, festzustellen, ob die geschätzten Testkosten akzeptabel sind und unter den akzeptablen Gesamtkosten liegen. Simulierte Umwelttests bergen ein vernachlässigbares Risiko für die Produktionslebenszyklen und verringern wahrscheinlich auch das Gesamtrisiko.

Im Idealfall würde die Implementierung eines Umwelttestprogramms einem Unternehmen ermöglichen, die Produktentwicklungszeit zu verkürzen und auch die Entwicklungskosten theoretisch zu senken. Sobald ein Produkt entwickelt wurde, muss das Unternehmen die Lebenserwartung des Produkts verstehen und in der Lage sein, die Anzahl der Garantieansprüche aufgrund höherer Qualität zu reduzieren. Dies reduziert die Wartungs- und Kundendienstkosten. Der Umsatz sollte steigen, da bessere Produkte tendenziell zu einer höheren Kundenzufriedenheit führen. All diese Vorteile sorgen für mehr Rentabilität für Ihr Unternehmen.

Um diese Idee weiter zu stärken, tendieren Kunden dazu, negative Merkmale im Gegensatz zu positiven Merkmalen zu korrigieren. Und da schlechte Nachrichten schnell verbreitet werden, müssen Unternehmen investieren, um ihre Namen und ihren Ruf zu schützen. Eine Möglichkeit, in den Schutz des Namens und des Rufs Ihres Unternehmens zu investieren, besteht darin, in die kontinuierliche Produktentwicklung zu investieren. Um in die kontinuierliche Produktentwicklung zu investieren, können Sie in Testtypen investieren, die eine realistische Designüberprüfung ermöglichen und eine effektive Qualitätskontrolle ermöglichen.

Wenn Sie Ihre Zeit und Ihr Geld investieren, um Produkte genau zu überprüfen, ist es weniger wahrscheinlich, dass Ihr Gewinnstatus durch Klagen, schlechte Bewertungen, schlechte Presse und unzufriedene Kunden beeinträchtigt wird.

Wie wird ein simulierter Umgebungstest durchgeführt?

Umwelttestingenieure haben viele Arten von Tests entwickelt, um die Arten von Verschleiß zu simulieren, die Umgebungen über Jahrzehnte hinweg für verwandte Elemente erwarten. Bei Tests mit Umweltsimulationen wird häufig versucht, den Verschleißprozess so weit zu beschleunigen, dass ein bestimmter Prüfling über einige Tage oder Wochen einen vollständigen Verschleiß aufweist. Genau das tun wir, wenn wir Solarzellen auf Satelliten testen.

In der simulierten Welt der Umwelttests können unsere Ingenieure viele Arten von Situationen simulieren. Unten sehen Sie Beispiele für Bazo.

Dynamischer Test

Dynamische Tests umfassen Beschleunigung, Vibration, Ermüdung, Schock, Sturz usw. Es ist eine breite Kategorie, die das Testen gegen Bedingungen umfasst. Die Grundidee besteht darin, verschiedene Arten von körperlicher Belastung anzuwenden, um festzustellen, ob sie Testobjekten standhalten können. Zusätzlich zum Schütteln eines Pickups in einer Zentrifuge können wir Belastungen in Raketenwerfern, schnelle Flugmanöver, Schläge, Druckänderungen und mehr simulieren. Wir können sogar spezielle Tests für spezielle Anwendungen durchführen. Wenn Sie spezielle Anforderungen für einen bestimmten Test haben, können wir mit Ihnen zusammenarbeiten, um die ideale Lösung zu finden.

EMV / EMI-Test

Im Laufe der Jahre sind elektronische Komponenten kleiner und anfälliger für Stromausfälle geworden. Einige Arten von elektronischen Bauteilen reagieren auch empfindlich auf andere Arten von Strahlung. Gleichzeitig wurden elektronische Komponenten in sicherheits- und geschäftskritischeren Anwendungen eingesetzt. Daher sollten Elektro- und Elektronikingenieure besonders darauf achten, dass ihre Konstruktionen gegen Fehler und elektromagnetische Störungen beständig sind. Bei EUROLAB testen wir regelmäßig elektronische Geräte, um sicherzustellen, dass sie den Betriebsstandards für ihre beabsichtigte Umgebung entsprechen.

Viele Arten von elektronischen Geräten erfordern Tests, um sicherzustellen, dass sie keine unerwünschten Mengen elektromagnetischer Strahlung abgeben. In diesem Fall soll verhindert werden, dass elektronische Geräte den Betrieb anderer in der Nähe befindlicher elektronischer Geräte stören. FCC, DoD und andere Institutionen haben alle relevante Standards für solche Tests.

Material- und chemische Tests

Der beste Weg, um festzustellen, ob ein Material für seine Umgebung geeignet ist, besteht darin, die Umgebungsbedingungen, denen es in der jeweiligen Anwendung ausgesetzt ist, zu übertreiben und zu sehen, wie das Material seine Eigenschaften ändert. Der Zweck des Testens von Satellitensolarmodulen bestand darin, festzustellen, wie Solarmodulmaterialien wiederholten Wärmezyklen standhalten. Andere Umwelttests können Korrosions- oder chemische Beständigkeit und Reaktionen auf UV-Exposition messen. ^ Eine andere Kategorie von Materialien und chemischen Tests umfasst das Testen der Eigenschaften gefährlicher Substanzen. Wenn der Verdacht besteht, dass ein Material gefährlich ist, müssen seine Eigenschaften quantifiziert und qualifiziert werden, um geeignete Handhabungsmaßnahmen durchführen zu können.

Einige bekannte gefährliche Materialien müssen für den Versand sicher verpackt sein. Umwelttests sind die einzige Möglichkeit, um festzustellen, ob sie für den Versand sicher sind. Dies bedeutet, dass die Pakete Temperaturänderungen, Stürzen, Stößen, Vibrationen und simulierten Höhenänderungen ausgesetzt sein müssen, um sicherzustellen, dass während des Transports nichts Schlimmes passiert. EUROLAB führt solche Tests regelmäßig an Lithiumbatterien durch, sodass diese als transportsicher gelten.

Andere Arten von Umwelttests

Bei fast allen Arten von Tests werden Umweltfaktoren manipuliert, um festzustellen, ob das Produkt eine zufriedenstellende Leistung erbringt. Umwelttests sind eine breite Kategorie. Umweltsimulationstest Hitze, Druck, Feuchtigkeit, Feuchtigkeit, Exposition gegenüber UV-Strahlen, Zersetzung usw. Es kann Änderungen enthalten und diese Umgebungssimulationen können in Verbindung mit einer beliebigen Kombination aus Dynamik- und Materialtests durchgeführt werden.

Die EUROLAB-Ingenieure sind Experten für simulierte Testumgebungen, die eine beliebige Kombination von Testmethoden enthalten, und können diese an Ihre Anforderungen anpassen.

Wenn Sie Fragen dazu haben, wie das Umwelttestprogramm Ihrem Unternehmen helfen kann, wenden Sie sich noch heute an unser Team.