Ingeniería de confiabilidad

La palabra confiabilidad se remonta a 1816 y se le atribuye por primera vez al poeta Samuel Taylor Coleridge .[7] Antes de la Segunda Guerra Mundial, el término estaba vinculado principalmente a la repetibilidad; una prueba (en cualquier tipo de ciencia) se consideraba "confiable" si se obtenían los mismos resultados repetidamente. En la década de 1920, el Dr. Walter A. Shewhart de Bell Labs promovió la mejora del producto mediante el uso del control estadístico de procesos[8] en la época en que Waloddi Weibull estaba trabajando en modelos estadísticos para la fatiga. El desarrollo de la ingeniería de confiabilidad estaba aquí en un camino paralelo con la calidad. El uso moderno de la palabra confiabilidad fue definido por el ejército estadounidense en la década de 1940, caracterizando un producto que operaría cuando se esperaba y durante un período de tiempo específico.

En la Segunda Guerra Mundial, muchos problemas de confiabilidad se debieron a la falta de confiabilidad inherente de los equipos electrónicos disponibles en ese momento y a problemas de fatiga. En 1945, MA Miner publicó el artículo fundamental titulado "Daño acumulativo en la fatiga" en una revista de ASME. Una aplicación principal de la ingeniería de confiabilidad en el ejército fue el tubo de vacío utilizado en sistemas de radar y otros componentes electrónicos, para los cuales la confiabilidad resultó ser muy problemática y costosa. La IEEE formó la Reliability Society en 1948. En 1950, el Departamento de Defensa de los Estados Unidos formó un grupo llamado "Grupo Asesor sobre la Confiabilidad de Equipos Electrónicos" (Advisory Group on the Reliability of Electronic Equipment, AGREE) para investigar métodos de confiabilidad para equipos militares.[9] Este grupo recomendó tres formas principales de trabajo:

• Mejorar la confiabilidad de los componentes.
• Establecer requisitos de calidad y confiabilidad para proveedores.
• Recopilar datos de campo y encontrar las causas fundamentales de las fallas.

En la década de 1960, se le dio más énfasis a las pruebas de confiabilidad a nivel de componentes y sistemas. El famoso estándar militar MIL-STD-781 fue creado en ese momento. Alrededor de este período, la RCA también publicó el muy utilizado predecesor del manual militar 217, que se utilizó para predecir las tasas de falla de los componentes electrónicos. El énfasis en la confiabilidad solo de los componentes y la investigación empírica (p. Ej. Mil Std 217) disminuyó lentamente. Se estaban utilizando enfoques más pragmáticos, tal como se utilizan en las industrias de consumo. En la década de 1980, los televisores estaban compuestos cada vez más por semiconductores de estado sólido. Los automóviles aumentaron rápidamente el uso de semiconductores con una variedad de microcomputadoras debajo del capó y en el tablero. Los grandes sistemas de aire acondicionado desarrollaron controladores electrónicos, como los que ya tenían los hornos microondas y una variedad de otros aparatos. Los sistemas de comunicaciones comenzaron a adoptar la electrónica para reemplazar los sistemas de conmutación mecánicos más antiguos. Bellcore emitió la primera metodología de predicción del consumidor para telecomunicaciones y SAE desarrolló un documento similar (SAE870050) para aplicaciones automotrices. La naturaleza de las predicciones evolucionó durante la década, y se hizo evidente que la complejidad de la matriz no era el único factor que determinaba las tasas de falla de los circuitos integrados (CI). Kam Wong publicó un artículo cuestionando la curva de la bañera[10] —véase también el mantenimiento centrado en la confiabilidad . Durante esta década, la tasa de fallas de muchos componentes se redujo en un factor de 10. El software se volvió importante para la confiabilidad de los sistemas. En la década de 1990, el ritmo del desarrollo de los circuitos integrados se estaba acelerando. Era común un uso más amplio de microcomputadoras independientes, y el mercado de las PC ayudó a mantener las densidades de IC siguiendo la ley de Moore y duplicándose cada 18 meses. La ingeniería de confiabilidad ahora estaba cambiando a medida que avanzaba hacia la comprensión de la física del fallo . Las tasas de fallas de los componentes siguieron cayendo, pero los problemas a nivel del sistema se hicieron más prominentes. El pensamiento sistémico se volvió cada vez más importante. Para el software, se desarrolló el modelo CMM (Capability Maturity Model), que dio un enfoque más cualitativo a la confiabilidad. ISO 9000 agregó medidas de confiabilidad como parte de la parte de diseño y desarrollo de la certificación. La expansión de la World-Wide Web creó nuevos desafíos de seguridad y confianza. El antiguo problema de la escasez de información fiable disponible ha sido reemplazado ahora por demasiada información de valor cuestionable. Los problemas de confiabilidad del consumidor ahora podrían discutirse en línea en tiempo real utilizando datos. Las nuevas tecnologías como los sistemas microelectromecánicos (MEMS), el GPS de mano y los dispositivos de mano que combinan teléfonos móviles y computadoras representan desafíos para mantener la confiabilidad. El tiempo de desarrollo del producto siguió acortándose durante esta década y lo que se había hecho en tres años se estaba haciendo en 18 meses. Esto significaba que las herramientas y tareas de confiabilidad tenían que estar más estrechamente vinculadas al proceso de desarrollo en sí. De muchas formas, la fiabilidad se convirtió en parte de la vida diaria y de las expectativas del consumidor.

La fiabilidad estructural es la ciencia de aplicar la teoría de la confiabilidad a las estructuras, que se está volviendo popular en la ingeniería estructural.[11][12]

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