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¿Que es lo último que hemos aplicado en mantenimiento?




Indice
1. Mantenimiento
2. Evolución del Mantenimiento

4. Análisis de Criticidad (A.C.)
5. Mantenimiento Centrado en Confiabilidad (M.C.C.)
6. Análisis de Modos y Efectos de Falla (A.M.E.F)
7. Bibliografia

1. Mantenimiento

El Centro Internacional de Educación y Desarrollo (CIED), filial de PDVSA (1995), define al mantenimiento como: "El conjunto de acciones orientadas a conservar o restablecer un sistema y/o equipo a su estado normal de operación, para cumplir un servicio determinado en condiciones económicamente favorable y de acuerdo a las normas de protección integral."

Para Moubray (1997), el mantenimiento significaba "Acciones dirigidas a asegurar que todo elemento físico continúe desempeñando las funciones deseadas".

Por su parte Anzola (1992), lo describe como "Aquél que permite alcanzar una reducción de los costos totales y mejorar la efectividad de los equipos y sistemas".

A partir de los criterios formulados por los autores citados, en relación al concepto de mantenimiento, se puede definir como el conjunto de actividades que se realizan a un sistema, equipo o componente para asegurar que continúe desempeñando las funciones deseadas dentro de un contexto operacional determinado. Su objetivo primordial es preservar la función, las buenas condiciones de operabilidad, optimizar el rendimiento y aumentar el período de vida útil de los activos, procurando una inversión optima de recursos.

2. Evolución del Mantenimiento

Históricamente el mantenimiento ha evolucionado a través del tiempo, Moubray (1997), explica en su texto que desde el punto de vista práctico del mantenimiento, se diferencian enfoques de mejores prácticas aplicadas cada una en épocas determinadas. Para una mejor comprensión de la evolución y desarrollo del mantenimiento desde sus inicios y hasta nuestro días, Moubray distingue tres generaciones a saber: (Ver Figura 1).

Primera generación:
Cubre el período hasta el final de la II Guerra Mundial, en ésta época las industrias tenían pocas máquinas, eran muy simples, fáciles de reparar y normalmente sobredimensionadas. Los volúmenes de producción eran bajos, por lo que los tiempos de parada no eran importantes. La prevención de fallas en los equipos no era de alta prioridad gerencial, y solo se aplicaba el mantenimiento reactivo o de reparación.

Segunda generación:
Nació como consecuencia de la guerra, se incorporaron maquinarias más complejas, y el tiempo improductivo comenzó a preocupar ya que se dejaban de percibir ganancias por efectos de demanda, de allí la idea de que los fallos de la maquinaria se podían y debían prevenir, idea que tomaría el nombre de mantenimiento preventivo. Además se comenzaron a implementar sistemas de control y planificación del mantenimiento, o sea las revisiones a intervalos fijos.

Tercera generación:
Se inicia a mediados de la década de los setenta donde los cambios, a raíz del avance tecnológico y de nuevas investigaciones, se aceleran. Aumenta la mecanización y la automatización en la industria, se opera con volúmenes de producción más altos, se le da importancia a los tiempos de parada debido a los costos por pérdidas de producción, alcanzan mayor complejidad las maquinarias y aumenta nuestra dependencia de ellas, se exigen productos y servicios de calidad, considerando aspectos de seguridad y medio ambiente y se consolida el desarrollo de mantenimiento preventivo.

Figura 1

Evolución del Mantenimiento

Fuente: Moubray, 1997.

Tipos de Mantenimiento
Según el estado del activo

Mantenimiento Operacional:
Se define como la acción de mantenimiento aplicada a un equipo o sistema a fin de mantener su continuidad operacional, el mismo es ejecutado en la mayoría de los casos con el activo en servicio sin afectar su operación natural.
La planificación y programación de este tipo de mantenimiento es completamente dinámica, la aplicación de los planes de
mantenimiento rutinario se efectúa durante todo el año con programas diarios que dependen de las necesidades que presente un equipo sobre las condiciones particulares de operación, en este sentido el objetivo de la acción de mantenimiento es garantizar la operabilidad del equipo para las condiciones mínimas requeridas en cuanto a eficiencia, seguridad e integridad.
El mantenimiento operacional en la industria petrolera es manejado por personal de dirección de la organización con un stock de materiales para consumo constante y los recursos de equipos, herramientas y personal artesanal para la ejecución de las tareas de campo son obtenidos de empresas de servicio.

Mantenimiento Mayor:
Es el mantenimiento aplicado a un equipo o instalación donde su alcance en cuanto a la cantidad de trabajos incluidos, el tiempo de ejecución, nivel de inversión o costo del mantenimiento y requerimientos de planificación y programación son de elevada magnitud, dado que la razón de este tipo de mantenimiento reside en la restitución general de las condiciones de servicio del activo, bien desde el punto de vista de diseño o para satisfacer un periodo de tiempo considerable con la mínima probabilidad de falla o interrupción del servicio y dentro de los niveles de desempeño o eficiencia requeridos.

La diferencia entre ambos tipos de mantenimiento se basa en los tiempos de ejecución, los requerimientos de inversión, la magnitud y alcance de los trabajos, ya que el mantenimiento operacional se realiza durante la operación normal de los activos, y el mantenimiento mayor se aplica con el activo fuera de servicio. Por otra parte, la frecuencia con que se aplica el mismo es sumamente alta con respecto a la frecuencia de las actividades del mantenimiento operacional, la misma oscila entre cuatro y quince años dependiendo del grado de severidad del ambiente en que está expuesto el componente, la complejidad del proceso operacional, disponibilidad corporativa de las instalaciones, estrategias de mercado, nivel tecnológico de componentes y materiales, políticas de inversiones y disponibilidad presupuestaria.

Según las actividades realizadas:
Mantenimiento Preventivo:
El aquel que consiste en un grupo de tareas planificadas que se ejecutan periódicamente, con el objetivo de garantizar que los activos cumplan con las funciones requeridas durante su ciclo de vida útil dentro del contexto operacional donde su ubican, alargar sus ciclos de vida y mejorar la eficiencia de los procesos. En la medida en que optimizamos las frecuencias de realización de las actividades de mantenimiento logramos aumentar las mejoras operacionales de los procesos.

Mantenimiento Correctivo:
También denominado mantenimiento reactivo, es aquel trabajo que involucra una cantidad determinada de tareas de reparación no programadas con el objetivo de restaurar la función de un activo una vez producido un paro imprevisto. Las causas que pueden originar un paro imprevisto se deben a desperfectos no detectados durante las inspecciones predictivas, a errores operacionales, a la ausencia tareas de mantenimiento y, a requerimientos de producción que generan políticas como la de "repara cuando falle".

Existen desventajas cuando dejamos trabajar una máquina hasta la condición de reparar cuando falle, ya que generalmente los costos por impacto total son mayores que si se hubiera inspeccionado y realizado las tareas de mantenimiento adecuadas que mitigaran o eliminaran las fallas.

Mantenimiento Predictivo:
Es un mantenimiento planificado y programado que se fundamenta en el análisis técnico, programas de inspección y reparación de equipos, el cual se adelanta al suceso de las fallas, es decir, es un mantenimiento que detecta las fallas potenciales con el sistema en funcionamiento. Con los avances tecnológicos se hace más fácil detectar las fallas, ya que se cuenta con sistemas de vibraciones mecánicas, análisis de aceite, análisis de termografía infrarrojo, análisis de ultrasonido, monitoreos de condición, entre otras.

Mantenimiento Proactivo:
Es aquel que engloba un conjunto de tareas de mantenimiento preventivo y predictivo que tienen por objeto lograr que los activos cumplan con las funciones requeridas dentro del contexto operacional donde se ubican, disminuir las acciones de mantenimiento correctivo, alargar sus ciclos de funcionamiento, obtener mejoras operacionales y aumentar la eficiencia de los procesos.

Mantenimiento por Averías:
Es el conjunto de acciones necesarias para devolver a un sistema y/o equipo las condiciones normales operativas, luego de la aparición de una falla. Generalmente no se planifica ni se programa, debido a que la falla ocurre de manera imprevista.

Según su ejecución en el tiempo:
Mantenimiento Rutinario:
Está relacionado a las tareas de mantenimiento regulares o de carácter diario.
Mantenimiento Programado:
Está relacionado a los trabajos recurrentes y periódicos de valor sustancial.
Parada de Planta:
Está relacionado al trabajo realizado durante paradas planificadas.
Extraordinario:
Está relacionado al trabajo causado por eventos impredecibles.
Costos asociados a Mantenimiento:
El mantenimiento como elemento indispensable en la conformación de cualquier proceso productivo genera un costo que es reflejado directamente en el costo de producción del producto, es por ello que la racionalización objetiva de los mismos permitirán ubicar a una empresa dentro de un marco competitivo. A través de la historia el costo de mantenimiento ha sido visto como un mal necesario dado que siempre había sido manejado como un instrumento de restitución global sin considerar los costos de oportunidad de la inversión, por otra parte no se cuantificaba la real necesidad del mismo en cuanto al momento de su ejecución, la magnitud adecuada del alcance del trabajo y los requerimientos de calidad que permitieran asegurar la acción de mantenimiento por el periodo de operabilidad establecido en los análisis.

A continuación se enumeran algunos costos asociados a Mantenimiento:

  • Mano de Obra: Incluye fuerza propia y contratada.
  • Materiales: Consumibles y Componentes de Reposición.
  • Equipos: Equipos empleados en forma directa en la ejecución de la actividad de mantenimiento.
  • Costos Indirectos: Artículos del personal soporte (supervisorio, gerencial y administrativo) y equipos suplementarios para garantizar la logística de ejecución (transporte, comunicación, facilidades).
  • Tiempo de Indisponibilidad Operacional: Cualquier ingreso perdido por ausencia de producción o penalizaciones por riesgo mientras se realiza el trabajo de mantenimiento.

Beneficios del Mantenimiento
El mantenimiento aún cuando tiene un costo asociado y por lo general ha sido manejado como un factor negativo en las organizaciones, presenta una serie de beneficios que permiten evaluar el grado de acertividad y de necesidad de esta inversión, por lo cual en cualquier momento un análisis costo – beneficio de la acción de mantenimiento puede orientar hacia el momento oportuno de la aplicación de la misma y la comprensión clara de las razones potenciales que obligan a su realización.

Los beneficios más relevantes alcanzados en una organización con la aplicación de un mantenimiento oportuno son:

  • Disminución del Riesgo: Previniendo la probabilidad de ocurrencia de fallas indeseables o no visualizadas.
  • Mejora o Recupera los Niveles de Eficiencia de la Instalación o Equipo: Esto se logra con la reducción de costos operativos e incremento de la producción.
  • Prolonga la Vida Operativa: Difiere las decisiones de reemplazo
  • Cumplimiento de Requerimientos de Seguridad y Legales
  • Brillo: Mejoramiento de la imagen de la organización con un realce de la impresión de clientes y entorno, así como el incremento de la moral de los trabajadores que operan los equipos e instalaciones.

Estrategias de Mantenimiento. Tareas y Planes
Tareas de Mantenimiento:
Son aquellas que nos ayudan a decidir qué hacer para prevenir una consecuencia de falla. El que una tarea sea técnicamente factible depende de las características de la falla y de la tarea. Las tareas de Estas se clasifican en:

  • Tareas a Condición: consisten en chequear si los equipos están fallando, de manera que se puedan tomar medidas, ya sea para prevenir la falla funcional o para evitar consecuencias de los mismos. Están basadas en el hecho de que un gran número de fallas no ocurren instantáneamente (fallas potenciales), sino que se desarrollan a partir de un período de tiempo. Los equipos se dejan funcionando a condición de que continúen satisfaciendo los estándares de funcionamiento deseado.

El tiempo transcurrido entre la falla potencial y su empeoramiento hasta que se convierte en una falla funcional está determinado por el intervalo P-F, tal como se muestra en la Figura 2.

Figura 2

Evolución de la Falla Funcional en el Tiempo

Fuente: Moubray, 1997.

  • Tareas Cíclicas de Reacondicionamiento: consiste en revisar a intervalos fijos un elemento o componente, independientemente de su estado original. La frecuencia de una tarea de reacondicionamiento cíclico está determinada por la edad en que el elemento o componente exhibe un incremento rápido de la probabilidad condicional de falla.
  • Tareas de Sustitución Cíclicas: consisten en reemplazar un equipo o sus componentes a frecuencias determinadas, independientemente de sus estado en ese momento. La frecuencia de una tarea de sustitución cíclica está gobernada por la "vida útil" de los elementos.
  • Tareas "a falta de": son las acciones "a falta de" que deben tomarse si no se pueden encontrar tareas preventivas apropiadas. Estas incluyen las tareas "a falta de": la búsqueda de fallas, el no realizar ningún tipo de mantenimiento y el rediseño. Las tareas "a falta de" están regidas por las consecuencias de la falla.

Además de decidir qué debe hacerse para que un activo no pierda su función, es necesario responder las siguientes preguntas:

¿Cuándo debería ejecutarse?
¿Quién debería ejecutar la tarea?
La primera pregunta depende de la falla, y la segunda depende de la gerencia de la empresa, por lo general se selecciona a la persona o personas que estén en la mejor condición para llevar a cabo la tarea eficiente.

Planes de Mantenimiento.
Es el conjunto de tareas de mantenimiento seleccionadas y dirigidas a proteger la función de un activo, estableciendo una frecuencia de ejecución de las mismas y el personal destinado a realizarlas. Se pueden establecer dos enfoques de plan de mantenimiento a saber:

  • Plan estratégico: es el plan corporativo o divisional que consolida las instalaciones y/o equipos que serán sometidos a mantenimiento mayor en un periodo determinado y que determina el nivel de inversión y de recursos que se requiere para ejecutar dicho plan.
  • Plan operativo: es el plan por medio del cual se definen y establecen todos los parámetros de cómo hacer el trabajo, es decir, se relacionan con el establecimiento de objetivos específicos, medibles y alcanzables que las divisiones, los departamentos, los equipos de trabajo y las personas dentro de una organización deben lograr comúnmente a corto plazo y en forma concreta.
  • Los planes operativos se emplean como instrumento de implementación a corto plazo para la consecución de los objetivos de cada una de las acciones que conforman los planes estratégicos que por sí solos no pueden garantizar el éxito de su ejecución.

Mantenimiento Clase Mundial (M.C.M.)
El Centro Internacional de Educación y Desarrollo (CIED), filial de PDVSA, define esta filosofía como "el conjunto de las mejores prácticas operacionales y de mantenimiento, que reúne elementos de distintos enfoques organizacionales con visión de negocio, para crear un todo armónico de alto valor práctico, las cuales aplicadas en forma coherente generan ahorros sustanciales a las empresas".

La categoría Clase Mundial, exige la focalización de los siguientes aspectos:

  • Excelencia en los procesos medulares.
  • Calidad y rentabilidad de los productos.
  • Motivación y satisfacción personal y de los clientes.
  • Máxima confiabilidad
  • Logro de la producción requerida.
  • Máxima seguridad personal
  • Máxima protección ambiental.

Diez mejores prácticas que sustentan el Mantenimiento Clase Mundial

  1. Organización centrada en equipos de trabajo:
  2. Se refiere al análisis de procesos y resolución de problemas a través de equipos de trabajo multidisciplinarios y a organizaciones que evalúan y reconocen formalmente esta manera de trabajar.

    Se debe considerar al contratista como un socio estratégico, donde se establecen pagos vinculados con el aumento de los niveles de producción, con mejoras en la productividad y con la implantación de programas de optimización de costos. Todos los trabajos contratados deben ser formalmente planificados, con alcances bien definidos y presupuestados, que conlleven a no incentivar el incremento en las horas - hombres utilizadas.

  3. Contratistas orientados a la productividad:

    Considera que los inventarios de materiales sean gerenciados por los proveedores, asegurando las cantidades requeridas en el momento apropiado y a un costo total óptimo. Por otro lado, debe existir una base consolidada de proveedores confiables e integrados con los procesos para los cuales se requieren tales materiales.

  4. Integración con proveedores de materiales y servicios:

    Involucramiento activo y visible de la alta Gerencia en equipos de trabajo para el mejoramiento continuo, adiestramiento, programa de incentivos y reconocimiento, evaluación del empleado, procesos definidos de selección y empleo y programas de desarrollo de carrera.

  5. Apoyo y visión de la gerencia:

    La planificación y programación son bases fundamentales en el proceso de gestión de mantenimiento orientada a la confiabilidad operacional. El objetivo es maximizar efectividad / eficacia de la capacidad instalada, incrementando el tiempo de permanencia en operación de los equipos e instalaciones, el ciclo de vida útil y los niveles de calidad que permitan operar al más bajo costo por unidad producida. El proceso de gestión de mantenimiento y confiabilidad debe ser metódico y sistemático, de ciclo cerrado con retroalimentación. Se deben planificar las actividades a corto, mediano y largo plazo tratando de maximizar la productividad y confiabilidad de las instalaciones con el involucramiento de todos los actores de las diferentes organizaciones bajo procesos y procedimientos de gerencia documentados.

  6. Planificación y Programación Proactiva:

    Consiste en buscar continuamente la manera de mejorar las actividades y procesos, siendo estas mejoras promovidas, seguidas y reconocidas públicamente por las gerencias. Esta filosofía de trabajo es parte de la cultura de todos en la organización.

  7. Procesos orientados al mejoramiento continuo:

    Procedimiento de procura de materiales homologado y unificado en toda la corporación, que garantice el servicio de los mejores proveedores, balanceando costos y calidad, en función de convenios y tiempos de entrega oportunos y utilizando modernas tecnologías de suministro.

  8. Gestión disciplinada de procura de materiales:

    Se refiere al uso de sistemas estándares en la organización, alineados con los procesos a los que apoyan y que faciliten la captura y el registro de datos para análisis.

  9. Integración de sistemas:

    Paradas de plantas con visión de Gerencia de Proyectos con una gestión rígida y disciplinada, liderizada por profesionales. Se debe realizar adiestramiento intensivo en Paradas tanto a los custodios como a los contratistas y proveedores, y la planificación de las Paradas de Planta deben realizarse con 12 a 18 meses de anticipación al inicio de la ejecución física involucrando a todas los actores bajo procedimientos y practicas de trabajo documentadas y practicadas.

  10. Gerencia disciplinada de paradas de plantas:
  11. Producción basada en confiabilidad:

Grupos formales de mantenimiento predictivo / confiabilidad (ingeniería de mantenimiento) deben aplicar sistemáticamente las más avanzadas tecnologías /metodologías existentes del mantenimiento predictivo como: vibración, análisis de aceite, ultrasonido, alineación, balanceo y otras. Este grupo debe tener la habilidad de predecir el comportamiento de los equipos con 12 meses de anticipación y coordinar la realización de procesos formales de "análisis causa–raíz" y otras herramientas de confiabilidad (MCC, IBR, AC, MCC-R, O.C.R., etc.).

3. Confiabilidad Operacional

El crecimiento continuo de la mecanización implica que los períodos improductivos tienen un efecto más importante en la producción, costo total y servicio al cliente, lo que se hace más patente con el movimiento mundial hacia los sistemas de producción justo a tiempo, tratando de evitar en todo momento que pequeñas averías puedan causar el paro de una planta. Además se busca una automatización más extensa en donde coexista una relación más estrecha entre la condición de la maquinaria y la calidad del producto. Otra de las características en el aumento de la mecanización es el impacto ambiental que genera el fallo de una planta, así como también las nuevas filosofías en el personal gerente, los sindicatos, los medios de información y el gobierno.

Las nuevas investigaciones están cambiando las creencias más básicas acerca del mantenimiento, tal es el caso, de que debido a la gran cantidad de variables que están presentes en un contexto operacional determinado es difícil determinar una relación directa y única entre el tiempo de vida útil de los equipos y sus probabilidades de falla. Otra es que no existe un solo patrón de falla si no que existen seis tipos de patrones, sujetos a cambios en el tiempo. Además se ha demostrado que el riesgo puede controlarse.

Como parte de estas nuevas tendencias surgen las metodologías de Confiabilidad Operacional, pero para comprender lo que ellas nos quieren decir es importante definir el término de confiabilidad, el cual se refiere a la probabilidad de que un componente de un equipo o sistema cumpla con las funciones requeridas durante un intervalo de tiempo bajo condiciones dadas en el contexto operacional donde se ubica.
Existen cuatro parámetros operacionales a los que se debe hacer un adecuado análisis cuando queremos realizar un programa para optimar la Confiabilidad Operacional de un activo. Estos se muestran en la Figura 3.

Figura 3
Confiabilidad Operacional
Fuente: The Woodhouse Partnership Ltd, "Operatinal Reliability" (1996)
Cabe destacar que la Confiabilidad Operacional va en función de la variación en conjunto o individual de cada uno de estos parámetros.

Para la ejecución de un programa de Confiabilidad Operacional debemos establecer planes y estrategias para lograr asentar las bases del éxito. Esos planes y estrategias consideran los siguientes aspectos:

  • Evaluación de la situación en cuanto al tipo de equipos, modos de falla relevantes, ingresos y costos, entorno organizacional, síntomas percibidos, posibles causas y toma de decisiones.
  • Diseño del sendero, para poder orientar la secuencia de las metodologías que mejor se adaptan a las circunstancias.
  • Generar niveles de iniciativas que permitan determinar el impacto potencial de cada una visualizando el valor agregado.

Definición de proyectos, identificando actores, nivel de conocimientos, anclas, combinación de metodologías y pericia.

Elementos básicos de Confiabilidad
Los análisis de confiabilidad están conformados por una serie de elementos intrínsecos en las estructuras de los procesos, así como una serie de herramientas y filosofías, los cuales al ser interrelacionados proporcionan la información referencial para la toma de decisiones en cuanto al direccionamiento de los planes de mantenimiento. Los elementos de confiabilidad intrínsecos en el comportamiento de los procesos y las instalaciones son los siguientes:

Falla:
Disminución ó pérdida de la función del componente con respecto a las necesidades de operación que se requieren para un momento determinado. Es la incapacidad de cualquier elemento físico de satisfacer un criterio de funcionamiento deseado. Esta condición puede interrumpir la continuidad o secuencia ordenada de un proceso, donde ocurren una serie de eventos que tienen más de una causa. Existen dos tipos de falla, las cuales son explicadas a continuación:

  • Falla funcional: Es la capacidad de cualquier elemento físico de satisfacer un criterio de funcionamiento deseado. Por ejemplo, un equipo deja de funcionar totalmente.
  • Fallas Parciales (Potenciales): Se definen como las condiciones físicas identificables que indican que va a ocurrir una falla funcional. Estas fallas están por encima o por debajo de los parámetros identificados para cada función. Por ejemplo, el elemento no cumple un estándar o parámetro establecido de su servicio.

Las causas de cualquier falla pueden ubicarse en una de estas siete categorías:

  • Defectos de diseño
  • Defectos de materiales
  • Manufactura o procesos de fabricación defectuosos
  • Ensamblaje o instalación defectuosos
  • Imprevisiones en las condiciones de servicio
  • Mantenimiento deficiente
  • Malas prácticas de operación

Para identificar y analizar las fallas, se requiere de un profundo conocimiento del sistema, las operaciones, el personal y los métodos de trabajo, por lo tanto es el resultado de un trabajo en equipo.

Probabilidad de Falla:
Posibilidad de ocurrencia de un evento en función del número de veces que ha ocurrido para un equipo o familia de equipo en un periodo especifico. La representación gráfica de la probabilidad condicional de falla contra la vida útil de los equipos da origen a diferentes modelos de fallas que serán representativos para una gran variedad de equipos eléctricos y mecánicos, tal como se observa en la Figura 4.

Figura 4

Modelos de Fallas de Equipos

El modelo A es conocido como la curva de la bañera. Comienza con un período de mortalidad infantil (falla de infancia) que tiene una incidencia de falla alta que va decreciendo a medida que transcurre el tiempo, la frecuencia de falla disminuye hasta llegar a estabilizarse en un índice aproximadamente constante. Luego comienza el período de operación normal (falla aleatoria) donde el índice de fallas permanece aproximadamente constante y éstas pueden ocurrir en cualquier edad. Por último ocurre el período de desgaste (falla por edad) que se caracteriza porque el índice de fallas aumenta a medida que transcurre el tiempo. El modelo B es la llamada curva de la falla tradicional, donde el índice de fallas aumenta a medida que transcurre el tiempo.
El modelo C se diferencia de los modelos A y B en que registra un deterioro constante desde el principio, con una probabilidad de falla que aumenta con el uso.
El modelo D corresponde a un elemento cuya probabilidad de falla es baja cuando es nuevo, luego ocurre un incremento rápido de falla seguido de un comportamiento aleatorio.
El modelo E representa un elemento que tiene la misma probabilidad de falla en cualquier momento y muestra que no hay relación entre la edad funcional de los equipos y la probabilidad de que fallen.
El modelo F es la llamada curva de la "J invertida", y combina la mortalidad infantil muy alta con nivel constante de falla luego de esta dificultad inicial.

Los modelos A, B y C están asociados al envejecimiento y en el punto de desgaste definitivo se produce un incremento rápido de la probabilidad de fallas. Las características de desgaste definitivo ocurren más a menudo en los equipos que están en contacto directo con el producto; en general estos modelos son aplicados a equipos sencillos. Los modelos D, E y F no están asociados al envejecimiento y se caracterizan porque después de un período inicial, la relación entre confiabilidad y la edad operacional es mínima o nula; estos modelos son típicos de los equipos de electrónica, hidráulica y neumática.

Consecuencia:
Cuantificación de la magnitud de pérdida financiera que registra una empresa producto de la ocurrencia de un evento.
Riesgo:
Nivel final ponderado de un equipo, sistema o instalación en un matriz que determina el grado de pérdida potencial asociada a un evento con probabilidad no despreciable de ocurrencia en el futuro.
Incertidumbre:
Grado de desconocimiento sobre el comportamiento de una condición o activo.
Sensibilicen:
Modelaje de escenarios sobre las premisas de la peor, mejor y más probable situación.
Predictibilidad:
Pronostico de ocurrencia de un evento en función del producto del nivel de riesgo con la condición de integridad del activo.
Herramientas de Confiabilidad Operacional
La confiabilidad como metodología de análisis debe soportarse en una serie de herramientas que permitan evaluar el comportamiento del componente de una forma sistemática a fin de poder determinar el nivel de operabilidad, la magnitud del riesgo y las acciones de mitigación y de mantenimiento que requiere el mismo para asegurar al custodio o dueño del activo su integridad y continuidad operacional. Las herramientas en cuestión están basadas sobre una plataforma de cálculo de probabilidades estadísticas y ponderaciones relativas de los elementos financieros, operacionales, históricos y de seguridad.
El empleo de las herramientas de confiabilidad permiten detectar la condición más probable en cuanto al comportamiento de un activo, ello a su vez proporciona un marco referencial para la toma de decisiones que van a direccionar la formulación de planes estratégicos de mantenimiento de los activos de una organización, no obstante, es importante aclarar que las mismas solo podrán ser útiles y efectivas si son manejadas dentro de la Sinergia de un Equipo Natural de Trabajo.

Actualmente se ha establecido la clasificación de Mantenimiento Clase Mundial, la cual permite identificar las organizaciones que planifican y ejecutan el mantenimiento dentro de los mejores índices de costo, seguridad, tiempo y confiabilidad, esta condición solo puede alcanzarse con el empleo de las herramientas de confiabilidad desarrolladas a nivel mundial ya que son el único medio efectivo para soportar la decisión de aplicar el mantenimiento en el momento oportuno con el menor costo y sin restringir la acción de mantenimiento sobre los requerimientos reales del equipo o componente.
Existe una extensa gama de herramientas de confiabilidad disponibles a nivel mundial, no obstante, a continuación serán descritas en forma breve las más exitosas empleadas por PDVSA:

Inspección Basada en Riesgos (I.B.R.):
Se trata de una metodología que permite determinar la probabilidad de falla en equipos que transportan y/o almacenan fluidos y las consecuencias que esta pudiera generar.

Tendencias en el corto plazo: calibración de riesgo financiero con prácticas de aseguramiento, inclusión de nuevos fluidos tóxicos, calibración de consecuencias y frecuencias calculadas con estadísticas disponibles, inclusión de nuevos mecanismos de falla. En el mediano y largo plazo, generación de planes de inspección de acuerdo a niveles de riesgo y flexibilidad operacional, acoplamiento del software con bancos de datos, inclusión de líneas de transmisión de fluidos. Como experiencias de aplicación, PDVSA reporta ahorros obtenidos que superan los 5250 MMBs, al aplicar el software desarrollado por API (Americam Petroleum Institute) para IBR.

El riesgo se modela mediante una matriz en donde se exponen en el eje de las ordenadas las probabilidades de falla de cada uno de los equipos, mientras que en el eje de las abscisas se encuentra la severidad de las consecuencias. El objetivo final es determinar niveles de riesgo.
Para determinar la matriz modeladora del riesgo se establecen rangos de escalas de frecuencia y una clasificación de la severidad de las consecuencias, tal y como se muestra en los Cuadros 1 y 2 a continuación:

Cuadro 1

Escala de Frecuencia

Escala

Tipo de Evento

Probabilidad

1

Extremadamente improbable.

1.10-6

2

Improbable.

2.10-5

3

Algo Probable.

4.10-4

4

Probable.

8.10-3

5

Muy Probable.

2.10-1

Fuente: Introducción a la Confiabilidad Operacional. CIED. (2000).

Cuadro 2

Clasificación de la Severidad de las Consecuencias

Nivel

Severidad de las Consecuencias

A

No severas

B

Poco Severas

C

Medianamente Severas

D

Severas

E

Muy Severas

Fuente: Introducción a la Confiabilidad Operacional. CIED. (2000).

Una vez establecidos los niveles de probabilidad y de consecuencias se procede a construir la matriz modeladora del riesgo, tal como la que se presenta en el Cuadro 3.

Cuadro 3

Matriz Modeladora del Riesgo. Relación Probabilidad / Consecuencia

MATRIZ DE CRITICIDAD

CONSECUENCIA

A

B

C

D

E

PROBABILIDAD

5

Medio

Alto

Alto

Muy alto

Muy alto

4

Medio

Medio

Alto

Alto

Muy alto

3

Bajo

Medio

Medio

Alto

Muy alto

2

Bajo

Bajo

Medio

Alto

Alto

1

Muy bajo

Bajo

Medio

Medio

Alto

Fuente: Introducción a la Confiabilidad Operacional. CIED. (2000).

¿Cuándo aplicar Inspección Basada en Riesgos?

  • Cuando se requiera fijar y revisar frecuencias de inspección.
  • Cuando se requiera optimizar costos de inspección.
  • Cuando se necesite cuantificar y modificar niveles de riesgos.
  • Cuando se necesite mejorar la productividad y el rendimiento.

Pasos del I.B.R:
Para la aplicación del I.B.R. se realiza siguiendo los pasos que se ilustran en la Figura 5 a continuación.
Figura 5
Pasos de la Inspección Basada en Riesgos
Fuente: Introducción a la Confiabilidad Operacional. CIED. (2000).

Beneficios del I.B.R:

  • Identificar/controlar riesgos que están presentes en las plantas.
  • Optimizar esfuerzos de inspección, ya que determinamos la frecuencia optima con que deben realizarse.
  • Se determina el costo que genera la ocurrencia de cada evento de falla.
  • Nos genera una base de conocimientos cuantificado del riesgo, permitiéndonos apoyar la toma de decisiones.
  • Evaluar el impacto sobre el riesgo de acciones como:
    • Modificación de los procesos.
    • Instalación de válvulas de aislamiento.
    • Instalación de sistemas de detección y mitigación.

4. Análisis de Criticidad (A.C.):

El Análisis de Criticidad es la herramienta que permite establecer niveles jerárquicos en sistemas, equipos y componentes en función del impactos global que generan, con el objetivo de facilitar la toma de decisiones. Es el análisis de confiabilidad que establece un orden de prioridades de mantenimiento sobre una serie de instalaciones y equipos, otorgando un valor numérico o estatus, en función de una matriz que combina la condición actual del equipo, el nivel de producción de cada equipo o instalación, el impacto ambiental y de seguridad, la producción. Establecer un orden de prioridades, que dependerá de la estructura jerárquica del proceso, la estructura del proceso generalmente esta conformada tal y como lo indica la Figura 6 a continuación.

Figura 6
Estructura de un Proceso
Fuente: Introducción a la Confiabilidad Operacional. CIED. (2000).
¿Cómo se Realiza un Análisis de Criticidad?

  • Definiendo el alcance y objetivo para el estudio.
  • Estableciendo criterios de importancia.
  • Seleccionando o diseñando un método de evaluación que permita jerarquizar los sistemas objetos de estudio.

Cuando se hace mención a criterios de importancia se refiere a los siguientes:

  • Seguridad.
  • Ambiente.
  • Producción.
  • Costos de operación y mantenimiento.
  • Frecuencia de falla.
  • Tiempo promedio para reparar.

¿Cuándo se debe aplicar Análisis de Criticidad?
Un Análisis de Criticidad se debe aplicar cuando estén presentes los siguientes requerimientos:

  • Establecer líneas de acciones prioritarias en sistemas complejos.
  • Solventar problemas con pocos recursos
  • Determinar el impacto global de cada uno de los sistemas, equipos y componentes presentes en el negocio.
  • Aplicar las metodologías de Confiabilidad Operacional.
  • Crear valor.

Optimización Costo Riesgo (O.C.R..):
La Optimización Costo Riesgo es una metodología que permite determinar los costos asociados a la realización de actividades de mantenimiento preventivo y los beneficios esperados por sus ejecuciones, sin dejar de considerar los riesgos involucrados, para identificar la frecuencia óptima de las acciones de mantenimiento con base al costo total mínimo/óptimo que genera.

Objetivo de una Optimización Costo Riesgo.
Determinar la frecuencia óptima de las acciones de mantenimiento preventivo por medio de la realización de un balance de costos / riesgos asociados a estas actividades y los beneficios que generan.

Características de la Herramienta Optimización Costo Riesgo.
Los rasgos característicos de la metodología Optimación Costo Riesgo son:

  • Se basa en el uso de paquete de computación conocido bajo el nombre de APT-MAINTENANCE y APT INSPECCION.
  • Permite realizar evaluaciones en un corto plazo con resultados certeros.
  • Optimiza frecuencias y costos de actividades.

La Figura 7 que se presenta a continuación ofrece un diagrama simplificado del proceso de aplicación de la herramienta Optimación Costo Riesgo.

Figura 7
Diagrama Entrada / Proceso / Salida del O.C.R.
Entrada Salida
Fuente: Introduccion a la confiabilidad Operacional. CIED. (2000).
Es importante destacar que cuando nos referimos a los costos variables se quiere indicar el porcentaje de ocasiones en que la tarea planificada tuvo "x" costo, mientras que cuando hablamos de costos increméntales hacemos mención a los costos unitarios de la tarea planificada al haber transcurrido "x" tiempo desde la última acción de mantenimiento, es decir, los costos por aumento de tareas.

Además debemos añadir el significado de impacto global, quien es una función de la frecuencia con que se realizan las actividades de mantenimiento preventivo y el riesgo que está latente al tiempo en que se ejecuten. Se obtiene al sumar punto a punto los costos de la ejecución de una tarea de mantenimiento durante un intervalo de tiempo determinado y el riesgo que se asocia por la frecuencia de esta ejecución. La representación gráfica se muestra en la Figura 8.

Figura 8
Costos de Riesgos vs. Costos de Mantenimiento
Fuente: Introducción a la Confiabilidad Operacional. CIED. (2000).

Beneficios de la Optimación Costo Riesgo.

  • Frecuencias óptimas de actividades de mantenimiento preventivo, basadas en su contexto operacional.
  • Extensión de la vida útil de componentes y equipos.
  • Optimización de inventarios de repuestos.
  • Optimización de fuerza hombre asociada a ejecución de actividades de mantenimiento.
  • Costos totales optimizados en la mejor relación producción / mantenimiento.

Pasos de la Herramienta Optimación Costo Riesgo:

La Figura 9 a continuación ilustra los pasos de la herramienta O.C.R.
Figura 9
Pasos de la Optimación Costo Riesgo
Fuente: Introducción a la Confiabilidad Operacional. CIED. (2000).

Análisis Causa Raíz (A.C.R.):
Dentro del marco de confiabilidad es la herramienta fundamental para determinar las causas fundamentales que generan un repetición de falla o en su defecto dentro de un conjunto de fallas, la anomalía de mayor peso en cuanto al impacto operacional, económico y de seguridad y ambiente. Es una herramienta sistemática que se aplica con el objetivo de determinar las causas que originan las fallas, sus impactos y frecuencias de aparición, para luego mitigarlas o suprimirlas totalmente.
Se aplica generalmente en problemas puntuales para equipos críticos de un proceso o cuando existe la presencia de fallas repetitivas.
Para aplicar un Análisis Causa Raíz se debe tener una definición clara de sistema para comprender la interrelación existente entre los diversos niveles de un proceso, lo que nos permitirá a la hora de realizar un estudio, considerar todos los factores, aspectos y condiciones que están presentes en un entorno, ya que cualquiera de ellos puede generar una falla.

El Centro Internacional de Educación y Desarrollo (CIED), filial de PDVSA (1995), define el sistema como: "el conjunto de elementos definido por cada uno de sus atributos y relacionados entre sí por medio de vínculos para lograr determinados objetivos, dentro de un cuadro de limitaciones definidas". Veáse Figura 10.
Por otra parte es necesario analizar el activo que será objeto para la aplicación de esta metodología de confiabilidad operacional, tal como se muestra en el Cuadro 4.

Figura 10
El Sistema
Fuente: Confiabilidad Operacional. CIED. (1995).

Cuadro 4
Análisis del Activo

Para

Entonces

Conocer cada elemento

Debemos identificar sus funciones

Lograr relacionarlos entre sí por medio de vínculos

Debemos determinar la forma de como están relacionados para formar el sistema, por lo que lograremos conocer lo que ocurre en su entorno, aguas arriba, aguas abajo y en el ambiente.

Analizarlo dentro de un marco de limitaciones definidas

Debemos obviar los factores que limiten, relacionados por ejemplo con:

Operación / Procesos

Materiales.

Construcción.

Dirección.

Presupuesto.

Fuente: Introducción a la Confiabilidad Operacional. CIED. (2000).

Objetivo del Análisis Causa Raíz.
Determinar el origen de una falla, la frecuencia con que aparece y el impacto que genera, por medio de un estudio profundo de los factores, condiciones, elementos y afines que podrían originarla, con la finalidad de mitigarla o redimirla por completo una vez tomadas las acciones correctivas que nos sugiere el mencionado análisis.

Aplicaciones del Análisis Causa Raíz.

EL A.C.R como se dijo anteriormente, se aplica generalmente en problemas puntuales que se presentan en equipos críticos para un proceso o que presentan fallas repetitivas, por lo tanto debe aplicarse cuando:

  • Se requiera el análisis de fallas que se presentan continuamente o en procesos críticos.
  • Cuando se necesite un análisis del proceso de diseño, de aplicación de procedimientos y de supervisión.
  • Necesidad de analizar diferencias organizacionales y programática.

Causas Raíces:

Existen tres tipos de causas que deber ser identificadas durante el desarrollo de Análisis Causa Raíz, las cuales serán descritas a continuación:

  • Causa Raíz Física:

Es la causa tangible de porque está ocurriendo una falla. Siempre proviene de una raíz humanan o latente. Son las más fáciles de tratar y siempre requieren verificación.

  • Causa Raíz Humana:

Es producto de errores humanos motivados a sus inapropiadas intervenciones. Nacen por la ausencia de decisiones acertadas, que pueden ser por convicción o comisión. Nunca utiliza nombres individuales o grupales cuando se especifica la causa.

Pueden ser muy sensitivas a una política de "Punto de Vista" o "Caza de brujas". Necesitan verificación y no solamente se forman en ambientes donde el personal se siente presionado.

  • Causa Raíz Latente:

Son producto de la deficiencia de los sistemas gerenciales de información. Provienen de errores humanos. En ciertas ocasiones afectan más que el problema que se está estudiando, ya que pueden generar circunstancias que generen nuevas fallas.

Pasos del Análisis Causa Raíz:
Los pasos que se siguen para realizar un Análisis Causa Raíz, se ilustran en la Figura 11 a continuación.

Figura 11
Pasos del Análisis Causa Raíz

Fuente: Introducción a la Confiabilidad Operacional. CIED. (2000).

Beneficios de un Análisis Causa Raíz

  • Evita la repetición de fallas.
  • Aumenta la confiabilidad, disponibilidad y seguridad.
  • Mayor eficiencia, rentabilidad y productividad.
  • Disminución del número de incidentes.
  • Reduce impactos ambientales y accidentes.

5. Mantenimiento Centrado en Confiabilidad (M.C.C.):

Es una metodología que procura determinar los requerimientos de mantenimiento de los activos en su contexto de operación. Consiste en analizar las funciones de los activos, ver cuales son sus posibles fallas, y detectar los modos de fallas o causas de fallas, estudiar sus efectos y analizar sus consecuencias. A partir de la evaluación de las consecuencias es que se determinan las estrategias más adecuadas al contexto de operación, siendo exigido que no sólo sean técnicamente factibles, sino económicamente viables

Las Siete Preguntas Básicas del M.C.C.
El M.C.C centra su atención en la relación existente entre la organización y los elementos físicos que la componen. Por lo tanto es importante de que antes de comenzar a explorar esta relación detalladamente, se conozca el tipo de elementos físicos existentes y decidir cuál de ellos deben estar sujetos a una revisión de Mantenimiento Centrado en Confiabilidad.

Posteriormente debe hacerse énfasis en la resolución de siete preguntas, las cuales nos permiten consolidar los objetivos de esta filosofía (aumentar la confiabilidad y disponibilidad de los activos por medio del empleo óptimo de recursos). Estas preguntas se presentan en la Figura 12 a continuación.

Figura 12
Siete Preguntas del Mantenimiento Centrado en Confiabilidad (M.C.C.)
Fuente: CIED. (1995). *A.M.E.F.: Análisis de Modos y Efectos de Fallas
*A.L.D.: Árbol Lógico de Decisiones
Se cuenta con técnicas de confiabilidad claves en la aplicación del M.C.C como el Análisis de los Modos y Efectos de las Fallas y el Árbol Lógico de Decisión. La primera nos ayuda a determinar las consecuencias de los modos de falla de cada activo en su contexto operacional, mientras que la segunda nos permite decidir cuales son las actividades de mantenimiento más optimas. La primera técnica nos ayuda a responder las cuatro primeras preguntas, mientras que la segunda nos ayuda a responder las restantes. Establecer respuestas a las siete preguntas del M.C.C., requiere se analicen los siguientes aspectos:

Funciones y Estándares de Funcionamiento:
El inicio de la aplicación conceptual del M.C.C consiste en determinar las funciones específicas y los estándares de comportamiento funcional asociado a cada uno de los elementos de los equipos objeto de estudio, en su contexto operacional, con lo cual logramos responder la primera pregunta.

Fallos Funcionales:
Luego de determinar las funciones y los estándares de comportamiento funcional de cada uno de los elementos que componen el equipo al que vamos aplicarle el M.C.C, debemos definir la forma en que puede fallar cada elemento en el cumplimiento de sus deberes. Esto nos arrastra al término de fallo funcional, el cual se define como la incapacidad de un elemento o componente de un equipo para cumplir con los estándares de funcionamiento deseado.

Modos de Fallo:
El paso siguiente que debemos concretar es el de conocer cuál de los modos de fallo tienen mayor posibilidad de causar la pérdida de una función y determinar de una vez, cuál es la causa origen de cada falla así como procurar que cada modo de fallo sea considerado en el nivel más apropiado.

Efectos de los Fallos:
Consiste en determinar los efectos o lo que pasa cuando ocurre una falla.
Consecuencia de los Fallos:
El objetivo primordial de este paso es determinar cómo y cuanto importa cada falla, para tener un claro consentimiento si una falla requiere o no prevenirse. El M.C.C clasifica las consecuencias de los fallos de la siguiente forma:

  • Consecuencia de Fallos no Evidentes: Son aquellos fallos que no tienen un impacto directo, pero que pueden originar otros fallos con mayores consecuencias a la organización. Por lo general este tipo de fallas es generada por dispositivos de protección, los cuales no poseen seguridad inherente. El M.C.C le da a este grupo de fallos una alta relevancia, adoptando un acceso sencillo, práctico y coherente con relación a su mantenimiento.
  • Consecuencia en el Medio Ambiente y la Seguridad: El M.C.C presta mucha atención al impacto que genera en el ambiente la ocurrencia de una falla, así como las repercusiones en la seguridad (tomando en consideración los artículos y disposiciones de leyes y reglamentos hechas para legislar en este campo) haciéndolo antes de considerar la cuestión del funcionamiento.
  • Consecuencias Operacionales: Son aquellas que afectan la producción, por lo que repercuten considerablemente en la organización (calidad del producto, capacidad, servicio al cliente o costos industriales además de los costos de reparación).
  • Consecuencias no Operacionales: Son aquellas ocasionadas por cierta clase de fallos que no generan efectos sobre la producción ni la seguridad, por lo que el único gasto presente es el de la reparación.

Tareas Preventivas:
En la segunda generación del mantenimiento se suponía que la mejor forma de aumentar la disponibilidad de una planta era mediante la aplicación de acciones preventivas a intervalos fijos, es decir, que debía hacerse la reparación del equipo o cambios de sus componentes una vez transcurrido cierto período de tiempo, y esperar que pasara la misma cantidad para repetir el procedimiento.

Objetivo del Mantenimiento Centrado en Confiabilidad.
El objetivo del M.C.C es mejorar la confiabilidad, disponibilidad y productividad de la unidad de procesos, a través de la optimización del esfuerzo y los costos de mantenimiento, disminuyendo las tareas de mantenimiento correctivo y aumentando las tareas de mantenimiento preventivo y predictivo.

Aplicaciones del Mantenimiento Centrado en Confiabilidad.

El M.C.C se aplica en áreas donde hay equipos que presenten las siguientes características:

  • Que sean indispensables para la producción, y que al fallar generen un impacto considerable sobre la seguridad y el ambiente.
  • Generan gran cantidad de costos por acciones de mantenimiento preventivo o correctivo.
  • Si no es confiable el mantenimiento que se las ha aplicado
  • Sean genéricos con un alto coste colectivo de mantenimiento.

Beneficios del Mantenimiento Centrado en Confiabilidad:
Cuando se aplica correctamente el M.C.C obtenemos los siguientes beneficios:

  • Mayor protección y seguridad en el entorno.
  • Se logran aumentar los rendimientos operativos.
  • Optimización de los costos de mantenimiento.
  • Se extiende el período de vida útil de los equipos.
  • Se genera una amplia base de datos de mantenimiento.
  • Motivación en el personal.
  • Mayor eficiencia en el trabajo de grupo.

Limitaciones del Mantenimiento Centrado en Confiabilidad:
Básicamente el M.C.C presenta dos barreras, las cuales deben considerarse detalladamente a la hora de aplicar los planes que el mismo genera, previo a un estudio. Ellas son:

  • El tiempo requerido para obtener resultados es relativamente largo.
  • Si bien es cierto que a largo plazo aumenta la relación costo / beneficio, en un principio, requiere una alta inversión de recursos.

Mantenimiento Centrado en Confiabilidad en Reversa (MCC-R):
Es la metodología de confiabilidad que parte de un plan de mantenimiento que ha sido aplicado, se está aplicando o se pretende aplicar en un sistema (activo, equipo, etc.), la cual a través de la documentación histórica de fallas del equipo y de la experiencia obtenida durante la ejecución del plan de mantenimiento en el activo (u otro equipo que opere en una situación similar), establece un "ciclo de mejoramiento continuo" donde se optimizan las tareas y frecuencias de mantenimiento.

Características del Mantenimiento Centrado en Confiabilidad en Reversa.

  • Identifica las actividades o tareas de mantenimiento asignadas a un activo, su frecuencia de aplicación, modos de fallas y efectos.
  • Jerarquiza las actividades de mantenimiento, basándose en el beneficio de aplicar o no las tareas de mantenimiento analizadas.
  • Establece un plan de mejoramiento continuo, que permite optimizar las actividades de mantenimiento diseñadas o también implementar nuevas.

Pasos del mantenimiento Centrado en Confiabilidad en Reversa.
La Figura 13 que se muestra a continuación ofrece la ilustración de los pasos a seguir para aplicar un Mantenimiento Centrado en Confiabilidad en Reversa.

Figura 13
Pasos de Mantenimiento Centrado en Confiabilidad en Reversa (MCC-R)
Fuente: CIED. (1995).
Técnicas de Confiabilidad Operacional

6. Análisis de Modos y Efectos de Falla (A.M.E.F)

El A.M.E.F es un método que nos permite determinar los modos de fallas de los componentes de un sistema, el impacto y la frecuencia con que se presentan. De esta forma se podrán clasificar las fallas por orden de importancia, permitiéndonos directamente establecer tareas de mantenimiento en aquellas áreas que están generando un mayor impacto económico, con el fin de mitigarlas o eliminarlas por completo.

Método del Análisis de Modos y Efectos de Fallas
Este proceso necesita de cierto período de tiempo para aplicarlo en el estudio de un sistema, un análisis detallado y una documentación acertada para poder generar una jerarquía clara y bien relacionada. Su procedimiento como tal implica las siguientes actividades:

  • Definir el sistema: Se refiere a que se debe definir claramente el sistema a ser evaluado, las relaciones funcionales entre los componentes del sistema y el nivel de análisis que debe ser realizado.
  • El análisis de los modos de fracaso: Consiste en definir todos los modos de falla potenciales a ser evaluados en el nivel más bajo. Por ejemplo, la pérdida del rendimiento, funcionamiento intermitente, etc.
  • Análisis de los efectos de fallas: Define el efecto de cada modo de falla en la función inmediata, los niveles más altos de riegos en el sistema, y la función misión a ser realizada. Esto podría incluir una definición de síntomas disponible al operador.
  • La rectificación (Opcional): Determina la acción inmediata que debe ejecutar el operador para limitar los efectos de las fallas o para restaurar la capacidad operacional inmediatamente, además de las acciones de mantenimiento requeridas para rectificar la falla.
  • Cuantificación de la Rata de Fallas (Opcional): Si existe suficiente información, la rata de falla, la proporción de la rata, o la probabilidad de falla de cada modo de fallo deberían ser definidas. De esta forma puede cuantificarse la proporción de fracaso total ola probabilidad de falla asociada con un efecto de un modo de fallo.
  • Análisis crítico (Opcional): Nos permite determinar una medida que combina la severidad o impacto de la falla con la probabilidad de que ocurra. Este análisis puede ser cuantitativo o cualitativo.
  • Acción correctiva (Opcional): Define cambios en el diseño operando procedimientos o planes de prueba que mitigan o reducen las probabilidades críticas de falla.

Análisis de Modos y Efectos de Fallas Funcionales
Un A.M.E.F. funcional se basa en la estructura funcional del sistema en lugar de los componente físicos que lo componen. Un A.M.E.F. de este tipo debe utilizarse sí cualquiera de los componentes no tienen identificación física o si el sistema es muy complejo. Es idéntico al A.M.E.F normal, solo que los modos de fallas son expresados como fallas para desarrollar las funciones particulares de un sub-sistema.

Igualmente el análisis funcional debe considerar las funciones primarias y secundarias, que quieren decir, las funciones para que el sub-sistema está provisto y las funciones que son solamente una consecuencia de la presencia del sub-sistema respectivamente.

Análisis de Árbol de Falla (A.A.F)
La técnica del diagrama del árbol de falla es un método que nos permite identificar todas las posibles causas de un modo de falla en un sistema en particular. Además nos proporciona una base para calcular la probabilidad de ocurrencia por cada modo de falla del sistema. Esta técnica es conveniente aplicarla en sistemas que contengan redundancia.

Mediante un A.A.F podemos observar en forma gráfica la relación lógica entre un modo de fallo de un sistema en particular y la causa básica de fracaso. Este técnica usa una compuerta "y" que se refiere a que todos los eventos debajo de la compuerta deben ocurrir para que el evento superior a la misma pueda ocurrir. De la misma forma utiliza una compuerta "o" que denota que al ocurrir cualquier evento situado debajo de la compuerta, el evento situado arriba ocurrirá.

Luego de realizado el A.A.F se procede a calcular por medio de los métodos de sistemas en serie, sistemas en paralelo, sistemas paralelos activos con redundancia parcial y sistemas con unidades de reserva, la probabilidad de falla del sistema o del evento de cima.

Con una acertada aplicación esta técnica se puede determinar los elementos potencialmente críticos durante la temprana etapa de diseño, mientras que cuando se requiere un análisis más profundo del sistema en la etapa de detalle del diseño, aplicamos un Análisis de Modo y Efecto de Falla. Los A.A.F nos proveen de una base objetiva para analizar el diseño de un sistema, desempeñando estudios de comercio / fuera, analizando casos comunes o modos de fallas comunes, evaluando la complacencia en los requisitos de seguridad las justificaciones de diseño de mejoras.

Método:
El Análisis de Árbol de Falla consta de seis pasos fundamentales, los cuales son:

  • Definición del sistema, es decir, los elementos que componen el sistema, sus relaciones funcionales y las funciones requeridas.
  • La definición del evento cima debe ser analizado, así como el límite de su análisis.
  • La construcción del A.A.F por rastreo de los eventos debajo de la cima y progresivamente eventos debajo por categorías y niveles con sus especificados funcionales.
  • Estimación de la probabilidad de ocurrencia de cada uno de las causas de fracaso.
  • Identificación de cualquier fracaso de la causa común potencial que afecta las compuertas "y".
  • Calcular la probabilidad de ocurrencia del evento de cima de falla.

Beneficios del Análisis del Árbol de Fallas:

  • Lleva al analista a descubrir la falla de una forma deductiva.
  • Indica las partes del sistema que son sumamente importantes debido a que en las mismas se localizan las fallas de interés.
  • Proporciona medios claros, precisos y concisos de impartir información de confiabilidad a la gerencia.
  • Provee un significado cualitativo y cuantitativo de análisis de confiabilidad.
  • Permite no mal gastar esfuerzos, al concentrarse en un modo de falla del sistema o los efectos que genera al tiempo.
  • Provee al analista y al diseñador de un claro entendimiento de las características de confiabilidad y rasgos del diseño.
  • Permite identificar posibles problemas de confiabilidad.
  • Habilita fallas que pueden ser evaluadas.

Limitaciones del A.A.F
Las limitaciones prácticas de esta técnica se deben a la cantidad de tiempo y de esfuerzo que debe invertirse. De la misma forma requiere de una metodología muy estricta, una documentación sin errores, una acertada elección de los eventos de la cima más apropiados y niveles de análisis para no mal gastar esfuerzos.

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Autor:


Ing. Eddin Gotera

Mcs Mantenimiento Industrial


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