diseño para confiabilidad

7/25/2019 Diseo Para Confiabilidad

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ALUMNO:VARGAS SANDOVAL, MARCO

DISEO PARA CONFIABILIDAD YANLISIS MODAL DE FALLOS Y EFECTOS (AMFE)


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INDICE

DISEO PARA CONFIABILIDADDefinicin y elementos 2Matemticas !e confia"ili!a! 2#iem$o Me!io Pa%a Falla% MPF' (#iem$o Me!io Ent%e Fallas MEF')) (#asa !e fallas &*' (F+ncin !e confia"ili!a!) (F+ncin !e confia"ili!a! e,$onencial))) -Confia"ili!a! !e +n sistema en se%ie) -

Confia"ili!a! !e +n sistema en $a%alelo).

AN/LISIS MODAL DE FALLOS 0 EFEC#OS &AMFE'E1ol+cin ist%ica 3P%inci$ios y o"4eti1os 3Ela"o%acin !e +n AMFE) 5Me4o%a !e !ise6os con el AMFE) 7(Ca%acte%8sticas y 9enta4as !el m:to!o AMFE) 7(#i$os !e AMFE 7-E4em$lo !e AMFE)) 7.#a"las !e 1alo%es $a%a los coeficientes !el AMFE)) 7;Ela"o%acin !el !oc+mento AMFE 2(

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DISEO PARA CONFIABILIDAD

1. DEFINICIN DE CONFIABILIDAD

La confabilidad ! la "ca#acidad d $n %&' d d!'#(a) $na *$nci+n)$)ida, n condicion! !&ablcida! d$)an& $n #)%odo d &i'#od&)'inado"- E! dci), $ .ab)'o! log)ado la Confabilidad )$)idac$ando l "%&'" .ac lo $ $)'o! $ .aga / n l 'o'n&o $$)'o! $ lo .aga- Al dci) "%&'" #od'o! )*)i)no! a $na'$ina, $na #lan&a ind$!&)ial, $n !i!&'a / .a!&a $na #)!ona- LaConfabilidad i'#ac&a di)c&a'n& !ob) lo! )!$l&ado! d la '#)!a,dbindo a#lica)! no !+lo a '$ina! o $i#o! ai!lado! !ino a la

&o&alidad d lo! #)oc!o! $ con!&i&$/n la cadna d 0alo) d lao)ganiaci+n-

S dfn co'o la P)obabilidad d S$#)0i0ncia n $n d&)'inado&i'#o-

R(t) = 1 - F(t)

ELEMENTOS

C$a&)o l'n&o! i'#o)&an&! d la confabilidad !on:2$nci+nEn&o)no na&$)alTi'#oP)obabilidad

2. MATEMTICAS DE CONFIABILIDAD

Tiempo para la alla

Es el periodo que transcurre desde el instante en que el componente, el equipo o el

sistema inician su operacin hasta que deja de operar. El tiempo para la falla es unavariable aleatoria.

a. Tiempo Prome!io para Fallar (TMPF)



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Es el parmetro que define el tiempo de falla esperado de una componente, un

mdulo o un sistema en general.

". Tiempo Prome!io E#$re Falla% (TMEF)

Se refiere al tiempo promedio de falla y la subsiguiente reparacin del componente o

equipo. Viene dado por la expresin

!"E# $ !""# % !""&

El !"E# comprende el mismo promedio de falla del componente '!""#(, as) como

el tiempo promedio de reparacin de dicho componente una ve* que ha fallado

'!""&(.

El parmetro !"E# es aplicable +nicamente a equipos reparables, mientras que el

parmetro !""# es aplicable a equipos reparables y no reparables, estas

implicaciones como se vera en secciones siguientes tiene una marcada influencia en

el modelaje de equipos.

&. La Ta%a !e Falla (Fail're Ra$e)

a Velocidad de #alla !asa de &iesgo o tambi-n !asa de #alla es la fraccin de

fallas probables entre la proporcin de supervivientes al tiempo t. uando se conoce

la /istribucin de "robabilidad de t, se calcula a partir de.

($) PDF * R($)

Es una medida de la 0mortalidad1 entre los art)culos que quedan.

a tasa de falla representa la propensin a la falla de un producto como una funcinde su edad o tiempo en operacin. a tasa de falla en cualquier tiempo dado es laproporcin que caer en la siguiente unidad de tiempo respecto a aquellas unidadesque han sobrevivido a este tiempo.

+. LA F,NCI-N CONFIABILIDAD.

a. Func!n "# c$n%a&'"a" #$n#nca'



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a confiabilidad de un activo no reparable, evaluada en un tiempo misin 'tm(, es la

probabilidad de que la variable aleatoria 0tiempo para la falla1 sea igual o mayor al

periodo de anlisis o tiempo misin 'tm(.

En otras palabras, es la probabilidad de que el activo opere sin fallas un tiempo igual

o superior al periodo de anlisis o tiempo misin 'tm(.

&. C$n%a&'"a" "# un S*t#+a #n *#,#

Lo! !i!&'a! n !)i ! ca)ac&)ian #o) $ l *$nciona'in&o d cada %&'$ lo co'#on d#nd di)c&a'n& dl *$nciona'in&o dl co'#onn&$ lo an&cd / #)cd5 ! dci), !i $no d lo! co'#onn&! *alla, *alla &odol !i!&'a- V6a! la fg$)a 1

La confabilidad dl !i!&'a !& dada #o):

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Dond C*1, C*3,-----, C*n !on la! confabilidad! d cada %&'-

D la #)!i+n an&)io), ! concl$/ $ la confabilidad dl !i!&'a ! l#)od$c&o d la! confabilidad! indi0id$al! d !$! co'#onn&!-

Gn)aliando #a)a n co'#onn&!:

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Dond:

RS: Confabilidad dl !i!&'a-

R?: Confabilidad dl ?@6!i'o co'#onn&-

E! l ca)c&) '$l&i#lica&i0o d la! confabilidad! $ .ac a !& !i!&'a &an!n!ibl a la! *alla!-

Dado $ la confabilidad d $n !i!&'a n !)i ! l #)od$c&o d la!

confabilidad! d !$! co'#onn&!, ! #$d concl$i) $: La confabilidad&o&al d $n !i!&'a n !)i ! 'no) $ la confabilidad d c$al$i)a d !$!co'#onn&!-

c. C$n%a&'"a" "# un S*t#+a #n Pa,a'#'$

Sgn Lo$)i0al Ta0a)!: BLa confabilidad fnal d $n con?$n&o d $i#o!, !)ob&nida #o) la !$'a d lo! #)od$c&o! d la! confabilidad! d cada %&' #o)!$! ca#acidad! d #)od$cci+n, di0idido #o) la !$'a d la! ca#acidad! d#)od$cci+n d !o! %&'! =;>- V6a! la fg$)a 3-

Sgn la dfnici+n an&)io), la confabilidad d $n !i!&'a n #a)allo !&dada #o):



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Dond C*1, C*3,----, C*n !on la! confabilidad! d cada $no d lo! $i#o!-

P)1, P)3,----, P)n !on la! #a)&ici#acion! d cada $no d lo! $i#o! n la#)od$cci+n dl !i!&'a 0al$ado-

Gn)aliando #a)a n $i#o! n #a)allo:

D la #)!i+n an&)io), ! concl$/ $ l #a)o d $n $i#o no i'#lica l#a)o dl !i!&'a- E!&a ca)ac&)%!&ica d lo! !i!&'a! n #a)allo ! db alca)c&) adi&i0o d la! confabilidad! #ond)ada! con la #)od$cci+n d cada$no d llo!-

Con )!#c&o a la #a)&ici#aci+n n la #)od$cci+n d cada $no lo! $i#o!in0ol$c)ado!, ! 0lida la !ig$in& ob!)0aci+n: No nc!a)ia'n& la!$'a&o)ia d la! #a)&ici#acion! db !) 1 #$!, #o) lo gn)al, la! l%na!d #)od$cci+n !on !ob)di'n!ionada!-

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ANLISIS MODAL DE FALLOS EFECTOS (AMFE)

1. Eol'&i/# i%$/ri&a.

El sistema 23#E fue introducido formalmente a finales de losa4os 56para su uso por las

fuer*as armadas de los Estados 7nidos.83s adelante fue utili*ado tambi-n en el

desarrollo aeroespacial, con el fin de evitar fallos en peque4as muestras y experimentos9 fueutili*ado por ejemplo en el programa espacial 2polo. El primer boom del uso de este

sistema tuvo lugar durante los a4os :6, con los intentos de enviar un hombre a la luna y

lograr su retorno a la tierra.

En los a4os ;6 #ord introdujo el sistema 23#E en la industria del automvil para mejorar

la seguridad, la produccin y el dise4o, tras el escndalo del #ord "into.

2unque inicialmente fue desarrollado para el ej-rcito, actualmente la metodolog)a 23#E

es utili*ada en un gran n+mero de industrias incluyendo la fabricacin de semiconductores,soft


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ada causa potencial de riesgo debe ser considerada por su efecto en el producto y proceso,

y seg+n este riesgo, implementar una serie de acciones, y una ve* completadas se revisan

los riesgos. !oyotaha llevado este proceso un paso ms lejos con su enfoque Design

Review Based on Failure Mode '/&>#3(. Este m-todo es aceptado por la Sociedad

2mericana para la alidad que ofrece gu)as detalladas para su aplicacin.

2. P,nc$* $&/#t0$*

0.1. O"e$io%

Satisfacer al cliente. ?ntroducir en las empresas la filosof)a de la prevencin.

?dentificar los modos de fallo que tienen consecuencias importantes. "recisar para cada modo de fallo los medios y procedimientos de deteccin. 2doptar acciones correctoras y@o preventivas. Valorar la eficacia de las acciones tomadas y ayudar a documentar el proceso.

. ELABORACION DE N AMFE

1- Idn&ifcaci+n d lo! co'#onn&! dl #)od$c&o

in !a d!d l #$n&o d 0i!&a d di!(o dl #)od$c&o o dl #)oc!o $ !0a/a a $&ilia) #a)a !$ *ab)icaci+n, / d la! *$ncion! $ d!'#(a cada $nod llo!-

EHEMPLO:

A#lica)'o! la '&odolog%a a $na! gafas de sol-

La &abla !ig$in& '$!&)a !$! co'#onn&! / !$! )!#c&i0a! *$ncion!:

3- Idn&ifcaci+n dl 'odo d *allo-

Dado $ l !&$dio ! !ob) 'odo! #o&ncial! d *allo, ! dbnindica) &odo! lo! *allo! !$!c#&ibl! d #)od$ci)!-

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https://es.wikipedia.org/wiki/Toyotahttps://es.wikipedia.org/wiki/Toyota


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Pa)a l AM2E d di!(o, ! )J?an lo! Modo! d 2allo d lo!co'#onn&! 7#o) ?'#lo: Ro&$)a, d!ga!&, 'al *$nciona'in&o9-

Pa)a l AM2E d #)oc!o, ! )J?an lo! Modo! d 2allo dl #)oc!o ncada &a#a dl 'i!'o 7#o) ?'#lo: Ma&)ial! ))+no!, *allo! d

'$ina, #a)'&)o! inco))c&o!, o#)a)io no !#cialiado9-EHEMPLO:

La &abla !ig$in& '$!&)a lo! 'odo! d *allo idn&ifcado! #a)a cadaco'#onn&:

4- D&)'inaci+n dl *c&o dl *allo-

S d&)'ina #a)a cada Modo d 2allo analiado, l o lo! *c&o! $ l*allo #)od$c n l #)od$c&o #a)a l $!$a)io 7#o) ?'#lo: R$ido!,*$ga!, 'al *$nciona'in&o9 / n l #)oc!o 7#o) ?'#lo: Pa)ada dl#)oc!o, #)od$c&o d*c&$o!o, 'no) fcincia9 !gn ! !&6)aliando $n AM2E d di!(o o d #)oc!o-

EHEMPLO:

La &abla !ig$in& '$!&)a lo! *c&o! $ lo! *allo! idn&ifcado! !$#ond)%an#a)a l clin&:

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;- Idn&ifcaci+n d la! ca$!a! dl *allo-

S d&)'ina #a)a cada Modo d 2allo analiado, la! #o!ibl! ca$!a!$ lo #$dn oca!iona)-

E!& ! $no d lo! l'n&o! c)%&ico! dl AM2E, /a $ !$conoci'in&o #)'i& l !&ablci'in&o d Accion! Co))c&o)a! a#)io)i #a)a 0i&a) la a#a)ici+n d lo! *allo!, li'inando la! ca$!a! $lo! #)o0ocan-

EHEMPLO

La &abla !ig$in& '$!&)a la! ca$!a! idn&ifcada! #a)a lo! di0)!o! 'odo! d*allo:

8- Idn&ifcaci+n d lo! con&)ol! ac&$al!-

S idn&ifcan lo! di*)n&! con&)ol! i!&n&! o #)0i!&o!, con ob?&od 0i&a) $ ! #)od$can lo! di0)!o! *allo! / d&c&a)lo! n l ca!od $ a#a)can-

EHEMPLO:



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La &abla !ig$in& '$!&)a lo! !i!&'a! d con&)ol !&ablcido! #a)a0i&a) $ ! o)iginn la! ca$!a! d lo! *allo!:


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La g)a0dad dl *allo ! $n 0alo) n&) 1 / 1, $ indica la inJ$ncia dl *allon l g)ado d !a&i!*acci+n dl clin& 7n l ca!o dl AM2E d di!(o9, o la#)&$)baci+n $ l *allo #$da #)od$ci) n l #)oc!o #)od$c&i0o 7#a)a l AM2Ed #)oc!o9-

Lo! c)i&)io! $ ! incl$/n n la &abla #$dn !)0i) d )*)ncia n la0alo)aci+n d la g)a0dad:

- D&)'inaci+n d la #)obabilidad d no d&cci+n

Indica la #)obabilidad d no d&c&a) l *allo an&! d n&)ga) l #)od$c&o alclin& 7#a)a l AM2E d di!(o9, o d$)an& !$ *ab)icaci+n 7#a)a l AM2E d#)oc!o9- Al ig$al $ n lo! ca!o! an&)io)! &o'a 0alo)! co'#)ndido! n&)1 / 1-

La &abla '$!&)a $n c)i&)io d cla!ifcaci+n $ #$d !)0i) d )*)ncia nla 0alo)aci+n d la #)obabilidad d no d&cci+n:

S calc$l l I-P-R- d ac$)do a la *+)'$la: IPR P G D, #a)a cada $no d lo!*allo!-

Dond P #)obabilidad d oc$))ncia, G g)a0dad dl *allo / D#)obabilidad d no d&cci+n-



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El IPR #)'i& 0al$a) lo! di*)n&! ni0l! d )i!go / o)dna)lo! !gn!$! #)io)idad!- E!&a! #)io)idad! d&)'inan !ob) $6 'odo! d *allo !nc!a)io &o'a) accion! co))c&o)a!, con ob?&o d )d$ci) lco))!#ondin& IPR-

EHEMPLO:La &abla '$!&)a lo! di*)n&! %ndic! / l clc$lo dl IPR:

K- N$0o ndic d P)io)idad d Ri!go

Co'o con!c$ncia d la! accion! co))c&o)a! i'#lan&ada!, lo! 0alo)! d la#)obabilidad d oc$))ncia, la g)a0dad /o la #)obabilidad d no d&cci+n.ab)n di!'in$ido, )d$ci6ndo!, #o) &an&o, l ndic d P)io)idad d Ri!go-

Si a #!a) d la i'#lan&aci+n d la! accion! co))c&o)a!, no ! c$'#ln lo!ob?&i0o! dfnido! n alg$no! Modo! d 2allo, ! nc!a)io in0!&iga),#)o#on) i'#lan&a) n$0a! accion! co))c&o)a!, .a!&a con!g$i) $ l IPR!a 'no) $ l dfnido n lo! ob?&i0o!-

Una 0 con!g$ido $ lo! IPR d &odo! lo! Modo! d 2allo !&6n #o) dba?odl 0alo) !&ablcido, ! da #o) concl$ido l AM2E-



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5. ME2ORA DE DISEOS CON EL AMFE

C$ando ! ob&ngan N')o! d P)io)idad d Ri!go 7NPR9 l0ado!, db)n!&ablc)! Accion! d M?o)a #a)a )d$ci)lo!- S f?a)n, a!i'i!'o, lo!)!#on!abl! / la *c.a l%'i& #a)a la i'#lan&aci+n d dic.a! accion!-

Con ca)c&) gn)al, ! !g$i) l #)inci#io d #)0nci+n #a)a li'ina) la!ca$!a! d lo! *allo! n !$ o)ign 7Accion! Co))c&o)a!9- En !$ d*c&o, !#)o#ond)n 'dida! &ndn&! a )d$ci) la g)a0dad dl *c&o 7Accion!Con&ingn&!9-

2inal'n&, ! )gi!&)a)n la! 'dida! *c&i0a'n& in&)od$cida! / la *c.an $ ! .a/an ado#&ado-

3. CARACTER4STICAS Y 5ENTA2AS DEL M6TODO AMFE

3.1 4#nta/a*

M?o)a d la calidad, fabilidad / !g$)idad d $n #)od$c&o o #)oc!o

M?o)a) la i'agn / co'#&i&i0idad d la o)ganiaci+n

A$'n&a) la !a&i!*acci+n dl $!$a)io

Rd$ci) l &i'#o / co!& d d!a))ollo dl !i!&'a

Rco#ilaci+n d in*o)'aci+n #a)a )d$ci) *allo! *$&$)o! / ca#&$)a)conoci'in&o d ingni)%a

Rd$cci+n d #)obl'a! #o!ibl! con la! ga)an&%a!

Idn&ifcaci+n / li'inaci+n &'#)ana d #)obl'a! #o&ncial!

n*a!i! n la #)0nci+n d #)obl'a!

Mini'iaci+n d lo! ca'bio! a l&i'a .o)a / !$! co!&! a!ociado!

Ca&aliado) dl &)aba?o n $i#o / l in&)ca'bio d ida! n&)

d#a)&a'n&o!-

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3.2. Ca,act#,5*tca*

Ca,6ct#, ,#0#nt0$

El an&ici#a)! a la oc$))ncia dl *allo n lo! #)od$c&o!!)0icio! o n lo!#)oc!o! #)'i& ac&$a) con ca)c&) #)0n&i0o an& lo! #o!ibl!

#)obl'a!-

S*t#+at7ac!n

El n*o$ !&)$c&$)ado $ ! !ig$ #a)a la )aliaci+n d $n AM2E

a!g$)a, #)c&ica'n&, $ &oda! la! #o!ibilidad! d *allo .an !ido

con!id)ada!-

Pa,tcac!n

La )aliaci+n d $n AM2E ! $n &)aba?o n $i#o, $ )$i) la #$!&a

n co'n d lo! conoci'in&o! d &oda! la! )a! a*c&ada!-

7. TIPOS DE AMFE

AM2E DE DISEQO:

El ob?&o d !&$dio ! l #)od$c&o / &odo lo )lacionado con !$ dfnici+n-

S analia #o) &an&o la lcci+n d lo! ')cado!, !$ confg$)aci+n *%!ica, la!di'n!ion!, lo! &i#o! d &)a&a'in&o! a a#lica) / lo! #o!ibl! #)obl'a! d)aliaci+n-

AM2E DE PROCESO:

S analian lo! *allo! dl #)od$c&o d)i0ado! d lo! #o!ibl! *allo! dl #)oc!o.a!&a !$ n&)ga dl clin&-

S analian, #o) &an&o, lo! #o!ibl! *allo! $ #$dn oc$))i) n lo! di*)n&!l'n&o! dl #)oc!o 7'a&)ial!, $i#o!, 'ano d ob)a, '6&odo! / n&o)no9/ co'o !&o! inJ$/n n l #)od$c&o )!$l&an&-

8. E2EMPLO DE AMFE



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9. ELABORACION DEL AMEF

7na ve* identificados los elementos del 23E#, es necesario conocer cmo se debe llevar acabo, es decir, el orden lgico que deben de llevar las operaciones9 esta secuencia seexpresa mejor a trav-s delflujo gramapresentado a continuacin.



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Tabla 1- C)i&)io! d la 0al$aci+n / !i!&'a d g)ad$aci+n !$g)ido! #a)a la

!0)idad d lo! *c&o! #a)a $n di!(o AME2

E*c&o C)i&)io!: S0)idad dl *c&o #a)a AME2 2ila

Al)&a

#lig)o!a

El incidn& a*c&a la o#)aci+n !g$)a dl #)od$c&o

o i'#lica la no con*o)'idad con la )g$laci+n dl

gobi)no !in ala)'a-

1

#lig)o!o5

con

ala)'a

El incidn& a*c&a la o#)aci+n !g$)a dl #)od$c&oo i'#lica la no con*o)'idad con la )g$laci+n dl

gobi)no con la ala)'a-

K

M$/

A))iba

El #)od$c&o ! ino#)abl con #6)dida d *$nci+n

#)i'a)ia-

Al&o El #)od$c&o ! o#)abl, #)o n l ni0l )d$cidodl *$nciona'in&o-

F

Mod)ad

o

El #)od$c&o ! o#)abl, #)o l i&'7!9 d la

co'odidad o d la con0nincia ! ino#)abl-

diseño para confiabilidad

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