Como calcular a confiabilidade de seus produtos

A confiabilidade é um fator crítico no desenvolvimento de produtos e no gerenciamento do ciclo de vida, especialmente para produtos relacionados à energia (ErPs). Garantir um alto nível de confiabilidade pode reduzir significativamente o impacto ambiental, diminuir os custos de produção e aumentar a satisfação do cliente. Este blog fornece uma visão geral abrangente de como calcular a confiabilidade de seus produtos com base nas diretrizes descritas na EN 45552:2020.

Entendendo a confiabilidade

A confiabilidade é definida como a probabilidade de um produto executar sua função pretendida sem falhas sob condições especificadas por um determinado período. Ao contrário da durabilidade, que se preocupa com a vida útil total esperada de um produto, a confiabilidade se concentra na probabilidade de desempenho sem falhas dentro de um prazo especificado.

Conceitos-chave

• Confiabilidade: A probabilidade de um produto funcionar conforme necessário sob condições definidas sem sofrer nenhuma falha.
• Modos de falha: As maneiras específicas pelas quais um produto pode falhar ao executar sua função pretendida.
• Mecanismos de falha: As causas subjacentes da falha, como fadiga do material ou estresse ambiental.
• Failure Sites: As peças ou componentes específicos do produto onde as falhas provavelmente ocorrerão.

Framework for Assessing Reliability

A avaliação da confiabilidade envolve várias etapas importantes, que são detalhadas abaixo:

1. Defina o produto

Primeiro, defina claramente o produto ou grupo de produtos, incluindo suas funções primárias, secundárias e terciárias. Essa análise funcional ajuda a identificar todos os componentes e sistemas críticos dentro do produto que devem ser avaliados quanto à confiabilidade.

2. Condições ambientais e operacionais

Em seguida, determine as condições ambientais e operacionais sob as quais o produto deve funcionar. Essas condições incluem fatores como temperatura, umidade, estresse mecânico e cargas elétricas. Compreender essas condições é crucial para simular cenários do mundo real em testes de confiabilidade.

3. Informações adicionais

Reúna informações adicionais de várias fontes, como dados de campo, restrições do fabricante, regulamentos, análise de tensão e análise de modo e efeito de falha (FMEA). Esses dados ajudam a criar uma imagem abrangente dos possíveis problemas de confiabilidade e dos prováveis mecanismos de falha.

4. Realizar análise de confiabilidade

Execute uma análise de confiabilidade vinculando funções a modos de falha, sites de falha e mecanismos de falha. Isso envolve a realização de um FMEA ou análise semelhante para identificar e classificar as falhas mais prováveis. A análise deve resultar em uma lista de locais e mecanismos de falha classificados por sua probabilidade.

5. Selecionar e aplicar métodos de avaliação de confiabilidade

Escolha métodos apropriados para avaliar a confiabilidade do produto. Esses métodos podem incluir:

• Physical Testing: Testando o produto sob condições controladas para observar seu desempenho e identificar pontos de falha.
• Accelerated Life Testing (ALT): Submeter o produto a níveis elevados de estresse para induzir falhas mais rapidamente do que em condições normais. Isso ajuda a estimar a vida útil do produto e as taxas de falha em menos tempo.
• Análise estatística: Usando modelos estatísticos para analisar dados de teste e prever a confiabilidade do produto.

6. Documente a avaliação

Por fim, documente todo o processo de avaliação, incluindo os dados de entrada, suposições, métodos de análise e resultados. Esta documentação é essencial para garantir a transparência e fornecer uma base para futuras melhorias de confiabilidade.

Exemplo: Avaliação de Confiabilidade de um Dispositivo Eletrônico

Vamos considerar um exemplo de avaliação da confiabilidade de um dispositivo de controle eletrônico em um carro:

1. Defina o produto: O dispositivo de controle eletrônico é definido como um componente crítico responsável por gerenciar o desempenho do motor do carro.
2. Condições ambientais e operacionais: Espera-se que o dispositivo opere em uma faixa de temperaturas de -20°C a 85°C, com exposição a vibração e umidade.
3. Informações adicionais: Os dados de campo indicam que as versões anteriores do dispositivo tiveram uma taxa de falha de 10% em três anos devido à fadiga do componente.
4. Conduct Reliability Analysis: Um FMEA identifica os principais modos de falha, como fadiga da junta de solda e falha do capacitor. Estes são classificados por sua probabilidade.
5. Selecione e aplique métodos de avaliação de confiabilidade: O teste de vida acelerado é realizado em temperaturas elevadas para induzir falhas rapidamente. A análise estatística dos dados de teste prevê um tempo médio de falha (MTTF) de 5 anos em condições normais de operação.
6. Documente a avaliação: Os resultados, incluindo modos de falha, condições de teste e MTTF previsto, são documentados para referência e melhoria futuras.

Para obter orientações mais detalhadas, consulte o texto completo da EN 45552:2020 e normas relacionadas, como EN 45554:2020 para avaliações de reparo, reutilização e atualização, e EN 62308 para métodos de avaliação de confiabilidade.

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