Design para confiabilidade (DfR) - Página de tópico

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Saiba como o software ReliaSoft pode ajudá-lo a facilitar o processo de DfR

Qualquer produto irá falhar quando o stress experimentado pelo produto exceder a sua resistência. Para reduzir a probabilidade de falha, temos de reduzir a interferência entre tensão e força. Para isso, é necessário um processo estruturado, como o processo DfR. Este processo pode ser adaptado e personalizado com base no seu setor específico, na sua cultura corporativa e outros processos existentes dentro da sua empresa.

Com os produtos de software ReliaSoft, podemos ajudá-lo a trazer um produto confiável para o mercado usando um processo DfR focado em projetar ou mitigar potenciais modos de falha antes do lançamento na produção, com base na compreensão da física da falha, testes para descobrir problemas e métodos de análise estatística para previsão de confiabilidade. A DfR pode abrir muitas oportunidades para as empresas que querem ir além da garantia de uma oferta básica para o mercado para criar uma verdadeira vantagem competitiva em que a fiabilidade desempenha um papel crítico para a satisfação do cliente.

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Definir os requisitos e objetivos de fiabilidade para um produto, bem como as condições ambientais/de utilização do produto do utilizador final. Estes podem ser executados ao nível do sistema, nível de montagem, nível de componente ou mesmo até ao nível do modo de falha.

Determinar o uso e as condições ambientais é um passo inicial importante de qualquer programa DfR. As empresas precisam de saber para que é que estão a desenhar e que tipos de stress os seus produtos devem suportar. As condições podem ser determinadas com base em pesquisas com clientes, medições ambientais e amostragem.

Utilizando diferentes técnicas de atribuição, disponíveis e suportadas no software ReliaSoft BlockSim, pode determinar os requisitos de fiabilidade do sistema que seriam necessários para atingir um objetivo geral de fiabilidade. Uma vez definidos os requisitos, devem ser traduzidos em requisitos de concepção e, em seguida, em requisitos de fabrico.

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Nesta fase, começa a desenvolver-se uma imagem mais clara sobre o que o produto deve fazer. É importante perceber quanta mudança é introduzida com este novo produto. Um produto pode ser uma atualização de um produto existente, um produto existente que é introduzido em um novo mercado ou aplicação, ou um produto que não é novo no mercado mas é novo para a empresa e pode ser introduzido como um produto completamente novo. Com mais alterações de design ou aplicação, são introduzidos mais riscos de fiabilidade para o sucesso do produto e da empresa.

Usando o software ReliaSoft XFMEA, pode identificar potenciais modos de falha, avaliar o risco associado a esses modos de falha, priorizar problemas para ações corretivas e identificar e executar ações corretivas para resolver as preocupações mais graves. Um DFMEA devidamente aplicado toma os requisitos, o uso do cliente e as informações do ambiente como entradas e, através das suas descobertas, inicia e/ou informa muitas atividades centradas na fiabilidade.

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É muito importante estimar a fiabilidade do produto, mesmo com uma estimativa aproximada do primeiro corte, no início da fase de projeto. Isso pode ser feito com estimativas baseadas em julgamento de engenharia e opinião de especialistas, modelos de simulação, garantia prévia e análise de dados de teste de produtos/componentes semelhantes usando o software ReliaSoft Weibull++ ou com previsão baseada em padrão disponível no software ReliaSoft Lambda Predict. Pode usar bibliotecas militares ou comerciais comuns, como MIL-217, Bellcore e Telcordia, para chegar a estimativas aproximadas de MTBF ou para comparar diferentes conceitos de projeto quando os dados de falha ainda não estão disponíveis.

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Nesta fase, os protótipos devem estar prontos para testes e análises mais detalhadas. Isso envolve um processo iterativo onde são realizados diferentes tipos de testes, os resultados são analisados, são feitas alterações de design e os testes são repetidos.

Uma vasta gama de ferramentas está disponível para o engenheiro de fiabilidade para descobrir as fraquezas do produto, prever a vida útil e gerir os esforços de melhoria da fiabilidade disponíveis no ReliaSoft Weibull++. Com os testes vêm os dados, como tempos de falha e tempos de censura. Os resultados dos testes podem ser analisados e as suas técnicas para estimar estatisticamente a fiabilidade do produto e calcular várias métricas relacionadas com a fiabilidade com um determinado intervalo de confiança. Tais cálculos podem ajudar a verificar se o produto cumpre os seus objetivos de fiabilidade, comparando projetos, projetando falhas e devoluções de garantia. Além disso, utilizando o módulo Accelerated Life Testing do Weibull++, pode reduzir o tempo de teste e, elevando cuidadosamente os níveis de tensão aplicados durante o teste, as falhas podem ocorrer mais rapidamente e, assim, os modos de falha são revelados mais rapidamente.

Um aspeto muito importante do processo DfR inclui também a realização de análises de causa raiz utilizando o software XFRACAS, que proporciona uma melhor compreensão da física da falha e pode descobrir problemas não previstos pelas técnicas utilizadas antes dos testes (como o FMEA).

Usando os RBDs do BlockSim, pode modelar a fiabilidade geral do sistema, identificar áreas fracas do sistema, encontrar esquemas de atribuição de fiabilidade ideais, comparar diferentes projetos e realizar análises auxiliares, como análise de disponibilidade. A análise da árvore de falhas pode ser empregada para identificar defeitos e riscos e a combinação de eventos que levam a eles.

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Durante esta etapa, você precisa ter certeza de que o produto está pronto para produção de alto volume. Métodos estatísticos podem ser utilizados para desenvolver um plano de teste que demonstre o objetivo desejado com o menor gasto de recursos.

Ao atingir a fase de fabrico, os esforços do DfR devem concentrar-se principalmente na redução ou eliminação dos problemas introduzidos pelos processos de fabrico. O fabrico introduz variações de materiais, processos, locais de fabrico, operadores humanos, contaminação, etc. A fiabilidade do produto deve ser reavaliada e podem ser necessárias modificações no projeto para melhorar a robustez. A amostragem contínua de unidades para teste usando ReliaSoft Weibull++ é altamente desejável ao longo da fabricação para estimar a confiabilidade do produto e avaliar se o objetivo de confiabilidade ainda deve ser cumprido.

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Os FMEAs de Processo podem ser utilizados para examinar as formas como a fiabilidade e a qualidade de um produto ou serviço podem ser comprometida pelos processos de fabrico e montagem. Com os Planos de Controlo do ReliaSoft XFMEA pode garantir que todas as saídas do processo estarão num estado de controlo.

O processo de fabrico também está sujeito a desvios. A utilização do Weibull++ para realizar análises de garantia pode ser útil na prevenção de falhas de mortalidade infantil, que são tipicamente causadas por problemas relacionados com o fabrico, ocorram no terreno. A decisão sobre o tempo de queima apropriado pode ser derivada de QALT e/ou LDA. Além disso, os desafios de manufaturabilidade podem forçar algumas mudanças no projeto que desencadeariam muitas das atividades do DfR já mencionadas.

O monitoramento contínuo e a análise de dados de campo são necessários para observar o comportamento do produto nas suas condições reais de uso e usar o conhecimento adquirido para melhorias futuras ou em projetos futuros. Ou seja, é preciso fechar o ciclo, rever as atividades bem sucedidas, bem como os erros, e garantir que as lições aprendidas não se percam no processo.

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10%
Aumento do crescimento das receitas

14%
Redução dos modos de falha

9.5%
Redução do tempo de desenvolvimento

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