La Calculadora de Probabilidad de Fallo ayuda a estimar la probabilidad de que un sistema, componente o proceso falle durante un período específico. Es una herramienta crucial en la ingeniería de confiabilidad, el análisis de riesgos y la gestión de la seguridad. Ingenieros, diseñadores de productos y planificadores de mantenimiento la utilizan para evaluar los riesgos operativos y tomar decisiones informadas. La calculadora se basa en modelos matemáticos que utilizan la tasa de fallas y el tiempo de operación para evaluar la confiabilidad de un sistema y la probabilidad de que falle.
Esta calculadora se incluye en la herramientas de ingeniería de riesgos y confiabilidad Categoría. Se aplica ampliamente en sectores como el aeroespacial, la manufactura, los dispositivos médicos, la electrónica y la planificación de infraestructura.
Fórmula de la calculadora de probabilidad de fallo
Probabilidad de falla (P_f) = 1 − Confiabilidad (R)
Lugar:
P_f = Probabilidad de falla dentro de un período de tiempo
R = Probabilidad de operación exitosa (confiabilidad)
P_f se expresa como decimal o porcentaje.
Si la confiabilidad se basa en el tiempo utilizando un modelo exponencial, utilice este formato:
R(t) = e^(−λ × t)
Entonces,
P_f(t) = 1 − e^(−λ × t)
Lugar:
λ = Tasa de fallos (en fallos por unidad de tiempo)
t = Duración temporal del interés
e = constante de Euler (~2.71828)
Fórmula final utilizada en la mayoría de los sistemas con una tasa de fallos constante:
P_f(t) = 1 − e^(−λ × t)
Este modelo es el más adecuado para componentes mecánicos y electrónicos que no se degradan con el tiempo, donde los fallos ocurren de forma aleatoria pero constante.
Valores comunes de probabilidad de falla
| Tasa de fallos (λ por hora) | Tiempo (t en horas) | Confiabilidad R(t) | Probabilidad de falla P_f(t) |
|---|---|---|---|
| 0.001 | 10 | 0.99005 | 0.00995 |
| 0.005 | 50 | 0.77880 | 0.22120 |
| 0.01 | 100 | 0.36788 | 0.63212 |
| 0.02 | 200 | 0.01832 | 0.98168 |
Esta tabla puede ayudar a los usuarios a comprender las tasas de fallas esperadas en la práctica sin necesidad de realizar cálculos cada vez.
Ejemplo de calculadora de probabilidad de fallo
Supongamos que un servidor tiene una tasa de fallos λ de 0.002 fallos por hora. Se desea saber la probabilidad de que falle en 72 horas.
Paso 1: Identificar los valores conocidos
λ = 0.002 por hora
t = 72 horas
Paso 2: usa la fórmula
P_f(t) = 1 − e^(−λ × t)
P_f(72) = 1 − e^(−0.002 × 72)
P_f(72) = 1 − e^(−0.144)
P_f(72) ≈ 1 − 0.86565 = 0.13435
Por lo tanto, hay aproximadamente un 13.4 % de posibilidades de que el servidor falle en 72 horas.
Preguntas frecuentes más comunes
La tasa de fallos es el número esperado de fallos por unidad de tiempo. Se determina mediante datos de campo, pruebas históricas o modelos estadísticos basados en el uso y el entorno de un componente.
Esta versión asume una tasa de fallos constante. Para comportamientos de fallos dependientes del tiempo (como el desgaste), otros modelos, como la distribución de Weibull, podrían ser más apropiados.
Ayuda a reducir el tiempo de inactividad, mejorar la seguridad y optimizar la planificación del mantenimiento. Al conocer los riesgos de fallo, los responsables de la toma de decisiones pueden preparar copias de seguridad o mejorar el diseño del sistema.