Si inxhinier, ju e dini se çdo gjë ka një kohë të kufizuar për të punuar.
Me kalimin e kohës, ai do të bëhet më pak i besueshëm derisa të prishet përfundimisht.
Por a e dini se ekziston një kurbë që mund t'ju tregojë se kur ka më shumë gjasa të ndodhë ai dështim? Quhet "kurba e vaskës" dhe është një nga idetë më të rëndësishme në inxhinierinë e besueshmërisë.
Duke kuptuar këtë kurbë, ju mund të gjeni fazat e ndryshme të jetës së një pajisjeje, të kuptoni se kur ka më shumë gjasa të prishet dhe të ndërmerrni hapat e duhur për të ndaluar prishjen e saj.
Në këtë artikull, unë do të hyj në detaje rreth kurbës së vaskës.
Unë do të shikoj tre fazat e saj, faktorët e përbashkët që kontribuojnë në secilën fazë dhe mënyrat për ta bërë dështimin më pak të mundshëm.
Pavarësisht nëse jeni student i inxhinierisë ose inxhinier profesionist, duhet të kuptoni kurbën e vaskës për t'u siguruar që pajisjet që projektoni, ndërtoni ose mirëmbani funksionojnë me besueshmëri gjatë gjithë jetës së tyre.
Pra, le të zhytemi dhe të mësojmë më shumë rreth kësaj ideje të rëndësishme.
Hyrje në lakoren e vaskës
Përkufizimi zyrtar:
Një kurbë e shkallës së dështimit të pajisjes me një shkallë fillestare të dështimit në rënie të mprehtë, e ndjekur nga një normë mesatare konstante e zgjatur e dështimit, pas së cilës shkalla e dështimit përsëri rritet ndjeshëm.
Kuptimi i kurbës së vaskës
Kurba e vaskës është një grafik që tregon se sa shpesh një produkt ose grup produktesh prishet me kalimin e kohës.
Shpesh përdoret në inxhinierinë e besueshmërisë dhe modelimin e përkeqësimit të aseteve për të parashikuar dhe planifikuar dështimet e aseteve.
Kurba ka tre pjesë të veçanta: periudhën e vdekshmërisë foshnjore, periudhën e jetës normale dhe periudhën e konsumimit.
Periudha e vdekshmërisë foshnjore
Pjesa e parë e kurbës së vaskës është periudha e shkallës së lartë të dështimit, e cila është kur foshnjat vdesin.
Gjatë kësaj kohe, asetet e reja kanë më shumë gjasa të dështojnë për shkak të problemeve me dizajnin, materialet, mënyrën e prodhimit të tyre ose mënyrën e fillimit të tyre.
Për shkak të këtyre të metave, aktivet dështojnë në fillim të ciklit të tyre të jetës, gjë që bën që shkalla e dështimit të rritet gjatë fazave të para të funksionimit.
Periudha normale e jetës
Pas periudhës së vdekshmërisë foshnjore, një aktiv hyn në periudhën normale të jetës, ku shkalla e dështimit është e ulët dhe mjaft konstante.
Gjatë kësaj kohe shumica e problemeve janë rregulluar dhe aseti po funksionon ashtu siç duhet.
Aseti është në gjendje të shkëlqyer dhe mirëmbajtja parandaluese mund ta ndihmojë atë të vazhdojë të funksionojë mirë.
Periudha e konsumimit
Pjesa e fundit e kurbës së vaskës është faza e konsumimit, e cila ka një shkallë më të lartë të dështimit.
Gjatë kësaj kohe, aktivi ka më shumë gjasa të prishet për shkak të gjërave të tilla si mosha, konsumimi, korrozioni ose lodhja.
Aseti ka arritur në fund të jetës së tij të dobishme dhe mund të ketë nevojë të zëvendësohet ose të hiqet nga shërbimi për të shmangur një fatkeqësi.
Strategji për të zgjatur jetën e dobishme të një aktivi
Ekipet që punojnë për të zgjatur jetëgjatësinë e dobishme të një aktivi mund të përdorin atë që dinë për kurbën e vaskës për të vendosur pritshmëri për mënyrën se si zakonisht funksionon aktivi gjatë ciklit të tij jetësor.
Çdo pikë në kurbë sugjeron një mënyrë të ndryshme për të shmangur dështimin.
Gjatë periudhës së vdekshmërisë foshnjore, ekipet duhet të fokusohen në gjetjen dhe rregullimin e të metave të projektimit, të metave materiale, të metave të prodhimit ose mënyrave të gabuara për të filluar.
Mund të jetë e nevojshme të bëhen mirëmbajtje ose inspektime më shpesh për të gjetur dhe rregulluar problemet përpara se ato të shkaktojnë dështime.
Gjatë periudhës normale të jetës, ekipet duhet të fokusohen në mirëmbajtjen parandaluese për t'i mbajtur asetet të funksionojnë sa më mirë.
Inspektimet rutinë dhe mirëmbajtja mund të ndihmojnë në gjetjen e problemeve të mundshme dhe rregullimin e tyre përpara se të bëhen probleme të mëdha.
Periudha e konsumimit: Gjatë kësaj kohe, ekipet duhet të fokusohen në mirëmbajtjen parashikuese për të gjetur problemet përpara se të ndodhin dhe për t'i rregulluar ato.
Për të shmangur dështimet katastrofike, mund të jetë e nevojshme të zëvendësohen ose shiten disa asete.
Analiza e avancuar e kurbës së vaskës
Ekspertët e besueshmërisë shpesh përdorin një grafik Weibull për të parë funksionin e shpërndarjes kumulative të kurbës së vaskës.
Studiuesit nga Universiteti i Glasgow, Universiteti i Kembrixhit dhe Rolls-Royce kanë treguar se faza e konsumimit të kurbës së vaskës mund të çohet në një nivel më të lartë dhe të kthehet në idenë e "sipërfaqes së vaskës.
Kjo analizë e avancuar ndihmon për të modeluar se si temperatura, presioni dhe stresi, ndër të tjera, ndikojnë në konsumimin e një aseti.
Ai jep informacion të dobishëm rreth asaj se si gjërat konsumohen dhe ndihmon në përmirësimin e performancës dhe besueshmërisë së aseteve.
A jeni gati të përdorni Bathub Curve për të përmirësuar besueshmërinë e pajisjeve tuaja?
Ende e vështirë për t'u kuptuar? Më lejoni të ndryshoj pak këndvështrimin:
Jeni të mërzitur që gjërat tuaja të prishen kur keni më shumë nevojë për to? A ju pëlqen emocioni për të blerë gjithmonë mjete dhe pajisje të reja që prishen?
Mos u mërzit me lakoren e vaskës!
Kush ka nevojë për një kurbë të besueshme të shkallës së dështimit kur ju thjesht mund ta përkrahni atë dhe të shpresoni për më të mirën? Në fund të fundit, asgjë nuk e bën adrenalinën të shkojë si një pajisje që prishet në minutën e fundit.
Por nëse jeni një inxhinier praktik që kujdeset për sigurinë dhe besueshmërinë, vazhdoni të lexoni.
Ne jemi gati të futemi në botën magjepsëse të kurbës së vaskës.
Mirë, kjo ishte vetëm një shaka e bërë për t'u dukur si një reklamë televizive.
Tani le të kthehemi te shpjegimi.
Faktorët që kontribuojnë në çdo fazë
Çdo fazë e kurbës së vaskës shkaktohet nga një sërë gjërash.
Gjatë periudhës së vdekshmërisë foshnjore, dështimet shkaktohen nga problemet me mënyrën se si është bërë produkti dhe si është përdorur.
Gjatë periudhës normale të jetës, nga ana tjetër, faktorë si mirëmbajtja dhe mjedisi mund të ndikojnë në sa kohë zgjat një aktiv para se të prishet.
Së fundmi, shkalla e dështimit mund të rritet në periudhën e konsumimit për shkak të gjërave të tilla si pjesët e vjetra dhe mungesa e mirëmbajtjes.
Kuptimi i këtyre faktorëve mund të ndihmojë ekipet që punojnë për të zgjatur jetën e dobishme të një aseti duke zbatuar strategji specifike për secilën fazë përgjatë kurbës së vaskës.
Shpërndarja e rrezikut dhe probabilitetit
Faza e vdekshmërisë foshnjore
Në pjesën e hershme të kurbës së vaskës, e cila quhet edhe "faza e vdekshmërisë foshnjore", produktet kanë më shumë gjasa të dështojnë.
Dështimet gjatë kësaj kohe zakonisht shkaktohen nga problemet me dizajnin, materialet, mënyrën e prodhimit të tyre ose mënyrën e fillimit të tyre.
Për shembull, një shtëpi e sapo blerë mund të ketë shumë probleme në vitet e para, si çarje në mure dhe dyer, sepse materialet ose puna nuk janë shumë të mira.
Gjatë kësaj faze, njerëzit që janë më të rrezikuar varen nga produkti që shikohet.
Njerëzit që blejnë pajisje elektronike si telefonat inteligjentë ose laptopë kur ato lëshohen për herë të parë kanë më shumë gjasa të kenë probleme me to gjatë fazës së "vdekshmërisë foshnjore".
Nga ana tjetër, kompanitë që blejnë pajisje industriale të përdorura në fabrika apo termocentrale kur ato lëshohen për herë të parë, kanë më shumë gjasa të kenë probleme me to gjatë fazës së "vdekshmërisë foshnjore".
Shpërndarja e probabilitetit
Kurba e vaskës përfaqësohet shpesh nga shpërndarja Weibull, e cila është një lloj shpërndarje probabiliteti.
Ka një parametër të formës (i quajtur beta) dhe një parametër të shkallës (eta).
Kurba e vaskës është një grafik i shkallës së dështimit me kalimin e kohës dhe shpërndarja Weibull mund të përdoret për të përshkruar shpërndarjen e dështimeve në të tre fazat e kurbës.
Modeli Weibull
Çipat modernë gjysmëpërçues zakonisht ndjekin një model Weibull me një beta në rangun nga 0,2 deri në 0,6 për sa shpesh vdesin foshnjat para ditëlindjes së tyre të parë.
E kundërta e shkallës së dështimit është koha mesatare midis dështimeve (MTBF), e cila mund të përdoret për të kuptuar se çfarë ka të ngjarë të bëjë një familje produkti.
Strategjitë dhe Aplikimet
Strategjitë për të reduktuar dështimet e fazës së hershme
Kurba e vaskës tregon se sa gjasa ka që një aktiv të prishet me kalimin e kohës.
Ai ka tre faza të dallueshme: dështimet në fazën e hershme, dështimet e rastësishme dhe dështimet e shkaktuara nga konsumimi.
Dështimet e fazës së hershme mund të shkaktohen nga gabimet në dizajn, në materiale, në mënyrën e prodhimit të produktit ose në mënyrën e fillimit të tij.
Mund të përdoren disa strategji për të bërë më pak gjasa që faza e parë të dështojë.
Testimi i Jetës së Përshpejtuar të Lartë (HALT) është një mënyrë për të gjetur të metat e dizajnit në produkte përpara se ato të shkaktojnë probleme në terren.
Kjo bëhet duke i vendosur produktet në kushte ekstreme.
Ekzaminimi i stresit shumë të përshpejtuar (HASS) është një metodë kontrolli që i vendos produktet në nivele të larta stresi për të gjetur ndonjë pjesë të dobët përpara se të dështojnë në terren.
Design for Reliability, ose DFR, është një metodë për t'u siguruar që produktet të ndërtohen duke pasur parasysh besueshmërinë që në fillim.
Design for Six Sigma, ose DFSS, është një metodë që përdor mjete statistikore për të përmirësuar besueshmërinë dhe cilësinë e dizajnit të një produkti.
Burn-in është një strategji tjetër që përfshin vendosjen e produkteve në një stres të madh për një kohë të gjatë për të gjetur ndonjë pjesë të dobët përpara se të shpërthejnë në fushë.
Përdorimi i kurbës së vaskës për planifikimin e mirëmbajtjes
Kurba e vaskës mund të përdoret gjithashtu për të marrë vendime të informuara në lidhje me mirëmbajtjen dhe zëvendësimin e pajisjeve.
Nëse i njihni tre fazat e kurbës së vaskës, mund ta ndryshoni planin tuaj të mirëmbajtjes ndërsa vaska plaket.
Gjatë periudhës së vdekshmërisë foshnjore, është e rëndësishme të bëhet mirëmbajtja parandaluese për të gjetur dhe rregulluar çdo defekt në prodhim ose gabim instalimi që mund të çojë në dështim të hershëm.
Gjatë jetës normale të një pjese të pajisjes, është e rëndësishme të bëni mirëmbajtje të rregullt për ta mbajtur atë në gjendje të mirë.
Gjatë kohës kur pajisja është e konsumuar, mund të jetë më e lirë ta zëvendësoni atë sesa të vazhdoni ta rregulloni atë.
Duke parë se si pajisjet janë prishur në të kaluarën, mund të kuptoni se ku bie secila pjesë e pajisjes në "lakoren e vaskës" dhe të ndryshoni planin tuaj të mirëmbajtjes që të përshtatet.
Për shembull, nëse vëreni se një lloj i caktuar pajisjesh priret të prishet kur po vjetërohet, mund të dëshironi ta zëvendësoni para se të prishet ose ta kontrolloni më shpesh gjatë kësaj kohe.
Duke përdorur lakoren e vaskës si një udhëzues për planifikimin e mirëmbajtjes, ju mund të zgjasni jetën e dobishme të një aseti duke reduktuar sasinë e kohës që është jashtë përdorimit dhe shumën që kushton për t'u rregulluar.
Aplikimet e kurbës së vaskës
Kurba e vaskës përdoret shpesh në fabrika për të bërë mirëmbajtjen më të lehtë ose për të vazhduar prodhimin shpejt dhe me besueshmëri.
Mund të përdoret gjithashtu për të kuptuar pse ndodhin dështime në asete të caktuara dhe si të parashikohen dhe parandalohen ato.
Kurba e vaskës mund të përdoret në shumë fusha të ndryshme, duke përfshirë aviacionin, makinat, elektronikën, pajisjet mjekësore, naftën dhe gazin, prodhimin e energjisë, transportin dhe më shumë.
Për shembull, në aviacion, mund të përdoret për të parashikuar se kur pjesët e avionit do të dështojnë në mënyrë që ato të zëvendësohen përpara se të shkaktojnë aksidente.
Në pajisjet mjekësore, mund të përdoret për të parashikuar se kur diçka do të prishet, në mënyrë që të zëvendësohet përpara se të lëndojë një pacient.
Mund të përdoret për të parashikuar se kur turbinat do të prishen në termocentrale, në mënyrë që ato të mund të rregullohen përpara se të shkaktojnë ndërprerje.
Për ta përmbledhur, kurba e vaskës është një grafik që tregon se sa shpesh një aktiv dështon me kalimin e kohës.
Përdoret në inxhinierinë e besueshmërisë dhe modelimin se si gjërat prishen me kalimin e kohës.
Ka tre pjesë të kurbës së vaskës: vdekshmëria foshnjore, jeta e dobishme dhe konsumimi.
Dështimet e fazës së hershme mund të kenë më pak gjasa të ndodhin nëse përdorni strategji si HALT, HASS, DFR, DFSS dhe burn-in.
Duke përdorur lakoren e vaskës si një udhëzues për planifikimin e mirëmbajtjes, jeta e dobishme e një aseti mund të zgjatet ndërsa koha e ndërprerjes dhe kostot e riparimit mbahen në minimum.
Kurba e vaskës përdoret shpesh në shumë fusha për të lehtësuar mirëmbajtjen ose për të filluar prodhimin shpejt dhe me besueshmëri.
Modelimi dhe analiza
Shkalla me të cilën sistemet softuerike prishen me kalimin e kohës ndjek të njëjtin model si ai i aseteve fizike.
Kjo i lejon pronarët e sistemeve softuerike të kuptojnë ciklin e tyre të jetës operacionale dhe të planifikojnë se kur do të duhet të zëvendësohen.
Ky tekst do të flasë se si kurba e vaskës mund të përdoret në inxhinierinë e softuerit për të modeluar dhe analizuar gjërat.
Modelet e besueshmërisë së softuerit
Modelet e besueshmërisë së softuerit mund të përdoren nga inxhinierët e besueshmërisë për të modeluar dhe studiuar "lakoren e vaskës".
Këto modele mund të përdoren për të parashikuar se sa shpesh do të dështojnë sistemet softuerike dhe për të përmirësuar mënyrën e prodhimit të softuerit.
Disa modele të besueshmërisë së softuerit që mund të përdoren për të modeluar lakoren e vaskës janë modeli Jelinski-Moranda (JM), modeli Musa-Okumoto (MO) dhe modeli Goel-Okumoto (GO).
Shumicën e kohës, këto modele shikojnë se sa shpesh një sistem dështon me kalimin e kohës, si dhe faktorë të tjerë si kompleksiteti i softuerit, cilësia e kodit dhe mbulimi i testimit.
Duke parë të dhënat e dështimit dhe duke përdorur modelin e duhur të besueshmërisë së softuerit, inxhinierët e softuerit mund të kuptojnë se sa gjasa ka që diçka të prishet dhe të bëjë plane për mirëmbajtjen, testimin dhe zëvendësimin.
Kontrolli i procesit statistikor
Inxhinierët e softuerit gjithashtu mund të mbajnë një sy se sa mirë funksionojnë sistemet softuerike me kalimin e kohës duke përdorur teknikat e kontrollit të procesit statistikor (SPC).
Teknikat SPC mund të përdoren për të gjetur ndryshime në mënyrën se si funksionon softueri, për të kuptuar se çfarë i shkakton dështimet dhe për të rregulluar problemet përpara se të ndodhin.
Shkurtimisht, inxhinierët e softuerit mund të modelojnë dhe analizojnë kurbën e vaskës duke përdorur modele të besueshmërisë së softuerit dhe teknika statistikore të kontrollit të procesit.
Këto mjete mund të ndihmojnë në parashikimin e shkallës së dështimit, përmirësimin e mënyrës së prodhimit të softuerit dhe bëjnë që sistemet e softuerit të zgjasin më gjatë.
Duke përdorur këto metoda, inxhinierët e softuerit mund të zvogëlojnë rreziqet e dështimeve të softuerit dhe të ruajnë besueshmërinë e sistemit.
Shpjeguar kurba e vaskës (Kurba e besueshmërisë)
Këshillë: Aktivizoni butonin e titrave nëse ju nevojitet. Zgjidhni "përkthim automatik" në butonin e cilësimeve, nëse nuk jeni të njohur me gjuhën e folur. Mund t'ju duhet së pari të klikoni në gjuhën e videos përpara se gjuha juaj e preferuar të bëhet e disponueshme për përkthim.
konkluzioni
Ndërsa arrijmë në fund të diskutimit tonë për lakoren e vaskës, është e qartë se kjo ide është një mjet i rëndësishëm për çdo inxhinier ose student inxhinierie që dëshiron të projektojë, ndërtojë dhe mirëmbajë pajisje që funksionojnë sa më mirë.
Duke ditur tre fazat e kurbës së vaskës dhe faktorët e përbashkët që ndikojnë në secilën fazë, ju mund të merrni vendime të zgjuara për mirëmbajtjen, zëvendësimin dhe menaxhimin e përgjithshëm të rrezikut.
Por, përpara se të largoheni nga ky artikull, dua t'ju sfidoj të mendoni për kurbën e vaskës në mënyra të ndryshme se si mund të përdoret në jetën reale.
Çfarë mund të na tregojë kjo kurbë për mënyrën se si funksionojnë gjërat dhe pse ato dështojnë? Çfarë mund të mësojmë për faktin se kalbja dhe rënia do të ndodhin gjithmonë?
Këto janë pyetje të thella dhe të rëndësishme që shkojnë përtej mënyrës se si mund të përdoret kurba e vaskës në inxhinieri.
Por duke menduar për to, ne mund të kuptojmë më mirë se sa e rëndësishme është inxhinieria e besueshmërisë në botën e sotme.
Pra, ndërsa ecni përpara në karrierën tuaj inxhinierike, mbani mend kurbën e vaskës, jo vetëm si një mjet për besueshmërinë, por edhe si një simbol se si njerëzit luftojnë kundër forcave të kalbjes dhe rënies.
Dhe shpresoj se njohja e kësaj do t'ju frymëzojë për të bërë pajisje që do të zgjasin, edhe pse koha e konsumon atë.
Lidhjet dhe referencat
Manuali i Dizajnit të Besueshmërisë
Shpërndaje në…
