Post on 06-Feb-2018
FIABILITATEA
SISTEMELOR
MECATRONICE
2011
Introducere
Pentru o companie, cunoaterea i controlul fiabilitii asigur costuri minime
ale utilizatorului n perioada de folosin a produsului i minimizarea costurilor de
calitate i de ansamblu ale productorului
Tehnologizarea tot mai accentuat a vieii, in general, reclam produse cu
funcionare sigur pe o perioad garantat. Nu este suficient ca un produs s
funcioneze foarte bine, dar pe o perioad mai scurt dect cea previzionat prin
proiectare i, de asemenea, nu este necesar proiectarea unor produse care pot
funciona practic mai mult dect este necesar. n ambele cazuri apar costuri
suplimentare i/sau piederi importante de imagine (brand) al firmei
Defectele produselor pot fi de diverse tipuri i niveluri de gravitate (variind de
la efecte minore cum ar fi defectarea unei telecomenzi de televizor pn la
catastrofe, care duc la pierderi de viei omeneti cum ar fi prbuirea unui avion
Ingineria fiabilitii s-a dezvoltat ca necesitate n evitarea unor catastrofe
cauzatoare de distrugeri materiale importante i pierderi umane (Boeing a fost una
dintre primele companii care a investit n sigurana zborurilor comerciale i de
pasageri)
2
Astzi, ingineria fiabilitii este aplicat tuturor produselor, ntr-o msur mai
mare sau mic i pentru c are consecine vitale pentru compania productoare.
Consumatorul de astzi este mai exigent i mai contient de calitatea i fiabilitatea
produselor dect n oricare perioad din trecut. El remarc i nu tolereaz
produsele care nu performeaz conform declaraiilor din documentaiile tehnice
anexe produsului la cumprare sau a celor care rezult din reclame. Non-
satisfacia consumatorului poate avea consecine dezastruoase asupra companiei
productoare. Statisticile arat c un client mulumit de un produs achiziionat,
comunic acest fapt la 8 persoane, n timp ce un client nemulumit i va manifesta
insatisfacia, n medie, altor 22 de oameni
Ingineria fiabilitii a dobndit o importan tot mai ridicat, pe msur ce
tehnologizarea industrial, a serviciilor, dar i casnic a devenit tot mai pregnant.
De exemplu, defectarea unui calculator este mult mai important astzi dect acum
20 de ani. Implementarea informatizrii n toate domeniile face ca defectarea unui
calculator s poat avea efecte care acoper ntreaga gam posibil, de la
consecine neglijabile pn la catastrofe de mari proporii, att materiale ct i n
ceea ce privete sigurana vieii. 3
Scopurile implementarii ingineriei fiabilitii:
optimizarea timpului de rodaj
optimizarea perioadei de garanie i estimarea costurilor garaniei
proiectarea schemei de nlocuire preventiv a unor componente dintr-un sistem
reparabil
estimarea necesarului de piese de schimb i proiectarea corect a produciei n
acest sens
depistarea componentelor care se defecteaz i implicarea cercetrii i
proiectrii n scderea ratei de defectare
stabilirea momentului din perioada de funcionare cnd apare un anumit
defect n scopul indicrii schimbrii piesei nainte de ieirea efectiv din uz a
acesteia
studiul efectelor vrstei, a duratei efective de funcionare, a condiiilor de
operare asupra fiabilitii i elaborarea unor normative sau recomandri care pot
conduce la creterea fiabilitii
crearea unei baze de comparaie a dou sau mai multe proiecte pentru acelai
produs, n scopul aplicrii criteriului celei mai bune fiabiliti
evaluarea redundanei n proiectul unui produs
estimarea nivelului de redundan necesar atingerii unei fiabiliti int4
elaborarea unor ghiduri n aplicarea aciunilor corective destinate minimizrii
numrului defectelor i reducerii timpului i costului mentenanei
stabilirea practicilor de control ale produsului
optimizarea fiabilitii la nivel de proiectare, astfel nct costurile de deinere,
operare i mentenan pe durata de viat a produsului s fie minime
dezvoltarea unor algoritmi de studiu care s opereze cu un complex de
parametri, cum ar fi fiabilitatea, mentenabilitatea, disponibilitatea, costul, greutatea,
volumul, ergonomia, valoarea de ntrebuinare etc. n scopul obinerii unui proiect
optim
reducerea costurilor de garanie sau creterea perioadei de garanie la aceleai
costuri
orientarea consumatorilor privind potenialii furnizori, din punct de vedere al
fiabilitii
dezvoltarea unor indici sau msuri cantitative ale fiabilitii, n scopul utilizrii
acestora de ctre departamentele de marketing n promovarea produselor
creterea gradului de satisfacie a clientului, n scopul creterii numrului de
vnzri
creterea profitului, sau la acelai profit, crearea unor produse mai fiabile
promovarea imaginii pozitive a companiilor productoare, crearea unor
branduri. 5
FIABILITATEA PRODUSELORConcepte. Clasificare
Fiabilitatea poate fi definit ca:
ansamblul caracteristicilor calitative ale unui sistem tehnic care reflect
capacitatea acestuia de a fi utilizat, n condiii prescrise, un timp ct mai ndelungat
(conceptul calitativ al fiabilitii)
msura probabilitii de bun funcionare a unui sistem n conformitate cu
normele prescrise (conceptul cantitativ al fiabilitii)
mrime care exprim sigurana n funcionare a unui sistem tehnic.
Dac prin calitate se poate nelege totalitatea proprietilor unui produs care l fac
apt pentru o destinaie anume, fiabilitatea reflect calitatea produsului extins n
timp (proprietate dinamic a calitii), respectiv capacitatea produsului de a-i
menine calitatea pe toat durata de utilizare.
Termenul de fiabilitate provine din limba francez:
Fiabilit - mrime caracteriznd securitatea funcionrii unui mecanism; msur a
probabilitii de funcionare a unei aparaturi conform normelor prescrise.
n limba englez termenul corespunztor este reliability - demn de ncredere,
sigur, pe care te poi bizui.
Teoria fiabilitii s-a dezvoltat n mod deosebit n ultima parte a secolului XX,
odat cu progresul tehnologic, diversificarea, modernizarea produciei i a
produselor, fiind orientat pe studiul prognozei produselor n exploatare respectiv
pe cunoaterea i aplicarea cilor de asigurare i de optimizare a indicatorilor
specifici.
6
De-a lungul vieii unui produs (dispozitiv) se opereaz cu mai muli termeni
asociai noiunii de fiabilitate.
7
Se identifica:
fiabilitatea ideal (R(t)=1) - o int social i tehnico-economic
fiabilitatea proiectat (preliminar, previzionat) - fiabilitatea unui produs
rezultat pe baza concepiei proiectrii respectiv pe baza cunoaterii fiabilitii
componentelor sale n condiii de exploatare prescrise. Poate avea la baz analogii,
generaliti sau particularizri
fiabilitatea experimental (tehnic) - fiabilitatea unui produs stabilit
experimental n laboratoare specializate, staii de ncercri, standuri de prob, n
care se urmrete comportamentul produsului, prin simularea condiiilor de
funcionare
fiabilitatea operaional (de exploatare) - fiabilitatea produsului la beneficiar,
stabilit pe baza rezultatelor privind comportarea n exploatare a unui mare numr
de exemplare, pe o perioad de timp. Se ia n considerare aciunea complex a
factorilor interni i externi, regimurile reale de lucru, particularitile de mediu,
condiiile tehnice de ntreinere
fiabilitatea dinamic - fiabilitatea stabilit n condiii dinamice, de exploatare
intensiv. Exprim condiiile de apariie a defeciunilor cnd elementele statice sunt
fiabile. O astfel de fiabilitate se impune a fi cunoscut n cazul unor dispozitive care
trec frecvent de la un regim de funcionare la altul i cnd apar i regimuri tranzitorii
8
Factori care influeneaz fiabilitatea
Factorii care influeneaz fiabilitatea pot fi de natur:
uman
material
economic
social.
Dup efectul pe care l au, aceti factori, se disting:
a. factori care mresc fiabilitatea, i anume:
a1. factori care mresc perioada de funcionare fr defecte: proiectarea
fiabil, execuia riguroas a produsului conform documentelor tehnico-economice,
controlul n execuie, aplicarea unor tehnologii avansate (execuie, montaj etc.),
executarea unor operaii de testare, experimentare, rodare, asigurarea
termoizolrii, ermetizrii, aclimatizrii, conceperea unor tehnici moderne de
prognoz, diagnoz, profilaxie, utilizarea unor elemente de siguran, prevederea
unor soluii tehnice rezistente la ocuri i suprasarcini, calificarea adecvat a
personalului
9
a2. factori care mresc posibilitatea de repunere rapid n funciune:
asigurarea unor condiii tehnice adecvate pentru reparare, aprovizionarea prompt
cu piese de schimb, adoptarea unor metode moderne i eficace de depistare a
defectelor, pregtirea personalului desemnat pentru executarea mentenanei,
apelarea unor tehnologii adecvate de reparare, aplicarea standardizrii i tipizrii,
conceperea unor sisteme sutomate de supraveghere a parametrilor n exploatare
b. factori care micoreaz fiabilitatea:
b1. factori obiectivi: aciunea mediului (temperatur, umiditate, impuriti etc.),
regim inadecvat de funcionare (ocuri, variaii ale presiunii uleiului, ungere
necorespunztoare etc.), sarcini dinamice pronunate la pornire, absenta soluiilor
tehnice eficiente mpotriva vibraiilor, variaia nepermis a temperaturii de
funcionare, uzura fizic avansat