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Confiabilidad (conceptos básicos)
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Confiabilidad (conceptos básicos)

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Ante el rápido crecimiento de la tecnología & la competencia en el mercado, el término de Confiabilidad toma una importancia considerablemente alta; por otro lado las nuevas expectativas del cliente …

Ante el rápido crecimiento de la tecnología & la competencia en el mercado, el término de Confiabilidad toma una importancia considerablemente alta; por otro lado las nuevas expectativas del cliente generan mayor complejidad en los diseños & esto a la ves ocasiona que el diagnóstico & reparación de averías sea mucho más complejo . Los actuales fabricantes definen confiabilidad como una manera de satisfacer a sus clientes & reducir las reclamaciones por garantías. Dicha presentación tiene como objetivo ofrecer un panorama amplio sobre los términos más importantes involucrados con la confiabilidad del producto.

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  • 1. Confiabilidad
  • 2. Probabilidad de fallas catastróficasConfiabilidad Introducción Confiable Falla de un producto
  • 3. Tipo de fallas.- Una falla puede ser completa o parcial. Si nosotros observamos un circuito o sistema con respecto al tiempo como función y finalmente falla, veremos que el circuito o sistema puede fallar de dos formas.• Por falla catastrófica• Por falla por degradación.
  • 4. Tipo de fallas.-• Fallas catastróficas: Son caracterizadas como el inicio de fallas completas y fallas repentinas o una combinación de ambas
  • 5. Tipo de fallas.- • Fallas por degradación 1.- Falla marginal. 2.- Falla gradual 3.- Falla parcial.
  • 6. Definición.-• La confiabilidad es la probabilidad de que un producto realizará su función de manera satisfactoria durante un período predeterminado de tiempo en un entorno natural.
  • 7. Los 4 elementos claves de la definiciónde Confiabilidad.-
  • 8. Los 4 elementos claves de la definiciónde Confiabilidad.-
  • 9. Los 4 elementos claves de la definiciónde Confiabilidad.-
  • 10. Los 4 elementos claves de la definiciónde Confiabilidad.-
  • 11. Ejemplo.-• Se podría afirmar que la confiabilidad de un motor eléctrico para hacer funcionar una bomba de agua en un entorno de 35° a 100°F bajo condiciones normales de uso durante cinco años es de 0,95. Probabilidad
  • 12. Ejemplo.-• Se podría afirmar que la confiabilidad de un motor eléctrico para hacer funcionar una bomba de agua en un entorno de 35° a 100°F bajo condiciones normales de uso durante cinco años es de 0,95. Función
  • 13. Ejemplo.-• Se podría afirmar que la confiabilidad de un motor eléctrico para hacer funcionar una bomba de agua en un entorno de 35° a 100°F bajo condiciones normales de uso durante cinco años es de 0,95. Tiempo
  • 14. Ejemplo.-• Se podría afirmar que la confiabilidad de un motor eléctrico para hacer funcionar una bomba de agua en un entorno de 35° a 100°F bajo condiciones normales de uso durante cinco años es de 0,95. Entorno natural
  • 15. Sistemas en Confiabilidad.-Sistema en serie.- Input R1=0.90 R2=0.95 R3=0.94 Output
  • 16. Sistemas en Confiabilidad.-Sistema en paralelo.- R1=0.90Input Output R2=0.95 R3=0.94
  • 17. Sistemas en Confiabilidad.-Combinación de un sistema en paralelo & en serie.- R2=0.90 Input R1=0.95 R4=0.99 Output R3=0.90
  • 18. Distribución exponencial.-
  • 19. Distribución exponencial.- • Un artículo tiene una tasa de falla exponencial y un MTBF de 500 horas, ¿cuál es la confiabilidad del artículo en las próximas 400 horas?
  • 20. Teoría de Confiabilidad.-• La teoría de la confiabilidad tiene sus cimientos en análisis estadísticos y en leyes probabilísticas de fallas pues no existe un modelo determinista que prediga el tiempo en el cual un producto falla.
  • 21. Teoría de Confiabilidad.-• Es posible, aplicar un tratamiento estadístico que modele en forma realista el estudio de la confiabilidad de productos o dispositivos que en condiciones y uso adecuado se encuentran en función de un tiempo determinado, t = 0.
  • 22. Teoría de Confiabilidad.-• El tiempo para que ocurra la falla o duración, T, puede considerarse estadísticamente como la variable aleatoria continua con una función de distribución probabilística. Se puede considerar el tiempo como una variable independiente y la confiabilidad como una variable dependiente, a la cual nos referiremos como la función de confiabilidad R(t).
  • 23. Teoría de Confiabilidad.-• Se define la confiabilidad de un componente o producto, R(T), a la probabilidad de que dicho componente no falle durante el intervalo [0,t] o lo que es lo mismo a la probabilidad de que falle en un tiempo mayor que t. Siendo• R(t) = P(T>t)• y T la duración del componente o producto
  • 24. Teoría de Confiabilidad.-• . Si f(t) es la función de densidad de probabilidad, la confiabilidad puede expresarse como:
  • 25. Ley Normal de falla.-• La conducta de algunos componentes puede describirse a través de la ley normal falla. Si T es la duración de un artículo, que obviamente vamos a considerar que es mayor o igual a cero, su función de probabilidad, también conocida como distribución de Gauss, está dada por:
  • 26. TIEMPO PROMEDIO DE VIDA(tiempo promedio entre falla).-• Mean Time Between Failures• Valor medio de la longitud del tiempo entre las fallas consecutivas.
  • 27. Razón de falla.-• Es la razón en la cual la falla ocurre durante el tiempo del período de la vida útil de un producto.
  • 28. Curva característica de la vida de unproducto.-
  • 29. Confiabilidad del producto.-• Cuando se diseñan los productos se utilizan dos sistemas para mejorar la confiabilidad y reducir la probabilidad de falla. Estos dos sistemas son: -Mejora de los componente individuales. -Incluir redundancia.
  • 30. Mejora de los componentes individuales.-• A menudo un producto terminado no funciona en forma adecuada, a menos que todos sus subcomponentes los hagan correctamente. En estos casos la confiabilidad de los distintos subcomponentes deben de ser mayores que la confiabilidad deseada en el producto terminado.
  • 31. 1. Supóngase que se desea fabricar un productoque consta de dos subcomponentes.- Deseamos que el producto tenga un promedio de vida útil de un año con una probabilidad del 90%. ¿Qué tan confiable deben de ser cada uno de los subcomponentes. En la tabla se muestran los precios que se tienen que pagar a los proveedores para que proporcione dos subcomponentes con alta confiabilidad. ¿Que combinaciones se deberán utilizar?
  • 32. subcomponentes Confiabilidad de subcomponente. .90 .95 .98 A $50 $90 $140 B $70 $90 $110Alternativa Subcomponentes Confiabilidad total Costo a b 1 .95 .95 9025 $90+90=180 2 .98 .98 9604 $140+110=250 3 .95 .98 9310 $90+110=200 4 .98 .95 9310 $140+90=230 5 .90 .90 8100 $50+70=120 6 .90 .95 8550 $50+90=140 7 .90 .98 8820 $50+110=160 8 .95 .90 8550 $90+70=160 9 .98 .90 8820 $140+70=210
  • 33. Incluir redundancia.-La redundancia se obtiene si uno de los componentes falla y el sistemapuede recurrir a otro. Para incrementar la confiabilidad de los sistemas, seañade la redundancia (respaldar componentes).Por ejemplo. Si la confiabilidad es de 0.80, se respalda con otro componente deconfiabilidad 0.80 entonces la confiabilidad resultante es: la probabilidaddel primer componente trabajando, mas la probabilidad del componentede respaldo multiplicada por la necesidad del componente de respaldo.Conf. Resultante = 0.80 + 0.8 (1 - 0.8) = 0.80 + 0.8 (0.2) = 0.80 + 0.16 = 0.96 = 96 %
  • 34. Gracias por la atención

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