Confiabilidad en la Ingeniería Automotriz y Mecánica: Determinación de los Componentes y de la Confiabilidad del sistema

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Confiabilidad en la Ingeniería Automotriz y Mecánica

Sobre el Libro

Confiabilidad en la Ingeniería Automotriz y Mecánica: Determinación de los Componentes y de la Confiabilidad del sistema (Reliability in Automotive and Mechanical Engineering: Determination of Component and System Reliability) es un libro escrito por el Prof. Dr.-Ing. Bernd Bertsche en colaboracion con Alicia Schauz y Karsten Pickard. La obra cuenta con 337 Figuras y 66 Tablas y fue publicada en los idiomas alemán e inglés en el año 2008 por la editorial Springer-Verlag de Berlin.

Descripción del Libro

(Extraído y traducido del enlace del libro en Amazon)

Los defectos generan un gran problema económico para los proveedores que se enfrentan a mayores aranceles. Los clientes esperan una mayor eficiencia y confiabilidad del producto técnico de, también creciente, complejidad. Los autores dan una introducción a una teoría de la confiabilidad para ingenieros. El libro también puede servir como un libro de referencia, mejorando el conocimiento de los especialistas y proporcionando una gran cantidad de información y antecedentes teóricos, especialmente sobre el análisis de confiabilidad de sistemas completos.

Sobre el Autor (Prof. Dr.-Ing. Bernd Bertsche)

(Extraído y traducido del enlace del libro en Amazon)

El profesor Bernd Bertsche obtuvo su título y doctorado en ingeniería mecánica en la Universitaet Stuttgart. Posteriormente, trabajó para Mercedes-Benz AG en la unidad de desarrollo de automóviles de pasajeros, seguido de un puesto como profesor en la Universidad de Ciencias Aplicadas en Albstadt-Sigmaringen. Posteriormente, fue designado en la Universitaet Stuttgart. Desde 2001, el profesor Bertsche es titular y director del Instituto de Componentes de Máquinas de la Universitaet Stuttgart.

Resumen del Libro

(Extraído y traducido de la contraportada del libro)

En el actual clima contemporáneo de competencia global en todas las ramas de la ingeniería y la fabricación, se ha demostrado a partir de extensas encuestas a clientes que, por encima de cualquier otro atributo, la confiabilidad se erige como la característica más deseada en un producto terminado. Para sobrevivir a esta lucha incansable por la supervivencia, cualquier organización, que descuide el pretexto de alcanzar la excelencia en la confiabilidad, lo hará a un costo serio. Esto se destila en este volumen atractivo y bien documentado, y los ingenieros en ejercicio enfrentan el desafío de la formidable tarea de mejorar simultáneamente la confiabilidad y reducir los costos y el tiempo de inactividad debido al mantenimiento. El volumen reúne once capítulos para resaltar la importancia de las disciplinas interrelacionadas de confiabilidad y mantenimiento. Representan las tendencias de desarrollo y el progreso que resulta en hacer de este libro material básico esencial para todos los académicos de investigación, ejecutivos de mantenimiento de planificadores, quienes tienen la responsabilidad de implementar los hallazgos y las auditorías de mantenimiento en una política de confiabilidad coherente. Aunque el libro se centra en la ingeniería automotriz, los ejemplos y el tratado general se pueden aplicar a una amplia gama de prácticas profesionales. El libro será una valiosa fuente de información para aquellos interesados ​​en mejorar el rendimiento de fabricación y la formidable tarea de optimizar la confiabilidad.

Contenido

(Extraído y traducido del libro)

1 Introducción

2 Fundamentos de estadística y teoría de la probabilidad

  • 2.1 Fundamentos de estadística y teoría de la probabilidad
    • 2.1.1 Estadística Descripción y la Representación de la Falla Comportamiento
    • 2.1.2 Valores estadísticos
    • 2.1.3 Parámetros de confiabilidad
    • 2.1.4 Definición de probabilidad
  • 2.2 Distribuciones de por vida para la confiabilidad Descripción
    • 2.2.1 Distribución normal
    • 2.2.2 Distribución exponencial
    • 2.2.3 Distribución de Weibull
    • 2.2.4 Distribución normal logarítmica
    • 2.2.5 Distribuciones adicionales
  • 2.3 Cálculo de la confiabilidad del sistema con la teoría booleana
  • 2.4 Ejercicios para distribuciones de por vida
  • 2.5 Ejercicios para cálculos del sistema

3 Análisis de confiabilidad de una transmisión

  • 3.1 Análisis del sistema
    • 3.1.1 Determinación de los componentes del sistema
    • 3.1.2 Determinación de los elementos del sistema
    • 3.1.3 Clasificación de los elementos del sistema
    • 3.1.4 Determinación de la estructura de confiabilidad
  • 3.2 Determinación de la confiabilidad de los elementos del sistema
  • 3.3 Cálculo de la fiabilidad del sistema

4 FMEA – Análisis de efectos y modos de falla

  • 4.1 Principios básicos y fundamentos generales de la metodología FMEA
    • 4.2 FMEA de acuerdo a VDA 86 (Formulario FMEA)
  • 4.3 Ejemplo de un Diseño FMEA de acuerdo a VDA 86
  • 4.4 FMEA de acuerdo a VDA 4.2
    • 4.4.1 Paso 1: Sistema de Elementos y Sistema Estructura
    • 4.4.2 Paso 2: Funciones y estructura de funciones
    • 4.4.3 Paso 3: Análisis de fallas
    • 4.4.4 Paso 4: Evaluación de riesgos
    • 4.4.5 Paso 5: Optimización
  • 4.5 Ejemplo de un Sistema de FMEA Producto de acuerdo a VDA 4.2
    • 4.5.1 Paso 1: Sistema de Elementos y Sistema de Estructura de la Adaptación Transmisión
    • 4.5.2 Paso 2: Funciones y estructura funcional de la transmisión de adaptación
    • 4.5.3 Paso 3: Funciones de falla y estructura de la función de falla de la transmisión de adaptación 
    • 4.5.4 Paso 4: Evaluación de riesgos de la transmisión en adaptación
    • 4.5.5 Paso 5: Optimización de la transmisión de adaptación
  • 4.6 Ejemplo de un Sistema de FMEA Proceso de acuerdo a VDA 4.2
    • 4.6.1 Paso 1: Sistema de Elementos y Sistema de Estructura para la fabricación de proceso de la salida del eje
    • 4.6.2 Paso 2: Funciones y Función Estructura para la fabricación de proceso de la salida del eje
    • 4.6.3 Paso 3: Fallo Funciones y fracaso Función Estructura para la fabricación de proceso de la salida del eje
    • 4.6.4 Paso 4: Evaluación de riesgos del proceso de fabricación de la salida del eje
    • 4.6.5 Paso 5: Optimización de la fabricación de proceso de la salida del eje

5 Fallo del árbol de análisis , TLC

  • 5.1 Generalidades Procedimiento de la TLC
    • 5.1.1 Modos de falla
    • 5.1.2 Simbolismo
  • 5.2 cualitativa de fallos árbol de análisis
    • 5.2.1 Objetivos cualitativos
    • 5.2.2 Procedimiento básico
    • 5.2.3 Comparación entre FMEA y FTA
  • 5.3 cuantitativa de fallo del árbol de análisis
    • 5.3.1 Objetivos cuantitativos
    • 5.3.2 Modelado booleano
    • 5.3.3 Aplicación a sistemas
  • 5.4 Gráfico de confiabilidad

6 Evaluación de pruebas de por vida y estadísticas de fallas

  • 6.1 Planificación de pruebas de por vida
  • 6.2 Estadísticas de pedidos y sus distribuciones
  • 6.3 Análisis gráfico de tiempos de falla
    • 6.3.1 Determinación de las líneas de Weibull (distribución de Weibull dos paramétrica)
    • 6.3.2 Consideración de los intervalos de confianza
    • 6.3.3 Consideración de la Falla Tiempo Libre t0 (distribución de Weibull tres paramétrica)
  • 6.4 Evaluación de datos incompletos (censurados)
    • 6.4.1 Censura de Tipo I y Tipo II
    • 6.4.2 Varios datos censurados
    • 6.4.3 Prueba de muerte súbita
  • 6.5 Intervalos de confianza para sumas bajas
  • 6.6 Métodos analíticos para la evaluación de pruebas de confiabilidad
    • 6.6.1 Método de los momentos
    • 6.6.2 Análisis de regresión
    • 6.6.3 Método de máxima verosimilitud
  • 6.7 Ejercicios de evaluación de pruebas de por vida

7 Parámetros de Weibull para componentes de máquina seleccionados específicamente

  • 7.1 Parámetro de forma b
  • 7.2 Vida útil característica T
  • 7.3 Tiempo libre de fallas t0 y factor ftB

8 métodos para la planificación de pruebas de confiabilidad

  • 8.1 Planificación de pruebas basada en la distribución de Weibull
  • 8.2 Planificación de pruebas basada en la distribución binomial
  • 8.3 Relación de vida útil
  • 8.4 Generalización de fallas durante una prueba
  • 8.5 Consideración de información previa (método bayesiano)
    • 8.5.1 Procedimiento de Beyer / Lauster
    • 8.5.2 Procedimiento de Kleyner et al.
  • 8.6 Pruebas de vida útil aceleradas
    • 8.6.1 Factor de aceleración de tiempo
    • 8.6.2 Método de estrés escalonado
    • 8.6.3 HALT (prueba de vida altamente acelerada)
    • 8.6.4 Prueba de degradación
  • 8.7 Problemas de ejercicio para la planificación de pruebas de confiabilidad

9 Cálculos de vida útil de los componentes de la máquina

  • 9.1 Cargas externas , cargas tolerables y confiabilidad
    • 9.1.1 Estática y Resistencia Resistencia Diseño
    • 9.1.2 La fatiga fuerza y operacional Fatiga Fuerza
  • 9.2 Carga
    • 9.2.1 Determinación de la carga operativa
    • 9.2.2 Espectros de carga
  • 9.3 Carga tolerable, curvas de Wöhler , curva SN
    • 9.3.1 Curvas de Wöhler controladas por tensión y deformación
    • 9.3.2 Determinación de las curvas de Wöhler
  • 9.4 Cálculos de vida útil
  • 9.4.1 Acumulación de daños
  • 9.4.2 Dos cálculos de daños paramétricos
  • 9.4.3 Concepto de esfuerzo nominal y concepto local
  • 9.5 Conclusión

10 Mantenimiento y confiabilidad

  • 10.1 Fundamentos del mantenimiento
    • 10.1.1 Métodos de mantenimiento
    • 10.1.2 Niveles de mantenimiento
    • 10.1.3 Prioridades de reparación
    • 10.1.4 Capacidades de mantenimiento
    • 10.1.5 Estrategias de mantenimiento
  • 10.2 Costos del ciclo de vida
  • 10.3 Parámetros de confiabilidad
    • 10.3.1 La función de condición
    • 10.3.2 Parámetros de mantenimiento
    • 10.3.3 Parámetros de disponibilidad
  • 10.4 Modelos para el cálculo de sistemas reparables
    • 10.4.1 Modelo de mantenimiento periódico
    • 10.4.2 Modelo de Markov
    • 10.4.3 Modelo de Boole- Markov
    • 10.4.4 Común de renovación Procesos
    • 10.4.5 Procesos de renovación alternos
    • 10.4.6 Procesos Semi-Markov (SMP)
    • 10.4.7 Teoría del transporte del sistema
    • 10.4.8 Comparación de los modelos de cálculo
  • 10.5 Problemas de ejercicio en sistemas reparables
    • 10.5.1 Preguntas de comprensión
    • 10.5.2 Problemas de cálculo

11 Reliability Aseguramiento Programa

  • 11.1 Introducción
  • 11.2 Fundamentos de la fiabilidad de Aseguramiento de Programa
    • 11.2.1 Definición del producto
    • 11.2.2 Diseño de producto
    • 11.2.3 Producción y operación
    • 11.2.4 Otras acciones en el ciclo de diseño del producto
  • 11.3 Conclusión

Soluciones

Apéndice

Índice

Extracto de la Introducción

(Extraído y traducido del libro)

Hoy en día, el término confiabilidad forma parte de nuestro lenguaje cotidiano, especialmente cuando se habla de la funcionalidad de un producto. Un producto muy confiable es un producto que cumple su función en todo momento y en todas las condiciones de funcionamiento. La definición técnica de confiabilidad difiere solo ligeramente al expandir esta definición común por probabilidad: confiabilidad es la probabilidad de que un producto no falle en determinadas condiciones funcionales y ambientales durante un período de tiempo definido (directrices VDI 4001). El término de probabilidad toma en consideración que varios eventos de falla pueden ser causados ​​por causas distribuidas estocásticas coincidentes y que la probabilidad solo puede describirse cuantitativamente. Por lo tanto, la confiabilidad incluye el comportamiento de falla de un producto y, por lo tanto, es un criterio importante para la evaluación del producto. Debido a esto, evaluar la confiabilidad de un producto va más allá de la evaluación pura de los atributos funcionales del mismo.

“Es imposible evitar todas las fallas”
“Por supuesto, nuestra tarea sigue siendo evitar las fallas si es posible”.

Sir Karl R. Popper

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