Un guasto indipendente è un malfunzionamento di un componente del sistema che non influisce su nessun altro componente del sistema. È un concetto chiave nella progettazione di assiemi per la produzione. Sebbene non sia possibile costruire un sistema in cui i componenti siano completamente indipendenti l’uno dall’altro, può essere utile costruire un certo livello di indipendenza. Ciò garantisce potenzialmente che un singolo guasto non arresti l’intero processo di produzione, che i guasti dei componenti possano essere riparati senza sostituire l’intero sistema e che siano in atto determinati protocolli di sicurezza.
La produzione si basa fortemente su macchinari industriali che operano in modo assemblato o collegato. Il sistema di assemblaggio è progettato per ottimizzare il processo di fabbricazione, quindi ogni parte della costruzione di un prodotto segue senza intoppi la progettazione operativa. Ogni sistema meccanico ha componenti che possono fallire in qualsiasi momento. La misura in cui il guasto di un singolo componente influisce sulla capacità dell’intera macchina di continuare a funzionare è una decisione che spesso può essere presa in modo proattivo dai progettisti meccanici.
Ad esempio, un aspirapolvere è un dispositivo meccanico che ha un sistema operativo interno. Il progettista della macchina decide se il vuoto si accenderà e continuerà a funzionare, anche se la cinghia che gira una delle parti ampie si rompe. Con molti modelli di vuoto, non si nota una cinghia rotta tranne nel modo in cui il dispositivo è in grado di raccogliere i materiali come previsto. La cinghia rotta è progettata per essere un guasto indipendente all’interno del sistema del vuoto che influisce sulla qualità del funzionamento ma non provoca il guasto di nessun altro componente.
Nel settore manifatturiero è fondamentale stabilire guasti dipendenti e indipendenti all’interno di un assieme. A livello di base, l’allocazione determina se l’intero assieme dovrà essere chiuso a causa del guasto di un singolo componente. La chiusura dell’intero assieme aumenta i costi in modo esponenziale, poiché la produzione si è fermata mentre i costi continuano ad accumularsi.
A un altro livello, il fallimento indipendente è un concetto importante che consente alle aziende di sostituire una singola parte rotta, anziché sostituire un intero sistema. Un assieme troppo dipendente da troppi componenti correlati è spesso necessario sostituirlo nella sua interezza. È uno scenario simile a un consumatore che porta un’auto in un garage per sostituire uno specchio laterale rotto e gli viene detto che l’intero involucro deve essere sostituito, perché non esiste un modo efficace per sostituire semplicemente lo specchio rotto. Le due parti sono totalmente dipendenti.
Un altro fattore significativo nella progettazione di sistemi per guasti indipendenti è la sicurezza. La progettazione di sistemi meccanici deve spesso tenere conto di ciò che potrebbe accadere in caso di guasto catastrofico dei sistemi. In alcune situazioni, guasti indipendenti potrebbero essere una scelta progettuale ottimale per impedire che il sistema si spenga mai, come nel caso dei reattori nucleari. Altre situazioni potrebbero richiedere la progettazione di guasti dipendenti per arrestare completamente un sistema malfunzionante in caso di guasto dei componenti, in modo da non ferire i lavoratori.