View
14
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
Confiabilidad, Disponibilidad y Mantenibilidad de Sistemas de Comunicaciones
Autor : Augusto Bernales 2
Sistema de Comunicaciones Sistema de Comunicaciones se denomina a
la infraestructura física a través de la cual se transporta la información desde un punto a otro.
El objetivo es transportar la información de manera segura e eficiente.
Por lo tanto se tiene que diseñar, operar y mantener una infraestructura que cumpla con los objetivos a un costo – beneficio aceptable para la organización.
Autor : Augusto Bernales 3
Sistema de Comunicaciones
La planificación, el diseño, la construcción y la operación de un sistema de comunicaciones puede convertirse en algunos casos retos muy difíciles de cumplir.
Autor : Augusto Bernales 4
Sistema de Comunicaciones
El problema es desarrollar una infraestructura que permita darle al servicio la disponibilidad requerida por el cliente.La planificación de la infraestructura incluye temas diversos tale como energía, refrigeración, sistemas de tierra, accesos etc.
Autor : Augusto Bernales 5
Sistema de Comunicaciones La eficiencia de un sistema es la capacidad
de este en producir oportunamente los objetivos para los que fue diseñado y depende la disponibilidad, confiabilidad, Mantenibilidad y capacidad.
Oportunidad de un equipo o sistema de estar disponible para desarrollar su cometido.
Si operara un tiempo si fallas. Si puede ser reparado en un tiempo razonable. Si puede desarrollar su actividad productiva a
la capacidad que fue diseñado.
Autor : Augusto Bernales 6
Sistema de Comunicaciones
Los costos generados a lo largo del ciclo de vida del activo son clasificados en CAPEX y OPEX
Autor : Augusto Bernales 7
Disponibilidad La disponibilidad es el porcentaje de
tiempo que un sistema es capaz de realizar las funciones para las que está diseñado.
Los requisitos de disponibilidad deben establecerse en el contexto del servicio y de la organización que utiliza el servicio.
La determinación de la disponibilidad es un requerimiento del cliente y corresponde a factores en muchos casos normativos.
Autor : Augusto Bernales 8
Disponibilidad
Porcentajes de disponibilidad y tiempo de inactividad anual
Porcentaje de disponibilidad Día de 24 horas Día de 8 horas
90% 876 horas (36,5 días) 291,2 horas (12,13 días)
95% 438 horas (18,25 días) 145,6 horas (6,07 días)
99% 87,6 horas (3,65 días) 29,12 horas (1,21 días)
99.9% 8,76 horas 2,91 horas
99.99% 52,56 minutos 17,47 minutos
99,999% (“cinco nueves”) 5,256 minutos 1,747 minutos
99.9999% 31,536 segundos 10,483 segundos
Autor : Augusto Bernales 9
Disponibilidad Definición de Disponibilidad:
Disponibilidad = MTBF / (MTBF + MTTRt)
MTBF : Mean Time Between fairlures (tiempo medio entre fallas).
(Indicador de confiabilidad)
MTTRt: Mean Time To Restore (tiempo medio para restaurar)
(Indicador de Mantenibilidad)
Autor : Augusto Bernales 10
Disponibilidad (MTBF)
Autor : Augusto Bernales 11
Disponibilidad (MTBF)
El MTBF es el tiempo medio en el cual el Sistema cumple la función para la cual fue diseñado y se obtiene dividiendo el total de horas de funcionamiento entre el número total de fallos
Autor : Augusto Bernales 12
Disponibilidad Disponibilidad inherente no considera los
preventivos, la logística ni las demoras administrativas:
A
i
= MTBF / (MTBF +MTTR)
Autor : Augusto Bernales 13
Disponibilidad Disponibilidad lograda considera los
preventivos y correctivos pero no incluye la logística ni las demoras administrativas:
A
a
= MTBM / (MTBM +MANT) Siendo el MTBM tiempo medio de entre acciones
preventivas o correctivas. Siendo el MANT tiempo medio en que el grupo de
mantenimiento estuvo activo.
Autor : Augusto Bernales 14
Disponibilidad Disponibilidad operativa considera los
preventivos, correctivos e incluye la logística y las demoras administrativas:
A
a
= MTBM / (MTBM +MDT) Siendo el MDT tiempo medio en el cual el sistema
estuvo fuera de servicio.
Autor : Augusto Bernales 15
Disponibilidad El MTTRt es el tiempo promedio de
restauración de un sistema luego de una falla funcional y se obtiene dividiendo el tiempo total de reparación de las fallas funcionales entre el número total de fallas. Incluye los tiempos de análisis, diagnóstico, búsqueda de repuestos, planeamiento
Autor : Augusto Bernales 16
Disponibilidad El MTTRr es el tiempo medio real utilizado
para reparar y restaurar un sistema luego de una falla funcional. Mide la eficiencia de la cuadrilla de mantenimiento y se obtiene dividiendo el tiempo total de reparación de las fallas funcionales entre el número total de fallas.
Autor : Augusto Bernales 17
Disponibilidad
Autor : Augusto Bernales 18
Disponibilidad El stress térmico afecta principalmente el
tiempo de vida de los dispositivos, destaca entre los stress eléctricos, térmicos, mecánicos y tensiones. El teorema de Arrhenius teorema sirve para la estimación de la dependencia de la velocidad de respuesta sobre el estrés térmico:
L = A • exp (Ea / k • T)
L: La vida A: Constante EA: Energía de activación [eV] k: Boltzman constante (8,6159 × 10-5 [eV / K]) T: Temperatura absoluta [K].
Autor : Augusto Bernales 19
DisponibilidadSe suele utilizar también la unidad de fallas FIT (Failure unIT) equivalente a una falla cada 109 horas para loscomponentes electrónicos:MTTF= φ.109donde, el MTTF es el tiempo medio a la falla y φ es la tasa de fallas
Autor : Augusto Bernales 20
Disponibilidad
Las fallas aleatorias tienen una distribución uniforme y por ello la confiabilidad responde a una ley exponencial.
Autor : Augusto Bernales 21
Disponibilidad
Autor : Augusto Bernales 22
Confiabilidad La confiabilidad se puede definir como la
capacidad de un sistema para realizar la función prevista.
La confiabilidad se puede definir también como la probabilidad en que un sistema realizará su función prevista sin incidentes por un período de tiempo especificado y bajo condiciones indicadas.
Autor : Augusto Bernales 23
Confiabilidad En la práctica, la confiabilidad puede
apreciarse en el comportamiento que tienen cinco factores llamados universales y que se consideran existe en todo recurso por conservar; estos factores son los siguientes:
Tiempo de operación del equipo. Condiciones ambientales. Carga de trabajo. Apariencia física. Mediciones de funcionamiento.
Autor : Augusto Bernales 24
Confiabilidad La confiabilidad esta relacionada con la
reducción de fallas en un intervalo de tiempo y es una medida de la probabilidad de operar libre de fallas.
R (t) = e (- t / MTBF) = e ( - λt) Siendo λ el Rate de fallas y es reciproco al MTBF.
La confiabilidad de un sistema es la multiplicación de las contabilidades de sus componentes.
Autor : Augusto Bernales 25
Mantenibilidad Mantenibilidad es propiedad de un sistema
que representa la cantidad de esfuerzo requerido para conservar su funcionamiento normal o para restituirlo una vez se ha presentado un evento de falla.
La Mantenibilidad está inversamente relacionada con la duración y el esfuerzo requerido por las actividades de mantenimiento
Autor : Augusto Bernales 26
Mantenibilidad Esta asociado de manera inversa con el
tiempo que se toma en lograr acometer las acciones de mantenimiento.
Esto incluye la duración (horas) o el esfuerzo (horas-hombre) invertidos en desarrollar todas las acciones necesarias para mantener el sistema o uno de sus componentes para restablecerlo o conservarlo en una condición específica.
Autor : Augusto Bernales 27
Mantenibilidad Depende de factores intrínsecos al sistema
y de factores propios de la organización de mantenimiento.
Entre los factores externos está el personal ejecutor, su nivel de especialización, sus procedimientos y los recursos disponibles para la ejecución de las actividades.
Autor : Augusto Bernales 28
Mantenibilidad Entre los factores intrínsecos al sistema
está el diseño del sistema o de los equipos que lo conforman, para los cuales el diseño determina los procedimientos de mantenimiento y la duración de los tiempos de reparación.
Autor : Augusto Bernales 29
Mantenibilidad La Mantenibilidad esta asociada a la MTTR:
M (t) = e (- t / MTTR) = e ( - μt)
Siendo μ el Rate de fallas y es reciproco al MTTR.
Autor : Augusto Bernales 30
Ciclo de vida de un Sistema
Autor : Augusto Bernales 31
Failure modes and effects analysis
(FMEA) El análisis de los modos y de los efectos de
fallo (FMEA) es una metodología para analizar problemas potenciales de la confiabilidad temprana en el ciclo de desarrollo donde está más fácil tomar acciones para superar estos fallos
Este análisis se realiza en la etapa de diseño del sistema y conlleva el planteamiento de los posibles escenarios de falla.
Autor : Augusto Bernales 32
Failure modes and effects analysis
(FMEA) FMEA se utiliza para identificar modos de
fallo potenciales, para determinar su efecto sobre la operación del sistema, y para identificar acciones para atenuar las fallas .
Autor : Augusto Bernales 33
Failure modes and effects analysis
(FMEA)
Autor : Augusto Bernales 34
Matriz de Riesgos Riesgo es definido
como la probabilidad de realización de un evento multiplicado por las consecuencias del mismo.
El objetivo de la organización es reducir el riesgo de falla mediante diversas técnicas
Autor : Augusto Bernales 35
Recomendaciones Los problemas de disponibilidad y
confiabilidad empiezan antes de la intervención de mantenimiento.
Es muy importante considerar en la etapa de diseño la confiabilidad intrínseca del componente y la mantenibilidad del mismo.
Autor : Augusto Bernales 36
Recomendaciones La disponibilidad siempre estará
condicionada por la actividad constructiva. Es necesario para la determinación de la
confiabilidad conocer el ciclo de vida del componente.
Autor : Augusto Bernales 37
Recomendaciones El análisis se sustenta en un modelo de
simulación que toma en cuenta:
La confiabilidad de los equipos. La configuración del sistema. Las fallas aleatorias y sus reparaciones. La influencia del “error humano”. Las pérdidas de capacidad por degradación.
Autor : Augusto Bernales 38
Recomendaciones El análisis se sustenta en un modelo de
simulación que toma en cuenta:
El tiempo fuera de servicio por mantenimiento planificado.
Disponibilidad de recursos humanos y materiales.
La probabilidad de ocurrencia de eventos especiales no deseados.
Recommended