La ingeniería de confiabilidad se refiere al uso de métodos estadísticos y de probabilidad para predecir la ocurrencia de fallas en sistemas, con el fin de establecer requisitos de confiabilidad y realizar análisis que aseguren que los sistemas cumplan con dichos requisitos. Algunas herramientas clave de la ingeniería de confiabilidad incluyen el modelado de confiabilidad, el análisis de modos de falla y efectos, y la simulación de confiabilidad. La ingenier

1. Instituto Tecnológico de OrizabaIngeniería de confiabilidad2011Rosalía Maribel Carmona HuertaFundamentos de Ingeniería Administrativa23/02/2011<br />Introducción<br />Dentro del ámbito administrativo se ha acuñado un término por demás relacionado con el ámbito industrial pero que ha cobrado gran auge en nuestros días, la ingeniería de confiabilidad que te permite aplicar indicadores o parámetros de medición que a su vez nos permita interpretar en qué áreas tenemos riesgos, fracasos o incertidumbre de acciones.<br />En esta área existe el uso de conceptos como confiabilidad, probabilidad de éxito, probabilidad de fracaso, riesgo, análisis de riesgo, incertidumbre, costo de ciclo de vida y gerencia de activos, por ejemplo.<br />En este sentido es importante observar que el término de ingeniería de confiabilidad incluso estaría en sus inicios aun más relacionado con el mantenimiento preventivo y hasta correctivo y que transportado al ámbito administrativo da un apoyo y aplicación de procesos y sistemas; es decir no se ve como un proceso aislado del área productiva sino que aporta sus beneficios a las demás área dentro de la empresa.<br />Definición de confiabilidad<br />Confiabilidad puede ser definido de varias maneras:<br />•La idea que algo se cabe para el propósito con respecto a tiempo; <br />•La capacidad de un dispositivo o de un sistema de realizarse según lo diseñado; <br />•La resistencia a la falta de un dispositivo o de un sistema; <br />•La capacidad de un dispositivo o de un sistema de realizar una función requerida bajo condiciones indicadas por un período especificado de tiempo; <br />•La probabilidad que a unidad funcional realizará su función requerida para un intervalo especificado bajo condiciones indicadas. <br />•La capacidad de trabajar sin consecuencias catastróficas.<br />Podrán existir otras tantas definiciones pero estas son las que más se apegan a nuestra concepción del tema en sí.<br />La ingeniería de la confiabilidad se refiere a cuatro elementos dominantes de esta definición:<br />•Primero, la confiabilidad es una probabilidad. Esto significa que la falta está mirada como un fenómeno al azar: es un acontecimiento que se repite, y no expresamos ninguna información sobre faltas individuales, las causas de faltas, o las relaciones entre las faltas, salvo que la probabilidad para que las faltas ocurran varía en un cierto plazo según la función dada de la probabilidad. La ingeniería de la confiabilidad se refiere a resolver la probabilidad especificada del éxito, en un estadístico especificada nivel de la confianza. <br />•En segundo lugar, la confiabilidad se afirma en la “función prevista: ” Generalmente, esto se lleva la operación mala fuera falta. Sin embargo, aunque ninguna parte individual del sistema falla, pero el sistema en su totalidad no hace qué fue pensado, entonces él todavía se carga contra la confiabilidad del sistema. La especificación de requisitos del sistema es el criterio contra el cual se mide la confiabilidad. <br />•Tercero, la confiabilidad se aplica a un período del tiempo especificado. En términos prácticos, esto significa que un sistema tiene una ocasión especificada que funcione sin falta antes de tiempo. La ingeniería de la confiabilidad se asegura de que los componentes y los materiales resuelvan los requisitos durante el tiempo especificado. Las unidades con excepción del tiempo pueden ser utilizadas a veces. La industria del automóvil pudo especificar confiabilidad en términos de millas, los militares pudo especificar confiabilidad de un arma para algunos redondos encendidos. Un pedazo de equipo mecánico puede tener un valor del grado de la confiabilidad en términos de ciclos del uso. <br />•Cuarto, la confiabilidad se restringe a la operación bajo condiciones indicadas. Este punto es necesario porque es imposible diseñar un sistema para las condiciones ilimitadas.<br />La función de la ingeniería de la confiabilidad es desarrollar los requisitos de la confiabilidad para el producto, establecer un programa adecuado de la confiabilidad, y realizar análisis y tareas apropiadas para asegurar que el producto resolverá sus requisitos. Estas tareas son manejadas por un ingeniero de la confiabilidad, que generalmente sostiene acreditado el grado de la ingeniería y tiene la educación y entrenamiento específico adicional. La ingeniería de la confiabilidad se asocia de cerca a la ingeniería de la capacidad de mantenimiento y ingeniería de la logística. Muchos problemas de otros campos, por ejemplo ingeniería de la seguridad, puede también ser acercado usando técnicas de la ingeniería de la confiabilidad.<br />Existen muchos tipos de ingeniería que ocupan la ingeniería de confiabilidad sus métodos y herramientas los ingenieros industriales, ingenieros automotores, electrónicos incluso en la tecnología como en la ingeniería en sistemas, entre otros.<br />La ingeniería de confiabilidad se realiza a través del entero ciclo vital de un sistema, incluyendo: <br /> <br />Requisitos de la confiabilidad<br />Para cualquier sistema, una de las primeras tareas de la ingeniería de la confiabilidad es especificar adecuadamente los requisitos de la confiabilidad. Los requisitos de la confiabilidad tratan el sistema en sí mismo, los requisitos de la prueba y del gravamen, y las tareas y documentación asociadas. Los requisitos de la confiabilidad se incluyen en las especificaciones de requisitos apropiadas del sistema/del subsistema, los planes de prueba, y las declaraciones del contrato.<br />Parámetros de la confiabilidad del sistema<br />Se especifican los requisitos usando confiabilidad parámetros. El parámetro más común de la confiabilidad es significar-tiempo-entre-falta, que se puede también especificar como porcentaje de averías o el número de faltas durante un período dado. Estos parámetros son muy útiles para los sistemas que se funcionan sobre una base regular, tal como la mayoría vehículos, maquinaria, y electrónico equipo. El aumento de la confiabilidad se especifica generalmente en horas, pero se puede también utilizar con otras unidades de medida tales como millas o ciclos.<br />En otros casos, la confiabilidad se especifica como la probabilidad del éxito de la misión. Por ejemplo, la confiabilidad de un vuelo programado del avión se puede especificar como una probabilidad sin dimensiones o porcentaje.<br />La confiabilidad monoestable se especifica como probabilidad del éxito, o se incluye en un parámetro relacionado. La confiabilidad monoestable del misil se puede incorporar en un requisito para la probabilidad del golpe.<br />Para tales sistemas, la probabilidad de la falta en la demanda es la confiabilidad medida. Esta falta en la demanda se deriva a partir de porcentaje de averías y del tiempo de la misión para los sistemas irreparables. Para los sistemas reparables, se obtiene de porcentaje de averías y del intervalo de la prueba. Esta medida puede no ser única para un sistema dado mientras que esta medida depende de la clase de demanda. Además de requisitos del nivel de sistema, los requisitos de la confiabilidad se pueden especificar para los subsistemas críticos. En todos los casos, los parámetros de la confiabilidad se especifican con intervalos estadísticos apropiados de la confianza.<br />Requisitos de la prueba de la confiabilidad<br />Porque la confiabilidad es una probabilidad, incluso los sistemas altamente confiables tienen cierta ocasión de la falta. Sin embargo, los requisitos de la confiabilidad de prueba son problemáticos por varias razones. Una sola prueba es escasa para generar bastantes datos estadísticos. Las pruebas múltiples o las pruebas de la largo-duración son generalmente muy costosas. Algunas pruebas son simplemente imprácticas. La ingeniería de la confiabilidad se utiliza para diseñar un programa realista y comprable de la prueba que proporcione bastante evidencia que el sistema resuelve su requisito.<br />Requisitos para las tareas de la confiabilidad<br />La ingeniería de la confiabilidad debe también tratar los requisitos para las varias tareas de la confiabilidad y la documentación durante el desarrollo del sistema, la prueba, la producción, y la operación. Estos requisitos se especifican en la declaración del contrato del trabajo y dependen generalmente de cuánto abatimiento desea el cliente proporcionar al contratista. Las tareas de la confiabilidad incluyen varios análisis, planeamiento, y divulgación de la falta. La selección de la tarea depende de la criticalidad del sistema así como coste.<br />Modelar un diseño de confiabilidad<br />El diseño de la confiabilidad comienza con el desarrollo de un modelo. El uso de los modelos de la confiabilidad diagramas de bloque y árboles de avería para proporcionar medios gráficos de evaluar las relaciones entre diversas partes del sistema. Estos modelos incorporan las predicciones basadas en parte-cuentan los índices de fracaso tomados de datos históricos. Mientras que las predicciones no son a menudo exactas en un sentido absoluto, tienen valores determinar diferencias relativas en alternativas del diseño.<br />Una de las técnicas de diseño más importantes es redundancia. Esto significa que si una porción del sistema falla, hay una trayectoria alterna del éxito, tal como un sistema de reserva.<br />Muchas tareas, técnicas y análisis son específicos a las industrias y a los usos particulares. <br />Éstos incluyen comúnmente:<br />•Prueba incorporada (MORDIDA) <br />•Modo de fallo y análisis de los efectos (FMEA) <br />•El modelar de la simulación de la confiabilidad <br />•Análisis termal <br />•Análisis del diagrama de bloque de la confiabilidad <br />•Análisis del árbol de avería <br />•Análisis del circuito del chivato <br />•Prueba acelerada <br />•Análisis del crecimiento de la confiabilidad <br />•Análisis de Weibull <br />•Análisis electromágnetico <br />•Interferencia estadística <br />Los resultados se presentan durante las revisiones de diseño del sistema y las revisiones de la logística. La confiabilidad es apenas un requisito entre muchos requisitos del sistema. Dirigiendo los estudios comerciales se utilizan determinar grado óptimo equilibrio entre la confiabilidad y otros requisitos y apremios.<br />El uso de la estadística y manejo de la probabilidad usando modelos matemáticos para predecir la ocurrencia de eventos es lo más común y de menor impacto económico en una empresa, ahí se pueden implementar alguna de estas herramientas:<br />1. Estimación de la probabilidad de falla a nivel de componentes, equipos, sub-sistemas y sistemas, como base fundamental para las estimaciones de riesgo y definición de estrategias de mitigación del mismo.<br />2. Estimación del tiempo esperado para la próxima falla en función de reducir la probabilidad de tener interrupciones de los procesos en forma inesperada.<br />3. Predicción del número esperado de fallas para el siguiente periodo, lo que permite estimar el número de partes y repuestos requerido a futuro.<br />4. Identificación de los equipos, sub-sistemas y sistemas de mayor impacto en el negocio, para direccionar de manera optima los presupuestos de gastos e inversión.<br />5. Elaboración de inventarios y presupuestos basados en confiabilidad.<br />6. Selección de acciones de mitigación del riesgo.<br />Conclusión<br />El mejor modelo de ingeniería de confiabilidad será aquel que se amolde a las posibilidades y necesidades de la empresa donde se aplique ya que después de que se produzca un sistema, la ingeniería de la confiabilidad durante la fase de la operación del sistema se supervisa, determina, y corrigen las deficiencias. Siempre partiendo de una comparación de un supuesto contra la realidad. La colección y el análisis de datos son las herramientas primarias usadas. Cuando los fallos posibles, del sistema y las acciones correctivas se divulgan a la organización de la ingeniería de la confiabilidad. Los datos se analizan constantemente usando técnicas estadísticas, para asegurar la confiabilidad del sistema resolviendo las especificaciones. Los datos y las estimaciones de confiabilidad son también entradas dominantes para el sistema de logística. La colección de datos es altamente dependiente en la naturaleza del sistema. La mayoría de las organizaciones grandes tienen control de calidad grupos que recogen datos de falta sobre los vehículos, el equipo, y la maquinaria e incluso del personal. Las faltas del producto de consumo son seguidas a menudo por el número de vueltas. Que los sistemas en almacenaje inactivo o en recurso seguro, es necesario establezcan un programa formal de la vigilancia para examinar y para probar muestras escogidas al azar. Cualquier cambio al sistema, tal como mejoras en el campo o reparaciones de memoria, requiere una prueba de confiabilidad adicional para asegurar la confiabilidad de la modificación.<br />Referencias bibliográficas:<br />Kapur, K.C., y Lamberson, L.R., (1977), Confiabilidad en diseño de ingeniería, Juan Wiley y hijos, Nueva York. <br />Kececioglu, Dimitri, (1991) “manual de la ingeniería de la confiabilidad”, Prentice-Pasillo, acantilados de Englewood, New Jersey <br />Leemis, Lorenzo, (1995) Confiabilidad: Modelos Probabilistic y métodos estadísticos, 1995, Prentice-Pasillo. ISBN: 0-13-720517-1 <br />MacDiarmid, Preston; Morris, Seymour; y otros., (1995), Caja de herramientas de la confiabilidad: El anuncio practica la edición, Centro de análisis de la confiabilidad y laboratorio de Roma, Roma, Nueva York.<br />http://confiabilidad.net/articulos/ingenieria-de-confiabilidad-pilar-fundamental-del-mantenimiento/<br />http://confiabilidad.net/articulos/la-cultura-de-la-confiabilidad-operacional/ <br />http://www.gestiopolis.com/operaciones/mantenimiento-centrado-en-confiabilidad-rcm.htm <br />