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RBD, árboles de fallas y diagramas de Markov

ReliaSoft BlockSim proporciona una plataforma completa para la confiabilidad, disponibilidad, mantenimiento y análisis relacionados del sistema. El software ofrece una interfaz gráfica sofisticada que le permite modelar los sistemas y procesos más simples o más complejos utilizando diagramas de bloques de confiabilidad [EN](RBD) o análisis de árbol de fallas [EN](FTA), o una combinación de ambos enfoques. Los diagramas de Markov también están disponibles.

Usando cálculos exactos o simulación de eventos discretos, BlockSim facilita una amplia variedad de análisis para sistemas reparables y no reparables que serán útiles tanto para los diseñadores de productos como para los administradores de activos. Esto incluye análisis de confiabilidad [EN], análisis de mantenibilidad [EN], análisis de disponibilidad [EN], optimización de confiabilidad, cálculo de rendimiento [EN], asignación de recursos, estimación del costo del ciclo de vida y otros análisis del sistema.

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  • Admite una amplia gama de configuraciones de diagrama de bloques de confiabilidad (RBD) y compuertas y eventos de análisis de árbol de fallas (FTA).
  • Capacidades avanzadas para modelar configuraciones complejas, compartir carga, redundancia en espera, fases y ciclos de trabajo.
  • Facilita una amplia variedad de análisis para sistemas reparables y no reparables.
  • El cálculo del rendimiento lo ayuda a identificar los cuellos de botella y a estimar la capacidad de producción.
  • Realiza evaluaciones de Costos de Ciclo de Vida realistas.
  • Identificar componentes críticos (o modos de falla).
  • Determine las formas más efectivas para mejorar el rendimiento del sistema a través de mejoras de diseño y / o planificación de mantenimiento.
  • Use la simulación para obtener métricas de rendimiento estimadas que puedan facilitar la toma de decisiones en una variedad de áreas, tales como:
    • Programación de mantenimiento planificado
    • Planificación de repuestos
    • Identificación de cuellos de botella en el rendimiento de producción
    • Estimando los costos del ciclo de vida.
  • Modele cualquier configuración para analizar su confiabilidad, facilidad de mantenimiento y disponibilidad mediante el uso compartido de carga, redundancia en espera, fases y ciclos de trabajo para representar el sistema.

BlockSim proporciona una integración inteligente entre las actividades y herramientas del programa de confiabilidad, al tiempo que facilita el intercambio de información efectiva y la cooperación entre equipos de ingeniería de cualquier tamaño.

  • Utilice los análisis realizados en otras aplicaciones de ReliaSoft para establecer las propiedades de los bloques en un BlockSim RBD o árbol de fallas.
  • Construya RBD o árboles de fallas en BlockSim desde la configuración del sistema y los datos del modo de falla en XFMEA/RCM++/RBI, o desde predicciones de tasa de fallas en Lambda Predict.
  • Utilice diagramas de simulación BlockSim para generar datos de respuesta para diseños de experimentos en Weibull++.
  • Trabaje con diagramas BlockSim y diagramas de flujo RENO juntos en el mismo proyecto de análisis, y use los resultados del diagrama en diagramas de flujo si lo desea.
  • Publicar análisis e informes seleccionados para facilitar el acceso a través del portal web SEP.

Características del Producto

Las sencillas técnicas de arrastrar y soltar le permiten construir diagramas de bloques de confiabilidad (los RBD) [EN] para los sistemas más simples a los más complejos.

  • Serie Simple y Paralelo: La configuración de serie simple supone que la falla de cualquier componente hace que el sistema falle, mientras que la configuración en paralelo simple supone una redundancia total en el sistema.
  • Complejo: Requiere un tratamiento analítico más avanzado que una combinación simple de series y bloques paralelos. Tales configuraciones pueden ser necesarias para analizar sistemas de red, modos de falla competitivos, etc.
  • K-de-n: Los bloques de nodo se pueden usar para definir k-de-n redundancia, donde un número específico de rutas que conducen al nodo debe tener éxito para que el sistema tenga éxito.
  • Compartir Carga: Cada bloque admite un porcentaje de la carga total. BlockSim admite distribuciones independientes del estrés para bloques de carga compartida.
  • Redundancia en Espera: Los bloques en espera están disponibles para activarse en circunstancias específicas. BlockSim puede modelar configuraciones de espera en caliente, en caliente o en frío.
  • Bloques de Espejo: Le permiten colocar exactamente el mismo componente en más de una ubicación dentro del diagrama. Estos bloques se pueden usar, por ejemplo, para simular rutas bi-direccionales en una red de comunicaciones. BlockSim ofrece una mayor flexibilidad de modelado al admitir espejos en diferentes diagramas.
  • Bloques Múltiples: Le ayudan a ahorrar tiempo (y espacio en el diagrama) mediante el uso de un solo bloque para representar múltiples componentes idénticos configurados en serie o en paralelo.
  • Subdiagramas: BlockSim ofrece una capacidad prácticamente ilimitada para vincular diagramas como componentes en otros diagramas, lo que proporciona una variedad de oportunidades para encapsular un análisis en otro.

La interfaz de análisis de árbol de fallas [EN] de BlockSim admite todas las puertas tradicionales y símbolos de eventos que son aplicables a la confiabilidad del sistema y análisis relacionados. Además, solo BlockSim le permite ampliar las capacidades de modelado con compuertas lógicas adicionales que representan configuraciones de carga compartida y redundancia en espera. Los símbolos de evento disponibles incluyen Básico, No Desarrollado, Activador, Resultante y Condicional, mientras que las compuertas de diagramas de árbol de fallas admitidas incluyen:

  • Puertas AND y OR
  • NO, puertas NAND y NOR
  • Puertas de Votación
  • Puertas Inhibir
  • Puertas Prioridad AND y Ejecución de la Secuencia
  • Compartición de Carga y puertas de Espera


Los diagramas de árbol de fallas se pueden configurar para mostrar resultados intermedios en cada puerta individual. Sus proyectos BlockSim pueden contener árboles de fallas y diagramas de bloques de confiabilidad juntos en el mismo espacio de trabajo de análisis. También puede integrar sus árboles de fallas y RBDs vinculando un árbol de fallas como un subdiagrama a un RBD o viceversa, copiando eventos de un diagrama de árbol de fallas y pegándolos como bloques en un RBD, y convirtiendo automáticamente cualquier árbol de fallas en un RBD.

Los diagramas de Markov le permiten modelar el comportamiento de un sistema en varios estados utilizando un proceso sin memoria, donde el siguiente estado del sistema depende únicamente de los valores de transición y el estado actual del sistema. Esto le permite ver estados de trabajo parciales o degradados y comenzar el análisis en diferentes estados. Si tiene tanto RENO como BlockSim, puede analizar un diagrama de Markov durante una simulación RENO y usar el resultado del análisis en su diagrama de flujo RENO.

Métricas y diagramas de confiabilidad del sistema: puede usar el panel práctico de cálculo rápido (QCP) y las hojas de trazado para calcular y visualizar las métricas de confiabilidad del sistema clave, tales como: 

  • Fiabilidad y probabilidad de falla
  • Vida confiable (es decir, tiempo para una confiabilidad dada)
  • Vida BX% (es decir, tiempo para una cierta falta de fiabilidad)
  • Vida media
  • Tasa de fracaso


Conjuntos de corte mínimos:
para cada diagrama analítico, BlockSim identifica las combinaciones únicas de fallas de componentes que pueden causar fallas en el sistema. Estos conjuntos de corte mínimo se pueden usar para comprender la vulnerabilidad estructural de un sistema.

 Identifique los componentes críticos: los informes FRED (informes de fallas, evaluación y visualización) brindan una presentación gráfica intuitiva de las métricas clave, con codificación por colores para identificar aquellas que pueden ser críticas para la mejora del sistema. Los informes FRED están disponibles para diagramas analíticos y de simulación.

Trazados de importancia de confiabilidad: BlockSim proporciona un conjunto de trazados de Importancia de confiabilidad diseñados para mostrar la importancia relativa de cada componente con respecto a la confiabilidad general de un sistema.

BlockSim proporciona una herramienta dedicada a ayudarlo a encontrar la asignación de confiabilidad más efectiva para cumplir con el objetivo de confiabilidad de un sistema. Esta característica admite métodos Igual, Ponderado y Optimizado en Costo. Comienza en el nivel del sistema y haz clic en el nivel del componente o del modo de falla mientras el software calcula automáticamente la confiabilidad del objetivo para cada elemento/modo y lo transfiere al siguiente.

La capacidad de simulación de BlockSim para confiabilidad, disponibilidad, mantenimiento y análisis de compatibilidad de sistemas reparables es más flexible y realista que nunca. Para un sistema nuevo, puede usar resultados de simulación para optimizar el diseño y hacer proyecciones sobre cómo el sistema puede funcionar en el campo. Para el equipo existente, use los resultados para la planificación de mantenimiento, las estimaciones de rendimiento, la estimación del costo del ciclo de vida y más.

Cuando utiliza la simulación, el análisis puede considerar:

  • Logística de planificación de tareas, que incluye una opción de "Edad Virtual" para situaciones en las que se ejecutará la tarea de mantenimiento programado incluso si el elemento ha fallado.
  • Factor de restauración que captura el impacto de las reparaciones en la confiabilidad futura del componente.
  • Los ciclos de trabajo para los componentes (o conjuntos) que experimentan una carga de esfuerzo diferente que el resto del sistema.
  • Tiempo de inactividad esperado asociado con el mantenimiento correctivo o programado.
  • Costos y restricciones logísticas asociadas con la asignación del personal (equipos de reparación) y los materiales (piezas de repuesto) necesarios para realizar el mantenimiento.
  • Grupos de mantenimiento que identifican componentes que recibirán mantenimiento en función de lo que sucede con otros componentes.
  • Activación por cambio de estado que activa o desactiva un bloqueo bajo ciertas condiciones durante la simulación. Esto proporciona una mayor flexibilidad de modelado para escenarios de dependencia altamente complejos, como configuraciones en espera y otras situaciones en las que puede necesitar desviar la simulación a una ruta alternativa cuando se produce un evento en particular.

Las simulaciones de BlockSim generan una amplia variedad de resultados a nivel de sistema y componente (como tiempo de actividad/tiempo de inactividad, tiempo medio hasta la primera falla (MTTFF), disponibilidad, confiabilidad, número de fallas, número de PM/inspecciones, costos, etc.) Puede usar estos resultados para muchas aplicaciones diferentes, que incluyen:

  • Elegir la estrategia de mantenimiento más efectiva basada en consideraciones de seguridad, costo y/o disponibilidad.
  • Usar la herramienta de reemplazo óptima para calcular el mantenimiento preventivo (PM) óptimo y/o los intervalos de inspección óptimos.
  • Administrar el inventario de repuestos según consideraciones de costo, tasa de utilización, cuellos de botella de suministro, etc.
  • Identificar los componentes que tienen el mayor impacto en la disponibilidad (tiempo de inactividad).


La función Registro de Simulaciones del software proporciona la información que necesita para evaluar la variabilidad en los resultados de simulación específicos de interés.

BlockSim le permite especificar los costos directos e indirectos asociados con las estrategias de mantenimiento que ha definido, incluidos los costos relacionados con el tiempo de inactividad, equipos de mantenimiento, repuestos, etc. Esto produce una amplia gama de resultados de simulación que son fundamentales para realizar evaluaciones LCC realistas. Con la flexibilidad de modelado de BlockSim, usted puede: 

  • Especificar qué tipos de demoras de equipo se incluyen en los cálculos de costos y qué demoras se deben ignorar.
  • Especificar los costos asociados con la falla del sistema, incluido el costo por incidente y la tasa de inactividad.
  • Especificar ingresos e ingresos de tiempo de actividad del sistema debido al rendimiento, de modo que la simulación pueda calcular los costos de oportunidad.
  • Ver los nuevos resultados de simulación relacionados con los costos, incluidos los costos a nivel del sistema, las contribuciones de diferentes tipos de tiempos de espera para bloquear los costos y la contribución (criticidad) del costo de un bloque a los costos totales del sistema.

Puede usar diagramas de fase de confiabilidad (los RPD) para modelar sistemas que pasan por diferentes fases durante el curso de su operación. Por ejemplo, algunos componentes de aeronaves operan solo durante las fases de despegue y aterrizaje de una misión. Otros componentes pueden experimentar una mayor tasa de fallas durante ciertas fases debido a un tensión mayor.

Además, el software usa Fases de Mantenimiento para modelar escenarios en los cuales un sistema va directamente al mantenimiento bajo condiciones específicas. Por ejemplo, si una falla durante la fase de rodaje envía una aeronave para mantenimiento, comenzará desde el comienzo de la misión una vez reparada – no desde el medio de la fase de rodaje donde estaba cuando ocurrió la falla, ya que otros análisis RBD han sido forzados a asumir. Esta flexibilidad proporciona un gran avance en la capacidad de simular el funcionamiento del sistema de forma más realista.

BlockSim incluye rutas de éxito/falla, para situaciones en las que un sistema pasa a una fase operativa en caso de éxito y una fase operativa diferente encaso de falla. También se incluyen bloques de nodos y bloques de detención.

Las capacidades de análisis de rendimiento [EN] de BlockSim se pueden usar para identificar cuellos de botella, optimizar la asignación de recursos y de otro modo, mejorar la eficiencia de procesamiento del sistema.

El software le permite determinar cómo la simulación asignará la salida procesada a través de las rutas definidas en el diagrama. El software también le permite especificar cómo se procesará la acumulación. Cuando el rendimiento varía con el tiempo, los diagramas de fase de BlockSim se pueden combinar con modelos para describir la variabilidad dependiente del tiempo (lineal, exponencial o de potencia).

La función de Hojas de Trabajo de Simulación le permite variar los valores que se utilizan en las simulaciones de diagramas de flujo BlockSim RBD y RENO. Esto le permite investigar el efecto de una o más variables en los resultados de la simulación. Dos de las aplicaciones más útiles son la capacidad de: 

  • Diseñar un experimento en Weibull++ -> simular el experimento en BlockSim o RENO -> luego regresar a Weibull ++ y analizar los datos de "respuesta" simulada.
  • Realizar la simulación por lotes de un RBD, utilizando diferentes valores de entrada para cada simulación. Por ejemplo, esta herramienta facilita la ejecución de un conjunto de simulaciones que compara una variedad de escenarios posibles mediante la alteración de entradas específicas (por ejemplo, costo, intervalo de mantenimiento, etc.) para cada simulación.

BlockSim le permite ejecutar simulaciones en hilos múltiples. Esto puede mejorar el rendimiento y ahorrar tiempo al simular diagramas complejos. Además, la función de Modo por Lotes mejora la productividad al permitirle programar una serie de simulaciones por adelantado. Por ejemplo, puede configurar las simulaciones para que se ejecuten durante la noche y encuentre los resultados cuando regresa a su escritorio en la mañana!

Trazados y gráficos para visualizar los resultados de su análisis:

  • Configuración de trazado le permite personalizar por completo el "aspecto y la sensación" de los gráficos de trazado, mientras que el editor de gráficos de metarchivo RS Draw proporciona la opción de insertar texto, dibujar objetos o marcar puntos particulares en los gráficos de trazado. Puede guardar sus trazados en una variedad de formatos de archivos gráficos para usar en otros documentos.
  • Trazados de superposición le permiten trazar múltiples resultados juntos en el mismo diagrama. Esta puede ser una herramienta visual efectiva para muchos propósitos diferentes, como comparar diferentes análisis (p. ej., Diseño A frente a Diseño B) o demostrar los efectos de un cambio de diseño (p. ej., Antes vs. Después).


Informes personalizables: El Libro de Trabajo Synthesis es una herramienta de informes personalizada que está integrada en BlockSim. Integra a la perfección las funciones de hoja de cálculo y procesamiento de textos, al mismo tiempo que le permite incluir resultados calculados y trazados de su análisis.