Was ist ein Falltest?

Falltest - Was ist das?

Während der Lebensdauer eines elektronischen Produkts ist es wahrscheinlich, dass es irgendwann fallen gelassen wird. Wenn ein elektronisches Produkt fallen gelassen wird, kann seine Fähigkeit, Schäden standzuhalten und weiterhin ordnungsgemäß zu funktionieren, die Reparatur- oder Ersatzkosten erheblich beeinflussen und so die Gesamtbetriebskosten erhöhen. Daher spielen die Haltbarkeit und die Widerstandsfähigkeit eines Produktes gegen physische Schäden eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung der langfristigen Kosten für den Benutzer, die über den ursprünglichen Kaufpreis hinausgehen.

Warum ist Robustheit in der Elektronik wichtig?

Es ist wichtig, die Robustheit bzw. Widerstandsfähigkeit elektronischer Produkte gegen Beschädigungen bei einem Sturz zu prüfen. Die Robustheit elektronischer Produkte ist wichtig, da sie bestimmt, wie gut sie wiederholten Stößen ohne Fehlfunktionen oder Bruch standhalten können. Durch das Verständnis der Haltbarkeit eines Produkts bei wiederholten Stürzen können Hersteller Designmerkmale verbessern, um die Langlebigkeit und die Zufriedenheit der Benutzer zu erhöhen. 

Die Robustheit ist eine wichtige Eigenschaft für Produkte wie mobile Computer, insbesondere für solche, die in rauen Umgebungen wie Produktionsumgebungen, Lagerräumen, Logistikzentren, Außendienstbetrieben und im Einzelhandel verwendet werden. Diese Geräte sind häufig Stürzen, Vibrationen sowie Staub- und Wassereinwirkung ausgesetzt, sodass ihre Haltbarkeit und Zuverlässigkeit entscheidend sind, um den reibungslosen Betrieb aufrechtzuerhalten. Robuste mobile Computer sparen häufig langfristig Kosten, da sie weniger Reparaturen und Ersatzbeschaffungen erfordern. Dies macht sie zu einer kostengünstigen Wahl für viele Unternehmen. Darüber hinaus bedeutet ihre längere Lebensdauer ein weniger häufiges Geräte-Turnover, was sowohl kostspielig als auch störend sein kann.

Die Intensität des Sturzes kann von extrem (seltener auftretend) bis zu dem häufiger auftretenden Sturz mit geringerer Intensität, dem sogenannten „Tumble“, variieren.

Derzeit gibt es keinen etablierten Satz von Standards, der die Testkriterien zur Bewertung der Haltbarkeit elektronischer Geräte definiert. Durch das Fehlen standardisierter Vergleichswerte müssen Unternehmen proaktiv tätig werden, um die verschiedenen Normen zu ermitteln und zu verstehen, die zur Bewertung der Robustheit ihrer Produkte angewendet werden können. Dabei sollten sie dabei die Schlüsselaspekte genau berücksichtigen, die zur Robustheit eines elektronischen Produkts beitragen. Zu diesen Faktoren können die Fähigkeit des Geräts zählen, physischen Einwirkungen standzuhalten, bei extremen Temperaturen zu funktionieren, Feuchtigkeit und Staub ausgesetzt zu sein und längere Nutzungszeiten ohne Leistungsverfall zu überstehen. Indem sie ein umfassendes Verständnis dieser Elemente erlangen, können Unternehmen besser sicherstellen, dass ihre Produkte die notwendigen Haltbarkeitsanforderungen für ihre vorgesehenen Anwendungen und Umgebungen erfüllen.

Wie sollte der Tropfenversuch die reale Nutzung widerspiegeln?

Bei der Bewertung der Haltbarkeit eines Produkts ist es unerlässlich, sicherzustellen, dass die Methoden, die zur Festlegung seiner Widerstandsfähigkeit gegen Beschädigungen verwendet werden, mit der Art und Weise übereinstimmen, wie Kunden das Produkt tatsächlich verwenden werden. Dies bedeutet, dass die Tests oder Bewertungen, die zur Messung der Haltbarkeit zugewiesen werden, realistisch die Bedingungen und Szenarien widerspiegeln müssen, die im realen Gebrauch auftreten. Die Kunden können unterschiedliche Anwendungsfälle haben, was bedeutet, dass sie das Produkt auf verschiedene Weise verwenden können, die unterschiedliche Belastungsniveaus verursachen. Daher ist es entscheidend, die Testmethoden mit diesen Anwendungsfällen gleichzusetzen. Wenn die Testszenarien nicht genau darstellen, wie das Produkt verwendet werden wird, dann könnten die Bewertungen keine zuverlässigen Indikatoren für die tatsächliche Fähigkeit des Produkts sein, Verschleiß und Abnutzung im Laufe der Zeit standzuhalten. Um eine aussagekräftige und gültige Aussagekraft zu erzielen, müssen Haltbarkeitsbewertungen auf Tests basieren, die reale Einsatzbedingungen effektiv simulieren.

Bei der Bewertung der Robustheit eines elektronischen Produkts bei einem Sturz ist es wichtig, Folgendes zu verstehen:

• Die verschiedenen Normen für Falltests und ihre Einschränkungen.
• Wie die Oberfläche, auf die das Produkt fallen gelassen wird, den Gesamtschaden, den ein Produkt erleiden kann, erheblich beeinflussen kann.

Warum ist es wichtig, auf häufige, kleine Tropfen zu testen?

Geräte werden häufig kleinen, regelmäßigen Stürzen ausgesetzt. Es ist entscheidend, sie zu testen, um zu sehen, ob sie wiederholte Stürze aushalten können, ohne zu brechen oder funktionsuntüchtig zu werden. Dies gewährleistet, dass das Produkt dem täglichen Gebrauch und versehentlichen Stürzen standhalten kann.

Falltests: Simulation von realen Falltests zur Verbesserung der Produktzuverlässigkeit

Sturztests bewerten die Fähigkeit eines Produkts, einem Sturz standzuhalten. Dies ist wichtig, da Produkte im Alltag versehentlich fallen können. Um die Zuverlässigkeit zu gewährleisten, sollten Produkte so konzipiert sein, dass sie diese versehentlichen Stürze überstehen, ohne Schaden zu nehmen. Es ist wichtig zu bedenken, dass Produkte nicht absichtlich fallen gelassen werden sollen; die Falltests dienen lediglich dazu, Unfälle aus der realen Welt zu simulieren.

Vor der Durchführung des Falltests müssen mehrere Faktoren klar definiert werden. Dazu gehören die Anzahl der Male, in denen das Produkt fallen gelassen wird, die Höhe, aus der es fallen gelassen wird, und die Art der Oberfläche, auf die es beim Aufprall trifft. Durch die Festlegung dieser Details kann der Test potenzielle reale Szenarien genau widerspiegeln und so den Herstellern helfen, die Produktlanglebigkeit zu verbessern.

Während des Tests wird ein Produkt eine festgelegte Anzahl von Malen auf ebene Fläche von einer bestimmten Höhe aus im „freien Fall“ fallen gelassen. Das bedeutet, dass das Produkt einfach aus einer ruhenden Position ohne jeglichen anfänglichen Stoß oder Richtungsanstoß freigegeben wird, sodass es unter dem Einfluss der Schwerkraft auf natürliche Weise fällt. Die Objekte werden aus einer ruhenden Position fallen gelassen und nicht geworfen oder gelenkt.

Das Testobjekt wird für jeden Fall eines Sturzes in einer bestimmten Ausrichtung (zum Beispiel, Display nach unten, Display nach oben, auf der Seite usw.) platziert.

Nach jedem Tropfen wird das Gerät auf Schäden untersucht. Einheiten, die einen erheblichen Funktionsverlust aufweisen, wie beispielsweise Probleme beim Einschalten, bei der Erfassung von Daten und bei der Eingabe von Daten, nach dem Falltest, bestehen den Test nicht.

Welche Faktoren beeinflussen die Ergebnisse von Falltests?

Mehrere Faktoren erhöhen den Schweregrad der Tests, einschließlich der Erhöhung der erforderlichen Anzahl von Stürzen, der Höhe über der Oberfläche, der Härte der Fallfläche und der Verringerung der Temperatur der Einheit während eines Sturzes (da sich das Produkt im Hinblick auf den Aufprall verfestigt).

Hier finden Sie eine detailliertere Erläuterung der einzelnen Faktoren:

1. Anzahl der Ablieferungen:

   • Erhöhte Häufigkeit: Je öfter ein Produkt fallen gelassen wird, desto mehr Stress sammelt es an. Jeder Tropfen kann potenziell bestehende Schwächen verschlimmern oder neue schaffen. Durch die Erhöhung der Anzahl der Tropfen kann der Prüfer eine längere Handhabung oder verwenden simulieren, was bei der Identifizierung potenzieller Fehlerpunkte während der Lebensdauer des Produkts hilft.

2. Abwurfhöhe:

   • Höhenzunahme: Je höher der Fall, desto größer die Aufprallgeschwindigkeit, was die auf das Produkt ausgeübte Kraft erhöht. Dies ist auf die Schwerkraft zurückzuführen, die über eine größere Entfernung wirkt. Das Testen in verschiedenen Höhen kann dabei helfen, die maximale Höhe zu bestimmen, aus der ein Produkt ohne Schaden fallen kann, was für die Bewertung seiner Haltbarkeit in realen Szenarien von entscheidender Bedeutung ist.

3. Härte der Fallfläche:

   • Oberflächenmaterial: Eine härtere Oberfläche, wie Beton, absorbiert nicht viel Aufprallenergie, wodurch mehr Kraft auf das Produkt übertragen wird. Weiche Oberflächen, wie ein Teppich, absorbieren mehr Energie und dämpfen die Stoßwirkung. Das Testen auf verschiedenen Oberflächen hilft dabei, zu beurteilen, wie das Produkt in verschiedenen Umgebungen funktionieren könnte, wodurch sichergestellt wird, dass es intakt bleibt, egal wo es fallen gelassen wird.

4. Temperaturbedingungen:

   • Temperaturrückgang: Niedrigere Temperaturen können Materialien spröder machen, wodurch die Wahrscheinlichkeit von Schäden bei einem Aufprall erhöht wird. Kalte Bedingungen machen viele Materialien weniger flexibel und anfälliger für Risse oder Bruch. Durch die Durchführung von Fallprüfungen bei niedrigeren Temperaturen können Hersteller sicherstellen, dass das Produkt auch in kalten Umgebungen haltbar bleibt und nicht übermäßig zerbrechlich wird. Dies ist wichtig in der Kühlkettenlogistik

Diese Faktoren werden häufig angepasst, um verschiedene reale Bedingungen, denen ein Produkt begegnen könnte, zu simulieren. Die Ergebnisse helfen den Herstellern, Designverbesserungen zu identifizieren, um die Haltbarkeit zu erhöhen und die Produktzuverlässigkeit in verschiedenen Situationen sicherzustellen. Indem diese Faktoren verstanden und optimiert werden, können Unternehmen ihre Produkte besser auf die Belastungen des realen Einsatzes vorbereiten, was letztendlich zu einer höheren Kundenzufriedenheit und einer Reduzierung von Rückgaben oder Gewährleistungsansprüchen führt.

Was sind die Rückgabe-Standards?

Bei der Prüfung von Geräten werden häufig verschiedene Fallstandards oder Verweise auf Fallvorschriften verwendet. Dazu gehören die internen Fallstandards von Zebra, das US-Militärstandard (MIL-STD) und Referenzierungen zu Wettbewerbsstandards/Spezifikationen.

1. Interne Falltestung von Zebra

Die internen Falltestnormen von Zebra verlangen, dass:

• Eine Einheit wird 36 Mal abgelegt - 6 Mal pro Seite.
• Der Test wird an 3 verschiedenen Einheiten im gesamten Betriebstemperaturbereich des Geräts (bei hoher, niedriger und Raumtemperatur) wiederholt.
• Die Testgeräte sind betriebsbereit (eingeschaltet), wenn sie fallen gelassen werden.
• Die Sturzabstände liegen zwischen 4 und 8 Fuß.

Wenn das Gerät während des Tests ausgeschaltet oder neu gestartet wird und Daten verloren gehen, gilt das Gerät als Versagen beim Falltest.

2. MIL-STD-810-zertifiziert

Der US-Militärstandard MIL-STD-810G 516.6 definiert einen Prozess, bei dem Geräte 26 Mal auf alle Flächen (Seiten), Ecken und Kanten fallen gelassen werden.

• Verteilt auf 5 Prüfeinheiten umfasst der Einheitentest 8 Eckschläge, 12 Kantenschläge und 6 Flächenschläge.
• Die Einheiten werden bei von der Prüfmethode definierten Temperaturen getestet.
• Die Einheiten sind für den Falltest nicht betriebsbereit (ausgeschaltet).

Verschiedene Optionen innerhalb der MIL-STD-Fallprüfungen und deren Auswirkungen auf das Produkt

MIL-STD bietet Optionen für das Bestehen des Falltests. Wenn ein Produkt als gemäß MIL-STD-810G 516.6 falltestgeeignet spezifiziert ist, ist es wichtig, die Produktspezifikationen direkt mit den zahlreichen Optionen des Militärstandards zu vergleichen, um die genauen Details der Falltests zu sehen und somit die Strenge der Tests und damit die wahre Robustheit des Geräts besser zu verstehen.

Verschiedene Optionen bei MIL-STD-Fallprüfungen beeinflussen den Schweregrad einer Prüfung, einschließlich:

• Höhen des Falls: Geräte können gemäß den MIL-STD-Spezifikationen aus unterschiedlichen Höhen fallen gelassen werden. Höhere Fallhöhen erzeugen größere Auswirkungen.
• Oberflächenmaterial: Oberflächenmaterial, auf das Einheiten abgelegt werden, wie zum Beispiel Sperrholz auf Beton, Vinyl-Kachel auf Beton, Beton oder Stahl. Härtere und raue Oberflächen erzeugen bei Falltests stärkere Stöße.
• Temperatur: Fallprüfungen können bei Temperaturen über der Betriebstemperatur des Geräts oder nur bei Raumtemperatur durchgeführt werden, je nach der gewählten militärischen Spezifikationsoption. Falltests, die über einen breiteren Temperaturbereich durchgeführt werden, sind schwieriger zu bestehen, da Komponenten bei extremen Temperaturen anfälliger für physische Ausfälle sind (z. B. Rissbildung bei kalten Temperaturen und Schwellung bei heißen Temperaturen).

Wettbewerbsrelevante Abwurfstandards bzw. Referenzangaben zu Spezifikationen

Kann mehr als nur die Fallhöhe angeben:

• Der Aufpralluntergrund, die Anzahl der Stürze und der Temperaturbereich können in den Spezifikationen enthalten oder ausgeschlossen sein.
• Der Temperaturbereich von Fallprüfungen kann ebenfalls weggelassen werden.

Zu den Faktoren, die in der Regel nicht definiert sind, gehören:

• Anzahl der Einheiten, die abgelehnt wurden, um den Test zu bestehen.
• Definition des Stromzustands der Einheit (ein-/ausgeschaltet)

Zusammenfassung der aufgegebenen Standards

Nicht alle Falltestspezifikationen sind gleich. Bei der Bewertung der Sturzleistung sollte man folgende Faktoren betrachten:

• Welche Abwurfnormen (zum Beispiel Zebra intern oder MIL-STD810G 516.6) oder Spezifikationsreferenzen werden verwendet
• Abwurfhöhe
• Abwurffläche
• Fällt über einen Temperaturbereich hinweg
• Anzahl der Tropfen, falls aufgeführt
• Ob eine Sturzvorschrift ebenfalls festgelegt ist.

Wir haben einen ausführlicheren Leitfaden über Falltests erstellt.