Confiabilidade e Ensaios Acelerados - SIC2014

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Confiabilidade e Ensaios Acelerados - SIC2014 Simpsio Internacional de Confiabilidade

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<ul><li> 1. 12 Simpsio Internacional de Confiabilidade SIC 2014, Amrica do Sul Como fazer a confiabilidade acontecer utilizando ensaios acelerados no desenvolvimento de produtos Eng. Regis Alberto Koeche </li> <li> 2. 12 Simpsio Internacional de Confiabilidade - SIC 2014 Como fazer a confiabilidade acontecer utilizando ensaios acelerados no desenvolvimento de produtos Introduo A crescente competio mercadolgica mundial, nos quais os produtos tornam-se cada vez mais complexos, os ndices de qualidade cada vez mais exigentes e os prazos de lanamento de novos produtos menor, mostram a necessidade de se utilizarem novas tcnicas no processo de desenvolvimento de produto, que possam auxiliar no crescimento da confiabilidade rapidamente; O rpido conhecimento das falhas propicia uma diminuio substancial no perodo de desenvolvimento do produto, alm da diminuio de custos de projeto. 2 </li> <li> 3. 12 Simpsio Internacional de Confiabilidade - SIC 2014 Como fazer a confiabilidade acontecer utilizando ensaios acelerados no desenvolvimento de produtos Agenda Introduo Como avaliar a Confiabilidade Requisitos para a Confiabilidade do Produto oDefinio de Vida Operacional, Confiabilidade e Intervalo de Confiana A metodologia AQ2 (Anlise, Qualitativo, Quantitativo) Porque os Produtos Falham ? oOs efeitos dos estresses de campo sobre o produto e quais os efeitos dos estresses do ensaio acelerado no produto, durante o processo de seu desenvolvimento. Tipos de Ensaios Acelerados oEnsaios acelerados para estimular falhas latentes e fraquezas de projeto. oEnsaios acelerados para simulao de uma vida operacional. Ensaios Qualitativos e Quantitativos oO que so ensaios qualitativos e qual o seu propsito ? oComo proceder e quais so as etapas de teste de um ensaio qualitativo ? oO que so ensaios quantitativos e qual o seu objetivo ? Como Calibrar um Ensaio Acelerado Quantitativo ? oO CALT, mtodo mais otimizado, para encontrar os nveis de acelerao a serem aplicados, durante a execuo dos ensaios. Como verificar se a Confiabilidade mnima foi obtida, atravs dos dados do ensaio acelerado quantitativo ? oAps encontrada a curva de acelerao, como definir a quantidade de amostras necessrias ? oComo realizar a prova estatstica, para comprovar a confiabilidade mnima requerida ? oComo conciliar a quantidade de amostras calculada para Prova de Estatstica vs. a quantidade de amostras disponveis para se realizar este teste ? 3 </li> <li> 4. 12 Simpsio Internacional de Confiabilidade - SIC 2014 Como fazer a confiabilidade acontecer utilizando ensaios acelerados no desenvolvimento de produtos Objetivo Para que a construo da confiabilidade nos produtos seja possvel, necessrio conhecer tanto sobre como as coisas falham, quanto se sabe sobre como as coisas funcionam. A utilizao de ensaios acelerados propicia ao desenvolvimento : oO rpido aparecimento das fraquezas e falhas de projeto, que aps a sua compreenso, permitem que melhorias sejam implantadas; oO produto se torna mais robusto, em um perodo de tempo menor, se comparado aos processos de desenvolvimento tradicionais, que no costumam aplicar ensaios acelerados; oCom a utilizao de ensaios acelerados qualitativos possvel descobrir os modos de falha em potencial, que afetam a confiabilidade do produto; oAtravs dos ensaios acelerados quantitativos, conhecer o comportamento matemtico destes modos de falhas, estimar se a confiabilidade est ou no nos nveis desejveis, proporcionando maiores condies para deciso sobre o lanamento no mercado. 4 </li> <li> 5. 12 Simpsio Internacional de Confiabilidade - SIC 2014 Como fazer a confiabilidade acontecer utilizando ensaios acelerados no desenvolvimento de produtos Mercado NacionaI Automao Bancria Atual situao do sistema bancrio nacional, no qual produtos de automao bancria tem sido alvo da criminalidade, exigiu que novas tecnologias fossem implementadas, em um curto espao de tempo, sem que a confiabilidade ficasse comprometida; Novos ensaios tiveram que ser delineados, novos modos de falhas tiveram que ser estimulados a se manifestarem rapidamente, compreendidos e mitigados. Diferentes condies ambientais percebidas em campo, mostraram a necessidade de alterarmos os ensaios de simulao para este novo produto, sem que o tempo e os custos de projeto viessem a comprometer as exigncias de mercado. 5 </li> <li> 6. 12 Simpsio Internacional de Confiabilidade - SIC 2014 Como fazer a confiabilidade acontecer utilizando ensaios acelerados no desenvolvimento de produtos Como avaliar a Confiabilidade Primeiramente o que nos interessa saber quais so os modos de falhas mais provveis que iro ocorrer em campo; Para isso, devemos acelerar o surgimento dos modos de falhas, adotando tcnicas de ensaios acelerados qualitativos; Compreender a causa raiz dos modos de falha e implementar as melhorias; Realizar ensaios acelerados quantitativos, com o objetivo de se obter dados de tempo at a falha; Atravs destes dados, estimar a confiabilidade, para a tomada de deciso, sobre o lanamento do produto em campo. </li> <li> 7. 12 Simpsio Internacional de Confiabilidade - SIC 2014 Como fazer a confiabilidade acontecer utilizando ensaios acelerados no desenvolvimento de produtos R Probabilidade de executar uma dada funo at de um dado tempo : Ex. 95% ou 98% C Intervalo de Confiana nesta probabilidade: Ex. 50% ou 60% ou 90% Condio de Stress Mecanismo de Falha Ex. : Carga Ambiental Vibrao Trmico Fadiga Carga Funcional Tempo T Tempo no qual se aplica o R &amp; C Uma Vida Ex. 10 anos ou 20 anos Definio de Falha/ Sucesso Ex. Falha tcnica Ex. Falha percebida Os cinco parmetros crticos dos requisitos de confiabilidade Os requisitos de confiabilidade ? </li> <li> 8. 12 Simpsio Internacional de Confiabilidade - SIC 2014 Como fazer a confiabilidade acontecer utilizando ensaios acelerados no desenvolvimento de produtos Comprendendo os Requisitos de Confiabilidade e Intervalo de Confiana Definir um requisito de Confiabilidade : Ex. 92 % de Confiabilidade para 100.000 km a probabilidade de que 92 % dos produtos, NO iro falhar, antes de completarem os 100.000 Km. Definir um requisito de Intervalo de Confiana : Ex. 50 % Intervalo de Confiana, apresenta uma estimativa do range de valores, os quais provavelmente podem conter o parmetro desconhecido da populao; </li> <li> 9. 12 Simpsio Internacional de Confiabilidade - SIC 2014 Como fazer a confiabilidade acontecer utilizando ensaios acelerados no desenvolvimento de produtos Definio de uma Vida A definio da Confiabilidade deve ter um perodo de tempo associada ela : Relacionar o tempo cronolgico de uso do produto, com a quantidade de operaes dele, neste perodo: Ex. Porta da geladeira, quantidade de aberturas da porta, Uso Severo, 30 vezes ao dia, 10.950 ao ano, 109.500 em 10 anos, ou Uma VIDA. </li> <li> 10. 12 Simpsio Internacional de Confiabilidade - SIC 2014 Como fazer a confiabilidade acontecer utilizando ensaios acelerados no desenvolvimento de produtos Definio da Quantidade de Amostras Quantidade de amostras = 9 Confiabilidade : 92 % Intervalo de Confiana : 50 % Grfico Binominial Paramtrica </li> <li> 11. 12 Simpsio Internacional de Confiabilidade - SIC 2014 Como fazer a confiabilidade acontecer utilizando ensaios acelerados no desenvolvimento de produtos Utilizando um Programa p/ Calcular </li> <li> 12. 12 Simpsio Internacional de Confiabilidade - SIC 2014 Como fazer a confiabilidade acontecer utilizando ensaios acelerados no desenvolvimento de produtos Confiabilidade R = 92 % Intervalo de Confiana C = 50 % Condio de Stress Carga Funcional N Aberturas de Portas : 109.500 Uso Severo 30 Aberturas/dia Quantidade de amostras em teste : 9 (nove) Tempo T Tempo no qual se aplica o R &amp; C Vida : 10 anos ou 109.500 aberturas de porta Definio de Falha/ Sucesso Folga na dobradia Porta trancada Sensor de Porta Fechada no detecta Outras falhas que possam surgir Resumo dos cinco parmetros crticos Ex. Geladeira Funo Pretendida : Abertura Porta Ex. Requisitos de confiabilidade </li> <li> 13. 12 Simpsio Internacional de Confiabilidade - SIC 2014 Como fazer a confiabilidade acontecer utilizando ensaios acelerados no desenvolvimento de produtos O Desenvolvimento do produto parcionado em trs fases: Anlise Anlise virtual do prottipo Qualitativo Descobrir falhas nos primeiros prottipos Quantitativo na validao do projeto Institucionalizar este processo por toda a engenharia de desenvolvimento Analysis Phase Development Phase = Qualitative Validation Phase = Quantitative Squeeze Out Time AQ2 as a Strategy Weakness Underestimation Weakness Trs Oportunidades: obter vantagens em cada uma ! Validao Final do Projeto Metodologia AQ2envolvimento de Produto </li> <li> 14. 12 Simpsio Internacional de Confiabilidade - SIC 2014 Como fazer a confiabilidade acontecer utilizando ensaios acelerados no desenvolvimento de produtos Etapa de Anlise Virtual Realizar anlise do projeto, utilizando ferramentas computacionais como exemplos : Placas Eletrnicas : Anlise de trmica Anlise de vibrao Anlise de interferencia eltrica entre circuitos. Mecnica : I - Anlise de mltiplos corpos : Identificao dos nveis de freqncia de corpo rgido, velocidade, acelerao e deslocamento nas juntas da montagem; II - Anlise esttica : Obteno dos nveis de tenso, deslocamento e deformao dos componentes estruturais; III - Anlise modal numrica : Obteno das freqncias naturais, com seus respectivos modos de vibrao. Anlise de Elementos Finitos </li> <li> 15. 12 Simpsio Internacional de Confiabilidade - SIC 2014 Como fazer a confiabilidade acontecer utilizando ensaios acelerados no desenvolvimento de produtos Etapa Qualitativa &amp; Quantitativa Ensaios Qualitativos Descobrir os modos de falhas. Ensaios Quantitativos Estimativa de confiabilidade dos modos de falha. </li> <li> 16. 12 Simpsio Internacional de Confiabilidade - SIC 2014 Como fazer a confiabilidade acontecer utilizando ensaios acelerados no desenvolvimento de produtos Porque os Produtos Falham ? Existe uma relao entre a durabilidade do produto com as condies ambientais e/ou de utilizao ? </li> <li> 17. 12 Simpsio Internacional de Confiabilidade - SIC 2014 Como fazer a confiabilidade acontecer utilizando ensaios acelerados no desenvolvimento de produtos Durabilidade do Produto Alta Durabilidade Baixa Durabilidade Limite Superior da Distribuio de Durabilidade Limite Inferior da Distribuio de Durabilidade Durabilidade pode ter tolerncia em temperatura, vibrao, umidade, tempo, etc., ou uma combinao destes fatores e outros. Distribuio da Durabilidade do Produto </li> <li> 18. 12 Simpsio Internacional de Confiabilidade - SIC 2014 Como fazer a confiabilidade acontecer utilizando ensaios acelerados no desenvolvimento de produtos Definio de Estresse O que entendemos por ESTRESSE? Caractersticas das condies de operao que trabalham para aplicar danos ao produto; Estresse no produto causado por sua utilizao e exposio. O conhecimento da distribuio do estresse necessrio para projetar e desenvolver produtos confiveis. </li> <li> 19. 12 Simpsio Internacional de Confiabilidade - SIC 2014 Como fazer a confiabilidade acontecer utilizando ensaios acelerados no desenvolvimento de produtos Distribuio dos Estresse em Campo O Estresse normalmente no Constante, mas melhor descrito por uma Distribuio; A distribuio do estresse para um componente automotivo, pode ser vista pela variao de como os seus clientes utilizam seus veculos. Ex. Carga Funcional </li> <li> 20. 12 Simpsio Internacional de Confiabilidade - SIC 2014 Como fazer a confiabilidade acontecer utilizando ensaios acelerados no desenvolvimento de produtos Distribuio dos Estresses no Campo Alto Estresses Baixo Estresses Distribuio dos Estresses em Campo A Distribuio do stress no campo podem incluir, temperatura, vibrao, umidade, tempo, poeira, choque etc. ou mesmos funcionais. </li> <li> 21. 12 Simpsio Internacional de Confiabilidade - SIC 2014 Como fazer a confiabilidade acontecer utilizando ensaios acelerados no desenvolvimento de produtos Estresse no Campo Durabilidade do Produto Durabilidade do Produto vs. Estresses no Campo Produtos mais fracos falham quando os estresses no campo so mais fortes do que a distribuio de durabilidade do produto. rea de interseo = Falha Estresse mais Severo Produto com menor Durabilidade Distribuies Estatsticas </li> <li> 22. 12 Simpsio Internacional de Confiabilidade - SIC 2014 Como fazer a confiabilidade acontecer utilizando ensaios acelerados no desenvolvimento de produtos A durabilidade do produto pode diminuir com tempo, logo a distribuio de durabilidade se move para esquerda Produtos mais fracos falham sob os efeitos dos estresses em campo. rea de interseo AUMENTA, logo a Probabilidade de Falha AUMENTA !!! Distribuies Estatsticas Estresse no Campo Durabilidade do Produto Durabilidade do Produto vs. Estresses no Campo </li> <li> 23. 12 Simpsio Internacional de Confiabilidade - SIC 2014 Como fazer a confiabilidade acontecer utilizando ensaios acelerados no desenvolvimento de produtos Definio de Ensaio Acelerado Ensaio no qual o nvel de estresse aplicado escolhido de forma a exceder o estabelecido, nas condies de referncia, de modo a encurtar o tempo de espera necessrio para se observar a r...</li></ul>