Mühendislik oldukça geniş bir kavramdır, her yerdedir ve mühendisliğin, hatta en yenilerinden biri olan çevresel olduğu birçok lisans ve yüksek lisans derecesi bile vardır.
Yenilikçi ürün ve teknolojiye devam edebilmek için insanların yaratıcılığına ve yaratıcılığına ihtiyacımız var.
Güvenilirlik mühendisliği terimi, bir bileşenin, sistemin veya ürünün uygun kaliteyi, optimum koşullar altında ve belirli bir süre sağlayarak sağlayarak güvenli bir şekilde çalıştığını belirlemeye yardımcı olan teknik araçlara ve yöntemlere odaklanır. dünya çapındaki kuruluşlar, her bir unsurun beklenen zamanda başarısızlık veya hata yapmadan çalışmalarını gerçekleştirdiği optimum çözümleri belirlememize, verimlilik ve etkililikten daha fazlasını elde etmemize yardımcı olan diğer terimleri tanımlamamız gerekir.
Bu, bir organizasyonun sistem veya bileşenlerinin kapsamını ölçmek ve tahmin etmek için gerekli metodolojiler kullanılarak mümkün olacaktır, önleyici bakımdan bakıma kadar faaliyetlerin geliştirilmesi, dahil olanlar arasında açık ve kesin iletişim ve etkileşim yoluyla etkili ve verimli olacaktır..
GENEL KONSEPTLER
Güvenilirlik Mühendisliği, düzeltici, önleyici ve kestirimci bakım taktikleri dahilinde süreçleri, faaliyetleri, kaynakları, tasarımları ve diğerlerini iyileştirmeye izin veren çeşitli analitik araçların kullanımı yoluyla arıza giderme süreçlerine odaklanır. Temel amaç, iyileştirmeler işletmenin karlılığına dayandığı sürece varlıkların güvenilirliğini artırmak ve böylece kullanılabilirliğini artırmaktır (SPM, 2016).
Güvenilirlik terimi (Real Academia Española, 2014) tarafından bir şeyin düzgün çalışma olasılığı olarak tanımlanmaktadır. Bu nedenle, anlamını genişleten güvenilirlik, bir malın veya sürecin belirli çalışma koşulları altında, örneğin basınç, sıcaklık, sürtünme, hız, stres veya titreşim seviyesi koşulları altında belirli bir süre boyunca düzgün işlemesi olasılığı olarak tanımlanır. diğerleri arasında. Şu anda, mal ve hizmetlerin çoğu, alıcılarına ulaşana kadar, bir kuruluştan diğerine değişen, hem büyüklükleri hem de içlerinde çalışan kişi sayısı nedeniyle değişen sözde üretken sistem1 aracılığıyla elde edilmekte ve pazarlanmaktadır. yanı sıra bu amaçla kullanılan tesislerin ve ekipmanın değeri.
Güvenilirlik hedefleri tanımlandıktan sonra. Bu erken aşamalarda sorunlar tespit edilir ve seri üretimden önce düzeltilir. Anahtar, ürünler arıza olasılığına maruz kalırken zaman boyutunu eklemektir, bu gerçek ortamlarda test etmeyi ve müşterinin gerçek kullanımını simüle etmeyi gerektirir.
Herhangi bir şirket için, müşteri ürünü etkin bir şekilde kullandığında, ürününün sahadaki davranışını bilmek genellikle büyük önem taşır. Ancak risklidir ve şirketin ve ürünlerinin imajına zarar verebilir. Sahada değerlendirmek istediğiniz özelliklerin çoğu, laboratuvarda test döngüleri veya ürünün maruz kalacağına benzer aşırı çevresel koşullar aracılığıyla yeniden üretilebilir. Bu tür testler, ürünün test edilmeye hazırlandığı ve arızalanana kadar davranışının gözlendiği hızlandırılmış ömür testleri olarak bilinir.
İNSAN GÜVENİLİRLİK ANALİZİ
İnsan Güvenilirliği Analizi (İHD), bir projedeki olası insan hatası modlarını ve hataların varlıkların genel güvenilirliği üzerindeki etkilerini sistematik olarak tanımlamak, analiz etmek, ölçmek ve belgelemek için kullanılan bir tekniktir. İnsanların davranış ve ihtiyaçlarının analizleri bilimlerde en tartışmalı konular arasındadır; İnsan sorunlarının yönetimi ve tiplendirilmesi için birden fazla rakip yaklaşım olması şaşırtıcı değildir. En yaygın kullanılan kantitatif HRA tekniği, Sandia Ulusal Laboratuvarlarında oluşturulan "İnsan Hata Oranı Tahmin Tekniği" dir (THERP).
THERP, “insan hatalarının sıklığını tahmin etmek ve ekip çalışmasıyla ilgili kişisel hatalar nedeniyle insan-makine sisteminin olası bozulmasını değerlendirmek için bir metodoloji, çeşitli operasyonel süreçler ve uygulamalar ve varlığın davranışını etkileyen diğer sistemlerin teknik ve beşeri özellikleri ”.
THERP modelini uygulamak için gereken döngüsel süreçteki beş adım şunlardır:
- Ekipman arızalarını tanımlayın Her bir ekipman arızasıyla ilgili insan işlemlerini ve görevleri belirleyin İlgili insan hatası olasılıklarını belirleyin İnsan hatalarının ekipman güvenilirliği üzerindeki etkilerini hesaplayın İnsan-makine sistemini optimize etmek için temel değişiklikleri önerin ve ikinci adıma geri dönün, Eğer gerekliyse.
Az ya da çok tüm insanlar hata yapmaya meyillidir. Eğitim, eğitim ve teknik beceri eğitim süreçleri, insan hatası risklerini en aza indirmeye çalışır ve bu, İnsan Güvenilirliğinin temel hedeflerinden birini oluşturur. İnsanlar ve üretim sistemleri arasındaki etkileşim göz önüne alındığında, insan hataları dört kategoriye ayrılabilir:
- Antropometrik Faktörler: Bir görevi yerine getirecek olan operatörün, fiziksel olarak sistemin veya ekipmanın koşullarına uyum sağlayamadığı durumlarda boyutu ve fiziksel direnci ile ilgili olan faktörler; Bu hatalar sorunun nedeni değildir, çoğu durumda değişiklik veya yeniden tasarım gerektiren bir sistem arızasının sonucudur. Fizyolojik Faktörler:Yorgunluk yarattıkları için insan performansını etkileyen çevresel streslere atıfta bulunurlar. Bunları azaltmak için organizasyonel iklimde veya gerçekleştirilecek süreçlerde değişiklikler yapılmalıdır. Psikolojik faktörler. Kişinin zihinsel doğasından kaynaklanan içsel yönlere atıfta bulunurlar, kasıtlı veya kasıtsız hatalar üretebilirler ve çoğu durumda özel tedavi gerektirirler. Duyusal Faktörler: İnsanların çevrelerinde neler olup bittiğini görmek için duyularını kullandıkları becerilerle ilgilidir. Bunların hafifletilmesi için düzeltici eylemi gerektiren iyi görüş veya gürültü seviyesi gibi hususlarla ilgisi vardır.
Endüstriyel süreçlerde göz önünde bulundurulan ana hata türleri şunlardır: dikkatsizlikten kaynaklanan kayma, unutkanlıktan kaynaklanan hatalar, bir kuralın uygunsuz bir yanıt olarak aldatma veya yanlış uygulanması ve rutin kasıtlı ihlal veya bir sabotaj eylemi olarak. Son hata grubu, bilgi eksikliği nedeniyle yapılan hatalardır.
OLASILIK VE HATA ANALİZİ
En yaygın olarak kullanılan güvenilirlik ölçüsü, denetlenen toplam ürün sayısı, IF (%) veya belirli bir süre içindeki arıza sayısı ile ilişkili olarak arızaların yüzdesini hesaplayan ürün arıza oranı olarak bilinir., EĞER (n).
IF (%) = (Arıza sayısı / Test edilen birim sayısı) x 100
IF = Arıza sayısı / Çalışma süresi birimi başına üretilen birim sayısı Birçok durumda, ekipman arızalarının, kullanım ömrünün ilk anlarında meydana geldiği ve bu fenomene erken ölüm oranı denildiği unutulmamalıdır. Ancak, bu arızalar genellikle ekipmanın yanlış kullanımından kaynaklanmaktadır. Bu nedenle, bu göstergenin yüksek bir endeksinden kaçınmak için, birçok üretici firma ürünlerini piyasaya sürülmeden önce sorunları tespit etmek için uzun süreli testlere tabi tutmaktadır.
Olasılıktan farklı bir kavrama göre, güvenilirlik terimi, zorunlu olarak bileşenlerinin güvenilirliğine veya başarısına bağlı olması gereken bir sistemin başarı olasılığını tanımlar. Bir sistem, fiziksel bileşenlere sahip fiziksel bir ürün veya prosedürün başarılı olması için doğru şekilde gerçekleştirilmesi gereken bir dizi adım veya alt işlem içeren bir işletim prosedürü olabilir. Bu bileşenler veya aşamalar, iki temel ilişki kullanılarak kombinasyonlar halinde gruplanabilir: seri ve paralel düzenlemeler.
Bir seri düzenlemede, toplam T sisteminin başarılı olması için her bileşenin başarılı olması gerekir, tüm bileşenlerin kesişimleri olarak ifade edilir.
T = A Ո B Ո C = ABC
Bağımsız iseler, bir olasılık verir:
P (T) = P (A) P (B) P (C)
Bağımsız değillerse, şunları elde edersiniz:
P (T) = P (A) P (B / A) P (C / AB)
Paralel bir düzenlemede, bileşenlerinden herhangi biri başarılı olursa toplam sistem başarılı olur. Bileşenin birleşimi olarak ifade edilir.
T = AUBUC = A + B + C
Karşılıklı olarak münhasırsa, bize şu olasılık verir:
P (T) = 1 -
İşte bir sorunu çözmek için bir örnek. Yedek bileşenlere sahip iki aşamalı bir amplifikatörün iki prototipini düşünün. Prototip 1'in tam amfi için bir yedeği bulunurken, Prototip 2'nin her aşamada bir yedeği vardır. İki prototipten hangisi daha güvenilirdir, çünkü tüm bileşenler bağımsızdır, ancak aynı 0,9 güvenilirliğiyle aynıdır?
En iyi yöntem, sistemin başarısı için tüm olası yörüngeleri yazmaktır. 1. prototip durumunda, AB veya CD olmak üzere iki olası yörünge vardır. İfade olarak yazılan sistemin başarısı T = AB + CD'dir.
Bir olasılık olarak ifade edilen ifade şu şekilde yazılabilir:
P (T) = P (AB) + P (CD) - P (AB) P (CD) ikamesi şu şekilde görünür:
P (AB) = P (A) P (B) = 0.9 * 0.9 = 0.81 = P (CD)
Sistemin toplam güvenilirliği:
P (T) = 0,81 + 0,81 - 0,81 * 0,81 = 0,964.
Prototip 2 durumunda, dört olası yörünge vardır: AB veya AD veya CB veya CD. Bir genişletme olarak yazılan sistemin başarısı T = AB + AD + CB + CD'dir.
T = (A + C) (B + D) şeklinde basitleştirilebilir
Dolayısıyla Prototip 2, daha yüksek sistem güvenilirliğine sahip en iyi amplifikatördür.
GÜVENİLİRLİK MÜHENDİSLİĞİ YÖNTEMLERİ
Güvenilirlik mühendisliğinin aşamaları şunlardır:
Planlama: Bakıma odaklanan planlama, bir görevi yerine getirmek için gerekli tüm unsurların işe başlamadan önce belirlendiği ve hazırlandığı süreci ifade eder. Planlama süreci, süreç sırasında mevcut hataları tespit etmek için tekniklerin hazırlanmasına ilişkin tüm fonksiyonları ve bunları önlemenin veya ortadan kaldırmanın en iyi yolunu içerir.
Programlama: Aynı bağlamda, programlama, planlama aşamasında ortaya çıkan işi organize etmek için hangi araçların, yöntemlerin veya tekniklerin uygulanacağını düzenlememize ve belirlememize izin verir.
Yürütme: Bu aşamada, planlanan işi yürütmek için yöntemlerin, tekniklerin veya araçların uygulanması gerçekleştirilecek ve böylece bir organizasyonun süreçleri içindeki hataların düzeltilmesine, azaltılmasına veya ortadan kaldırılmasına izin verilecektir.
Bir analiz metodolojisi olarak güvenilirlik, bütünlüğünü sağlamak için işlerlik düzeyini, risk miktarını ve gerekli diğer azaltma eylemlerini belirlemek için davranışın sistematik bir şekilde değerlendirilmesine izin veren bir dizi araçla desteklenmelidir. ve operasyonel süreklilik.
GÜVENİLİRLİK YÖNTEMLERİ
- Hızlandırılmış testler: Uygulanabildiğinde daha hızlı yaşam döngülerinde ve normalden daha yüksek çalışma ve çevresel streslerle gerçekleştirilen bir değerlendirmedir. Arrhenius, Eyring, HALT gibi modeller var.
- Kıyaslama: Ürünlerin ve süreçlerin performansını iyileştirme, en iyi uygulamaları, süreçleri ve özellikleri ve dünya standartlarındaki ürün ve süreçlerin performansını sürekli olarak belirleme, anlama ve uyarlama sürecidir. Kıyaslama, ürünleri, süreçleri veya hizmetleri karşılaştırır ve dahili veya harici olabilir.
- Bozunma analizi: Bozunma, strese maruz kaldığında zamanla tasarım kalitesini veya güvenilirlik özelliklerini kaybeden bir işlem veya ürünün özelliğidir.
- İmalat ve Montaj için Tasarım (DFMA): Önerilen bir tasarımı montaj ve imalat açısından analiz etmek için bir yöntem sağlayan disiplinler arası bir metodolojidir.
- Deney Tasarımı (DOE): Testleri planlamak ve yürütmek için yapılandırılmış bir istatistiksel yöntem sağlamak için kullanılır. Bu parametrelerin sonuç üzerindeki etkisini belirlemek için parametrelerin sistematik varyasyonuna dayanır.
- Tasarım incelemeleri: Proje planının her bir ana faaliyetinin sonunda gözden geçirilerek, projenin başlamasını etkileyebilecek eksiklikleri veya engelleri bulmak ve çözmek için bir grup uzman tarafından yapılan disiplinli ve disiplinler arası bir değerlendirmedir. İncelemeler resmi ve gayri resmi olabilir.
- Erken problem tanımlama: Ürün ve proses problemlerini en kısa sürede tespit etmek için saha verilerine istatistiksel yöntemler uygulayan bir yöntemdir.
- Hata önleme (POKA YOKE): İnsan veya mekanik hata olasılığını en aza indirecek veya önleyecek şekilde ürün veya süreç tasarlama pratiğidir.
Şunlar için geçerlidir:
- Ürünlerin yanlış bir şekilde üretilmesini veya monte edilmesini önleyin Aşırı monte edilmiş parçaları önlemek için üretim sürecini tasarlayın Yanlış alanlara girişe izin vermeyen yazılım tasarlayın
- Arıza Modu ve Etki Analizi (FMEA): Bir ürün veya sürecin olası arızalarını ve bu arızanın etkilerini tanımayı ve değerlendirmeyi, arıza olasılığını ortadan kaldırabilecek veya azaltabilecek eylemleri tanımlamayı amaçlayan sistematik bir faaliyetler grubudur. başarısız olur ve tüm süreci belgelendirir. (GARCIA, 2014)
- Arıza raporlama, analiz, düzeltici faaliyet sistemi (FRACAS): Disiplinler arası bir grup, arızanın nedenini analiz eder, arızanın nedenini belirler ve eylemi başlatır, resmi bir yönetim incelemesi ve kapalı döngü sistemidir. düzeltici, kaynakları verimli bir şekilde odaklamak için bireysel olayları gruplama. FRACAS, bir ürünün geliştirilmesinde başlangıcından itibaren ortaya çıkan tüm arıza modlarının belgelenmesini, izlenmesini ve gerektiğinde düzeltilmesini sağlar.
- Sonlu Eleman Analizi (FEA): Sonlu Eleman Analizi (FEA), bir yapının yüke veya termal uyarana karşı gerilimini veya termal tepkisini tahmin etmek için kullanılan matematiksel bir modeldir. Ayrıca akışkan modelleme için de kullanılabilir. Yapı, etkileşimlerini analiz eden çok küçük öğelere bölünmüştür. Tek tek elemanların davranışı toplanır ve tüm yapının tepkisi stres, sıcaklık veya akış dağılımı ile ilgili olarak tahmin edilir.
- Fonksiyonel Blok Diyagramları (FBD): Analiz yapmak amacıyla karmaşık sistemleri anlaşılabilir unsurların daha küçük parçalarına indirgemek için grafiksel araçlardır (FMEA / FMECA / Güvenilirlik, vb.), Ayrıca "BOundary Diyagramlar" olarak da adlandırılır.
- Ömür verileri analizi: Ürünlerin yaşam döngüleri boyunca arıza olasılığını belirlemek ve belirtilen girdi gereksinimlerine göre uygunluğu değerlendirmek için analitik bir referans çerçevesi olarak hizmet eder.Ömür verileri analizi, arıza dağılımlarının olasılığını karakterize eder. güvenilirlik özelliklerinin belirlenen gereksinimlere uygunluğunu değerlendirmek için bir bileşenin, alt sistemin veya ürünün.
- Parametre diyagramları: Sistemin, alt sistemin, montajın veya bileşenin işlevselliği üzerindeki iç ve dış etkileri belirlemek amacıyla karmaşık sistemleri anlaşılabilir unsurlara indirgemenin bir yoludur.
Parametre diyagramları, işlevselliğin azaldığı veya kabul edilemez olduğu problemleri teşhis etmek için kullanılır, sonuçlar sağlamlığı iyileştirmek için motive eder.
- Süreç yeterliliği çalışmaları : Süreç yeterliliği çalışmaları, bir sürecin, bir süreç karakteristiğini veya spesifikasyon dahilindeki karakteristik özelliklerini muhafaza etme yeteneğini değerlendirir.Süreç yetenekli olduğunda, ürünün işlevselliğine ve güvenilirliğine güven vardır.
- Süreç haritası / akış diyagramı: Karmaşık süreçleri daha küçük anlaşılır unsurlara indirgeyen, (PFMEA) analizini, simülasyonu ve iyileştirmeyi kolaylaştıran grafiksel bir sunumdur c Yürütülen faaliyetlerin ve bunların karşılıklı bağımlılıklarının bir haritasını sunar (dahili / harici) bir süreçte üretilecek belirli bir ürün için.
- Güvenilirlik Hedefleri: Hedefler, konsept geliştirme aşamasında, QFD, DFSS ve arıza geçmişi aracılığıyla müşterinin sesine dayalı olarak belirlenir.
SONUÇ
Risk tahminine dayalı önerilen teşhis metodolojisi, tanınan Güvenilirlik Mühendisliği araçlarını tek bir platformda birleştirerek şunları sağlar:
- Bir cihazın mevcut tüm bilgilerine (geçmiş veriler, durum verileri ve teknik veriler) dayalı kapsamlı teşhisler gerçekleştirin.O anda doğru kararlar vermek için ekipmanın, alt sistemlerin ve sistemlerin güvenilirliğini ve risk durumunu izleyin. Bir bakım eylemiyle ilişkili maliyeti, söz konusu eylem nedeniyle elde edilen risk azaltma veya performans iyileştirme düzeyiyle karşılaştırın.
İçinde bulunduğumuz çağda kuruluşların bir ürün veya hizmetin üretiminde ortaya çıkabilecek risklere yönelik bir çalışma ve analiz hazırlaması ve aynı zamanda tedarik zinciri sırasında ortaya çıkan aksaklıkları detaylı bir şekilde analiz etmesi çok önemlidir. faydalı ömrü.
Güvenilirlik, müşterilere tedarikçilerine güven verir ve karşılığında tedarikçilere veya üreticilere memnun müşteriler verir.
Güvenilirlik mühendisliğini mükemmel bir şekilde uygulayan bir kuruluş, müşterilerine ömür boyu garanti edilebilecek yüksek kaliteli ürünler sağlayacaktır.
Ürün veya sürecin yaşam döngüsünün analizi güvenilirlik açısından önemlidir, çünkü bu aşamaların her birinde arıza veya risk ortaya çıkabilir ve bununla birlikte piyasadan kaybolur. Güvenilirlik mühendisliğinin iyi bir şekilde kullanılması, idareye üretim maliyetlerinde bir azalma sağlar, çünkü bir ürünün arızasını piyasaya sürülmeden önce tespit ederseniz, prestij kaybından ve ürünü iade etme maliyetlerinden tasarruf edersiniz; aynı zamanda zaman içinde bir azalma, yukarıdaki aynı nedenle, sistemin arızasını tespit ederseniz, düzeltebilir ve bir optimuma ulaşabilirsiniz, aksi takdirde her zaman bununla başa çıkmaya çalışırsınız.
KAYNAKÇA
Acuña Acuña (2003). Güvenilirlik mühendisliği. Kosta Rika'nın teknolojik yayınevi.
Garcia Palencia (2014). Endüstriyel bakımda güncel eğilimler. Reporteroindustrial.com.
www.spm-ing.com/ingenieria-de-confiabilidad.php
Niebel W. (2014). Niebel Endüstri Mühendisliği. Yöntemler, standartlar ve iş tasarımı. Ed McGraw Gill.
Rojas Gutierrez (2016). Güvenilirlik mühendisliği. Gestiopolis.com
Román López (2016). Güvenilirlik mühendisliği. Organizasyondaki işletim hatalarını tahmin etmek için bir araç.
