2. Confiabilidad

8/18/2019 2. Confiabilidad

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GESTIÓN DE PROCESOS II /CONTROL DE CALIDAD

CONFIABILIDAD

Olga Cecilia Usuga MancoProfesor AsociadoDepartamento de Ingeniería Industrial


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Control estadístico de procesos

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Confiabilidad

Ejemplo

Suponga que 20 componentes son sometidos a una prueba de vida y que lashoras transcurridas hasta la falla fueron las siguientes

3.70 3.75 12.18 28.55 29.37 31.61 36.7851.14 108.71 125.21 125.35 131.76 158.61 172.96177.12 185.37 212.98 280.40 351.28 441.79

¿Cómo calcular la probabilidad de que los componentes fallen antes de 20

horas? 3


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¿Porqué es importante la confiabilidad?• Porque los sistemas, componentes y dispositivos no son perfectos.

•

Para minimizar la ocurrencia y recurrencia de fallas.

• Para entender “porqué” y “cómo” ocurren las fallas.

• Para poder prevenirlas eficazmente.

• Maximizar el desempeño del sistema y además usar eficientemente losrecursos.

4


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Confiabilidad

Confiabilidad: característica de calidad que mide la duración de losproductos, los cuales deben operar sin fallas durante un tiempo

especificado para ser confiables. (Calidad a lo largo del tiempo).

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Falla de un producto: el producto deja de operar dentro de lasespecificaciones.

Tiempo de falla: tiempo que transcurre hasta que el producto deja defuncionar de acuerdo con las especificaciones.

Confiabilidad de un producto, componente o sistema : Probabilidad de queéste desempeñe sin fallas la función para la que fue diseñado, durante un

período especificado.


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Objetivos en Confiabilidad

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Tiempos de garantía : Tiempo hasta el cual se espera que falle una proporción dada de los productos puestos en operación.

Confiabilidad del producto al tiempo : Tiempo al cual se espera sobrevivan unaproporción 1 dada de los productos puestos en operación

Propensión a fallar: Planeación de estudios de confiabilidad enfocados a determinarel tiempo de quemado óptimo para incrementar la confiabilidad del producto o paradeterminar el tiempo apropiado de mantenimiento o el tiempo en que debendesecharse por su propensión a fallar


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Características de estudios de Confiabilidad

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Tiempos de falla: Valores no negativos con sesgo positivo (Weibull, lognormal,exponencial, gama,…)

Cuantiles del tiempo de falla : el tiempo hasta el cual se espera que falle unaproporción de artículos.Observación de fallas: en el laboratorio o en el campo.

Pruebas de vida acelerada : acelerar el transcurso de la vida del producto si se utilizaen condiciones aceleradas.

Variable respuesta o característica de calidad o Indicador de desempeño: Tiempo defalla


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Funciones en Confiabilidad

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1. Función de densidad

La función ( )es función de densidad continua si cumple que: ≥ 0

− = 1, ∞ < < ∞El área bajo la curva entre dos valores es la probabilidad de observar fallasen ese intervalo.


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Ejemplo exponencial

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Confiabilidad

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2. Función de distribución acumulada

La función F( )indica la probabilidad de fallar antes del tiempo , es decir( ≤ ). La función de distribución acumulada se define como

= ≤ = .


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Ejemplo exponencial

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Confiabilidad

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3. Función de confiabilidad

La función R( )indica la probabilidad de no fallar al tiempo y se definecomo = 1 ( ).Note que + = 1, es decir cualquier producto falla o sobrevive aun tiempo dado t.


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Ejemplo exponencial

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Confiabilidad

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3. Función de riesgo (tasa de falla o tasa de riesgo)

La función h( )es la propensión a fallar al tiempo , es decir, dado que sesobrevive hasta el tiempo , es la probabilidad de fallar justo en el siguienteinstante de tiempo. Se define como:

h = ( )

( ) = ( )1 ( )


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Confiabilidad

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Ciclo de vida de un producto

Tiempo de quemado (burn-in)Tiempo en el cual se debe sustituir la unidad o dar mayormantenimiento


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Ejemplo exponencial

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Análisis de modos y efectos de falla- AMEF

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El AMEF es una técnica de ingeniería usada para definir, identificar, y eliminar errores,

problemas, y/o causas potenciales de falla de sistemas, diseños, procesos y/o serviciosantes de que lleguen al cliente.


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Tipos de AMEFSistema

• Analizasistemas ysubsistemasen el estadodeconcepción ydiseño

Diseño

• Analizaproductosantes de serenviados aproducción

Proceso

• Analiza losprocesos defabricación yensamble

Servicio

• Analizaserviciosantes de quelleguen alcliente

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Minimizaefectos de fallaen el sistema

Minimizaefectos de fallaen el diseño

Minimiza fallasdel proceso enel sistema

Minimiza fallasde servicio entoda laorganización


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Objetivos de AMEF

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• Identificar potenciales modos de falla y la severidad de sus efectos.

• Identificar características críticas de los componentes de un sistema.

• Auxiliara los ingenieros a identificar y priorizar productos y procesos,previniendo la ocurrencia de problemas.


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Ejemplos de AMEF en servicios

Instituciones financieras: Identifica el grado de efectividad de sus servicios(errores de transferencia, aprobación de prestamos, …).

Industria hotelera : Identifica problemas específicos y consecuencias en susservicios (poca amabilidad, servicio de baja calidad,...)

Instituciones educativas : Servicio de baja calidad a sus clientes (número

elevado de estudiantes en un curso, retención de estudiantes,...)

Asistencia hospitalaria: Define consecuencias de problemas antes de quepasen (errores médicos, complicaciones posoperatorias,...)

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Actividades para realizar un AMEF

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Preguntas en el AMEF

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• No funciona.• Funciona parcialmente• Función intermitente• Función diferente a lo planeado

• Cambio de diseño•

Cambio de proceso• Controles especiales• Cambios en los estándares, los

procedimientos o guías.


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Nombre del Producto o Proceso: _____________________ Fecha de Elaboración: ____________________ CLAVE: _____________________

Responsable: ___________________________________ Fecha de Revisión: __________________________________ HOJA: ___ de ___

Otras: ________________________________________________

Función Modo deFallaPotencial S e

v e r i

d a

d

O c u r r e n c i a

D e t e c c i ó n

N

P R

Resultados de AccionesÁrea/IndividuoResponsable yFecha deTerminación

Efecto(s) deFallaPotencial

Causa(s) deFallaPotencial

Accion(es)Recomendada(s)

S e v e r i

d a

d

O c u r r e n c i a

D e t e c c i ó n

N

P RAcciones

Tomadas

Clase:

C = Crítica, R = Relevante

- = Normal

Ocurrencia: 1… 10

1 = Nunca ocurre

10 = Siempre Ocurre

Detección: 1… 10

1 = Lo detecta siempre

10 = No detecta nada

ControlesActuales:detecciónprevención


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26



Otras: ________________________________________________

Función Modo deFallaPotencial

Función S e v e r i

d a

d

O c u r r e n c i a

D e t e c c i ó n

N

P R





S e v e r i

d a

d

O c u r r e n c i a

D e t e c c i ó n

N

P RAcciones

Tomadas

Clase:


- = Normal

Ocurrencia: 1… 10

1 = Nunca ocurre

10 = Siempre Ocurre

Detección: 1… 10





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Función

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Descripción breve del proceso.

Principales etapas del proceso.

Función que se cumple en cada etapa del proceso.

Propósito, objetivo o meta del servicio.


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28



Otras: ________________________________________________

FunciónFunción S e v e r i

d a

d

O c u r r e n c i a

D e t e c c i ó n

N

P R





S e v e r i

d a

d

O c u r r e n c i a

D e t e c c i ó n

N

P RAcciones

Tomadas

Clase:


- = Normal

Ocurrencia: 1… 10

1 = Nunca ocurre

10 = Siempre Ocurre

Detección: 1… 10




Modo deFallaPotencial


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Modo de falla

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– Presencia de grietas –

Roto – Flojo – Equivocado – Mal dimensionado

– Mal servicio –

Comunicación baja – Servicio incompleto – Insatisfacción

Es la forma por la cual el componente/sistema/servicio puede dejar deejecutar su función.

¿Como se manifiesta la falla potencial? “Físicamente”

Ejemplo


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30



Otras: ________________________________________________


d a

d

O c u r r e n c i a

D e t e c c i ó n

N

P R





S e v e r i

d a

d

O c u r r e n c i a

D e t e c c i ó n

N

P RAcciones

Tomadas

Clase:


- = Normal

Ocurrencia: 1… 10

1 = Nunca ocurre

10 = Siempre Ocurre

Detección: 1… 10






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Efecto de la falla

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Evalúa el efecto de una falla sobre la función del componente, y sobre lasfunciones del sistema.

Los efectos de falla potencial se definen como la consecuencia o resultado delmodo de falla con el cliente.

Ejemplos:

– Claridad insuficiente – Operación errada – Mala apariencia – Deterioro prematuro


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Otras: ________________________________________________


d a

d

O c u r r e n c i a

D e t e c c i ó n

N

P R





S e v e r i

d a

d

O c u r r e n c i a

D e t e c c i ó n

N

P RAcciones

Tomadas

Clase:


- = Normal

Ocurrencia: 1… 10

1 = Nunca ocurre

10 = Siempre Ocurre

Detección: 1… 10






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SeveridadEs la asignación de valor a la falla en función del impacto que ocasiona al sistema, alambiente, a la producción, a la seguridad de los operadores, a los clientes.


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Efecto Ranking

Muy peligroso 10

Peligroso 9

Muy severo 8

Severo 7

Moderado 6

Bajo 5

Muy bajo 6

Menor 3

Muy menor 2

Imperceptible 1

Severidad Observaciones

1 Ningún efecto en el producto o en los procesos subsecuentes

2 El cliente muy probablemente no observará la falla. Falla no vital

3 Cliente ligeramente irritado. Falla no vital la mayoría de las veces

4 El cliente es incomodado. Falla que no necesita reparación. Falla novital observada frecuentemente

5 El cliente experimento alguna insatisfacción. La falla en la parte novital requiere reparación

6El cliente experimenta inconformidad. El desempeño del

proceso/producto degradado, pero opera y es segur. Piezasinoperables

7Cliente insatisfecho. Efecto principal en el proceso, re-procesos yreparaciones. Desempeño del proceso afectado severamente pero

opera. Subsistema inoperable

8 Cliente muy insatisfecho. Efecto extremo en el proceso, sistemadañado e inoperable. Producto inoperable pero seguro

9Efecto potencial peligroso. Capaz de parar el producto sin accidente.Falla dependiente en el tiempo. Rompimiento de las operaciones del

proceso siguiente. Sobre Riesgo

10 Seguridad comprometida, falla repentina. Riesgoso

Severidad


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Otras: ________________________________________________


d a

d

O c u r r e n c i a

D e t e c c i ó n

N

P R





S e v e r i

d a

d

O c u r r e n c i a

D e t e c c i ó n

N

P RAcciones

Tomadas

Clase:


- = Normal

Ocurrencia: 1… 10

1 = Nunca ocurre

10 = Siempre Ocurre

Detección: 1… 10






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Causas de las Fallas

Indican los causante físicos de las fallas, permitiendo identificar las posibles formas dedetectar su ocurrencia, a través de un proceso de control:

Ejemplo:Especificación de material inadecuado,

Protección inadecuada,

Montaje incorrecto,

Error en la selección de herramientas

Instrucciones muy pobres

Entrenamiento poco apropiado

Error humano


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Otras: ________________________________________________


d a

d

O c u r r e n c i a

D e t e c c i ó n

N

P R





S e v e r i

d a

d

O c u r r e n c i a

D e t e c c i ó n

N

P RAcciones

Tomadas

Clase:


- = Normal

Ocurrencia: 1… 10

1 = Nunca ocurre

10 = Siempre Ocurre

Detección: 1… 10






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Ocurrencia

Es el valor asignado a la falla en función de que tan frecuente el modo de la

falla ocurre como resultado de una causa específica.


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Clasificación de FrecuenciaProbabilidad defalla Posibilidad defalla RankingMuy alto

1 en 2 10

1 en 3 9

Alto1 en 8 8

1 en 20 7

Moderada

1en 80 6

1 en 400 5

1 en 2000 4

Baja1 en 15000 3

1 en 150000 2

Remota 1 en 1,500,000 1


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Otras: ________________________________________________


d a

d

O c u r r e n c i a

D e t e c c i ó n

N

P R





S e v e r i

d a

d

O c u r r e n c i a

D e t e c c i ó n

N

P RAcciones

Tomadas

Clase:


- = Normal

Ocurrencia: 1… 10

1 = Nunca ocurre

10 = Siempre Ocurre

Detección: 1… 10



ControlesActuales:detección



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Controles actuales de detecciónLista de controles actuales (métodos, pruebas, análisis) que están dirigidos a :

Prevenir que ocurra la causa de la falla o controles que reduzcan la tasa de falla.

Detectar la ocurrencia de la causa de la falla, de tal forma que permita generaracciones correctivas.

Detectar la ocurrencia del modo de falla resultante.

Ejemplo

Lista de chequeo

Registros


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Otras: ________________________________________________


d a

d

O c u r r e n c i a

D e t e c c i ó n

N

P R





S e v e r i

d a

d

O c u r r e n c i a

D e t e c c i ó n

N

P RAcciones

Tomadas

Clase:


- = Normal

Ocurrencia: 1… 10

1 = Nunca ocurre

10 = Siempre Ocurre

Detección: 1… 10






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Criterio Puntuación


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Seguridad absoluta de no detección, los controles nopodrán detectar la existencia del defecto 10

Detección muy baja, los controles de la organizaciónprobablemente no detecten la existencia del defecto,pero este puede ser detectado por el cliente

9

Baja, los controles pueden detectar la existencia del

defecto, pero la detección no puede ocurrir hastaque el embarque esta en camino. 7a 8

Moderada, los controles probablemente encuentrenla existencia de la falla , pero no se puede aceptarhasta que las pruebas hayan sido completadas.

5 a 6

Alta, los controles tienen una buena oportunidad dedetectar la existencia de la falla antes de que elproceso de manufactura haya sido completado (monitoreo con pruebas en proceso)

3 a 4

Muy alta, los controles detectarán la existencia deldefecto antes de que el producto pase a la siguienteetapa del proceso. Es importante el control de lasmaterias primas de acuerdo a las especificaciones dela organización

1

Detección Ranking

Indetectable 10

Muy remoto 9

Remoto 8

Muy bajo 7

Bajo 6

Moderado 5

Moderada- Alta 4

Alta 3

Muy Alta 2

Con seguridad 1


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Otras: ________________________________________________


d a

d

O c u r r e n c i a

D e t e c c i ó n

N

P R





S e v e r i

d a

d

O c u r r e n c i a

D e t e c c i ó n

N

P RAcciones

Tomadas

Clase:


- = Normal

Ocurrencia: 1… 10

1 = Nunca ocurre

10 = Siempre Ocurre

Detección: 1… 10





Prioridad de NPR:


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Numero de Prioridad de RiesgoEs clasificado en función de un índice denominado de Número dePrioridad de Riesgo (Risk priority number RPN).

El NPR indica la prioridad con que deben ser seleccionadas actividadespara prevenir estas ocurrencias de fallas que ocasionan estos efectos.

NPR=S everidad x O currencia x D etección

Prioridad de NPR:

500 – 1000 Alto riesgo de falla125 – 499 Riesgo de falla medio1 – 124 Riesgo de falla bajo0 No existe riesgo de falla


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Otras: ________________________________________________


d a

d

O c u r r e n c i a

D e t e c c i ó n

N

P R




Acción(es)Recomendada(s)

S e v e r i

d a

d

O c u r r e n c i a

D e t e c c i ó n

N

P RAcciones

Tomadas

Clase:


- = Normal

Ocurrencia: 1… 10

1 = Nunca ocurre

10 = Siempre Ocurre

Detección: 1… 10






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Acciones recomendadas

Breve descripción de acciones correctivas recomendadas para los NPR más altos.Estas acciones pueden:

1. Generar soluciones que prevengan la probabilidad de ocurrencia de falla,debido a la causa asociada.

2. Reducir la severidad del modo de falla del producto modificando su diseño.

3. Incrementar la probabilidad de detección.

2. Confiabilidad

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