Confiabilidad de Componentes
Confiabilidad de Componentes
Confiabilidad de Componentes
Resumen
Introducción
* Nota aclaratoria:
Por limitaciones de los paquetes actuales para elaboración de páginas Web,
los símbolos matemáticos en este artículo dentro del texto y en algunas
fórmulas se indican de acuerdo a la siguiente nomenclatura:
Confiabilidad
Confiabilidad de componentes
Modelo exponencial
donde:
R(t) = confiabilidad del componente en función del tiempo.
t = tiempo de misión.
[lambda] = tasa de fallas.
e = base de los logaritmos neperianos (2.718281...).
F = número de fallas en el periodo de tiempo considerado.
T = tiempo real de operación del periodo de tiempo considerado.
En algunos problemas, en vez de conocer el tiempo total real de operación T,
se conoce el tiempo entre fallas, lo cual permite el cálculo del tiempo real de
operación. Con esta información se puede probar si el mejor ajuste para los
datos disponibles es el modelo exponencial o algún otro modelo como el
Weibull.
Modelo Weibull
donde:
Ri = confiabilidad del i-ésimo componente.
Rs = confiabilidad del sistema en serie.
CUADRO 1
Confiabilidad de componentes
Confiabilidad de sistemas
Confiabilidad de unidades
Ejemplos de aplicación
CUADRO 2
Datos de los componenentes del sistema.
Tiempo de
Tiempo entre Núm. de
Componente Núm. de fallas reparación
fallas (horas) reparaciones
(horas)
230
200
1 4 - -
140
100
250
2
2 3 230 2
10
225
260
5
185
3 4 3 8
135
9
130
255 10
4 4 190 3 10
125 10
115
250
5 3 200 - -
170
Los resultados de confiabilidad para cada uno de los componentes y del
sistema se presentan en el cuadro 3 para un tiempo de misión de 24 horas. En
la figura 2 se muestra una gráfica de la variación de la confiabilidad en
función del tiempo de los cinco componentes, de manera independiente, y la
confiabilidad del sistema.
Para el componente 1 se aplica el modelo Weibull. Para el resto de los
componentes se utiliza el modelo exponencial debido a que resultan ser los
mejores ajustes para los datos dados. Por esta razón, únicamente para el
componente 1 se presentan los coeficientes a y ß correspondientes al modelo
Weibull. Para los componentes restantes se presenta la tasa de fallas l del
modelo exponencial (ver el cuadro 3). En dicho cuadro, también se presentan
las confiabilidades calculadas por el programa de computadora para los
componentes de manera individual y para el sistema integrado por dichos
componentes.
CUADRO 3
Resultados del programa de cómputo (confiabilidad de componentes y del
sistema).
Componente [lambda] [alfa] [beta] [mu] Confiabilidad
1 - 189.6104 2.8094 0.9970
2 0.0043 - - 0.1333 0.9029
3 0.0056 - - 0.1429 0.8735
4 0.0058 - - 0.1000 0.8692
5 0.0048 - - - 0.8904
Sistema 0.0052 - - 0.1254 0.8690
En la figura 2 se muestra la variación de la confiabilidad particular en función
del tiempo de los cinco componentes. En ella se observa que el componente
C1 es el más confiable, mientras que el C4 tiene la menor confiabilidad.
También se presenta la confiabilidad resultante del sistema.
Estos resultados permiten, entre otras cosas, determinar qué componentes del
sistema presentan un funcionamiento deficiente, lo cual puede servir para
comparar su desempeño relativo con otros componentes y sistemas similares.
Conclusiones