Anar al contingut

Ingenieria d'confiabilidad

De L'Enciclopèdia, la wikipedia en valencià
Arbre de falles

La ingenieria d'confiabilidad o ingenieria de la fiabilitat (en anglés, reliability engineering) és una subdisciplina de l'ingenieria de sistemes que emfatisa la capacitat dels equips físics per a funcionar sense falles. La confiabilidad descriu la capacitat d'un sistema o component per a funcionar en les condicions establides durant un periodo de temps específic.[1][2][3] La confiabilidad està estretament relacionada en la disponibilitat, que generalment es descriu com la capacitat d'un component o sistema per a funcionar en un moment o interval de temps específic.

La funció d'confiabilidad es definix teòricament com la provabilitat d'èxit en el temps t, que es denota R(t). Esta provabilitat s'estima a partir de conjunts de senyes anteriors o per mig de proves d'confiabilidad. La disponibilitat, testability, mantenibilidad i manteniment es definixen a sovint com a part de la "ingenieria d'confiabilidad" en els programes d'confiabilidad. La confiabilidad pot jugar un paper clau en la rendabilitat dels sistemes; per eixemple, un producte de consum en molts casos tindrà un valor de revenda més alt si falla en menys freqüència.

La fiabilitat i la calitat estan estretament relacionades. Normalment, la calitat s'enfoca en la prevenció de defectes durant la fase de garantia, mentres que la confiabilidad busca previndre falles durant la vida útil del producte o sistema des de la posada en servici, passant per l'operació, fins al desmantellament.

L'ingenieria d'confiabilidad s'ocupa de la predicció, prevenció i gestió d'alts nivells d'incertitut d'ingenieria "de per vida" i riscs de falla. Encara que són paràmetros estocàstics els que definixen i afecten la confiabilidad, esta no solament es conseguix per mig de les matemàtiques i l'estadística.[4] L'ingenieria d'confiabilidad es pot conseguir per mig de proves d'confiabilidad i processos. "Casi tota l'ensenyança i la lliteratura sobre el tema emfatisen estos aspectes, i ignoren la realitat de que els rancs d'incertitut involucrats invaliden en gran medida els métodos quantitatius de predicció i medició".[5] Per eixemple, és fàcil representar la "provabilitat de falla" com un símbol o valor en una equació, pero és casi impossible predir la seua verdadera magnitut en la pràctica, que és massivament multivariada.

L'ingenieria d'confiabilidad es relaciona estretament en l'ingenieria de calitat, l'ingenieria de seguritat i la seguritat del sistema, ya que utilisen métodos comuns per al seu anàlisis i poden requerir informació dels demés. Es pot dir que un sistema deu ser confiablemente segur.


L'ingenieria d'confiabilidad se centra en els costs de falles causades pel temps d'inactivitat del sistema, el cost dels recanvis, l'equip de reparació, el personal i el cost de les reclamacions de garantia.

Història

[editar | editar còdic]

La paraula anglesa reliability ('confiabilidad') es remonta a 1816 i se li atribuïx per primera volta al poeta Samuel Taylor Coleridge .[6] Abans de la Segona Guerra Mundial, el terme estava vinculat principalment a la repetibilidad; una prova (en qualsevol tipo de ciència) es considerava "confiable" si s'obtenien els mateixos resultats repetidament. En la década de 1920, el Dr. Walter A. Shewhart de Bell Labs va promoure la millora del producte per mig de l'us del control estadístic de processos[7] en l'época en que Waloddi Weibull estava treballant en models estadístics per a la fatiga. El desenroll de l'ingenieria d'confiabilidad estava ací en un camí paralel en la calitat. L'us modern de la paraula confiabilidad va ser definit per l'eixèrcit nortamericà en la década de 1940, caracterisant un producte que operaria quan s'esperava i durant un periodo de temps específic.

En la Segona Guerra Mundial, molts problemes d'confiabilidad es varen deure a la falta d'confiabilidad inherent dels equips electrònics disponibles en eixe moment i a problemes de fatiga. En 1945, MA Miner va publicar l'artícul fonamental titulat "Dany acumulatiu en la fatiga" en una revista de ASME. Una aplicació principal de l'ingenieria d'confiabilidad en l'eixèrcit va ser el tubo de buit utilisat en sistemes de radar i atres components electrònics, per als quals la confiabilidad va resultar ser molt problemàtica i costosa. l'IEEE va formar la Reliability Society en 1948. En 1950, el Departament de Defensa dels Estats Units va formar un grup cridat "Grup Assessor sobre la Confiabilidad d'Equips Electrònics" (Advisory Group on the Reliability of Electronic Equipment, AGREE) per a investigar métodos d'confiabilidad per a equips militars.[8] Este grup va recomanar tres formes principals de treball:

  • Millorar la confiabilidad dels components.
  • Establir requisits de calitat i confiabilidad per a proveïdors.
  • Recopilar senyes de camp i trobar les causes fonamentals de les falles.


En la década de 1960, se li va donar més émfasis a les proves d'confiabilidad a nivell de components i sistemes. El famós estàndart militar MIL-STD-781 va ser creat en eixe moment. Al voltant d'este periodo, la RCA també va publicar el molt utilisat predecessor del manual militar 217, que es va utilisar per a predir les taxes de falla dels components electrònics. L'émfasis en la confiabilidad solament dels components i l'investigació empírica (p. eix. Mil Std 217) va disminuir llentament. S'estaven utilisant enfocaments més pragmàtics, tal com s'utilisen en les indústries de consum. En la década de 1980, els televisors estaven composts cada volta més per semiconductors d'estat sòlit. Els automòvils varen aumentar ràpidament l'us de semiconductors en una varietat de microcomputadoras baix del capó i en el tauler. Els grans sistemes d'aire acondicionat varen desenrollar controladors electrònics, com els que ya tenien els forns microones i una varietat d'atres aparats. Els sistemes de comunicacions varen començar a adoptar l'electrònica per a reemplaçar els sistemes de conmutación mecànics més antics. Bellcore va emetre la primera metodologia de predicció del consumidor per a telecomunicacions i SAE va desenrollar un document similar (SAE870050) per a aplicacions automotrices. La naturalea de les prediccions va evolucionar durant la década, i es va fer evident que la complexitat de la matriu no era l'únic factor que determinava les taxes de falla dels circuits integrats (CI). Kam Wong va publicar un artícul qüestionant la curva de la banyera[9] —vore també el manteniment centrat en la confiabilidad . Durant esta década, la taxa de falles de molts components es va reduir en un factor de 10. El software es va tornar important per a la confiabilidad dels sistemes. En la década de 1990, el ritme del desenroll dels circuits integrats s'estava accelerant. Era comú un us més ampli de microcomputadoras independents, i el mercat de les PC va ajudar a mantindre les densitat de IC seguint la llei de Moore i duplicant-se cada 18 mesos. L'ingenieria d'confiabilidad ara estava canviant a mida que alvançava cap a la comprensió de la física del fallo . Les taxes de falles dels components varen seguir caent, pero els problemes a nivell del sistema es varen fer més prominents. El pensament sistémico es va tornar cada volta més important. Per al software, es va desenrollar el model CMM (Capability Maturity Model), que va donar un enfocament més qualitatiu a la confiabilidad. ISO 9000 va agregar mides d'confiabilidad com a part de la part de disseny i desenroll de la certificació. L'expansió de la World-Wide Web va crear nous desafius de seguritat i confiança. L'antic problema de l'escassea d'informació fiable disponible ha segut reemplaçat ara per massa informació de valor qüestionable. Els problemes d'confiabilidad del consumidor ara podrien discutir-se en llínea en temps real utilisant senyes. Les noves tecnologies com els sistemes microelectromecánicos (MEMS), el GPS de mà i els dispositius de mà que combinen teléfons mòvils i computadores representen desafius per a mantindre la confiabilidad. El temps de desenroll del producte va seguir acurtant-se durant esta década i lo que s'havia fet en tres anys s'estava fent en 18 mesos. Açò significava que les ferramentes i tasques d'confiabilidad tenien que estar més estretament vinculades al procés de desenroll en sí. De moltes formes, la fiabilitat es va convertir en part de la vida diària i de les expectatives del consumidor.

Fiabilitat estructural

[editar | editar còdic]
Artícul principal → Fiabilitat estructural.

La fiabilitat estructural és la ciència d'aplicar la teoria de la confiabilidad a les estructures, que s'està tornant popular en l'ingenieria estructural.[10][11] Molts còdics moderns de l'edificació i de càlcul estructural, partixen del fet de que els materials tenen certa variabilitat estadística, ademés de que les accions o forces sobre sistemes estructurals només són conegudes en cert grau de precisió, per lo que un disseny segur, deuria partir de valors provabilistes o provables para dites accions o forces. En particular el método dels estats llímits, és un método de fiabilitat estructural basat en nocions provabilistes i estimacions de provabilitats de fallo.

Vore també

[editar | editar còdic]

Referències

[editar | editar còdic]
  1. ↑ Institute of Electrical and Electronics Engineers (1990) IEEE Standard Computer Dictionary: A Compilation of IEEE Standard Computer Glossaries. New York, NY ISBN 1-55937-079-3
  2. ↑ KSCE Journal of Civil Engineering.21(6)
    2226–2234.ISSN 1226-7988.doi:10.1007/s12205-017-0531-z.Consultat el 2020-10-06.
  3. ↑ Melchers, R. E. (2002), “Structural Reliability Analysis and Prediction,” 2nd Ed., John Wiley, Chichester, UK..
  4. ↑ RCM II, Reliability Centered Maintenance, Second edition 2008, page 250-260, the role of Actuarial analysis in Reliability
  5. ↑ O'Connor, Patrick D. T. (2002), Practical Reliability Engineering (Fourth Ed.), John Wiley & Sons, New York. ISBN 978-0-4708-4462-5.
  6. ↑ Saleh, J.H. and Marais, Ken, "Highlights from the Early (and pre-) History of Reliability Engineering", Reliability Engineering and System Safety, Volume 91, Issue 2, February 2006, Pages 249–256
  7. ↑ Juren, Joseph and Gryna, Frank, Quality Control Handbook, Fourth Edition, McGraw-Hill, New York, 1988, p.24.3
  8. ↑ (4 de juny de 1957) Reliability of military electronic equipment;report., Washington: United States Department of Defense.
  9. ↑ Wong, Kam, "Unified Field (Failure) Theory-Demise of the Bathtub Curve", Proceedings of Annual RAMS, 1981, pp402-408
  10. ↑ KSCE Journal of Civil Engineering.21(6)
    2226–2234.ISSN 1226-7988.doi:10.1007/s12205-017-0531-z.Consultat el 2020-10-06.
  11. ↑ Melchers, R. E. (2002), “Structural Reliability Analysis and Prediction,” 2nd Ed., John Wiley, Chichester, UK..


Referències

[editar | editar còdic]


Obtingut de «https://www.lenciclopedia.org/w/index.php?title=Ingenieria_d%27confiabilidad&oldid=783315»