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, reduzir 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 usando as diretrizes descritas na EN 45552:2020.

Entendendo a confiabilidade

A confiabilidade é definida como a probabilidade de um produto desempenhar sua função pretendida sob condições especificadas por um determinado período de tempo sem falhas. Ao contrário da durabilidade, que lida com a vida útil total esperada de um produto, a confiabilidade se concentra na probabilidade de operação sem erros dentro de um determinado período de tempo.

Conceitos importantes

• reliability: A probabilidade de um produto funcionar conforme o esperado sob condições definidas sem sofrer falhas.
• Failure Modes: As maneiras específicas pelas quais um produto não pode executar sua função pretendida.
• Failure mechanisms: As causas subjacentes de falhas, como fadiga do material ou tensões ambientais.
• Failure Points: As peças ou componentes específicos do produto que provavelmente sofrerão falhas.

Estrutura de Avaliação de Confiabilidade

A avaliação da confiabilidade envolve várias etapas importantes, que são descritas em detalhes abaixo:

1.

Primeiro, você define 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 precisam ser avaliados quanto à confiabilidade.

2.

Em seguida, determine as condições ambientais e operacionais nas quais o produto irá operar. 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 de fornecedores, regulamentos, análise de estresse e modo de falha e análise de impacto (FMEA). Esses dados ajudam a criar uma imagem abrangente dos possíveis problemas de confiabilidade e dos prováveis mecanismos de falha.

4.

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

5. Seleção e Aplicação de Métodos de Avaliação de Confiabilidade

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

• Physical testing: Testar o produto sob condições controladas para observar seu desempenho e identificar pontos de falha.
• Accelerated Endurance Testing (ALT): Exponha o produto a cargas aumentadas para induzir falhas mais rapidamente do que em condições normais. Isso ajuda a estimar a vida útil e as taxas de falha do produto em menos tempo.
• Statistical analyses: Use modelos estatísticos para analisar dados de teste e prever a confiabilidade do produto.

6.

Por fim, documente todo o processo de avaliação, incluindo 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: Classificação de confiabilidade de um dispositivo eletrônico

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

1. define product: A unidade de controle eletrônico é definida como um componente crítico responsável por controlar a potência do motor do carro.
2. Condições ambientais e operacionais: O dispositivo deve ser operado em uma faixa de temperatura de -20°C a 85°C e deve ser exposto a vibrações e umidade.
3. Informações adicionais: Os dados de campo mostram que as versões anteriores do dispositivo tiveram uma taxa de falha de 10% devido à fadiga do componente em três anos.
4. Realizar análise de confiabilidade: Um FMEA identifica os principais modos de falha, como fadiga da junta de solda e falha do capacitor. Estes são avaliados de acordo com sua probabilidade.
5. Seleção e aplicação de métodos de avaliação de confiabilidade: Testes de resistência acelerada são realizados 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. Documentação de avaliação: Os resultados, incluindo modos de falha, condições de teste e MTTF previsto, são documentados para referência e melhorias 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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