Qu'est-ce que MIL-STD 810H : caractéristiques standard, tests et utilisation

Aujourd'hui, nous allons approfondir la norme militaire MIL-STD 810H, ses avantages, ses objectifs et les bénéfices qu'elle offre.

Si vous êtes impliqué dans le développement ou la fabrication d'équipements de défense ou si vous êtes intéressé par la technologie en général, il y a de fortes chances que vous ayez entendu parler de la norme militaire MIL-STD-810. La première version de MIL-STD-810 a été publiée en 1962, avec des spécifications directes de la norme précédente initialement établie par le Pentagone avant 1945.

Des normes environnementales et des méthodes de test spéciales ont été élaborées pour les équipements destinés à un usage militaire. Ainsi, la norme militaire MIL-STD-810 a été créée sous le titre « Considérations d’ingénierie environnementale et tests de laboratoire ». Cette norme est devenue essentielle pour la plupart des programmes du ministère américain de la Défense afin de garantir que les équipements déployés puissent résister à des conditions extrêmes tout au long de leur cycle de vie. Chaque composant intégré aux systèmes doit être conçu, testé et intégré en tenant compte de ces normes environnementales.

Il a été affirmé que la conformité aux normes MIL-STD-810 garantit que les systèmes peuvent résister aux situations de stress réelles tout en continuant à fonctionner de manière fiable. Cela inclut la résistance aux vibrations, aux chocs (y compris les tirs d’armes à feu et les impacts balistiques), aux plages de températures extrêmes, à l’humidité, à la protection contre la pluie, à la pénétration du sable et de la poussière, aux environnements explosifs, aux champignons, etc.

Bien que la norme MIL-STD 810H soit assez éloignée de l'électronique grand public, nous avons vu des allégations de conformité à cette norme pour de nombreux produits. Bien que ces appareils ne soient pas destinés à un usage militaire, les fabricants s'efforcent d'obtenir la certification correspondante pour leurs produits. Mais cela nous profite-t-il vraiment ou s’agit-il simplement de dépenses inutiles pour les fabricants ? Découvrons.

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Qu'est-ce que MIL-STD

Tout d’abord, comprenons la norme militaire elle-même. MIL-STD est un nom abrégé utilisé par le ministère américain de la Défense pour désigner les normes militaires, également connues sous le nom de MIL-SPEC ou spécifications militaires. Les documents MIL-STD sont des lignes directrices détaillées utilisées par le ministère américain de la Défense et l'industrie pour garantir que les technologies et les équipements répondent aux spécifications environnementales.

Les normes MIL-STD sont également souvent appliquées aux équipements industriels et commerciaux fonctionnant dans des conditions environnementales difficiles. Les exemples incluent les ordinateurs portables, les tablettes et les smartphones robustes.

Le programme de normalisation de la défense du ministère américain de la Défense (DoD) stipule que la normalisation facilite également l'interopérabilité entre les départements militaires et les alliés américains, en garantissant la compatibilité des différents types d'équipements au sein du système d'approvisionnement.

Les normes MIL-STD sont respectées par un large éventail de groupes impliqués dans le processus d'acquisition de ressources matérielles, notamment les gestionnaires de programme, les spécialistes en ingénierie environnementale (EES) et les communautés axées sur la conception, les tests et l'évaluation. Ces normes sont particulièrement cruciales pour l’industrie car elles fournissent des lignes directrices claires pour la conception et le développement de produits répondant à ces exigences militaires strictes.

Si l'équipement répond aux spécifications ou normes militaires telles que MIL-STD 810, cela signifie qu'il a été méticuleusement conçu et fabriqué pour passer les tests rigoureux décrits dans le document officiel MIL-STD du ministère de la Défense.

MIL-STD-810 est une spécification divisée en trois parties, largement utilisée par l'armée, la marine et l'armée de l'air des États-Unis. Chaque document MIL-STD se voit attribuer un numéro unique qui identifie le document (chacun se concentrant sur un domaine spécifique) et une lettre indiquant sa version, par exemple MIL-STD-810H.

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MIL-STD 810H : norme militaire certifiée

La dernière version « H » de MIL-STD-810 a été publiée le 31 janvier 2019. La version précédente « G » a été introduite pour la première fois en 2008. Selon le rapport du ministère de la Défense, la dernière version MIL-STD-810H « reconnaît que les processus de conception environnementale et d’adaptation des tests se sont élargis pour englober un large éventail d’intérêts managériaux et techniques.

En d’autres termes, MIL-STD-810H est une norme militaire américaine qui définit une série de tests environnementaux rigoureux pour évaluer la durabilité des équipements militaires dans un large éventail de conditions extrêmes qu’ils peuvent rencontrer en service. Cette norme, publiée par le Département américain de la Défense, est utilisée par les fabricants du monde entier pour tester et certifier la longévité de leurs produits électroniques.

Il est important de noter que MIL-STD-810H ne « prescrit pas de spécifications de conception ou de test » ; il met plutôt l’accent sur la « adaptation ». Par conséquent, MIL-STD-810H décrit un processus d'adaptation aux conditions environnementales, garantissant que les constructions de matériaux et les méthodes de test du monde réel s'alignent sur les exigences de performances du système.

La norme se compose de trois sections :

• Lignes directrices générales du programme: Il comprend des directives d'ingénierie et décrit l'approche de développement et de fabrication de systèmes capables de résister à des conditions climatiques, aux impacts et aux vibrations extrêmes.
• Méthodes de tests en laboratoire: Ceux-ci font partie intégrante du processus de fabrication, où les ingénieurs rassemblent le plus d'informations sur les procédures de test.
• Régions climatiques du monde: Cette section fournit des lignes directrices pour prendre en compte de manière réaliste les conditions climatiques dans la recherche, le développement, les tests et l'évaluation des matériaux et des équipements.

Ces sections sont d'une importance cruciale pour les ingénieurs car elles établissent des procédures spécifiques pour tester les équipements afin de répondre à la norme MIL-STD-810.

Il est important de noter que parfois les équipements ne répondent que partiellement à la norme MIL-STD-810. Cela signifie que toutes les pièces ou composants de l'appareil n'ont pas été soumis à toutes les méthodes et procédures de test en laboratoire. Autrement, la certification deviendrait extrêmement coûteuse et demanderait beaucoup de main d’œuvre. Par conséquent, l’accent est mis sur l’adaptation du processus tel que décrit ci-dessus, notamment en ce qui concerne des facteurs tels que l’emplacement des équipements et les scénarios d’utilisation.

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Comment la vérification MIL-STD-810H est-elle effectuée ?

Les tests selon MIL-STD-810H présentent des caractéristiques spécifiques par rapport aux autres normes de durabilité commerciales.

La deuxième partie du document MIL-STD-810H comprend toutes les méthodes de tests en laboratoire pouvant être utilisées pour tester l'appareil. Le mot « peut » est important ici, car aucune des méthodes n'est obligatoire pour respecter la norme.

Le choix des tests qu'un dispositif doit subir dépend de son utilisation prévue (comme indiqué dans la première partie du document) et de l'environnement climatique dans lequel il sera utilisé (comme détaillé dans la troisième partie du document).

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MIL-STD 810H dans les équipements de processus

Actuellement, la MIL-STD-810H est également utilisée par les entreprises comme outil de marketing pour attirer l'attention des consommateurs sur des produits ordinaires. Par exemple, les cartes mères, les montres intelligentes, les processeurs, les ordinateurs portables et bien d’autres encore subissent les mêmes tests que s’ils étaient destinés à un usage militaire, bien qu’ils soient en réalité conçus pour une consommation civile. L’objectif est de garantir aux acheteurs qu’ils obtiennent un produit durable et fiable avec une durée de vie plus longue que la moyenne standard.

Par exemple, il y a plusieurs décennies, AMD a soumis tous ses processeurs à cette norme, qu'ils soient destinés à un usage grand public ou militaire. C'est quelque chose que d'autres concurrents n'ont pas fait. La stratégie de Jerry Sanders visait à attirer les clients grâce à l'assurance qualité.

Les appareils électroniques certifiés MIL-STD 810H, tant militaires que ceux qui entrent dans nos maisons, doivent résister aux tests suivants :

• Extreme Températures: Les appareils sont soumis à des températures extrêmement élevées et basses pour évaluer leur capacité à fonctionner dans des climats chauds et froids, ainsi que dans des conditions de champ de bataille.
• Humidité: Les appareils sont exposés à des niveaux élevés d'humidité (HR) pour tester leur résistance à la condensation, à la moisissure et à la corrosion.
• Vibration: Différentes fréquences et intensités de vibrations sont utilisées pour évaluer la résilience de l'équipement aux chocs et vibrations lors du transport ou de l'utilisation dans des environnements où l'appareil ne restera pas statique.
• Impact positif: Les appareils sont soumis à des impacts violents pour évaluer leur capacité à résister aux chutes et autres impacts.
• Poussière et sable: L'équipement est exposé à la poussière et au sable pour tester sa résistance à la pénétration de particules, qui pourraient endommager les composants internes.
• Pression atmosphérique: Des simulations en laboratoire des changements de pression atmosphérique sont utilisées pour évaluer les performances à haute altitude ou dans des conditions de basse pression.
• et autres tests: Les appareils peuvent être soumis à des tests de résistance aux rayons ultraviolets, au brouillard salin et à d'autres facteurs environnementaux.

Peut-être que cela vous rappelle également d'autres tests comme la certification IPxx. Il est conçu pour les produits de consommation qui nécessitent également une protection contre les particules solides et les liquides, comme certains appareils mobiles classés IP68, les haut-parleurs sans fil classés IP68, etc.

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Méthodes d'essai

Examinons de plus près les méthodes de test de conformité à la norme MIL-STD-810. Nous avons ici une liste assez longue et intéressante :

• 500.5 – Basse pression (altitude): Cette méthode vérifie si le produit fonctionne dans des conditions de basse pression ou s'il résiste à des changements rapides de pression. Elle ne s'applique pas aux produits destinés à être assemblés ou exploités dans l'espace.
• 501.5 – Haute température: Ce test étudie les effets sur les matériaux et les équipements à haute température. Elle n’évalue pas l’exposition prolongée à des températures élevées ni les conséquences de la dégradation.
• 502.5 – Basse température: Semblable à la méthode précédente, elle évalue la fiabilité des matériaux à basses températures, en se concentrant sur les performances pendant le stockage, l'exploitation et le transport. Cela n’implique pas de tester les produits dans des environnements sous vide.
• 503.5 - Température d'impact: Ce test convient à des fins aérospatiales. Il étudie l'impact des changements rapides de température sur la structure et les performances de l'appareil.
• 504.1 – Contamination des liquides: Si l'équipement est susceptible d'être exposé à des fluides au cours de son cycle de vie, cette méthode garantit un bon fonctionnement dans de telles conditions.
• 505.5 – Rayonnement solaire (lumière du soleil): Ce test est utilisé si l'équipement est susceptible d'être exposé au rayonnement solaire, comme la lumière directe du soleil.
• 506.5 – Pluie: Ce test inclut des facteurs autres que la simple pluie, tels que les éclaboussures ou les gouttes d'eau pendant le stockage, le transport ou le fonctionnement. Un boîtier robuste et étanche joue ici un rôle crucial, empêchant l’eau de s’infiltrer dans les composants internes.
• 507.5 – Humidité: Vérifie l'impact des environnements chauds et humides sur les équipements.
• 508.6 – Champignons et moisissures: Étudie l’impact potentiel des moisissures et des champignons sur metal structures et finitions.
• 509.5 - Brouillard salin: Vérifie si la surface de protection de l'appareil peut résister à un environnement salin et à son impact sur les composants physiques et électroniques.
• 510.5 – Sable et poussière: Évalue la protection de l'appareil contre les poussières et les particules de sable et vérifie l'efficacité des filtres.
• 511.5 – Atmosphère explosive: Mesure si l'équipement peut fonctionner dans un environnement explosif sans provoquer d'explosion, et quelles pourraient être les conséquences si une explosion se produit. Convient à l'industrie pétrolière et gazière.
• 512.5 – Immersion: Vérifie le fonctionnement de l'appareil lors d'une immersion totale ou partielle dans l'eau.
• 513.6 – Accélération: Vérifie si l'appareil fonctionne correctement sous une forte accélération, comme dans un avion.
• 514.6 – Vibrations: Assure le bon fonctionnement des composants de l’équipement à tous les niveaux de vibrations.
• 515.6 – Bruit acoustique: Vérifie si le bruit peut avoir un impact négatif sur le fonctionnement de l'appareil.
• 516.6 – Choc: Teste la résilience de l'appareil aux chocs lors du transport, de la manipulation et du fonctionnement.
• 517.1 – Choc pyrotechnique: Assure la stabilité de l'appareil pendant et après des explosions à proximité.
•  518.1 - Atmosphère acide: Vérifie la résilience des équipements et des traitements de surface à la corrosion due à une acidité élevée.
• 519.6 – Recul: Mesure la durabilité de l'appareil contre le recul à court terme lors du tir avec une arme à feu.
• 520.3 – Température, humidité, vibrations, altitude: Évalue comment l'équipement résiste à la combinaison de ces quatre facteurs. S'applique aussi bien aux transports aériens qu'au transport terrestre.
• 521.3 – Gel/Pluie-Glace: Évalue la résilience de l'équipement aux conditions pouvant provoquer du gel ou du givrage.
• 522.1 - Choc balistique: Teste la durabilité de l'appareil contre les changements d'impulsion soudains, tels que les collisions d'objets en mouvement avec des obstacles.
• 523.3 – Vibroacoustique/Température: Teste la combinaison de différents facteurs de charge sur les avions pendant le vol.
• 524 – Congélation/Décongélation: Évalue la transition entre les états solide et liquide et son impact sur la construction et les performances de l'équipement.
• 525 – Réplication du signal horaire: Détermine la durée pendant laquelle l'appareil peut résister à des conditions difficiles spécifiques avant que des changements structurels ou de performances ne se produisent.
• 526 – Impact lors du transport ferroviaire: Vérifie dans quelle mesure l'équipement peut résister aux impacts anticipés pendant le transport ferroviaire.
• 527 – Test de résistance multifactoriel: applique simultanément plusieurs facteurs de stress à l'appareil pour déterminer combien de temps il peut fonctionner avant de montrer des signes de faiblesse.
• 528.1 – Vibrations mécaniques des équipements de bord (Type I – Environnemental et Type II – Générées en interne): Étudie l'impact des vibrations environnementales ou générées en interne sur les équipements installés sur les navires.

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Comment MIL-STD-810 est testé par les fabricants commerciaux

Si la MIL-STD-810 était initialement destinée aux applications militaires, elle s’étend aujourd’hui également au secteur civil. De nombreux fabricants cherchent à tirer parti de la solide réputation de cette norme en étiquetant leurs téléphones, ordinateurs portables, ordinateurs, appareils photo et autres appareils électroniques grand public robustes avec sa marque.

Cependant, le problème vient du manque de clarté quant à savoir quand un appareil répond réellement à la norme MIL-STD-810H et quels tests spécifiques il a réussi. Souvent, ce label peut être simplement une tactique de marketing ayant peu d'impact pratique sur les performances du produit.

Par exemple, voici comment ASUS testé ses ordinateurs portables robustes :

Lorsque vous choisissez des appareils électroniques certifiés selon cette norme, il est important de comprendre qu'aucune organisation ou agence ne vérifie la conformité MIL-STD-810 dans le secteur commercial. Il est possible que des méthodes de test non pertinentes aient été utilisées pour obtenir le marquage MIL-STD-810. Il existe également des cas où les tests ont été effectués en interne par l’entreprise plutôt que par un laboratoire d’essais indépendant.

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En quoi MIL-STD-810 diffère de l'indice IP

IP (Ingress Protection) est une norme définie par la Commission Electrotechnique Internationale (CEI). Elle précise le niveau de protection des appareils et équipements contre la pénétration de substances indésirables telles que la poussière, l'eau ou les corps étrangers.

Certains pourraient penser qu’il y a peu de différence entre IP et MIL-STD-810, mais ce n’est pas le cas. Voici les principales différences entre IP et MIL-STD-810 :

• Échelle des tests: MIL-STD-810 couvre les tests dans diverses conditions, tandis que IP se concentre uniquement sur la résistance aux particules solides et aux liquides pouvant pénétrer dans l'appareil.
• Réglage des conditions: Les tests IP ont des conditions plus clairement définies qu'un appareil doit remplir pour atteindre cette norme.

En pratique, les deux normes aident à choisir des produits ayant une plus grande durabilité, mais si je devais me décider, je préférerais la norme IP. Mais c'est mon opinion subjective.

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Où trouver la norme MIL-STD-810H

Tout d’abord, vous pouvez rencontrer des versions des normes MIL-STD-810G et H sur une large gamme d’appareils électroniques grand public modernes. Cependant, il existe certaines catégories de produits pour lesquelles cette norme est plus répandue. Entrons dans les détails.

Les plus courants sont:

• Téléphones et montres intelligentes robustes: Certains fabricants utilisent la norme MIL-STD-810 pour produire des téléphones et des montres intelligentes robustes conçus pour être utilisés dans des conditions difficiles, telles que les chantiers de construction ou les environnements de montagne.
• Ordinateurs, tablettes et ordinateurs portables: Semblable aux téléphones, la norme MIL-STD-810 est appliquée aux ordinateurs, tablettes et ordinateurs portables conçus pour fonctionner dans des environnements difficiles.
• Appareils photo et caméscopes: Certains fabricants d'appareils photo et de caméscopes utilisent également cette norme pour développer des modèles robustes adaptés à une utilisation dans des conditions difficiles.
• Navigation GPS et stations radio: MIL-STD-810 peut également être trouvé dans les appareils de communication tels que les radios ou les systèmes de navigation GPS, qui doivent résister à diverses influences extérieures.

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Est-il essentiel de prendre en charge la norme MIL-STD-810H ?

Si un appareil réussit les tests MIL-STD-810H, cela signifie qu'il est résistant aux conditions environnementales défavorables spécifiées dans la norme. Bien que cela ne garantisse pas que l'appareil ne sera pas endommagé, cela indique qu'il est conçu et fabriqué pour résister à une utilisation dans des conditions difficiles.

Il convient de noter que la prise en charge MIL-STD 810H est d'une importance cruciale pour les applications militaires. Même s’il n’est peut-être pas essentiel pour le consommateur moyen d’acheter un produit bénéficiant de cette certification, cela peut être attrayant. En tant que consommateurs, nous achetons souvent des appareils mobiles, des haut-parleurs sans fil, des montres intelligentes, des ordinateurs portables, des cartes mères, des appareils photo, des appareils GPS et d'autres produits conçus pour résister à des conditions plus extrêmes. Par conséquent, si de tels appareils rencontrent des conditions environnementales défavorables, ils continueront probablement à fonctionner comme si de rien n’était. En revanche, un produit non certifié MIL-STD 810H est probablement inadapté à une utilisation dans les mêmes conditions.

Lorsque vous voyez qu'un appareil répond à la norme MIL-STD 810H, cela ne signifie pas que le ministère de la Défense l'a approuvé uniquement pour un usage militaire. Les fabricants garantissent eux-mêmes avoir réussi ces tests dans des laboratoires indépendants accrédités. Un tel produit durera plus longtemps et s'avérera être un compagnon fiable dans des situations extrêmes.

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