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