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Ingeniería de Confiabilidad Análisis Integrado de Confiabilidad, Disponibilidad y Mantenibilidad, Optimización de costos de sistemas

IG-102 Ingeniería de Confiabilidad SDV

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CONFIABILIDAD

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  • Ingeniera de ConfiabilidadAnlisis Integrado de Confiabilidad, Disponibilidad y Mantenibilidad, Optimizacin de costos de sistemas

  • CONTENIDOINTRODUCCIN Y PRESENTACINCONCEPTOS BSICOS DE MANTENIMIENTOFUNDAMENTOS DE CONFIABILIDADESTADISTICA BSICA Y DISTRIBUCIONESCLCULOS DE CONFIABILIDADCLCULOS DE DISPONIBILIDADCLCULOS DE MANTENIBILIDADINTERVALOS DE CONFIANZAEJEMPLOS Y ESTUDIOS DE CASO

  • INGENIERA DE CONFIABILIDAD

    Ingeniera de Confiabilidad es una metodologa aplicada para conocer el desempeo de vida de productos, equipamientos, plantas o procesos; para asegurar que estos ejecuten su funcin, sin fallar, por un perodo de tiempo en una condicin especfica. Para desarrollar esta metodologa nuestro equipo de trabajo desarrollara una serie de actividades basadas en:

    Control de PresupuestoPlanes de Contingencia para Mantenimientos CorrectivosPlaneacin y programacin de Mantenimiento Preventivo y PredictivoPlan estratgico de tipo ProactivoConfiabilidad de ProveedoresConfiabilidad de planta y equipos

    Confiabilidad, Su Estrategia

  • Ingeniera de la ConfiabilidadUna Definicin GeneralEs la forma matemtica y cientfica de estudiar o modelar el comportamiento de los diversos tipos de fallas, con el fin de determinar la posibilidad de que un recursos cumpla una misin o funcin durante un tiempo / Ciclo determinado de operacin.

  • Ingeniera de la ConfiabilidadUna Definicin GeneralExisten diversos modelos matemticos que modelan estndar de funciones: Mecnicos, Elctricos, Electrnicos, Neumticos, Hidrulicos y otros.Organiza, codifica y prioriza los tipos de falla, para la organizacin estratgica de los Modos y Causas de Falla.Elimina o controla las consecuencias de falla

  • Los Cinco Pecados de Ingeniera de MantenimientoCreer que todo es importanteNo conocer los costos del mantenimiento de sus equiposNo saber decir que NoNo conocer los lmites de sus equiposDesconocer la vida til de sus equipos y su disponibilidad

  • Evolucin del Mantenimiento

  • CURVA DE VIDA TIL

  • Efecto de realizar ms mantenimiento que el requeridoMCC/DRAFT ASME

  • Grfico de Tiempos

  • Niveles de MantenimientoNivel 1: Intervenciones hechas por el mismo usuario / operadorNivel 2: Intervenciones hechos por Tcnicos internos (Dpto. de Mantenimiento).Nivel 3: Intervenciones contratadas externas

  • Mantenimiento PreventivoSe fundamenta en la programacin de actividades, generalmente dada por el fabricante; informando cuales son las actividades e intervenciones de mantenimiento de acuerdo con la vida til del equipo, pero NO tiene en cuenta las condiciones operacionales del equipo.

    temIntervencinRepuestoNivel de MantenimientoTiempo EstimadoCostoFrecuencia

  • CDM / RAM

    Confiabilidad / ReliabilityDisponibilidad / AvailabilityMantenibilidad / Maintenance

  • MantenibilidadIndica el grado en el que un activo o recurso sea fcilmente reparado segn: El Tiempo Invertido, Consecucin de Talento Humano hr/hom., Facilidad de Repuestos.

    Se calcula con el Tiempo Por Reparacin TPR

    M (t) = 97%..... TO + TFC = 97 hr. vs. TRP = 3 hr.

  • DisponibilidadIndica el grado o tiempo en el que un activo o recurso se encuentra fuera de servicio, por estar en mantenimiento: Se cuantifica segn el tiempo de inspeccin, diagnstico y reparacin, hasta el tiempo de entrega a operaciones

    Se calcula con el Tiempo Fuera de Servicio TFS

    A (t) = 95%.....TO = 95 hr. vs. TFS = 5 hr.

  • ConfiabilidadEs la posibilidad de que un activo o recurso; cumpla una funcin determinada por un tiempo determinado. Se cuantifica segn el modelamiento de sus histricos de fallas; con el fin de predecir las posibles fallas.

    Se calcula con el Tiempo Operacional o el Tiempo Hasta la Falla.

    R (t) = 85%.....15% de las fallas se puede presentar durante el tiempo t

  • Tasa de FallasCantidad de fallas que se presentan en tiempo o rango determinado

    Lambda () = # Fallas / TTO

  • FUNDAMENTOS DE CONFIABILIDAD

  • El Grfico A es la conocida Curva de la Baera. El Grfico B muestra una seccin de esta curva, en la cual se observa en color verdeel periodo de Vida til y en Rojo la etapa de Desgaste. El grfico C muestra una probabilidad de falla lentamente creciente, sin una edad especfica de desgaste. El grfico D muestra una baja probabilidad inicial y luego un rpido incremento a un nivel constante, y el grfico E muestra una probabilidad constante a cualquier edad. El grfico F comienza con una alta probabilidad de mortandad infantil para decaer a una probabilidad baja y constante o ligeramente creciente de fallo.

    Fallas y su comportamiento*

  • Informacin RequeridaConfiabilidad R(t)Mantenibilidad M(t)Disponibilidad A(t)Lmites de Confianza LCCriticidadCi

  • Fuentes de InformacinTiempo Entre Fallas TEFTiempo Operacional TOTiempo Fuera de Servicio TFSTiempo Por Reparacin TPRTiempo Fuera de Control TFCTcnico AsignadoRepuestosModo de FallaCausa de Falla

  • Procesamiento de DatosSon regresiones matemticas en base logartmica que modelan el comportamiento de las fallas, caracterizando su degradacin; con el fin de predecir el grado de afectacin en el estndar de funcin del equipo.

  • As mismo en Confiabilidad, los Modelos nos entregan un estimativo de la Tasa de Falla en funcin del Tiempo. Los Modelos ms utilizados en IC, son los Modelos Probabilsticos (basados en distribuciones estadsticas), estos son:MODELOSNormalExponencialWeibullLogNormalGamma

  • TASA DE FALLA*

  • rea bajo la curvaF(t) = dt

  • Modo, Mediana y MediaMODAMEDIANAMEDIA

  • Funcin Densidad de ProbabilidadEl conjunto de datos se pueden repartir y organizar por medio de histograma, el cual consiste en cuantificar la cantidad de datos que hay por intervalos deseados. ** Alternamente, podemos construir histogramas directamente empleando funciones de planillas como excel.

    Grfico1

    1

    11

    25

    24

    24

    10

    3

    1

    1

    0

    Frequency

    Bin

    Frequency

    CB_DATA_

    Estatstica dos dados

    Valores de durabilidade de vlvulas retentoras (h)

    1,788.07963.371,457.44322.34619.47685.56500.49618.34513.921,103.25

    428.88138.45559.82748.021,004.58467.94773.77928.661,058.6789.64

    878.43455.22175.6378.28452.47652.29306.43447.04130.29714.32

    313.81484.17511.321,378.65597.5828.26843.45604.26612.93909.28

    710.15360.711,214.12294.96319.65194.19353.74621.431,031.67940.65

    722.6339.87178.14747.37549.86386.02465.29858.9779.58786.9

    496.091,002.22857.77911.081,040.37903.48781.96915.37793.43101.89

    816.47588.261,389.75707.67143.671,080.501,061.30192.08446.02270.38

    848.99516.89721.03280.89804.22559.18570.26526.0947.94675.56

    736.86743.05458.44691.73466.4980268.04417.441,023.37459.65

    Anlise estatstica

    Mdia aritmtica645.96

    Mdia geomtrica549.11

    Mdia harmnica420.24

    Mediana618.91

    Moda0

    Varincia106178.448666374

    Desvio padro325.8503470404

    Amplitude1,740.13Mx1,788.07

    Curtose0.7220792791Min47.94

    Assimetria0.5876138384245.708151998K8

    Intervalos228.9644736842

    ClassesBinFrequencyCumulative %BinFrequencyCumulative %

    47.9447.9411.00%505.872525.00%

    276.90276.901112.00%734.832449.00%

    505.87505.872537.00%963.802473.00%

    734.83734.832461.00%276.901184.00%

    963.80963.802485.00%1192.761094.00%

    1192.761192.761095.00%1421.73397.00%

    1421.731421.73398.00%47.94198.00%

    1650.691650.69199.00%1650.69199.00%

    1879.661879.661100.00%1879.661100.00%

    More0100.00%More0100.00%

    tF(t)R(t)

    47.941.00%99.00%

    276.9012.00%88.00%

    505.8737.00%63.00%

    734.8361.00%39.00%

    963.8085.00%15.00%

    1192.7695.00%5.00%

    1421.7398.00%2.00%

    1650.6999.00%1.00%

    1879.66100.00%0.00%

    More100.00%0.00%

    Estatstica dos dados

    Frequency

    Cumulative %

    Bin

    Frequency

    Histogram

    Assimetria e Curtose

    F(t)

    R(t)

    t (h)

    Probabilidade (%)

    Sheet3

    Frequency

    Bin

    Frequency

    BetaEtaDistribuio normal

    Weibull14100Mdia80

    Weibull 22120Desvio10

    Weibull 32130

    TempoNormalWeilbull 1Weibull 2Weibull 3

    00.0000000.0000000.0000000.000000

    500.0004430.0046970.0058380.005104

    1000.0053990.0147150.0069350.006549

    1500.0000000.0008550.0043670.004688

    2000.0000000.0000000.0017270.002220

    2500.0000000.0000000.0004530.000733

    3000.0000000.0000000.0000800.000173

    3500.0000000.0000000.0000100.000029

    4000.0000000.0000000.0000010.000004

    4500.0000000.0000000.0000000.000000

    5000.0000000.0000000.0000000.000000

    5500.0000000.0000000.0000000.000000

    6000.0000000.0000000.0000000.000000

    6500.0000000.0000000.0000000.000000

    7000.0000000.0000000.0000000.000000

    7500.0000000.0000000.0000000.000000

    8000.0000000.0000000.0000000.000000

    8500.0000000.0000000.0000000.000000

    9000.0000000.0000000.0000000.000000

    9500.0000000.0000000.0000000.000000

    10000.0000000.0000000.0000000.000000

    10500.0000000.0000000.0000000.000000

    Normal

    Weilbull 1

    Weibull 2

    Weibull 3

    t (h)

    f(f)

    Normal

    Weibull 3

    t (h)

    f(f)

  • ModelosExisten Modelos Matemticos que expresan el comportamiento de fallas:ExponencialWeibullNormalLog NormalGamma

  • Tipos de Modelos Curvas PDF (Probabilidad De Fallas)

  • Estadstica Aplicada en la Ingeniera de Confiabilidad

  • Tenga en Cuenta!El fin es determinar el estado actual de vida til del equipo o recurso, teniendo en cuenta las condiciones actuales de operacin, examinando las fallas y preventivos que se han hecho hasta la fecha de anlisis, estudiando la posibilidad de que este siga operando sin fallar

  • Anlisis de Datos de Vida

  • Clasificacin de los DatosNo es posible tratar por igual los datos, se requiere clasificarlos no solo por la cantidad de datos, sino por la calidad de los mismo y el tipo de intervencin que se haga

  • Datos Completos y Suspendidos Dato CompletoSe Conoce a ciencia cierta el tiempo hasta la fallaFalla0

  • Datos Completos y Suspendidos Dato Suspendido a la Derecha

    Falla?Inter.0

  • Estadstica Bsica

  • VariablesEs importante entender y definir el tipo de datos que van a ser manejados en el anlisis, con el fin de poder caracterizar el comportamiento de los mismos y poderlos modelar de la manera correcta.

  • Variables Aleatorias DiscretasLos datos son totalmente conocidos, ya que estos pueden ser valores entre rangos determinados:Ejemplo:RuletaCartas de Naipes

  • Variables Aleatorias ContinuasNo se conoce o no es posible definir los rangos de operacin de una variable. La falla, para una manguera de un vehculo, se puede tomar desde 0 hasta Km 55.000, o masEn la mayora de los datos de anlisis, se trabajan datos Aleatorios.

  • *El concepto de variables aleatoriasEjemplo: El ingeniero del Confiabilidad de una compaa que produzca las mquinas usadas para la limpieza con alta presin, estudia la vida (durabilidad) de una determinada vlvula y se obtuvieron los siguientes valores de tiempo hasta la falla (horas):

    1.788,07963,371.457,44322,34619,47685,56500,49618,34513,921.103,25428,88138,45559,82748,021.004,58467,94773,77928,661.058,6789,64878,43455,22175,60378,28452,47652,29306,43447,04130,29714,32313,81484,17511,321.378,65597,50828,26843,45604,26612,93909,28710,15360,711.214,12294,96319,65194,19353,74621,431.031,67940,65722,60339,87178,14747,37549,86386,02465,29858,90779,58786,90496,091.002,22857,77911,081.040,37903,48781,96915,37793,43101,89816,47588,261.389,75707,67143,671.080,501.061,30192,08446,02270,38848,99516,89721,03280,89804,22559,18570,26526,0947,94675,56736,86743,05458,44691,73466,40980,00268,04417,441.023,37459,65

  • Definiciones: pdfConsidere un conjunto de Datos representando 100 variables aleatorias continuas, obtenidas de una misma poblacin, como muestra la siguiente tabla:

  • Definiciones: pdfF(t) = ft(dt)

  • Definiciones: pdfAl calcular la integral de la tasa de fallas, se halla la razn de fallas, en un tiempo o ciclo operacional. La funcin de distribucin acumulada (cdf), sale de la pfd directamente.

  • xpdf y cdf 1

  • Las relaciones entre la densidad de la funcin de la probabilidad y la funcin acumuladaLa densidad de la probabilidad de la funcin se puede agregar, para generar la funcin de aumentar y/o de disminuir probabilidad acumulada.*La grfica de Confiabilidad vs Tiempo (Ciclos Operacionales), muestra como La funcin de probabilidad acumulada tiende a disminuir, mostrando como aumenta la probabilidad de falla, mientras no sea intervenido el equipo.La grfica de Probabilidad de falla vs. Tiempo (Ciclos Operacionales), muestra como se incrementa la posibilidad de falla, mientras no se intervenga el equipo.

    Grfico1

    0.01

    0.12

    0.37

    0.61

    0.85

    0.95

    0.98

    0.99

    1

    F(t)

    t (h)

    Probabilidade de falha (%) .

    CB_DATA_

    Estatstica dos dados

    Valores de durabilidade de vlvulas retentoras (h)

    1,788.07963.371,457.44322.34619.47685.56500.49618.34513.921,103.25

    428.88138.45559.82748.021,004.58467.94773.77928.661,058.6789.64

    878.43455.22175.6378.28452.47652.29306.43447.04130.29714.32

    313.81484.17511.321,378.65597.5828.26843.45604.26612.93909.28

    710.15360.711,214.12294.96319.65194.19353.74621.431,031.67940.65

    722.6339.87178.14747.37549.86386.02465.29858.9779.58786.9

    496.091,002.22857.77911.081,040.37903.48781.96915.37793.43101.89

    816.47588.261,389.75707.67143.671,080.501,061.30192.08446.02270.38

    848.99516.89721.03280.89804.22559.18570.26526.0947.94675.56

    736.86743.05458.44691.73466.4980268.04417.441,023.37459.65

    Anlise estatstica

    Mdia aritmtica645.96

    Mdia geomtrica549.11

    Mdia harmnica420.24

    Mediana618.91

    Moda0

    Varincia106178.448666374

    Desvio padro325.8503470404

    Amplitude1,740.13Mx1,788.07

    Curtose0.7220792791Min47.94

    Assimetria0.5876138384245.708151998K8

    Intervalos228.9644736842

    ClassesBinFrequencyCumulative %BinFrequencyCumulative %

    47.9447.9411.00%505.872525.00%

    276.90276.901112.00%734.832449.00%

    505.87505.872537.00%963.802473.00%

    734.83734.832461.00%276.901184.00%

    963.80963.802485.00%1192.761094.00%

    1192.761192.761095.00%1421.73397.00%

    1421.731421.73398.00%47.94198.00%

    1650.691650.69199.00%1650.69199.00%

    1879.661879.661100.00%1879.661100.00%

    More0100.00%More0100.00%

    tF(t)R(t)

    47.941.00%99.00%

    276.9012.00%88.00%

    505.8737.00%63.00%

    734.8361.00%39.00%

    963.8085.00%15.00%

    1192.7695.00%5.00%

    1421.7398.00%2.00%

    1650.6999.00%1.00%

    1879.66100.00%0.00%

    More100.00%0.00%

    Estatstica dos dados

    Frequency

    Cumulative %

    Bin

    Frequency

    Histogram

    Assimetria e Curtose

    F(t)

    R(t)

    t (h)

    Probabilidade (%)

    Sheet3

    Frequency

    Bin

    Frequency

    F(t)

    t (h)

    Probabilidade de falha (%) .

    R(t)

    t (h)

    Confiabilidade (%)

    BetaEtaDistribuio normal

    Weibull14100Mdia80

    Weibull 22120Desvio10

    Weibull 32130

    TempoNormalWeilbull 1Weibull 2Weibull 3

    00.0000000.0000000.0000000.000000

    500.0004430.0046970.0058380.005104

    1000.0053990.0147150.0069350.006549

    1500.0000000.0008550.0043670.004688

    2000.0000000.0000000.0017270.002220

    2500.0000000.0000000.0004530.000733

    3000.0000000.0000000.0000800.000173

    3500.0000000.0000000.0000100.000029

    4000.0000000.0000000.0000010.000004

    4500.0000000.0000000.0000000.000000

    5000.0000000.0000000.0000000.000000

    5500.0000000.0000000.0000000.000000

    6000.0000000.0000000.0000000.000000

    6500.0000000.0000000.0000000.000000

    7000.0000000.0000000.0000000.000000

    7500.0000000.0000000.0000000.000000

    8000.0000000.0000000.0000000.000000

    8500.0000000.0000000.0000000.000000

    9000.0000000.0000000.0000000.000000

    9500.0000000.0000000.0000000.000000

    10000.0000000.0000000.0000000.000000

    10500.0000000.0000000.0000000.000000

    Normal

    Weilbull 1

    Weibull 2

    Weibull 3

    t (h)

    f(f)

    Normal

    Weibull 3

    t (h)

    f(f)

    Grfico1

    0.99

    0.88

    0.63

    0.39

    0.15

    0.05

    0.02

    0.01

    0

    R(t)

    t (h)

    Confiabilidade (%)

    CB_DATA_

    Estatstica dos dados

    Valores de durabilidade de vlvulas retentoras (h)

    1,788.07963.371,457.44322.34619.47685.56500.49618.34513.921,103.25

    428.88138.45559.82748.021,004.58467.94773.77928.661,058.6789.64

    878.43455.22175.6378.28452.47652.29306.43447.04130.29714.32

    313.81484.17511.321,378.65597.5828.26843.45604.26612.93909.28

    710.15360.711,214.12294.96319.65194.19353.74621.431,031.67940.65

    722.6339.87178.14747.37549.86386.02465.29858.9779.58786.9

    496.091,002.22857.77911.081,040.37903.48781.96915.37793.43101.89

    816.47588.261,389.75707.67143.671,080.501,061.30192.08446.02270.38

    848.99516.89721.03280.89804.22559.18570.26526.0947.94675.56

    736.86743.05458.44691.73466.4980268.04417.441,023.37459.65

    Anlise estatstica

    Mdia aritmtica645.96

    Mdia geomtrica549.11

    Mdia harmnica420.24

    Mediana618.91

    Moda0

    Varincia106178.448666374

    Desvio padro325.8503470404

    Amplitude1,740.13Mx1,788.07

    Curtose0.7220792791Min47.94

    Assimetria0.5876138384245.708151998K8

    Intervalos228.9644736842

    ClassesBinFrequencyCumulative %BinFrequencyCumulative %

    47.9447.9411.00%505.872525.00%

    276.90276.901112.00%734.832449.00%

    505.87505.872537.00%963.802473.00%

    734.83734.832461.00%276.901184.00%

    963.80963.802485.00%1192.761094.00%

    1192.761192.761095.00%1421.73397.00%

    1421.731421.73398.00%47.94198.00%

    1650.691650.69199.00%1650.69199.00%

    1879.661879.661100.00%1879.661100.00%

    More0100.00%More0100.00%

    tF(t)R(t)

    47.941.00%99.00%

    276.9012.00%88.00%

    505.8737.00%63.00%

    734.8361.00%39.00%

    963.8085.00%15.00%

    1192.7695.00%5.00%

    1421.7398.00%2.00%

    1650.6999.00%1.00%

    1879.66100.00%0.00%

    More100.00%0.00%

    Estatstica dos dados

    Frequency

    Cumulative %

    Bin

    Frequency

    Histogram

    Assimetria e Curtose

    F(t)

    R(t)

    t (h)

    Probabilidade (%)

    Sheet3

    Frequency

    Bin

    Frequency

    F(t)

    t (h)

    Probabilidade de falha (%) .

    R(t)

    t (h)

    Confiabilidade (%)

    BetaEtaDistribuio normal

    Weibull14100Mdia80

    Weibull 22120Desvio10

    Weibull 32130

    TempoNormalWeilbull 1Weibull 2Weibull 3

    00.0000000.0000000.0000000.000000

    500.0004430.0046970.0058380.005104

    1000.0053990.0147150.0069350.006549

    1500.0000000.0008550.0043670.004688

    2000.0000000.0000000.0017270.002220

    2500.0000000.0000000.0004530.000733

    3000.0000000.0000000.0000800.000173

    3500.0000000.0000000.0000100.000029

    4000.0000000.0000000.0000010.000004

    4500.0000000.0000000.0000000.000000

    5000.0000000.0000000.0000000.000000

    5500.0000000.0000000.0000000.000000

    6000.0000000.0000000.0000000.000000

    6500.0000000.0000000.0000000.000000

    7000.0000000.0000000.0000000.000000

    7500.0000000.0000000.0000000.000000

    8000.0000000.0000000.0000000.000000

    8500.0000000.0000000.0000000.000000

    9000.0000000.0000000.0000000.000000

    9500.0000000.0000000.0000000.000000

    10000.0000000.0000000.0000000.000000

    10500.0000000.0000000.0000000.000000

    Normal

    Weilbull 1

    Weibull 2

    Weibull 3

    t (h)

    f(f)

    Normal

    Weibull 3

    t (h)

    f(f)

  • *Las principales distribuciones de probabilidadEn teora, hay una cantidad infinita de distribuciones de probabilidad diferentes que se utilizan para describir el comportamiento de variables aleatorias discretas de, continua, etc mixtos, pero los siguientes son los espectculos que han sido realmente importante en la vida de anlisis de datosNormal;Weibull;Lognormal;Exponencial;Gama;En cada conjunto de datos mostrados podemos emplean diferentes distribuciones de probabilidad con el fin de capturar las principales caractersticas de la variable.

  • La Distribucin NormalLa distribucin normal es utilizado ms en el prctico (por lo tanto su nombre es normal). La densidad de la probabilidad de la funcin es: 81

    Cuando y son parmetros que deben estimarse a partir de los datos existentes.

  • La Distribucin Normal1) La probabilidad de fallas antes de 1,5 horas de operacin:2) El intervalo de intervencin de mantenimiento preventivo de modo que tenga no mas que 10% de chance de ocurrir una falla:El tiempo de cambio mximo es de 2,02 horas

  • La Distribucin Normal**Estas propiedades de la distribucin normal son importantes y muy usadas para clculos rpidos de probabilidad:Observe que el rea que abarca seis sigma corresponde a 99.9999998%.Esto implica que si un proceso est calibrado con una variacin en seis sigma, slo el 1,97 unidades seran producidas fuera de las especificaciones de cada mil millones de unidades producidas.

    Mdia I K desviosrea sub curva +/- 1 68,26% +/- 2 95,44% +/- 3 99,72% +/- 6 99,9999998%

  • La Distribucin ExponencialLa distribucin exponencial se utiliza para modelar del tiempo entre los acontecimientos y tambin para la poca de vida aleatoria en algunos modos de falla. La densidad de la probabilidad de la funcin es:

    ***Cuando es un parmetro que debe estimarse a partir de los datos existentes

  • La Distribucin WeibullLa distribucin de Weibull se utiliza ms en el rea de modelamiento probabilstico de la vida de componentes, de sistemas, del etc. La densidad de la probabilidad de la funcin es: *donde , y son parmetros de forma, escala y ubicacin, respectivamente. Estos deben ser estimados a partir de los datos existentes. En la prctica, un problema importante es la estimacin de los parmetros introducidos en un conjunto de datos que componen la muestra de datos de pruebas de laboratorio, los resultados de ensayos de campo, las observaciones con los datos del cliente, la literatura, etc.Este tema ser estudiado en detalle en el tema sobre el anlisis de Weibull.

  • La Distribucin LognormalLa distribucin LogNormal se utiliza en el modelamiento de la vida de componentes, de sistemas, de productos, de textos econmicos, del minera etc. La funcin de la densidad de la probabilidad de la distribucin LogNormal es:***Cuando y son parmetros que deben estimarse a partir de t no, sino de ln (t)

  • La Distribucin GamaLa distribucin gamma es la ms compleja, por lo tanto, se modela los datos generados para diversos modos de falla (este hecho ser detallado en el anlisis de Weibull). La densidad de la funcin de la probabilidad de la distribucin gamma es:***Ajuste de la funcin gamma.Nota: En Microsoft Excel existe una funcin rpida que calcula el valor numrico de la funcin gammaLos valores numricos de los parmetros alfa y beta se deben cumplir a partir de los datos histricos existentes.En el anlisis de Weibull se presentan los detalles de los parmetros estimados.En caso de alfa y beta son parmetros.La distribucin gamma es cerca de varias otras lognormal, exponencial, Weibull, etc

  • Normal

  • Ecuacin Confiabilidad

  • Ecuacin de ConfiabilidadEntonces:

  • Tasa de fallaLa tasa de falla permite la determinar el nmero de fallas en un tiempo dado, siendo:

    Todos los clculos de confiabilidad cuantitativa, van en razn del tiempo o de los ciclos de vida (Horas, Das, Kilmetros, Millas)

  • Vida MedianaTeniendo en cuenta que lo que se sta calculando por medio de la integral es el rea bajo la curva; la mediana es la mitad del rea calculada bajo la curva, es decir el 50% del rea, por lo tanto F(t) es igual a 0,5

  • Vida MediaLa media es definida como el promedio de datos, si se est trabajando con TO, entonces ser el Tiempo Promedio operacional TPO, si es TEF ser Tiempo Promedio Entre Fallas TPEF

  • ConsideracionesEl tiempo medio o promedio, no es un dato que garantice o modele un comportamiento, es solo un indicador con el cual no se pueden tomar decisiones.

    Las distribuciones nos ayudan a modelar y caracterizar el desgaste y vida til de los equipos, con el fin de tener criterios para la reprogramacin de intervenciones del mismo.

  • Distribuciones Aplicadas a Ingeniera de Confiabilidad

  • Algunas Distribuciones EstadsticasExponencialWeibullLognormalNormasGammaGamma GLogsticaGumbelOtros...

  • Distribuciones y sus Parmetros*

    ModeloBetaetaGammaVarianzaExponencial 1PSIEsponencial 2PSISIWeibull de 2PSISIWeibull de 3PSISISINormalSISILognormalSISI

  • ResumenConfiabilidad R(t): Es la posibilidad de que un equipo o componente cumpla con una funcin sin fallar

    Disponibilidad A(t): Es la relacin de tiempo que existe entre el TO y el TFS

    Mantenibilidad M(t): Es la facilidad con la cual un equipo puede ser reparado y es medido o estimado en razn del TPR, Repuestos y costos.

  • Distribuciones ms UsadasEXPONENCIALWEIBULLLOGNORMALNORMAL

  • La funcin de disponibilidad y su interpretacin probabilsticaLos sistemas principales que se utilizan en la ingeniera son sos donde algunos componentes fallan, ellos se reparan ms adelante, fallan otra vez y as sucesivamente. Tenemos grficamente:***Los tiempos de vida son: t1; t3-t2; t5-t4; t7-t6;...Los tiempos de reparacin son: t2-t1; t4-t3; t6-t5;...

    La funcin de la disponibilidad se define como la probabilidad de que el componente, sistema, etc est en funcionamiento en el tiempo t.Tenga en cuenta que el tiempo de inters se ha terminado, por lo que en este anlisis no importa lo que pase antes o despus de t en trminos de fracaso y reparaciones.

  • La funcin de disponibilidad y su interpretacin probabilsticaLa disponibilidad usada en funcin de la prctica es muchas veces llamada la disponibilidad fsica (DF) o disponibilidad operacional (DE). As, de una forma resumida, la disponibilidad se define asi:Las funciones de confiabilidad y disponibilidad estn estrechamente relacionadas.Componentes: la confiabilidad y disponibilidad son las mismos porque aqu se adopta la premisa de que no se lleva a cabo labores de reparacin de componentes.Sistemas: la disponibilidad depende de la confiabilidad y el mantenimiento y, por tanto, si el mantenimiento es adecuado y se realiza correctamente, la disponibilidad debe ser mayor que la confiabilidad en el tiempo t - ver grfico en la diapositiva siguiente

  • La funcin de disponibilidad y su interpretacin probabilsticaEn el caso de los componentes (sistemas irremediables), el Confiabilidad es igual a la disponibilidad.** tLa confiabilidad del sistema sin necesidad de mantenimiento o inservibles (azul) es siempre menor que la oferta de reparacin o mantenimiento (rosa)

    Grfico1

    11

    0.99972226080.999900005

    0.89483931680.9607894392

    0.77880078310.9139311853

    0.64118038840.852143789

    0.49935178860.7788007831

    0.36787944120.6976763261

    0.25637575670.6126263942

    0.16901331540.527292424

    0.10539922460.4448580662

    0.0621765240.39

    0.03469668560.37

    0.01831563890.36

    0.0091459470.35

    R(t)

    A(t)

    Tempo (h)

    Sheet1

    tR(t)A(t)Beta2Beta2

    0100.00%100.00%Eta600Eta1000

    1099.97%99.99%

    20089.48%96.08%

    30077.88%91.39%

    40064.12%85.21%

    50049.94%77.88%

    60036.79%69.77%

    70025.64%61.26%

    80016.90%52.73%

    90010.54%44.49%

    10006.22%39.00%

    11003.47%37.00%

    12001.83%36.00%

    13000.91%35.00%

    Sheet1

    R(t)

    A(t)

    Tempo (h)

    Sheet2

    Sheet3

  • La clasificacin de funcin de disponibilidadSe entiende como mantenimiento a cualquier accin que modifique un producto, un componente o un sistema de la manera que est mantenida condiciones operacionales que se conduce en vuelta para tener tales condiciones en el caso en que ha ocurrido una imperfeccin - Blischke y Murthy (2003, P. 5);La disponibilidad es un indicador del funcionamiento los prcticos de mantenimiento usado por la compaa. De una manera general, la disponibilidad depende de dos componentes: 1) caractersticas intrnsecas del equipo (porcentaje de averas, modos de fallo, Confiabilidad, etc.) ;) eficacia 2 de los equipos del mantenimiento;La disponibilidad es importante porque muchos contratos de la representacin de servicios implican disponibilidad como forma de la remuneracin.Por otra parte cunto ms grande la disponibilidad, la fraccin del tiempo en funcionamiento, mayor el nivel de la produccin y menos sern el coste de gastos indirectos (fijados) para la unidad de la produccin.***

  • Disponibilidad operacionalLa disponibilidad operacional (OD) es la fraccin de tiempo que el sistema est en operacin. Por ejemplo, una lnea de transmisin de potencia tiene una duracin de 8450 horas durante un perodo de 8760 horas (1 ao).Por lo tanto, la disponibilidad operativa es 8450/8760 = 96,46%.Es importante sealar que la disponibilidad operativa es una variable aleatoria y por lo tanto su valor flucta con el tiempo. ***

  • Disponibilidad instantneaLa disponibilidad instantnea se define como la probabilidad de que el sistema est en funcionamiento en un determinado instante, siendo cuantificado por medio de:

    Es importante notar:La disponibilidad instantnea ser siempre ms grande o igual al Confiabilidad en el caso de sistemas mantenibles.La disponibilidad instantnea es una medida pronta y si se relaciona solamente con el tiempo T. Por ejemplo, si en cada 100 veces que el equipo ser solicitado en 1050 h es operacional en 98 veces de ellas, su disponibilidad instantnea ser el 98%. Sin embargo, nada que podemos decir en lo que sucede antes o ms adelante. Es posible que adentro, diga, 1000h es el 100%, pero el inasequible debido al mantenimiento que lo restauran.***t-t u

  • Disponibilidad instantneaLa disponibilidad instantnea ((t)) se calcula generalmente por medio de la simulacin debido a la dificultad analtica. El Confiabilidad de la funcin es conseguido ya ms fcilmente por mtodos analticos.***Nota: La parte de analizar el impacto de las polticas de mantenimiento (preventivo, correctivo y de inspeccin) en indicadores tales como la fiabilidad, disponibilidad, costo, nmero de fallos, etc sern discutidos en AR 102 - Anlisis integrado de sistemas reparables.

    Grfico1

    11

    0.99972226080.999900005

    0.89483931680.9607894392

    0.77880078310.9139311853

    0.64118038840.852143789

    0.49935178860.7788007831

    0.36787944120.6976763261

    0.25637575670.6126263942

    0.16901331540.527292424

    0.10539922460.4448580662

    0.0621765240.39

    0.03469668560.37

    0.01831563890.36

    0.0091459470.35

    R(t)

    A(t)

    Tempo (h)

    Sheet1

    tR(t)A(t)Beta2Beta2

    0100.00%100.00%Eta600Eta1000

    1099.97%99.99%

    20089.48%96.08%

    30077.88%91.39%

    40064.12%85.21%

    50049.94%77.88%

    60036.79%69.77%

    70025.64%61.26%

    80016.90%52.73%

    90010.54%44.49%

    10006.22%39.00%

    11003.47%37.00%

    12001.83%36.00%

    13000.91%35.00%

    Sheet1

    R(t)

    A(t)

    Tempo (h)

    Sheet2

    Sheet3

  • Disponibilidad inherenteLa disponibilidad inherente (DI) es aqulla que si se relaciona solamente con las paradas del mantenimiento correctivo del sistema. As, el predictivo y los tiempos para la realizacin de inspecciones. Ejemplo: Una bomba usada en el drenaje de una mina present el perfil siguiente***300h1,2h430h1,4h1,6h380h260hTiempo parapreventivaTiempo paracorrectivaTiempo paracorrectiva

  • Disponibilidad alcanzadaLa disponibilidad alcanzada (DE) es aqulla que el sistema consigui en lo referente a las actividades del mantenimiento preventivo y correctivo. Para ilustrar, consideramos el caso de la bomba usada para drenar de una mina, y eso deseamos estima su disponibilidad alcanzada.

    En el caso donde las actividades diversas del mantenimiento preventivo haban sido llevadas a travs en el sistema la disponibilidad alcanzada tiende para estar bien menos de lo que la inherente.

    De una forma general, tenemos:

    Disponibilidad operacional < disponibilidad inherente < disponibilidad alcanzada ?

    ***

  • Mapa de ruta (Road map)***FMEAPREDICTIONRBDMARKOVAnlisis de WeibullRBDMARKOVRCMRESULTADOS DESEADOS

  • La pdf Exponencial

  • Funcin Confiabilidad Exponencial Ecuacin del Modelo Exponencial:

  • La Distribucin WeibullLa Weibull es una de las funciones ms usadas debido a su flexibilidad matemtica, se acopla fcilmente a ms de una distribucin: Normal, Exponencial, Gamma y Gamma GPosee tres parmetros de forma: Beta, Eta y Gamma, cada uno caracterizando el comportamiento del equipo y ayudan a tomar decisiones sobre el mismo.

  • WeibullWeibull de dos Parmetros:Beta: Parmetro o rango de vidaEta: Promedio de datos (TO TEF)Gamma: para el tiempo provisto para la primera falla, puede ser positivo o negativo

  • La Distribucin WeibullLa distribucin de Weibull se puede utilizar en modelar de todas las fases en la curva de la baera.**(t)tt1t 2WeibullLognormalLognormalExponencialWeibullWeibullNormalLognormal

  • Distribucin GammaLa Distribucin Gamma es otra de las ms usadas en ingeniera de Confiabilidad, debido a que se acopla perfectamente a sistemas no reparables, fatiga de materiales y estudios por degradacin.

  • La Distribucin Gamma GNo es una de las ms usadas en el modelamiento de confiabilidad, pero su comportamiento es flexible y se intenta asemejar a la Weibull

  • Anlisis Mediante los Parmetros de Forma

  • Parmetros de forma segn la estadsticaLos parmetros de forma tienen una informacin de tipo estadstica, pero pueden mostrar tambin caractersticas de vida til y eficiencia productiva, que ayuden a tomar decisiones no solo para produccin sino para mantenimiento. Etapa de vida til Promedio entre fallas o tiempo operacional Tiempo de la primera falla tasa de fallas

  • Ejemplo de anlisis de parmetros de formaDos equipos cualquiera, muestran los siguientes parmetros de forma:

    BETAETAGAMMALAMBDA0,723000,0341,7279420,0913,245800,067

  • Ploteo de ProbabilidadesLos clculos parten de la necesidad de alinear los puntos (histricos de falla) efectuando una regresin lineal de tipo logartmico (y=mx+b), La ecuacin es definida por una pendiente (m) y una posicin inicial (b), donde X son los ciclos de vida (TO, Horas, Kilmetros, Das u otra medida operacional) y Y como la probabilidad de falla.

  • Ploteo de Datos

  • Diferencia entre Distribuciones

  • ANLISIS DE CONFIABILIDAD Y RIESGO OPERACIONAL DE LOS SISTEMAS PARA LOS DIAGRAMAS DE BLOQUESRBD**

  • Sistemas: conceptos y ejemplosQu es sistema? Es una coleccin de los elementos (componentes, piezas, etc.) los cuales se asocian para desempear una o ms funciones. Un sistema puede ser simple o complejo. Generalmente, los sistemas se constituyen de una gran cantidad de componentes de naturaleza mecnica, neumtica, electrnica, etc. El aspecto importante consiste en estimar los intervalos excelentes del mantenimiento preventivo y de las inspecciones.

    Tiene dos clasificaciones de sistemas bajo punto de vista del Confiabilidad::Sistemas reparables: son los que cuando fallan, se someten a las actividades del mantenimiento. (Anterior: motores, carros, etc.) De la manera que solamente los componentes en estado de la falla estn substituidos.Sistemas irreparables: son los que cuando fallan deben ser substituidas (anterior: rboles, neumticos, bombillas, computadoras, etc.). Del punto de vista del Confiabilidad, los sistemas irremediables iguales poseen el comportamiento que componente, las piezas, etc. Es decir, despus de que la falla deba ser substituida.*

  • Fuente: Rolls-Royce, 1986, p.36 Fuente: Rolls-Royce, 1986, foto de portadaSistema turbina de un JetSub-sistema del sistema de combustin de la turbinaSistemas: conceptos y ejemplos

  • Qu est modelando para el diagrama de bloques?El modelar para el diagrama de bloques consiste en un mtodo grficamente analtico para representar el comportamiento probabilstico de sistemas;Los tipos principales de configuraciones de sistemas son:SerieParalelo operacionalCompuesto entre la serie y el paralelo operacionalLista de espera ComplejoEtc.

    *

  • Anlisis de Confiabilidad de sistemas en serieEjemplo. Consideremos el caso de un vehculo que los posee 4 neumticos y que pasa a travs en un camino. Contexto: si por algn motivo uno de los componentes propuestos no opera, el sistema no funciona.

    El diagrama de bloques permite la representacin de los acontecimientos probabilsticos que conducen al xito del sistema (es decir, el contrario de subir del rbol de imperfecciones).Una compaa del alquiler de vehculos hace viajes entre Cartagena y Bogot, as, el Confiabilidad (probabilidad de funcionamiento) del coche del sistema depende del Confiabilidad de los neumticos de los cuatro. Si el Confiabilidad cada uno de los neumticos es el 90% el Confiabilidad del sistema (Rs) ser:**

  • Anlisis de Confiabilidad de sistemas en serie Rs = Rp1 x Rp2 x Rp3 x Rp4 = 0,9 x 0,9 x 0,9 x 0,9 = 65,61%Importante:Vea que la Confiabilidad del sistema del coche es menor que la Confiabilidad de todos los sistemas (mx < de Rs (Ri));Hasta este momento admitimos que la Confiabilidad de estos neumticos es constante, aunque no depende del tiempo. Significa que tiene 90% de la posibilidad a funcionar en por lo menos 100h, eso es 1000h, o cualquier otro valor;En el caso del sistema en serie los componentes deben funcionar de modo que funcione el sistema. Esto, implica que a cada viaje tiene 90% de la posibilidad de funciones de ese cada neumtico, pero solamente 65.61% de la posibilidad de eso el coche funciona adecuadamente.*

  • Anlisis de Confiabilidad de sistemas en serieModelamiento del problema en el software RWB*

  • Anlisis de Confiabilidad de sistemas en serieEn el prctico, deseamos encontrar el Confiabilidad del sistema aqul de los componentes. As, cualquier R (1), R (2), R (3) y R (4) la probabilidad del xito de los 4 neumticos. El Confiabilidad (Rs) del vehculo ser:

    **Una vez que la falla de un neumtico independe los otros. tenemos:

  • Anlisis de Confiabilidad de sistemas en serieDiscusin y solucin del ejemplo

    Grfico1

    1

    0.8914132052

    0.7920123337

    0.6996365468

    0.6131000925

    0.531869081

    0.4558625088

    0.3852958002

    0.320544818

    0.2620250319

    0.2100878955

    0.1649395753

    0.1265873638

    0.0948170887

    0.0692013504

    0.0491344192

    0.0338861152

    km

    R(km)

    Sheet1

    Sheet1

    Unidade 1

    Unidade 2

    Unidade 3

    Confiabilidade dos componentes (%)

    Confiabilidade do sistema (%)

    Sistema em srie

    Parmetros de entrada do modelo

    Pneus dianteiros: distribuio Weibull

    Eta35000

    Beta2.8

    t35000

    R(T)36.79%

    Pneus traseiros: distribuio exponencial

    MTBF35000

    R(t)36.79%

    RS1.83%

    T (h)

    1.83%

    0100.00%

    200089.14%

    400079.20%

    600069.96%

    800061.31%

    1000053.19%

    1200045.59%

    1400038.53%

    1600032.05%

    1800026.20%

    2000021.01%

    2200016.49%

    2400012.66%

    260009.48%

    280006.92%

    300004.91%

    320003.39%

    Sistema em srie

    Nmero de componentes

    Confiabilidade dos sistema (%)

    Sistema em srie

    K-de-N

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    Confiabilidade do componente (%)

    Confiabilidade do sistema (%)

    Confiabilidade de sistema em srie

    Sistema em paralelo

    km

    R(km)

    Anlise de sistemas em K-de-N

    Confiabilidade dos componentes90.00%70%50%30%

    Nmero de componentesRc = 99%Rc = 95%Rc = 90%Rc = 80%

    190.00%70.00%50.00%30.00%

    299.00%91.00%75.00%51.00%

    399.90%97.30%87.50%65.70%

    499.99%99.19%93.75%75.99%

    5100.00%99.76%96.88%83.19%

    6100.00%99.93%98.44%88.24%

    7100.00%99.98%99.22%91.76%

    8100.00%99.99%99.61%94.24%

    9100.00%100.00%99.80%95.96%

    10100.00%100.00%99.90%97.18%

    11100.00%100.00%99.95%98.02%

    12100.00%100.00%99.98%98.62%

    13100.00%100.00%99.99%99.03%

    14100.00%100.00%99.99%99.32%

    15100.00%100.00%100.00%99.53%

    16100.00%100.00%100.00%99.67%

    17100.00%100.00%100.00%99.77%

    Rc = 99%

    Rc = 95%

    Rc = 90%

    Rc = 80%

    Nmero de componentes

    Confiabilidade dos sistema (%)

    Sistema em paralelo

  • Anlisis de Confiabilidad de sistemas en serieVer que la confiabilidad del sistema es menor que el valor ms bajo de fiabilidad de elementos, pero la confiabilidad disminuye.Otro aspecto importante es estimar cul es la sensibilidad (lo importante) en funcin de la confiabilidad del sistema con respecto a la confiabilidad de los componentes individuales.*Estos derivados medir la sensibilidad de la confiabilidad del sistema para un pequeo cambio en la confiabilidad de cada componente.

  • Anlisis de Confiabilidad de sistemas en serie*La sensibilidad de la confiabilidad del sistema para el nmero de componentesEn este caso estamos suponiendo que los componentes son iguales.La nica diferencia es el valor de confiabilidad para que puedan percibir las diferencias.

    Grfico1

    0.990.950.90.8

    0.98010.90250.810.64

    0.9702990.8573750.7290.512

    0.960596010.814506250.65610.4096

    0.95099004990.77378093750.590490.32768

    0.94148014940.73509189060.5314410.262144

    0.93206534790.69833729610.47829690.2097152

    0.92274469440.66342043130.430467210.16777216

    0.91351724750.63024940970.3874204890.134217728

    0.9043820750.59873693920.34867844010.1073741824

    0.89533825430.56880009230.31381059610.0858993459

    0.88638487170.54036008770.28242953650.0687194767

    0.8775210230.51334208330.25418658280.0549755814

    0.86874581280.48767497910.22876792450.0439804651

    0.86005835460.46329123020.20589113210.0351843721

    0.85145777110.44012666870.18530201890.0281474977

    0.84294319340.41812033520.1667718170.0225179981

    Rc = 99%

    Rc = 95%

    Rc = 90%

    Rc = 80%

    Nmero de componentes

    Confiabilidad de los sistemas (%)

    Sistema en serie

    Sheet1

    Anlise de sistemas em srie

    Unidade 180%

    Unidade 287%

    Unidade 394%

    Rs65%

    Unidade 1RsUnidade 2RsUnidade 3Rs

    65%65%65%

    80%65.42%87%65.42%94%65.42%

    83%67.88%89%66.93%95%66.12%

    86%70.33%91%68.43%96%66.82%

    89%72.78%93%69.94%97%67.51%

    92%75.24%95%71.44%98%68.21%

    95%0.7769197%72.94%99%68.90%

    100%0.8178100%75.20%100%69.60%

    Sheet1

    Unidade 1

    Unidade 2

    Unidade 3

    Confiabilidade dos componentes (%)

    Confiabilidade do sistema (%)

    Sistema em srie

    Nm componentes3

    Confiabilidade dos componentes99.00%95%90%80%

    Nmero de componentesRc = 99%Rc = 95%Rc = 90%Rc = 80%

    199.00%95.00%90.00%80.00%

    298.01%90.25%81.00%64.00%

    397.03%85.74%72.90%51.20%

    496.06%81.45%65.61%40.96%

    595.10%77.38%59.05%32.77%

    694.15%73.51%53.14%26.21%

    793.21%69.83%47.83%20.97%

    892.27%66.34%43.05%16.78%

    991.35%63.02%38.74%13.42%

    1090.44%59.87%34.87%10.74%

    1189.53%56.88%31.38%8.59%

    1288.64%54.04%28.24%6.87%

    1387.75%51.33%25.42%5.50%

    1486.87%48.77%22.88%4.40%

    1586.01%46.33%20.59%3.52%

    1685.15%44.01%18.53%2.81%

    1784.29%41.81%16.68%2.25%

    Nmero de componentes1234567

    Confiabilidade1234567

    5%5.00%0.25%0.01%0.00%0.00%0.00%0.00%

    10%10.00%1.00%0.10%0.01%0.00%0.00%0.00%

    15%15.00%2.25%0.34%0.05%0.01%0.00%0.00%

    20%20.00%4.00%0.80%0.16%0.03%0.01%0.00%

    25%25.00%6.25%1.56%0.39%0.10%0.02%0.01%

    30%30.00%9.00%2.70%0.81%0.24%0.07%0.02%

    35%35.00%12.25%4.29%1.50%0.53%0.18%0.06%

    40%40.00%16.00%6.40%2.56%1.02%0.41%0.16%

    45%45.00%20.25%9.11%4.10%1.85%0.83%0.37%

    50%50.00%25.00%12.50%6.25%3.13%1.56%0.78%

    55%55.00%30.25%16.64%9.15%5.03%2.77%1.52%

    60%60.00%36.00%21.60%12.96%7.78%4.67%2.80%

    65%65.00%42.25%27.46%17.85%11.60%7.54%4.90%

    70%70.00%49.00%34.30%24.01%16.81%11.76%8.24%

    75%75.00%56.25%42.19%31.64%23.73%17.80%13.35%

    80%80.00%64.00%51.20%40.96%32.77%26.21%20.97%

    85%85.00%72.25%61.41%52.20%44.37%37.71%32.06%

    90%90.00%81.00%72.90%65.61%59.05%53.14%47.83%

    95%95.00%90.25%85.74%81.45%77.38%73.51%69.83%

    100%100.00%100.00%100.00%100.00%100.00%100.00%100.00%

    Sistema em srie

    Rc = 99%

    Rc = 95%

    Rc = 90%

    Rc = 80%

    Nmero de componentes

    Confiabilidade dos sistema (%)

    Sistema em srie

    K-de-N

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    Confiabilidade do componente (%)

    Confiabilidade do sistema (%)

    Confiabilidade de sistema em srie

    Sistema em paralelo

    Anlise de sistemas em K-de-N

    Confiabilidade dos componentes90.00%70%50%30%

    Nmero de componentesRc = 99%Rc = 95%Rc = 90%Rc = 80%

    190.00%70.00%50.00%30.00%

    299.00%91.00%75.00%51.00%

    399.90%97.30%87.50%65.70%

    499.99%99.19%93.75%75.99%

    5100.00%99.76%96.88%83.19%

    6100.00%99.93%98.44%88.24%

    7100.00%99.98%99.22%91.76%

    8100.00%99.99%99.61%94.24%

    9100.00%100.00%99.80%95.96%

    10100.00%100.00%99.90%97.18%

    11100.00%100.00%99.95%98.02%

    12100.00%100.00%99.98%98.62%

    13100.00%100.00%99.99%99.03%

    14100.00%100.00%99.99%99.32%

    15100.00%100.00%100.00%99.53%

    16100.00%100.00%100.00%99.67%

    17100.00%100.00%100.00%99.77%

    Rc = 99%

    Rc = 95%

    Rc = 90%

    Rc = 80%

    Nmero de componentes

    Confiabilidade dos sistema (%)

    Sistema em paralelo

  • Anlisis de Confiabilidad de sistemas en serie*La sensibilidad de la confiabilidad del sistema en relacin con el aumento del nmero de componentes en serie.

    Grfico1

    0.050.00250.0001250.000006250.00000031250.00000001560.0000000008

    0.10.010.0010.00010.000010.0000010.0000001

    0.150.02250.0033750.000506250.00007593750.00001139060.0000017086

    0.20.040.0080.00160.000320.0000640.0000128

    0.250.06250.0156250.003906250.00097656250.00024414060.0000610352

    0.30.090.0270.00810.002430.0007290.0002187

    0.350.12250.0428750.015006250.00525218750.00183826560.000643393

    0.40.160.0640.02560.010240.0040960.0016384

    0.450.20250.0911250.041006250.01845281250.00830376560.0037366945

    0.50.250.1250.06250.031250.0156250.0078125

    0.550.30250.1663750.091506250.05032843750.02768064060.0152243523

    0.60.360.2160.12960.077760.0466560.0279936

    0.650.42250.2746250.178506250.11602906250.07541889060.0490222789

    0.70.490.3430.24010.168070.1176490.0823543

    0.750.56250.4218750.316406250.23730468750.17797851560.1334838867

    0.80.640.5120.40960.327680.2621440.2097152

    0.850.72250.6141250.522006250.44370531250.37714951560.3205770883

    0.90.810.7290.65610.590490.5314410.4782969

    0.950.90250.8573750.814506250.77378093750.73509189060.6983372961

    1111111

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    Confiabilidad del componente (%)

    Confiabilidad del sistema (%)

    Confiabilidad de un sistema en serie

    Sheet1

    Anlise de sistemas em srie

    Unidade 180%

    Unidade 287%

    Unidade 394%

    Rs65%

    Unidade 1RsUnidade 2RsUnidade 3Rs

    65%65%65%

    80%65.42%87%65.42%94%65.42%

    83%67.88%89%66.93%95%66.12%

    86%70.33%91%68.43%96%66.82%

    89%72.78%93%69.94%97%67.51%

    92%75.24%95%71.44%98%68.21%

    95%0.7769197%72.94%99%68.90%

    100%0.8178100%75.20%100%69.60%

    Sheet1

    Unidade 1

    Unidade 2

    Unidade 3

    Confiabilidade dos componentes (%)

    Confiabilidade do sistema (%)

    Sistema em srie

    Nm componentes3

    Confiabilidade dos componentes99.00%95%90%80%

    Nmero de componentesRc = 99%Rc = 95%Rc = 90%Rc = 80%

    199.00%95.00%90.00%80.00%

    298.01%90.25%81.00%64.00%

    397.03%85.74%72.90%51.20%

    496.06%81.45%65.61%40.96%

    595.10%77.38%59.05%32.77%

    694.15%73.51%53.14%26.21%

    793.21%69.83%47.83%20.97%

    892.27%66.34%43.05%16.78%

    991.35%63.02%38.74%13.42%

    1090.44%59.87%34.87%10.74%

    1189.53%56.88%31.38%8.59%

    1288.64%54.04%28.24%6.87%

    1387.75%51.33%25.42%5.50%

    1486.87%48.77%22.88%4.40%

    1586.01%46.33%20.59%3.52%

    1685.15%44.01%18.53%2.81%

    1784.29%41.81%16.68%2.25%

    Nmero de componentes1234567

    Confiabilidade1234567

    5%5.00%0.25%0.01%0.00%0.00%0.00%0.00%

    10%10.00%1.00%0.10%0.01%0.00%0.00%0.00%

    15%15.00%2.25%0.34%0.05%0.01%0.00%0.00%

    20%20.00%4.00%0.80%0.16%0.03%0.01%0.00%

    25%25.00%6.25%1.56%0.39%0.10%0.02%0.01%

    30%30.00%9.00%2.70%0.81%0.24%0.07%0.02%

    35%35.00%12.25%4.29%1.50%0.53%0.18%0.06%

    40%40.00%16.00%6.40%2.56%1.02%0.41%0.16%

    45%45.00%20.25%9.11%4.10%1.85%0.83%0.37%

    50%50.00%25.00%12.50%6.25%3.13%1.56%0.78%

    55%55.00%30.25%16.64%9.15%5.03%2.77%1.52%

    60%60.00%36.00%21.60%12.96%7.78%4.67%2.80%

    65%65.00%42.25%27.46%17.85%11.60%7.54%4.90%

    70%70.00%49.00%34.30%24.01%16.81%11.76%8.24%

    75%75.00%56.25%42.19%31.64%23.73%17.80%13.35%

    80%80.00%64.00%51.20%40.96%32.77%26.21%20.97%

    85%85.00%72.25%61.41%52.20%44.37%37.71%32.06%

    90%90.00%81.00%72.90%65.61%59.05%53.14%47.83%

    95%95.00%90.25%85.74%81.45%77.38%73.51%69.83%

    100%100.00%100.00%100.00%100.00%100.00%100.00%100.00%

    Sistema em srie

    Rc = 99%

    Rc = 95%

    Rc = 90%

    Rc = 80%

    Nmero de componentes

    Confiabilidade dos sistema (%)

    Sistema em srie

    K-de-N

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    Confiabilidade do componente (%)

    Confiabilidade do sistema (%)

    Confiabilidade de sistema em srie

    Sistema em paralelo

    Anlise de sistemas em K-de-N

    Confiabilidade dos componentes90.00%70%50%30%

    Nmero de componentesRc = 99%Rc = 95%Rc = 90%Rc = 80%

    190.00%70.00%50.00%30.00%

    299.00%91.00%75.00%51.00%

    399.90%97.30%87.50%65.70%

    499.99%99.19%93.75%75.99%

    5100.00%99.76%96.88%83.19%

    6100.00%99.93%98.44%88.24%

    7100.00%99.98%99.22%91.76%

    8100.00%99.99%99.61%94.24%

    9100.00%100.00%99.80%95.96%

    10100.00%100.00%99.90%97.18%

    11100.00%100.00%99.95%98.02%

    12100.00%100.00%99.98%98.62%

    13100.00%100.00%99.99%99.03%

    14100.00%100.00%99.99%99.32%

    15100.00%100.00%100.00%99.53%

    16100.00%100.00%100.00%99.67%

    17100.00%100.00%100.00%99.77%

    Rc = 99%

    Rc = 95%

    Rc = 90%

    Rc = 80%

    Nmero de componentes

    Confiabilidade dos sistema (%)

    Sistema em paralelo

  • Anlisis de Confiabilidad de sistemas en paraleloPosee de un sistema una configuracin en paralelo bajo punto de vista del Confiabilidad, cuando solamente el funcionamiento de un elemento es bastante de modo que funcione el sistema CORRECTAMENTE.Ejemplo. *La probabilidad de falla del sistema (Fs) es dada por : Fs=F1xF2xF3xF4La probabilidad de sobrevivencia (confiabilidad) esta dada por: *T2T3T4T1Sea R1, R2, R3 e R4 la confiabilidad de cada una de las letras y F1, F2, F3 e F4 a probabilidad de falla de cada una de ellas.

  • Anlisis de Confiabilidad de sistemas en paraleloAnlisis de resultados:Rs=1-[(1-3%)(1-2%)(1-1%)(1-4%)] =Importante:Ve que el Confiabilidad del sistema es ms grande del que todos los componentes: Rs> mx. [Ri].*

  • Anlisis de Confiabilidad de sistemas en paraleloModelo desarrollado en el Software RWB*

  • Anlisis de Confiabilidad de sistemas en serie y paraleloLos sistemas que se mezclan son los que tambin poseen componentes en serie y en paralelo. El anlisis del Confiabilidad de tales sistemas es llevado a travs por la identificacin de los elementos que si hallazgo en serie y los que estn en paralelo.Ejemplo: Para ilustrar, consideramos el caso de un sistema compuesto para los propuestos.**Los componentes poseen los siguientes valores de confiabilidadRA=85% RE=90,50%RB=78% RF=99,3%RC=96% RG=68%RD=94% RH=81,0%

    Se puede estimar la confiabilidad del sistema.

    Discusin y solucin

  • *Anlisis de Confiabilidad de sistemas condicionados K en NSistemas que fsicamente se encuentran en paralelo, pero estn condicionados a un mnimo de equipos en operacin mayor uno (1)

  • Anlisis de sistemas con el recurso seguro de redundancia (Stand By)En los sistemas actualmente operantes en muchos procesos, se encuentran componentes o equipos en Stand By, esa consideracin, requiere un anlisis especial.**ABSWITCH

  • Anlisis de sistemas con el recurso seguro de redundancia (Stand By)Discusin y solucin del ejemplo 3.6Consideraciones para establecer planes de mantenimiento en equipos en Stand By:Generador activoGenerador en recurso seguro Funcionamiento del interruptorEl componente activo siempre a la funcinFallas ocultas para el componente inoperanteEn trminos matemticos tenemos:Fa = probabilidad de falla del generador A.Fb = probabilidad de falla del generador B.Fw = probabilidad de que el switch funcione.**

  • Anlisis de sistemas con el recurso seguro de redundancia (Stand By)La probabilidad de falla del sistema (Fs) ser:La confiabilidad del sistema (Rs) es:**

  • Anlisis de sistemas con cargas compartidas (load sharing)Los sistemas con posiciones compartidas son los que a la medida donde algunos compartimientos fallan, la carga apoyada para eso todava sobreviven los aumentos. De tal manera, el Tasa de fallas de las unidades el sobrevivir aumenta.Consideremos como ejemplo, un avin que opera con cuatro motores y solo dos de stos pueden operar.

    ****

  • Ejemplos de solucin de los problemas con software IsographEjemplo. Consideremos que determinado sistema electrnico tiene una configuracin mostrada abajo:*Las tazas de falla de todos los componentes es igual a 7x104/ano. 1) Modelar el sistema por el mdulo RBD de RWB de Isograph2) Estimar la taza de falla del sistema para 8760h de operacin3) Estimar el riesgo de la falla del sistema4) Estimar el riesgo en caso que los componentes F y G sean obligados a funcionar.FGHI

  • MODELOS PARA LA PREDICCIN DE CONFIABILIDAD Y DE MANTENABILIDAD CON LOS DATOS HISTRICOS (ANLISIS WEIBULL)*

  • El problema clsico del anlisis de WeibullEn 1951, el ingeniero suizo Waloddi Weibull estudi las fallas de los materiales debidos los problemas de la fatiga [1]. Observ que los cuerpos de la prueba del mismo material sometieron igual el proceso de las vidas distintas de la fatiga. Por lo tanto, llev con estadstica que modelaba en los datos conseguidos en sus experimentos. La mejor distribucin en trminos de ajuste en sus datos estaba del Pescador-Tippet, que muy era conocido ya en la comunidad de matemticos, pero no entre los ingenieros. De la publicacin de los trabajos de Weibull en la comunidad de ingenieros la distribucin comenz a recibir su nombre. La distribucin de Weibull es tan popular en modelar del Confiabilidad se conoce que como Anlisis de Weibull.

    *Wallodi Weibull, (1887 1979)

  • Los datos completos, censurados y en intervalosEn los problemas que ocurren en la ingeniera, los tipos diversos de datos aparecen:Completo de datos: son sos donde el analista sabe con la precisin la duracin de la vida de los componentes. Ejemplo: En una prueba del laboratorio 3h fue verificado que la vida de una bomba era 1.958;Datos censurados a la derecha: son sos donde el analista no sabe exactamente cundo ocurre la falla, pero solamente la vida mnima del artculo. Ejemplo: El neumtico de uno que propago si encuentra con los 38.00Km y es cambiado preventivo. En esto en caso de que eso, el neumtico pudiera y fuera fallar en un cierto instante en el futuro;Datos censurados en el intervalo: son sos en que el analista sabe el intervalo donde ocurre la falla, sabe no exactamente la vida del artculo. sta es la caja de bombas pequeas en plantas qumicas se examina en intervalos regulares. Por ejemplo, el tcnico verific que en 300h la bomba funcionara, pero en 400h haba fallado ya. En esto en caso de que eso l no se sepa exactamente cuando ocurri la falla de este intervalo adentro;

    *

  • Los datos completos, censurados y en intervalosLas unidades que no fallan se conocen segn lo truncado, sobreviviendo, ron-hacia fuera. En el prctico, la censura puede estar en la poca o el nmero de unidades.Los tipos de datos quantal-respuesta son sos que muestran solamente si la falla ocurre antes o despus de un perodo definitivo. La ilustracin abajo facilita la comprensin:

    *Dato completoDato censurado a la derechaDato censurado por intervaloDato tipo a la izquierda???

  • Los datos completos, censurados y en intervalosFuente de los datos censurados a la derecha:Intercambio preventivo para el mantenimiento.Cuando se analiza el modo de fallo y la falla ocurre debido al modo de fallo B.Cuando, por cualquier razn, la prueba lo acaba antes del componente de la falla.Cuando, en modelaje diversos, el artculo era en funcionamiento colocado tiene 98 das y no todava fall.Otros.Fuente de datos para modelaje de Weibull:Prueba del laboratorio.Prueba de la calificacin de productos.Funcionamiento de la vida de los productos en campo.Registros existentes en literatura.Valores existentes en las normas.Etc.

    *

  • Las ventajas de un anlisis del Confiabilidad cuando ha dado histricoEl modelamiento de la Confiabilidad con datos histricos admite que el modelo probabilstico puede representar con ms exactitud la realidad. En el caso de datos de tasa de fallas existente en normas MIL, IEC, etc. puede ser que stos no representan exactamente la realidad del ambiente del uso operacional;Para conseguir estimaciones realistas del MTBF y del porcentaje de averas;Para conseguir estimaciones realistas del nmero de la falla de los componentes, de los subsistemas y de los sistemas;Estime la capacidad de la produccin con los recursos existentes;Etc.;En las actividades del mantenimiento, el anlisis de los datos de la vida puede generar normalmente resultado mejor de qu estudia con la base en los ndices de fracaso de las normas (MIL, Telcordia, etc.)*

  • Las medidas principales de ConfiabilidadLas medidas principales de Confiabilidad son:MTBF (vida media);Vida media;Porcentaje de averas;Bx (muy usado en industrias de automvil);Probabilidad de la supervivencia (Confiabilidad);Probabilidad de la falla (riesgo);El nmero de fallas adentro de una determin perodo;Medidas de importancia;Disponibilidad (operacional, alcanzado, etc.)Etc.;Todos estos indicadores sern detallados a lo largo de este curso.

    *

  • Tasa de falla, tasa media de falla y tasa instantnea de falla.Ejemplo. Asumamos que las unidades de N (las resistencias, los rodamientos, etc. de compresin, elctricos) estn puestas en servicios. Asumamos que tienen un portafolio compuesto para 50 activos. A travs de los meses, diversos fallan mientras que demuestra la tabla para seguir: :*

    1.788,07963,371.457,44322,34619,47428,88138,45559,82748,021.004,58878,43455,22175,60378,28452,47313,81484,17511,321.378,65597,50710,15360,711.214,12294,96319,65722,60339,87178,14747,37549,86496,091.002,22857,77911,081.040,37816,47588,261.389,75707,67143,67848,99516,89721,03280,89804,22736,86743,05458,44691,73466,40

  • Tasa de falla, tasa media de falla y tasa instantnea de falla.Tasa de averas () corresponde al cociente entre los nmeros de las fallas para el perodo del tiempo. Pero, podemos tener Tasa de fallas con respecto a otras variables tal como toneladas, kilmetro, etc. As, puede ser definida:*Donde N(t2) es el nmero de fallas antes del tiempo t2 y N(t1) es el nmero de fallas antes del tiempo t1.La tasa de falla vara con el tiempo.En el caso de componentes mecnicos, a medida que envejece la tasa de crecimiento tiende a variar, como dice el nmero de sobrevivientes es cada vez menor.Por lo tanto, si conocemos el comportamiento del tipo de falla con el tiempo se estudia la tasa instantnea de falla ( (t)): La grfica de tasa instantnea de Falla le permite crear la grfica de la curva de la baera.

  • Tasa de falla, tasa media de falla y tasa instantnea de falla.*Relacin fallas acumuladas X horas de vida acumuladas

    Grfico1

    138.4454043716

    282.1171484785

    457.714974194

    635.8588730871

    916.7521036676

    1211.7091323712

    1525.5186173564

    1845.1650526478

    2167.5010814838

    2507.3661106853

    2868.0796939642

    3246.3634076653

    3675.2454346718

    4127.7109323477

    4582.9295512211

    5041.3691639591

    5507.7651767684

    5991.9316755896

    6488.0219451952

    6999.346736114

    7516.2387562785

    8066.0993865508

    8625.923380049

    9214.1863593948

    9811.6854621349

    10431.1554891398

    11122.8894552582

    11830.5566019688

    12540.7030965504

    13261.73333426

    13984.3336586254

    14721.1945865678

    15464.2461747173

    16211.6167490123

    16959.6333875809

    17763.8495689427

    18580.3159616014

    19429.3096086995

    20287.0844863452

    21165.5146107698

    22076.5956401896

    23039.962358239

    24042.1857025107

    25046.7629516022

    26087.1346075517

    27301.2541911657

    28679.9046722608

    30069.6512193185

    31527.096095275

    33315.1658789036

    Vida Acumulada (h)

    Fallas acumuladas

    Vida acumulada (h)

    CB_DATA_

    Sheet2

    FalhasVida (h)Vida Acumulada (h)Falhas / tempo (h)Media de tempo entre falhas

    1138.45138.450.0072230639

    2143.67282.120.0070892536141.06

    3175.60457.710.0065542973152.57

    4178.14635.860.0062907041158.96

    5280.89916.750.0054540371183.35

    6294.961,211.710.0049516834201.95

    7313.811,525.520.0045886035217.93

    8319.651,845.170.0043356555230.65

    9322.342,167.500.0041522471240.83

    10339.872,507.370.0039882488250.74

    11360.712,868.080.0038353188260.73

    12378.283,246.360.0036964438270.53

    13428.883,675.250.0035371787282.71

    14452.474,127.710.0033917104294.84

    15455.224,582.930.0032730156305.53

    16458.445,041.370.003173741315.09

    17466.405,507.770.0030865513323.99

    18484.175,991.930.0030040396332.89

    19496.096,488.020.0029284734341.47

    20511.326,999.350.0028574095349.97

    21516.897,516.240.0027939506357.92

    22549.868,066.100.0027274645366.64

    23559.828,625.920.0026663812375.04

    24588.269,214.190.0026046792383.92

    25597.509,811.690.0025479822392.47

    26619.4710,431.160.0024925331401.20

    27691.7311,122.890.0024274268411.96

    28707.6711,830.560.0023667525422.52

    29710.1512,540.700.00231247432.44

    30721.0313,261.730.0022621477442.06

    31722.6013,984.330.0022167663451.11

    32736.8614,721.190.0021737366460.04

    33743.0515,464.250.0021339546468.61

    34747.3716,211.620.0020972615476.81

    35748.0216,959.630.0020637239484.56

    36804.2217,763.850.0020265878493.44

    37816.4718,580.320.0019913547502.17

    38848.9919,429.310.001955808511.30

    39857.7720,287.080.0019224054520.18

    40878.4321,165.510.0018898666529.14

    41911.0822,076.600.0018571704538.45

    42963.3723,039.960.0018229196548.57

    431,002.2224,042.190.0017885229559.12

    441,004.5825,046.760.001756714569.24

    451,040.3726,087.130.0017249882579.71

    461,214.1227,301.250.0016849043593.51

    471,378.6528,679.900.0016387781610.21

    481,389.7530,069.650.0015962939626.45

    491,457.4431,527.100.0015542186643.41

    501,788.0733,315.170.001500818666.30

    Sheet2

    Vida Acumulada (h)

    Falhas acumuladas

    Vida acumulada (h)

    Sheet3

    Media de tempo entre falhas

    Falhas acumuladas

    Falhas / tempo (h)

    Falhas acumuladas

  • Tasa de falla, tasa media de falla y tasa instantnea de falla.*Razn nmero de fallas por hora

    Grfico1

    0.0072230639

    0.0070892536

    0.0065542973

    0.0062907041

    0.0054540371

    0.0049516834

    0.0045886035

    0.0043356555

    0.0041522471

    0.0039882488

    0.0038353188

    0.0036964438

    0.0035371787

    0.0033917104

    0.0032730156

    0.003173741

    0.0030865513

    0.0030040396

    0.0029284734

    0.0028574095

    0.0027939506

    0.0027274645

    0.0026663812

    0.0026046792

    0.0025479822

    0.0024925331

    0.0024274268

    0.0023667525

    0.00231247

    0.0022621477

    0.0022167663

    0.0021737366

    0.0021339546

    0.0020972615

    0.0020637239

    0.0020265878

    0.0019913547

    0.001955808

    0.0019224054

    0.0018898666

    0.0018571704

    0.0018229196

    0.0017885229

    0.001756714

    0.0017249882

    0.0016849043

    0.0016387781

    0.0015962939

    0.0015542186

    0.001500818

    Falhas / tempo (h)

    Fallas acumuladas

    Fallas / tiempo (h)

    CB_DATA_

    Sheet2

    FalhasVida (h)Vida Acumulada (h)Falhas / tempo (h)Media de tempo entre falhas

    1138.45138.450.0072230639

    2143.67282.120.0070892536141.06

    3175.60457.710.0065542973152.57

    4178.14635.860.0062907041158.96

    5280.89916.750.0054540371183.35

    6294.961,211.710.0049516834201.95

    7313.811,525.520.0045886035217.93

    8319.651,845.170.0043356555230.65

    9322.342,167.500.0041522471240.83

    10339.872,507.370.0039882488250.74

    11360.712,868.080.0038353188260.73

    12378.283,246.360.0036964438270.53

    13428.883,675.250.0035371787282.71

    14452.474,127.710.0033917104294.84

    15455.224,582.930.0032730156305.53

    16458.445,041.370.003173741315.09

    17466.405,507.770.0030865513323.99

    18484.175,991.930.0030040396332.89

    19496.096,488.020.0029284734341.47

    20511.326,999.350.0028574095349.97

    21516.897,516.240.0027939506357.92

    22549.868,066.100.0027274645366.64

    23559.828,625.920.0026663812375.04

    24588.269,214.190.0026046792383.92

    25597.509,811.690.0025479822392.47

    26619.4710,431.160.0024925331401.20

    27691.7311,122.890.0024274268411.96

    28707.6711,830.560.0023667525422.52

    29710.1512,540.700.00231247432.44

    30721.0313,261.730.0022621477442.06

    31722.6013,984.330.0022167663451.11

    32736.8614,721.190.0021737366460.04

    33743.0515,464.250.0021339546468.61

    34747.3716,211.620.0020972615476.81

    35748.0216,959.630.0020637239484.56

    36804.2217,763.850.0020265878493.44

    37816.4718,580.320.0019913547502.17

    38848.9919,429.310.001955808511.30

    39857.7720,287.080.0019224054520.18

    40878.4321,165.510.0018898666529.14

    41911.0822,076.600.0018571704538.45

    42963.3723,039.960.0018229196548.57

    431,002.2224,042.190.0017885229559.12

    441,004.5825,046.760.001756714569.24

    451,040.3726,087.130.0017249882579.71

    461,214.1227,301.250.0016849043593.51

    471,378.6528,679.900.0016387781610.21

    481,389.7530,069.650.0015962939626.45

    491,457.4431,527.100.0015542186643.41

    501,788.0733,315.170.001500818666.30

    Sheet2

    Vida Acumulada (h)

    Falhas acumuladas

    Vida acumulada (h)

    Sheet3

    Media de tempo entre falhas

    Falhas acumuladas

    Falhas / tempo (h)

    Falhas acumuladas

  • Tasa de falla, tasa media de falla y tasa instantnea de falla.*MTBF en funcin del tiempo

    Grfico1

    138.4454043716

    141.0585742393

    152.5716580647

    158.9647182718

    183.3504207335

    201.9515220619

    217.9312310509

    230.645631581

    240.8334534982

    250.7366110685

    260.7345176331

    270.5302839721

    282.7111872824

    294.8364951677

    305.5286367481

    315.0855727474

    323.9861868687

    332.8850930883

    341.4748392208

    349.9673368057

    357.9161312514

    366.6408812069

    375.0401469587

    383.9244316414

    392.4674184854

    401.1982880438

    411.9588687133

    422.5198786417

    432.4380378121

    442.0577778087

    451.107537375

    460.0373308302

    468.613520446

    476.8122573239

    484.5609539309

    493.440265804

    502.1707016649

    511.2976212816

    520.181653496

    529.1378652692

    538.4535521997

    548.570532339

    559.1205977328

    569.2446125364

    579.71410239

    593.5055258949

    610.2107377077

    626.4510670691

    643.4101243934

    666.3033175781

    Media de tempo entre falhas

    Tiempo acumulado

    Media de tiempo entre fallas

    CB_DATA_

    Sheet2

    FalhasVida (h)Vida Acumulada (h)Falhas / tempo (h)Media de tempo entre falhas

    1138.45138.450.0072230639

    2143.67282.120.0070892536141.06

    3175.60457.710.0065542973152.57

    4178.14635.860.0062907041158.96

    5280.89916.750.0054540371183.35

    6294.961,211.710.0049516834201.95

    7313.811,525.520.0045886035217.93

    8319.651,845.170.0043356555230.65

    9322.342,167.500.0041522471240.83

    10339.872,507.370.0039882488250.74

    11360.712,868.080.0038353188260.73

    12378.283,246.360.0036964438270.53

    13428.883,675.250.0035371787282.71

    14452.474,127.710.0033917104294.84

    15455.224,582.930.0032730156305.53

    16458.445,041.370.003173741315.09

    17466.405,507.770.0030865513323.99

    18484.175,991.930.0030040396332.89

    19496.096,488.020.0029284734341.47

    20511.326,999.350.0028574095349.97

    21516.897,516.240.0027939506357.92

    22549.868,066.100.0027274645366.64

    23559.828,625.920.0026663812375.04

    24588.269,214.190.0026046792383.92

    25597.509,811.690.0025479822392.47

    26619.4710,431.160.0024925331401.20

    27691.7311,122.890.0024274268411.96

    28707.6711,830.560.0023667525422.52

    29710.1512,540.700.00231247432.44

    30721.0313,261.730.0022621477442.06

    31722.6013,984.330.0022167663451.11

    32736.8614,721.190.0021737366460.04

    33743.0515,464.250.0021339546468.61

    34747.3716,211.620.0020972615476.81

    35748.0216,959.630.0020637239484.56

    36804.2217,763.850.0020265878493.44

    37816.4718,580.320.0019913547502.17

    38848.9919,429.310.001955808511.30

    39857.7720,287.080.0019224054520.18

    40878.4321,165.510.0018898666529.14

    41911.0822,076.600.0018571704538.45

    42963.3723,039.960.0018229196548.57

    431,002.2224,042.190.0017885229559.12

    441,004.5825,046.760.001756714569.24

    451,040.3726,087.130.0017249882579.71

    461,214.1227,301.250.0016849043593.51

    471,378.6528,679.900.0016387781610.21

    481,389.7530,069.650.0015962939626.45

    491,457.4431,527.100.0015542186643.41

    501,788.0733,315.170.001500818666.30

    Sheet2

    Vida Acumulada (h)

    Falhas acumuladas

    Vida acumulada (h)

    Sheet3

    Media de tempo entre falhas

    Tempo acumulado

    Falhas / tempo (h)

    Falhas acumuladas

  • Sin embargo, en lo prctico deseamos saber la tasa de averas instantneo de la funcin de la distribucin de la probabilidad usada en modelar de los tiempos hasta la falla. Cualquier N (0) el nmero de las unidades que se consideran inicialmente, de Ns (t) el nmero que funciones inmviles a tiempo t, y N-F (t) el nmero que falla hasta el tiempo T. A proporcin de sobrevivientes en T es: *Mas, Tasa de falla, tasa media de falla y tasa instantnea de falla.

  • Tasa de falla, tasa media de falla y tasa instantnea de falla.La definicin de tasa en el tiempo T es:

    * esta tasa instantnea de falla puede ser encontrada por cualquier distribucin.Ejemplo. El trabajo clsico de Todhunter (1969) fue estudiar la distribucin de vidas humanas.Los datos de este estudio se encuentran en la tabla de abajo.

  • MTTF, MTBF y MTTFF: conceptos y usosEjemplo. Vamos a calcular el MTBF para el sistema a reparar, es decir, cuando hay un reemplazo de los componentes y actividades de mantenimiento.*En el caso de los sistemas irreversibles, el MTBF (tiempo medio antes de fallo) es igual al MTTF (tiempo medio hasta fallo).Ya en sistemas reparables, MTBF (tiempo medio entre el fallo) es diferente a la MTTF.0El MTBF puede ser calculado a partir de los datos existentes.

  • Referencias Bibliogrficas ConsultadasLibros, artculos, pginas electrnicas, etc.***

  • ReferenciasXie, M. (1991). El modelar de la confiabilidad del software, Prensa cientfica del mundo, Singapur.Nelson, W. (1982). La vida aplicada fecha anlisis, Wiley, Nueva York.Nelson, W. (1990). Prueba acelerada, Wiley, Nueva York.Ireson, W. G., y Coombs, C. F., Jr. (1988). Manual de la ingeniera y de la gerencia de la confiabilidad, McGraw-Colina, Nueva York.Sturges, H.A (1926), la opcin del intervalo de los closs, Toumol de la asociacin estadstica americana, p.65-66.Scott, D.W (1979), ptimos encendido y las fechas basaron los histogramas, Biomtrica 66, (33) p.605-610.Weibull, W. (1961), cansa pruebas y el anlisis de resultados, El grupo consultivo ser organizacin aeronutica del tratado de Atlntico Norte de investigacin y del desarrollo.Todhunter, 1949) historias de I. (de la teora del matlumaticol de la probabilidad, chelse, NY.Gibson, B.S.G (2007). Failuere verdadero del disco en el mundo: Qu usted le dona en los 1.000.00 MTTF de los hombres de las horas usted?Gomez L. Ivn Daro, Introduccin al Mantenimiento Estratgico, Panamericana 2006.Mora G. Luis A., Mantenimiento, planeacin, ejecucin y control, alfa Omega 2009.

    *

  • ReferenciasHELMAN, Horacio y ANDERY, Pablo Roberto Pereira - anlisis de las fallas herramientas de la serie de la calidad vol. 11 - Fundacin Christiano Ottoni, escuela de la ingeniera de UFMG, 1995, 156 P. Modo de fallo y anlisis potenciales - FMEA de los efectos AIAG - Grupo de la accin de la industria del automvil, 2002 - 3 ed.STAMATIS, D. H. - Prensa de la calidad del anlisis - ASQC del modo y del efecto de fallo, 1995, 494 P.Manuales de QS 9000. Anlisis de la manera y del efecto de Falla Potencial (FMEA): Manual de la referencia. 1997. CLAUSING, D. (1994). Decisiones mejores. En: Desarrollo total de la calidad: gua paso a paso usted worldclass concurrentes ingeniera. 2.ed., Iorque nuevo, la sociedad americana de ingenieros industriales. CASQUILLO. 3, p.60-73. (t: 322). ( Disponible en la biblioteca de EESC - USP). n CLAUSING, D. (1994). El diseo. En: Desarrollo total de la calidad: gua del setp-por-paso usted ingeniera concurrente de los worldclass. 2. ed., Iorque nuevo, la sociedad americana de Engineerss mecnico. CASQUILLO. 5, P. 175-273. (t: 322). (Disponible en la biblioteca de EESC - USP). n Compaa KSR (http://www.ksr.com.br) l posee que un sistema de los dulces de FMEA integr con un sistema CAPP, de que garantizado ya a algunas compaas el certificacin de QS 90000. En la pgina del KSR tiene un lugar en donde algunas preguntas prcticas sobre un FMEA se contestan (http://www.ksr.com.br/oqufmea.htm). *

  • *Referencias bibliogrficasChilton, C. H. (1950), Six-tenths factors applies to complete plant costs, Chemical Engineering, vol. 57, p. 112-114;Williams, R. Jr. (1947), Six-tenth aids in approximating costs, Chemical Engineering, vol. 54, p. 124-125;Barriger, P., Weber, D. P. (1996), Lyfe-cycle cost tutorial, Fifth International Conference on Process Plant Reliability; Bodie, Z., Kane, A., Marcus, A. J. (2000). Fundamentos de Investimentos. Bookman, Porto Alegre, 632p.Brigham, Eugene F.; Gapenski, Louis C.; Ehrhardt, Michael C. (2000). Administrao Financeira: Teoria e Prtica. Editora Atlas S.A, 1113p.Lewis E.E., Introduction to Reliability Engineering (1987), John Wiley & Sons;

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    Referencias bibliogrficas

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