Urządzenia przemysłowe zgodne ze standardem militarnym MIL-STD-810G – na co są odporne i w jakich warunkach mogą pracować?

MIL-STD-810 to amerykański wojskowy standard testowy, opracowany przez Departament Obrony Stanów Zjednoczonych, sprawdzający wytrzymałość produktów przeznaczonych do zastosowań militarnych na warunki środowiskowe, na które produkt może być wystawiony w okresie użytkowania. Pierwotnie stworzony w 1967 roku dla potrzeb armii amerykańskiej, stał się uniwersalnym standardem dla producentów sprzętu na całym świecie. Standardem, który daje gwarancję niezawodnej pracy w ciężkim środowisku i przy ekstremalnych zastosowaniach.

Przez lata standard ten ewoluował, by dostosować się do zmieniających się warunków i wymagań, w tym do standardów komercyjnych. Chociaż MIL-STD-810 został przygotowany do użytku przez wszystkie departamenty i agencje Departamentu Obrony USA, służy również do stworzenia idealnej podstawy do testowania produktów komercyjnych.

Przeczytaj też artykuł: Tablety przemysłowe wspierają operatorów linii produkcyjnych w efektywnym zarządzaniu procesami.

Dziś najbardziej rozpowszechnionymi wersjami są MIL-STD 810G (opracowany w 2008 roku, z wprowadzonymi w 2014 roku zmianami) i MIL-STD 810H (opracowany w 2019 roku, z ostatnimi zmianami datowanymi na 2022 rok). Obejmują one szereg testów, jakie przechodzą urządzenia mogące pochwalić się najwyższym poziomem niezawodności, od odporności na upadki z dużych wysokości, poprzez pracę w ekstremalnych zakresach temperatur oraz odporność na wstrząsy, wibracje, wodę, pył i kurz, kończąc na agresywnym środowisku, narażonym na powodujące korozję gazy i mgły.

Nic więc dziwnego, że wybrane urządzenia do zastosowań przemysłowych taki certyfikat powinny posiadać. Producenci wytrzymałych urządzeń klasy przemysłowej i wojskowej wykorzystują te standardy jako punkt odniesienia, aby wykazać niezawodność i wytrzymałość swoich produktów w ciężkich warunkach pracy w środowisku przemysłowym. Najlepszym przykładem mogą być tablety przemysłowe Astraada TAB, które są zgodne ze standardem MIL-STD 810G.

Zarówno samo wykonanie, jak i komponenty elektroniczne, wykorzystywane w urządzeniach spełniających ten standard, muszą charakteryzować się odpowiednimi parametrami. Sam standard opisuje bardzo dokładnie, jakie testy i jakie próby powinno przechodzić urządzenie. Warto jednak uświadomić sobie to, że MIL-STD-810 jest standardem elastycznym, który producenci mogą dopasować do swoich potrzeb pod kątem zgodności z wybranymi odpornościami.

Ma to swoje uzasadnienie. Nie wszystkie testy są konieczne do przeprowadzenia, ponieważ nie mają zastosowania podczas codziennej eksploatacji poszczególnych urządzeń. Przykładem może być odporność na eksplozje, ostrzał czy wstrząs balistyczny. Jednak istnieje szereg procedur testowych, mających swoje uzasadnienie w przypadku urządzeń do zastosowań przemysłowych. Warto więc wiedzieć, w jakich warunkach możemy eksploatować taki sprzęt podczas codziennej pracy bez obawy o jego niezawodność.

Pełna lista testów certyfikujących obejmuje 29 metod testowych zawartych w normie MIL-STD-810 i zawiera:

• Metoda 500 – Niskie ciśnienie (wysokość)
• Metoda 501 – Wysoka temperatura
• Metoda 502 – Niska temperatura
• Metoda 503 – Szok temperaturowy
• Metoda 504 – Zanieczyszczenie płynami
• Metoda 505 – Promieniowanie słoneczne (światło słoneczne)
• Metoda 506 – Deszcz
• Metoda 507 – Wilgotność
• Metoda 508 – Grzyb i pleśń
• Metoda 509 – Mgła solna
• Metoda 510 – Piasek i kurz
• Metoda 511 – Atmosfera wybuchowa
• Metoda 512 – Zanurzenie w wodzie
• Metoda 513 – Przyspieszenie
• Metoda 514 – Wibracje
• Metoda 515 – Hałas akustyczny
• Metoda 516 – Szok
• Metoda 517 – Pirowstrząs
• Metoda 518 – Atmosfera kwasowa
• Metoda 519 – Wstrząs postrzałowy
• Metoda 520 – Temperatura, wilgotność, wibracje i wysokość
• Metoda 521 – Oblodzenie/Marznący deszcz
• Metoda 522 – Wstrząs balistyczny
• Metoda 523 – Wibroakustyka/Temperatura
• Metoda 524 – Zamrożenie/Rozmrożenie
• Metoda 525 – Replikacja przebiegu czasowego
• Metoda 526 – Uderzenie Rail
• Metoda 527 – Multiwzbudnica
• Metoda 528 – Wibracje mechaniczne wyposażenia pokładowego (typ I – środowiskowe i typ II – wzbudzone wewnętrznie)

Jak testowane są tablety przemysłowe Astraada TAB, posiadające certyfikat MIL-STD-810?

Zastosowanie urządzeń w warunkach przemysłowych dosyć dokładnie opisuje, na jakie warunki może być narażone urządzenie podczas codziennej eksploatacji. Z tego powodu testy urządzeń przemysłowych przeprowadza się zgodnie ze standardem MIL-STD-810 i według ściśle określonych metod, ale nie w pełnym zakresie opisywanym przez standard. Z uwagi na środowisko pracy i przeznaczenie urządzeń, odporność na upadki, wstrząsy i wibracje są jednymi z podstawowych testów, jakie przechodzą tablety przemysłowe.

Dowiedz się więcej o tabletach przemysłowych Astraada TAB.

Odporność na upadki

Najczęściej wykonywanym testem jest test upadku z określonej wysokości na podłoże o określonych parametrach. W standardzie MIL-STD-810 test ten nazywany jest metodą 516.6, procedurą IV w wersji standardu G i metodą 516.8, procedurą IV w wersji standardu H. Metoda badania określa część testu wstrząsowego, który obejmuje aż 7 różnych procedur upadku.

W latach 2008–2019 standardem testowania i oceny wytrzymałościowej urządzeń elektronicznych klasy wojskowej był standard MIL-STD-810G i metoda 516.6 zgodna z procedurą IV. Specyfikacja ta opisuje metodę testowania sprzętu komputerowego jako upuszczenie go na sklejkę drewnianą o grubości 2 cali (około 5 cm) z betonowym podłożem. Obejmuje to w sumie 26 upadku na każdą krawędź i płaszczyznę urządzenia z wysokości 4 stóp (około 122 cm). W 2019 upubliczniono normę MIL-STD-810H, a zaktualizowana metoda 516.8 specyfikowała warunki testu jako upadek na powierzchnię stalową o podłożu betonowym. Zwiększono także wysokość z 4 do 5 stóp (około 152 cm).

Co to oznacza w praktyce? Tablet przemysłowy Astraada TAB może upaść z wysokości około 1,2 metra bez ryzyka uszkodzenia. Wysokość, z jakiej przeprowadzony jest test upadku, nie jest przypadkowa. Tablet przemysłowy najczęściej trzymamy w ręce lub leży na stole. Dlatego wysokość, z jakiej może potencjalnie upaść, wynosi właśnie około 1,2 metra.

Aby zabezpieczyć urządzenie przed upadkiem z takiej wysokości, stosuje się specjalną konstrukcję obudowy, której krawędzie są zabezpieczone specjalną mieszanką gumy i kauczuku. Mieszanka jest przygotowana tak, aby tablet po upadku nie odbijał się od powierzchni, tylko zamortyzował upadek w taki sposób, by nie doszło do uszkodzenia urządzenia i elektroniki wewnątrz.

Warte podkreślenie jest również to, że w przypadku Astraada TAB obudowa jest monolityczna, a nie wyposażona w akcesoryjne amortyzatory dzięki czemu – oprócz odporności na upadek – urządzenie jest także chronione na wypadek narażenia na wodę, pył i kurz.

Odporność na wstrząsy

Metoda testowa 516.6 standardu MIL-STD-810G definiuje sposób oceny odporności urządzeń na rzadkie i nieprzewidywalne wstrząsy, które mogą występować podczas obsługi i transportu urządzenia. Celem tych testów jest określenie zarówno fizycznej, jak i funkcjonalnej wytrzymałości badanych elementów na warunki środowiskowe. Oceniana jest integralność materiałów, z których wykonane jest urządzenie, w warunkach transportu i normalnego użytkowania. Testy pozwalają określić stopień kruchości materiału, co umożliwia zaprojektowanie odpowiedniego opakowania, które we właściwy sposób go zabezpieczy.

Procedury testowe określają, czy urządzenie jest w stanie wytrzymać wysokie poziomy wstrząsów i zmian temperatury, występujących podczas eksploatacji, oraz poddają urządzenie gwałtownemu przyspieszaniu lub zwalnianiu w celu analizy reakcji urządzenia i zweryfikowaniu jakości i poprawności jego działania.

Co to oznacza w praktyce? Tablet przemysłowy Astraada TAB może być transportowany i użytkowany bez obawy o wstrząsy, na jakie będzie potencjalnie narażony. Urządzenie i wszystkie jego komponenty są zabezpieczone przed wpływem gwałtownego przyspieszenia i zwalniania oraz gwarantują jego integralność. Jest to możliwe dzięki specjalnie zaprojektowanej konstrukcji, której elementy są połączone ze sobą w taki sposób, aby nie doszło do ich samodzielnego oddzielenia i odłączenia w warunkach eksploatacji i transportu. Śrubowe połączenia stosowane w przypadku instalacji wyposażenia akcesoryjnego (w postaci kart rozszerzeń, pasków nadgarstkowych czy naramiennych) również są odporne na działanie czynników opisywanych w procedurach testowych. 

Odporność na wibracje

MIL-STD-810G obejmuje serię testów wibracyjnych, które zapewniają różne procedury w zależności od tego, czy drgania mogą pojawić się podczas produkcji, wysyłki czy eksploatacji. Spośród wszystkich procedur opisanych w normie MIL-STD-810 metoda badawcza 514.6 dotycząca wibracji jest najbardziej złożona. Określa cztery różne procesy opisujące tryby wibracji, które sprzęt może wytrzymać podczas drgań transportowych i eksploatacyjnych.

Testy określają, jak długo urządzenie może działać prawidłowo i faktycznie wytrzymać różne wibracje w całym swoim okresie użytkowania, będąc narażonym na szereg drgań o szerokiej gamie amplitud i częstotliwości. Ta metoda testowania znajduje swoje uzasadnienie w określeniu cyklu życia i odporności produktu na wibracje podczas produkcji, konserwacji, transportu i eksploatacji urządzenia.

Co to oznacza w praktyce? Tablety Astraada TAB mogą być instalowane i eksploatowane w warunkach przemysłowych na urządzeniach, które powodują drgania i wibracje podczas normalnej eksploatacji. Przykładem urządzeń, na których bezpiecznie można zainstalować tablety, są maszyny wyposażane w elementy wirujące i generujące wstrząsy, wózki widłowe i transportowe, poruszające się po magazynach, a także roboty mobilne pracujące w halach produkcyjnych. 

Jako uzupełnienie do informacji o zgodności urządzeń ze standardem MIL-STD-810G warto dodać, że tablety Astraada TAB są także zgodne ze standardem MIL-STD-461F, definiującym odporność na zakłócenia elektromagnetyczne. Procedury testowe MIL-STD-461 określają poziomy testowe i limity testowe dla sprzętu elektronicznego, używanego przez wojsko USA. Standard ten przeszedł wiele aktualizacji od 1967, kiedy po raz pierwszy został opublikowany, do ostatniej wersji, MIL-STD-461G. Norma ta jest również akceptowana jako podstawowa norma kompatybilności elektromagnetycznej (EMC) dla sił zbrojnych wielu krajów na całym świecie – obejmuje wszystkie dziedziny wojska, w tym lądowe, powietrzne i morskie (szczegóły tutaj http://www.multilek.ca/Specifications.htm ).

Czy warto inwestować w sprzęt z certyfikatem MIL-STD 810?

Odpowiedź na to pytanie zależy od tego, w jakich warunkach będziemy użytkować sprzęt podczas codziennej eksploatacji. Jeśli ma mieć zastosowanie typowo biurowe – i nie będzie użytkowany na halach produkcyjnych i w trudnym terenie – możemy zdecydować się na rozwiązania nie posiadające certyfikatów zgodności z MIL-STD-810.

Jeśli jednak wiemy, że sprzęt będzie wykorzystywany w warunkach przemysłowych – nawet nie ekstremalnie ciężkich, ale takich, w których pojawiają się wibracje, wstrząsy, ryzyko upadku czy szerszy zakres temperatur pracy – wówczas bardzo zasadna jest inwestycja w sprzęt posiadający taki certyfikat. Da to nam pewność, że urządzenie wytrzyma i będzie pracowało niezawodnie.

Wybór sprzętu z certyfikatem MIL-STD-810 to inwestycja w wytrzymałość i niezawodność. Urządzenia takie są nieco droższe w zakupie od tych w wykonaniu standardowym, ale ich dodatkowa ochrona może być bezcenna w wielu sytuacjach.

Sprawdź ofertę tabletów przemysłowych Astraada TAB w sklepie internetowym ASTOR.