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 (ErP). Garantizar un alto nivel de confiabilidad puede reducir significativamente el impacto ambiental, reducir los costos de producción y aumentar la satisfacción del cliente. Este blog proporciona una visión general completa de cómo calcular la fiabilidad de sus productos utilizando las directrices descritas en la norma EN 45552:2020.

Entendiendo la fiabilidad

La fiabilidad se define como la probabilidad de que un producto realice su función prevista en condiciones especificadas durante un cierto período de tiempo sin fallos. A diferencia de la durabilidad, que se refiere a la vida útil total esperada de un producto, la fiabilidad se centra en la probabilidad de un funcionamiento sin errores en un plazo determinado.

Conceptos importantes

• reliability: La probabilidad de que un producto funcione según lo previsto en condiciones definidas sin experimentar fallos.
• Failure Modes: Las formas específicas en las que un producto no puede realizar su función prevista.
• Failure mechanisms<span lang="DE" style="mso-ansi-language: DE;">: Las causas subyacentes de los fallos, como la fatiga del material o las tensiones ambientales.
• Failure Points: Las partes o componentes específicos del producto que probablemente experimenten fallos.

Marco de Evaluación de la Fiabilidad

La evaluación de la fiabilidad implica varios pasos importantes, que se describen en detalle a continuación:

1.

Primero, defines 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.

A continuación, determine las condiciones ambientales y operativas en las que funcionará 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 de proveedores, regulaciones, análisis de estrés y análisis de modo de falla e impacto (FMEA). Estos datos ayudan a construir una imagen completa de los posibles problemas de confiabilidad y los probables mecanismos de fallo.

4.

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

5. Selección y Aplicación de Métodos de Evaluación de la Fiabilidad

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

• Physical testing<span lang="EN" style="mso-ansi-language: EN;">: Probando el producto bajo condiciones controladas para observar su rendimiento e identificar puntos de fallo.
• Accelerated Endurance Testing (ALT): Exponer el producto a mayores cargas para inducir fallos más rápido que en condiciones normales. Esto ayuda a estimar la vida útil y las tasas de falla del producto en menos tiempo.
• Statistical analyses: Utilice modelos estadísticos para analizar los datos de prueba y predecir la fiabilidad del producto.

6.

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: Índice de fiabilidad de un dispositivo electrónico

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

1. define product: La unidad de control electrónico se define como un componente crítico responsable de controlar la potencia del motor del automóvil.
2. Condiciones ambientales y de funcionamiento: El dispositivo debe funcionar en un rango de temperatura de -20°C a 85°C y debe estar expuesto a vibraciones y humedad.
3. Información adicional: Los datos de campo muestran que las versiones anteriores del dispositivo tuvieron una tasa de fracaso del 10% debido a la fatiga de los componentes en tres años.
4. Realizar análisis de fiabilidad: Un FMEA identifica los principales modos de fallo, como la fatiga de la junta de soldadura y la falla del condensador. Estos se evalúan de acuerdo con su probabilidad.
5. Selección y aplicación de métodos de evaluación de la fiabilidad: Las pruebas de resistencia acelerada se realizan a temperaturas elevadas para inducir fallos 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. Evaluation documentation<span lang="EN" style="mso-ansi-language: EN;">: Los resultados, incluidos 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 EN 45552:2020 y normas relacionadas, como EN 45554:2020 para evaluaciones de reparación, reutilización y actualización y EN 62308 para métodos de evaluación de confiabilidad.

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