Độ tin cậy hệ thống Khoa học về độ tin cậy

Chia sẻ: Sas Sas | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

Thêm vào BST

Báo xấu

92
lượt xem 12
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Độ tin cậy giữ vai trò quan trọng trên thương trường. Từ đó cần có nhóm kỹ thuật về độ tin cậy để hỗ trợ quá trình thiết kế phát triển sản phẩm. Hình 1 mô tả 2 chức năng cơ bản của nhóm là: thiết kết độ tin cậy, kiểm tra độ tin cậy và phân tích vật lý. Các hoạt động này rất quan trọng trong chương trình về độ tin cậy

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Độ tin cậy hệ thống Khoa học về độ tin cậy

CHƯƠNG M T KHOA H C V ð TIN C Y M ñ u: 1. ð tin c y gi vai trò quan tr ng trên thương trư ng. T ñó, c n có nhóm k thu t v ñ tin c y ñ h tr quá trình thi t k -phát tri n s n ph m. Hình 1 mô t ba ch c năng cơ b n c a nhóm là: thi t k ñ tin c y, ki m tra ñ tin c y và phân tích v t lý. Các ho t ñ ng này r t quan tr ng trong chương trình v ñ tin c y. Ho t ñ ng ñ u tiên c a khoa h c v ñ tin c y khi h tr phát tri n s n ph m là thi t k ñ tin c y (DfR: Design for Reliability). ðây là bư c ñ u trong pha ý tư ng (idea phase) c a chu kỳ phát tri n và ti p t c cho ñ n giai ño n l i th i (obsolescence) c a s n ph m. Bư c thi t k ñ tin c y ñư c dùng nh m c i thi n ñ tin c y c a s n ph m thông qua vi c ng d ng ki n th c v h ng hóc v t lý. Quá trình này có quan h ch c ch v i hai kh i ch c năng khác, t o quá trình thi t k các pha/ c ng có quan h v i nhau. Ch c năng th hai là ki m tra ñ tin c y (reliability verification), trong bư c này c n có nghiên c u ki m tra và th nghi m minh ch ng nh m b o ñ m tính phù h p c a s n ph m v i yêu c u ñ tin c y c a khách hành. Có hai d ng ki m tra ñ tin c y: ñ tin c y quá trình (process reliability) và th nghi m ñ chín ch n c a thi t k (design maturity testing). ð tin c y quá trình chú tr ng phát tri n ki n th c cơ b n v ñ tin c y c h u c a h th ng, t o cơ s phát tri n th nghi m th c t v ñ chín ch n c a thi t k . Th nghi m v ñ chín ch n c a thi t k minh ch ng là t c ñ h ng hóc c a s n ph m th a mãn ñư c nhu c u c a khách hàng khi ñưa ra th trư ng. Ch c năng th ba là phân tích v t lý (analytical physics) nh m thu th p ki n th c v h ng hóc v t lý c a s n ph m. Hi u ñư c b n ch t c a nguyên
nhân và phương th c h ng hóc c a s n ph m là y u t ch y u ñ thi t k và t o ñư c s n ph m phù h p v i khách hàng. Thi t k ñ tin c y “ theo hư ng c ng giai ño n: a stage gate approach” 2. K thu t ñ tin c y v i ba ch c năng cơ b n h tr chu kỳ phát tri n s n ph m ñư c g i là c ng giai ño n (stage gate). Hình 2 trình bày v phương pháp c ng giai ño n, nh m c ng c quá trình phát tri n s n ph m, t khi thai nghén cho ñ n khi tr thành l i th i, g m c bư c sau-s n xu t (post-production). Phương pháp c ng giai ño n c n cho thi t k s n ph m có ñ tin c y th a mãn kỳ v ng c a khách hàng. ð s n ph m phù h p ñư c v i nhu c u c a khách hàng thì c n hi u bi t v yêu c u thi t k toàn c c, môi trư ng nhi u tác ñ ng lên chu kỳ ho t ñ ng, năng l c s n xu t và các y u ñi m, m c tiêu chi phí chung c a s n ph m và nhu c u v th i gian c a d ch v ñ tin c y. 2.1 Giai ño n ý tư ng C ng giai ño n 1: Quá trình DfR b t ñ u b ng vi c tìm hi u yêu c u c a khách hàng. Thư ng g m công c c a mô hình phân tích h ng hóc và hi u qu FMEA (failure model and effect analysis), ñánh giá v y u t c nh tranh s n ph m và mô hình d báo ñ tin c y dùng tr c ti p trong thi t k . Quá trình này b t ñ u t bư c giai ño n ý tư ng cho ñ n chu kỳ phát tri n s n ph m. Các công c này ñư c phát tri n nh m gi m r i ro trong bư c ñ u, khi ñưa s n ph m ra th trư ng. Tác ñ ng th c t v ñ tin c y xu t hi n ban ñ u trong giai ño n này, do ñó ñây là lúc ch n gi i pháp thi t k , ñ nh nghĩa yêu c u v ñ tin c y c n th c hi n. 2.2 Giai ño n ñánh giá C ng giai ño n 2: Thi t k ch c năng gi m r i ro s xu t hi n trong giai ño n ñánh giá, ñ gi i quy t các b t ñ nh quanh xu hư ng thi t k . Các nghiên c u th nghi m v ñánh giá ñ tin c y c a thi t k (DART: design assessement reliability test) không ch dùng m u th th ng kê mà còn gi i quy t các sai sót ti m tàng hi n h u khi ch n thi t k (xem hình 3). Tăng trư ng ñ tin c y là tr ng tâm c a giai ño n ñánh giá v i kh năng ñ t m c c i thi n ñ n 65% ñ tin c y ban ñ u (xem hình 3). Ch c năng này ñư c th c hi n
dùng phân tích - th nghi m (test-analyse) và hành ñ ng s a ch a (fix activities) trong nghiên c u gi m r i ro. 2.3 Giai ño n phát tri n C ng giai ño n 3: Ch c năng cơ b n c a k thu t ñ tin c y trong công ño n này n m phía cu i c a quá trình phát tri n. Dùng th nghi m ñ chín ch n c a thi t k (DMT: design maturity testing) ñ minh ch ng và ki m ñ nh tính phù h p v i chu kỳ ho t ñ ng ñã nh n d ng c ng giai ño n 1. Th nghi m v ñ chín ch n c a thi t k DMT tìm hi u v tính ch t v t lý c a h ng hóc, dùng k t qu này vào ph m vi thi t k , và ch ng tõ r ng k t qu này s không xung ñ t trong ñi u ki n chu kỳ s ng h u d ng c a s n ph m. Ch c năng này ñư c th c hi n qua phép th lão hóa gia t c không h ng hóc th ng kê. Ngoài ra, phép th tính chín ch n c a thi t k còn ñư c phát tri n t tính ch t v t lý c a h ng hóc. Các phép th trong giai ño n này dùng cơ s c a khoa h c v ñ tin c y, thông tin l ch s (quá kh ), tính ch t v t lý c a h ng hóc, cũng như m c tiêu c a môi trư ng s n ph m. Thông thư ng, phép th th ng kê quan tr ng b o ñ m ñư c là s n ph m s phù h p ñ n 90% m c tiêu ñ tin c y. 2.4 Giai ño n chuy n ti p C ng giai ño n 4: Các tác ñ ng gi m ñ tin c y xu t hi n trong giai ño n này, nên k thu t ñ tin c y có ch c năng h tr tìm ra phép th m tra thích h p ñ ngăn ng a h ng hóc do ch t y u c a s n ph m khi ñ n khách hàng. Xác ñ nh phương pháp th m tra thích h p thư ng không ñơn gi n mà c n tìm t cơ ch h ng hóc. K thu t th m tra ñúng thì kích thích ñư c cơ ch nh n d ng h ng hóc m c ñ thích h p, cho phép phát hi n sai sót nhưng không làm gi m chu kỳ s ng c a s n ph m hay ñưa thêm vào y u t h ng hóc ti m tàng. 2.5 Giai ño n s n xu t C ng giai ño n 5: Ch c năng chính c a k thu t ñ tin c y lúc này gi i h n trong vi c xác ñ nh quá trình giám sát ñ tin c y thích h p cùng b o ñ m ñư c là thi t k ti p t c gi v ng tính năng trong su t chu kỳ s ng c a s n ph m. Giám sát ñ tin c y nh m làm bi n thiên c a chu kỳ s n xu t không nh hư ng ñư c lên ñ tin c y c a s n ph m. 2.6 Xác ñ nh y u t c n K thu t ñ tin c y tham gia r t s m trong chu kỳ thi t k và h tr thi t k cho ñ n khi s n ph m thành l i th i (obsolescence), ñ m b o thành công c a thi t k . Mu n xác ñ nh c p tin c y liên quan ñ n quá trình phát tri n s n ph m thì c n ñánh giá ñư c ñ r i ro c a d án. M t thi t k thư ng dùng k t qu t thi t k hi n h u hay ñôi khi ch là m t thay ñ i nh c a m t thi t k ñã có. Các s n ph m này không th kh ng ch m t cách t ñ ng toàn b m t quá trình thi t k c ng giai ño n, v i t t c công c c a k thu t ñ tin c y. N u s n ph m dùng công ngh m i và là m t thay ñ i cách m ng v b n ch t, thì c n th c hi n c ng giai ño n m c ñ cao hơn. Các r i ro v tài chính cũng nh hư ng nhi u ñ n công ngh , nên c n xem như m t tham s ñánh giá. Vi c cân nh c và ch n l c công c này là c n thi t ñ b o ñ m th c hi n c p ñ tin c y cao, tuy nhiên, y u t chi phí cũng c n ñư c quan tâm khi ñưa s n ph m ra th trư ng. Ý ni m v r i ro s ñư c trình bày trong chương 13. B ng 1 mô t b n ch t công tác c n th c hi n trong m i bư c c a quá trình thi t k . B ng 1: C ng giai ño n c a ñ tin c y Bư c C ng giai ño n Công vi c Mô t Ý tư ng Các xu hư ng dùng công c k thu t ñ ng 1 Hi u bi t v hành như FMEA và ñánh giá v tính c nh yêu c u c a
tranh ñ xác ñ nh ñúng yêu c u th c khách hàng ðánh giá Nghiên c u gi m thi u r i ro và tác ñ ng 2 Th nghi m ñánh giá thi t tăng trư ng ñ tin c y nh m tìm ra và c k ñ tin c y ñ nh ch ñ h ng hóc trong th i gian th c, ñ ng hành v i quá trình thi t k , dùng k thu t tăng trư ng ñ tin c y dùng gia t c cao, th nghi m lão hóa nhanh (HALT), dùng Test-Analyse and Fix (TAAF) và phương pháp khác c n cho công ngh này. Ch ng minh là thi t k này có ñ tin c y 3 Phát tri n Th nghi m phù h p v i kỳ v ng c a khách hàng. Th c tính chín ch n c a thi t k hi n th nghi m th ng kê quan tr ng v gia t c, thư ng là không h ng hóc. B o ñ m tính b n v ng c a các s n ph m 4 Chuy n ti p Production ñ u tiên. Ki m tra v n ñ ch t non th m tra Giám sát ñ tin B o ñ m ñ tin c y và ch t lư ng c a dòng 5 S n xu t s n ph m cho ñ n giai ño n l i th i c a cy thi t k . Thi t k công c cho ñ tin c y 3. Thi t k ñ tin c y c a s n ph m ngày nay th c s ñã thành k thu t ñ ng hành. M i xu hư ng thi t k ñ u ph i ñóng góp vào quá trình phát tri n s n ph m, b o ñ m có thi t k b n v ng, th a mãn ñư c nhu c u c a khách hàng. K thu t ñ tin c y cùng công c giúp ñ nh hư ng cho quá trình thi t k . T ng quan v công c này ñươc mô t hình 4. Công c cơ b n ñ u tiên là FMEA/Benchmarking (Failure Modes and Effects Analysis /Benchmarking). ðây là m t công c quan tr ng nh m ñ m b o tích h p ñư c ñ tin c y vào quá trình thi t k , có bao nhiêu h ng hóc có th x y ra, m c ñ h ng hóc ra sao và xác su t xu t hi n h ng hóc. Khi ñã nh n d ng ñư c tham s này, ta ñ nh hư ng ñư c quá trình thi t k vào k t qu c a s n ph m cũng như năng l c c a môi trư ng s d ng. FMEA luôn cho l i nhu n l n nh t khi dùng v i k thu t ñ ng hành thích h p. ðánh giá m c ñ c nh tranh cũng r t quan tr ng trong quá trình DfR, b o ñ m là ñã tích h p ñư c m i khía c nh quan tr ng nh t c a thi t k . ðánh giá v ñ i th c nh tranh cũng quan tr ng như t ñánh giá mình. T n d ng tác d ng ñòn b y c a m i ngõ vào mà ñ i th c nh tranh hi n có trên thương trư ng cũng là m t ph n trong thông l t t nh t
c a thương mãi, nh m t o ra s n ph m có v t li u, ñóng gói, tính năng t t nh t, ñ ng th i tích h p y u t ñi n, cơ cùng y u t v chi phí. Mô hình hóa d báo t o ư c lư ng ban ñ u v th i gian gi a hai l n h ng hóc MTBF (Mean Time Between Failure), th i gian h ng hóc trung bình MTTF (Mean Time To Failure). T s MTBF/MTTF ư c lư ng t m quan tr ng v tính kh thi c a thi t k có ñáp ng ñư c ñ tin c y th c t , th a mãn yêu c u c a khách hàng. ð ng th i tính toán này cũng ñ nh hư ng và tham gia vào quá trình xác ñ nh y u t tranh ch p trong thi t k , cho phép ch n l c ñư c thi t k t t t nh t. Các ch c năng v mô hình hóa d báo ti p t c trong su t quá trình các c ng giai ño n nh m ñ nh nghĩa l i ư c lư ng MTBF/MTTF và b o ñ m là s n ph m ñ t ñư c m c tiêu v ñ tin c y. Phương pháp mô hình d báo tuy có nh ng gi i h n v ñ chính xác v mô hình và cơ s d li u nên hi n ñang ti p t c hư ng nghiên c u ñ nh lư ng. H ng hóc v t lý cho th y tác ñ ng c a k thu t ñ tin c y lên quá trình thi t k . H ng hóc v t lý là hi u bi t v tính ch t c a v t li u, quá trình, và công ngh ñư c dùng trong thi t k và phương th c tác ñ ng c a ñ c tính này lên các ñi u ki n ng u nhiên c a thi t k chu kỳ s ng s n ph m. K sư v ñ tin c y c n hi u bi t v ñi u ki n s d ng ñúng và chưa ñúng c a khách hàng và tính tương tác c a linh ki n và môi trư ng ñ tham gia vào nhóm thi t k ho t ñ ng xung quanh gi i h n c a thi t k ñư c ch n. M t tác ñ ng c a quá trình ñ tin c y, thí d khi nghiên c u thi t k , ñã và ñang là m t c ng giai ño n phát tri n hoàn ch nh, có liên quan quá trình phát tri n s n ph m. Nghiên c u thi t k giúp xác ñ nh kh năng c a thi t k th a mãn yêu c u cho ñ n cu i chu kỳ s ng c a s n ph m . Ngoài ra, còn cung c p d li u tính toán ư c lư ng MTBF/MTTF và thông tin c n thi t ñ thi t k các bư c cho th nghi m ñ chín ch n c a thi t k không b l i, ch ng minh là thi t k th a mãn ñư c nhu c u c a khách hàng. Ki m tra ñ tin c y 4. Ki m tra ñ tin c y là kh i ch c năng th hai thư ng ñư c hi u là nhóm th nghi m, th c ra thì ki m tra ñ tin c y còn có nhi u ch c năng khác n a. ð ki m tra ñ tin c y m t cách hi u qu , c n ñ n kh năng kích thích y u t ng u nhiên c a ñi u ki n môi trư ng cũng như th nghi m v gia t c s n ph m và công ngh . Như th c n thêm công c v môi trư ng thích h p ñ kích kh i ñư c các y u ñi m c a thi t k như v hình 5. 5. Phân tích v t lý
Kh i ch c năng th ba là Phân tích V t lý, cung c p d li u v t lý c a h ng hóc c n cho vi c xây d ng m t công ngh b n v ng phù h p v i nhu c n hi n t i c a th trư ng. Công ngh và s n ph m ngày càng phát tri n và càng tinh vi nên kh năng phân tích cũng c n có các bư c tương ng. Các bư c phát tri n này có tính chu kỳ, thay ñ i và hoàn thi n v i chu kỳ kho ng sáu năm. ð gi i quy t thách th c này, c n ñ n phương ti n phân tích t i ch có t m vóc qu c t (in house world-class analysis facility). Các phương ti n này ph i phân tích ñư c v s n ph m và quá trình, k thu t ki n t o và k ngư c thu t (construction and reverse engineering), phân tích v t lý và v t li u, nghiên c u ñi u tra ch ñ h ng hóc, bao g m c vi c tìm ki m các y u t nhi t ñ và phóng t nh ñi n. Các phương ti n phân tích này ñư c xây d ng d a vào thông tin t kinh nghi m và quá kh . Khi có thông tin ñúng ñ n và k p th i thì nhóm thi t k s ra ñư c nh ng quy t ñính ñúng ñ n và k p th i khi thi t k s n ph m. Các công c phân tích hình 6 s ñư c mô t chương 7. Công ngh thông tin hi n ñ i v cơ s d li u, intranet và công c tìm ki m cho phép ta ñưa thông tin quá kh tr c tuy n vào m ng n i b c a công ty. ði u này là b o ñ m là thông tin v t lý v h ng hóc ph i dùng ñư c ñ lo i tr ñư c ch ñ h ng hóc. K t n i công c phân tích v i cơ s d li u trung tâm và vi c truy c p tr c ti p qua intranet, cung c p cơ s o nh m lưu tr d li u dùng h tr ho t ñ ng k thu t toàn c u. 6. M c tiêu là s th a mãn c a khách hàng ð ñưa công ty tham gia tích c c vào th trư ng th gi i, c n có chương trình v khoa h c ñ tin c y m t cách dài h n. Quá trình c n có c i cách l n ho t ñ ng v ñ tin c y toàn c u. C n có nhóm k sư chuyên v ñ tin c y ho t ñ ng trên nhi u lĩnh v c thương mãi, b o ñ m ñư c là s n ph m th a mãn ñư c kỳ v ng c a khách hàng. Y u t phát tri n t dư i lên (bottom –line) cho phép quá trình c ng giai ño n s n xu t ra ñư c s n ph m v i t l b tr v th p nh t. Vi c thi t k ñúng ñ n trong giai ño n ñ u và ñưa ra th trư ng k p th i s làm th a mãn khách hàng. Các chương k ti p s ñi m l i chi ti t v khoa h c ñ tin c y nh m cung c p công c c n thi t ñ kh i ñ u và thi t l p chương trình ñ tin c y có ñ ng c p th gi i.