A demanda por sistemas UPS de alta potência é impulsionada pelo crescimento de aplicações com uso intensivo de computação e pela necessidade contínua de soluções de energia confiáveis, incluindo serviços e aplicativos para suportar o crescimento da IA e a computação Edge. Seguindo a expansão da indústria e do mercado, esses estudos destacam o papel cada vez mais crítico da resiliência dos sistemas UPS no projeto de infraestrutura digital crítica.

À medida que essas infraestruturas se tornam cada vez mais essenciais para as funções diárias, a confiabilidade dos sistemas de fornecimento de energia ininterrupta (UPS) não pode ser subestimada. Projetar para confiabilidade (DFR) é a base na manutenção do tempo de atividade, oferecendo uma abordagem abrangente para a criação de sistemas UPS resilientes e eficientes.

Nosso mais novo artigo de insights, "Habilitando energia ininterrupta: design para confiabilidade em sistemas UPS", investiga os princípios básicos do DFR e sua aplicação no projeto de sistemas UPS, ressaltando sua importância operacional e técnica para operadores de data center e engenheiros de TI.

Noções básicas sobre design para confiabilidade (DFR)

O DFR é uma abordagem de engenharia que integra a confiabilidade em todas as etapas do desenvolvimento do produto, desde a conceituação até o gerenciamento do ciclo de vida e a obsolescência. É uma série de procedimentos e testes em produtos, aplicativos e processos que acontecem desde os estágios de planejamento e design até o estágio de desenvolvimento de um ciclo de desenvolvimento de projeto. O DFR destina-se a examinar o desempenho e as funções de um projeto em ambientes e situações específicos ou extremos ao longo de uma duração de ciclo de vida identificada e esperada para:

• Coesão e integrabilidade com sistemas
• Fiabilidade
• Otimização (como uma consideração estendida e com visão de futuro)

Do ponto de vista operacional, considerar a confiabilidade desde o início tende a ser mais econômico do que testar a confiabilidade pós-implementação. A engenharia simultânea praticada no DFR permite que as equipes de engenharia se reúnam e colaborem nas preocupações antecipadas de vários pontos de vista, removendo silos de engenharia que podem causar problemas que devem ser negligenciados: requisitos de energia, limitações para montagem, restrições na fabricação, restrições na rede de suprimentos, considerações ambientais, cargas indutoras de falhas e causas de deterioração prematura são apenas algumas das preocupações que diferentes equipes terão que fazer operacionalizar durante o desenvolvimento.

Ao se reunir durante o projeto por meio dos estágios de prototipagem e teste, as equipes podem ter dados e insights de referência durante o processo de desenvolvimento do produto para confiabilidade, reduzir e otimizar os tempos de desenvolvimento e implantação e habilitar sistemas, componentes, programas e procedimentos que podem ser duplicados e padronizados.

Para sistemas UPS, o DFR envolve mecanismos rigorosos de análise, teste e feedback para minimizar os riscos de falha, proteger as operações comerciais e os ativos investidos e melhorar o desempenho sob diversas condições. Ao priorizar a confiabilidade desde o início, os sistemas UPS podem proteger melhor os equipamentos sensíveis e permitir a operação contínua, mesmo durante anomalias ou falhas de energia.

Confiabilidade do produto

No centro do DFR está a Análise de Modo e Efeito de Falha de Projeto (DFMEA), uma abordagem sistemática para identificar possíveis modos de falha e seus impactos. Os engenheiros podem fortalecer os projetos de produtos aproveitando as lições aprendidas com o feedback do cliente e testes de verificação rigorosos. Por exemplo, o sistema Vertiv Trinergy UPS incorpora recursos como baterias distribuídas para melhor tolerância a falhas e núcleos auto-isolados para evitar a propagação de falhas, permitindo tempo de execução e operações contínuas mesmo sob condições extremas.

Os testes de verificação e validação também são essenciais para confirmar que os sistemas UPS atendem a rigorosos padrões de desempenho. Esses testes, incluindo testes de validação de engenharia (EVT) e testes de validação de projeto (DVT), avaliam a resiliência dos sistemas UPS sob várias condições operacionais. Testes adicionais, como resiliência sísmica e testes de vida altamente acelerados (HALT), simulam cenários do mundo real para validar a durabilidade e a confiabilidade dos sistemas UPS.

Confiabilidade do aplicativo

Cargas variáveis de IA, altas temperaturas e níveis de umidade estão entre os parâmetros em evolução que o DFR investiga, testa e verifica continuamente. A ascensão das aplicações de IA apresenta novos desafios para os sistemas UPS. Ao contrário das cargas de TI tradicionais, as cargas variáveis de IA exibem flutuações de energia rápidas e intensas. Os sistemas UPS devem ser projetados para lidar com esses perfis dinâmicos sem comprometer a estabilidade. As soluções avançadas de UPS, como aquelas com grandes recursos de sobrecarga e algoritmos de controle adaptativo, são essenciais para gerenciar com eficácia as demandas de energia dos aplicativos de IA.

Além disso, os data centers estão em diferentes tipos de ambientes e atendem a condições adversas, como temperaturas extremamente frias ou quentes e alta umidade. Os sistemas UPS devem manter o desempenho e a confiabilidade mesmo quando os controles ambientais são comprometidos. Recursos como alta tolerância à temperatura operacional e recursos de gerenciamento de umidade permitem que os sistemas UPS resistam a condições adversas e reduzam os riscos de tempo de inatividade.

Confiabilidade do processo

Processos e controles de qualidade incorporados devem ser incluídos em todas as fases do processo de fabricação. A conformidade com sistemas de gestão da qualidade (SGQ) e certificações, como ISO9001, mantém que os produtos atendam consistentemente a rigorosos padrões de confiabilidade. O monitoramento de métricas-chave, como taxa de falha de campo (FFR) e rendimento de primeira passagem (FPY), ajuda a alcançar e manter resultados de alta qualidade. A qualidade do fornecedor também é crítica, com auditorias regulares e programas de melhoria em vigor para monitorar se os padrões rigorosos são atendidos.

Conclusão

O DFR é mais do que uma abordagem teórica que orienta as equipes de engenharia. É uma estrutura simplificada que pode ser usada para analisar, controlar e antecipar a confiabilidade para reduzir defeitos, problemas e degradação prematura do material durante um período pretendido. À medida que as operadoras abordam a evolução dos mandatos legais, o consumo de recursos e as rápidas mudanças nas tecnologias investidas, as empresas devem corresponder aos seus respectivos objetivos e considerar a usabilidade e aplicabilidade de longo prazo das tecnologias atualmente disponíveis mais do que nunca.

Investir em sistemas UPS projetados para confiabilidade é crucial para operadores de data center e engenheiros de TI corporativos. O DFR, como uma abordagem abrangente que abrange a conceituação até o fim da vida útil, pode ser usado para manter e confirmar que os sistemas UPS podem suportar diversas demandas operacionais, desde cargas variáveis de IA até condições ambientais adversas.

Os fabricantes podem fornecer soluções de UPS que fornecem confiabilidade e energia contínua, incorporando processos de qualidade e aproveitando metodologias de teste avançadas. O papel do DFR no design de UPS se tornará cada vez mais importante na proteção de infraestruturas digitais críticas e na permissão de operações comerciais contínuas.

Faça o download do white paper "Habilitando energia ininterrupta: design para confiabilidade em sistemas UPS" aqui.

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