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Predição de Confiabilidade no Lambda Predict Bellcore/Telcordia
 

Predições de Confiabilidade baseadas em normas é uma metodologia para prever a confiabilidade de um produto, usando estimativas de taxas de falha publicadas em normas reconhecidas globalmente. É geralmente realizada durante a fase de projeto e conceito de desenvolvimento de produto, onde dados de testes não estão disponíveis ainda. Com o lançamento da Versão 9, o Lambda Predict agora suporta quatro normas de predição da confiabilidade: a MIL-HDBK-217F, a Bellcore/Telcordia (SR-332), a NSWC-07 e a FIDES. Este artigo é focado na norma Bellcore/Telcordia. Nós apresentaremos uma visão geral das quatro versões padrões que são suportadas pelo software, e então daremos um exemplo que usa a última versão do padrão Telcordia SSR-332 Edição 3.

Normas Bellcore/Telcordia

O procedimento de predição da confiabilidade Telcordia tem uma longa e distinta história de uso nas industrias de telecomunicações e eletrônica. Durante os últimos cinquenta anos, quatro versões desta norma foram publicadas:

• Bellcore TR-332 Edição 6 (1997)
• Telcordia SR-332 Edição 1 (2001)
• Telcordia SR-332 Edição 2 (2006)
• Telcordia SR-332 Edição 3 (2011)

Cada nova versão modifica a edição anterior baseada em novos dados. A Telcordia Edição 1 efetuou pequenas mudanças e atualizou a taxa de falhas de dispositivos publicados na Bellcore TR-332. Na Telcordia Edição 2, diversos novos dispositivos foram introduzidos e a taxa de falha de dispositivos genéricos foram atualizadas. Além disso, os desvios padrões de taxas de falha genéricas para cada dispositivo foram fornecidos, de modo que cálculos para limites de confiança da taxa de falha. Telcordia edição 3, a última versão da norma, introduziu várias mudanças importantes para a Edição 2, incluindo:

• Para muitos componentes, a taxa de falha de dispositivos genéricos e seus desvios padrões foram revisados baseados em novos dados.
• Novos dados para transceptores de fibra óptica, discos rígidos e esferas de ferrite.
• Ampla gama de complexidade para vários dispositivos.
• Formulas atualizadas e taxas FIT para circuitos integrados.
• Novas curvas de temperaturas para dispositivos mistos.
• Novos níveis para o fator de ambiente.

Com o lançamento da Versão 9, o software Lambda Predict da ReliaSoft permite a você escolher qualquer uma destas versões para suas normas padrões de predição da confiabilidade.

Três Métodos para Calcular a Taxa de Falha

Dependo da quantidade de dados disponíveis, as normas Bellcore/Telcordia fornecem três métodos para predição de taxas de falhas:

• O Método I (também conhecida como o método Caixa Preta) utiliza as taxas de falhas genéricas definidas pela norma Bellcore/Telcordia.
• O Método II permite a você suplementar o Método I com dados reais que você obteve de testes.
• O Método III permite a você suplementar o Método I com dados reais que você obteve de um item idêntico ou similar operando em campo. No Lambda Predict, este método é divide nos seguintes casos:
- O Método III (a) indica que o item no folio de predição e o item em campo são idênticos, e são usados sob as mesmas condições ambientais.
- O Uso do Método III (b) indica que o item no folio de predição e o item em campo são idênticos, mas são usados em condições ambientais diferentes.
- O Uso do Método III (c) indica que o item no folio de predição e o item em campo são similares, mas não idênticos. Você precisará definir a taxa de falha do item em campo.

No Lambda Predict, os métodos II e III podem ser aplicados somente ao nível unitário do dispositivo; enquanto o Método I pode ser aplicado ao nível de dispositivo, unidade e/ou sistema.

Exemplo

O Super Electronic Inc. tem reprojetado um de seus produtos controladores de iluminação de LED. Foi dado à Engenheira de Confiabilidade Amy a tarefa de conduzir a predição de confiabilidade para o novo protótipo. A meta é estimar as seguintes métricas:

• Taxa de Falha e MTBF do sistema
• Limite de confiança superior de 95% sobre a taxa de falha.

Amy usará o software Lambda Predict da ReliaSoft com a norma de predição Telcordia Edição 3 para realizar as suas análises.

Primeiro, ela estuda o circuito eletrônico, e então agrupa os dispositivos de acordo com suas funções: detecção de dimmer, controle de dimmer e gerador (PWM) modulação por largura de pulso.

A seguir, ela usa o Lambda Predict para construir a configuração do sistema. A figura a seguir mostra a hierarquia do sistema resultante do controlador de iluminação de LED.

A seguir, Amy define as propriedades de cada bloco e componente no sistema, usando as informações que ela obteve nas folhas de especificações. Por exemplo, a seguinte figura mostra as propriedades para o bloco de detecção das propriedades do redutor para o bloco de detecção do redutor. Ela mostra que a abordagem do Método I é usado para calcular a taxa de falha da unidade e os seus dispositivos (e porque o Método I assume que os dados não estão disponíveis para a confiabilidade do aparelho, ou para os seus dispositivos, os campos de Dados de Teste de laboratório e de Campo dos dados tornam-se indisponíveis).

Quando Amy insere todos os insumos necessários para a predição Telcordia, a hierarquia do sistema exibe que a taxa de falha geral do sistema é 139,0415 falhas em um bilhão de horas de funcionamento (FITs), o MTBF é 7.192.100 horas e o limite de confiança superior para a taxa de falha é de 156,6884, como mostrado a seguir.

Amy sabe que ela poderia incorporar quaisquer dados referente aos dados dos testes de laboratório e de campo disponíveis para modificar as taxas de falha genéricas e tornar a previsão mais precisa.

Ela controla o projeto anterior do produto e considera que a placa secundária, que contém o conjunto de Geração de PWM, é exatamente o mesmo conjunto que foi utilizado na versão anterior do produto. Os dados de garantia de concepção anterior mostram que 3.000 produtos foram utilizados no campo por um período de um ano, e 5 das falhas eram devidas a uma avaria da placa secundária.

Para incorporar esses dados na análise, Amy altera o método utilizado para o bloco de Geração PMW para o Método III (a) - Unid. Ela, então insere a seguinte informação sob o título de Dados de Campo: Tempo de Campo = 26.280.000 horas (ou seja, 3.000 produtos * 8.760 horas por ano) e Número de Falhas = 5, como mostrado a seguir.

Quando ela inseriu os dados de campo, a hierarquia do sistema revela que a taxa de falha prevista do bloco de Geração de PWM aumentou de 63,5237 FITs para 121,1820 FITs. A taxa de falha geral do sistema também aumentou de 139,0415 FITs para 196,6999 FITs.

Conclusão

Neste artigo, discutimos brevemente as diferenças entre as quatro versões diferentes da norma Bellcore / Telcordia. A última versão da norma, a Telcordia SSR-332 Edição 3, reflete as atuais tecnologias eletrônicas e é portanto, a versão recomendada para usar ao executar novas previsões Telcordia. A norma padrão Bellcore / Telcordia permite incorporar dados de teste ou dados de campo para a previsão, a fim de obter resultados mais precisos. Dependendo dos dados disponíveis, a probabilidade de falha modificada poderia ser maior ou menor do que o resultado obtido a partir de uma taxa de falha genérica.

 
ReliaSoft