Introducción a la normativa MIL-STD

La certificación MIL-STD se ha convertido en un símbolo de calidad y durabilidad, y muchos fabricantes de tecnología, electrónica de consumo, automotriz, aeroespacial y más, han adoptado estos estándares para demostrar la robustez de sus productos en condiciones reales. ¿Qué significa exactamente MIL-STD y cómo beneficia a los consumidores y a las empresas? En este artículo analizaremos el significado de estándar MIL-STD y en qué consisten este tipo de certificaciones.

Este texto es una ampliación del apartado que describe las Normativas y Estándares dentro del artículo dedicado a la Electrónica Embarcada en los medios de transporte. Puedes acceder al artículo completo en el siguiente enlace «El Futuro de la Electrónica Embarcada en Transporte«. O si prefieres puedes descargarlo en formato PDF pulsando en el siguiente botón:

¿Qué es MIL-STD?

El término MIL-STD, abreviatura de Military Standard, es utilizado por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos para lograr objetivos de estandarización. En sus orígenes, estos estándares se establecieron después de la Segunda Guerra Mundial para garantizar la interoperabilidad entre el ejército y sus industrias secundarias.  En esencia, MIL-STD proporciona una guía detallada sobre los requisitos y estándares que deben cumplir los productos y servicios destinados a ser utilizados por dicho Departamento de Defensa. Esto permite a los contratistas tener una comprensión precisa de lo que se espera de ellos y asegura que sus entregables cumplan con los estándares más rigurosos.

Pero su impacto se ha extendido mucho más allá de ese propósito inicial. La certificación MIL-STD es altamente valorada no solo en el ámbito militar, sino también en la industria civil. Los productos que han pasado estas rigurosas pruebas de calidad se consideran confiables y duraderos, lo que los hace atractivos para una amplia gama de aplicaciones más allá de las fuerzas armadas.

Producto con el sello de certificación de Grado Militar (crédito: Asus)

Cuando lees que un equipo o dispositivo tiene la certificación MIL-STD simplemente significa que cumple con algún tipo de estándar militar. Por ejemplo, cuando un consumidor encuentra un producto con certificación MIL-STD 810, significa que este ha pasado pruebas rigurosas para resistir condiciones extremas, como golpes, vibraciones, temperaturas severas, humedad y otros factores ambientales difíciles. Esta certificación se ha convertido en una valiosa referencia para quienes buscan dispositivos y equipos electrónicos que no solo funcionen de manera eficaz, sino que también puedan resistir las adversidades del mundo real.

Estándares MIL-STD

Existen multitud de estándares MIL-STD que se clasifican en estándares de interfaz, estándares de criterios de diseño, estándares de procesos de producción, prácticas estándares y estándares de métodos de prueba. Todos ellos orientados a todo tipo de productos y servicios demandados por la industria militar.  En el campo de la electrónica, el sector militar y de defensa es pionero en la aplicación de nuevas tecnologías y en el desarrollo de electrónica de alta precisión. Misiles, cazas, fragatas, submarinos, helicópteros, tanques, vehículos acorazados, radares, guerra electrónica son sólo algunos de los diversos destinos en proyectos dentro del sector. Los equipos y componentes usados dentro de la electrónica de defensa son productos bajo normativa MIL-STD y otros estándares de calidad.

Algunos de estos estándares MIL-STD son:

• MIL-STD 810: Abarca procedimientos de prueba diseñados para determinar cómo se comporta el equipo bajo una variedad de condiciones (incluyendo temperatura, impacto, vibración, humedad y otras) a los que puede estar sometido mientras se usa, transporta y almacena.
• MIL-STD 461 (estándares EMI y EMC): Aborda los requisitos y límites de prueba para medir y determinar las características de interferencia electromagnética (emisión y susceptibilidad) de equipos electrónicos, eléctricos y electromecánicos.
• MIL-STD 883 (dispositivos microelectrónicos): Establece métodos, controles y procedimientos de prueba de dispositivos microelectrónicos para su uso dentro de sistemas electrónicos militares y aeroespaciales, incluidas pruebas ambientales básicas, procedimientos de capacitación y mano de obra, y otros controles y limitaciones para garantizar el grado de calidad y confiabilidad adecuado a las aplicaciones previstas de esos dispositivos.
• MIL-STD 704 (energía eléctrica de aeronaves): Establece requisitos y características de la energía eléctrica de las aeronaves proporcionada en los terminales de entrada de los equipos de utilización eléctrica. Esta norma no cubre las interferencias electromagnéticas ni los picos de tensión.
• MIL-STD 167-1 (vibración): Especifica procedimientos y establece requisitos para pruebas de vibración ambiental, instalados a bordo de barcos con propulsión de eje convencional.
• MIL-STD 1275 (sistemas eléctricos de vehículos militares): Aborda los límites de las características de voltaje transitorio y los límites de estado estable de los circuitos de energía eléctrica de corriente continua de 28 V en vehículos militares.

La siguiente imagen muestra la línea de convertidores DC-DC de la marca VPT, destinada a la industria aeroespacial y militar, donde se especifica el cumplimiento de algunos de estos estándares MIL-STD.

Las fichas de productos suelen enumerar las certificaciones que cumplen (crédito: VPT)

Los siguientes apartados describen tres de los estándares aplicables a equipos y dispositivos electrónicos ya mencionados anteriormente: el MIL-STD 810, MIL-STD 461 y MIL-STD 883.

Certificación MIL-STD 810

Existen muchas actualizaciones de este estándar militar que van desde MIL-STD 810A hasta MIL-STD 810H. El primer estándar fue introducido por primera vez en 1962 y la última actualización se lanzó en 2014. Las letras ‘A’ y ‘H’ no representan nada en particular, simplemente denotan la primera y octava revisión de esta certificación, respectivamente.

El propósito de MIL-STD 810 es garantizar mediante una serie de pruebas (29 pruebas diferentes) que los equipos militares puedan soportar una variedad de tensiones ambientales y seguir funcionando correctamente. Para ello, el estándar se divide en tres secciones principales:

La primera parte de MIL-STD 810 describe los principios generales que hay detrás del estándar. Especifica que todas las pruebas deben realizarse en condiciones de laboratorio controladas, utilizando muestras representativas del equipo que se está probando. La norma también exige que se documenten todos los resultados de las pruebas y que se informe de cualquier fallo o anomalía.

La segunda parte de MIL-STD 810 cubre los métodos de prueba específicos para diversos factores ambientales. Estos incluyen temperaturas extremas, humedad, vibraciones, golpes y altitud, entre otros. Para cada factor, la norma describe procedimientos de prueba específicos y criterios de desempeño que deben cumplirse.

Por ejemplo, la sección de pruebas de temperatura especifica que el equipo debe probarse tanto a temperaturas altas como bajas para garantizar que pueda funcionar correctamente en entornos extremos. La sección de pruebas de vibración describe los procedimientos para someter el equipo a vibraciones aleatorias para simular condiciones del mundo real, como el transporte en carreteras en mal estado o en aviones.

La tercera parte de MIL-STD 810 proporciona orientación sobre cómo aplicar el estándar en la práctica. Incluye información sobre cómo seleccionar niveles de prueba apropiados, cómo interpretar los resultados de las pruebas y cómo utilizar el estándar en los procesos de diseño y desarrollo.

Cada vez más fabricantes de equipos electrónicos de consumo, como ordenadores portátiles, tablets, teléfonos móviles y otros, utilizan la certificación MIL-STD 810 por los beneficios que aporta el probar los equipos utilizando estos métodos de prueba:

• El equipo cumple con los requisitos militares: El ejército de los Estados Unidos demanda una amplia gama de equipos que deben cumplir con los requisitos MIL-STD 810 para su compra.
• Requisitos contractuales: Algunas empresas sólo comprarán productos que cumplan con los requisitos de las normas militares. Es posible que se requiera que un fabricante demuestre que el producto ha sido probado en un laboratorio para cumplir con los requisitos del contrato.
• Estándar reconocido: MIL-STD 810 se considera el método de prueba más estricto utilizado por una variedad de industrias. El estándar es bien conocido y reconocido por los compradores potenciales.
• Investigación y desarrollo de productos: Los requisitos de prueba ayudan a los fabricantes con la investigación y el desarrollo de sus productos.

Certificación MIL-STD 461

Si un dispositivo tiene la certificación MIL-STD 461 significa que ha sido sometido a pruebas exhaustivas y ha sido evaluado con respecto a interferencias electromagnéticas (emisiones y susceptibilidad). Este estándar ha pasado por muchas actualizaciones desde 1967, cuando se publicó por primera vez, hasta la última versión, MIL-STD 461G.

Bajo este estándar militar, la respuesta del equipo se controla midiendo las emisiones y la trayectoria de la antena del dispositivo electrónico y aplicando interferencia electromagnética al dispositivo a través de una transmisión externa y una antena.

Existen 20 pruebas que se centran en cuatro áreas específicas: emisiones conducidas (CE), emisiones radiadas (RE), susceptibilidad conducida (CS) y susceptibilidad radiada (RS), efectuando básicamente los siguientes tipos de pruebas:

• Medida de los niveles de emisión de un producto eléctrico o electrónico que interactúa con otros productos eléctricos o electrónicos.
• Pruebas para determinar la capacidad de los productos eléctricos o electrónicos para funcionar cuando otros productos eléctricos o electrónicos están cerca (inmunidad).

Las pruebas de la certificación MIL-STD 461 son más restrictivas que las pruebas de compatibilidad electromagnética EMC.

Certificación MIL-STD 883

Establece métodos, controles y procedimientos uniformes para probar dispositivos microelectrónicos adecuados para su uso dentro de sistemas electrónicos militares y aeroespaciales, incluidas pruebas ambientales básicas para determinar la resistencia a los efectos nocivos de los elementos naturales y las condiciones que rodean las operaciones militares y espaciales, pruebas mecánicas y eléctricas, procedimientos de mano de obra y capacitación, y otros controles y restricciones que se hayan considerado necesarios para garantizar un nivel constante de calidad y confiabilidad adecuado para las aplicaciones previstas de esos dispositivos.

Esta norma está destinada a aplicarse únicamente a dispositivos microelectrónicos. Las diferentes pruebas se dividen en cinco series:

• Pruebas ambientales: presión barométrica reducida (prueba de altitud), inmersión, resistencia de aislamiento, resistencia a la humedad, atmósfera salina (corrosión), propiedades térmicas, etc.
• Pruebas mecánicas: aceleración constante, choque mecánico, soldabilidad, fatiga por vibración, ruido de vibración, vibración por frecuencia variable, fuerza de adherencia, resistencia a solventes, etc.
• Pruebas eléctricas (digitales): condiciones de carga, mediciones de latencia, mediciones de tiempo de transición, voltaje a nivel alto, voltaje a nivel bajo, voltaje de ruptura de entrada o salida, corriente de cortocircuito de salida, etc.
• Pruebas eléctricas (lineales): Voltaje de compensación de entrada y corriente de polarización, rango de voltaje de entrada de modo común, relación de rechazo de modo común, relación de rechazo de voltaje de suministro, rendimiento en lazo abierto, etc.
• Procedimientos de prueba: Verificación del valor medio del parámetro, control de distribución de parámetros, procedimientos de análisis de fallas para microcircuitos, procedimientos de prueba para microcircuitos híbridos y multichip, etc.

Conclusiones

Los estándares MIL-STD, originalmente concebidas para garantizar la calidad y la resistencia en el ámbito militar, se han convertido en un estándar deseado en muchas otras industrias, ofreciendo una serie de ventajas tanto a fabricantes como a consumidores:

Para fabricantes:

• Acceso a diversos mercados: La certificación MIL-STD no solo es relevante en el ámbito militar, sino que también puede abrir puertas en otras industrias donde se valoran la calidad y la resistencia de los productos.
• Calidad y fiabilidad garantizadas: La certificación MIL-STD demuestra el compromiso del fabricante con la calidad y la confiabilidad de sus productos, lo que puede impulsar la confianza de los clientes y aumentar la demanda.
• Competitividad mejorada: Los productos con certificación MIL-STD a menudo se destacan en el mercado debido a su durabilidad y rendimiento, lo que puede proporcionar una ventaja competitiva.

Para consumidores:

• Productos duraderos y confiables: Los productos con certificación MIL-STD ofrecen un alto grado de resistencia y durabilidad, lo que garantiza un rendimiento constante y una mayor vida útil.
• Mayor seguridad: En aplicaciones críticas, como la industria aeroespacial o la atención médica, la certificación MIL-STD proporciona una capa adicional de seguridad y confiabilidad.
• Reducción de costos a largo plazo: Aunque los productos certificados pueden tener un costo inicial ligeramente más alto, a menudo se traducen en menores costos de mantenimiento y reemplazo a lo largo del tiempo, lo que beneficia a los consumidores a largo plazo.

En resumen, los estándares MIL-STD aseguran que los equipos y componentes funcionen de manera confiable incluso en las condiciones más exigentes.

Más información sobre Electrónica con Certificación MIL-STD y Electrónica Embarcada

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