Ingeniería de confiabilidad


La ingeniería de confiabilidad es una subdisciplina de la ingeniería de sistemas que enfatiza la capacidad del equipo para funcionar sin fallas. La confiabilidad describe la capacidad de un sistema o componente para funcionar en condiciones establecidas durante un período de tiempo específico. [1] La confiabilidad está estrechamente relacionada con la disponibilidad , que generalmente se describe como la capacidad de un componente o sistema para funcionar en un momento o intervalo de tiempo específico.

La función de confiabilidad se define teóricamente como la probabilidad de éxito en el tiempo t, que se denota como R(t). Esta probabilidad se estima a partir de un análisis detallado (física de fallas), conjuntos de datos previos o mediante pruebas de confiabilidad y modelos de confiabilidad. La disponibilidad , la capacidad de prueba , la mantenibilidad y el mantenimiento a menudo se definen como parte de la "ingeniería de confiabilidad" en los programas de confiabilidad. La confiabilidad a menudo juega un papel clave en la rentabilidad de los sistemas.

La ingeniería de confiabilidad se ocupa de la predicción, prevención y gestión de altos niveles de incertidumbre de ingeniería "de por vida " y riesgos de falla. Aunque los parámetros estocásticos definen y afectan la confiabilidad, la confiabilidad no solo se logra mediante las matemáticas y las estadísticas. [2] [3] "Casi toda la enseñanza y la literatura sobre el tema enfatizan estos aspectos e ignoran la realidad de que los rangos de incertidumbre involucrados invalidan en gran medida los métodos cuantitativos para la predicción y la medición". [4]Por ejemplo, es fácil representar la "probabilidad de falla" como un símbolo o valor en una ecuación, pero es casi imposible predecir su verdadera magnitud en la práctica, que es masivamente multivariante , por lo que tener la ecuación de confiabilidad no empieza a ser complicado. es igual a tener una medida predictiva precisa de la confiabilidad.

La ingeniería de confiabilidad se relaciona estrechamente con la ingeniería de calidad, la ingeniería de seguridad y la seguridad del sistema , ya que utilizan métodos comunes para su análisis y pueden requerir aportes mutuos. Se puede decir que un sistema debe ser confiablemente seguro.

La ingeniería de confiabilidad se enfoca en los costos de las fallas causadas por el tiempo de inactividad del sistema, el costo de los repuestos, el equipo de reparación, el personal y el costo de las reclamaciones de garantía. [5]

La palabra confiabilidad se remonta a 1816 y se atestigua por primera vez en el poeta Samuel Taylor Coleridge . [6] Antes de la Segunda Guerra Mundial, el término estaba relacionado principalmente con la repetibilidad ; una prueba (en cualquier tipo de ciencia) se consideraba "confiable" si se obtenían los mismos resultados repetidamente. En la década de 1920, el Dr. Walter A. Shewhart en Bell Labs promovió la mejora de productos mediante el uso de control estadístico de procesos , [7] en la época en que Waloddi Weibullestaba trabajando en modelos estadísticos para la fatiga. El desarrollo de la ingeniería de confiabilidad estaba aquí en un camino paralelo con la calidad. El uso moderno de la palabra confiabilidad fue definido por el ejército de los EE. UU. en la década de 1940, caracterizando un producto que funcionaría cuando se esperaba y durante un período de tiempo específico.


Un diagrama de árbol de fallas
Un diagrama de bloques de confiabilidad que muestra un subsistema diseñado redundante "1oo3" (1 de 3)