Diseño probabilístico - Probabilistic design
El diseño probabilístico es una disciplina dentro del diseño de ingeniería . Se trata principalmente de la consideración de los efectos de la variabilidad aleatoria sobre el rendimiento de un sistema de ingeniería durante la fase de diseño. Normalmente, estos efectos están relacionados con la calidad y la fiabilidad. Por lo tanto, el diseño probabilístico es una herramienta que se utiliza principalmente en áreas que se preocupan por la calidad y la confiabilidad . Por ejemplo, diseño de productos, control de calidad, ingeniería de sistemas, diseño de máquinas , ingeniería civil (particularmente útil en el diseño de estados límite ) y fabricación. Se diferencia del enfoque clásico de diseño al asumir una pequeña probabilidad de falla en lugar de utilizar el factor de seguridad .
Perspectiva del diseñador
Cuando se utiliza un enfoque probabilístico para el diseño, el diseñador ya no piensa en cada variable como un único valor o número. En cambio, cada variable se considera una distribución de probabilidad . Desde esta perspectiva, el diseño probabilístico predice el flujo de variabilidad (o distribuciones) a través de un sistema. Al considerar este flujo, un diseñador puede realizar ajustes para reducir el flujo de variabilidad aleatoria y mejorar la calidad. Los defensores del enfoque sostienen que muchos problemas de calidad se pueden predecir y rectificar durante las primeras etapas de diseño y a un costo mucho menor.
El objetivo del diseño probabilístico
Normalmente, el objetivo del diseño probabilístico es identificar el diseño que exhibirá los efectos más pequeños de variabilidad aleatoria. Ésta podría ser la única opción de diseño entre varias que resulte más robusta. Alternativamente, podría ser la única opción de diseño disponible, pero con la combinación óptima de variables de entrada y parámetros. Este segundo enfoque a veces se denomina robustez , diseño de parámetros o diseño para six sigma
Métodos utilizados
Esencialmente, el diseño probabilístico se centra en la predicción de los efectos de la variabilidad aleatoria. Algunos métodos que se utilizan para predecir la variabilidad aleatoria de una salida incluyen:
- el método de Monte Carlo (incluidos los hipercubos latinos );
- propagación del error ;
- diseño de experimentos (DOE)
- el método de los momentos
- Interferencia estadística
- Despliegue de la función de calidad
- Modo de Fallos y Análisis de Efectos
Ver también
Notas al pie
- ^ Sundararajan, S (1995). Manual de mecánica estructural probabilística . Saltador. ISBN 978-0412054815 .
- ^ Long, MW; Narcico, JD (junio de 1999), Metodología de diseño para estructuras de aeronaves compuestas, DOT / FAA / AR-99/2 , FAA, archivado desde el original el 3 de marzo de 2016 , consultado el 24 de enero de 2015
- ^ Domingo, S; Woeste, Frank E .; Galligan, William (1978), Fiabilidad diferencial: ingeniería probabilística aplicada a miembros de madera en flexión-tensión (PDF) , Res. Papilla. FPL-RP-302., Laboratorio de Productos Forestales de EE. UU. , Consultado el 21 de enero de 2015 CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
Referencias
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