Fidagarritasun (ingeniaritza)

Serieko sistema

Konfigurazio honetan, edozein elementuren hutsegiteak sistema osoarena dakar. Serieko sistema batean, elementu guztiek era egoki batean funtzionatu behar dute sistemak ondo funtzionatu ahal izateko.

Sistemaren fidagarritasuna, beraz, elementu guztiek ondo funtzionatzeko dagoen probabilitatea da. Elementu guztien bizitza-denbora independentea denez, alegia, ez beste elementuek baldintzatua, sistemaren fidagarritasuna izango da elementu guztien fidagarritasunaren biderketa:

${\displaystyle R_{s}=P(X_{s}=1)=P(X_{1}=1)*...*P(X_{n}=1)=R_{i}*...*R_{n}=\textstyle \prod _{i=1}^{n}R_{i}\displaystyle }$

${\displaystyle R_{i}}$: elementu bakoitzaren fidagarritasuna.

Paraleloko sistema

Paraleloko konfigurazio batean, gutxienez elementu batek ondo funtzionatu behar du sistema guztiak funtzionatzeko; beraz, elementuak erredundanteak dira. Erredundantzia sistemen fidagarritasuna hobetzeko erabiltzen den metodoa da. Ondorengo formularen bitartez kalkulatzen da fidagarritasuna:

${\displaystyle R_{s}=1-Q_{s}=1-P(X_{1}=0,K,X_{n}=0)=1-{\Bigl (}{\bigl (}1-R_{1})*...*(1-R_{n}){\Bigr )}=1-\textstyle \prod _{i=1}^{n}(1-R_{i})\displaystyle }$${\displaystyle R_{i}}$: elementu bakoitzaren fidagarritasuna.

Paraleloko sistema batean, fidagarritasun handiena duen elementuak baldintzatzen du gehien sistemarena. Paraleloko modeloaren berezko ezaugarria erredundantzia da, hau da, funtzio bat betetzeko hainbat elementu daude. Bi erredundantzia mota izan daiteke:

• Erredundantzia aktiboa: kasu honetan elementu erredundante guztiak aktibo daude aldi berean.
• Erredundantzia sekuentziala: honetan elementu erredundanteak bakarrik hartuko du parte agindu bat heltzen zaionean elementu baten hutsegiteagatik. 

Bainuontzi-kurba

Bainuontzi-kurbak makina bati eta honen akatsei buruzko informazio esanguratsua ematen digu. Kurba hori hiru zatitan banatzen da: haurtzaroa (hasierako fasea), funtzionamendu normala eta zahartzaroa.

• Hasierako fasea: zati honetan sistemaren hasierako momentuak adierazten dira. Sistema bat ezartzean, ekoizpenera egokitu behar da aldaketa ugari eginez. Ondorioz, hasieran akats asko agertzen dira, ekoizpenera egokitzen den funtzionamendua aurkitu arte.
• Funtzionamendu normala: behin egokituta, sistemak funtzionamendu erregular bat izango du eta behar den moduan fabrikatuko du, ezusteko bat gertatzen ez bada.
• Zahartzaroa: Normala da sistemaren elementuak huts egiten hastea denbora luzez lanean aritu direnean. Egoera hau nekearen ondorioz gertatzen da, elementuak funtzionamendu konstantearen ondorioz kontsumituz baitoaz. 

Praktikan, fidagarritasuna bi matxuren arteko batezbesteko denbora bezala neurtzen da (Mean Time Between Failures; MTBF).

Demagun N elementuko produktu bat dagoela T denboran zehar lan egiten, eta denbora tarte honetan hainbat elementuk huts egin dutela (batzuek hainbat alditan); kasu honetan i-garren elementuak n_i matxura izan ditu. Beraz, produktu horretarako batezbesteko matxura kopurua hurrengoa da:

${\displaystyle {\bar {n}}=\sum _{i=0}^{N}{\frac {n_{i}}{N}}}$

Hots, matxura tasa da:

Matxura tasa TF (%) = (matxura kopurua / probatutako unitate kopurua)·100

Matxura tasa TF (N) = (matxura kopurua / funtzionamendu denbora totala)·(1/h)

MTBF T eta -ren zatidura da: ${\displaystyle MTBF={\frac {T}{\bar {n}}}}$

Edo: ${\displaystyle MTBF={\frac {1}{TF(N)}}*[h]}$

Matxurara arteko batezbesteko denbora (Mean Time To Failure; MTTF), sistema baten kalitatea zehazteko erabiltzen den beste parametro bat da, matxura tasarekin λ(t) batera. 

${\displaystyle \lambda (t)=\lim _{n\to \infty }{\frac {1}{s}}{\frac {F(t+s)-F(t)}{R(t)}}={\frac {f(t)}{R(t)}}}$

Esaterako, N elementu berdinekin entseguak egiten badira eta bakoitzaren funtzionamendu-denbora (t=0 aldiunetik matxura bat gertatu arte) neurtzen bada, MTTF balioa denbora horien guztien batezbestekoa da:

${\displaystyle MTTF={\frac {\textstyle \sum _{i=0}^{N}t_{i}\displaystyle }{N}}}$