¿Qué es una prueba de caída?

Prueba de caída: ¿Qué es?

Durante la vida útil de un producto electrónico, es probable que en algún momento se caiga. Cuando se deja caer un producto electrónico, su capacidad para resistir daños y seguir funcionando correctamente puede afectar significativamente los costos de reparación o reemplazo, lo que impacta el costo total de propiedad. Por lo tanto, la durabilidad y resistencia de un producto a daños físicos son factores determinantes en la estimación de los gastos a largo plazo para el usuario, más allá del precio inicial de compra.

¿Por qué la robustez es importante en la electrónica?

Es importante examinar la robustez, o resistencia a los daños, de los productos electrónicos cuando se caen. La robustez de los productos electrónicos es importante porque determina cuán bien pueden soportar impactos repetidos sin malfuncionar o romperse. Al comprender la durabilidad de un producto al sufrir múltiples caídas, los fabricantes pueden mejorar las características de diseño para aumentar la longevidad y la satisfacción del usuario. 

La robustez es una característica importante para productos como las  computadoras móviles, especialmente aquellas que se utilizan en entornos exigentes como los entornos de fabricación,  almacenes, centros de logística, operaciones de servicio de campo y comercio minorista. Estos dispositivos suelen enfrentar caídas, vibraciones y exposición al polvo y al agua, por lo que su durabilidad y confiabilidad son fundamentales para mantener las operaciones funcionando sin problemas. Las computadoras móviles robustas a menudo ahorran dinero a largo plazo al reducir la necesidad de reparaciones y reemplazos. Esto los convierte en una opción rentable para muchas empresas. Además, su mayor vida útil implica una rotación menos frecuente del equipo, lo que puede ser costoso y perjudicial. 

La intensidad de la caída puede variar desde una caída extrema (que ocurre con menos frecuencia) hasta una caída de menor intensidad más común, conocida como “tumble”. 

Actualmente, no existe un conjunto establecido de normas que definan los criterios de prueba para evaluar la durabilidad de los dispositivos electrónicos. Esta falta de estándares de referencia normalizados implica que las empresas deben ser proactivas a la hora de identificar y comprender los diversos estándares que pueden aplicarse para evaluar la solidez de sus productos. Al hacerlo, deben prestar especial atención a los factores clave que contribuyen a la robustez de un producto electrónico. Estos factores pueden incluir la capacidad del dispositivo para resistir impactos físicos, funcionar en temperaturas extremas, soportar la exposición a la humedad y al polvo, y soportar periodos prolongados de uso sin degradación en el rendimiento. Al comprender exhaustivamente estos elementos, las empresas pueden garantizar mejor que sus productos cumplan con los requisitos de durabilidad necesarios para sus aplicaciones y entornos previstos.

¿Cómo deben reflejar las pruebas de caídas el uso en el mundo real?

Al evaluar la durabilidad de un producto, es fundamental asegurarse de que los métodos utilizados para especificar su resistencia a daños se ajusten a la forma en que los clientes utilizarán realmente el producto. Esto significa que las pruebas o calificaciones asignadas para medir la durabilidad deben reflejar de manera realista las condiciones y escenarios que ocurren en el uso real. Los clientes pueden tener diferentes casos de uso, lo que significa que podrían utilizar el producto de diversas maneras que impongan diferentes niveles de estrés o esfuerzo. Por lo tanto, es fundamental relacionar los métodos de prueba con estos casos de uso. Si los escenarios de prueba no representan con precisión cómo se utilizará el producto, entonces las calificaciones podrían no ser indicadores confiables de la verdadera capacidad del producto para resistir el desgaste con el paso del tiempo. Para que las calificaciones de durabilidad sean significativas y válidas, deben basarse en pruebas que simulen de manera efectiva las condiciones reales del mundo.

Al evaluar la resistencia de un producto electrónico cuando se deja caer, es importante comprender:

• Los diversos estándares de pruebas de caídas, junto con sus limitaciones.
• Cómo la superficie sobre la cual se deja caer el producto puede afectar significativamente el daño acumulativo que pueda sufrir el producto.

¿Por qué es importante realizar pruebas para caídas frecuentes y pequeñas?

Los dispositivos a menudo sufren caídas pequeñas y frecuentes. Es crucial someterlas a pruebas para verificar si pueden soportar caídas repetidas sin romperse ni presentar fallas de funcionamiento. Esto asegura que el producto pueda resistir el uso diario y caídas accidentales.

Pruebas de caídas: Simulando caídas del mundo real para mejorar la confiabilidad del producto

Las pruebas de caída evalúan la capacidad de un producto para resistir caídas. Esto es importante porque, en la vida real, los productos pueden caerse accidentalmente durante su uso. Para garantizar la confiabilidad, los productos deben diseñarse de manera que puedan resistir estas caídas accidentales sin sufrir daños. Es importante recordar que los productos no están diseñados para ser dejados caer intencionalmente; las pruebas de caída son solo una forma de simular accidentes reales.

Antes de realizar la prueba de caída, varios factores deben estar claramente definidos. Estas incluyen la cantidad de veces que se dejará caer el producto, la altura desde la que se lo dejará caer y el tipo de superficie con la que chocará al aterrizar. Al especificar estos detalles, la prueba puede reflejar con precisión posibles escenarios del mundo real, lo que ayuda a los fabricantes a mejorar la durabilidad de los productos.

Durante la prueba, un producto se deja caer en "caída libre" una cantidad determinada de veces, desde una altura fija, sobre una superficie plana. Esto significa que el producto simplemente se suelta desde una posición fija sin ningún empuje o dirección inicial, permitiéndole caer naturalmente bajo la influencia de la gravedad. Los objetos se dejan caer desde una posición estática; no se tiran ni se impulsan.

La unidad de prueba se coloca en una orientación específica (por ejemplo, pantalla hacia abajo, pantalla hacia arriba, de costado, etc.) para cada caída.

Después de cada entrega, la unidad se examina para detectar daños. Las unidades que presentan una pérdida importante de funcionalidad, como problemas para encenderse, capturar datos y permitir la entrada de datos, después de las pruebas de caída no aprueban la prueba.

¿Qué factores influyen en los resultados de las pruebas de caída?

Varios factores aumentan el nivel de gravedad de las pruebas, entre ellos, el incremento del número de caídas requeridas, la altura sobre la superficie, la dureza de la superficie de caída y la disminución de la temperatura de la unidad durante una caída (ya que el producto se vuelve más rígido ante el impacto).

Aquí encontrará una explicación más detallada de cada factor:

1. Número de entregas:

   • Frecuencia aumentada: Cuanto más veces se deja caer un producto, mayor es el estrés que acumula. Cada gota puede potencialmente exacerbar debilidades existentes o crear otras nuevas. Al aumentar la cantidad de caídas, los probadores pueden simular una manipulación o uso prolongados, lo que ayuda a identificar posibles puntos de falla a lo largo de la vida útil del producto.

2. Altura de caída:

   • Incremento de altura: Cuanto mayor sea la caída, mayor será la velocidad de impacto, lo que aumenta la fuerza ejercida sobre el producto. Esto se debe a la aceleración gravitacional que actúa a lo largo de una distancia mayor. Realizar pruebas a distintas alturas puede ayudar a determinar la altura máxima desde la que un producto puede caer sin sufrir daños, lo cual es crucial para evaluar su durabilidad en situaciones reales.

3. Dureza de la superficie de caída:

   • Material de la superficie: Una superficie más dura, como el concreto, no absorberá mucha energía de impacto, lo que resulta en que más fuerza se transfiera de vuelta al producto. Las superficies más blandas, como una alfombra, absorben más energía, amortiguando el impacto. Probar en diferentes superficies ayuda a evaluar cómo podría comportarse el producto en diversos entornos, garantizando que permanezca intacto sin importar dónde se caiga.

4. Condiciones de temperatura:

   • Disminución de la temperatura: Las temperaturas más bajas pueden hacer que los materiales sean más quebradizos, aumentando la probabilidad de daños por impacto. Las condiciones frías hacen que muchos materiales sean menos flexibles y más propensos a agrietarse o romperse. Al realizar pruebas de caída a temperaturas más bajas, los fabricantes pueden garantizar que el producto mantenga su durabilidad en entornos fríos y no se vuelva excesivamente frágil. Esto es importante en la logística de cadena de frío.

Estos factores suelen ajustarse para simular distintas condiciones reales que un producto podría enfrentar. Los resultados ayudan a los fabricantes a identificar mejoras en el diseño para aumentar la durabilidad y garantizar la confiabilidad del producto en diversas situaciones. Al comprender y optimizar estos factores, las empresas pueden preparar mejor sus productos para los rigores del uso en el mundo real, lo que finalmente conduce a una mayor satisfacción del cliente y a una reducción de las devoluciones o reclamaciones de garantía.

¿Cuáles son los estándares de caída?

Con frecuencia, se utilizan diversos estándares de prueba o referencias a las especificaciones de prueba al probar dispositivos. Estos incluyen los estándares de caída interna de Zebra, el Estándar Militar de EE. UU. (MIL-STD) y referencias a estándares/especificaciones de caída de la competencia.

1. Pruebas de caída interna de Zebra

Los estándares internos de pruebas de caídas de Zebra requieren que:

• Una unidad se deja caer 36 veces: 6 veces por lado.
• La prueba se repite en 3 unidades diferentes a lo largo del rango de temperatura de funcionamiento del dispositivo (a temperatura alta, baja y ambiente).
• Las unidades de prueba funcionan (están encendidas) cuando se dejan caer.
• Las alturas de caída varían entre 1,22 y 2,44 metros.

Si el dispositivo se apaga o reinicia y se pierden datos durante la prueba, se considera que el dispositivo no ha superado la prueba de caída.

2. Certificación MIL-STD-810

El Estándar Militar de EE. UU., MIL-STD-810G 516.6, define un proceso mediante el cual los dispositivos se dejan caer 26 veces, sobre todas las caras (lados), esquinas y bordes.

• Distribuido en 5 unidades de prueba, la prueba incluye 8 caídas en esquina, 12 caídas en borde y 6 caídas en cara.
• Las unidades se exponen a temperaturas definidas por el método de prueba.
• Las unidades no están en funcionamiento (apagadas) para la prueba de caída.

Diferentes opciones dentro de las pruebas de caída MIL-STD y sus efectos en los productos

MIL-STD ofrece opciones para aprobar la prueba de caída. Cuando un producto cumple con los estándares de caídas de MIL-STD-810G 516.6, es importante comparar directamente las especificaciones del producto con las diversas opciones del estándar militar para conocer los detalles exactos de las pruebas de caída, y así comprender mejor la rigurosidad de las pruebas; y, en consecuencia, la verdadera robustez del dispositivo.

Varias opciones dentro de las pruebas de caída MIL-STD afectan la severidad de una prueba, incluyendo:

• Altura del Caída: Los dispositivos pueden ser sometidos a caídas desde distintas alturas conforme a las especificaciones MIL-STD. Las caídas más altas producen impactos mayores.
• Material de superficie: Material de superficie sobre el que se dejan caer las unidades, como madera contrachapada sobre hormigón, baldosas de vinilo sobre hormigón, hormigón o acero. Las superficies más duras y ásperas generan impactos más fuertes durante las pruebas de caída.
• Temperatura: Los ensayos de caída pueden realizarse a temperaturas superiores a la temperatura de funcionamiento del dispositivo o simplemente a temperatura ambiente, según la opción de especificación militar elegida. Las pruebas de caída realizadas en un rango de temperaturas más amplio son más difíciles de aprobar, ya que los componentes son más propensos a sufrir fallos físicos en condiciones extremas de temperatura (como la formación de grietas a temperaturas bajas y la dilatación a temperaturas altas).

Estándares de caída competitivos o referencias de especificaciones

Puede especificar más que solo la altura de caída:

• La superficie de caída, la cantidad de caídas y el rango de temperatura pueden incluirse o excluirse de las especificaciones.
• El rango de temperatura de las pruebas de caída también puede omitirse.

Los factores que normalmente no se definen incluyen:

• Número de unidades que han fallado en la prueba.
• Definición del estado de encendido de la unidad (encendido/apagado)

Resumen de eliminación de estándares

No todas las especificaciones de caída son iguales; al evaluar el rendimiento de la caída, debe tener en cuenta estos factores:

• ¿Qué estándares de caída (por ejemplo, los internos de Zebra o MIL-STD810G 516.6) o referencias de especificación se utilizan?
• Altura de caída
• Caída sobre la superficie
• Caídas en un rango de temperaturas
• Número de entregas, si se indica
• Si también se define una especificación de caída.

Hemos creado una guía más detallada sobre Pruebas de caídas.