La confiabilidad es un factor crítico en el desarrollo de productos y la gestión del ciclo de vida, especialmente para los productos relacionados con la energía (ERP). Asegurar 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 confiabilidad de sus productos en función de las pautas descritas en EN 45552: 2020.
Comprender la confiabilidad
La fiabilidad se define como la probabilidad de que un producto realice su función prevista sin falla en condiciones especificadas durante un período 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 rendimiento sin fallas dentro de un plazo específico.
Conceptos clave
- Fiabilidad: La probabilidad de que un producto funcione según sea necesario en condiciones definidas sin experimentar ninguna falla.
- Modos de falla: Las formas específicas en que un producto puede no realizar su función prevista.
- Mecanismos de falla: Las causas subyacentes de falla, como la fatiga material o el estrés ambiental.
- Sitios de falla: Las partes o componentes específicos del producto donde es probable que ocurran fallas.
Marco para evaluar la confiabilidad
La evaluación de la fiabilidad implica varios pasos clave, que se detallan a continuación:
1. Defina el producto
Primero, defina claramente el grupo o grupo de productos, incluidas sus funciones primarias, secundarias y terciarias. Este análisis funcional ayuda a identificar todos los componentes y sistemas críticos dentro del producto que deben ser evaluados para su confiabilidad.
2. Condiciones ambientales y operativas
A continuación, determine las condiciones ambientales y de operación 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, limitaciones del fabricante, regulaciones, análisis de estrés y análisis de modo de falla y efecto (FMEA). Estos datos ayudan a construir una imagen completa de los posibles problemas de confiabilidad y los posibles mecanismos de falla.
4. Análisis de confiabilidad de conducta
Realice un análisis de confiabilidad vinculando las funciones con los modos de falla, los sitios de falla y los mecanismos de falla. Esto implica realizar un FMEA o un análisis similar para identificar y clasificar las fallas más probables. El análisis debería dar como resultado una lista de sitios de falla y mecanismos clasificados por su probabilidad.
5. Seleccione y aplique métodos de evaluación de confiabilidad
Elija los métodos apropiados para evaluar la confiabilidad del producto. Estos métodos pueden incluir:
- Prueba física: Prueba del producto en condiciones controladas para observar su rendimiento e identificar puntos de falla.
- Pruebas de vida aceleradas (ALT): Someter el producto a niveles de estrés elevados para inducir fallas más rápidamente que en condiciones normales. Esto ayuda a estimar la vida útil del producto y las tasas de falla en un tiempo más corto.
- Análisis estadístico: Uso de modelos estadísticos para analizar los datos de la prueba y predecir la confiabilidad del producto.
6. Documente la evaluación
Finalmente, documente todo el proceso de evaluación, incluidos los datos de entrada, los supuestos, 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 confiabilidad de un dispositivo electrónico
Consideremos un ejemplo de evaluar la confiabilidad de un dispositivo de control electrónico en un automóvil:
- Definir el producto: El dispositivo de control electrónico se define como un componente crítico responsable de administrar el rendimiento del motor del automóvil.
- Condiciones ambientales y operativas: Se espera que el dispositivo funcione en un rango de temperaturas de -20 ° C a 85 ° C, con exposición a la vibración y la humedad.
- información adicional: Los datos de campo indican que las versiones anteriores del dispositivo tenían una tasa de falla del 10% en tres años debido a la fatiga del componente.
- Análisis de confiabilidad de conducta: Un FMEA identifica los principales modos de falla, como la fatiga de la junta de soldadura y la falla del condensador. Estos están clasificados por su probabilidad.
- Seleccione y aplique métodos de evaluación de confiabilidad: La prueba de vida acelerada se realiza a temperaturas elevadas para inducir fallas rápidamente. El análisis estadístico de los datos de la prueba predice un tiempo medio de falla (MTTF) de 5 años en condiciones de funcionamiento normales.
- Documentar la evaluación: Los resultados, incluidos los modos de falla, las condiciones de prueba y el MTTF predicho, están documentados para futuras referencias y mejora.
Para obtener una guía más detallada, consulte el texto completo de EN 45552: 2020 y estándares relacionados como EN 45554: 2020 para evaluaciones de reparación, reutilización y actualización, y EN 62308 para métodos de evaluación de confiabilidad.
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