Fiabilitatea produselor

FIABILITATEA PRODUSELOR

Calitatea produselor si serviciilor este indicatorul de baza al unei industrii sau economii. Fiabilitatea fiind alaturi de alti indicatori o componenta a calitatii, trebuie sa fie in atentia tuturor factorilor care determina bunul mers al societatii.

Fiabilitatea este probabilitatea ca partile, componentele, produsele sau sistemele sa-si indeplineasca functiile pentru care au fost proiectate fara a se defecta, in conditii specificate, pentru o anumita perioada de timp si cu un nivel de incredere dat.

Desi ca notiune este foarte veche - a aparut odata cu tehnica - fiabilitatea ca teorie s-a constituit in ultimele decenii si este intr-o continua dezvoltare. Fiabilitatea se refera la un cerc larg de probleme privind toate etapele de existenta a produselor (proiectare, fabricare, transport, montare, exploatare, dezafectare, etc.)

Termenul de 'fiabilitate' vine din franceza, 'fiabilité' unde caracterizeaza securitatea functionarii, masura probabilitatii de functionare in conditii prescrise.

Bazele fiabilitatii unui produs se pun in perioada de elaborare (proiectare) cand i se stabileste structura si se dimensioneaza elementele sale. Fiabilitatea se asigura in procesul de fabricatie prin alegerea corecta a proceselor si utilajelor tehnologice, prin respectarea regimurilor si conditiilor de fabricatie, prin control riguros pe faze a calitatii materiilor prime si materialelor fabricate.

Fiabilitatea se mentine prin utilizarea unor metode adecvate de conservare, transport, punere in functiune si exploatare.

Consumatorul (utilizatorul de produse) va fi totdeauna interesat in produse de fiabilitate mai mare, existand insa, un nivel optim de fiabilitate atat pentru producator, cat si pentru utilizator, ultimul fiind mai mare.

Fiabilitatea are ca obiect:

studiul defectiunilor (cauze, procese de aparitie si dezvoltare, metode de combatere);

aprecierea cantitativa a comportarii produselor in timp, ca functie de factorii de

influentare interni si externi;

stabilirea metodelor si modelelor de calcul si de prognoza a fiabilitatii, pe baza incercarilor specifice si a urmaririi comportarii in exploatare a produselor;

stabilirea metodelor constructive tehnologice si de exploatare pentru mentinerea si cresterea fiabilitatii sistemelor, dispozitivelor si elementelor componente;

stabilirea metodelor de selectare si prelucrare a datelor privind fiabilitatea produselor;

determinarea valorilor optime pentru indicatorii de fiabilitate.

Ingineria fiabilitatii ofera metodele teoretice si tehnicile practice conform carora probabilitatea si capacitatea partilor, componentelor, echipamentelor, produselor si sistemelor de a-si indeplini functiile pentru care au fost proiectate si realizate, pe durate prestabilite de timp, in conditii precizate si cu nivele cunoscute de incredere pot fi specificate, anticipate, proiectate, testate, demonstrate inclusiv in conditiile in care au fost depozitate, ambalate, transportate apoi instalate, puse in functiune, monitorizate iar informatiile transmise catre toti cei implicati si interesati.

Pentru beneficiari, o importanta deosebita o are caracteristica de fiabilitate a produselor cumparate, datorita:

cresterii complexitatii sistemelor si a importantei functiunilor pe care acestea trebuie sa le realizeze;

intensificarea regimurilor de lucru ale sistemelor sau partilor componente (subsistemelor);

introducerea pe scara larga a automatizarii si controlul automat al proceselor de functionare;

cresterea cheltuielilor de exploatare;

asigurarea securitatii exploatarii.

Fiabilitatea unui produs este decisa inca din faza de proiectare prin solutia tehnica adoptata, fabricantul avand posibilitatea sa realizeze parametrii stabiliti sau sa-i coboare datorita abaterilor tehnologice inerente proceselor de productie.

Privind modul sau metoda prin care este exprimata fiabilitatea, aceasta poate fi:

fiabilitatea previzionala, determinata din faza de proiectare, functie de solutiile adoptate;

fiabilitatea experimentala, care se determina in urma efectuarii incercarilor de laborator, pe standuri sau pe esantioane prestabilite;

fiabilitatea operationala, determinata in urma prelucrarii informatiilor obtinute din exploatare, pe parcursul unei durate de timp prestabilite;

fiabilitatea nominala, impusa de normele sau standardele specifice produsului.

Diferentele dintre fiabilitatea proiectata (previzionala), fiabilitatea experimentala si fiabilitatea operationala (la beneficiar) au la baza urmatoarele cauze:

greseli de conceptie;

greseli de fabricatie;

greseli de exploatare;

estimarea gresita a fiabilitatii in timp a unor componente.

La proiectarea  si realizarea unui produs trebuie sa se dispuna, atat de date statistice, deosebit de extinse, asupra fiabilitatii elementelor componente de serie mare, cat si de date experimentale complete asupra componentelor de serie mica. Rezulta implicit necesitatea punerii la punct, mai intai a fabricatiei componentelor si, dupa aceea, a produsului. Etapele conceptuale ale realizarii fiabilitatii reale pot fi concentrate sub forma prezentata in figura de mai jos:

Tehnologii de fabricatie,

montaj si control

Conceptie   Conditii de

mentenanta

Calitatea si fiabilitatea Conditii de folosire

componentelor

Fig. 6.5. Etapele realizarii fiabilitatii

Fiabilitatea ipotetica sau ideala R 100% este practic diminuata in cursul activitatii de conceptie si fabricatie, rezultand o fiabilitate interna care, in lipsa unor factori perturbatori, poate fi egala cu fiabilitatea operationala.

Calculul indicatorilor de fiabilitate operationala au la baza actiunile complexe ale tuturor factorilor interni si externi care actioneaza asupra produsului (sistemului).

Abordarea calitativa.

Fiabilitatea este capacitatea (aptitudinea) entitatii considerate (sistem, componenta, produs) de a indeplini cerintele de functionare nominale (functia specificata), in conditii de mediu si solicitare in functionare definite si intr-o perioada de timp prestabilita.

In functie de conditii, fiabilitatea poate fi caracterizata si prin urmatorii indicatori:

capacitatea de a nu se defecta;

durata de viata;

capacitatea de a fi restabilit (repus in functiune dupa defectare, de exemplu   prin reparare).

Analiza calitativa a fiabilitatii furnizeaza informatii referitoare la felul in care se reflecta, in functionarea entitatii analizate, diferitele moduri de defectare ale elementelor sale componente.

Etapele analizei calitative de fiabilitate sunt:

analiza modurilor de defectare si a efectelor defectarilor prin care se identifica  defectele si se evalueaza consecintele acestora asupra functionarii entitatii analizate;

organizarea si reprezentarea grafica a informatiilor rezultate din analiza precedenta sub forma unei scheme logice (diagrama bloc sau arbore de defectare.

Obiectivele analizei calitative de fiabilitate sunt:

identificarea punctelor slabe in faza de proiectare, montaj si exploatare;

evidentierea defectelor potentiale sub aspectul importantei sau criticitatii acestora;

furnizarea informatiilor necesare pentru analiza cantitativa de fiabilitate.

Abordarea cantitativa.

Fiabilitatea este probabilitatea ca sistemul sa-si indeplineasca functiunile pentru care a fost conceput si realizat, cu o anumita performanta si fara defectiuni, intr-un anumit interval de timp si in conditiile fiabilitnditii date, cu un nivel de incredere impus.

Abordarea cantitativa a fiabilitatii are ca obiectiv cuantificarea, sub forma unor indicatori numerici, a nivelului de fiabilitate a entitatilor stabilite pentru:

o  compararea a doua sau mai multe solutii din punctul de vedere al performantelor   dorite;

o  demonstrarea incadrarii valorilor indicatorilor de fiabilitate in anumite limite impuse, in punctele de interfata cu alte entitati (instalatii, linii electrice);

o  depistarea unor verigi slabe in cadrul entitatilor analizate;

o  preliminarea unor indicatori de garantie inclusi in oferte si contracte.

In stransa legatura cu notiunea de fiabilitate, se utilizeaza notiunile de mentenabilitate si disponibilitate, interdependente functional si prin costuri.

Pentru asigurarea fiabilitatii unui produs pe o perioada indelungata, se intervine prin inlocuirea preventiva a elementelor in vederea excluderii influentelor datorate uzurii.

Un produs supus periodic si sistematic unor revizii efectuate la intervale de timp adecvate, practic, nu imbatraneste. Rata de defectiuni este redusa ca marime, ea fiind reflectata numai de defectiunile accidentale.

Costurile realizarii fiabilitatii sunt diferite la producator si, respectiv, la utilizator (beneficiar) Astfel, daca la producator cheltuielile totale insumeaza cheltuielile pentru realizarea fiabilitatii si pe cele provocate de remedierea defectiunilor care apar in perioada de garantie, utilizatorul va avea, pe langa costul de achizitie, cheltuieli suplimentare de intretinere, datorate fiabilitatii reduse, in perioada de post-garantie, precum si cheltuielile rezultate din nefolosirea produsului (ex.: o masina-unelta, mijloc de transport etc.) pe durata in care acesta nu este disponibil.

Cheltuieli totale ale producatorului

Cheltuieli

Fiabilitate optima R (fiabilitate)

Fig. 6.6. Cheltuieli la producator

Cheltuieli totale ale beneficiarului

Cheltuieli

Fiabilitate optima R (fiabilitate)

	Nivel maxim de fiabilitate

Fig.6.7. Cheltuieli la beneficiar (utilizator)

Mentenanta (a nu se confunda cu mentenabilitatea) este definita ca reprezentand activitatea depusa in vederea mentinerii sau restabilirii capacitatii de buna functionare a produsului, in situatia in care acesta, din diferite motive, a iesit din functiune.Iar mentenabilitatea reprezinta proprietatea unui produs de a fi intretinut si reparat cu usurinta.

Functie de obiectivele urmarite, de intensitatea de defectare, de modul de reparatie a defectiunilor si a criteriilor economice, se disting:

mentenanta preventiva (planificata), care are ca scop mentinerea produsului in conditii normale de functionare prin inlocuirea sistematica a elementelor inainte de defectarea lor si executarea unor lucrari de intretinere periodica;

mentenanta corectiva (neplanificata), care consta  in readucerea produselor defecte in stare de functionare prin desfasurarea unor activitati ce urmaresc diminuarea defectelor aparute.

mentenanta complexa (combinata), are ca scop aplicarea unor masuri combinate de mentenanta preventiva si mentenanta corectiva, in functie de anumite criterii functionale si economice specifice utilizarii produsului.

Teoretic, trebuie sa existe un echilibru, un optim economic, astfel incat cresterea cheltuielilor aferente mentenantei preventive sa genereze reducerea cheltuielilor necesare mentenantei corective si, indirect, sa micsoreze pierderile provocate de imobilizarea produsului.

Cheltuieli

minim