Diseño para la Fiabilidad

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Durante este seminario digital gratuito de 3 horas, analizaremos los casos de negocio y las mejores prácticas necesarias para la correcta ejecución del proceso DfR. Demostraremos cómo es el marco genérico de DfR y dónde encajan los métodos y herramientas en ese proceso de trabajo estándar. También revisaremos opciones y métodos de implementación para mejorar su programa de fiabilidad.

Presentado originalmente el 15 de junio de 2021

Cómo el software de ReliaSoft ayuda a facilitar el proceso DFR

Cualquier producto fallará cuando el estrés experimentado por el producto supere su resistencia. Para reducir la probabilidad de fallo, debemos reducir la interferencia entre el estrés y la resistencia. Se necesita un proceso estructurado, como el proceso DFR, para lograr esto. Este proceso puede ser adaptado y personalizado según su industria específica, su cultura corporativa y otros procesos existentes dentro de su empresa.

Usando los productos de software de ReliaSoft, podemos ayudarle a llevar un producto fiable al mercado utilizando un proceso DfR enfocado en eliminar o mitigar modos de fallo potenciales antes del lanzamiento a producción, basado en una comprensión de la física del fallo, pruebas para descubrir problemas y métodos de análisis estadístico para la predicción de fiabilidad. DfR puede abrir muchas oportunidades para las empresas que desean ir más allá de asegurar una oferta básica en el mercado para crear una verdadera ventaja competitiva en la que la fiabilidad juega un papel crítico para la satisfacción del cliente.

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Defina los requisitos y objetivos de fiabilidad para un producto, así como las condiciones ambientales/ de uso del producto para el usuario final. Estos pueden realizarse a nivel de sistema, nivel de ensamblaje, nivel de componente o incluso hasta el nivel de modo de fallo.

Determinar las condiciones de uso y ambientales es un paso previo importante de cualquier programa DfR. Las empresas necesitan saber para qué están diseñando y qué tipos de tensiones se supone que sus productos deben soportar. Las condiciones pueden determinarse en base a encuestas a clientes, mediciones ambientales y muestreo.

Usando diferentes técnicas de asignación, disponibles y soportadas en el software BlockSim de ReliaSoft, puede determinar los requisitos de fiabilidad del sistema que serían necesarios para alcanzar un objetivo de fiabilidad general. Una vez que se han definido los requisitos, deben ser traducidos en requisitos de diseño y luego en requisitos de fabricación.Aprenda más sobre ReliaSoft BlockSim

Durante esta etapa, se empieza a desarrollar una imagen más clara sobre lo que se supone que debe hacer el producto. Es importante entender cuánto cambio se introduce con este nuevo producto. Un producto puede ser una actualización de un producto existente, un producto existente que se introduce en un nuevo mercado o aplicación, o un producto que no es nuevo en el mercado pero es nuevo para la empresa y podría ser introducido como un producto completamente nuevo. Con más cambios de diseño o aplicación, se introducen más riesgos de fiabilidad para el éxito del producto y de la empresa.

Usando software ReliaSoft XFMEA, puedes identificar modos de falla potenciales, evaluar el riesgo asociado con esos modos de falla, priorizar problemas para acciones correctivas e identificar y llevar a cabo acciones correctivas para abordar las preocupaciones más serias. Un DFMEA correctamente aplicado toma requisitos, información sobre el uso del cliente y del entorno como entradas y, a través de sus hallazgos, inicia y/o informa muchas actividades centradas en la fiabilidad.Aprende más sobre ReliaSoft XFMEA

Es muy importante estimar la fiabilidad del producto, incluso con una estimación inicial aproximada, temprano en la fase de diseño. Esto se puede hacer con estimaciones basadas en juicio de ingeniería y opinión de expertos, modelos de simulación, análisis de datos de garantía y prueba previos de productos/componentes similares usando software ReliaSoft Weibull++ o con predicciones basadas en estándares disponibles en software ReliaSoft Lambda Predict. Puedes usar bibliotecas militares o comerciales comunes, como MIL-217, Bellcore y Telcordia, para obtener estimaciones aproximadas de MTBF o para comparar diferentes conceptos de diseño cuando los datos de fallas aún no están disponibles.Aprende más sobre ReliaSoft Weibull++Aprende más sobre ReliaSoft Lambda Predict

Para esta etapa, los prototipos deberían estar listos para pruebas y un análisis más detallado. Esto implica un proceso iterativo donde se realizan diferentes tipos de pruebas, se analizan los resultados, se realizan cambios de diseño y se repiten las pruebas.

Una amplia gama de herramientas está disponible para que el ingeniero de fiabilidad descubra debilidades del producto, prediga la vida útil y gestione los esfuerzos de mejora de la fiabilidad disponibles en ReliaSoft Weibull++. Con los ensayos vienen los datos, como tiempos de fallo y tiempos de censura. Los resultados de las pruebas pueden ser analizados y sus técnicas para estimar estadísticamente la fiabilidad del producto y calcular varias métricas relacionadas con la fiabilidad con un cierto intervalo de confianza. Tales cálculos pueden ayudar a verificar si el producto cumple con sus objetivos de fiabilidad, comparar diseños, proyectar fallas y devoluciones de garantía. Además, usando el módulo de Pruebas de Vida Aceleradas de Weibull++, puedes reducir el tiempo de prueba, y al elevar cuidadosamente los niveles de estrés aplicados durante la prueba, las fallas pueden ocurrir más rápido y, por lo tanto, los modos de falla se revelan más rápidamente.

Un aspecto muy importante del proceso DfR también incluye realizar análisis de causa raíz usando software XFRACAS, que proporciona una mejor comprensión de la física de la falla y puede descubrir problemas no previstos por las técnicas utilizadas antes de las pruebas (como FMEA).

Usando BlockSim's RBDs, puedes modelar la fiabilidad general del sistema, identificar áreas débiles del sistema, encontrar esquemas óptimos de asignación de fiabilidad, comparar diferentes diseños y realizar análisis auxiliares como el análisis de disponibilidad. El análisis de árboles de fallos puede emplearse para identificar defectos y riesgos y la combinación de eventos que conducen a ellos.Aprende más sobre los productos de ReliaSoft

Durante esta etapa, necesitas asegurarte de que el producto esté listo para la producción en alta volumen. Se pueden utilizar métodos estadísticos para desarrollar un plan de pruebas que demuestre el objetivo deseado con el menor gasto de recursos.

Al llegar a la etapa de fabricación, los esfuerzos de DfR deben centrarse principalmente en reducir o eliminar problemas introducidos por los procesos de fabricación. La fabricación introduce variaciones en materiales, procesos, sitios de fabricación, operadores humanos, contaminación, etc. La fiabilidad del producto debe ser reevaluada, y pueden ser necesarias modificaciones de diseño para mejorar la robustez. El muestreo continuo de unidades para pruebas usando ReliaSoft Weibull++ es altamente deseable durante la fabricación para estimar la fiabilidad del producto y evaluar si el objetivo de fiabilidad aún se espera cumplir.Aprende más sobre ReliaSoft Weibull++

Los FMEAs de proceso pueden ser utilizados para examinar las formas en que la fiabilidad y calidad de un producto o servicio pueden verse comprometidas por los procesos de fabricación y ensamblaje. Con los Planes de Control de ReliaSoft XFMEA puedes asegurar que todos los resultados del proceso estarán en un estado de control.

El proceso de fabricación también es propenso a desviaciones. Usar Weibull++ para realizar análisis de garantía puede ser útil para prevenir fallos de mortalidad infantil, que son típicamente causados por problemas relacionados con la fabricación, de ocurrir en el campo. La decisión sobre el tiempo de burn-in (rodaje inicial) apropiado puede derivarse de QALT y/o LDA. Además, los desafíos de fabricabilidad pueden forzar algunos cambios de diseño que activarían muchas de las actividades de DfR ya mencionadas.

El monitoreo continuo y el análisis de datos de campo son necesarios para observar el comportamiento del producto en sus condiciones de uso reales y utilizar el conocimiento adquirido para futuras mejoras o en proyectos futuros. En otras palabras, necesitas cerrar el ciclo, revisar las actividades exitosas así como los errores, y asegurarte de que las lecciones aprendidas no se pierdan en el proceso.Aprende más sobre ReliaSoft XFMEA

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