Manual de confiabilidad, mantenibilidad y compatibilidad del producto

Sobre el Libro

Manual de confiabilidad, mantenibilidad y compatibilidad del producto (Product Reliability, Maintainability, and Supportability Handbook) es un libro de 480 páginas editado por Michael Pecht. Fue publicado por la editorial CRC Press en el año 2009 en su segunda edición.

Descripción del Libro

Para garantizar la confiabilidad del producto, una organización debe seguir prácticas específicas durante el proceso de desarrollo del producto que impactan la confiabilidad. La segunda edición del exitoso Manual de confiabilidad, mantenibilidad y compatibilidad de productos ayuda a los profesionales a identificar las deficiencias en las prácticas de confiabilidad de sus organizaciones y les permite tomar medidas para superarlas.

El libro comienza discutiendo la efectividad del producto y sus funciones relacionadas, presenta la teoría matemática de confiabilidad e introduce conceptos de inferencia estadística como formas de analizar modelos probabilísticos a partir de datos de observación. Los capítulos posteriores presentan tipos básicos de distribuciones de probabilidad; presentar los conceptos de intervalo de confianza; centrarse en la evaluación de la confiabilidad; y examinar la confiabilidad, calidad y seguridad del software.

Utilice FMMEA para identificar los mecanismos de falla.

Reflejando los últimos desarrollos en el campo, el libro presenta una nueva metodología conocida como análisis de modos, mecanismos y efectos de falla (FMMEA) para identificar posibles mecanismos de falla. Cambiando a una postura práctica, el libro delinea los pasos que deben tomarse para desarrollar un producto que cumpla con los objetivos de confiabilidad. Describe cómo combinar información de confiabilidad de partes y subsistemas para calcular la confiabilidad a nivel del sistema, presenta métodos para evaluar la confiabilidad en condiciones tolerantes a fallas y describe métodos para modelar y analizar fallas de productos reparables.

El texto analiza el crecimiento de la confiabilidad, las pruebas aceleradas y la gestión de un programa de mejora continua; analiza la influencia de la confiabilidad en los requisitos de apoyo logístico; muestra cómo evaluar la eficacia general del producto; e introduce los conceptos de capacidad de proceso y técnicas de control de proceso estadístico.

Los nuevos temas de la segunda edición incluyen:

Análisis de modos, mecanismos y efectos de falla.
Intervalo de confianza en las métricas de confiabilidad y sus relaciones con las medidas de calidad del producto.
Control de procesos y capacidad de procesos y su relación con la confiabilidad del producto.
Fiabilidad del sistema, incluida la redundancia.

Tabla de Contenido

Capítulo 1. Eficacia y valor del producto.
Capítulo 2. Conceptos de confiabilidad.
Capítulo 3. Conceptos de inferencia estática.
Capítulo 4. Distribuciones de probabilidad práctica para el análisis de confiabilidad del producto.
Capítulo 5. Intervalos de confianza.
Capítulo 6.Confiabilidad del hardware.
Capítulo 7. Confiabilidad del software.
Capítulo 8. Análisis de modos, mecanismos y efectos de falla.
Capítulo 9. Diseño para la confiabilidad.
Capítulo 10. Modelado de confiabilidad del sistema.
Capítulo 11. Análisis de confiabilidad de productos redundantes y tolerantes a fallas.
Capítulo 12. Modelos de confiabilidad y análisis de datos para productos reparables.
Capítulo 13. Mejora continua de la confiabilidad.
Capítulo 14. Apoyo logístico.
Capítulo 15. Efectividad del producto y análisis de costos.
Capítulo 16. Capacidad del proceso y control del proceso.

Capítulo 1. Eficacia y valor del producto.

1.1 Introducción

El objetivo final de cualquier producto o sistema es que realice alguna función prevista de la forma más asequible y eficaz posible. La función puede describirse como una característica de salida, como la transmisión satisfactoria de mensajes en un sistema de comunicación, el tonelaje de carga para un sistema de transporte o la precisión de la identificación meteorológica para un radar meteorológico aéreo. El término para la capacidad general de un producto para cumplir los objetivos del cliente es eficacia del producto. Si el producto es eficaz, cumple bien la función pretendida: si no es eficaz, se deben mejorar los atributos deficientes. El término para el costo total, incluido el precio de compra, los costos asociados con el mantenimiento de la operación y los costos de reparación y eliminación, es el valor del producto.

1.2 Atributos que afectan la efectividad del producto

La eficacia del producto es una función de muchos atributos del producto y factores externos. Para un automóvil, confiabilidad, seguridad. facilidad de reparación. y la comodidad se encuentran entre los atributos que un comprador podría considerar importantes. En términos de valor del producto, precio de compra, operación económica y buen valor de reventa pueden ser atributos adicionales. Una combinación exitosa de estos atributos da como resultado un automóvil que se percibe como de gran valor. Para cualquier producto específico, se necesita una combinación distinta de atributos para lograr una alta efectividad y valor del producto.

Un buen diseño y desarrollo de productos requiere que los miembros del equipo de diseño (y el cliente, si corresponde) evalúen y discutan todos los atributos pertinentes que afectan la efectividad del producto durante las fases apropiadas del ciclo de vida del producto: formulación del concepto, investigación y desarrollo, producción, operación, y eliminación. Para muchos productos, particularmente aquellos con una vida útil prolongada, el costo más alto es operar, respaldar y mantener el producto. Muchas de las tareas y decisiones que surgen al principio del ciclo de vida de un producto afectan al producto en etapas posteriores y afectan los costos a lo largo de la vida del producto.

En teoría, la efectividad y el valor del producto en general pueden mejorarse intercambiando atributos, lo cual es un proceso extremadamente complejo. Por ejemplo, un fabricante de automóviles desea maximizar las ganancias y puede sentir que esto se logra mejor aumentando la participación de mercado ofreciendo un automóvil nuevo que proporcione la máxima asequibilidad y confiabilidad. La asequibilidad es una función de cuán barato se puede fabricar el automóvil; las características que harían que el automóvil fuera fácil de mantener podrían verse comprometidas o eliminadas para lograr el caso de fabricación. Bajo el capó de los automóviles de hoy, las compensaciones de costos de fabricación y mantenimiento son evidentes en comparación con los automóviles de. decir. hace 20 años. Los nuevos enfoques de diseño, como el encendido electrónico, son más confiables que los del pasado y el uso de diagnósticos por computadora equilibra el desafío de reparación que presentan los complejos motores y transmisiones de hoy. Un buen equipo de diseño sabe que los atributos a veces se apoyan entre sí y a veces son contradictorios; y que, en consecuencia, las compensaciones se convierten en una parte necesaria del proceso de desarrollo.

1.3 Factores programáticos que afectan la efectividad del producto

Una historia típica del desarrollo de un nuevo producto revela una serie de pasos en la progresión del concepto original a un modelo de producción aceptable. Estos pasos son particularmente marcados si el equipo representa una innovación técnica, es decir, si impulsa el estado de la técnica al introducir funciones completamente nuevas o al realizar funciones establecidas de una manera completamente nueva. El mercado (o una base de clientes existente) define la necesidad de un rendimiento técnico nuevo o mejorado. El equipo de diseño y desarrollo ejecuta una multitud de operaciones que conducen al logro de los objetivos del programa, principalmente la producción de un sistema o producto que funcionará según lo previsto, con averías mínimas y reparación rápida. Esto debe hacerse dentro de un desarrollo aceptable. producción, y presupuestos de apoyo y dentro de un cronograma establecido.

Los tres criterios del programa (desempeño, costo y cronograma) imponen severas presiones a la empresa. Así como se requieren compromisos entre los atributos del producto para lograr la efectividad deseada del producto, a menudo son necesarios compromisos entre los objetivos del programa. Estos compromisos comienzan temprano en el proceso de desarrollo, generalmente en las fases de investigación básica y validación de conceptos. Por ejemplo, el tiempo asignado para desarrollar las tecnologías necesarias o para probar la viabilidad del concepto puede reducirse para cumplir con un cronograma impulsado por un desafío competitivo.

Después del trabajo preliminar en un producto típico, se construye un modelo prototipo; idealmente. representa el producto final lo más fielmente posible. Su propósito es establecer la viabilidad inicial de satisfacer los atributos críticos de efectividad. Este modelo podría ser un prototipo de hardware o software, o una simulación por computadora del sistema, subsistemas clave o componentes. El prototipo puede ser de apariencia tosca, inadecuado para la fabricación en línea de producción, sujeto a fallas frecuentes o reparable solo por técnicos capacitados que utilizan equipos costosos y un tiempo considerable. Atención temprana a la fabricación, calidad. y la confiabilidad pueden ahorrar tiempo y dinero más adelante en el programa de desarrollo de productos. A medida que el programa avanza, los cambios para mejorar la confiabilidad se vuelven más difíciles y costosos, el programa se vuelve más inflexible y los presupuestos se vuelven más ajustados. A pesar del mayor énfasis en la confiabilidad, muchos productos nuevos experimentan serios problemas de crecimiento durante sus primeros años de operación, ya que los diseñadores realizan esfuerzos extraordinarios y a veces frenéticos para determinar las causas de fallas y eliminarlas mediante modificaciones, actualizaciones o cambios en los procedimientos de operación y mantenimiento.

Los factores importantes en el desarrollo de un nuevo producto (cambio revolucionario) también se aplican a los programas de modificación o desarrollo que integran equipos probados (cambio evolutivo). Tanto para el desarrollo revolucionario como para el evolutivo, la confiabilidad es un atributo clave que afecta la efectividad del producto y debe considerarse desde el principio.