Ante el rápido crecimiento de la tecnología & la competencia en el mercado, el término de Confiabilidad toma una importancia considerablemente alta; por otro lado las nuevas expectativas del cliente generan mayor complejidad en los diseños & esto a la ves ocasiona que el diagnóstico & reparación de averías sea mucho más complejo . Los actuales fabricantes definen confiabilidad como una manera de satisfacer a sus clientes & reducir las reclamaciones por garantías. Dicha presentación tiene como objetivo ofrecer un panorama amplio sobre los términos más importantes involucrados con la confiabilidad del producto.

2. Confiabilidad

3. Probabilidad de
fallas
catastróficas
Confiabilidad Introducción Confiable
Falla de un
producto

4. Tipo de fallas.-
Una falla puede ser completa o parcial. Si nosotros
observamos un circuito o sistema con respecto al
tiempo como función y finalmente falla, veremos que
el circuito o sistema puede fallar de dos formas.
• Por falla catastrófica
• Por falla por degradación.

5. Tipo de fallas.-
• Fallas catastróficas: Son
caracterizadas como el inicio de fallas
completas y fallas repentinas o una
combinación de ambas

6. Tipo de fallas.-
• Fallas por degradación
1.- Falla marginal.
2.- Falla gradual
3.- Falla parcial.

7. Definición.-
• La confiabilidad es la
probabilidad de
que un producto realizará su
función de manera
satisfactoria durante
un período predeterminado
de tiempo en un entorno
natural.

8. Los 4 elementos claves de la definición
de Confiabilidad.-

9. Los 4 elementos claves de la definición
de Confiabilidad.-

10. Los 4 elementos claves de la definición
de Confiabilidad.-

11. Los 4 elementos claves de la definición
de Confiabilidad.-

12. Ejemplo.-
• Se podría afirmar que la confiabilidad de
un motor eléctrico para hacer
funcionar una bomba de
agua en un entorno de 35° a 100°F bajo
condiciones normales de
uso durante cinco años es de 0,95.
Probabilidad

13. Ejemplo.-
• Se podría afirmar que la confiabilidad de
un motor eléctrico para hacer
funcionar una bomba de
agua en un entorno de 35° a 100°F bajo
condiciones normales de
uso durante cinco años es de 0,95.
Función

14. Ejemplo.-
• Se podría afirmar que la confiabilidad de
un motor eléctrico para hacer
funcionar una bomba de
agua en un entorno de 35° a 100°F bajo
condiciones normales de
uso durante cinco años es de 0,95.
Tiempo

15. Ejemplo.-
• Se podría afirmar que la confiabilidad de
un motor eléctrico para hacer
funcionar una bomba de
agua en un entorno de 35° a 100°F bajo
condiciones normales de
uso durante cinco años es de 0,95.
Entorno natural

16. Sistemas en Confiabilidad.-
Sistema en serie.-
Input R1=0.90 R2=0.95 R3=0.94 Output

17. Sistemas en Confiabilidad.-
Sistema en paralelo.-
R1=0.90
Input Output
R2=0.95
R3=0.94

18. Sistemas en Confiabilidad.-
Combinación de un sistema en paralelo & en serie.-
R2=0.90
Input
R1=0.95 R4=0.99 Output
R3=0.90

19. Distribución exponencial.-

20. Distribución exponencial.-
• Un artículo tiene una tasa de falla exponencial y un
MTBF de 500 horas, ¿cuál es la confiabilidad del
artículo en las próximas 400 horas?

21. Teoría de Confiabilidad.-
• La teoría de la confiabilidad
tiene sus cimientos en análisis
estadísticos y en leyes
probabilísticas de fallas pues
no existe un modelo
determinista que prediga el
tiempo en el cual un producto
falla.

22. Teoría de Confiabilidad.-
• Es posible, aplicar un tratamiento estadístico que modele en
forma realista el estudio de la confiabilidad de productos o
dispositivos que en condiciones y uso adecuado se
encuentran en función de un tiempo determinado, t = 0.

23. Teoría de Confiabilidad.-
• El tiempo para que ocurra la falla o
duración, T, puede considerarse
estadísticamente como la variable
aleatoria continua con una función de
distribución probabilística. Se puede
considerar el tiempo como una
variable independiente y la
confiabilidad como una variable
dependiente, a la cual nos referiremos
como la función de confiabilidad R(t).

24. Teoría de Confiabilidad.-
• Se define la confiabilidad de un
componente o producto, R(T), a la
probabilidad de que dicho componente no
falle durante el intervalo [0,t] o lo que es lo
mismo a la probabilidad de que falle en un
tiempo mayor que t. Siendo
• R(t) = P(T>t)
• y T la duración del componente o producto

25. Teoría de Confiabilidad.-
• . Si f(t) es la función de densidad de
probabilidad, la confiabilidad puede
expresarse como:

26. Ley Normal de falla.-
• La conducta de algunos componentes
puede describirse a través de la ley
normal falla. Si T es la duración de un
artículo, que obviamente vamos a
considerar que es mayor o igual a cero,
su función de probabilidad, también
conocida como distribución de Gauss, está
dada por:

27. TIEMPO PROMEDIO DE VIDA
(tiempo promedio entre falla).-
• Mean Time Between Failures
• Valor medio de la longitud
del tiempo entre las fallas
consecutivas.

28. Razón de falla.-
• Es la razón en la cual la
falla ocurre durante el
tiempo del período de la
vida útil de un producto.

29. Curva característica de la vida de un
producto.-

30. Confiabilidad del producto.-
• Cuando se diseñan los productos se
utilizan dos sistemas para mejorar la
confiabilidad y reducir la probabilidad de
falla. Estos dos sistemas son:
-Mejora de los componente individuales.
-Incluir redundancia.

31. Mejora de los componentes individuales.-
• A menudo un producto terminado no
funciona en forma adecuada, a menos
que todos sus subcomponentes los hagan
correctamente. En estos casos la
confiabilidad de los distintos
subcomponentes deben de ser mayores
que la confiabilidad deseada en el
producto terminado.

32. 1. Supóngase que se desea fabricar un producto
que consta de dos subcomponentes.-
Deseamos que el producto tenga un
promedio de vida útil de un año con
una probabilidad del 90%. ¿Qué tan
confiable deben de ser cada uno de
los subcomponentes. En la tabla se
muestran los precios que se tienen
que pagar a los proveedores para
que proporcione dos
subcomponentes con alta
confiabilidad. ¿Que combinaciones
se deberán utilizar?

33. subcomponentes Confiabilidad de
subcomponente.
.90 .95 .98
A $50 $90 $140
B $70 $90 $110
Alternativa Subcomponentes Confiabilidad
total Costo
a b
1 .95 .95 9025 $90+90=180
2 .98 .98 9604 $140+110=250
3 .95 .98 9310 $90+110=200
4 .98 .95 9310 $140+90=230
5 .90 .90 8100 $50+70=120
6 .90 .95 8550 $50+90=140
7 .90 .98 8820 $50+110=160
8 .95 .90 8550 $90+70=160
9 .98 .90 8820 $140+70=210

34. Incluir redundancia.-
La redundancia se obtiene si uno de los componentes falla y el sistema
puede recurrir a otro. Para incrementar la confiabilidad de los sistemas, se
añade la redundancia (respaldar componentes).
Por ejemplo.
Si la confiabilidad es de 0.80, se respalda con otro componente de
confiabilidad 0.80 entonces la confiabilidad resultante es: la probabilidad
del primer componente trabajando, mas la probabilidad del componente
de respaldo multiplicada por la necesidad del componente de respaldo.
Conf. Resultante = 0.80 + 0.8 (1 - 0.8)
= 0.80 + 0.8 (0.2)
= 0.80 + 0.16 = 0.96
= 96 %

35. Gracias por la
atención