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Ingeniería de confiabilidad

Instituto Tecnológico de Orizaba

Introducción

Dentro del ámbito administrativo se ha acuñado un término por demás relacionado con el

ámbito industrial pero que ha cobrado gran auge en nuestros días, la ingeniería de

confiabilidad que te permite aplicar indicadores o parámetros de medición que a su vez nos

permita interpretar en qué áreas tenemos riesgos, fracasos o incertidumbre de acciones.

En esta área existe el uso de conceptos como confiabilidad, probabilidad de éxito,

probabilidad de fracaso, riesgo, análisis de riesgo, incertidumbre, costo de ciclo de vida y

gerencia de activos, por ejemplo.

En este sentido es importante observar que el término de ingeniería de confiabilidad incluso

estaría en sus inicios aun más relacionado con el mantenimiento preventivo y hasta correctivo

y que transportado al ámbito administrativo da un apoyo y aplicación de procesos y sistemas;

es decir no se ve como un proceso aislado del área productiva sino que aporta sus beneficios

a las demás área dentro de la empresa.

Definición de confiabilidad

Confiabilidad puede ser definido de varias maneras:

• La idea que algo se cabe para el propósito con respecto a tiempo;

• La capacidad de un dispositivo o de un sistema de realizarse según lo diseñado;

• La resistencia a la falta de un dispositivo o de un sistema;

• La capacidad de un dispositivo o de un sistema de realizar una función requerida bajo

condiciones indicadas por un período especificado de tiempo;

• La probabilidad que a unidad funcional realizará su función requerida para un intervalo

especificado bajo condiciones indicadas.

• La capacidad de trabajar sin consecuencias catastróficas.

Rosalía Maribel Carmona HuertaFundamentos de Ingeniería AdministrativaPágina 2


Podrán existir otras tantas definiciones pero estas son las que más se apegan a nuestra

concepción del tema en sí.

La ingeniería de la confiabilidad se refiere a cuatro elementos dominantes de esta definición:

• Primero, la confiabilidad es una probabilidad. Esto significa que la falta está mirada

como un fenómeno al azar: es un acontecimiento que se repite, y no expresamos ninguna

información sobre faltas individuales, las causas de faltas, o las relaciones entre las faltas,

salvo que la probabilidad para que las faltas ocurran varía en un cierto plazo según la función

dada de la probabilidad. La ingeniería de la confiabilidad se refiere a resolver la probabilidad

especificada del éxito, en un estadístico especificada nivel de la confianza.

• En segundo lugar, la confiabilidad se afirma en la “función prevista: ” Generalmente,

esto se lleva la operación mala fuera falta. Sin embargo, aunque ninguna parte individual del

sistema falla, pero el sistema en su totalidad no hace qué fue pensado, entonces él todavía se

carga contra la confiabilidad del sistema. La especificación de requisitos del sistema es el

criterio contra el cual se mide la confiabilidad.

• Tercero, la confiabilidad se aplica a un período del tiempo especificado. En términos

prácticos, esto significa que un sistema tiene una ocasión especificada que funcione sin falta

antes de tiempo. La ingeniería de la confiabilidad se asegura de que los componentes y los

materiales resuelvan los requisitos durante el tiempo especificado. Las unidades con

excepción del tiempo pueden ser utilizadas a veces. La industria del automóvil pudo

especificar confiabilidad en términos de millas, los militares pudo especificar confiabilidad de

un arma para algunos redondos encendidos. Un pedazo de equipo mecánico puede tener un

valor del grado de la confiabilidad en términos de ciclos del uso.

• Cuarto, la confiabilidad se restringe a la operación bajo condiciones indicadas. Este

punto es necesario porque es imposible diseñar un sistema para las condiciones ilimitadas.



La función de la ingeniería de la confiabilidad es desarrollar los requisitos de la confiabilidad

para el producto, establecer un programa adecuado de la confiabilidad, y realizar análisis y

tareas apropiadas para asegurar que el producto resolverá sus requisitos. Estas tareas son

manejadas por un ingeniero de la confiabilidad, que generalmente sostiene acreditado el

grado de la ingeniería y tiene la educación y entrenamiento específico adicional. La ingeniería

de la confiabilidad se asocia de cerca a la ingeniería de la capacidad de mantenimiento y

ingeniería de la logística. Muchos problemas de otros campos, por ejemplo ingeniería de la

seguridad, puede también ser acercado usando técnicas de la ingeniería de la confiabilidad.

Existen muchos tipos de ingeniería que ocupan la ingeniería de confiabilidad sus métodos y

herramientas los ingenieros industriales, ingenieros automotores, electrónicos incluso en la

tecnología como en la ingeniería en sistemas, entre otros.

La ingeniería de confiabilidad se realiza a través del entero ciclo vital de un sistema,

incluyendo:


Ciclo de vida de un sistema

Desarrollo

Prueba

Producción

Operación


Requisitos de la confiabilidad

Para cualquier sistema, una de las primeras tareas de la ingeniería de la confiabilidad es

especificar adecuadamente los requisitos de la confiabilidad. Los requisitos de la confiabilidad

tratan el sistema en sí mismo, los requisitos de la prueba y del gravamen, y las tareas y

documentación asociadas. Los requisitos de la confiabilidad se incluyen en las

especificaciones de requisitos apropiadas del sistema/del subsistema, los planes de prueba, y

las declaraciones del contrato.

Parámetros de la confiabilidad del sistema

Se especifican los requisitos usando confiabilidad parámetros. El parámetro más común de la

confiabilidad es significar-tiempo-entre-falta, que se puede también especificar como

porcentaje de averías o el número de faltas durante un período dado. Estos parámetros son

muy útiles para los sistemas que se funcionan sobre una base regular, tal como la mayoría

vehículos, maquinaria, y electrónico equipo. El aumento de la confiabilidad se especifica

generalmente en horas, pero se puede también utilizar con otras unidades de medida tales

como millas o ciclos.

En otros casos, la confiabilidad se especifica como la probabilidad del éxito de la misión. Por

ejemplo, la confiabilidad de un vuelo programado del avión se puede especificar como una

probabilidad sin dimensiones o porcentaje.

La confiabilidad monoestable se especifica como probabilidad del éxito, o se incluye en un

parámetro relacionado. La confiabilidad monoestable del misil se puede incorporar en un

requisito para la probabilidad del golpe.

Para tales sistemas, la probabilidad de la falta en la demanda es la confiabilidad medida. Esta

falta en la demanda se deriva a partir de porcentaje de averías y del tiempo de la misión para

los sistemas irreparables. Para los sistemas reparables, se obtiene de porcentaje de averías y



del intervalo de la prueba. Esta medida puede no ser única para un sistema dado mientras

que esta medida depende de la clase de demanda. Además de requisitos del nivel de sistema,

los requisitos de la confiabilidad se pueden especificar para los subsistemas críticos. En todos

los casos, los parámetros de la confiabilidad se especifican con intervalos estadísticos

apropiados de la confianza.

A) Requisitos de la prueba de la confiabilidad

Porque la confiabilidad es una probabilidad, incluso los sistemas altamente confiables tienen

cierta ocasión de la falta. Sin embargo, los requisitos de la confiabilidad de prueba son

problemáticos por varias razones. Una sola prueba es escasa para generar bastantes datos

estadísticos. Las pruebas múltiples o las pruebas de la largo-duración son generalmente muy

costosas. Algunas pruebas son simplemente imprácticas. La ingeniería de la confiabilidad se

utiliza para diseñar un programa realista y comprable de la prueba que proporcione bastante

evidencia que el sistema resuelve su requisito.

B) Requisitos para las tareas de la confiabilidad

La ingeniería de la confiabilidad debe también tratar los requisitos para las varias tareas de la

confiabilidad y la documentación durante el desarrollo del sistema, la prueba, la producción, y

la operación. Estos requisitos se especifican en la declaración del contrato del trabajo y

dependen generalmente de cuánto abatimiento desea el cliente proporcionar al contratista.

Las tareas de la confiabilidad incluyen varios análisis, planeamiento, y divulgación de la falta.

La selección de la tarea depende de la criticalidad del sistema así como coste.

C) Modelar un diseño de confiabilidad

El diseño de la confiabilidad comienza con el desarrollo de un modelo. El uso de los modelos

de la confiabilidad diagramas de bloque y árboles de avería para proporcionar medios gráficos

de evaluar las relaciones entre diversas partes del sistema. Estos modelos incorporan las

predicciones basadas en parte-cuentan los índices de fracaso tomados de datos históricos.



Mientras que las predicciones no son a menudo exactas en un sentido absoluto, tienen

valores determinar diferencias relativas en alternativas del diseño.

Una de las técnicas de diseño más importantes es redundancia. Esto significa que si una

porción del sistema falla, hay una trayectoria alterna del éxito, tal como un sistema de reserva.

Muchas tareas, técnicas y análisis son específicos a las industrias y a los usos particulares.

Éstos incluyen comúnmente:

• Prueba incorporada (MORDIDA)

• Modo de fallo y análisis de los efectos (FMEA)

• El modelar de la simulación de la confiabilidad

• Análisis termal

• Análisis del diagrama de bloque de la confiabilidad

• Análisis del árbol de avería

• Análisis del circuito del chivato

• Prueba acelerada

• Análisis del crecimiento de la confiabilidad

• Análisis de Weibull

• Análisis electromágnetico

• Interferencia estadística

Los resultados se presentan durante las revisiones de diseño del sistema y las revisiones de

la logística. La confiabilidad es apenas un requisito entre muchos requisitos del sistema.

Dirigiendo los estudios comerciales se utilizan determinar grado óptimo equilibrio entre la

confiabilidad y otros requisitos y apremios.

El uso de la estadística y manejo de la probabilidad usando modelos matemáticos para

predecir la ocurrencia de eventos es lo más común y de menor impacto económico en una

empresa, ahí se pueden implementar alguna de estas herramientas:



1. Estimación de la probabilidad de falla a nivel de componentes, equipos, sub-sistemas y

sistemas, como base fundamental para las estimaciones de riesgo y definición de estrategias

de mitigación del mismo.

2. Estimación del tiempo esperado para la próxima falla en función de reducir la probabilidad

de tener interrupciones de los procesos en forma inesperada.

3. Predicción del número esperado de fallas para el siguiente periodo, lo que permite estimar

el número de partes y repuestos requerido a futuro.

4. Identificación de los equipos, sub-sistemas y sistemas de mayor impacto en el negocio,

para direccionar de manera optima los presupuestos de gastos e inversión.

5. Elaboración de inventarios y presupuestos basados en confiabilidad.

6. Selección de acciones de mitigación del riesgo.

Conclusión

El mejor modelo de ingeniería de confiabilidad será aquel que se amolde a las posibilidades y

necesidades de la empresa donde se aplique ya que después de que se produzca un sistema,

la ingeniería de la confiabilidad durante la fase de la operación del sistema se supervisa,

determina, y corrigen las deficiencias. Siempre partiendo de una comparación de un supuesto

contra la realidad. La colección y el análisis de datos son las herramientas primarias usadas.

Cuando los fallos posibles, del sistema y las acciones correctivas se divulgan a la

organización de la ingeniería de la confiabilidad. Los datos se analizan constantemente

usando técnicas estadísticas, para asegurar la confiabilidad del sistema resolviendo las

especificaciones. Los datos y las estimaciones de confiabilidad son también entradas

dominantes para el sistema de logística. La colección de datos es altamente dependiente en

la naturaleza del sistema. La mayoría de las organizaciones grandes tienen control de calidad

grupos que recogen datos de falta sobre los vehículos, el equipo, y la maquinaria e incluso del

personal. Las faltas del producto de consumo son seguidas a menudo por el número de

vueltas. Que los sistemas en almacenaje inactivo o en recurso seguro, es necesario

establezcan un programa formal de la vigilancia para examinar y para probar muestras

escogidas al azar. Cualquier cambio al sistema, tal como mejoras en el campo o reparaciones



de memoria, requiere una prueba de confiabilidad adicional para asegurar la confiabilidad de

la modificación.

Referencias bibliográficas:

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Wiley y hijos, Nueva York.

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