Fiabilidad de Máquinas y Equipos Agrícolas (página 2)

En el mundo de hoy plagado por la Globalización Neoliberal como sistema económico imponente, parte de un supuesto básico, la competitividad. La calidad, como concepto básico y esencial para lograr competitividad de los productos y / o servicios, se plantea en términos de satisfacción de las necesidades y expectativas de los clientes que concurren a un mercado sometido a cambios que se producen con celeridad impresionante. En nuestro contexto el concepto de competitividad se amplia para incluir elementos tales como la solidaridad, la colaboración y otros de carácter social, como única vía para sobrevivir en el mundo contemporáneo, alejados al termino Competencia , que encierra el carácter capitalista de preponderancia, Los pasos que se han dado en la integración regional de Latinoamérica fortalecen esta concepción y solo con modelos de conocimiento adecuados y de preparación del potencial humano se podrá enfrentar desde nuestra perspectiva de países en desarrollo estos retos.

La calidad en su papel de plantear a los sistemas gerenciales actuales como principios que soportan el modo de dirigir y una arquitectura típica a la cual se van incorporando otras funciones , entre ellas la Fiabilidad, que permiten una integración plena de los procesos necesarios para lograr el desempeño armónico y hacia estadios superiores de desarrollo de la organización, se basa en la interdisciplinaridad para poder enfrentar los retos y problemas a resolver por la empresa, como ente único e integrador de todas las funciones de dirección.

Los sistemas de gestión de la calidad se diseñan e implementan para lograr la eficacia de la organización y para asegurar eficientemente los distintos procesos, además de integrarlos a lo largo de la cadena de valor que llega al cliente final con productos y /o servicio de alto impacto en la satisfacción de sus necesidades y expectativas. La solución de estos complejos problemas requiere de personal altamente calificado y preparado para enfrentar los nuevos retos en la formulación de modelos de gestión capaces de generar valor en productos y servicios para el cliente final.

La temática que se aborda es muy actual en el plano nacional e internacional y a su vez constituye un elemento de desarrollo de las empresas cubanas, un estadio superior de los sistemas de gestión y el establecimiento de una sistemática de trabajo que constituye un elemento clave para el desarrollo del sector productivo y de servicio, lo cual ha propiciado que se haya introducido como requisito a cumplir por las organizaciones en el subsistema Gestión de la Calidad en las nuevas Bases del Perfeccionamiento Empresarial, aprobadas en agosto de 2007.

¿Qué se espera de un Sistema cualquiera?

• Que realice una función específica, con determinados requisitos de especificación en un tiempo determinado garantizando los parámetros previstos para su diseño y explotación.

Veamos pues los conceptos siguientes.

Funcionalidad: Es la capacidad inherente de un SISTEMA para realizar una función requerida, para determinadas condiciones operativas. Se conoce también como capacidad de trabajo.

Funcionabilidad: Es la capacidad inherente de un SISTEMA para realizar una función requerida, con requisitos especificados para determinadas condiciones operativas. Este término también se conoce con el nombre de Disponibilidad. (Concreción de la capacidad mide el desempeño real del equipo)

FUNCIONES DE ESTADO DE UN SISTEMA

Para el estudio de la Fiabilidad se parte del conocimiento de la Lógica Booleana, es decir, un SISTEMA sólo puede estar en uno de dos estados posibles.

Estados posibles

• Funcionabilidad

• Fallo

Los fallos se pueden clasificar de diferentes formas la más general es:

• Fallo total: suceso que afecta la capacidad de trabajo (Funcionalidad) del SISTEMA

Fallo parcial (daño, deterioro): suceso que afecta el estado técnico correcto de un SISTEMA (Funcionabilidad), pero puede mantener su capacidad de trabajo. Pero este fallo puede ser acumulativo provocando luego de un tiempo el falo total.

Para los sistemas que se encuentran en uso (explotación) es necesario conocer su Perfil de Funcionabilidad, que no es más que el comportamiento del cambio de estado de un SISTEMA durante su proceso de uso (explotación).

Por otra parte, los SISTEMAS se pueden clasificar en dos grandes grupos:

• Reparables

• No Reparables

FACTORES DE QUE DEPENDE EL PERFIL DE FUNCIONABILIDAD

• 1. Del tipo de SISTEMA, es decir, si es REPARABLE O NO REPARABLE

• 2. Gestión de la Logística (Aseguramiento, material y humano)

• 3. Propiedades de Fiabilidad del SISTEMA o sea valorar los índices de fiabilidad sean simples o complejos.

A partir de los conceptos anteriores se analiza qué es la Fiabilidad de un sistema.

Fiabilidad: Propiedad compleja de un SISTEMA de realizar su función preestablecida y conservar sus parámetros técnicos dentro de los valores límites para un período, condiciones y régimen de explotación conocido.

La Fiabilidad es una propiedad compleja, compuesta por 4 propiedades

• 1. Funcionabilidad

• 2. Durabilidad

• 3. Mantenibilidad (Reparabilidad)

• 4. Conservabilidad

Funcionabilidad: capacidad inherente de un SISTEMA para realizar una función requerida, con requisitos especificados para determinadas condiciones operativas

Durabilidad: Propiedad del objeto de conservar su capacidad de trabajo hasta su estado límite, preestablecido un sistema de Servicios Técnicos. Propiedad prevista por el diseñador.

Mantenibilidad: Capacidad del objeto de permitir, prevenir y descubrir las causas que provocan un fallo total o parcial, y además de mantener o restablecer la capacidad de trabajo al ejecutar un servicio técnico.

Conservabilidad: Propiedad del objeto de conservar los valores de sus parámetros técnicos de Funcionalidad, Durabilidad y Mantenibilidad en el transcurso y después de su almacenamiento y transportación.

ÍNDICES SIMPLES DE FIABILIDAD

Índices de FUNCIONABILIDAD

Probabilidad de trabajo sin fallos P(t)

N (0): Número de objetos a ensayar, todos en el instante t = 0 tienen la capacidad de trabajo

N (t): Número de objetos que en el instante t tienen capacidad de trabajo.

• Probabilidad de ocurrencia del fallo F(t)

La probabilidad de ocurrencia del fallo F (t) en el instante t es complementaria a la probabilidad de trabajo sin fallo P (t), por lo que

P(t) + F(t) = 1

Para los sistemas NO REPARABLES

Tiempo de trabajo medio hasta el fallo (t0)

• Intensidad de fallos (( (t)

Donde

n((t) – Sistemas que han fallado en el intervalo de tiempo analizado

Nmed ((t) – Cantidad media de Sistemas que no han fallado en el intervalo de tiempo analizado.

Curvas de intensidad de fallos respecto a las horas trabajadas o volumen de trabajo realizado. En la actualidad se reconocen seis tipos de curvas de la función Intensidad ((t) respecto al tiempo.

• A. Este modelo es el conocido como curva de Davies o "curva de bañadera". Comienza con una intensidad de fallos alta, llamada región de mortalidad infantil o desgaste de rodaje, seguida por una intensidad de fallo constante o con un pequeño incremento gradual lineal y al final tiene una zona de desgaste intensiva.

• B. Este modelo muestra desde el inicio una intensidad de fallo constante que puede ser ligeramente linealmente creciente y termina en una zona de fallos intensivos.

• C. Este modelo muestra desde el inicio una intensidad de fallo creciente.

• D. Este modelo muestra que al inicio, cuando el sistema es nuevo, la intensidad de fallos es muy baja; luego tiene un aumento rápido hasta un nivel constante.

• E. Este modelo muestra desde el inicio una intensidad de fallo constante, que no se modifica en todo el transcurso de su vida útil

• F. Este modelo es parecido al clásico de curva de bañadera, pero al final de su vida útil no tiene la zona de fallos intensivos

Para los sistemas REPARABLES

• flujo de fallos (w(t))

Donde:

n((t) – Sistema que han fallado en el intervalo de tiempo analizado

N (0) – Cantidad de Sistemas que están siendo estudiados

Índices de DURABILIDAD

• Vida útil (Recurso) Media

• Vida útil (Recurso) ( % (T ((%))

Son las horas trabajadas, en el transcurso de las cuales el sistema no alcanza su estado límite dada una probabilidad(. Esta probabilidad, según las normas soviéticas, está normada para un 80%.

Ejemplo: T (80%) = 1200 horas significa que con una probabilidad del 80% el sistema no alcanzará su estado límite antes de las 1200 horas

Donde:

t – vida útil media

P( – percentil de la distribución para una probabilidad ( establecida

S – Desviación estándar

Índices de REPARABILIDAD

• Tiempo Medio de Reparación

Índices de CONSERVABILIDAD

• Tiempo Medio de Conservación

Índices Complejos de FIABILIDAD

• Coeficiente de Disponibilidad

Donde:

Tt r – tiempo que trabajo el sistema en el período analizado

Tf – tiempo que estuvo en estado de fallo el sistema

• Coeficiente de Utilización Técnica (CDT)

Donde:

TD – tiempo que el sistema esta disponible para ser operado. El sistema se encuentra en completo estado de funcionabilidad

TI – tiempo que el sistema NO está disponible para ser operado. El tiempo indisponible puede ser por dos causas: porque esté en estado de fallo (SoFa) o porque se le esté realizando algún tipo de servicio técnico planificado.

TI = Tp + Tf

Análisis del CDT

El tiempo disponible máximo TDmáx que puede tener un Sistema en un período está dado por el tiempo calendario, mas en muchas empresas que no trabajan de forma continua el tiempo de disponibilidad exigido está dado por las exigencias del proceso productivo, que puede ser menor a 24 horas, lo cual permite que el Tiempo Indisponible planificado no afecte el CDT. En cambio, cuando el tiempo disponible exigido es de 24 horas, el tiempo planificado para servicios técnicos afecta el CDT. En caso de que el tiempo disponible exigido sea inferior a 24 horas al día, pero los servicios técnicos se planifican en el período de trabajo de los equipos, tal decisión afecta el CDT.

Actividad Práctica sobre un ejemplo real realizar el cálculo de los índices simples y complejos de Fiabilidad, exponer sus consideraciones de los resultados obtenidos.

CONFERENCIA 2

Estudio de los modos y tipos de fallos. Pruebas de Fiabilidad para la etapa explotativa de las Máquinas y Equipos.

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.

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:

Fallo: 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 fallo, las cuales son explicadas a continuación:

Fallo funcional: Es la capacidad de cualquier elemento físico de satisfacer un criterio de funcionamiento deseado. Por ejemplo, un equipo deja de funcionar totalmente.

Fallos Parciales (Potenciales): Se definen como las condiciones físicas identificables que indican que va a ocurrir un fallo funcional. Estos fallos 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 Fallo.

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 1.

Fig. 1 Modelos de Fallos 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.

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.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 operatividad, 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.

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.

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 a continuación.

Escala de Frecuencia

Clasificación de la Severidad de las Consecuencias

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 a continuación.

Matriz Modeladora del Riesgo. Relación Probabilidad / Consecuencia

¿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 Inspección Basada en Riesgos I.B.R:Para la aplicación del I.B.R. se realiza siguiendo los pasos que se ilustran en la

Beneficios.

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.

Análisis de Criticidad (A.C.):

El Análisis de Criticidad es la herramienta que permite establecer niveles jerárquicos en sistemas, equipos y componentes en función de los impactos globales 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 está conformada tal y como lo indica la Figura 6 a continuación.

¿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 fallo.

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:

Permite realizar evaluaciones en un corto plazo con resultados certeros.

Optimiza frecuencias y costos de actividades.

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.

Análisis Causa Raíz (A.C.R.):

Dentro del marco de confiabilidad es la herramienta fundamental para determinar las causas fundamentales que generan una repetición de fallo 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 fallos 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.

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.

Análisis general de un activo.

Aplicaciones del Análisis Causa Raíz.

El Análisis Causa Raíz 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 fallos 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 un fallo. 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.

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

El Análisis de Modos y Efectos de Fallo A.M.E.F es un método que nos permite determinar los modos de fallos 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 Fallos.

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 fallo potenciales a ser evaluados en el nivel más bajo. Por ejemplo, la pérdida del rendimiento, funcionamiento intermitente, etc.

Análisis de los efectos de fallos: 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 el fallo.

Cuantificación de la Rata de Fallos (Opcional): Si existe suficiente información, el dato del fallo, la proporción de la rata, o la probabilidad de fallo de cada modo de fallo deberían ser definidas. De esta forma puede cuantificarse la proporción de fracaso total la probabilidad del fallo asociada con un efecto de un modo de fallo.

Análisis crítico (Opcional): Nos permite determinar una medida que combina la severidad o impacto del fallo 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 del fallo.

Análisis de Modos y Efectos de Fallos Funcionales

Un A.M.E.F. funcional se basa en la estructura funcional del sistema en lugar del componente físico que lo compone. 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 fallos son expresados como fallos 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 Fallo (A.A.F)

La técnica del diagrama del árbol de fallo es un método que nos permite identificar todas las posibles causas de un modo de fallo 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. Esta 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 Fallo 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 Fallos:

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.

Pruebas de Fiabilidad.

Actividad práctica. Establecer para dos casos particulares una propuesta de pruebas de Fiabilidad y cuáles serían los índices más adecuados a medir.

PROYECTO INTEGRAL DE LA CONFIABILIDAD OPERACIONAL

CONFERENCIA 3

Confiabilidad Operacional. Alcance y Relaciones Sistémicas.

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.

El presente artículo se basa en la teoría de la Confiabilidad Operacional, hace el estudio de las estrategias básicas de implementación, presenta los elementos y las políticas para generar una nueva cultura, que permita trabajar en equipo, con el objeto de optimizar los programas, minimizar los costos totales de operación y mantenimiento y aumentar la competitividad de la organización. También analiza aspectos relacionados con el uso eficiente de la información y los criterios para mejorar la confiabilidad de la gestión de los activos físicos y del Talento Humano.

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 Confiabilidad, para que centralice la información, y pueda 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 filosofía de la Confiabilidad Operacional, forma parte de Las Diez Mejores Prácticas de las organizaciones de Clase Mundial, 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

Fig. 1 Entradas de la CO.

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.

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.

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.

Confiabilidad Operacional

Un sistema de mantenimiento eficiente implica las actividades dirigidas a conservar la vida útil de los equipos en excelentes condiciones de operación para evitar las fallas imprevistas.

La Confiabilidad Operacional (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.

La Confiabilidad Operacional lleva implícita la capacidad de una instalación (procesos, tecnología, gente), para cumplir su función o el propósito que se espera de ella, dentro de sus límites de diseño y bajo un específico contexto operacional.

Es importante, puntualizar que en un sistema de 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 la cultura Japonesa donde hay planes agresivos de Kaizen, usan mezclas de técnicas que les permiten avanzar al ritmo deseado y generar un revolcón industrial; la Gestión Total de Calidad (TQM) funciona acompañada del Mantenimiento Productivo Total (TPM) y de planes bien agresivos de mejoramiento de la Confiabilidad Humana, cubriendo de este modo los cuatro factores de la Confiabilidad Operacional.

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 estos chocan con la necesidad de trabajo en equipo y es allí donde surgen los obstáculos de los procesos de mejoramiento continuo.

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, 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.

Todo lo anterior requiere de soporte gerencial de alto nivel y convencimiento de que no es una tarea fácil, ni a corto plazo, donde se debe hacer una gran inversión de capital y tiempo, en capacitación y reconocimiento, y donde los logros superan con creces las predicciones.

Aplicación de la Confiabilidad Operacional

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.

Optimización integral de la Productividad y la Confiabilidad, a través de pruebas piloto en seguridad y fiabilidad desde el diseño.

Cultura de la Confiabilidad

La Cultura de la Confiabilidad Operacional lleva implícita tres aspectos primordiales:

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 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 además de ser un elemento de gran importancia en el mantenimiento, esta llamada hacer una nueva forma de vida que garantiza el excelente desempeño de la industria, por ello no puede simplemente trabajarse como un cálculo matemático de probabilidades.

La confiabilidad debe ser una nueva forma de pensar, que involucre un cambio de actitud del personal de mantenimiento y producción. Para conseguir los resultados deseados se debe hacer énfasis en la importancia de la misión y del trabajo en equipo, en búsqueda del bien común.

Cambio de Paradigmas

Para lograr una transformación que asegure la habilidad de una compañía o de una planta para competir con éxito en el presente siglo, se necesitan los siguientes cambios de pensamiento:

• Visión Actual – Visión Futura

• Grandes Mejoras – Mejora Continua

• Hacer lo Urgente – Hacer lo Importante

• Enfoque en Fallas – Enfoque en Oportunidades

• Aprendizaje Puntual – Aprendizaje Continuo

• Información Restringida – Flujo de Información

• Reconocimiento de la Reacción -Reconocimiento de la Proacción

• Responsabilidad del Supervisor – Responsabilidad del Ejecutante

• Supervisores como Capataces – Supervisores como Entrenadores

• Trabajo de Rutina Sin Valor Agregado – Rutinas con Valor Agregado

• Identificación de Fallas Potenciales – Reducción de Fallas Potenciales

• Tomar Medidas Disciplinarias – Mejorar el Sistema de Gestión.

Política de Confiabilidad

Durante la última década los gerentes y directores de plantas industriales han venido reconociendo, que mantener la maquinaria trabajando libre de interrupciones es una parte fundamental de cualquier estrategia operativa exitosa. Será imposible competir si las compañías no sufren sorpresas, ya sean contratiempos operativos, de mantenimiento, o importantes desviaciones financieras.

Es necesario por tanto, contar con una buena Política de Confiabilidad fijada por la alta gerencia. La política compromete al directivo a nivel filosófico con las actividades de Mejora Continua. La política explica claramente que la gerencia entiende lo que la confiabilidad puede hacer por el proceso industrial.

Para lograr el ambiente de implementación necesario, los gerentes tienen que promover y seguir reforzando el enfoque y la proacción. Primero se deben determinar las brechas y proporcionar la capacitación mínima. Luego, establecer las responsabilidades y desarrollar los medios para darle vigencia. Finalmente, establecer las recompensas o formas de reconocimiento para aquellos individuos que demuestren nuevos comportamientos. Puede que no sea agradable pensar que somos criaturas que responden a premios y castigos, pero el hecho es que funciona.

Para progresar en la Confiabilidad, sin duda será necesario implementar varias formas de capacitación. Si el personal desconoce cómo realizar las tareas, no las puede desempeñar. Es tan simple como eso. A menudo se requiere capacitación en:

• TPM – RCM – PMO

• Monitoreo de Equipos

• Análisis de Criticidad

• Análisis Causa Raíz

• Análisis de Incertidumbre

• Inspección Basada en Riesgo

• Costo del Ciclo de Vida

• Gerencia de la Información

• Optimización Costo – Riesgo – Beneficio

• Análisis de fallas y Solución de Problemas.

Para lograr la transformación, los gerentes deben seleccionar el mejor momento para involucrar al personal de campo. Existe el riesgo de involucrar al personal operativo en los cambios de cultura necesarios, antes de contar con un grupo del personal estratégico realmente convencido.

La Confiabilidad en el mantenimiento es el bien más importante del departamento; 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.

Cultura de la Confiabilidad

Para lograr la Cultura de la Confiabilidad se requiere:

• Tener una visión.

• 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.

Los puntos claves de la estrategia adecuada para alcanzar la Cultura de la Confiabilidad son:

• Explicar que la Confiabilidad es una Cultura y no un departamento.

• Hacer Análisis de Confiabilidad al equipo para asegurar el mantenimiento adecuado en el tiempo adecuado.

• Crear políticas de cero tolerancias a los defectos en áreas tales como proyectos, administración, técnica, almacenes, etc.

• Reducir el mantenimiento no planeado haciendo análisis de fallas a partes del equipo y análisis de Causa Raíz en los modos de falla del equipo.

• Reducir el mantenimiento planeado, haciendo más tareas basadas en condición en vez de tareas basadas en tiempo.

• Introducir la Inspección Basada en Riesgo para incrementar los periodos entre las inspecciones mayores.

• Conducir pruebas de desempeño en los equipos de la planta para asegurarse que estén operando de acuerdo al diseño.

• Involucrar el personal en procesos de formación de habilidades en operaciones y mantenimiento.

• Convertir el equipo de Confiabilidad en un equipo técnicamente fuerte y en una unidad flexible capaz de suplir todas las necesidades oportunamente.

• No seguir ignorando las montañas de evidencias físicas y sicológicas que dicen que respondemos a reconocimientos y recompensas.

Actividad Práctica analizar los fundamentos de la C. Humana. Todos los seres humanos buscan copiar las conductas por las cuales se les reconoce y recompensa. No es de extrañarse que dicha reacción tenga mucha demanda ya que en nuestra sociedad se tiende a reconocer la reacción y no la proacción.

CONFERENCIA 4

Relaciones sinérgicas entre Mantenimiento-Fiabilidad y Gestión de Procesos Gerenciales. Proyecto General de la Fiabilidad de las Máquinas y Equipos.

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. Tales precisiones se tratan dentro de la Ingeniería concurrente aun en cierne en nuestras investigaciones.

A partir de estudios bibliográficos e investigaciones realizadas por los más avezados aseguran que en la etapa de la explotación se asegura del 30 al 40% de la Confiablidad y que acertadamente las normativas para el mantenimiento, diagnostico y reparación, se logran aplicar entre un 65- 70 % de las tareas que se prevén, sin dudas, sin ser aun lo óptimo es una vía real de garantía efectiva de la disciplina tecnológica correcta y consciente.

Al estudio de esta etapa y a su perfeccionamiento los científicos le dedican el 45% de su tiempo, iguales valores se han fijado por los expertos respecto a los cambios de los ciclos de mantenimiento, junto a este valor se infiere la necesidad de nuevos modelos de máquinas y del perfeccionamiento lógico de los conjuntos determinantes en la eficiencia de las máquinas. .

Una tendencia actual es que del 30 al 35% de los proyectos aprobados y experimentos en prototipos de máquinas sufren mejoras sustanciales a partir de las pruebas de explotación en particular durante los periodos de garantía.

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; ambas permiten contar con la información necesaria, para desarrollar los cálculos pertinentes de los más significativos índices.

En la etapa de explotación la calidad es vista a través de los factores que relacionan la Confiabilidad como se muestra en la Figura 1

Fig. 1 La calidad de la explotación

¿Sólo estos dos factores influyen en la calidad de la máquina?

¿Qué parte le corresponde en ella las condiciones explotativos como rendimiento de las máquinas; variabilidad del proceso productivo; condiciones del aseguramiento, cultura tecnológica?

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.

• 2) Bajo esta primera 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.

• 3) 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.

• 4) 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.

• 5) La elaboración de un proyecto de Confiabilidad en la etapa de Diseño y Fabricación no puede olvidar los elementos del cambio gerencial que subyace en la política económica actual. La Confiabilidad se cimenta en el diseño, se asegura durante el proceso de producción y se mantiene durante el proceso de explotación, para este fin esta última etapa es determinante.

Las diferentes dependencias de las características cuantitativas de la Confiabilidad, obedecen a preceptos estadísticos .Es típico prácticamente para todos los artículos, máquinas, conjuntos y piezas, según los estudios de la evolución de los fallos, (factor común del estudio de la Confiabilidad), la curva de variación de la intensidad de fallos () a lo largo del tiempo de vida que se ilustra para la generalidad de situaciones como se ilustra en la siguiente Figura 2.

De esta Figura 2 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.

Dada una función de una variable x, representada por se distinguen dos casos de variables: el de variable discreta y el de variable continua. Esta última es aquella que puede tomar cualquier valor de un cierto intervalo donde O sea que la variable x puede tomar todos los valores reales comprendidos entre a y b, incluyéndolos a ellos cuando el intervalo es cerrado. Generalmente

es decir, puede tomar cualquier valor real.

A diferencia de la anterior la variable directa, solo puede tomar ciertos valores aislados. Como ejemplo tenemos la variable n en las sucesiones donde esta solo toma valores enteros positivos:

1, 2, 3…., incluyendo a veces el cero.

Dada una función y una constante h se define como diferencia primera aquella función cuyo valor en x viene dado por la ecuación:

(1.1)

Perteneciendo x y x+h al dominio de la función.

Donde:

Diferencia primera.

– se denomina: operador diferencial

– intervalo de diferencia

A los efectos del mantenimiento industrial, la representación gráfica se presenta como:

Fig. 3 Esquema de la relación tiempo – estado para la función del mantenimiento.

Si el comportamiento de una función objetivo de un grupo es y=x2, se puede calcular que las diferencias primarias de sus valores diagnosticados en el tiempo, pueden ser analizados como:

2=2-2

2=22-2

2=22 sacar h como factor común

Aparece (h), como el intervalo de diferencia o sea el valor de cambios del estado producto al envejecimiento o pérdida de las funciones de Confiabilidad; que al compararla con la curva de la figura 2 se identifican para las zonas II y III como las más representativas.

Cuando las técnicas estadísticas se aplican en la programación cronológica de las actividades del mantenimiento, puede asegurarse con adecuada eficacia el nivel requerido de la Confiabilidad.

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.

Un equipo "como genérico", que se mantiene periódicamente vigilado, se comprueba regularmente y se repara cuando es necesario, tendrá por término medio más eficiencia , capacidad de trabajo, Confiabilidad, que otro que no se practiquen estas medidas, vista la Confiabilidad en este caso como propiedad de satisfacción del cliente. No es posible dar expresiones matemáticas exactas a este particular, puesto que el aumento de la Confiabilidad depende de la naturaleza de la distribución de fallos y de los valores de los parámetros que la determinan entre otros.

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 tiempoes 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 operativopor 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. Se considera oportuno presentar indicadores de gasto que inciden en el estudio de la temática de referencia lo que a continuación presentamos:

(1.2) 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.

(1.3)

Donde:

Probabilidad del fallo durante el mantenimiento con diagnostico y sin diagnóstico.