MIL-STD-810G/H: Co vojenský standard znamená a jak se testuje?

V posledních letech se výrobci často chlubí odolností svých produktů se známkou MIL-STD-810.

Je ale tento standard opravdu takovou zárukou kvality nebo jde jen o marketingový tahák?

Podíváme se, co tento vojenský standard znamená, jaké jsou jeho verze (především MIL-STD-810G a MIL-STD-810H) a kde se s ním můžete setkat.

Co je MIL-STD-810?

MIL-STD-810 je americký vojenský standard, který stanovuje kritéria pro odolnost výbavy a zařízení vůči různým vlivům prostředí.

Cílem tohoto standardu je zabezpečit, aby zařízení byla schopna fungovat i za náročných podmínek, kterým může být vystavena během svého životního cyklu.

MIL-STD-810 ale není jen o testování zařízení. Samotný dokument se skládá ze tří částí:

První část – Obecné pokyny pro program: Průvodce, který vysvětluje, jak se má standard používat. Uvádí, jak by měli inženýři a technici přizpůsobit design a testování zařízení tak, aby odpovídalo podmínkám, které zařízení zažije během svého životního cyklu. To zahrnuje vše od výroby, přes použití, až po skladování a dopravu.
Druhá část – Laboratorní testovací metody: Seznam testovacích metod, které lze na zařízení provést. Každá z metoda je navržena tak, aby simulovala specifické podmínky daného prostředí. Tyto metody nejsou povinné, ale jsou vybrány a přizpůsobeny tak, aby byly co nejrelevantnější pro konkrétní zařízení a jeho očekávané nasazení.
Třetí část – Světové klimatické oblasti: Takový atlas světa, který popisuje klimatické podmínky, které mohou na různých místech nastat. Pomáhá plánovat a předvídat, jaké podmínky může zařízení potkat v dané zemi, a umožňuje tak lépe přizpůsobit design a testování těmto podmínkám.

Verze MIL-STD-810

Jelikož byl standard MIL-STD-810 poprvé zaveden už v roce 1962, tedy ještě za dob války ve Vietnamu, prošel několika revizemi, které dokument postupně rozšiřovaly a upřesňovaly.

Každá aktualizace se značí písmenem, které za názvem standardu najdete. Tyto písmena jdou podle abecedy, přičemž nejnovější verzí je MIL-STD-810H.

V této tabulce je přehled všech dosud vydaných verzí tohoto standardu, včetně data vydání a hlavních změn:

Verze MIL-STD	Datum vydání	Hlavní změny
810	14. června 1962	První verze, obsahuje jednu větu o přizpůsobení testů pro simulaci podmínek prostředí.
810A	23. června 1964	Stejné jako MIL-STD-810.
810B	15. června 1967	Rozšíření o jednu větu, která uvádí, že standard stanovuje metody pro určení odolnosti zařízení vůči účinkům přirozeného a indukovaného prostředí specifického pro vojenské operace.
810C	3. října 1975	Stejné jako MIL-STD-810B.
810D	19. července 1983	Přidána sekce o přizpůsobení, která vysvětluje, jak zohlednit environmentální otázky během celého procesu vývoje materiálu. Obsahuje diagramy o procesu přizpůsobení prostředí a o životních cyklech různých tříd vojenského hardware.
810E	14. července 1989	Stejné jako 810D s přidáním diagramu, který ukazuje, jak se vztahují popisy datových položek v procesu nákupu a kdo je zodpovědný za jejich přípravu.
810F	1. ledna 2000	Nová 54stránková „Část jedna“ vysvětluje, jak implementovat proces přizpůsobení prostředí během celého cyklu nákupu materiálu, zaměřuje se zvlášť na role různých uživatelů. Zahrnuje průvodce programem environmentálního inženýrství (Environmental Engineering Program Guide). Ten rozšiřuje laboratorní testování a zahrnuje i testování v přirozeném prostředí. Uznává také alternativy k testování prototypů hardwaru (např. modelování a simulace).
810G	31. října 2008	Oproti 810F přináší několik oprav a úprav a navíc i 5 nových testovacích metod.
810H	31. ledna 2019	Aktualizuje a více specifikuje jednotlivé podmínky a způsoby testovacích metod.

Jednotlivé dokumenty si lze stáhnout na webu Quick Search, kde lze vyhledat veškeré vojenské technické dokumentace a manuály.

MIL-STD-810G

MIL-STD-810G je předchozí, ale stále velmi často zmiňovaná, verze standardu, která byla uvedena v roce 2008. Mezi její klíčové novinky patří rozšíření testovacích metod a zvýšení důrazu na reálné podmínky.

Tato verze byla také první, kterou se začali řídit i výrobci v civilním sektoru pro své komerční produkty. Setkat se s ním tedy můžete i u počítačů, serverů nebo telefonů s vyšší formou odolnosti.

MIL-STD-810H

MIL-STD-810H je nejnovější revize standardu, která byla vydána v roce 2019. Tato verze obsahuje řadu změn oproti MIL-STD-810G a to především v oblastech testovaích metod.

Změny zahrnují například definici teplotního šoku, testovací a hodnotící hlavní plán (TEMP), podmínky testování a tolerance pro testovací podmínky, směrnice pro intervaly kalibrace, rychlost změny teploty a mnoho dalších specifických aktualizací a úprav v rámci jednotlivých testovacích metod.

Jak probíhá testování MIL-STD-810?

Testování standardu MIL-STD-810 je trošku specifické oproti jiným komerčním standardům odolnosti.

Druhá část dokumentu o MIL-STD-810 obsahuje všechny laboratorní testovací metody, ve kterých se zařízení může otestovat. Důležité je ale slovíčko “může”, jelikož ani jedna z metod není povinná pro dosažení standardu.

Výběr, v jakých testech zařízení musí obstát, tak záleží na použití zařízení (viz první část dokumentu) a v jakém klimatu prostředí bude používáno (viz třetí část dokumentu).

Testovací metody

Toto je seznam všech testovacích metod, které mohou být využity pro splnění standardu MIL-STD-810:

500.5 – Nízký tlak (v nadmořské výšce): Tato metoda ověřuje, zda produkt funguje při nízkém tlaku nebo odolává rychlým změnám tlaku. Neplatí pro produkty určené pro montáž nebo provoz ve vesmíru.
501.5 – Vysoká teplota: Tento test zjišťuje dopad na materiály a výkon zařízení při vysokých teplotách. Nezkoumá dlouhodobé působení vysokých teplot nebo vlivy degradace.
502.5 – Nízká teplota: Podobně jako předchozí metoda ověřuje spolehlivost materiálů při nízkých teplotách a současně se zaměřuje na výkon během skladování, provozu a manipulace. Nezkoumá produkty v beztlakovém prostředí.
503.5 – Nárazová teplota: Tento test je vhodný pro účely letectví a kosmonautiky. Zkoumá účinky náhlých změn teploty na konstrukci zařízení i jeho výkon.
504.1 – Znečištění kapalinami: Pokud lze očekávat vystavení kapalinám během životního cyklu programu nebo aplikace, tato metoda zajistí správný výkon a ověří fyzické dopady na zařízení.
505.5 – Solární radiace (Sluneční svit): Tento test se používá, pokud se očekává, že zařízení bude vystaveno slunečnímu záření, například přímému slunečnímu svitu.
506.5 – Déšť: Tento test zahrnuje další faktory mimo samotný déšť, jako je stříkání vody nebo kapání během skladování, přepravy nebo provozu. Robustní šasi zde hraje důležitou roli, protože zabrání pronikání vody do vnitřních komponent.
507.5 – Vlhkost: Ověřuje účinky teplejšího a vlhkého prostředí na zařízení.
508.6 – Houby a plísně: Zkoumá možný vliv plísní na kovové materiály či výkon zařízení.
509.5 – Solná mlha: Zkouší, zda ochranný povrch zařízení odolá solnému prostředí a jaký vliv to má na fyzické i elektrické komponenty.
510.5 – Písek a prach: Ověřuje ochranu zařízení proti prachovým a písečným částicím a přesvědčuje se o efektivitě filtrů.
511.5 – Hořlavé prostředí: Měří, zda zařízení může fungovat v hořlavém prostředí bez způsobení exploze, a zda, pokud exploze nastane, bude udržena v rámci zařízení. Vhodné pro ropný a plynárenský průmysl.
512.5 – Ponor: Ověřuje výkon zařízení během ponoření nebo částečného ponoření do vody.
513.6 – Akcelerace: Zkoumá, zdali zařízení správně funguje při vysokém zrychlení, například v letadle.
514.6 – Vibrace: Zajišťuje, že komponenty zařízení fungují správně při všech úrovní vibrací.
515.6 – Akustický hluk: Zkoumá, zda hluk může negativně ovlivnit výkon zařízení.
516.6 – Náraz: Ověřuje odolnost zařízení vůči nárazům při přepravě, manipulaci a provozu.
517.1 – Pyrotechnický šok: Zajišťuje stabilitu zařízení při a po výbuchu v blízkosti.
518.1 – Kyselá atmosféra: Ověřuje odolnost zařízení a jeho povrchové úpravy vůči korozivní atmosféře v důsledku vysoké acidity.
519.6 – Zpětný ráz: Měří odolnost zařízení v krátkých instancích zpětného rázu při střelbě ze zbraně..
520.3 – Teplota, vlhkost, vibrace, nadmořská výška: Zkoumá, jak zařízení odolává kombinaci těchto čtyř faktorů. Vztahuje se na letadla i pozemní vozidla.
521.3 – Námraza/mrznoucí déšť: Vyhodnocuje odolnost zařízení při podmínkách, které mohou působit při zamrzání nebo námraze.
522.1 – Balistický šok: Testuje odolnost zařízení při náhlých změnách momentu, jako je náraz pohybujícího se objektu s překážkou.
523.3 – Vibroakustika/teplota: Testuje kombinaci různých faktorů na náklad letadla během letu.
524 – Zmrazování / rozmrazování: Vyhodnocuje změnu stavu z pevného na kapalný nebo naopak a jak to ovlivňuje konstrukci a výkon zařízení.
525 – Replikace časové vlnové formy: Určuje, jak dlouho může zařízení odolávat určitým drsným podmínkám, než nastanou změny v jeho struktuře nebo výkonu.
526 – Náraz při kolejové dopravě: Zkouší, jak zařízení zvládne odolat předpokládaným nárazům během přepravy po kolejích.
527 – Vícefaktorový stresový test: Na zařízení se aplikuje současně více namáhavých faktorů, aby se zjistilo, jak dlouho vydrží, než se začně objevovat známky slabosti.
528.1 – Mechanické vibrace lodního zařízení (Typ I – Prostředí a typ II – Vnitřní stresy): Zkoumá vliv vibrací prostředí nebo vnitřních vibrací na zařízení instalované na lodích.

Jak MIL-STD-810 testují komerční výrobci?

Ačkoli byl standard MIL-STD-810 původně zamýšlen pouze pro vojenské aplikace, dnes již zahrnuje i civilní sektor.

Mnoho výrobců tak chce využít zvučného jména tohoto standardu a vybavit jeho známkou své odolné telefony, notebooky, počítače, fotoaparáty nebo jinou spotřební elektroniku.

Problém ale nastává v nejasnosti, kdy takové zařízení může standard MIL-STD-810 a podle jakých testů. Často tak tato známka může být jen marketingový tahák, který nemá téměř žádný vliv na účinnost produktu.

Takto například testoval své odolné telefony výrobce DOOGEE:

Při výběru elektroniky s tímto standardem tak mějte prosím na paměti:

Žádná organizace či agentura neověřuje soulad produktů s MIL-STD-810 v komerčním sektoru.
Je možné, že pro získání známky MIL-STD-810 byla použita nerelevantní testovací metoda.
Testování mohlo proběhnout interně, nikoliv nezávislou testovací laboratoří.

Jak se MIL-STD-810 liší od stupně krytí IP?

IP (Ingress Protection) je standard, který je definován Mezinárodní elektrotechnickou komisí (IEC). Ten specifikuje úroveň ochrany přístrojů a zařízení před pronikáním nežádoucích látek, jako jsou prach, voda nebo cizí tělesa.

Hlavní rozdíly mezi IP a MIL-STD-810 jsou tedy v:

Rozsáhlost testů: MIL-STD-810 pokrývá testy ve více podmínkách, přičemž IP se zaměřuje pouze na odolnost proti proniknutí pevných částic a kapalin do zařízení.
Stanovené podmínky: IP testování ma jasněji stanovené podmínky, které zařízení musí splnit pro získání tohoto standardu.

V praxi jsou oba standardy nápomocné při výběru produktů, které nabízí vyšší odolnost, ale pokud bychom se museli rozhodnout, raději bychom dali větší váhu IP standardu.

Kde se s MIL-STD-810 můžete setkat?

Především s verzemi standardu MIL-STD-810G a H se můžete setkat v celé šíři produktů spotřební elektroniky.

Těmi nejčastějšími jsou:

Odolné telefony a chytré hodinky: Někteří výrobci používají standard MIL-STD-810 pro vývoj odolných telefonů nebo chytrých hodinek určených pro náročné podmínky, ať už jde o práci na stavbě nebo pobyt v horách.
Počítače a notebooky: Podobně jako u telefonů můžete standard MIL-STD-810 nalézt u počítačů a notebooků, které jsou navrženy pro práci v náročných podmínkách.
Fotoaparáty a kamery: Někteří výrobci fotoaparátů a kamer rovněž používají tento standard pro vývoj odolných modelů, které lze použít v náročném prostředí.
GPS navigace a vysílačky: MIL-STD-810 lze také nalézt u komunikačních zařízení, jako jsou například vysílačky či GPS navigace, které musí být schopny odolávat různým vnějším vlivům.