Come calcolare l'affidabilità dei tuoi prodotti

L'affidabilità è un fattore critico nello sviluppo del prodotto e nella gestione del ciclo di vita, specialmente per i prodotti legati all'energia (ErP). Garantire un elevato livello di affidabilità può ridurre significativamente l'impatto ambientale, abbassare i costi di produzione e migliorare la soddisfazione del cliente. Questo blog fornisce una panoramica completa su come calcolare l'affidabilità dei tuoi prodotti in base alle linee guida delineate nella norma EN 45552:2020.

Capire l'affidabilità

L'affidabilità è definita come la probabilità che un prodotto svolga la sua funzione prevista senza guasti in condizioni specificate per un determinato periodo. A differenza della durabilità, che riguarda la durata totale prevista di un prodotto, l'affidabilità si concentra sulla probabilità di prestazioni prive di guasti entro un determinato periodo di tempo.

Concetti chiave

• Affidabilità: La probabilità che un prodotto funzioni come richiesto in condizioni definite senza subire alcun guasto.
• Modalità di Errore: I modi specifici in cui un prodotto può non riuscire a svolgere la sua funzione prevista.
• Meccanismi di guasto: Le cause sottostanti del fallimento, come l'affaticamento del materiale o lo stress ambientale.
• Siti di guasto: Le parti o i componenti specifici del prodotto dove è probabile che si verifichino guasti.

Framework per la Valutazione dell'Affidabilità

La valutazione dell'affidabilità coinvolge diversi passaggi chiave, che sono dettagliati di seguito:

1. Definisci il prodotto

Innanzitutto, definisci chiaramente il prodotto o il gruppo di prodotti, comprese le sue funzioni primarie, secondarie e terziarie. Questa analisi funzionale aiuta a identificare tutti i componenti e i sistemi critici all'interno del prodotto che devono essere valutati per verificarne l'affidabilità.

2. Condizioni ambientali e operative

Successivamente, determina le condizioni ambientali e operative in cui ci si aspetta che il prodotto funzioni. Queste condizioni includono fattori quali temperatura, umidità, sollecitazioni meccaniche e carichi elettrici. La comprensione di queste condizioni è fondamentale per simulare scenari reali nei test di affidabilità.

3. Informazioni aggiuntive

Raccogli informazioni aggiuntive da varie fonti, come dati sul campo, vincoli del produttore, normative, analisi delle sollecitazioni e analisi delle modalità e degli effetti dei guasti (FMEA). Questi dati aiutano a costruire un quadro completo dei potenziali problemi di affidabilità e dei probabili meccanismi di errore.

4. Conduci Analisi di Affidabilità

Esegui un'analisi di affidabilità collegando le funzioni alle modalità di errore, ai siti di errore e ai meccanismi di errore. Ciò comporta l'esecuzione di un FMEA o di un'analisi simile per identificare e classificare i guasti più probabili. L'analisi dovrebbe portare a un elenco di siti e meccanismi di guasto classificati in base alla loro probabilità.

5. Seleziona e applica i metodi di valutazione dell'affidabilità

Scegli metodi appropriati per valutare l'affidabilità del prodotto. Questi metodi possono includere:

• Test fisici: Testare il prodotto in condizioni controllate per osservarne le prestazioni e identificare i punti di errore.
• Accelerated Life Testing (ALT): Sottoporre il prodotto a livelli di stress elevati per indurre guasti più rapidamente che in condizioni normali. Questo aiuta a stimare la durata del prodotto e i tassi di guasto in un tempo più breve.
• Analisi statistica: Utilizzo di modelli statistici per analizzare i dati dei test e prevedere l'affidabilità del prodotto.

6. Documenta la Valutazione

Infine, documenta l'intero processo di valutazione, inclusi i dati di input, le ipotesi, i metodi di analisi e i risultati. Questa documentazione è essenziale per garantire la trasparenza e fornire una base per futuri miglioramenti dell'affidabilità.

Esempio: Valutazione dell'affidabilità di un dispositivo elettronico

Consideriamo un esempio di valutazione dell'affidabilità di un dispositivo di controllo elettronico in un'auto:

1. Definisci il prodotto: Il dispositivo di controllo elettronico è definito come un componente critico responsabile della gestione delle prestazioni del motore dell'auto.
2. Condizioni ambientali e operative: Il dispositivo dovrebbe funzionare in un intervallo di temperature da -20°C a 85°C, con esposizione a vibrazioni e umidità.
3. Informazioni aggiuntive: I dati sul campo indicano che le versioni precedenti del dispositivo hanno avuto un tasso di guasto del 10% entro tre anni a causa dell'affaticamento dei componenti.
4. Condurre un'analisi di affidabilità: Un FMEA identifica le principali modalità di guasto, come la fatica del giunto di saldatura e il guasto del condensatore. Questi sono classificati in base alla loro probabilità.
5. Seleziona e applica i metodi di valutazione dell'affidabilità: Il test di vita accelerato viene eseguito a temperature elevate per indurre rapidamente i guasti. L'analisi statistica dei dati di prova prevede un tempo medio di guasto (MTTF) di 5 anni in condizioni operative normali.
6. Documentare la valutazione: I risultati, comprese le modalità di errore, le condizioni di test e l'MTTF previsto, sono documentati per riferimento e miglioramento futuri.

Per una guida più dettagliata, fare riferimento al testo completo della EN 45552:2020 e alle norme correlate come EN 45554:2020 per le valutazioni di riparazione, riutilizzo e aggiornamento e EN 62308 per i metodi di valutazione dell'affidabilità.

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