Calitatea Si Fiabilitatea Produselor Si Serviciilor

UNIVERSITATEA MARITIMA CONSTANTA FACULTATEA TELECOMUNICATII SI ELECTRONICA

CALITATEA SI FIABILITATEA PRODUSELOR SI SERVICIILOR

Student: Gurita Bogdan TC 41

1

1.CALITATEA PRODUSELOR ŞI SERVICIILOR O analiză succintă a tabloului economic mondial al anilor 90 permite evidenţierea unor trasături definitorii incontestabile: diversificarea şi înnoirea rapidă a ofertei de mărfuri, sub impactul dezvoltării rapide a ştiinţei şi tehnicii, mondializarea pieţelor şi clienţilor şi ale creşterii exigenţei societăţii. În aceste condiţii, calitatea produselor şi serviciilor s-a impus ca un factor determinant al copetitivităţii întreprinderilor. Pe de altă parte, se manifestă un interes crescând faţă de problemele asigurării calităţii, la nivel naţional, regional şi internaţional. Se vorbeşte tot mai insistent despre fenomenul standardelor ISO 9000, standarde cu un impact deosebit asupra comerţului internaţional. 1.2. Cadrul conceptual al calităţii produselor şi serviciilor Calitatea este o noţiune cu o foarte largă utilizare, ceea ce face extrem de dificilă definirea ei din punct de vedere ştiinţific. Discipline ca filozofia, economia şi cele tehnice dau un înţeles diferit acestui termen. În literatura de specialitate conceptul de calitate a produselor şi serviciilor se regăsesc mai multe accepţiuni. La fel în practica economică. Astfel, calitatea este definită ca reprezentând " satisfacerea cerinţelor clientului", "disponibilitatea produsului", "un demers sistematic către excelenţa", "conformitatea cu specificaţiile", "corespunzător pentru utilizare" etc. Standardul ISO 8402 defineşte calitatea ca reprezentând "ansamblul caracteristicilor unei entităţi, care îi conferă aptitudinea de a satisface nevoile exprimate sau implicite". Conform acestei definiţii: � calitatea nu este exprimată printr-o singură caracteristică, ci printr-un ansamblu de caracteristici; � calitatea nu este de sine stătătoare, ea existând numai în relaţia cu nevoile clienţilor; � calitatea este o variabilă continuă; � prin calitate trebuie satisfăcute nu numai nevoile exprimate ci şi cele implicite. În paralel cu schimbările tehnologice şi socio- culturale rapide, au evoluat şi modalităţile de asigurare a calităţii produselor şi serviciilor. Analizând această evoluţie putem pune în evidenţă mai multe etape cu caracteristici specifice. Pot fi delimitate patru astfel de etape: � asigurarea calităţii prin control; � asigurarea calităţii prin metode statistice; � asigurarea calităţii prin motivarea personalului; 2

� concepte integratoare de asigurare a calităţii. Asigurarea calităţii prin control acoperă prima jumătate a secolului nostru. În această perioadă au dominat teoriile tayloriste de organizare ştiinţifică a muncii. Aceste teorii s-au regăsit în principiile de management, cât şi în organizarea activităţilor din întreprindere concretizându-se în procesul de descompunere a procesului de producţie a unui produs în operaţii elementare, limitarea responsabilităţilor, specializarea unităţilor funcţionale. A rezultat astfel separarea celor care iau decizii de cei care le executa şi cei care controlează îndeplinirea lor. Calitatea era astfel asigurata prin controlul final al componentelor, urmărindu-se identificarea şi eliminarea celor necorespunzătoare. Atenţia era concentrata asupra produsului şi mai puţin a procesului, urmărindu-se verificarea post-proces a conformităţii cu specificaţiile. Prin asigurarea calităţii se întelege deci, respectarea acestor specificaţii. Asigurarea calităţii prin metode statistice este etapa corespunzătoare anilor '50. Primele lucrări privind controlul statistic al calităţii sunt publicate în anii'20 când autorii propun folosirea fişei de control statistic a calităţii. în întreprinderi folosirea acestor metode conduce la accentuarea controlului pe fluxul tehnologic,urmărindu-se identificarea cauzelor apariţiei defectelor, în scopul prevenirii lor în procesele ulterioare; Asigurarea calităţii prin motivarea personalului este corespunzătoare anilor '60 şi pune accentul pe motivarea personalului în asigurarea calităţii. Pe planinternaţional pot fi puse în evidenţă mai multe direcţii, relativ independente. În SUA sunt elaborate programe "zero defecte". În Japonia plecând de la acelaşi concept s-au înfiinţat cercurile de calitate. Acestea au capătat o mare extindere scopul lor fiind de a preveni defectele prin descoperirea cauzelor acestora. Cercurile de calitate promovează autocontrolul şi utilizarea unor mijloace de stimulare materiale şi morale pentru asigurarea calităţii. Concepte integratoare de asigurare a calităţii corespunde anilor '80 şi şi-au găsit aplicabilitatea în primul rând în Japonia sub denumirea de "Total Quality Control" - TQC, desemnând activitatea de ţinere sub control a calităţii în întreprindere şi devenind astfel o problemă naţională. Această abordare cuprinde curând şi în ţările vest europene şi se orientează tot mai mult către activităţile desfăşurate pentru asigurarea calităţii la clienţi, implicaţiile proceselor şi rezultatelor acestora asupra mediului înconjurător, se abordează ideea abordării sistemice a relaţiilor client-furnizor. Se conturează astfel apariţia unui nou concept "Total Quality Management" - TQM în care capătă importantă orientarea consecventă spre "proces", urmărindu-se optimizarea proceselor de pe întreaga traiectorie a produsului, începând cu studiile de piaţă pentru identificarea nevoilor şi pâna la faza de post-utilizare, a reintegrării în natură a rezultatelor acestui proces. 1.3. Managementul calităţii totale – TQM 3

Cu toate că încercările sunt numeroase nu s-a reuşit încă să se stabilească exact originea expresiei de calitate totala. Se pare că această expresie s-a impus treptat, printr-un consens implicit. Pentru unii autori calitate totală înseamnă calitatea produsului, pentru alţii satisfacerea clientului. Luând în considerare numeroasele opinii se pot pune în evidenţă următoarele orientări principale în definirea calităţii totale: � calitatea totală este o politică sau o strategie a întreprinderii în domeniul calităţii: � conceptul de calitate totală şi managementul calităţii totale sunt echivalente; � calitatea totală reprezintă scopul, iar managementul total al calităţii, mijlocul pentru realizarea ei. Standardul ISO 8402 defineşte TQM ca un sistem de management al unei organizaţii, centrat pe calitate, bazat pe participarea tuturor membrilor săi, prin care se urmăreşte asigurarea pe termen lung, prin satisfacerea clientului şi obţinerea de avantaje pentru toţi membrii organizaţiei şi pentru societate. TQM adaugă conceptului de management al calităţii o strategie pe termen lung, ca şi participarea întregului personal în interesul întreprinderii, al lor însăşi, al clienţilor acesteia ca şi al societăţii în ansamblu. 1.4. Organizarea activităţilor referitoare la calitate în cadrul Întreprinderii Pentru realizarea tuturor obiectivelor stabilite în domeniul calităţii din cadrul unei întreprinderi trebuie luate în considerare atât organizarea procesuală cât şi cea structurală specifice acesteia. În cadrul organizării procesuale, trebuie mai întâi "funcţiunea calitate" şi relaţiile acesteia cu celelalte funcţiuni ale întreprinderii. Funcţiunea calitate poate fi încadrată în structuri organizatorice adecvate, ţinând seama de mărimea întreprinderii şi de complexitatea activităţilor pe care le desfăşoară. Componenta de bază a organizării procesuale o reprezintă funcţiunea întreprinderii, care se detaliază în activităţii, atribuţii, sarcini. În mod tradiţional sunt considerate ca funcţiuni ale întreprinderii următoarele: cercetate - dezvoltare, producţie, comercială, financiar-contabilă şi de personal. Potrivit acestei abordări, activităţile specifice referitoare la calitate sunt incluse în cadrul funcţiunii de producţie. În prezent este tot mai evidentă tendinţa de a defini funcţiunea calitate a întreprinderii alături de cele menţionate anterior. Funcţiunea calitate reprezintă ansamblul activităţilor care se desfăşoară în cadrul întreprinderii, în vederea realizării obiectivelor sale în domeniul calităţii. 4

Această funcţiune reprezintă o serie de particularităţi, cuprinzând activităţii care se regăsesc în cadrul celorlalte funcţiuni. Funcţiunea calitate este considerată o funcţiune orizontală, comparativ cu celelalte apreciate ca fiind verticale.

Fig. 1.1. Relaţia dintre funcţiunea de calitate şi celelalte funcţiuni ale întreprinderii În organizarea structurala a întreprinderilor asistăm în prezent la un proces de modernizare. Acest proces are în vedere trecerea de la structurile de tip mecanicist, caracterizate printr-un grad ridicat de formalizare, predominant ierarhice, la cele de tip organic, în cadrul cărora întreprinderea este abordată ca un sistem deschis, dinamic şi mulridimensional. în cadrul întreprinderilor cu structuri din prima categorie se manifestă două tendinţe principale, în ceea ce priveşte structura organizatorică a funcţiunii de calitate: centralizarea şi respectiv, descentralizarea acesteia. Centralizarea funcţiunii calitate presupune regruparea în cadrul aceluiaşi compartiment, a persoanelor care desfăşoară activităţile corespunzătoare acestei funcţiuni.

5

Fig.1.2 Organigrama funcţiunii calitate (structură centralizată) Această variantă prezintă avantajul că facilitează comunicarea şi reduce în mod sensibil necesitatea unor activităţii de integrare şi coordonare. Incovenientul principal se datorează faptului că persoanele din compartimentul de calitate nefiind direct implicate în desfăşurarea activităţilor curente, pot rezulta decizii şi acţiuni inadecvate. Descentralizarea funcţiunii calitate presupune faptul că responsabilitatea planificării, organizării, ţinerii sub control şi asigurării calităţii este încredinţată fiecărui sector sau compartiment al întreprinderii.

6

Fig. 1.3 Organigrama funcţiunii calitate (structură descentralizată) Avantajul principal al acestei variante de structură constă în aceea că persoanele fiind direct implicate în desfăsurare activităţilor curente deciziile şi acţiunile curente pot fi mai bine fundamentate. Descentralizarea prezintă însă incovenientul că presupune eforturi mari de integrare şi coordonare a activităţilor referitoare la calitate. În ţara noastră, într-o serie de întreprinderi continuă să existe "compartimentul de control tehnic de calitate" subordonat producţiei. Este tot mai evidentă tendinţa de modernizare în acest domeniu, în acord cu modificările intervenite în alte ţări şi mai ales în contextul intensificării preocupărilor potrivit standardelor ISO 9000. Au fost astfel infinitate compartimente de asigurare a calităţii în subordine cărora se află cel de control tehnic de calitate. Serviciul de asigurare a calităţii are în general următoarele atribuţii: 7

� implementarea politicii de calitate declarate de conducerea întreprinderii; � coordonarea activităţilor de ţinere sub control a documentaţiei specifice; � coordonarea analizelor de calitate; � pregătirea produselor sau serviciilor în vederea certificării; � coordonarea auditurilor interne; � coordonarea activităţilor de instruire în domeniul calităţii. 1.5. Asigurarea calităţii potrivit standardelor internaţionale Standardele internaţionale din familia ISO 9000 sunt standarde generale, care conţin recomandări privind managementul calităţii şi cerinţe pentru asigurarea calităţii. Ele descriu elementele sistemului calităţii, fără să specifice cum sa fie implementate de către o anumita întreprindere. Modalitatea concretă de proiectare şi aplicare a unui sistem al calităţii depinde de obiectivele, produsele, procesele şi practicile specifice fiecărei întreprinderi. Familia ISO 9000 cuprinde standardele internaţionale următoare: � standarde numerotate de la ISO 9000 la ISO 9004 inclusiv cele derivate din acestea; � standarde numerotate de la ISO 10001 la ISO 10020 inclusiv cele derivate; � standardul ISO 8402. Este un fapt incontestabil că în prezent standardele din familia ISO 9000 se bucură de o largă recunoaştere internaţională, numărul întreprinderilor care doresc să le aplice fiind în continuă creştere. Multe dintre acestea consideră că obţinerea unui certificat de conformitate reprezintă o dovadă de necontestat a capacităţii lor de a putea satisface mai bine cerinţele clienţilor, faţă de ceilalţi competitori. Pe de altă parte, o serie de întreprinderi au implementat principiile TQM, iar altele doresc să atingă acest deziderat. în aceste condiţii se pune întrebarea firească: sunt cele două fenomene în contradicţie sau nu şi cum vor ele în orizontul anilor 2000? Standardele din familia ISO 9000 au fost dezvoltate în scopul facilitării relaţiilor comerciale, mai ales la nivel regional şi internaţional şi pentru a da clienţilor mai multă încredere privind capacitatea unui anumit furnizor de a satisface în mod constant cerinţele referitoare la calitatea produselor şi serviciilor pe care le oferă. Aceste standarde prevăd însă foarte puţine din cerinţele modelului european al TQM. Astfel ele fac abstracţie de următoarele aspecte: � abordarea întreprinderii integralitatea sa; � considerarea satisfacţiei clientului alături de satisfacţia personalului; � rezultatele pe care le obţine întreprinderea în afaceri; 8

� nivelul la care se situează întreprinderea faţă de competitori din punctul de vedere al calităţii produselor şi serviciilor oferite. � preocupările întreprinderii de îmbunătăţire a calităţii produselor şi serviciilor; � dezvoltarea unei "culturi a calităţii". Este de reţinut faptul că majoritatea criteriilor de bază ale modelului european al TQM nu se regăsesc decât într-o proporţie nesemnificativă printre cerinţele standardelor din familia ISO 9000. În schimb acestea sunt foarte puternic orientate spre procesul de producţie . În ansamblu se apreciază că aceste standarde nu acoperă decât în proporţie de 20% cerinţele modelului european al TQM. Se estimează că în perioada următoare TQM va pătrunde în majoritatea ţărilor europene cu prioritate în domeniul serviciilor. În acest context se aşteaptă că o serie de concepte şi principii să fie mai bine clarificate şi mai ales să fie elaborate tehnici noi mai bine adaptate cerinţelor integrării aspectelor economice, tehnice şi sociale ale managementului calităţii. 1.6. Costurile calităţii O serie de studii arată că în prezent costurile pe care le implică corectarea noncalităţii şi cele necesare pentru prevenirea şi evaluarea ei reprezintă în medie 25% din cifra de afaceri a unei întreprinderi. Aceste costuri reprezintă un instrument important de valorizare a calităţii, o sursă importantă de maximizare a profitului întreprinderii. Prin intermediul acestor costuri există posibilitatea identificării activităţilor ineficiente, a punctelor critice în desfăşurare proceselor. Realizarea unor produse de calitate presupune efectuarea unui ansamblu de cheltuieli, grupate în următoarele categorii: � cheltuielile necesare pentru studierea pieţei; � cheltuieli de cercetare - dezvoltare � cheltuieli de proiectare; � cheltuieli cu planificarea fabricaţiei produselor; � cheltuieli de menţinere a preciziei de lucru a echipamentelor; � cheltuieli cu resursele umane; � cheltuieli cu promovarea desfacerii produselor; � cheltuieli cu evaluarea produselor; � cheltuieli cu prevenirea defectelor; � cheltuieli datorate rebuturilor; � cheltuieli cu informarea personalului asupra nivelului calităţii produselor. În practica economică aceste cheltuieli sunt grupate în patru grupe: � cheltuieli de prevenire - cheltuieli de preîntâmpinare a apariţiei defectelor; 9

� cheltuieli de evaluare şi control - cheltuieli cu activităţi de încercare, inspecţii şi examinări pentru a stabili dacă cerinţele specificate sunt corespunzătoare; � cheltuieli de defectare internă - ocazionate de corectarea tuturor neconformităţilor depistate înainte de livrarea produsului la beneficiar; � cheltuieli de defectare extern-cheltuieli ocazionate de corectarea neconformităţilor după livrarea produselor. Potrivit abordării tradiţionale a corelaţiei "costuri - calitate", costurile defectărilor interne şi externe scad pe măsură ce creste nivelul calităţii produselor, în timp ce costurile de prevenire şi evaluare cresc.

Fig. 1.4 Abordarea tradiţionala a corelaţiei costuri - calitate În lucrări recente de specialitate modelul tradiţional al corelaţiei "costuri calitate" este reconsiderat. Astfel, punctului de minim al costului total al calităţii îi poate corespunde nivelul maxim al calităţii şi nu neapărat unul optim. Din acest motiv nu este nevoie de o investiţie infinită pentru a asigura o creştere continuă a nivelului calităţii. Costurile defectărilor şi cele de prevenire şi evaluare pot să scadă, în condiţiile creşterii calităţii, spre deosebire de abordarea tradiţională a acestei corelaţii. 1.7 Auditul calităţii În contextul preocupărilor de implementare a unor sisteme ale calităţii 10

potrivit standardelor ISO 9000, auditul este considerat un instrument esenţial pentru realizarea obiectivelor întreprinderii în acest domeniu. Scopul auditului calităţii este de a evalua acţiunile corective necesare pentru eliminarea deficientelor şi posibilităţile de îmbunătăţire a sistemului calităţii întreprinderii, a proceselor sale, a produselor şi serviciilor pe care le oferă. Standardul ISO 8402 defineşte auditul calităţii ca fiind o examinare sistematică şi independentă, efectuată pentru a determina dacă activităţile şi rezultatele lor, referitoare la calitate, corespund dispoziţiilor prestabilite, dacă aceste dispoziţii sunt efectiv implementate şi corespunzătoare pentru realizarea obiectivelor. Prin auditul calităţii se evaluează: � sistemul de calitate al întreprinderii; � procesele întreprinderii; � rezultatele proceselor (produse şi servicii). În funcţie de obiectul lor, auditul de calitate este de trei feluri: � auditul calităţii produsului sau serviciului; � auditul calităţii procesului; � auditul sistemului de calitate. Auditul calităţii produsului serveşte pentru evaluarea conformităţii caracteristicilor de calitate a unui produs cu cerinţele clientului sau cele specificate în standarde. Auditul nu se rezumă numai la o simplă examinare a calităţii produsului, ci are în vedere evaluarea eficientei masurilor de asigurare a calităţii produsului. Pe baza rezultatului auditului vor fi stabilite măsurile corective sau de îmbunătăţire necesare, privind produsul auditat. Auditul calităţii procesului serveşte la evaluarea conformităţii unui proces (de proiectare, producţie, administrativ etc.) cu cerinţele clientului sau cu cerinţele specificate în standardele de calitate. Auditul sistemului de calitate îşi propune atingerea următoarelor obiective: � determinarea conformităţii elementelor sistemului calităţii cu cerinţele specificate în standardele de calitate; � determinarea eficacităţii sistemului de calitate privind realizarea obiectivelor stabilite; � îmbunătăţirea sistemului calităţii întreprinderii. Auditul sistemului de calitate poate fi realizat în scop intern şi extern. Astfel, o întreprindere poate hotări efectuarea unor audituri pentru evaluarea propriului sistem de calitate, în raport cu un anumit standard, sau pentru a verifica dacă acest sistem este implementat şi satisface în permanenţă cerinţele prescrise. Pe de altă parte beneficiarii pot hotări evaluarea sistemului de calitate al furnizorului, fie înainte de stabilirea unor relaţii contractuale, fie după încheierea contractului. 11

2.FIABILITATEA PRODUSELOR ŞI SERVICIILOR Calitatea produselor şi serviciilor este indicatorul de bază al unei industrii sau economii. Fiabilitatea fiind alături de alţi de indicatori o componentă a calităţii, trebuie să fie în atenţia tuturor factorilor care determină bunul mers al societăţii. Deşi ca noţiune este foarte veche - a apărut odată cu tehnica - fiabilitatea ca teorie s-a constituit în ultimele decenii şi este într-o continuă dezvoltare. Concept vechi şi disciplină nouă, teoria fiabilităţii este o ştiinţă interdisciplinară care se referă la un cerc larg de probleme privind toate etapele de existenţă a produselor (proiectare, fabricare, transport, montare, exploatare, dezafectare, etc.) Termenul de "fiabilitate" vine din franceză, "fiabilité" unde caracterizează securitatea funcţionării, măsura probabilităţii de funcţionare în condiţii prescrise. Are corespondent în limba engleză "reliability" (reliable = demn de încredere = sigur = pe care te poţi bizui = trainic = solid), şi de asemenea în limba rusă "nadiojnosti" (soliditate, siguranţă, securitate). Bazele fiabilităţii unui produs se pun în perioada de elaborare (proiectare) când i se stabileşte structura şi se dimensionează elementele sale. Fiabilitatea se asigură în procesul de fabricaţie prin alegerea corectă a proceselor şi utilajelor tehnologice, prin respectarea regimurilor şi condiţiilor de fabricaţie, prin control riguros pe faze a calităţii materiilor prime şi materialelor fabricate. Fiabilitatea se menţine prin utilizarea unor metode adecvate de conservare, transport, punere în funcţiune şi exploatare. Teoria fiabilităţii a apărut în momentul în care s-a dovedit că metoda ciclică (proiectare - realizare - încercare - reproiectare …) nu mai corespunde datorită sistemului accelerat de dezvoltare a ştiinţei şi tehnicii şi deci a uzurii morale rapide a produselor. Fiabilitatea are ca obiect: - studiul defecţiunilor (cauze, procese de apariţie şi dezvoltare, metode de combatere); - aprecierea cantitativă a comportării produselor în timp, ca funcţie de factorii de influenţare interni şi externi; - stabilirea metodelor şi modelelor de calcul şi de prognoză a fiabilităţii, pe baza încercărilor specifice şi a urmăririi comportării în exploatare a produselor; - stabilirea metodelor constructive tehnologice şi de exploatare pentru menţinerea şi creşterea fiabilităţii sistemelor, dispozitivelor şi elementelor componente; 12

- stabilirea metodelor de selectare şi prelucrare a datelor privind fiabilitatea produselor; - determinarea valorilor optime pentru indicatorii de fiabilitate. Defectul reprezintă evenimentul fundamental în teoria fiabilităţii. Defectul reprezintă efectul procesului. Prin defectare se întelege procesul de încetare a funcţiei impuse unui element. Circumstanţele legate de proiectarea, fabricarea sau de utilizarea elementului care au condus la defectarea acestuia reprezintă cauza defectării. Efectul prin care este observată o defectare reprezintă modul de manifestare a defectării. Procesul fizic, chimic sau de altă natură care a condus la o defectare reprezintă mecanismul de defectare. Defectările pot avea diverse cauze: accidentale, uzura(îmbătrânire), suprasolicitare etc. Defectările se pot clasifica după diferite criterii: a) În raport cu cauzele defectărilor: - defectare datorată utilizării necorespunzătoare - defectare inerentă - defectare primară - defectare secundară - defectare datorită uzurii b) După viteza de apariţie a defectărilor: - defectare bruscă - defectare progresivă c) ÎIn raport cu nivelul de defectare: - defectare partială - defectare totală - defectare intermitentă d) În raport cu viteza de apariţie şi nivelul de defectare: - defectare catastrofală - defectare prin degradare e) În raport cu criteriul admis: - defectare relevantă(se analizează) - defectare nerelevantă(nu se analizează) f) În raport cu efectele defectărilor: - defectare critică - defectare majoră - defectare minoră 13

g) În raport cu cauzele şi momentul de apariţie al defectărilor: - defectare infantilă - defectare de îmbătrânire - defectare accidentală Studiul fiabilităţii elementelor, sistemelor, etc. necesită o definire precisă a ceea ce se înţelege prin defectare. În acest scop este necesar să fie definite anumite criterii obictive si clare privind stările de defectare ale elementelor si sistemelor. Abordarea calitativă Fiabilitatea este capacitatea (aptitudinea) entităţii considerate (sistem, componentă, produs) de a îndeplini cerinţele de funcţionare nominale (funcţia specificată), în condiţii de mediu şi solicitare în funcţionare definite şi într-o perioadă de timp prestabilită. În funcţie de condiţii, poate fi caracterizată şi prin diverşi indicatori: - capacitatea de a nu se defecta; - durata de viaţă; - capacitatea de a fi restabilit (repus în funcţiune după defectare, de exemplu prin reparare). Analiza calitativă a fiabilităţii furnizează informaţii referitoare la felul în care se reflectă, în funcţionarea entităţii analizate, diferitele moduri de defectare ale elementelor sale componente. Etapele analizei calitative de fiabilitate sunt: - analiza modurilor de defectare şi a efectelor defectărilor prin care se identifică defectele şi se evaluează consecinţele acestora asupra funcţionării entităţii analizate; - organizarea şi reprezentarea grafică a informaţiilor rezultate din analiza precedentă sub forma unei scheme logice (diagramă bloc sau arbore de defectare. Abordarea cantitativă Fiabilitatea este probabilitatea ca sistemul să-şi îndeplinească funcţiunile pentru care a fost conceput şi realizat, cu o anumită performanţă şi fără defecţiuni, într-un anumit interval de timp şi în condiţii date, cu un nivel de încredere impus. Abordarea cantitativă a fiabilităţii are ca obiectiv cuantificarea, sub forma unor indicatori numerici, a nivelului de fiabilitate a entităţilor stabilite pentru: - compararea a două sau mai multe soluţii din punctul de vedere al performanţelor dorite; - demonstrarea încadrării valorilor indicatorilor de fiabilitate în anumite limite impuse, în punctele de interfaţă cu alte entităţi (instalaţii, linii electrice); - depistarea unor verigi slabe în cadrul entităţilor analizate; 14

- preliminarea unor indicatori de garanţie incluşi în oferte şi contracte. 2.1.Metode de calcul a indicatorilor de fiabilitate si performabilitate Metodele de calcul a fiabilităţii structurale preliminate a sistemelor au drept date de intrare indicatorii de fiabilitate ai elementelor şi structura sistemului exprimată sub una din formele analizate în capitolele anterioare. Ele pot fi clasificate după criteriul modelului de bază astfel: - metode bazate pe spaţiul stărilor; - metode de simulare; - metode specifice sistemelor complexe. Evident, metodele bazate pe funcţia de structură se referă la sisteme binare formate din elemente binare. Metodele bazate pe spaţiul stărilor pot modela sistemele binare sau multivalente formate din elemente binare sau multivalente. 2.1.1.Metode bazate pe funcţia de structură Sunt aplicabile la sistemele binare formate din elemente binare independente, nereparabile sau reparabile, la care se cunosc funcţiile de structură şi de fiabilitate, precum şi fiabilitatea elementelor exprimată sub formă de funcţie de supravieţuire la elementele reparabile sau disponibilitatea la elementele reparabile. R(t) = P[Tf > t] = 1 – F(t) unde Tf este timpul de funcţionare neîntreruptă în condiţii date care constau în solicitările interne sau externe (date de mediul exterior), datorate mentenanţelor, etc. Intervalul de timp defineşte perioada de viaţă normată (proiectată). Calculul fiabilităţii sistemelor formate din elemente nereparabile Elementele nereparabile sunt caracterizate de indicatorul Tf – timpul de funcţionare până la defectare, exprimat sub formă de variabilă aleatoare prin: a) Funcţia de fiabilitate R(t) = 1 – F(t) b) Funcţia de nonfiabilitate (de repartiţie) F(t) = P(Tf ≤ t) c) Funcţia de frecvanta (densitatea de distribuţie)

d) Rata de defectare 15

e) Media timpului de funcţionare

Pentru calculul indicatorilor de fiabilitate ai unui sistem este necesar să se cunoască, pe lângă indicatorii de fiabilitate ai elementelor componente, şi structura sistemului. Pentru aplicarea acestei categorii de metode, structura sistemului se exprimă sub formă de funcţie de structură sau funcţie de fiabilitate. Funcţia de fiabilitate are forma generală unde: -Rs(t) este probabilitatea de funcţionare a sistemului la momentul t; - Ri(t) este probabilitatea de funcţionare a elementului i la momentul t. Cazul sistemelor serie Prin definiţie, la sistemele serie formate din n elemente independente

sau, sub altă formă

Pe baza celor arătate, se prezintă relaţiile de legătură între ceilalţi indicatori ai sistemului serie în funcţie de cei ai elementelor sale componente. În cazul sistemelor serie, distribuţia timpului de funcţionare îşi conservă exponenţialitatea, intensitatea de defectare a sistemului fiind egală cu suma intensităţilor de defectare a elementelor.

16

Cazul sistemelor paralel Sistemele paralel ies din funcţiune dacă se defectează toate elementele. Dacă se notează: Qs(t) = 1 – Rs(t) = Fs(t) atunci

deci

Cazul sistemelor decompozabile serie-paralel 17

Pe baza relaţiilor anterioare, de la sistemele serie şi paralel, putem deduce relaţii generalizate pentru sistemele decompozabile serie-paralel. Pentru sistemul decompozabil serie, format din “m” subsisteme (grupuri de defectare) înseriate fiecare având ni, i = 1, 2, …, nm elemente, relaţia de calcul a fiabilităţii sistemului este

unde Rji(t) este probabilitatea de funcţionare a elementului i din subsistemul (grupul de defectare) j. Pentru sistemul decompozabil paralel format din “m” subsisteme (căi minimale) legate în paralel, fiecare având ni, i = 1, 2, …, nm elemente, relaţia similară celei anterioare este

2.1.2.Metode de calcul a indicatorilor de fiabilitate bazate pe spaţiul stărilor Există două categorii: - metode combinaţionale; - metode bazate pe procese Markov. Metodele combinaţionale pornesc de la faptul că fiecare stare a unui sistem cu spaţiul stărilor discret este o combinaţie de stări a elementelor sale. 18

Sistematizarea stărilor sistemului în funcţie de stările elementelor sale se face exprimând structura sistemului sub formă de tabel de adevăr. Din această subcategorie fac parte următoarele: - metoda binomială; - metoda polinomială. Metoda binomială Este cea mai veche metodă de calcul a fiabilităţii sistemelor, propusă prima dată de Giuseppe Calabrese în 1947. Metoda este aplicabilă sistemelor binare sau multivalente formate din elemente binare, independente şi reparabile. • Datele de intrare necesare sunt: - disponibilităţile momentane ale elementelor, pi; - structura sistemului sub formă de tabel de adevăr. • Pentru sistemele binare, datele de ieşire sunt: - disponibilitatea momentană a sistemului; - media timpului total de funcţionare într-un interval T dat, M[Tf]; - media timpului total de defectare într-un interval T dat, M[Td], ultimele două rezultând din prima folosind relaţiile cunoscute mai sus. Aplicarea metodei presupune parcurgerea următoarelor etape: I. Datele de intrare II. Întocmirea tabelului de adevăr III. Calculul probabilităţilor stărilor sistemului IV. Calculul performanţei sistemului în fiecare stare V. Gruparea stărilor sistemului VI. Calculul probabilităţilor grupelor de stări VII. Calculul indicatorilor de fiabilitate (performabilitate) a sistemului

Metoda polinomială Este destinată calculului performabilităţii sistemelor multivalente formate din elemente multivalente. Se consideră un sistem format din nes elemente multivalente relevante pentru funcţionarea sa, fiecare caracterizat de o avariabilă aleatoare Πei, i ∈ mes. Domeniul de definiţie a variabilei aleatoare Πei este (1,……., nsei) unde nsei este numărul de stări a elementului i. Se poate scrie

19

Numărul nss de stări a sistemului se poate calcula cu relaţia

ceea ce înseamnă că este produsul numerelor de stări ale elementelor componente. Numărul de stări al sistemului reprezintă numărul de combinaţii maxim între stările elementelor componente ale sale. În rest, etapele care trebuie parcurse la aplicarea metodei polinomiale sunt cele din cazul sistemului multivalent format din elemente binare, diferenţa fiind la numărul de stări ale sistemului deci a numărului de linii din tabelul de adevăr.

20