Reliability Analysis and Visualization of product’s lifetime behavior

Abstract

A concorrência no mercado globalizado exige o desenvolvimento de produtos com alta confiabilidade e boa qualidade e serviços. Atualmente em todo o mundo, bilhões de dólares são gastos todos os anos para criar produtos confiáveis e de boa qualidade. Princípios de qualidade e confiabilidade são aplicados em vários setores da economia, e para cada um destes setores, há métodos, princípios e procedimentos adaptados de qualidade / confiabilidade, a fim de satisfazer cada necessidade específica [9]. Bosch Rexroth AG, subsidiária do grupo Bosch, é um dos principais fornecedores mundiais de tecnologias de acionamento e controle. A sede da Bosch Rexroth AG está localizado na cidade de Lohr am Main, na Alemanha, e é a principal responsável pela produção e manutenção de sistemas hidráulicos, acionadores e comandos elétricos da Bosch Rexroth na Europa. A empresa tem experiência mundial nos setores de Mobile Applications, Machinery Applications and Engineering, Factory Automation, e desenvolve sistemas e serviços personalizados aos seus mais de 150.000 clientes em todo o mundo [2]. A Bosch Rexroth apresenta um enorme banco de dados com informação detalhada de seus produtos dos últimos 20 anos. Todos esses dados, que contém informações sobre as entregas e reclamações de pedidos de produtos, podem ser usados agora para realizar análise de dados de campo a fim de obter informações sobre o comportamento da vida dos produtos. Com a análise de dados de campo, informações importantes sobre os produtos são avaliadas e podem ser usados para melhorar a sua qualidade e confiabilidade. O principal objetivo deste projeto foi desenvolver um conceito de avaliação de confiabilidade e sua implementação em uma ferramenta de software para visualização e avaliação de dados de campo, integrado com análise de Weibull, a fim de ajudar os departamentos de Qualidade e Serviço da Bosch Rexroth. A ferramenta de análise de dados de campo foi desenvolvida com a linguagem de programação Python. A ferramenta apresenta diferentes abordagens de visualização de falhas como a combinação de um gráfico com barras e linha e análise de bolhas (gráficos de bolhas). A avaliação dos dados de campo ajuda a obter melhores resultados para as análises de Weibull, e portanto melhores 6 indicadores de confiabilidade e melhor prognóstico de falha dos produtos da Bosch Rexroth. Os resultados obtidos podem ajudar a empresa a melhorar a qualidade e confiabilidade de seus produtos no futuro. Este trabalho apresenta o relatório desenvolvido durante o Projeto de Fim de Curso realizado pela estudante Roberta Silva Yakabi no Departamento de Gerenciamento e Métodos de Qualidade da Bosch Rexroth em Würzburg, na Alemanha. Capítulo 2 introduz a empresa onde o projeto foi desenvolvido, apresenta uma visão geral da estratégia de confiabilidade da Bosch Rexroth e é seguido por suas atividades atuais com base em avaliações de dados de campo. No final do capítulo, os principais objetivos do projeto são explicados. O capítulo 3 apresenta a base teórica necessária para melhor compreender o projeto. Neste capítulo há uma breve revisão de conceitos básicos de qualidade, princípios básicos de confiabilidade e design for reliability. Uma introdução à análise de Weibull também é explicado, a fim de dar ao leitor um melhor contexto do projeto e como o comportamento do tempo de vida de produtos podem ser analisados e as medidas de confiabilidade adquiridas. The seven basic tool for root cause analysis são explicados brevemente a fim de mostrar as possibilidades de visualização de falhas de produtos e avaliações de dados de campo. Capítulo 4 apresenta o conceito de avaliações de confiabilidade e a descrição do problema para este projeto. Na seqüência, a importância das avaliações de dados de campo para análise de Weibull é avaliada. Por último, a solução proposta como uma ferramenta de software para análise de dados de campo é descrita. Capítulo 5 apresenta a implementação da ferramenta. Capítulo 6 mostra os resultados obtidos com a ferramenta desenvolvida. O Capítulo 7 apresenta a conclusão e as perspectivas deste projecto e sua importancia para a Bosch Rexroth.

The global market competition demands manufacturers to develop products with high reliability and good quality and services. Nowadays, all over the world, billions of dollars are spent every year to create reliable and good quality products. Quality and Reliability principles are applied in various sectors of the economy, and for each of these sectors, there are tailored quality/reliability methods, principles and procedures in order to satisfy its specific need [9]. Bosch Rexroth AG is one of the world’s leading providers of drive and control technologies. The headquarter of Bosch Rexroth AG is located at the city of Lohr am Main, Germany, and is the main responsible for the production and maintenance of hydraulics, electric drives and controls of Bosch Rexroth in Europe. It has global application experience in the market sectors of Mobile Applications, Machinery Applications and Engineering, Factory Automation to develop tailored system solutions and services. The company supplies its more than 150.000 customers all over the world, hydraulics, electric drives and controls, gear technology, and linear motion and assembly technology all from one source [2]. Bosch Rexroth has a huge database with detailed product information from the last 20 years. All this data, which contains information about deliveries and claims of products, can be used now to make field data analysis in order to get information about the products lifetime behavior. Due to field data analysis, important information about the products is retrieved and can be used to improve their quality and reliability. The main goal of this project was to develop a concept of reliability evaluations and its implementation in a software tool for field data visualization and evaluation, integrated with Weibull analysis, in order to support Quality Management and Service Departments of Bosch Rexroth. The field data analysis tool was developed with the open source programming language Python. The tool presents different approaches of failure data visualization as a combination of bar and line chart and bubble analysis. The assessment of the field data helps to get better results for the Weilbull evaluations, therefore better reliability indicators and better failure prognosis of Rexroth products. The results 8 achieved can help the company to improve the quality and reliability of their products in the future.