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Função de confiabilidade (função de sobrevivência)

1950
Engineers analyzing reliability functions in a modern engineering office setting.

(Imagem gerada apenas para fins ilustrativos)

A função de confiabilidade, R(t), define a probabilidade de um sistema ou componente executar sua função requerida sem falhas durante um tempo especificado t. Para sistemas com uma taxa de falha constante (λ), ela é descrita pela distribuição exponencial: [latex]R(t) = e^{-lambda t}[/latex]. Essa função é fundamental para prever a longevidade e o desempenho de um produto.

A função de confiabilidade, também conhecida como função de sobrevivência, é o complemento da função de distribuição cumulativa (FDC) de falha, F(t). Ou seja, [latex]R(t) = 1 – F(t)[/latex]. Ela fornece uma medida dependente do tempo da capacidade de um sistema permanecer operacional. A função sempre começa em R(0) = 1 (probabilidade de sobrevivência de 100% no tempo zero) e diminui monotonicamente em direção a 0 à medida que o tempo tende ao infinito.

Um conceito fundamental relacionado é a taxa de falha, ou função de risco, [latex]h(t)[/latex], que representa a probabilidade instantânea de falha no instante t, dado que o sistema sobreviveu até esse instante. A relação é dada por [latex]h(t) = f(t) / R(t)[/latex], onde f(t) é a função densidade de probabilidade de falha. A função de confiabilidade pode ser derivada da função de risco como [latex]R(t) = e^{-int_{0}^{t} h(tau) dtau}[/latex].

No caso especial, porém comum, da distribuição exponencial, a taxa de falha λ é constante. Essa propriedade "sem memória" implica que a idade do componente não afeta sua probabilidade de falhar no instante seguinte. Esse modelo é frequentemente aplicado durante a fase de "vida útil" do ciclo de vida de um produto, após os defeitos iniciais terem sido eliminados e antes que os mecanismos de desgaste se tornem dominantes.

UNESCO Nomenclature: 1209
Estatísticas

Tipo

Sistema abstrato

Interrupção

Fundamentais

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • A teoria da probabilidade foi desenvolvida por Pascal e Fermat.
  • tabelas atuariais de vida para calcular a mortalidade humana
  • trabalho sobre distribuições estatísticas por matemáticos como Poisson e Gauss
  • métodos iniciais de controle de qualidade da década de 1920

Aplicações

  • Cálculo dos períodos de garantia para eletrônicos de consumo
  • Programação de manutenção preventiva para máquinas industriais
  • Determinar a probabilidade de sucesso da missão para uma espaçonave.
  • avaliação do desempenho a longo prazo de implantes médicos

Patentes:

NA

Ideias de Inovação Potencial

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Relacionado a: função de confiabilidade, função de sobrevivência, probabilidade, taxa de falha, distribuição exponencial, R(t), função de risco, análise de tempo de vida.

Contexto histórico

Função de confiabilidade (função de sobrevivência)

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

(Caso a data seja desconhecida ou irrelevante, por exemplo, "mecânica dos fluidos", é fornecida uma estimativa aproximada de seu surgimento notável)

Princípios relacionados à invenção, inovação e tecnologia

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