Logo cn.artbmxmagazine.com

可靠性工程。背景,生命周期和成本

Anonim

Ç Ò 中号P 我Ť 我Ë ñ d ○在大型市场和增加NU Ë 小号Ť ř 甲的竞争优势

我ñ 简介显示屏

在某些情况下,我们听到过“可信赖”或“可信赖”这个词用来形容某些没有失败的事物,某人在必要时仍然存在,即使在几种情况下也能被区别对待,因为事实证明这是最安全的选择,更多准确。如今,在一家超市有成千上万种需要满足需求的产品(例如牛仔裤)的情况下,有必要知道哪种类型的产品是可靠和安全的,也就是说,它们满足了我们的期望并且超越了竞争对手的特征,以便我们作为消费者或客户在购买时拥有最佳选择。

但是,我们脑海中可能要问的问题是如何知道产品何时可靠?答案可以从作者的话中找到(Acuña,2003年),他提到通过可靠性技术可以避免许多生产问题,并可以根据客户的期望获得产品。就耐用性和质量而言,制造和营运资金的技术和操作局限性。

这就是当我们的问题得到回答时出现的另一个问题:可靠性是什么?或者更好的是,可靠性工程是什么?

因此,本文将尝试从各个作者的角度解释该术语的起源,特征和主要用途。

AN TECEDENTES

(Cruz&Leonel,2014)提到可靠性一词表示系统在一定时期内和指定的运行条件下令人满意地满足其设计功能的可能性。因此,中断此操作的事件称为失败。零件,设备和系统可靠性分析的概念和技术的发展与航空,军事和核能等复杂和高风险技术的发展有关。最初引起关注的是航空领域。

朝鲜战争期间,美国国防部对军用电子设备进行了可靠性研究,这些电子设备的故障造成了严重的经济损失,并削弱了军事效力。因此,可靠性,成本和维护之间的关系变得非常重要。从那时起,美国武装部队根据设备可靠性规范对电子设备的购买进行了规范。

核工业的发展始于1950年代,与可靠性相关的概念越来越多地用于核电站及其安全系统的设计中。直到1960年代初,有关可靠性的理论和实践研究主要在美国和苏联进行。

(Escobar,Villa,&Yáñez,2003)提到,七十年代初的石油危机引发了世界经济的变化,标志着日本在产品质量和可靠性上的领导地位的开始。服务。

(Cruz&Leonel,2014)在这十年中,研究扩散到其他国家和其他技术。此外,与可靠性有关的基础知识和理论概念也有了长足发展,并且可靠性理论得到了巩固。这时,首次公开了可靠性的数学理论。可靠性理论的应用领域正在不断扩大。所有简单和复杂的工程系统,都可以在其规划,设计和运营阶段中受益于该理论概念的综合应用。可靠性的提高通常会导致较高的短期成本。但是,这种提高的可靠性可以在更长的时间内恢复为盈利,这意味着另一方面,降低了人们的健康,生命和环境风险。现在,成本的增加必须被风险的减少所抵消,也就是说,必须在成本和将要获得的利益之间建立适当的关系,以免夸大或忽略安全规定。

(García,2006年)认为,90年代的特点是与软件和硬件开发相集成的过程和机器的机械化和自动化大大提高。多学科工作组;对环境更安全,危害最小的设计;更昂贵,更高效,更高产的技术以及其他方面,这体现在更高的质量估算器和高水平的全球竞争力上,这要求设备和生产工厂的可靠性和可用性更高,重点更加突出在医疗保健,数据处理,通信和楼宇管理领域。

要解决的新范式是“自动化程度越高,故障影响质量标准的可能性越大”,因此,工厂操作员和工程师的知识和经验水平也得到了提高。 。在此期间开发的维护技术集中于基于状态的计划(维护预测),风险分析,故障模式和影响分析(FMEA),以及注重可靠性的项目。

随着可靠性工程应用程序扩展到广泛的行业,有必要在两个方向上积累工程知识:可靠性工程和各个行业。可靠性工程的方向是搜索和开发方法,工具和技术,这些方法,工具和技术可帮助组件,系统或产品安全地执行其功能,以在先前定义的操作条件下在指定时间内提供最佳质量。在计划,设计和运营阶段,可靠性工程的集成应用可以使每个组件,系统或产品受益(Valles,2014年)

(Arata,2008年)提醒我们,业务竞争力是一个复杂的问题,公司特有的因素以及组织,领土和全球环境都在其中介入。公司的竞争力不仅可以通过降低成本来提高效率,而且还可以通过内部和外部客户服务方面的有效管理,以及对环境的关心和尊重人的有效管理来实现。 。

而且,市场需求的不断增加迫使公司承担起社会责任,并采用灵活的生产系统来承担其工作,该生产系统不仅要基于质量管理,而且要遵循精益生产的逻辑。而且还可以进行生产性维护。在这种复杂的环境中,有助于实现卓越业务的一种方法是运营可靠性,这是公司通过流程,技术和人员在设计和开发范围内实现其目标的能力。操作条件。

在工业项目的设计中,主要的工程工作旨在优化构成价值链的不同操作流程。通常,大量的资源会通过复杂的财务工具分配给评估不同的方案,这些工具通过在评估范围内覆盖最大数量的变量及其各自的预测来减少不确定性,而无需考虑与不遵守生产计划和评估相关的风险。过程工程师预计的收入。产生生产估算值的优化模型基于难以实现的理想条件,这有时会在没有给项目其余部分分配严格性和确定性的情况下强制采用定义的安全系数。

通过使用可靠性工程工具可以解决此问题,该工具允许以健壮和内在的方式为每个项目计算生产系统出现故障或无法运行的可能性,目的是建立一个收入函数,以强制优化生产过程。评估其运营可靠性的过程,以估算项目的实际盈利能力;否则,考虑进行新投资以实现所需的净现值或降低不确定性水平

C ICLO LIFE产品和过程

他在他的书(Acuña,2003)中断言,在可靠性分析中,考虑产品的生命周期很重要,因为这是建立满足客户期望的可靠性值的最清晰方法。此周期由四个阶段定义:

  1. 定义和概念设计。这是一项团队任务,其中将对客户的需求进行深入研究,并与过程和产品特性一起开发可制造的概念设计,并进行详细的开发和设计。一旦对概念设计进行了测试并证明是足够的,详细设计便会继续进行,其中将考虑有关所需生产资源的详细信息,并根据结果进行改进。在概念设计上进行的测试结构,制造或两者兼而有之这是产品的批量生产,其中会产生一些故障,必须立即进行纠正。请记住,实验室中发生的故障与现场中发生的故障不同,当产品暴露于真正的保质期环境中时。该产品已经交到客户手中,并且已经过测试。应该建立收集客户投诉的策略,这对于改善产品的工程和功能特性可能是有价值的。

在任何这些阶段都可能发生产品故障。但是,其发生率取决于产品或服务的类型。如果它是桥梁,建筑物,软饮料,机器或电子设备,则有所不同,因为其发生率和效果是不同的。

就工业产品而言,产品开发的前两个阶段在其使用寿命中起着重要作用。

传统上,产品开发的这一阶段分五个步骤进行(Kusiak,1999):

  1. 概念和可行性阶段。研究提出的产品构想,并进行经济和技术可行性研究,以评估产品生产和销售的可行性,并进行详细的设计阶段。设计细节时,不仅要考虑设计者的意见,还要考虑到知道机器和其他生产资源的局限性的过程工程师的意见。原型阶段原型被构建并经过实验室测试,为了了解行为的主要设计和工程特点。目前,快速原型的应用已广泛普及,这是使产品与大规模生产的产品非常相似的一种手段。现场试验测试,为了测试产品的耐用性,在产品受到实际使用条件的地方进行现场测试。产品和/或过程的设计变更。现场测试的结果允许反馈和改进设计。

近年来,由于市场竞争激烈,可靠性研究引起了极大的兴趣,在这种竞争中,客户要求与其所支付的价格相称的更好的产品性能和更好的服务。在这些研究中,应考虑从传统观念到现代观念的彻底改变,这些观念对制造和服务的某些关键方面产生了重大影响。

我ñ neering可靠性

根据西班牙皇家科学院词典,我们发现工程概念是一组旨在发明和利用自然资源或工业活动的技术知识。(ASALE,2017)。

尽管根据(Sueiro,2012年)在现代工业界中的可靠性概念非常重要,但考虑到可靠性是“某项物品在既定条件下一定时间内能够执行所需功能的能力»。

我们还发现,可靠性这个词的同义词是“可靠性”。在心理学,教育和社会研究领域,可靠性是一种心理计量学特性,指的是不存在测量误差或同样的情况适用于使用同一仪器在整个连续测量过程中获得的分数的一致性和稳定性。(Lexicoon,2017年)。

然后,我们可以推断出可靠性工程是在给定时间开发特定产品所需的能力,一致性程度和稳定性的技术的使用和发明。

但是(Acuña,2003)认为可靠性与置信度不同,因为前者是指与产品在操作和制造过程中的性能相关的数值,而后者是指它们具有的真实价值。一些与产品质量特征有关的参数,因此它是纯粹的统计概念。

(Rivera,2012年)将可靠性工程定义为工程的功能,它提供了理论和实践工具来预测,设计,测试和演示零件,组件和系统的可靠性,并确保其要求并优化其安全性,可用性和质量水平。

(Arata,2008年)提到:可靠性工程,也称为维护工程,在改变维护人员应如何进行维护,项目工程师应如何考虑安全性的过程中扮演着越来越重要的角色。运营系统以及公司经理必须如何理解资产的管理和维护。

可靠性工程必须通过人为因素的承诺和定量分析,必须基于设备的行为及其系统配置,从阶段开始设计,改进和控制资产的管理和维护。从新项目的构思到运营。该功能可带来价值,因为通过对与设备和系统的操作安全性(可用性,可靠性,可维护性和可用性)以及总成本(拥有成本和诱导成本)相关的变量进行建模,可以实现根据事件发生频率及其影响的组合确定关键因素。

可靠性工程允许通过“全成本分析”方法,生产性维护计划和持续改进,在数量和质量上确定项目级别的解决方案,从而优化有利于资产管理和维护的资产。业务成果。

当前,全球许多大型公司正在改变其资产管理和维护的愿景,从而克服了将其仅作为一种成本来将其视为改善资产质量的重要机会的部分和短期观点。运行可靠性,因此越来越多地考虑将可靠性工程部门参与新项目的管理和开发。但是,可靠性工程并不一定在公司中得到很好的解释,实施和开发,从根本上说,维护人员的能力传统上仅限于执行维护,而不是通过一种预防和遗传改良设备和系统的逻辑来避免维护,以及项目工程师的能力它已经忽略了与操作安全,资产的可靠性和可维护性相关的知识。

为了节省并克服这种情况,以便可靠性工程成为现实并实现预期的贡献,至关重要的是,致力于维护和项目开发的专业人员必须掌握必要的技能,才能开展相关活动。为了减少组织中很大一部分现有技能和所需技能之间的差距,该公司的可靠性工程师除了在设备运行阶段所扮演的角色外,还假设在新设备和工业厂房的设计及其维护计划的定义中起着重要作用,那些不仅必须包含干预和检查的内容,还必须包括人为因素的组织结构和所需的能力。

尽管从概念上讲操作可靠性很容易理解,但由于工业设施的特点是大量设备处于其生命周期的不同阶段(婴儿死亡率,使用寿命),因此其应用需要复杂的分析和概率模型。和磨损),它们也以最多样化的方式(系列,并行,部分冗余,备用和分段)系统集成,并且相关成本具有不同的性质(直接成本和故障成本)。

这些模型允许在冗余,分区和设备特性以及要实施的管理策略类型方面模拟不同的解决方案,从而确定关键性,设施的操作安全性(可用性)以及相关的全球成本。考虑到这些过程的复杂性和动态性,拥有能够轻松,可靠地进行仿真的计算机化工具至关重要。其中,值得一提的是R-MES(可靠性和维护工程系统)。

大号一可靠性

像许多质量和生产力技术一样,可靠性的概念起源于第二次世界大战,因为当时的基本目标是在战争物资中实现高可靠性,以最大程度地降低失败的可能性。任何团队。近年来,对该概念进行了详尽的完善。直到成为重要的研究领域,其中纳入了大量的数学和统计概念。

可靠性在产品和过程工程中的应用已显示出出色的结果,可预见操作故障。现场测试的发展,伴随着故障分析及其相应的发生概率,为开发能够制造它们的坚固产品和工艺提供了极好的选择。在本文中,产品应理解为满足用户或客户特定功能的任何制成品;因此,该产品可以是机器,设备或任何普通消费品。

通过可靠性技术可以避免许多生产问题,通过这些技术可以根据客户在耐用性和质量,制造和营运资金的技术和运营限制方面的期望获得产品。 (2003年阿库纳)

国内外市场的激烈竞争迫使公司根据四个基本因素制定战略:价格,质量,可靠性和交货时间(Anderson,1990年)。这些策略近来引起了人们的极大兴趣,因为现实是成功的人将是那些成功率先到达的人们,他们要为客户提供满意的质量,并为要获得的市场利基提供合理且可承受的价格。另外,希望这些产品能够在足够长的时间内(有效寿命)无故障运行,以满足客户的期望。

(Zapata,2011年)确保了可靠性,质量和安全性之间的紧密联系:最后两个方面的改进导致可靠性的提高。

确保给定水平的质量,安全性和可靠性涵盖了组件或系统的所有阶段:规划,设计,制造,安装和操作。

在所有情况下,设计,制造和运行提供100%可靠性(零故障)的组件或系统在经济上都是不可能的,因为影响组件并产生故障的内部和外部事件是随机的,也就是说,确切知道它发生的时间。因此,组件或系统故障的到来是随机的或不确定的现象。

根据(Acuña,2003),可靠性有一些理论方面,例如:

  1. 具有统计基础的数据收集可用于执行产品保质期测试并确定产品或过程的可靠性选择满足分析和测试要求的最佳可靠性分析方法了解可靠性概念根据材料的特性,将失效分析的概念及其在坚固产品的设计中的应用,分析实施产品可靠性和安全性程序的原理。

系统(产品或过程)的可靠性可以通过四个阶段的研究来评估:

  1. 产品或过程的目标和可靠性要求的定义。此阶段由一个多学科团队执行,在这个团队中,营销人员捕获了客户的声音,工程人员捕获了过程的声音,并考虑了材料和机器的技术和工程限制。 QFD)是用于此类分析的出色工具。将产品或过程分解为组件,并对每个组件的可靠性进行估算。产品或过程分为其组件,然后依次分为各个部分,为了从微观角度确定每个传感器的可靠性值。在此阶段,框图和《 gozinto》图(Niebel,(2001年)进行有序的分解,其中产品或过程的基本组成部分不丢失,并根据其组成部分的可靠性来预测产品的可靠性。所有组件的可靠性的组合提高了整个产品或过程的可靠性值。宏级别的可靠性估计很复杂,并且可能导致错误。在这种估计中,概率理论用于确定产品或过程的可靠性;对产品或过程进行分析,以确定优势和劣势并利用新的改进机会。在设计过程中确定了产品或过程的可靠性之后,在制造过程中及其整个使用寿命期间,都对产品故障进行了研究,因为它们是检测导致改善产品性能的弱点的出色试剂。

(Arata,2008年)解释了上述“运营可靠性”的概念:考虑了一系列持续改进的过程,这些过程系统地结合了诊断工具,分析方法和新技术,以优化项目,管理,计划,执行和控制,与工业生产,供应和维护相关。为了寻求运营可靠性,有必要对资产(从资产的设计到运营)以及与流程和人员相关的方面采取综合行动,这就是组成资产和整体行动的组成部分的方式。工艺可靠性。

运行可靠性有五个要考虑的轴,如果要按照计划的运行方式进行长期可靠的安装,则必须对五个轴进行操作。这些轴是:

  1. 与人员在与之对应的活动中的参与,承诺和能力有关的人员可靠性,实现此目标的组织结构;与设备及其支持的设计相关的资产的可维护性和可靠性后勤,以减少平均维修时间和设施设备的维护策略,并以维护的有效性,分别增加其两次故障之间的平均时间;与过程相关的过程的可靠性为了尊重既定条件,在操作设施的过程和程序之间应与所使用的操作参数保持一致;最后。供应的可靠性是指不同流程或内部单元(例如操作,维护,供应,开发以及投入,能源,商品或服务的供应商)之间的集成,以确保数量,质量方面的供应,通过既定流程的及时性和成本,这些流程有助于进站物流,并在适当时允许第三方管理,有效的合同管理和供应分析。通过既定流程的及时性和成本,这些流程有利于进站物流,并在适当时允许第三方管理,有效的合同管理和供应分析。通过既定流程的及时性和成本,这些流程有利于进站物流,并在适当时允许第三方管理,有效的合同管理和供应分析。

数据和可靠性模型

(Escobar et al。,2003)在他们的文章中提到可靠性有两个大而重要的领域:

  1. 可维修的系统和可更换的组件或单元

通常,对这两个领域的数据进行分析和建模需要对数据有不同的假设,并需要不同的采样方案来获取它们。必须格外小心,不要混淆这两种类型的可靠性数据,否则可能导致对数据的错误分析。

可维护的系统数据描述了整个系统的趋势和故障模式。这些数据需要特殊的统计工具,例如,可以通过监视一组可维修单元(如果感兴趣的事件可能是这些单元的故障(评估其可靠性),维修成本(评估维护成本)而产生)。操作/维护)或两者兼有。

可更换的单元或组件数据描述了未修理的单元的故障或降级时间。除其他原因外,由于修理起来更实用或更便宜,或者修理起来非常困难,所以不予修理。这些数据的来源是:材料或组件的实验室测试以及从系统监视测试中获得的可替换组件或子系统的数据。尽管性质不同,但对应于系统首次故障的寿命数据也包括在此类别中。

ç OSTS可靠度

(García,2006)提醒我们,系统或设备的固有可靠性是根据设计和制造过程可以实现的最大可靠性。维护可以提高可靠性,但不能提高其固有的可靠性。无论所研究系统的类型和复杂性如何,都需要三个基本步骤来评估系统的可靠性。

  1. 然后建立一个分析模型;对模型进行分析并计算适当的可靠性指标,最后对分析结果进行评估和解释。

在全球范围内,可靠性用于衡量单个系统,设备和/或组件的性能和/或行为,以保证:设计,维护,质量和生产成本的优化;人,工业和环境安全;故障的数量和后果;产品质量以及其他方面。

获得可靠性通常意味着省钱并维护生产系统的整体安全性,这是导致维持“经济平衡”的原因,该平衡允许设置最佳的可靠性水平。例如,设计者可能会问自己要开发的系统是否“足够可靠”,而不是想知道系统是否“可靠”,而答案则需要直接依靠统计工具(当然也可以通过统计手段)来量化可靠性。可靠性理论。

(Zapata,2011年)在他的文章中指出,随着可靠性水平的提高,所需的投资水平也随之增加,反之亦然。可靠性成本必须权衡用户和社会的整体利益。可接受的可靠性水平取决于用户和整个社会愿意为此付出什么。该可接受的可靠性水平可能与数学上的最优值不同。为了证明在可靠性改善方面进行投资的合理性,必须定义与用户,配电公司和社会的服务故障或中断(输出)相关的成本。停机成本定义为因故障或退出而造成的经济损失的价值。

小号OFTWARE实用计算的可靠性

(Cruz&Leonel,2014)提到,已经开发出许多计算机软件包来执行可靠性分析,每个软件包都有其自己的复杂程度和特性,包括图形的使用,友好的界面等。其中包括:

  1. PROBAN(概率分析)。该程序是在挪威Det Norske Verita上为海洋工业开发的,该程序非常易于使用,包括FORM,SORM,MonteCarlo模拟和响应面方法。它提供了DOS和Windows版本。松散(结构可靠性)。该程序是由R. Rackwitz教授及其合作伙伴在德国慕尼黑工业大学开发的。该程序包含与PROBAN相同的工具,但价格可能较便宜。CALREL(加利福尼亚可靠性)。该程序由A Der教授编写。 Kiureghian及其合作伙伴在加利福尼亚大学伯克利分校工作。它包含与先前程序相同的应用程序,但没有作为商业软件包开发。可以以合理的价格获得它。雷兰(可靠性分析)。该程序已在不列颠哥伦比亚大学的土木工程系编写。 RELAN是一种可靠性分析程序,可以计算给定性能标准下的故障概率。 RELAN不仅实现FORM和SORM程序,还实现响应面方法,并使用MonteCarlo方法,自适应或重要性采样技术进行仿真。它具有50个随机变量和100个故障模式的能力。此外,它包括9种类型的概率分布,并可以选择对每种类型进行修改,以实现最小值或最大值的极端分布或上限或下限。它还允许随机变量之间的相关性,成对地指定它们,给出一对相关变量的数量及其相关系数。

TO 感谢和论文题目

我感谢上帝的所有祝福,也感谢我有机会努力改善自己。我感谢Orizaba技术学院,行政管理学硕士(行政管理基础知识)每天挑战我,使我成为一个更好的专业人士。

主题:在客户服务中实施可靠性工程,以提高市场竞争优势。

目标:在公司中实施可靠性工程系统,建立指标以确定客户服务流程中的故障,并让其不断改进。

乙IBLIOGRAPHY

  • Acuña,J.(2003年)。可靠性工程。哥斯达黎加:社论Tecnológicade CR。Arata,A.(2008)。工业工厂中运行可靠性的工程和管理。 R-MES平台的应用。 RIL Editores.ASALE,R.-。 (2017)。工程。于2017年3月21日从http://dle.rae.es/?id=La5bCfDCruz,M.&&Leonel,J.(2014)检索。考虑钢筋腐蚀的钢筋混凝土结构损伤分析。取自http://cdigital.uv.mx/ handle / 123456789 / 41558Escobar,LA,Villa,ER,&Yáñez,S.(2003)。可靠性:历史,最新技术和未来挑战。 Dyna,70(140),5-21。García,G。(2006)。可靠性理论简介及其在改造过程中工业设备的设计和维护中的应用。从http://www.bdigital.unal.edu.co/12051/Lexicoon中恢复。 (2017)。可靠性-西班牙语字典中可靠性的定义和同义词。检索于2017年3月21日,来自http://lexicoon.org/es/confiabilidadSueiro,G.(2012)。什么是可靠性?从https://avdiaz.files.wordpress.com/2012/06/calidad-y-confiabialidad.pdf回收Valles,L.(2014)。可靠性工程基础。 CreateSpace独立发布平台。扎帕塔,CJ(2011)。工程可靠性(第1版)。哥伦比亚:Publiprint Ltda。摘自:http://www.feis.unesp.br/Home/departamentos/engenhariaeletrica/lapsee/curso_2011_zapata_1.pdf检索于2017年3月21日,来自http://lexicoon.org/es/confiabilidadSueiro,G.(2012)。什么是可靠性?从https://avdiaz.files.wordpress.com/2012/06/calidad-y-confiabialidad.pdf回收Valles,L.(2014)。可靠性工程基础。 CreateSpace独立发布平台。扎帕塔,CJ(2011)。工程可靠性(第1版)。哥伦比亚:Publiprint Ltda。摘自:http://www.feis.unesp.br/Home/departamentos/engenhariaeletrica/lapsee/curso_2011_zapata_1.pdf2017年3月21日从http://lexicoon.org/es/confiabilidadSueiro,G.(2012)检索。什么是可靠性?取自https://avdiaz.files.wordpress.com/2012/06/calidad-y-confiabialidad.pdfValles,L.(2014年)。可靠性工程基础。 CreateSpace独立发布平台。扎帕塔,CJ(2011)。工程可靠性(第1版)。哥伦比亚:Publiprint Ltda。摘自:http://www.feis.unesp.br/Home/departamentos/engenhariaeletrica/lapsee/curso_2011_zapata_1.pdfCreateSpace独立发布平台。扎帕塔,CJ(2011)。工程可靠性(第1版)。哥伦比亚:Publiprint Ltda。摘自:http://www.feis.unesp.br/Home/departamentos/engenhariaeletrica/lapsee/curso_2011_zapata_1.pdfCreateSpace独立发布平台。扎帕塔,CJ(2011)。工程可靠性(第1版)。哥伦比亚:Publiprint Ltda。摘自:http://www.feis.unesp.br/Home/departamentos/engenhariaeletrica/lapsee/curso_2011_zapata_1.pdf
下载原始文件

可靠性工程。背景,生命周期和成本