La confiabilidad operacional y su relacion sistemica con el matenimiento de maquinas y equipos
Introducción
La Ingeniería de la Confiabilidad se destaca como el marco teórico en el cual conviven las metodologías y técnicas necesarias para la optimización del uso de los activos físicos. La Confiabilidad Operacional incluye procesos de mejoramiento continuo, nuevas tecnologías, metodologías y herramientas de diagnóstico, con el objetivo de mejorar la Productividad Industrial.
Por tradición se ha enfocado la Confiabilidad desde la perspectiva del Mantenimiento. La tendencia moderna lleva a las organizaciones a utilizar un amplio conjunto de tecnologías integradas con el Área de la Confiabilidad, para que centralice la información, y se puedan tomar las decisiones más acertadas.
La Confiabilidad Operacional se define como una serie de procesos de mejora continua, que incorporan en forma sistemática, avanzadas herramientas de diagnóstico, metodologías de análisis y nuevas tecnologías, para optimizar la gestión, planeación, ejecución y control, de la producción industrial
La Confiabilidad Operacional, forma parte de Las Diez Mejores Prácticas de las organizaciones de Clase Mundial o sea las más competitivas a escala del mantenimiento y producción que son:
Trabajo en Equipo, Contratistas Enfocados a la Productividad, Integración con Proveedores, Apoyo y Visión Gerencial, Planificación y Programación Proactiva, Mejoramiento Continuo, Gestión Disciplinada de Materiales, Integración de los Sistemas, Gerencia de Paradas de Plantas, Producción Basada en Confiabilidad
Las empresas que enmarcan la Confiabilidad Operacional dentro del Mantenimiento, están pasando por alto una serie de aspectos que pueden mejorar su productividad. Por el contrario, quienes aceptan el proceso con el enfoque sistémico, e implantan metodologías de mejoramiento continuo, adquieren una serie de ventajas competitivas para enfrentar el cambiante mundo de hoy.
Para desarrollar con efectividad un cambio cultural, la alta gerencia, debe enfocar todos sus esfuerzos en la gente, estableciendo una mirada prospectiva. La redacción de la visión y la misión se tornan en extremo importantes si han de influir en los necesarios cambios de conducta
La Confiabilidad Operacional (a partir de ahora CO) es una de las más recientes estrategias que generan grandes beneficios a quienes la han aplicado. Se basa en los análisis estadísticos y los análisis de condición, orientados a mantener la confiabilidad de los equipos, con la activa participación del personal de empresa.
La Confiabilidad de un sistema o un equipo, es la probabilidad de que dicha entidad pueda operar durante un determinado periodo de tiempo sin pérdida de su función. El fin último del Análisis de Confiabilidad de los activos físicos es cambiar las actividades reactivas y correctivas, no programadas y altamente costosas, por acciones preventivas planeadas que dependan de análisis objetivos, situación actual, e historial de equipos, y permitan un adecuado control de costos.
Es importante, puntualizar que en un sistema donde predomina las exigencias de la Confiabilidad Operacional es necesario el análisis de sus cuatro parámetros operativos: Confiabilidad Humana, Confiabilidad de los Procesos, Mantenibilidad y Confiabilidad de los equipos; sobre los cuales se debe actuar si se quiere un mejoramiento continuo y de largo plazo.
Un proceso normal de Mejoramiento de la Confiabilidad Operacional implica cambios en la cultura de la empresa, generando una organización diferente con un amplio sentido de la productividad y con una visión clara de los objetivos del negocio. La variación en conjunto o individual que pueda sufrir cada uno de los cuatro parámetros mostrados, afecta el comportamiento general del sistema.
Cualquier hecho aislado de mejora en alguno de los cuatro frentes de la CO puede traer beneficios, pero al no tomarse en cuenta los demás factores, estos son limitados o diluidos en la organización y pasan a ser solo el resultado de un proyecto y no de un cambio organizacional.
En el mundo occidental se tienen fronteras bien definidas entre recursos humanos, producción, mantenimiento, ingeniería, etc. Esto constantemente aísla los proyectos de mejoramiento de la productividad y chocan con la necesidad de trabajo en equipo y es allí donde surgen los obstáculos de los procesos de mejoramiento continuo. El caso latino es insuficiente cuando se trata el tema de los recursos técnicos y financieros, solo se presentan ejemplos aislados.
La confiabilidad en el mantenimiento se considera como la probabilidad que un equipo sobreviva sin fallas un determinado período de tiempo bajo determinadas condiciones de operación. ¿?. Sin embargo esta definición no demuestra en realidad todos los alcances que conlleva. La confiabilidad es más que una probabilidad; es una nueva forma de ver el mundo empresarial sin distinción, en realidad es una Cultura que debe implementarse a todos los niveles de la industria desde la alta dirección hasta el empleado de más bajo nivel. La confiabilidad como cultura busca que todas las actividades de producción y en general todas las tareas que se desarrollen se efectúen bien desde la primera vez y por siempre; no se acepta que se hagan las cosas a medias o provisionalmente.
Esto implica un cambio en la mentalidad de todo el personal, nuevas formas de pensar y de actuar, nuevos paradigmas; por esto es de fundamental importancia que la dirección de la empresa tome conciencia de su misión y de las dificultades para cumplirla.
Inculcar un cambio en la forma de pensar de la gente no es sencillo, cuesta gran cantidad de trabajo y tiempo; la dirección debe enfocar sus esfuerzos en la concientización de sus empleados, mediante políticas que incluyan la intervención del personal en los planes de mejoramiento continuo de los procesos, a través de círculos de participación y demás herramientas administrativas que permitan alcanzar los objetivos propuestos.
La Confiabilidad Operacional tiene aplicación amplia en los casos relacionados con:
Elaboración de los planes y programas de mantenimiento e inspección de equipos estáticos y dinámicos.
Solución de los problemas recurrentes en equipos e instalaciones que afectan los costos y la efectividad de las operaciones.
Determinación de las tareas que permiten minimizar riesgos en los procesos, equipos e instalaciones, y medio ambiente.
Establecer el alcance y frecuencia óptima de paradas de plantas.
Establecer procedimientos operacionales y prácticas de trabajo seguro.
La Confiabilidad Operacional incentiva la implantación de tecnologías que faciliten el logro de la optimización industrial, entre ellas podemos destacar:
Modelaje de sistemas, en Confiabilidad Operacional se invierte a nivel de los componentes (equipos, procesos y entorno organizacional) y se recibe el beneficio a nivel de plantas.
Confiabilidad Organizacional, llamado también en forma sesgada error humano siendo este el ancla más fuerte.
Valor agregado de nuevas prácticas y conocimientos, a través de mediciones sistémicas, bancos de datos, correlaciones, simulaciones y estadísticas.
Manejo de la incertidumbre, a través de análisis probabilístico de incertidumbre de las mediciones y el pronóstico de factores internos y externos que afectan los procesos.
Optimización integral de la Productividad y la Confiabilidad, a través de pruebas piloto en seguridad y fiabilidad desde el diseño.
Importante a tener en cuenta:
La Cultura de la Confiabilidad Operacional incluye el Enfoque Sistémico, la Priorización de las actividades y la Proacción Humana, basados en la Visión, la Misión y los objetivos de la organización. Para que la Confiabilidad Operacional se convierta realmente en parte de una nueva cultura, debe ser adoptada por todos, debe abarcar no solamente los activos físicos, sino cubrir las áreas relacionadas con los procesos de producción y el desarrollo del Capital Intelectual. La Cultura de la Confiabilidad Operacional lleva implícita tres aspectos estratégicos que son:
El Enfoque Sistémico basado en la Misión de la empresa, pero principalmente en su Visión, como la imagen guía hacia donde se debe encaminar los esfuerzos continuos y permanentes del trabajo en equipo.
La Proacción como toda actividad de mejora, que prevenga las fallas humanas, de los equipos y de los procesos, y atenúe las consecuencias de fallas imprevistas. La Proacción Humana debe inculcar paradigmas productivos, que imponen día a día diferentes formas de hacer las cosas.
El Análisis de Prioridades le otorga al Enfoque Sistémico y a la Proacción Humana su verdadera dirección y apoyo. Estos tres componentes son de vital importancia si se quiere lograr excelentes resultados, mediante la implementación de procesos de Confiabilidad Operacional. El enfoque de la CO es la dirección de la capacidad y energía humanas hacia los puntos vitales. Se debe estar de acuerdo, en que las empresas que enfocan los temas más importantes, y que proactúan para prevenir sorpresas y demás desviaciones en una operación efectiva, tendrán más probabilidades de alcanzar excelentes resultados.
Para determinar las prioridades, la alta gerencia, debe realizar debates abiertos sobre los cambios de paradigmas necesarios para lograr resultados significativos. El desarrollo de los debates permitirá establecer que creencias deben cambiarse, para lo cual debe proveerse el soporte administrativo necesario.
La Confiabilidad en el mantenimiento es el bien más importante del departamento y la empresa cada una de las actividades será indispensable en su gestión. La tarea principal del facilitador será organizar un departamento que suscite seguridad y confianza, y permita alcanzar la misión de la compañía. El Talento Humano debe conocer bien sus tareas y el sitio que ocupa y así poder integrarse como miembro de un equipo solidario. Puede por consiguiente, afirmarse que los objetivos del departamento de mantenimiento son los mismos de los individuos que lo componen.
Sin objetivos que cubran las necesidades de capacitación básica y sin una firme política de formación integral, no será posible poner las bases de un programa de Confiabilidad, y mucho menos que este sea eficaz.
El nivel estratégico de la empresa por su parte, debe colaborar al perfeccionamiento de su gente, promoviendo el adiestramiento y la capacitación, delegando las tareas adecuadas, exigiendo elevadas normas de desempeño, y dando oportunidades de participación para proporcionar fundamentos administrativos. Todo ello debe ir acompañado de las políticas de motivación e incentivación necesarias para que el personal realice sus labores con agrado y satisfacción. El proporcionar la necesaria motivación al trabajador es otra función que corresponde a la dirección; todo plan de incentivos, para que pueda dar buenos resultados, necesita ser bien proyectado y administrado, a más de tener un alcance razonablemente completo.
En el campo del mantenimiento, un plan de motivación bien hecho puede no seguir un patrón determinado; para que sea eficaz, necesita lograr un más alto desempeño del Talento Humano, promover buenas relaciones de trabajo y estimular la iniciativa de los individuos. Además, debe ser equitativo y justo para todos, y lo suficientemente flexible para adaptarse al cambio.
Todo plan de incentivos bien concebido deben tener presente las necesidades de la empresa los trabajadores y el público. La empresa desea la más alta producción posible, siempre acorde con una buena calidad, seguridad del trabajador y una gestión adecuada de sus activos fijos. Los trabajadores desean que se evalúe con acierto su desempeño, que el incentivo que se les brinde sea atractivo con una cobertura razonablemente amplia, y que lo puedan entender con facilidad. El público por su parte, desea un producto de máxima calidad, a precio razonable y que satisfaga sus expectativas.
Para lograr la Cultura de la Confiabilidad se requiere:
Tener una visión enfocada en el desarrollo.
Tener una estrategia de apoyo a la visión, con los equipos alineados y al mismo nivel.
Establecer un acercamiento del equipo de trabajo, basado en el reconocimiento y uso de las habilidades de cada uno.
Esto requiere que se planeen bien las cosas, se expliciten la Visión, la Misión, las metas, objetivos y políticas de la empresa. Pero estas no deben ser muy ambiciosas o inalcanzables, causando desánimo en el grupo de trabajo. Aunque tampoco se deben quedar muy cortas. Deben ser conocidas por todos y cada uno de los miembros de la organización y trabajar en conjunto para lograrlas.
La Cultura de la Confiabilidad exige que se planteen estructuras planas y participativas donde todo el personal de la empresa pueda aportar sus ideas, organizar grupos de trabajo interconectados que conozcan los objetivos de los demás, para que apunten hacia la misma dirección, enfocados a cumplir con las metas fijadas por la alta gerencia. Cada equipo de trabajo debe tener un líder que guíe el grupo y lo lleve al cumplimiento de los objetivos. Este líder debe conocer a los integrantes del grupo, debe aprovechar sus destrezas y motivar sus habilidades.
La Gestión del Conocimiento se puede definir como un conjunto de procesos (tecnológicos, estructurales, institucionales) orientados a la adquisición, administración, organización, transferencia, generación y distribución del conocimiento, en un entorno colaborativo cualquiera sea su propósito o misión. El Capital Intelectual es el resultado de la integración de los Activos Intangible y la Gestión del Conocimiento en las organizaciones. La gestión del conocimiento es mucho más que tecnología y bases de datos. Es conectar la gente a los expertos y a la información, es gestionar la información para utilizarla como ventaja competitiva, para interpretarla de modo que ayude a la toma de decisiones.
La etapa de la explotación de la maquinaría se basan principalmente en el diseño de una tecnología coherente que responde a una necesidad técnico-económica y que en general está íntimamente relacionada con varios factores, incluso con la etapa de diseño como embrión de tareas de la adecuación de la maquinaria al mantenimiento, diagnostico y reparación, reglas que deben ser previstas en el diseño ligero, así mismo en el período de garantía, se produce una retroalimentación entre explotador y diseñador para corregir defectos que aparecen en el trabajo de la máquina.
Si se medita en los conceptos de Confiabilidad y Calidad nos damos cuenta que en común abordan propiedades del artículo, máquina, etc. que deciden su comercialización, en fin se habla de su empleo, su optimización y su impacto en indicadores técnico-económico y de satisfacción del cliente. Por tanto definir los índices de fiabilidad y de calidad seria una tarea engorrosa si no se parten de estudios previos (técnicos -explotativos, de productividad, Confiabilidad y económicos), para tales objetivos existen documentos técnicos- normativos que aunque generalmente garantizan una secuencia lógica de valoraciones y procedimientos, las etapas de prueba de una primera variante y de las condiciones generales de explotación en su segunda variante permiten contar con la información necesaria, para desarrollar los cálculos pertinentes de los más significativos índices.
Como respuesta se infiere que sí influye, pero; ¿son estos elementos o errores controlados o no? Valorar en las normativas cosas particulares sería un error, y la lógica indica que en un propio campo hay variabilidad sustancial de estos elementos; por tal motivo con arreglo a rigurosos métodos matemáticos en especial estadísticos y considerando que los estudios de Confiabilidad se basan en procesos estadísticos y en variables continuas en el tiempo se puede llegar a pronósticos adecuados pues en el estudio de la Confiabilidad se utilizan con mucha frecuencia los intervalos de confianza, % de confiabilidad y niveles de significación entre otros instrumentos estadísticos, estudiando con certeza todas estas invariantes se llega a la conclusión que:
1) Los problemas de Confiabilidad y de aseguramiento de la calidad no son solo problemas técnicos, si no científicos y como tales obedecen a leyes que en el ámbito de la dialéctica se corresponde con leyes de desarrollo interpretados mejor a partir de leyes matemáticas y de la probabilidad. Bajo esta conclusión, hoy se aborda con fuerza en el mundo la incursión de la "Matemática" de la Confiabilidad con un objeto muy propio de estudio; así como también se insertan los modelos de estudio de la investigación de operaciones que se entiende en su conjunto como la ampliación de métodos matemáticos cuantitativos, utilizados para argumentar las decisiones en toda las esferas de la previsión, pronósticos y toma de decisiones.
2) Los problemas del aseguramiento de la Confiabilidad y la calidad es un problema económico y global producto a la amplia gama de factores e indicadores a tener en cuenta.
3) La Confiabilidad es un índice esencial de la calidad. Si una máquina en el amplio sentido de la palabra no presenta la Confiabilidad necesaria, todos los restantes índices de su calidad pierden su significado práctico.
Fig. 1.2 Etapas del ciclo de vida
De esta Fig.1 se puede interpretar que no existen contradicciones sobre el hecho de que el tratamiento matemático se pierda en meras valoraciones, sino que permite con una óptica macro hacer un análisis de la Confiabilidad de la máquina al tener trabajando la misma (x) periodos de tiempo y no resulta casual por tanto conocer el estado en que se encuentra el equipo laborando y a qué ley responde. En el estudio del mantenimiento es vital la comparación entre valores numéricos, (los valores nominales y el valor real), obtenido producto del resultado de una medición. La diferencia entre estos brinda una idea de cómo se comporta el proceso; si es apto o no; en la práctica matemática estas diferencias se denominan como diferencias finitas.
La mantenibilidad es una propiedad fundamental y comprende índices que son tratados estadísticamente; del mismo modo se analizan las demás propiedades de la Confiabilidad, por tal motivo el conocimiento de las relaciones funcionales entre los diversos elementos de un sistema es un requisito previo para el aseguramiento de la Confiabilidad y de la "Tecnología" del mantenimiento a seguir. Entre todos los indicadores de Confiabilidad existen algunos que reflejan más completamente la valoración de la Confiabilidad de los conjuntos, y el resto son considerados como auxiliares. Estos últimos se utilizan en casos concretos o para realizar una estimación más detallada del comportamiento de las maquinas.
A la pregunta de cuál indicador puede ser tomado como principal, la respuesta es determinada, examinando el modelo matemático del funcionamiento del sistema, conjunto, etc tal modelo se percibe dentro de la elaboración de los diagramas lógicas de relaciones. A partir de gráficos con ejes de coordenadas donde se relacionan los tiempos de funcionamiento, gastos y desgastes, se determinan las ecuaciones necesarias que analizan el nivel de Confiabilidad en cada intervalo de tiempo deseado, permitiendo conocer la disponibilidad k (t).Sobre estas precisiones son elaboradas ecuaciones que tienen en cuenta, por ejemplo, que cuando aparece un fallo, después de transcurrido el tiempo
es necesario reparar la maquina, por lo que para restituir la capacidad de trabajo es necesario incurrir en un costo 
y detener la maquina durante un periodo operativo
por lo tanto las perdidas por no emplear la misma lo conforma la magnitud U1. La próxima reparación se va a realizar después de restablecer la capacidad de trabajo transcurriendo un periodo de tiempo
La incidencia de la teoría de la información en el estudio técnico de un objeto y más que eso, del análisis de los parámetros de diagnostico y estructurales, implican como es lógico, disminuir la entropía que afecta el sistema, o sea, disminuir la indeterminación que influye en el normal funcionamiento del conjunto objeto de análisis, sea por factores internos o externos, donde para este fin el diagnostico juega un importante papel. Sin duda es importante y a la vez integrador el estudio de la disponibilidad K (t) como índice complejo la cual se relaciona con: La relación Confiabilidad-Tecnología y Economía, resulta interesante y muy pocas veces abordada por los especialistas; en estos momentos en que la economía empresarial se sustenta en la mejoría continua y en las posibilidades que brinda el perfeccionamiento empresarial según el decreto-ley No. 252 del 2007. Se considera oportuno presentar indicadores de gasto que inciden en el estudio de la temática de referencia lo que a continuación presentamos:
Donde:
K (t): disponibilidad
F: fiabilidad como elemento cuantitativo.
E: explotación
M: mantenimiento
Los gastos específicos totales de la Reparación, Mantenimiento y Diagnóstico no pueden superar los gastos específicos del mantenimiento y la reparación sin incidencia del DT.
Donde:
Probabilidad del fallo durante el mantenimiento con diagnostico y sin diagnóstico.
Con diagnóstico y sin diagnóstico. Tiempo medio real antes del restablecimiento de la capacidad de trabajo de la máquina.
La disponibilidad real se calcula como.
Donde:
Los tiempos improductivos mientras la máquina permanece en reparación son r1, r2,……..
Gastos en reparación
perdida por tiempos improductivos.
Disponibilidad real.
Y que se puede sistematizar por periodos como.
Los parámetros de fiabilidad no son estables, por tal motivo el índice integral de Confiabilidad al igual que los índices que con él se relacionan, es oportuno representarlo, no como magnitudes estadísticas sino por sus magnitudes dinámicas.
Este índice puede ser perfeccionado para cualquier periodo del plazo amortización como:
Pero durante el transcurso del plazo de amortización se producen roturas y por consiguiente costos de restitución que se expresan como:
Los costos acumulativos en un periodo de tiempo, se calcula como:
Asociado a este elemento, número esperado de fallos 
se encuentra a la velocidad de fallos.
Sobre la base del sistema de mantenimiento, se pueda calcular el número esperado de fallos en un instante de tiempo, que el ser subdividido en intervalos lo más pequeños posibles pueden ser calculados como:
Las relaciones acerca de la concepción del mantenimiento, los costos de las perdidas por fallos y la cuota de tiempo en la duración de los mantenimientos complejos, pueden ser determinadas para piezas individuales a partir de sus parámetros principales. Las investigaciones demuestran que los resultados de una minimización de costos o maximización de la disponibilidad poseen poco peso para el problema en cuestión, sino se basan en el análisis de un seguimiento correcto de las piezas y máquinas a partir del sistema integral de prueba. Una frecuencia menor de los fallos aumentan en general los costos de producción, debido al alto valor de la probabilidad de supervivencia 
El aumento de la fiabilidad en las reparaciones profilácticas conducen a un aumento del consumo de piezas nuevas o de repuestos o sea un aumento de los costos de materiales.
Con todo lo anteriormente expuesto y partiendo del objetivo de concebir un enfoque holístico al problema de la explotación de la maquinaria y la previsión de los índices de fiabilidad se presenta el coeficiente de efectividad de la máquina el cual se calcula como:
Sin dudas, el análisis teórico del estado actual, sustentado de los aportes de autores de reconocido prestigio permiten tener la certeza de que el estudio de la fiabilidad relacionado con la ciencia económica constituye una línea de investigación actual y a la vez muy reconocida a la hora de determinar la calidad y competitividad de las máquinas y conjuntos.
Bibliografía
Compendio de conferencias del curso de Gestión de Mantenimiento en el ISPH, 2017 .47 paginas
Zaldivar Salazar,M. Los métodos de dirección de fiabilidad para las maquinas agrícolas ,CUJAE,2012.monografia.48 paginas
Autor:
Dr. C Antonio Demetrio Ramírez Valle .
Profesor titular ISPH Huambo Angola
DrC Mario Clemente Zaldívar Salazar.
Profesor titular ISCED Huambo Angola