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Análisis de datos de vida: Weibull, lognormal y exponencial con censura

Pegue desde Excel las horas (o ciclos, km) hasta el fallo de cada unidad y las que siguen funcionando, y vea el patrón de fallo, la vida B10 con intervalo de confianza, la fiabilidad en la misión, el coste de garantía y cuántas unidades ensayar para demostrar la meta. Basta una columna de tiempos y otra que diga F (falló) o C (sigue funcionando); con 5 a 10 fallos ya se tiene una primera estimación, con rangos anchos.

Herramienta de predimensionamiento y estimación: los resultados no sustituyen al proyecto, cálculo o informe firmado por un técnico competente ni la verificación conforme a las normas aplicables.

VerificaciónRevisión 03/11/2026
Datos de vida
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Estado: F o 1 = fallo; C o 0 = censura por la derecha (todavía funcionando). Las columnas de grupo (proveedor, lote) y de cantidad son opcionales.

Análisis
Garantía (opcional)
Ensayo de demostración

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—Patrón de fallo y vida
—

Gráfica de probabilidad con intervalo de confianza

Cada punto es un fallo en su posición de Kaplan-Meier modificado; las censuras entran en el cálculo de las posiciones. Recta = distribución ajustada; franja = IC de los percentiles. Puntos sobre la recta: la distribución describe bien los datos.

Cómo leer: eje horizontal = tiempo hasta el fallo (escala log); eje vertical = % acumulado de fallos, en una escala en la que la distribución se vuelve recta. Puntos = fallos reales; recta = modelo ajustado; franja = intervalo de confianza. Para leer el B10, siga la línea del 10% hasta la recta y baje al eje del tiempo. Recta empinada (β alto) = fallos concentrados, desgaste previsible; recta tendida = fallos dispersos.

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Identificación de la distribución

Los mismos datos en las cuatro escalas. Elija la de puntos más rectos: menor Anderson-Darling (ajustado) y mayor correlación.

Cómo leer: cada cuadro muestra los mismos tiempos en la escala de una distribución (Weibull, lognormal, exponencial, normal). La que deja los puntos más alineados en la recta describe mejor los datos; en la tabla, es el menor Anderson-Darling y la mayor correlación. Si dos empatan, prefiera la que tiene explicación física: Weibull para fatiga y desgaste, lognormal para corrosión y grietas.

Estimaciones, características y percentiles

Parámetros con error estándar e intervalo de confianza, media y cuartiles de la distribución ajustada y la tabla de percentiles (vida Bx).

Estimaciones de los parámetros

Características de la distribución

Tabla de percentiles

Tabla de probabilidades de supervivencia

Función de supervivencia R(t)

Escalones = Kaplan-Meier (datos, sin suponer distribución; + = censura); curva = distribución ajustada con IC. Que coincidan confirma el ajuste.

Cómo leer: eje horizontal = tiempo; eje vertical = % de unidades que siguen funcionando. Los escalones salen directamente de los datos (Kaplan-Meier, + marca unidades censuradas) y la curva suave es el modelo, con su franja. Escalones y curva juntos = buen ajuste. Para saber cuántas sobreviven a un tiempo, suba desde ese tiempo hasta la curva.

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Tasa de fallos h(t)

Riesgo instantáneo de fallo de las unidades que siguen funcionando. Creciente = desgaste (la sustitución preventiva compensa); constante = aleatorio; decreciente = mortalidad infantil (mejore montaje y arranque).

Cómo leer: eje horizontal = tiempo; eje vertical = riesgo de fallar ahora, entre las unidades que siguen funcionando. Curva que sube = desgaste (el reemplazo preventivo antes de la subida compensa); recta horizontal = fallos aleatorios (la preventiva no ayuda, solo redundancia o repuestos); curva que baja = fallos de juventud (haga rodaje o burn-in y mejore el montaje).

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Función de densidad de probabilidad f(t)

Dónde se concentran los fallos en el tiempo. Marcas en el eje = fallos observados.

Cómo leer: eje horizontal = tiempo; la curva muestra en qué época ocurren los fallos; el pico es el momento más probable. Las marcas en el eje son los fallos observados. Curva estrecha = fallos previsibles (bueno para planificar el reemplazo); curva ancha o con cola larga = fallos difíciles de prever.

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Análisis no paramétrico (Kaplan-Meier)

Tabla de Kaplan-Meier y tasa de fallos empírica

Comparación de grupos

Cada grupo ajustado por separado, pruebas de igualdad de parámetros (razón de verosimilitud) y de las curvas de supervivencia (log-rank y Wilcoxon).

Gráfica de probabilidad por grupo

Rectas paralelas = misma forma (mismo modo de fallo); la desplazada a la derecha dura más. Rectas que se cruzan = modos de fallo distintos.

Cómo leer: una recta por grupo (proveedor, lote, diseño) en el mismo papel de probabilidad. Rectas paralelas = mismo modo de fallo; la más a la derecha dura más. Rectas con pendientes distintas o que se cruzan = modos de fallo distintos: investigue la causa antes de elegir el "mejor" grupo.

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Supervivencia por grupo

Kaplan-Meier de cada grupo (escalones) y distribución ajustada (discontinua). La diferencia de vida B10 entre grupos aparece directamente en la gráfica.

Cómo leer: una curva de supervivencia por grupo: escalones = datos, discontinua = modelo. La curva más alta y más a la derecha es la del grupo que dura más. La distancia horizontal entre las curvas a la altura del 90% es la diferencia de vida B10 entre los grupos.

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Fallos esperados en garantía

Fallos acumulados esperados en las unidades vendidas a lo largo del tiempo, con IC; la línea vertical es el fin de la garantía.

Cómo leer: eje horizontal = tiempo en campo; eje vertical = número acumulado de unidades vendidas que deberían haber fallado, con la franja de incertidumbre. La línea vertical marca el fin de la garantía: donde cruza la curva está el total de reclamos esperados. Si la curva sube rápido después de la línea, extender la garantía sale caro.

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Plan de ensayo de demostración

Cuántas unidades y cuánto tiempo de ensayo para demostrar la meta con la confianza elegida (Weibull con β conocido).

Probabilidad de aprobar el ensayo

Eje x = cuánto supera la vida real (η) a la meta. Un diseño justo en la meta aprueba con probabilidad 1 − C; aceptar fallos (m > 0) protege a un diseño algo mejor que la meta.

Cómo leer: eje horizontal = cuántas veces la vida real del diseño supera la meta (1× = justo en la meta); eje vertical = probabilidad de aprobar el ensayo. Una curva por número de fallos admitidos. Un diseño "justo en el límite" casi siempre reprueba; cuanto más a la derecha sube la curva, más holgura necesita el diseño para aprobar con seguridad.

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Tiempo de ensayo por unidad × n.º de unidades

Cada curva es un plan igualmente válido: elija la combinación que cabe en el banco de ensayo y en el plazo.

Cómo leer: cada curva une combinaciones de n.º de unidades (eje horizontal) y tiempo de ensayo por unidad (eje vertical, como múltiplo del tiempo de la meta) que dan la misma prueba. Más unidades = ensayo más corto. Elija el punto que cabe en su banco y en su plazo.

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Siguiente paso

Lleve los resultados de esta página a otra calculadora, con los campos ya rellenados.

La memoria reúne entradas, resultados, ecuaciones, hipótesis y referencias de esta página, con campos para proyecto, responsable y revisión. El informe completo incluye también los gráficos y las interpretaciones, en color. En la ventana de impresión, elija Guardar como PDF.

Método, hipótesis y referencias

Ecuaciones utilizadas

Weibull: F(t) = 1 − exp[−(t/η)^β]; lognormal: F(t) = Φ[(ln t − μ)/σ]; exponencial: F(t) = 1 − exp(−t/θ); normal: F(t) = Φ[(t − μ)/σ]
Verosimilitud: ln L = Σ fallos ln f(tᵢ) + Σ censuras ln R(tⱼ) + Σ intervalos ln[F(bₖ) − F(aₖ)]; IC de los parámetros por la matriz de información observada (normal en ln η, ln σ, ln β)
Percentil: t_p = exp(μ + σ·w_p), w_p = ln[−ln(1 − p)] (Weibull) o Φ⁻¹(p) (lognormal); Var(ln t_p) = Var μ + 2w_p Cov(μ, σ) + w_p² Var σ
Posiciones de trazado: Kaplan-Meier modificado, F = 1 − [S(tᵢ) + S(tᵢ₋₁)]/2; LSXY: regresión de ln t sobre w(F); Anderson-Darling (aj.) = n·∫(Fₙ − F)²/[F(1 − F)] dF
Kaplan-Meier: S(t) = Π(1 − dⱼ/nⱼ), EE de Greenwood; ensayo de demostración: p = Beta⁻¹(C; m + 1, n − m), T = η₀·[−ln(1 − p)]^(1/β)

Hipótesis y límites

  • Unidades independientes, mismo modo de fallo y mismas condiciones de uso; la censura no depende de la inminencia del fallo (retirar unidades «que iban a fallar» distorsiona el resultado).
  • Para sistemas reparables (el mismo equipo falla varias veces), los tiempos entre fallos solo valen aquí si la reparación lo deja como nuevo; con degradación, use modelos de proceso (Crow-AMSAA).
  • Los intervalos usan la aproximación normal de la máxima verosimilitud; con menos de 10 fallos resultan optimistas. En LSXY, los intervalos usan la matriz de información evaluada en las estimaciones LSXY.
  • Ensayo de demostración: β de Weibull conocido, unidades ensayadas durante el mismo tiempo, sin reposición; las distribuciones de 3 parámetros y la vida acelerada no se tratan aquí.

Normas y documentos técnicos

  • Meeker, W. Q.; Escobar, L. A. Statistical Methods for Reliability Data. Wiley, 1998 (cap. 3, 7, 8 e 10)
  • Abernethy, R. B. The New Weibull Handbook, 5th ed., 2006
  • Nelson, W. Applied Life Data Analysis. Wiley, 1982
  • Klein, J. P.; Moeschberger, M. L. Survival Analysis, 2nd ed. Springer, 2003 (Kaplan-Meier, log-rank)
  • IEC 61649:2008 Weibull analysis
  • IEC 61124:2023 Reliability testing — Compliance tests for constant failure rate and constant failure intensity
  • IEC 61810-2 / VDI 4002 (B10 e ensaios de vida)

Legislación y reglamentos en España y la UE

  • UNE-EN ISO 14224:2017 Recogida e intercambio de datos de fiabilidad y mantenimiento de equipos
  • Real Decreto Legislativo 1/2007 (garantía de los productos, arts. 114 a 127)

Preguntas frecuentes

¿Qué es el análisis de Weibull y para qué sirve?

Es el ajuste de una distribución de vida a los tiempos hasta el fallo de un componente. La forma β indica si los fallos son precoces (β < 1), aleatorios (β ≈ 1) o de desgaste (β > 1), y la escala η es la edad a la que ha fallado el 63,2%. Con ello se estima la vida B10, la fiabilidad en la misión, el intervalo de sustitución preventiva y el coste de garantía.

¿Qué hago con las unidades que todavía no han fallado?

Inclúyalas todas, marcadas con estado C (censura por la derecha). Descartarlas o tratarlas como fallos subestima la vida: en el ejemplo de los rodamientos, 12 de las 26 unidades del Proveedor A seguían funcionando. La máxima verosimilitud usa la información de que duraron al menos ese tiempo.

¿Máxima verosimilitud o mínimos cuadrados (LSXY)?

Use la máxima verosimilitud por defecto, sobre todo con mucha censura: trata las censuras de forma exacta y da intervalos de confianza. LSXY, la recta en la gráfica de probabilidad, suele ir mejor con pocos fallos (menos de 10 a 15) y poca censura.

¿Cómo elijo entre Weibull, lognormal y exponencial?

Compare el Anderson-Darling (ajustado) y la correlación de la identificación de la distribución: gana el menor AD y la mayor correlación. Si dos empatan, elija por la física: Weibull para fatiga, desgaste y rodamientos; lognormal para grietas, corrosión y reparaciones; exponencial solo cuando la tasa de fallos es constante, como en electrónica tras el rodaje.

¿Qué es la vida B10?

Es el tiempo hasta el que falla el 10% de las unidades. Los rodamientos se especifican por la vida L10 (= B10), y las garantías suelen fijarse por debajo del B1 o B5. Use el límite inferior del intervalo de confianza para decisiones conservadoras, porque la estimación procede de una muestra.

¿Cómo comparo dos proveedores o lotes?

Pegue la columna de grupo. La página ajusta cada grupo, prueba si los parámetros son iguales (razón de verosimilitud) y si las curvas de supervivencia difieren (log-rank y Wilcoxon). En el ejemplo, el Proveedor A tiene un B10 bastante mayor que el B, con p ≈ 0,03 en el log-rank: la diferencia es real.

¿Cuántas piezas debo ensayar para demostrar una fiabilidad?

Use el plan de ensayo de demostración: indique la meta (por ejemplo, 90% a 4.000 h), la confianza, el β conocido y cuántos fallos acepta. La página devuelve el tiempo de ensayo por unidad para un número dado de piezas, o el número de piezas para un tiempo dado, y muestra la probabilidad de que un diseño bueno apruebe.