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Ingeniería de Confiabilidad

Ingeniería de Confiabilidad

Sobre el Libro

Ingeniería de Confiabilidad (Reliability Engineering, 1st Edition) es un libro de 512 páginas escrito por Kailash C. Kapur y Michael Pecht. Fue publicado por la editorial Wiley en el año 2014 en su primera edición.

Descripción del Libro

(Información extraída y traducida del libro)

Un enfoque integrado para el desarrollo de productos

Ingeniería de confiabilidad presenta un enfoque integrado para el diseño, la ingeniería y la gestión de las actividades de confiabilidad a lo largo del ciclo de vida de un producto, incluido el concepto, la investigación y el desarrollo, el diseño, la fabricación, el montaje, las ventas y el servicio. Con guías ilustrativas que incluyen problemas resueltos, ejemplos numéricos, problemas de tareas, un manual de soluciones y materiales probados en clase, demuestra a los profesionales de desarrollo y fabricación de productos cómo distribuir prácticas clave de confiabilidad en toda la organización.

Los autores explican cómo integrar métodos y técnicas de confiabilidad en el proceso Six Sigma y Design for Six Sigma (DFSS). También discuten las relaciones entre garantía y confiabilidad, así como cuestiones legales y de responsabilidad. Otros temas cubiertos incluyen:

  • Ingeniería de confiabilidad en el siglo XXI.
  • Distribuciones de probabilidad de vida para análisis de confiabilidad.
  • Control de proceso y capacidad de proceso.
  • Análisis de modos, mecanismos y efectos de falla.
  • Vigilancia y pronóstico de la salud.
  • Pruebas de confiabilidad y estimación de confiabilidad.

Ingeniería de confiabilidad proporciona una lista completa de referencias sobre los temas cubiertos en cada capítulo. Es un recurso invaluable para aquellos interesados ​​en adquirir conocimientos fundamentales de los aspectos prácticos de la confiabilidad en el diseño, la fabricación y las pruebas. Además, es útil para la implementación y gestión de programas de confiabilidad.

Sobre los autores

(Información extraída y traducida del libro)

Kailash Kapur, PHD, es profesor de Ingeniería Industrial y de Sistemas en la Universidad de Washington, donde también fue Director de 1993 a 1999. El Dr. Kapur ha trabajado con General Motors Research Laboratories como ingeniero de investigación senior, Ford Motor Company como académico visitante, y el Comando de Tanques-Automotriz del Ejército de EE. UU. como ingeniero de confiabilidad. Es miembro de ASQ y IIE, y un ingeniero profesional registrado.

Michael Pecht, PHD, es el fundador de CALCE (Centro de Ingeniería Avanzada del Ciclo de Vida) en la Universidad de Maryland, que está financiado por más de 150 de las principales empresas de electrónica del mundo. También es profesor titular de ingeniería mecánica y profesor de matemáticas aplicadas en la Universidad de Maryland. Asesora a veintidós importantes empresas internacionales de electrónica.

Tabla de Contenido

(Información extraída y traducida del libro)

  • 1 Reliability Engineering in the Twenty-First Century 
  • 2 Reliability Concepts 
  • 3 Probability and Life Distributions for Reliability Analysis 
  • 4 Design for Six Sigma 
  • 5 Product Development 
  • 6 Product Requirements and Constraints 
  • 7 Life-Cycle Conditions 
  • 8 Reliability Capability 
  • 9 Parts Selection and Management 
  • 10 Failure Modes, Mechanisms, and Effects Analysis 
  • 11 Probabilistic Design for Reliability and the Factor of Safety 
  • 12 Derating and Uprating 
  • 13 Reliability Estimation Techniques 
  • 14 Process Control and Process Capability 
  • 15 Product Screening and Burn-In Strategies 
  • 16 Analyzing Product Failures and Root Causes 
  • 17 System Reliability Modeling
  • 18 Health Monitoring and Prognostics 
  • 19 Warranty Analysis 
  • 20 Problems 
  • 21 Appendixes

Calidad, satisfacción del cliente y eficacia del sistema

(Información extraída y traducida del libro)

Para los productos de consumo, la calidad se ha asociado tradicionalmente con la satisfacción o felicidad del cliente. Esta interpretación de la calidad se centra en el valor total o la utilidad que el cliente obtiene del producto. Este concepto también ha sido utilizado por el Departamento de Defensa de EE. UU., Centrándose en la eficacia del sistema como la capacidad general de un producto para cumplir su misión en condiciones operativas específicas.

Rendimiento, calidad y confiabilidad

(Información extraída y traducida del libro)

El rendimiento generalmente se asocia con la funcionalidad de un producto: lo que el producto puede hacer y qué tan bien puede hacerlo. Por ejemplo, la funcionalidad de una cámara implica tomar fotografías. Qué tan bien puede tomar fotografías y la calidad de las fotografías implica parámetros de rendimiento como la densidad de píxeles, la claridad del color, el contraste y la velocidad de obturación. El rendimiento está relacionado con la pregunta “¿Qué tan bien funciona un producto?” Por ejemplo, para un coche de carreras, la velocidad y el manejo son requisitos clave de rendimiento. El coche no ganará una carrera si su velocidad no es lo suficientemente rápida. Por supuesto, el automóvil debe terminar la carrera y necesita una confiabilidad suficientemente alta para terminar la carrera. Después de la carrera, el coche puede mantenerse e incluso sustituirse, pero ganar lo es todo.

Para los aviones comerciales, el transporte seguro de seres humanos es la principal preocupación. Para lograr la seguridad necesaria, el avión debe ser confiable, incluso si su velocidad no es la más rápida. De hecho, aparte del costo, la confiabilidad es la fuerza impulsora de la mayoría de las decisiones de diseño y mantenimiento de aeronaves comerciales, y generalmente es más importante que los parámetros de desempeño, que pueden sacrificarse para lograr la confiabilidad requerida.

Mejorar el rendimiento de los productos generalmente requiere agregar tecnología y complejidad. Esto puede hacer que la confiabilidad requerida sea más difícil de lograr.

La calidad está asociada con la mano de obra del producto. Por ejemplo, las métricas de calidad de una cámara pueden incluir defectos en su apariencia o funcionamiento, y la capacidad de la cámara para cumplir con los parámetros de rendimiento especificados cuando el cliente recibe el producto por primera vez. Los defectos de calidad pueden resultar en fallas prematuras del producto.

La confiabilidad está asociada con la capacidad de un producto para funcionar según lo previsto (es decir, sin fallas y dentro de los límites de desempeño especificados) durante un tiempo específico en su ciclo de vida. En el caso de la cámara, el cliente espera que la cámara funcione correctamente durante un período de tiempo específico más allá de su compra, que generalmente depende del propósito y el costo de la cámara. Se puede usar una cámara desechable de bajo costo solo para tomar un conjunto de fotografías. Se puede esperar que una cámara profesional dure (sea confiable) décadas, si se mantiene adecuadamente.

Consecuencias de las fallas

(Información extraída y traducida del libro)

Siempre existe el riesgo de que un producto falle en el campo. Para algunos productos, las consecuencias de una falla pueden ser menores, mientras que para otros, pueden ser catastróficas. Las posibles consecuencias incluyen pérdidas financieras, lesiones personales y varios costos intangibles. Según la ley de los EE. UU., Las consecuencias de la falla del producto también pueden incluir sanciones financieras civiles impuestas por los tribunales y sanciones según los estatutos, como la Ley de seguridad de productos para el consumidor, los códigos de construcción y las leyes estatales. Estas sanciones pueden incluir sanciones personales como la eliminación de licencias profesionales, multas y sentencias de cárcel.

Pérdida financiera

Cuando un producto falla, a menudo hay una pérdida de servicio, un costo de reparación o reemplazo y una pérdida de buena voluntad con el cliente, todo lo cual implica directa o indirectamente algún tipo de pérdida financiera. Los costos pueden presentarse en forma de pérdidas en la participación de mercado debido a daños en la confianza del consumidor, aumentos en las tarifas de seguros, reclamos de garantía o reclamos por daños resultantes de lesiones personales. Si la prensa negativa sigue a una falla, el precio de las acciones o la calificación crediticia de una empresa también pueden verse afectados.

Violación de la confianza pública

La Sociedad Nacional de Ingenieros Profesionales señala que “los ingenieros, en el cumplimiento de sus deberes profesionales, deben ser primordial para la seguridad, la salud y el bienestar del público” (Sociedad Nacional de Ingenieros Profesionales 1964). En muchos casos, la salud pública, la seguridad y el bienestar están directamente relacionados con la confiabilidad.

Responsabilidad legal

Existe una serie de riesgos legales asociados con la confiabilidad y falla del producto. Una empresa puede ser demandada por daños resultantes de fallas. Una empresa también puede ser demandada si no advirtió a los usuarios sobre defectos o problemas de confiabilidad. En casos extremos de negligencia, se pueden presentar cargos penales además de los daños civiles.

Pérdidas intangibles

Dependiendo de las expectativas que los clientes tengan sobre un producto, las relaciones con los clientes pueden verse muy dañadas cuando experimentan una falla en el producto. Las fallas también pueden dañar la reputación general de una empresa. Una reputación de poca confiabilidad puede disuadir a los clientes futuros y potenciales de comprar un producto, incluso si se han corregido las causas de fallas pasadas.

En algunos casos, los efectos de la falta de confiabilidad pueden dañar la psique nacional, por ejemplo, fallas en aplicaciones espaciales, militares y de transporte. Cuanto mayor sea el perfil de un evento de falla, mayor será el efecto en la sociedad. Las fallas que afectan la salud pública y el medio ambiente también pueden generar descontento con los organismos gubernamentales y reguladores.

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