Ingeniería de Confiabilidad: Un enfoque de ciclo de vida

Ingeniería de Confiabilidad: Un enfoque de ciclo de vida

Sobre el Libro

Ingeniería de Confiabilidad: Un enfoque de ciclo de vida (Reliability Engineering: A Life Cycle Approach) es un libro de 392 páginas escrito por Edgar Bradley y publicado por la editorial CRC Press en el año 2016 en su primera edición.

Descripción del Libro

Ingeniería de Confiabilidad: Un enfoque de ciclo de vida se basa en el conocimiento del autor de los sistemas y sus problemas de múltiples industrias, desde instalaciones sofisticadas de primera clase hasta plantas menos sofisticadas que a menudo operan bajo severas restricciones presupuestarias y, sin embargo, tienen que ofrecer disponibilidad de primera clase. Tomando un enfoque práctico y basándose en la experiencia académica y laboral global del autor, el texto cubre los conceptos básicos de la ingeniería de confiabilidad, desde el diseño hasta la operación y el mantenimiento. Se utilizan ejemplos y problemas para incorporar la teoría, y los estudios de casos se integran para transmitir la experiencia real de ingeniería y aumentar las habilidades analíticas del estudiante. Se cubren temas adicionales como el análisis de fallas, la gestión de la función de confiabilidad, las habilidades de ingeniería de sistemas, los requisitos de gestión de proyectos y los requisitos básicos de gestión financiera. La programación lineal y el análisis financiero se presentan en el contexto de la justificación de los presupuestos de mantenimiento y las actualizaciones. El libro presenta una imagen independiente del trabajo del ingeniero de confiabilidad en todas las etapas del ciclo de vida del sistema y permite a los lectores:

  • Comprender el enfoque del ciclo de vida para la confiabilidad de la ingeniería.
  • Explore las técnicas de análisis de fallas y su importancia en la ingeniería de confiabilidad.
  • Aprenda las habilidades de programación lineal, análisis financiero y elaboración de presupuestos para mantenimiento.
  • Analizar la aplicación de conceptos clave a través de estudios de casos realistas.

Este texto equipará a los estudiantes de ingeniería, ingenieros y gerentes técnicos con el conocimiento y las habilidades que necesitan, y los numerosos ejemplos y estudios de casos que se incluyen brindan información sobre su aplicación en el mundo real. Hay un manual del instructor y diapositivas de figuras disponibles para los instructores.

Reseñas del Libro

“Enfoque único entre la teoría y la práctica a lo largo del ciclo de vida, con muchos ejemplos de casos reales de todas las ramas de la ingeniería. Un texto ideal a nivel de postgrado para todos los ingenieros responsables de la gestión del mantenimiento”.
―John Sheer, Universidad de Witwatersrand, Sudáfrica.

“Esta es una excelente introducción al tema de la confiabilidad para el lector no técnico. Además, también es una muy buena, y bastante completa, revisión y referencia para los técnicamente competentes. Las descripciones de los autores de las diversas operaciones involucradas en los cálculos de confiabilidad fueron claros y precisos. Me impresionó particularmente el uso de ejemplos numéricos de cálculos, ya que esto permite al estudiante y / o lector comprobar por sí mismo estos procedimientos. El uso de gráficos fue excelente ya que creo que esto contribuye mucho más a la comprensión de conceptos que son párrafos de palabras solamente “.
―John M. Berner, Applications Research, Inc., EE. UU.

Sobre el autor

Edgar Bradley es Consultor, especializado en Benchmarking, Evaluación de Capital Humano y trabajo RAM (Confiabilidad, Disponibilidad y Mantenibilidad). Sus calificaciones incluyen una licenciatura en Ingeniería Mecánica de la Universidad de Witwatersrand, Johannesburgo, Sudáfrica (1964) y una Maestría en Ingeniería Mecánica de la Universidad de Akron, Ohio, EE. UU. (1969), así como un MBA de la Universidad de Cranfield. , en el Reino Unido (1975). Durante más de 40 años, también se ha desempeñado como profesor en la Facultad de Ingeniería Industrial de la Universidad de Witwatersrand, impartiendo conferencias y desarrollando cursos sobre el programa de maestría en, entre otras cosas, Ingeniería de confiabilidad, Ingeniería de mantenimiento, Gestión de proyectos, Marketing industrial e Ingeniería de sistemas. . También ha impartido clases de Ingeniería de Confiabilidad en la Universidad de Pretoria. En 2013 fue nombrado profesor de Calidad en la Universidad de Ciencia y Tecnología de Namibia. También ha comenzado conferencias en Ingeniería de Confiabilidad este año en North West University. Durante los últimos siete años ha trabajado como ingeniero consultor mecánico, brindando consultoría y capacitación a las industrias del petróleo y otras industrias en el Medio Oriente y en el sur de África.

Tabla de Contenido

  1. Fundamentos de confiabilidad I: Confiabilidad de los componentes.
  2. Fundamentos de confiabilidad II: Confiabilidad del sistema.
  3. Optimización del mantenimiento.
  4. Monitoreo de condición.
  5. Investigación de incidentes o análisis de la causa raíz.
  6. Otras técnicas esenciales para el manejo moderno de la confiabilidad: I.
  7. Otras técnicas esenciales para la gestión moderna de la confiabilidad: II.
  8. Gestión de la confiabilidad.
  9. Problemas de diseño en ingeniería y mantenimiento de confiabilidad.

Fundamentos de confiabilidad I: Confiabilidad de los componentes

Introducción
La importancia de la confiabilidad

La confiabilidad a veces está mal definida, pero siempre es importante en la mente de los ingenieros profesionales y los legos por igual. Nadie quiere un producto poco confiable. Con el tiempo, los productos tienden a volverse más confiables. Por ejemplo, los autos del siglo XXI son demostrablemente más confiables que los autos de la década de 1940, por ejemplo. Esto se debe al enorme volumen de producción de vehículos de motor que ha permitido y obligado a los fabricantes a corregir defectos que el mercado ha destacado. De hecho, este es el método de mejora de la confiabilidad más antiguo: try-fix-try. También se han utilizado otros métodos más científicos, pero try-fix-try ha servido bien a la industria del motor. Para sistemas que no sean vehículos de motor, la mejora de la confiabilidad ocurre más lentamente a menos que se apliquen técnicas especiales para forzar la mejora de la confiabilidad. Los aviones, que tienen ciclos de producción mucho más bajos que los automóviles, son un buen ejemplo. También lo son las plantas químicas y otros tipos de plantas de fabricación.

Historia

La ingeniería de confiabilidad es una rama separada de la ingeniería desarrollada en la Segunda Guerra Mundial (WWID. De hecho, la ingeniería como disciplina se ha dividido en subdisciplinas cada vez más específicas desde su aparición como profesión hace siglos). Se puede decir que la ingeniería de confiabilidad se escindió de la ingeniería aeronáutica, en sí misma un subconjunto de la ingeniería mecánica. Y también es cierto que, desafortunadamente, como ocurre con muchos avances de la ingeniería, fue la atmósfera de invernadero de la guerra lo que estimuló el desarrollo de la profesión de ingeniería de confiabilidad. Un ingeniero alemán, Robert Lusser, estuvo involucrado en el programa de armas V1 para la Luftwaffe (se darán más detalles de esto en el Capítulo 2). Varios de los primeros conceptos de ingeniería de confiabilidad son atribuibles a él.

Definiciones

Lusser fue uno de los muchos ingenieros y científicos alemanes que emigraron a los Estados Unidos después de WWIT y se convirtieron en parte de los programas espaciales y de misiles de Estados Unidos. En 1956, en un simposio en la fábrica de aviones Convair en San Diego, definió la confiabilidad en términos de ingeniería por primera vez. La confiabilidad de la ingeniería, dijo, se definió de la siguiente manera.

Confiabilidad

“La probabilidad de que un sistema continúe funcionando, durante un período de tiempo determinado, dadas las condiciones operativas definidas”. De esta definición, podemos deducir lo siguiente:

  • La ingeniería de confiabilidad está relacionada con la estadística, como implica el término probabilidad.
  • La confiabilidad de la ingeniería es una función de tiempo.
  • La confiabilidad de la ingeniería depende de las condiciones establecidas. Un equipo diseñado para su uso en la Antártida podría no funcionar tan bien en el Sahara.

La importancia de la confiabilidad en el sentido de la ingeniería es que es un parámetro de ingeniería como cualquier otro, como la eficiencia, la potencia o lo que sea. La diferencia entre los parámetros de ingeniería de confiabilidad y los parámetros más tradicionales es que a menudo son estadísticos o solo se pueden medir después de un período bastante largo. La eficiencia de un motor eléctrico, por ejemplo, se puede determinar en minutos una vez que el motor está instrumentado y luego puesto en carga. La confiabilidad del motor solo se puede determinar después de un largo período de funcionamiento, tal vez años. Además, las respuestas que obtenemos son estadísticas y probabilísticas, en lugar de deterministas. Las respuestas siempre deben darse con límites de error estadístico adjuntos. La confiabilidad generalmente se denota por R(f).

Las medidas comunes de confiabilidad son el tiempo medio entre fallas, o MTBE, el tiempo medio hasta la falla, o MTTF y el período de funcionamiento sin mantenimiento, o MFOP. El símbolo θ se usa a menudo para MTBF.

A continuación se dan otras definiciones importantes.

Mantenibilidad

“La mantenibilidad es la probabilidad de que un sistema, después de haber fallado, se restaure en un tiempo determinado, dado un determinado entorno de mantenimiento”.

Por tanto, vemos que la mantenibilidad es análoga a la confiabilidad. Es una función estadística, es una función del tiempo y depende de determinadas condiciones, es decir, del entorno de mantenimiento. La mantenibilidad generalmente se denota por M(t).

Una medida común de capacidad de mantenimiento es el tiempo medio de reparación o MTTR. El símbolo utilizado para MTTR suele ser φ. El MTTR se desarrolla con más detalle a continuación.

Disponibilidad

“La disponibilidad es el porcentaje de tiempo que un sistema está disponible para su uso, ya sea necesario para su uso o no”.

La disponibilidad, para nuestros propósitos, no es una función estadística. Es simplemente un porcentaje. No es un parámetro básico como la confiabilidad o la mantenibilidad, sino que de hecho se deriva de los Fundamentos de confiabilidad 1: Componente Confiabilidad 3 de ellos. Sin embargo, en el caso de los sistemas mantenidos, es el parámetro más importante y el que se mide habitualmente.

Referencias

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