Cómo calcular la fiabilidad de sus productos

La fiabilidad es un factor crítico en el desarrollo de productos y la gestión del ciclo de vida, especialmente para los productos relacionados con la energía (ErPs). Garantizar un alto nivel de confiabilidad puede reducir significativamente el impacto ambiental, reducir los costos de producción y mejorar la satisfacción del cliente. Este blog proporciona una descripción completa de cómo calcular la fiabilidad de sus productos en función de las directrices descritas en la norma EN 45552:2020.

Entendiendo la confiabilidad

La fiabilidad se define como la probabilidad de que un producto realice su función prevista sin fallos en condiciones especificadas durante un periodo determinado. A diferencia de la durabilidad, que se refiere a la vida útil total esperada de un producto, la confiabilidad se centra en la probabilidad de un rendimiento sin fallas dentro de un período de tiempo específico.

Conceptos clave

• Fiabilidad: La probabilidad de que un producto funcione como se requiere en condiciones definidas sin experimentar ningún fallo.
• Modos de fallo: Las formas específicas en las que un producto puede fallar en realizar su función prevista.
• Mecanismos de fallo: Las causas subyacentes de fallo, como la fatiga del material o el estrés ambiental.
• Failure Sites: Las partes o componentes específicos del producto donde es probable que ocurran fallos.

Marco para evaluar la fiabilidad

La evaluación de la fiabilidad implica varios pasos clave, que se detallan a continuación:

1. Definir el producto

Primero, defina claramente el producto o grupo de productos, incluyendo sus funciones primarias, secundarias y terciarias. Este análisis funcional ayuda a identificar todos los componentes y sistemas críticos dentro del producto que deben evaluarse para determinar su confiabilidad.

>2. Condiciones ambientales y de funcionamiento

A continuación, determine las condiciones ambientales y operativas bajo las cuales se espera que funcione el producto. Estas condiciones incluyen factores como la temperatura, la humedad, el estrés mecánico y las cargas eléctricas. Comprender estas condiciones es crucial para simular escenarios del mundo real en las pruebas de confiabilidad.

3. Información adicional

Recopile información adicional de varias fuentes, como datos de campo, restricciones del fabricante, regulaciones, análisis de estrés y análisis de modo de falla y efecto (FMEA). Estos datos ayudan a crear una imagen completa de los posibles problemas de confiabilidad y los posibles mecanismos de falla.

4. Realizar análisis de confiabilidad

Realice un análisis de confiabilidad vinculando funciones a modos de fallo, sitios de falla y mecanismos de fallo. Esto implica la realización de un análisis FMEA o similar para identificar y clasificar los fallos más probables. El análisis debe dar como resultado una lista de sitios y mecanismos de falla clasificados por su probabilidad.

>5. Seleccionar y aplicar métodos de evaluación de confiabilidad

Elija los métodos apropiados para evaluar la fiabilidad del producto. Estos métodos pueden incluir:

• Physical Testing: Probar el producto bajo condiciones controladas para observar su rendimiento e identificar puntos de fallo.
• Accelerated Life Testing (ALT): Sometiendo el producto a niveles de estrés elevados para inducir fallos más rápidamente que en condiciones normales. Esto ayuda a estimar la vida útil del producto y las tasas de falla en menos tiempo.
• Análisis estadístico: Uso de modelos estadísticos para analizar datos de prueba y predecir la fiabilidad del producto.

6. Documentar la evaluación

Finalmente, documente todo el proceso de evaluación, incluidos los datos de entrada, las suposiciones, los métodos de análisis y los resultados. Esta documentación es esencial para garantizar la transparencia y proporcionar una base para futuras mejoras de confiabilidad.

Ejemplo: Evaluación de la confiabilidad de un dispositivo electrónico

Consideremos un ejemplo de evaluación de la fiabilidad de un dispositivo de control electrónico en un coche:

1. Define el producto: El dispositivo de control electrónico se define como un componente crítico responsable de gestionar el rendimiento del motor del coche.
2. Condiciones ambientales y de funcionamiento: Se espera que el dispositivo funcione en un rango de temperaturas de -20°C a 85°C, con exposición a vibraciones y humedad.
3. Información adicional: Los datos de campo indican que las versiones anteriores del dispositivo tuvieron una tasa de fallos del 10% en tres años debido a la fatiga de los componentes.
4. >Realizar análisis de fiabilidad: Un FMEA identifica los principales modos de fallo, como la fatiga de la junta de soldadura y el fallo del condensador. Estos se clasifican según su probabilidad.
5. Seleccione y aplique métodos de evaluación de confiabilidad: Las pruebas de vida acelerada se realizan a temperaturas elevadas para inducir fallas rápidamente. El análisis estadístico de los datos de prueba predice un tiempo medio hasta el fallo (MTTF) de 5 años en condiciones normales de funcionamiento.
6. Documentar la evaluación: Los resultados, incluyendo los modos de fallo, las condiciones de prueba y el MTTF previsto, se documentan para futuras referencias y mejoras.

Para obtener una guía más detallada, consulte el texto completo de la norma EN 45552:2020 y normas relacionadas como la EN 45554:2020 para evaluaciones de reparación, reutilización y actualización, y la EN 62308 para métodos de evaluación de la fiabilidad.

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