Onderwerp: Betrouwbaarheid elektronische apparatuur.

koko schreef :
Heb je het hier dan ook over Raymarine? Ik doe de update van de C70 plotter zelf, dat is niet echt ingewikkeld.

JohnBerg schreef :
Inderdaad , dat valt erg mee. Maar ook hier geldt RTFM en wel meerdere keren.
Overigens kan een mailtje vaak ook de nodige info opleveren.
En....gewoon durven; naar de dealer kun je altijd nog als het niet lukt.
Ad

Yellow Boat schreef :
Oke, nauwkeuriger geformuleerd: bij het lezen van de up date manual krijg ik het al benauwd dat ik daarvoor liever naar de dealer ga. Helaas valt de prijs van zo'n grapje, 70,-- euro, me tegen.

Het is mijn talent niet, zal ik maar zeggen.

We dwalen een beetje af...

Interessant om voorbeelden te zien van ontwerp-keuzes die de betrouwbaarheid van electronica beïnvloeden. Ook boeiend om te lezen hoe in de automotive industrie wel degelijk hele concrete betrouwbaarheidseisen aan apparatuur worden gesteld, inclusief sancties. Aan de regelmatige terugroepacties van auto's te zien wordt daar ook bij reeds geleverde apparatuur nog aan verbetering van de betrouwbaarheid gewerkt. Dat heb ik zelf - behalve wat firmware updates - nog niet bij grote watersport fabrikanten gezien.

Op Jugo na - die van de door hen geleverde merken naar eigen zeggen uitvalcijfers heeft bijgehouden -beschikken we hier op het forum over verrassend weinig concrete en relevante gegevens uit de praktijk hoe betrouwbaar de apparatuur bij ons aan boord is.

Dat weerhoudt sommige forumleden er niet van hun installatie aan te passen aan het vermeende risico van een defect apparaat, terwijl het eerste voorbeeld waar dat concreet gebeurde nog genoemd moet worden. Laat staan dat we onderzoek kennen dat die angst rechtvaardigt.

Zo hebben we allemaal waarschijnlijk wel afwegingen waar alleen anekdotisch 'bewijs' en onderbuikgevoel ons ter beschikking staan. Dat is best opmerkelijk, zeker als je ziet wat voor protocollen en waarborgen er in andere branches op dit vlak gehanteerd worden.

P.S: Jugo, zou je de door jou bijgehouden cijfers nog wat kunnen concretiseren? Hoewel waarschijnlijk niet representatief voor een hele categorie apparatuur zegt het naar mijn idee wel meer dan losse positieve of negatieve ervaringen.

Ik denk dat veel fabrikanten het wel bijhouden, maar niet vrijgeven.

En als ze het vrijgeven, wordt het als ondersteuning bij de verkoop gebruikt. Het voorbeeld van Simrad dat ik gaf (MTFB 35.000 uur) is duidelijk bedoeld om een bepaalde mate van degelijkheid uit te dragen.

Je moet wat gevoel bij die getallen krijgen. Een MTBF van 8000 uur wordt over het algemeen als een erg lage waarde gezien. Je hebt het dan eigenlijk over 1 jaar continue bedrijf, al dan niet in een aantal cycles.

Maar wanneer komt een watersporter nu eigenlijk aan 8000 bedrijfsuren? Als je de wereld niet rond gaat eigenlijk niet!

Mijn conclusie is dan dat het aan de MTBF van de elektronica niet kan liggen, want het allergrootste prul zal die 8000 uur MTBF wel halen.

En dus zul je qua betrouwbaarheid moeten kijken naar externe factoren. De AIS splitter waar het in eerste instantie om begon hangt aan een lange draad naar buiten. Daar kunnen heel gemakkelijk statische ladingen in ontstaan, die de splitter kunnen beschadigen, hoe goed hij ook geconstrueerd is.

Ik durf de stelling wel aan dat je voor de betrouwbaarheid eigenlijk niet naar de elektronische apparatuur hoeft te kijken, maar dat de installatie en de aard van de installatie de beperkende factor is.

En d'r wordt wat afgeklooit op deze aarbol!

JohnBerg schreef :
Eens met alles wat je hierboven samenvat, echter op dit citaat zou ik nog iets willen toevoegen. Namelijk het mechanisch ontwerp. Noem het exemplarisch, maar zonder merken te noemen heeft m'n vorige windset 2x een versleten (glij!)lager gehad in 2 seizoenen; huidige set is kogelgelagerd en gaat al 4 seizoenen mee en geeft al aan bij 2 kn wind.

Ik zie ook kwaliteitsverschillen in de behuizingen van "buitenapparatuur". De electronica op zich zal niet zo snel ontwerpfouten bevatten, maar de behuizing (waterdichtheid van knoppen en kabeldoorvoeren) kan al snel (ik noem mijn exemplarisch bewijs maar niet meer) de beperkende factor worden.

@Nachtvlinder: ook de werktuigbouwkundigen (door ons wel eens "fietsenmakers" genoemd) hebben zo hun dingetjes.

Maar je hebt natuurlijk helemaal gelijk. Daar waar disciplines samenkomen wil het ook nog wel eens fout gaan.

Maar ook daar geld weer dat de gebruiker vaak de grootste boosdoener is. Wie weet nu dat een apparaat dat spatwaterdicht is, eigenlijk helemaal niet waterdicht is?

Het aantal fouten en reparaties op componenten niveau zijn zéér drastisch afgenomen met 10-15 jaar geleden. Daarbij komt nog dat de productie prijs van veel SMD apparatuur zó laag is dat reparaties economisch onverantwoordt is en al niet meer uit kan met het huidige arbeidsloon.

30 jaar geleden kostte een marifoon 1500-2000 gulden, een reparatie was dus altijd goed te verdedigen. Nu een marifoon 130-400 eu kost is reparatie zelden nog te verdedigen.

Natuurlijk blijven er altijd (over)spannings fouten en kortsluitingen.

De grote verschuiving is dat het bijna helemaal verschoven is naar software problemen. Veel brakke firmware etc., daar hebben we soms dagtaak aan.

Onze statestieken zijn niet openbaar ivm bescherming van (onze) fabrikanten.

Nachtvlinder schreef :
Alle waar is naar zijn geld. Veel gerenomeerde merken hebben geleerd van hun fouten hierin.

"if you pay peanuts, you get monkeys"
Dit slaat normaal op personeel, maar past ook goed bij kwaliteit van apparatuur. Iedereen weet dat altijd onbewust bij aankoop, maar wil dat vaak niet accepteren.
Service is een verhaal appart, garantie is wettelijk geregeld maar veelal onbekend.

JohnBerg schreef :
Die MTFB staat bij een gyro kompas voor de grote zeevaart. Het apparaat en de gebruiksomstandigheden zijn zo verschillend van een slingerend en stampend (zeil)jacht waar de apparatuur bovendien regelmatig aan en uit wordt geschakeld dat dit cijfer naar mijn idee niets zegt over de levensduur van de watersport variant. Bij de apparatuur voor kleine boten zoek je meestal vergeefs naar indicaties zoals MTBF of AFR. En het neemt factoren als matige installatie en gevoeligheid voor inductieschade op een jacht niet mee in de cijfers.

JohnBerg schreef :
Interessant, de apparatuur zelf is volgens jou uiterst betrouwbaar. Het is installatie waar dingen mis gaan. Maar een goed ontwerp is toch bestand tegen de weerbarstige werkelijkheid? Voor de vraag naar de betrouwbaarheid in de praktijk maakt de oorzaak overigens niet uit.

JohnBerg schreef :
Als de gebruiker de boosdoener is gaat ook hier het ontwerp naar mijn idee niet vrijuit, een goed ontwerp houdt rekening met de domme gebruiker.

Maar mijn oorspronkelijke vraag gaat over de betrouwbaarheid van elektronische apparatuur aan boord van jachten, niet over een verklaring of schuldvraag voor die gevallen waarin iets defect raakt. Is wel interessant maar niet relevant voor de vraag hoe betrouwbaar apparatuur aan boord van (zeil)jachten blijkt te zijn in de praktijk van alledag.

Hans V schreef : Nee, dat zei ik niet. Ik betoogde dat elk Chinees prul wel aan een MTBF van 8000 uur komt. Dat is helemaal niet betrouwbaar. De crux zit hem in de gebruiksduur, die is bij watersporters zo laag dat de MTBF (=betrouwbaarheid) niet de doorslaggevende factor is.

Hans V schreef : Wat ik eigenlijk wilde zeggen is dat je elk apparaat binnen zijn specificaties moet gebruiken. Maar de gemiddelde gebruiker leest geen datasheet, en begrijpt er nog minder van. En dan is spatwaterdicht wel een mooi voorbeeld. Vaak wordt dat aangegeven door een of ander IP nummer. Maar wie weet dat nou?

Hans V schreef : Als je naar betrouwbaarheid kijkt moet je eigenlijk het geheel c.q. systeem als een soort van black box benaderen. De installatie is nu eenmaal een belangrijke parameter, zo niet de belangrijkste in die black box. Juist omdat de gebruiksduur zo laag is.

Vertekkers zeggen wel ooit dat als je elektronische apparatuur mee neemt, die allemaal onderweg wel een keer kapot gaat. Ik kan niet anders dan dat beamen. Maar als je naar een oorzaak gaat zoeken waarom dat dat is, dan komt je toch weer op een veel langere gebruiksduur waardoor de MTBF ineens wel weer belangrijk wordt, in combinatie met omstandigheden waarbij de omstandigheden (temperatuur / vochtigheid) heel kort bij de grenzen van de ontwerp parameters komen.

Mijn ervaring vanuit mijn vroegere job is dat power down/power up van electronische systemen de hoogste stressfactor was. Uitzetten vs krimpen door warmte ontwikkeling dus.
Een slechte installatie kun je de systemen niet kwalijk nemen.

JohnBerg schreef :
Helemaal mee eens. Maar de verantwoordelijkheid voor het opstellen van realistische specificaties (die in de weerbarstige praktijk voldoen) ligt bij de ontwerper. Zeker als die weet dat de consument er geen verstand van heeft. Wijzen op de kleine lettertjes met een lichte IP-rating geeft alleen maar aan dat je als ontwerper de praktijkomstandigheden hebt onderschat. Een kaartplotter, multifunction display, etc. moet buiten in regen en buiswater gewoon blijven werken, daar zijn we het denk ik toch over eens.

JohnBerg schreef :
Daarom zijn cijfers uit de praktijk zo interessant. Je kijkt dan naar de betrouwbaarheid van apparatuur inclusief installatie en gebruik (of misbruik) door watersporters in een keur aan omstandigheden. Je neemt hierin alles automatisch mee. Ook factoren die we nog niet hebben benoemd...

Die black box benadering is precies waar ik bij het openen van dit draadje op doelde. Waarom die uiteindelijke betrouwbaarheid heel laag of heel hoog blijkt uit te vallen komt later wel. Vooralsnog tasten we over de werkelijke percentages nog redelijk in het duister.

ErikSnel schreef :
Zo'n database zou inderdaad interessante informatie kunnen opleveren. Maar om voldoende gegevens te verzamelen zodat je echt conclusies kunt trekken moeten heel veel forumleden heel veel data aanleveren (en bijhouden), en dat is denk ik toch iets te hoog gegrepen.

Maar in potentie ligt hier een schat aan informatie, dat ben ik helemaal met je eens.

Faran schreef :
Geldt dat voor alle apparatuur?
Als ik kijk naar het geringe stroomverbruik van de meeste klokjes en apparaatjes, 0,1 a 0,2 Ah, dan verwacht ik weinig tot geen warmte ontwikkeling. Of zit ik er helemaal naast en kan je (ik) dat niet zo stellen en heeft het totaal verbruik er niet zo veel mee te maken?

Hans V schreef :
@hans, Deze zin heb ik een paar keer doorgelezen, echter kom ik er niet achter wat je vraagt. Je wil relevante gegevens uit de praktijk krijgen van individuele gebruikers die niet slechts exemplarisch zijn.
Een individuele gebruiker is ALTIJD exemplarisch. Of vind je het verrassend dat heel weinig mensen in havens die men bezoekt niet met vragenlijsten alle boten afgaat om op een gedegen wetenschappelijke onderbouwde wijze er achter te komen welke apparatuur in de praktijk bewezen betrouwbaar is.

Meer in algemene zin krijg je een goed antwoord van Jugo, één van de weinigen die een bredere kijk op de materie heeft. Echter daar ga je verder niet op door. Jugo bevestigde mijn onderbuik gevoel dat de beperkte betrouwbaarheid in de huidige generatie apparatuur in de software zit. De vaalkans van de hardware valt daarbij in het niet.

Verder heb je natuurlijk beschikking over een ruime database aan problemen in de vorm van het historisch overzicht van draadjes op dit forum. Gewoon even doorspitten en turven welke problemen men zoal tegenkomt.

JohnBerg schreef :
Voor de nerds:

www.maximintegrated.com/en/app...&utm_campaign=eemail

Creepage and Clearance
Creepage is the shortest distance along the surface of the insulating material between two conductive parts, i.e., two pins. Clearance is the shortest distance in air between those same two surfaces. (Clearance does not need to be line of sight.)

Ook mag de ophoping van hygroscopisch stof niet vergeten worden.

3Noreen schreef :
Ik ben in mijn openingspost waarschijnlijk niet duidelijk genoeg geweest maar hoopte dat iemand op het forum bestaand onderzoek kende naar de betrouwbaarheid in de praktijk van bijvoorbeeld antennesplitters of dieptemeters. Een poging om individuele ervaringen te verzamelen heeft naar mijn idee inderdaad geen zin omdat je heel veel van dit soort ervaringen nodig hebt om verantwoorde conclusies uit te kunnen trekken. Daar heb je dus echt een serieuze partij voor nodig die dit doet of heeft gedaan.

Aanleiding voor deze vraag was o.a. het AIS/antennesplitter draadje waar forumleden hun bezorgdheid uitspreken dat een defecte splitter hun hele VHF installatie plat legt. Er is vooralsnog niemand die dit daadwerkelijk heeft meegemaakt, maar alleen grootschalige praktijkgegevens kunnen helderheid geven over hoe groot de kans op uitval uiteindelijk is. Op dit moment weten we het naar mijn idee gewoon niet.

3Noreen schreef :
Ik heb Jugo gevraagd of hij concrete uitvalpercentages bij categorieën apparatuur kan noemen, maar hij geeft aan dit - om de fabrikanten te beschermen - niet te doen. Deze informatie is vanwege de aantallen relevanter dan losse ervaringen op dit forum maar waarschijnlijk ook nog niet voldoende om conclusies uit te trekken omdat daarvoor alle gangbare merken vertegenwoordigd zouden moeten zijn.

3Noreen schreef :
Dat zou heel goed kunnen. Het is nog steeds interessant om dit met concrete cijfers onderbouwd te zien. Nu kan (of wil) nog steeds niemand zeggen hoe groot de kans is dat een jachtenradar, antennesplitter of dieptemeter uitvalt gedurende bijvoorbeeld 10 jaar gebruik en blijven we steken in (soms gegronde) vermoedens en meningen.

3Noreen schreef :
Deze losse gevallen zeggen weinig over de kans op uitval van bepaalde apparatuur aan boord. Daarvoor moet je meer en bredere gegevens hebben en daar was het me in dit draadje om te doen. Afwegingen op basis van betrouwbaarheid van bepaalde apparatuur worden dan een stuk rationeler.

koko schreef :
Een transistor in een moderne CPU is 14 nanometer groot. Daar is maar heel weinig energie voor nodig om die wat op te warmen.

Maar je hebt wel een punt, als er hoge stromen gaan lopen dan wordt de kans op uitval groter. Dat geldt trouwens ook voor hoge spanningen. Of hoge of lage temperaturen. Of hoge luchtvochtigheid.

En dan kom je toch weer bij die antennesplitter. Bij een goed aangepaste antenne aan de zendtrap kan de spanning aan de uitgang behoorlijk oplopen. Kijk maar eens wat voor dekdoorvoeren je nodig hebt bij een SSB installatie.
Dat maakt de antennesplitter tot een kwetsbaar onderdeel.

JohnBerg schreef :
Kwetsbaar maar in de praktijk misschien toch weinig tot geen uitval. Wat er theoretisch fout kan gaan is voor de eindgebruiker dan minder interessant, je wilt uiteindelijk toch weten hoe vaak ze daadwerkelijk defect raken en wat de gevolgen dan zijn voor je marifoonverbinding?

Hans V schreef :
Het is geen theoretisch verhaal. Om de levensduur van een apparaat te bepalen ga je stress testen doen. Je gaat dan een combinatie van factoren zoeken waarbij het apparaat binnen (en soms ook buiten) specificatie maximaal belast wordt. Met het uiteindelijke doel om iets over de levensduur te zeggen. Je kunt immers niet consumenten elektronica eerst 4 jaar testen, voordat je het op de markt brengt.

Meestal is dat een combinatie die in de praktijk niet of nauwelijks voorkomt. Stress bij elektronica krijg je door temperatuur verandering, hoge spanningen, hoge stromen, hoge luchtvochtigheid. Je veiligheidsmarge zit hem in het feit dat je ver van de stress parameters vandaan probeert te blijven.

Dat zag je al in het voorbeeld wat ik gegeven heb over de USB verbinding. De optocoupler kon 5000V aan, maar door plaatsgebrek heb ik daar wat van moeten inleveren. Had ik dat niet gedaan, dan was de behuizing groter geworden. Nou is 5000V nog steeds niet echt veel, maar technologisch kom je eigenlijk maar heel moeilijk daar boven uit. Het kan wel, maar dan moet je exorbitante kosten gaan maken. Dan kun je uiteindelijk niet meer concurreren op een open markt. Als ontwerper weet je natuurlijk heel goed welke keus je hebt moeten maken en wat daar de consequenties van zijn. En je weet ook heel goed onder welke conditie je moet stressen. Dat blijkt in dit geval een laptop op accuvoeding, een droge winterdag en een klant met een wollen trui aan te zijn.

Zodra je iets in de leiding van je marifoonantenne opneemt, lever je een stukje van je veiligheidsmarge in. De hoge antennespanning zorgt ervoor dat je met een van de parameters in de buurt komt van wat in het jargon "absolute maximum ratings" heet.

Of er in de praktijk veel apparaten kapot gaan weten we niet, fabrikanten zeggen daar niks over.

Hans V schreef :
Heel veel losse gevallen zeggen juist wel iets. Het is dus een kwestie van verzamelen. Club's als Google verdienen daar een heel behoorlijke boterham mee.

Mijn duit in het zakje als professioneel productontwerper (niet per se electronisch)

De originele vraag was: hoe ziet zo'n proces er uit?

Wel, dat is per bedrijf verschillend. Het meest voorkomende is (ontwerp)-risocogestuurd. Bijvoorbeeld door FMEA (Failure mode and effect analysis). Je bedenkt wat er allemaal stuk kan en ontwerpt het zodat dat risico vermeden wordt, of je bedenkt een validatietest om te testen dat het risico laag genoeg is.

Iets listiger is de QFD-methode. Quality Function Deployment redeneert vanuit de klantbehoefte door tot op specificatieniveau.

Een goed bovengenoemd voorbeeld: klant heeft minder behoefte aan servicebaarheid en meer behoefte aan een lage prijs, dus er wordt gekozen voor SMD. Hoewel die ene klant die om een stom defect een nieuwe moet kopen luidkeels zal klagen, zal de totale klanttevredenheid toenemen. Let hier wel op. QFD is een extreem ingewikkeld proces en is bij lange na niet zo simpel als je nu wellicht denkt.

Als ontwerper is het al lastig zat om alle mogelijke faalwijzen in kaart te brengen en die te adresseren. Dingen die "by design" kapotgaan zijn absoluut uitzonderlijk. Het is al lastig genoeg om het "by design" lang mee te laten gaan. (ik ben overigens werkzaam in een hoek met erg hoge levensduurverwachtingen)

Dan nog dit: nagenoeg alle fabrikanten kopen componenten in. Geen specificatie is waterdicht en het is maar de vraag of de toeleverancier écht garant kan staan voor de specificatie. Ook híj weet niet álles van zijn eigen product.

Als productontwikkelaar kun je aandacht geven aan alle voor jou bekende risico's en nastreven die laag genoeg te krijgen. Daarna kun je nog wat testen, maar elke use-case testen is meestal onmogelijk. Laat staan een échte levensduurtest, want dan ben je pakweg een 15 jaar te laat met het introduceren van je product.

Bedenk dat het simpelste stukje electronica al snel uit een paar 1000 onderdelen bestaat. Als ál die onderdelen 10PPM falen (uitzondelijk goed zijn!) Dan zit je al met een paar procent "baseline" aan uitvallers. Random dingen die kapot gaan. Een soort achtergrondruis waar je zeer moeilijk iets aan kan doen.

Wil je als klant iets kopen wat écht heel goed is. Dan moet je de portemonnee trekken, "ouwe" technologie kopen (daarom zijn Dacia's op dit moment de beste auto's op de Nederlandse weg, volgens de wegenwacht) en vooral ook af gaan op de beoordeling van andere consumenten.

Het ontwikkelproces en het kwaliteitsmanagement bepalen uiteindelijk de uitval en juist dat proces is wat de bedrijven verschillend maakt.

JohnBerg schreef :
Je uitleg vanuit de ontwerp kant is zeker interessant.

De crux - waar ik in dit draadje naar op zoek ben - zit hem in je laatste zin. Ik snap dat fabrikanten geen concurrentiegevoelige informatie openbaar willen maken maar hoopte dat er onderzoeken bekend waren die vanuit de praktijk deze inventarisatie hebben gemaakt of daar nu mee bezig zijn.

Je zou natuurlijk zelf ook wel wat kunnen testen.
Als je dapper bent neem je een pvc pijp rond 40, en een wrijft die eens een paar minuten langs met een wollen doek. Om te kijken of je het goed gedaan hebt geef je je vrouw een knuffel. Er hoort dan vonk tussen jullie over te springen

En na opnieuw opwrijven raak je eens wat van je apparatuur aan, de zwakke broeders vallen er dan zo uit

Of koop zo'n ding als in het filmpje, maak eens een rondje aan boord