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Función de confiabilidad (función de supervivencia)

1950
Ingenieros que analizan las funciones de fiabilidad en un entorno de oficina de ingeniería moderno.

(Imagen generada únicamente con fines ilustrativos)

La función de confiabilidad, R(t), define la probabilidad de que un sistema o componente realice su función requerida sin fallar durante un tiempo específico t. Para sistemas con una tasa de falla constante (λ), se describe mediante la distribución exponencial: R(t) = e⁻λt. Esta función es fundamental para predecir la longevidad y el rendimiento de un producto.

La función de confiabilidad, también conocida como función de supervivencia, es el complemento de la función de distribución acumulativa (FDA) de falla, F(t). Es decir, [latex]R(t) = 1 − F(t)[/latex]. Proporciona una medida dependiente del tiempo de la capacidad de un sistema para permanecer operativo. La función siempre comienza en R(0) = 1 (100 % de probabilidad de supervivencia en el tiempo cero) y disminuye monótonamente hacia 0 a medida que el tiempo tiende a infinito.

Un concepto clave relacionado es la tasa de fallos, o función de riesgo, [latex]h(t)[/latex], que representa la probabilidad instantánea de fallo en el tiempo t, dado que el sistema ha sobrevivido hasta ese momento. La relación viene dada por [latex]h(t) = f(t) / R(t)[/latex], donde f(t) es la función de densidad de probabilidad de fallo. La función de fiabilidad se puede derivar de la función de riesgo como [latex]R(t) = e^{-int_{0}^{t} h(tau) dtau}[/latex].

En el caso particular, pero común, de la distribución exponencial, la tasa de fallos [latex]lambda[/latex] es constante. Esta propiedad de «sin memoria» implica que la antigüedad del componente no afecta a la probabilidad de que falle en el siguiente instante. Este modelo se aplica a menudo durante la fase de «vida útil» del ciclo de vida de un producto, una vez eliminados los defectos iniciales y antes de que predominen los mecanismos de desgaste.

UNESCO Nomenclature: 1209
- Estadísticas

Tipo

Sistema abstracto

Ruptura

Fundacional

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • teoría de la probabilidad desarrollada por Pascal y Fermat
  • Tablas de vida actuariales para calcular la mortalidad humana
  • trabajos sobre distribuciones estadísticas realizados por matemáticos como Poisson y Gauss
  • Los primeros métodos de control de calidad de la década de 1920

Aplicaciones

  • Cálculo de los períodos de garantía para productos electrónicos de consumo
  • Programación de mantenimiento preventivo para maquinaria industrial
  • Determinar la probabilidad de éxito de la misión de una nave espacial
  • evaluación del rendimiento a largo plazo de los implantes médicos

Patentes:

NA

Ideas para posibles innovaciones

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Relacionado con: función de confiabilidad, función de supervivencia, probabilidad, tasa de falla, distribución exponencial, R(t), función de riesgo, análisis de vida útil.

Contexto histórico

Función de confiabilidad (función de supervivencia)

1931
1939
1940
1950
1950
1952
1956
1930
1936
1940
1943
1950
1950
1953
1960

(Si la fecha es desconocida o no es relevante, por ejemplo "mecánica de fluidos", se proporciona una estimación redondeada de su aparición notable)

Invención, innovación y principios técnicos relacionados.

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