funadmentos de mantenimiento centrado en confiabilidad

UNIVERSIDAD VERACRUZANA FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA ELÉCTRICA

“FUNDAMENTOS DE MANTENIMIENTO CENTRADO

EN CONFIABILIDAD”

MONOGRAFÍA

Que para obtener el título de: INGENIERO MECÁNICO ELECTRICISTA

PRESENTA:

CARLOS MANUEL MORENO BELLO

DIRECTOR:

MTRA. MARTHA EDITH MORALES MARTÍNEZ

XALAPA, VER. Septiembre 2013

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FUNDAMENTOS DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN

CONFIABILIDAD

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CONFIABILIDAD

PROLOGO

El siguiente material tiene la intención de proporcionar los fundamentos básicos de

la metodología "Mantenimiento Centrado en Confiabilidad", el cual ha

revolucionado la forma en que se planea, realiza y evalúa el mantenimiento; todo

debido a la cambiante necesidad de adaptarse a nuevos retos, no sólo debido a la

complejidad de los equipos y sistemas, sino también a la imperiosa necesidad de

optimizar el mantenimiento para hacerlo más efectivo y a menor costo. En este

trabajo, se describe la historia del mantenimiento así como las nuevas

expectativas y desafíos para lograr la optimización de este.

La información aquí recabada, corresponde a una recopilación de los principales

documentos que han sido base para la formación del personal que se hace cargo

de la implementación del Programa de Confiabilidad de Equipo, en una central de

generación de energía eléctrica. Esto no ha sido fácil ya que es necesario romper

con los métodos tradicionales de mantenimiento preventivo basados en las

recomendaciones del fabricante, los cuales suelen ser muy cómodos tanto para el

personal que lo planea, personal que adquiere las partes de repuesto, personal

operativo que tiene ya definidos los periodos con los que va a dejar fuera de

servicio los equipos, personal de diseño que ya no tiene que buscar cambios al

diseño y por último el personal ejecutor del mantenimiento que solo se apega a lo

que le dicen que tiene que realizar sin buscar nuevas estrategias como serian un

mantenimiento predictivo. Sin embargo, de manera global para la visión de la

empresa, el método tradicional no se alinea con sus expectativas de producción y

económicas, al no obtener los resultados esperados de eficiencia y confiabilidad

en la operación de sus procesos.

Lo que busca el Mantenimiento Centrado en Confiabilidad es definir las tareas

requeridas y su frecuencia de ejecución, para asegurar que los equipos que son

críticos para el proceso, están disponibles y confiables durante todos los periodos

requeridos maximizando la producción, reduciendo los mantenimientos

correctivos, así como también se reduce el tiempo y frecuencia de las salidas de

producción. Para lograr esto, se valdrá de un equipo de trabajo multidisciplinario

iii


CONFIABILIDAD

que pueda con base en las experiencias internas y externas, definir nuevas

estrategias, nuevas tareas de mantenimiento e incluso cambios al diseño; y por si

fuera poco también optimizara los recursos humanos, económicos y de partes de

repuesto al mismo tiempo que proporcionará mayor disponibilidad de las

estructuras, sistemas y equipos.

Algunos otros beneficios del Mantenimiento Centrado en Confiabilidad son

aumentar la vida útil de los equipos, mejorar la calidad del producto final, mejorar

la seguridad e incluso menor daño al medio ambiente. Por todo esto la mejor

opción actual para los procesos industriales, es el Mantenimiento Centrado en

Confiabilidad.

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CONFIABILIDAD

Índice

1.0 Introducción 1

1.1 Antecedentes 3

1.2 Nuevas expectativas 3

1.3 Nuevas investigaciones 5

1.4 Nuevas Técnicas 6

1.5 Los desafíos que enfrenta el mantenimiento 7

2.0 Metodología RCM 8

2.1 Fallas Funcionales 10

2.2 Modos de Falla 11

2.3 Efectos de Falla 11

2.4 Consecuencias de la Falla 12

2.5 Tareas Proactivas 13

2.6 Tareas a Condición 15

2.7 Acciones a falta de 16

2.8 El Proceso de Selección de Tareas de RCM 16

3.0 Aplicación del método simplificado del RCM 19

3.1 Selección de sistemas 20

3.2 Datos requeridos 20

3.3 Análisis de criticidad 21

3.4 Selección de tareas 23

3.5 Comparación de tareas 25

3.6 Implementación 25

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CONFIABILIDAD

3.7 Otros temas de la Confiabilidad 25

4.0 Programa Viviente (dinámico) 26

5.0 Análisis de Modo de Falla y Efectos (AMEF) 36

6.0 Conclusiones 46

7.0 BIBLIOGRAFIA 49

8.0 ANEXOS 49

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CONFIABILIDAD

Capítulo 1


CONFIABILIDAD

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CONFIABILIDAD

1.0 INTRODUCCIÓN

A partir de la década de los 80’s el mantenimiento ha cambiado quizás más que

cualquier otra disciplina gerencial. Estos cambios se deben principalmente al

enorme aumento en número y en variedad de los activos físicos (plantas, equipos,

edificios) que requieren mantenimiento en todo el mundo, con diseños más

complejos, nuevos métodos de dar ese mantenimiento, y una óptica cambiante en

la administración del mantenimiento y sus responsabilidades.

El mantenimiento también está respondiendo a expectativas cambiantes. Estas

incluyen una creciente toma de conciencia para evaluar hasta qué punto las fallas

en los equipos afectan a la seguridad y al medio ambiente; conciencia de la

relación entre el mantenimiento y la calidad del producto, y la presión de alcanzar

una alta disponibilidad en la planta y mantener los costos lo más bajo posible.

El Mantenimiento Centrado en Confiabilidad llamado RCM, es la respuesta a tales

demandas de los equipos y este puede ser definido como un enfoque que emplea

prácticas y estrategias de mantenimiento reactivo, preventivo, predictivo y

proactivo de una manera integrada para incrementar la probabilidad que una

máquina o componente funcionará en la manera requerida sobre su ciclo de vida

de diseño con el mantenimiento mínimo. El logro del RCM es preservar la función

del equipo con la disponibilidad y confiabilidad requerida al costo más bajo. El

RCM requiere que las decisiones de mantenimiento sean basadas en los

requerimientos para efectuarlo soportados por justificaciones técnicas y

económicas.

El RCM ha sido usado extensamente en aviación, industria espacial, defensa

militar e industria nuclear donde las fallas funcionales tienen el potencial de causar

grandes pérdidas de vidas, implicaciones de seguridad nacional, o impacto

medioambiental extremo. El análisis del RCM se basa en un detallado “Análisis de

Efectos y Modos de Fallas (FMEA: Failure Modes and Effects Analysis) e incluye

identificación de modos de fallas de equipo (como este tiende a fallar) y las causas

de fallas (el porqué falla). Los resultados son usados para determinar las tareas de

mantenimiento apropiado para direccionar cada uno de los modos de falla, las

causas y sus consecuencias.

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CONFIABILIDAD

1.1 ANTECEDENTES

La evolución del RCM se ha adaptado a los cambios y necesidades de la industria,

así como a los requerimientos de los clientes, de forma tal que esta evolución se

puede describir en tres etapas o generaciones:

La primera generación cubre el período que se extiende hasta la Segunda

Guerra Mundial. En estos días la industria no estaba altamente mecanizada, por lo

que el tiempo de parada de máquina no era de mayor importancia. Esto

significaba que la prevención de las fallas en los equipos no era una prioridad para

la mayoría de los gerentes. A su vez, la mayor parte de los equipos era simple, y

la gran mayoría estaban sobredimensionados. Esto los hacía confiables y fáciles

de reparar. Como resultado, no había necesidad de un mantenimiento sistemático

más allá de una simple rutina de limpieza, servicio y lubricación. Se necesitaban

menos habilidades para realizar el mantenimiento que hoy en día.

La segunda generación: Durante la Segunda Guerra Mundial todo cambio

drásticamente. La presión de los tiempos de guerra aumentó la demanda de todo

tipo de bienes, al mismo tiempo que decaía abruptamente el número de

trabajadores industriales. Esto llevó a un aumento en la mecanización. Para los

años 50’s había aumentado la cantidad y complejidad de todo tipo de maquinas.

La industria estaba empezando a depender de ellas.

Al incrementarse esta dependencia, comenzó a concentrarse la atención en el

tiempo de parada de máquina. Esto llevo a la idea de que las fallas en los equipos

podían y debían ser prevenidas, dando lugar al concepto de mantenimiento

preventivo. En la década de los sesenta, éste mantenimiento consistió

principalmente en reparaciones mayores a intervalos prefijados mediante sistemas

de planeación y control del mantenimiento, lo anterior buscando maximizar la vida

útil de los activos fijos.

Con la tercera generación a partir de los 80’s, el proceso de cambio en la

industria ha adquirido aun más impulso. Los cambios han sido clasificados en:

nuevas expectativas, nuevas investigaciones, y nuevas técnicas.

1.2 Nuevas Expectativas

La figura 1.1 muestra la evolución de las expectativas de mantenimiento. El tiempo

de parada de maquina afecta la capacidad de producción de los activos físicos al

reducir la producción, aumentar los costos operacionales, y afectar el servicio al

cliente. En las décadas del sesenta y setenta esto ya era una preocupación en los

sectores mineros, manufactureros y de transporte. Los efectos del tiempo de

parada de máquina fueron agravados por la tendencia mundial hacia sistemas

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CONFIABILIDAD

“Just-in-time", donde los reducidos inventarios de material en proceso hacen que

una pequeña falla en un equipo probablemente hiciera parar toda la planta.

Actualmente el crecimiento en la mecanización y la automatización, han tornado a

la confiabilidad y a la disponibilidad en factores clave en sectores tan diversos

como el cuidado de la salud, el procesamiento de datos, las telecomunicaciones y

la administración de edificios.

Figura 1.1 Evolución de las expectativas del mantenimiento

Una mayor automatización también significa que más y más fallas afectan nuestra

capacidad de mantener parámetros de calidad satisfactorios. Esto se aplica tanto

para parámetros de servicio como para la calidad del producto. Por ejemplo, las

fallas en los equipos pueden afectar el control del clima en los edificios o la

puntualidad de las redes de transporte, así como interferir con el logro de las

tolerancias deseadas en la producción.

Más y más fallas acarrean serias consecuencias para el medio ambiente o la

seguridad, al tiempo que se elevan los requisitos en estas áreas. En algunas

partes del mundo se ha llegado a un punto que las organizaciones deben, o bien

adecuarse a las expectativas de seguridad y cuidado ambiental de la sociedad, o

dejar de operar. Nuestra dependencia a la integridad de nuestros activos físicos

cobra ahora una nueva magnitud que va más allá del costo, y que se torna en una

cuestión de supervivencia de la organización.

PRIMERA Y SEGUNDA GUERRA MUNDIAL

Primera Generación

•REPARAR CUANDO SE ROMPE (A LA FALLA)

DE LA SEGUNDA GUERRA MUNDIAL A LA

MECANIZACION Y COMPLEJIDAD: NACE

MANTTO. PREVENTIVO

Segunda Generación

•MAYOR DISPONIBILIDAD

•MAYOR VIDA DE LOS EQUIPOS

•MENOR COSTO.

MAYOR AUTOMATIZACION NUEVAS EXPECTATIVAS

NUEVAS INVESTIGACIONES NUEVAS TÉCNICAS

Tercera Generación

•MAYOR DISPONIBILIDAD

•CONFIABILIDAD DE PLANTA

•MAYOR SEGURIDAD

•MEJOR CALIDAD

•SIN DAÑO AL MEDIO AMBIENTE.

•MAYOR VIDA DE LOS EQUIPOS.

•MAYOR COSTO-EFICACIA

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Al mismo tiempo que crece nuestra dependencia a los activos físicos, crece

también el costo de tenerlos y operarlos. Para asegurar el máximo retorno de la

inversión que representa tenerlos, deben mantenerse trabajando eficientemente

tanto tiempo como se requiera. Por último, el costo de mantenimiento también está

aumentando, tanto en términos absolutos como en proporción del gasto total. En

algunas industrias representa ahora el segundo rubro más alto, o hasta el más alto

costo operativo. En consecuencia, en sólo treinta años ha pasado de ser un costo

casi sin importancia a estar en la más alta prioridad en el control de costos.

1.3 Nuevas Investigaciones

Más allá de la existencia de mayores expectativas, las nuevas investigaciones

están cambiando muchas de nuestras creencias más profundas referidas a la

edad y las fallas. En particular, parece haber cada vez menos conexión entre la

edad de la mayoría de los activos y la probabilidad de que estos fallen.

La figura 1.2 muestra como en un principio la idea era simplemente que a medida

que los elementos envejecían eran más propensos a fallar. Una creciente

conciencia de la "mortalidad infantil" llevó a la Segunda Generación a creer en la

curva de "bañera", o “bañadera”.

Sin embargo, investigaciones en la Tercera Generación revelan no uno ni dos sino

seis patrones de falla que realmente ocurren en la práctica. Como se discutirá con

mayor detalle en el capítulo 2, una de las conclusiones más importantes que se

deduce de estos estudios es que un gran número de tareas que surgen de los

conceptos tradicionales de mantenimiento, a pesar de que se realicen

exactamente como se planeó, no logran ningún resultado, mientras que otras son

contraproducentes y hasta peligrosas. Esto es especialmente cierto con muchas

Figura 1.2 Cambios en los puntos de

vista sobre fallas de equipos

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CONFIABILIDAD

de las tareas que se hacen en nombre de mantenimiento preventivo. Por otro lado,

para operar con seguridad los sistemas industriales más modernos y complejos se

necesita realizar un gran número de tareas que no figuran en los programas de

mantenimiento.

En otras palabras, la industria en general es devota a prestar mucha atención para

hacer las tareas de mantenimiento correctamente (hacer correctamente el trabajo),

pero se necesita hacer mucho más para asegurarse que los trabajos que se

planean son los trabajos que deben hacerse (hacer el trabajo correcto).

1.4 Nuevas Técnicas

Ha habido un crecimiento explosivo de nuevos conceptos y técnicas de

mantenimiento. Cientos de ellos han sido desarrollados en los últimos veinte años,

y emergen aun más cada semana. La Figura 1.3 muestra como ha crecido el

énfasis en los clásicos sistemas administrativos y de control para incluir nuevos

desarrollos en diferentes áreas. Los nuevos desarrollos incluyen:

Herramientas de soporte para la toma de decisiones, tales como el estudio

de riesgo, análisis de modos de falla y sus efectos, y sistemas expertos.

Nuevos métodos de mantenimiento, tal como el monitoreo de condición.

Diseño de equipos, con un mayor énfasis en la confiabilidad y facilidad para

el mantenimiento.

Un drástico cambio en el modo de pensar de la organización hacia la

participación, trabajo en equipo y flexibilidad.

Como se dijo anteriormente, uno de los mayores desafíos que enfrenta el personal

de mantenimiento es no sólo aprender qué son estas técnicas sino decidir cuáles

valen la pena y cuáles no para sus propias organizaciones. Si hacemos elecciones

adecuadas es posible mejorar el rendimiento de los activos y al mismo tiempo

contener hasta reducir el costo del mantenimiento. Si hacemos elecciones

inadecuadas se crean nuevos problemas mientras empeoran los que ya existen.

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CONFIABILIDAD

Figura 1.3 Cambios en las técnicas de mantenimiento

1.5 Los desafíos que enfrenta el mantenimiento

La primera industria que enfrentó estos desafíos sistemáticamente fue la industria

de la aviación comercial. El elemento crucial que provocó esta reacción, fue el

darse cuenta que se debe dedicar tanto esfuerzo en asegurarse que se están

realizando las tareas correctamente como en asegurarse que se están haciendo

las tareas correctas. El darse cuenta de esto dio lugar al desarrollo de procesos de

toma de decisión comprensivos que se conocieron dentro de la industria

aeronáutica con el nombre de MSNG3 y fuera de esta como Mantenimiento

Centrado en la Confiabilidad o RCM.

En casi todos los campos de esfuerzos humanos organizados, RCM se está

volviendo fundamental para la custodia responsable de los activos físicos de la

misma manera que lo es la contabilidad de doble entrada para la custodia

responsable de los activos financieros. No existe ninguna otra técnica comparable

para determinar la cantidad mínima segura de tareas que deben ser hechas para

preservar las funciones de los activos físicos, especialmente en situaciones

críticas o peligrosas. El creciente reconocimiento mundial del papel fundamental

que juega el RCM en la formulación de las estrategias de administración de

activos físicos - y la importancia de aplicar RCM correctamente-condujo a la

American Society of Automotive Engineers 1999 a publicar la norma SAE JA1011:

"Criterio de Evaluación del Proceso de Mantenimiento Centrado en Confiabilidad

(RCM)".

Pri

mer

a G

ener

ació

n

Reparar cuando falla

Segu

nd

a G

ener

ació

n

Reparaciones programadas

Sistemas de Planeamiento y control de trabajo

Computadoras grandes y lentas

Tere

cera

Gen

erac

ión

Monitoreo de condición

Diseño direccionado a la confiabilidad

Estudio de riesgos

Computadoras pequeñas y rapidas

Análisis de modos de falla y sus efectos

Sistemas expertos

Trabajo multifacético y en grupos

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CONFIABILIDAD

Capítulo 2

MÉTODOLOGIA RCM

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2.0 MÉTODOLOGIA RCM

La sección 5 del estándar de SAE JA-1011, da los criterios de evaluación para los

procesos del RCM, resumiendo los atributos clave de cualquier proceso del RCM.

Este estándar requiere que las 7 preguntas siguientes sean contestadas

satisfactoriamente y en la secuencia mostrada abajo como parte de un análisis del

RCM:

• ¿Cuáles son las funciones y los parámetros de funcionamiento asociados al

activo en su actual contexto operacional?

• ¿De qué manera falla en satisfacer dichas funciones?

• ¿Cuál es la causa de cada falla funcional?

• ¿Qué sucede cuando ocurre cada falla?

• ¿En qué sentido es importante cada falla?

• ¿Qué puede hacerse para prevenir o predecir cada falla?

• ¿Qué debe hacerse si no se encuentra una tarea proactiva adecuada?

Funciones y Parámetros de Funcionamiento

Antes de poder aplicar un proceso para determinar qué debe hacerse para que

cualquier activo físico continúe haciendo aquello que sus usuarios quieren que

haga en su contexto operacional, necesitamos hacer dos cosas:

• determinar qué es lo que sus usuarios quieren que haga

• asegurar que es capaz de realizar aquello que sus usuarios quieren que haga

Por esto el primer paso en el proceso de RCM es definir las funciones de cada

activo en su contexto operacional, junto con los parámetros de funcionamiento

deseados. Lo que los usuarios esperan que los activos sean capaces de hacer

puede ser dividido en dos categorías:

• Funciones primarias, que en primera instancia resumen el por qué de la

adquisición del activo. Esta categoría de funciones cubre temas como velocidad,

producción, capacidad de almacenaje o carga, calidad de producto y servicio al

cliente.

• Funciones secundarias, la cual reconoce que se espera de cada activo que haga

más que simplemente cubrir sus funciones primarias. Los usuarios también tienen

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CONFIABILIDAD

expectativas relacionadas con las áreas de seguridad, control, contención, confort,

integridad estructural, economía, protección, eficiencia operacional, cumplimiento

de regulaciones ambientales, y hasta de apariencia del activo.

Los usuarios de los activos generalmente están en la mejor posición por lejos para

saber exactamente qué contribuciones físicas y financieras hace el activo para el

bienestar de la organización como un todo. Por ello es esencial que estén

involucrados en e l proceso de RCM desde el comienzo.

Si es hecho correctamente, este paso toma alrededor de un tercio del tiempo que

implica un análisis RCM completo. Además hace que el grupo que realiza el

análisis logre un aprendizaje considerable - muchas veces una cantidad alarmante

- acerca de la forma en que realmente funciona el equipo.

2.1 Fallas Funcionales

Los objetivos del mantenimiento son definidos por las funciones y expectativas de

funcionamiento asociadas al activo en cuestión. Pero, ¿Cómo puede el

mantenimiento alcanzar estos objetivos?

El único hecho que puede hacer que un activo no pueda desempeñarse conforme

a los parámetros requeridos por sus usuarios es alguna clase de falla. Esto

sugiere que el mantenimiento cumple sus objetivos al adoptar una política

apropiada para el manejo de una falla. Sin embargo, antes de poder aplicar una

combinación adecuada de herramientas para el manejo de una falla, necesitamos

identificar qué fallas pueden ocurrir.

El proceso de RCM lo hace en dos niveles:

• En primer lugar, identifica las circunstancias que llevaron a la falla

• Luego se pregunta qué eventos pueden causar que el activo falle.

En el mundo del RCM, los estados de falla son conocidos como fallas funcionales

porque ocurren cuando el activo no puede cumplir una función de acuerdo al

parámetro de funcionamiento que el usuario considera aceptable.

Sumado a la incapacidad total de funcionar, esta definición abarca fallas parciales

en las que el activo todavía funciona pero con un nivel de desempeño inaceptable

(incluyendo las situaciones en las que el activo no puede mantener los niveles de

calidad o precisión). Evidentemente estas sólo pueden ser identificadas luego de

haber definido las funciones y parámetros de funcionamiento del activo.

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CONFIABILIDAD

2.2 Modos de Falla

Como se mencionó en el párrafo anterior, una vez que se ha identificado cada falla

funcional, el próximo paso es tratar de identificar todos los hechos que de manera

razonablemente posible puedan haber causado cada estado de falla. Estos

hechos se denominan modos de falla. Los modos de falla "razonablemente

posibles" incluyen aquellos que han ocurrido en equipos iguales o similares

operando en el mismo contexto, fallas que actualmente están siendo prevenidas

por regímenes de mantenimiento existentes, así como fallas que aún no han

ocurrido pero son consideradas altamente posibles en el contexto en cuestión.

La mayoría de las listas tradicionales de modos de falla incorporan fallas causadas

por el deterioro o desgaste por uso normal. Sin embargo, para que todas las

causas probables de fallas en los equipos puedan ser identificadas y resueltas

adecuadamente, esta lista debería incluir fallas causadas por errores humanos

(por parte de los operadores y el personal de mantenimiento), y errores de diseño.

También es importante identificar la causa de cada falla con suficiente detalle para

asegurarse de no desperdiciar tiempo y esfuerzo intentando tratar síntomas en

lugar de causas reales. Por otro lado es igualmente importante asegurarse de no

malgastar el tiempo en el análisis mismo al concentrarse demasiado en los

detalles.

2.3 Efectos de Falla

El cuarto paso en el proceso de RCM tiene que ver con hacer un listado de los

efectos de falla, que describen lo que ocurre con cada modo de falla. Esta

descripción debería incluir toda la información necesaria para apoyar la evaluación

de las consecuencias de la falla, tal como:

• Qué evidencia existe (si la hay) de que la falla ha ocurrido

• De qué modo representa una amenaza para la seguridad o el medio ambiente (si

la representa)

• De qué manera afecta a la producción o a las operaciones (si las afecta)

• Qué daños físicos (si los hay) han sido causados por la falla

• Qué debe hacerse para reparar la falla

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CONFIABILIDAD

2.4 Consecuencias de la Falla

Un análisis detallado de la empresa industrial promedio probablemente muestre

entre tres mil y diez mil posibles modos de falla. Cada una de estas fallas afecta a

la organización de algún modo, pero en cada caso, los efectos son diferentes.

Pueden afectar operaciones del proceso, también pueden afectar a la calidad del

producto, el servicio al cliente, la seguridad o el medio ambiente. Todas para ser

reparadas tomarán tiempo y costarán dinero.

Son estas consecuencias las que más influencian el intento de prevenir cada falla.

En otras palabras, si una falla tiene serias consecuencias, haremos un gran

esfuerzo para intentar evitarla. Por otro lado, si no tiene consecuencias o tiene

consecuencias leves, quizás decidamos no hacer más mantenimiento de rutina

que una simple limpieza y lubricación básica.

Un punto fuerte del RCM es que reconoce que las consecuencias de las fallas son

más importantes que sus características técnicas. De hecho reconoce que la única

razón para hacer cualquier tipo de mantenimiento proactivo no es evitar las fallas

per se sino evitar o reducir las consecuencias de las fallas. El proceso de RCM

clasifica estas consecuencias en cuatro grupos, de la siguiente manera:

• Consecuencias de fallas ocultas: las fallas ocultas no tienen un impacto directo,

pero exponen a la organización a fallas múltiples con consecuencias serias y

hasta catastróficas. (La mayoría están asociadas a sistemas de protección sin

seguridad inherente)

• Consecuencias ambientales y para la seguridad: una falla tiene consecuencias

para la seguridad si es posible que cause daño o la muerte a alguna persona.

Tiene consecuencias ambientales si infringe alguna normativa o reglamento

ambiental tanto corporativo como regional, nacional o internacional.

• Consecuencias Operacionales: Una falla tiene consecuencias operacionales si

afecta la producción (cantidad, calidad del producto, atención al cliente, o costos

operacionales además del costo directo de la reparación).

• Consecuencias No-Operacionales: Las fallas que caen en esta categoría no

afectan a la seguridad ni la producción, sólo implican el costo directo de la

reparación.

Como veremos luego, el proceso de RCM hace uso de estas categorías como la

base de su marco de trabajo estratégico para la toma de decisiones en el

mantenimiento. Obligando a realizar una revisión de las consecuencias de cada

modo de falla en relación con las categorías recién mencionadas, integra los

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CONFIABILIDAD

objetivos operacionales, ambientales, y de seguridad a la función mantenimiento.

Esto contribuye a colocar a la seguridad y al medio ambiente dentro de las

prioridades principales de la administración del mantenimiento.

El proceso de evaluación de las consecuencias también cambia el énfasis de la

idea de que toda falla es negativa y debe ser prevenida. De esta manera focaliza

la atención sobre las actividades de mantenimiento que tienen el mayor efecto

sobre el desempeño de la organización, y resta importancia a aquellas que tienen

escaso resultado. También nos alienta a pensar de una manera más amplia

acerca de diferentes maneras de manejar las fallas, más que concentrarnos en

prevenir fallas. Las técnicas de manejo de fallas se dividen en dos categorías:

• Tareas proactivas.- estas tareas se emprenden antes de que ocurra una falla,

para prevenir que el ítem llegue al estado de falla. Abarcan lo que se conoce

tradicionalmente como mantenimiento "predictivo" o "preventivo", aunque veremos

luego que el RCM utiliza los términos reacondicionamiento cíclico, sustitución

cíclica, y mantenimiento a condición.

• Acciones a falta de: estas tratan directamente con el estado de falla, y son

elegidas cuando no es posible identificar una tarea proactiva efectiva. Las

acciones a falta de incluyen búsqueda de falla, rediseño, y mantenimiento a rotura.

2.5 Tareas Proactivas

Mucha gente todavía cree que la mejor manera de optimizar la disponibilidad de la

planta es hacer algún tipo de mantenimiento proactivo de rutina. El pensamiento

de la Segunda Generación sugería grandes reparaciones, o reposición de

componentes a intervalos fijos. La figura 1.4 muestra la perspectiva de la falla a

intervalos regulares.

La figura 1.4 se basa en la presunción de que la mayoría de los equipos operan

confiablemente por un período "X", y luego se desgastan. El pensamiento clásico

sugiere que los registros extensivos acerca de las fallas nos permiten determinar y

planear acciones preventivas un tiempo antes de que ellas ocurran.

Este patrón es cierto para algunos tipos de equipos simples, y para algunos ítems

complejos con modos de falla dominantes. En particular las características de

Figura 1.4 La perspectiva

tradicional de la falla

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CONFIABILIDAD

desgaste se encuentran a menudo en casos en los que el equipo tiene contacto

directo con el producto. Las fallas relacionadas con la edad frecuentemente van

asociadas a la fatiga, corrosión, abrasión y evaporación.

Sin embargo, los equipos en general son mucho más complejos de lo que eran

hace veinte años atrás. Esto ha traído al mismo tiempo sorprendentes cambios en

los patrones de falla, como lo muestra la Figura 1 .5. Los gráficos muestran la

probabilidad condicional de la falla con relación a la edad operacional para una

variedad de elementos mecánicos y eléctricos.

El patrón A es la ya conocida curva de

la "bañadera". Comienza con una

gran incidencia de fallas (llamada

mortalidad infantil), seguida por un

incremento constante o gradual de la

probabilidad condicional de falla, y por

último una zona de desgaste. El

patrón B muestra una probabilidad

condicional de falla constante o de

lento incremento, y que termina en

una zona de desgaste (igual que la

Figura 1.4).

El patrón C muestra una probabilidad

condicional de falla que crece

lentamente, pero no tiene una edad

de desgaste claramente identificable.

El patrón D muestra una baja

probabilidad condicional de falla

cuando el equipo es nuevo o recién

salido de la fábrica y luego un veloz

incremento a un nivel constante, mientras que el patrón E muestra una

probabilidad condicional de falla constante a todas las edades por igual (falla al

azar). El patrón F comienza con una alta mortalidad infantil que finalmente cae a

una probabilidad de falla constante o que asciende muy lentamente.

Estudios realizados en aeronaves comerciales demostraron que un 4% de los

elementos correspondían al patrón A, un 2% al B, un 5% al C, un 7% al D, un 14%

al E, y no menos de un 68% al patrón F. (El número de veces que estos patrones

ocurren en aeronaves no es necesariamente el mismo que en la industria, pero no

cabe duda de que a medida que los elementos se hacen más complejos.

encontramos cada vez más patrones E y F).

Figura 1.5 Seis patrones de falla

15


CONFIABILIDAD

Estos descubrimientos contradicen la creencia de que siempre hay conexión entre

la confiabilidad y la edad operacional. Esta creencia dio origen a la idea de que

cuanto más seguido un ítem es reparado, menos posibilidades tiene de fallar.

Actualmente esto es cierto en muy pocos casos. A menos que exista un modo de

falla dominante relacionado con la edad, los límites de edad tienen que ver poco o

nada con mejorar la confiabilidad de los componentes complejos. De hecho las

reparaciones pueden en realidad aumentar los promedios de fallas generales al

introducir la mortalidad infantil en sistemas que de otra manera serían estables.

La toma de conciencia de estos hechos ha llevado a algunas organizaciones a

abandonar por completo la idea de mantenimiento proactivo. Y esto puede que

sea lo más acertado para fallas con consecuencias menores. Pero cuando las

consecuencias de las fallas son importantes, algo debe hacerse para prevenir o

predecir las fallas, o al menos para reducir las consecuencias.

Esto nos lleva nuevamente a la cuestión de las tareas proactivas. Como ya

mencionamos anteriormente el RCM divide a las tareas proactivas en tres

categorías:

• Tareas de reacondicionamiento cíclicas

• Tareas de sustitución cíclicas

• Tareas a condición

Tareas de reacondicionamiento y sustitución cíclicas

El reacondicionamiento cíclico implica reconstruir un componente o reparar un

conjunto antes de un límite de edad específico sin importar su condición en ese

momento. De manera parecida, las tareas de sustitución cíclica implican sustituir

un componente antes de un límite de edad específico, más allá de su condición en

ese momento.

En conjunto estos dos tipos de tareas son conocidos generalmente como

mantenimiento preventivo. Solían ser los tipos de mantenimiento proactivo más

ampliamente usados. Sin embargo, debido a las razones mencionadas

anteriormente, se usan mucho menos de lo que se usaba veinte años atrás.

2.6 Tareas a condición

El crecimiento de nuevos tipos de manejo de falla se debe a la continua necesidad

de prevenir ciertos tipos de falla, y la creciente ineficacia de las técnicas clásicas

para hacerlo. La mayoría de las nuevas técnicas se basan en el hecho de que la

mayoría de las fallas dan algún tipo de advertencia de que están por ocurrir. Estas

16


CONFIABILIDAD

advertencias se denominan fallas potenciales, y se definen como condiciones

físicas identificables que indican que una falla funcional está por ocurrir o están en

el proceso de ocurrir.

Las nuevas técnicas son utilizadas para detectar fallas potenciales y permitir

actuar evitando las posibles consecuencias que surgirían si se transformaran en

fallas funcionales. Se llaman tareas a condición porque los componentes se dejan

en servicio a condición de que continúen alcanzando los parámetros de

funcionamiento deseados. (El mantenimiento a condición incluye el mantenimiento

predictivo, mantenimiento basado en la condición y monitoreo de condición).

Si son utilizadas correctamente, las tareas a condición son una muy buena

manera de manejar las fallas, pero a la vez pueden ser una pérdida de tiempo

costosa. RCM permite tomar decisiones en esta área con certeza particular.

El monitoreo de la condición de un equipo rotatorio puede ser llevado a cabo por

medio de una toma de vibraciones cada cierto periodo de tiempo, termografías en

rodamientos y partes eléctricas susceptibles a calentamiento por el paso de la

corriente, falsos contactos, etc.; y para complementar la parte eléctrica, se puede

utilizar equipo de diagnostico en línea como el PDM

2.7 Acciones a falta de

El RCM reconoce tres grandes categorías de acciones a falta de:

• búsqueda de fallas: las tareas de búsqueda de falla implican revisar

periódicamente funciones ocultas para determinar si han fallado (mientras que las

tareas basadas en la condición implican revisar si algo está por fallar)

• rediseño: rediseñar implica hacer cambios de una sola vez a las capacidades

iniciales de un sistema. Esto incluye modificaciones al equipo y también cubre los

cambios de una sola vez a los procedimientos.

•ningún mantenimiento programado: como su nombre lo indica, aquí no se hace

esfuerzo alguno en tratar de anticipar a prevenir los modos de falla y se deja que

la falla simplemente ocurra, para luego repararla. Esta tarea a falta de también es

llamada mantenimiento "a rotura" o mantenimiento a la falla.

2.8 El Proceso de Selección de Tareas de RCM

Un punto fuerte del RCM es la manera en que provee criterios simples, precisos y

fáciles de entender, para decidir cuál de las tareas proactivas es técnicamente

factible en el contexto operacional dado (si existe alguna), y para decidir quién

debería hacerlas y con qué frecuencia.

17


CONFIABILIDAD

Si una tarea proactiva es técnicamente factible o no, está determinado por las

características técnicas de la tarea y de la falla que pretende prevenir. Si vale la

pena hacerlo o no depende de la manera en que maneja las consecuencias de la

falla. De no hallarse una tarea proactiva que sea técnicamente factible y que valga

la pena hacerse, entonces debe tomarse una acción a falta de adecuada. La

esencia del proceso de selección de tarea es el siguiente:

• Para fallas ocultas, la tarea proactiva vale la pena si reduce significativamente el

riesgo de falla múltiple asociado con esa función a un nivel tolerablemente bajo. Si

esto no es posible, debe realizarse una tarea de búsqueda de falla. De no hallarse

una tarea de búsqueda de falla que sea adecuada, la decisión a falta de

secundaria indicará que el componente pueda ser rediseñado (dependiendo de las

consecuencias de la falla múltiple).

• Para fallas con consecuencias ambientales o para la seguridad, una tarea

proactiva sólo vale la pena si por sí sola reduce el riesgo de la falla a un nivel muy

bajo, o directamente lo elimina. Si no puede encontrarse una tarea que reduzca el

riesgo a niveles aceptablemente bajos, entonces el componente debe ser

rediseñado o debe cambiarse el proceso.

• Si la falla tiene consecuencias operacionales, una tarea proactiva sólo vale la

pena sí el costo total de realizarla a lo largo de un cierto período de tiempo es

menor al costo de las consecuencias operacionales más el costo de la reparación

en el mismo periodo de tiempo. En otras palabras, la tarea debe tener justificación

en el terreno económico. Si no se justifica, la decisión a falta de inicial es ningún

mantenimiento programado. (Si esto ocurre y las consecuencias operacionales

siguen siendo inaceptables, entonces la decisión a falta de secundaria es

nuevamente el rediseño).

• Si una falla tiene consecuencias no operacionales sólo vale la pena una tarea

proactiva si el costo de la tarea a lo largo de un período de tiempo es menor al

costo de reparación en el mismo tiempo. Entonces estas tareas también deben

tener justificación en el terreno económico. Si no se justifica, la decisión a falta de

inicial es otra vez ningún mantenimiento programado, y si los costos son

demasiado elevados entonces la siguiente decisión a falta de secundaria es

nuevamente el rediseño.

Este enfoque significa que las tareas proactivas son sólo definidas para las fallas

que realmente lo necesitan, lo que a su vez lleva a reducciones sustanciales en

cargas de trabajo de rutina. Un menor trabajo de rutina también significa que es

más probable que las tareas restantes sean realizadas correctamente. Esto,

18


CONFIABILIDAD

sumado a la eliminación de tareas contraproducentes, lleva a un mantenimiento

más efectivo.

Comparemos esto con el enfoque tradicional usado para el desarrollo de políticas

de mantenimiento. Tradicionalmente, los requerimientos de mantenimiento de

cada activo son definidos en términos de sus características técnicas reales o

asumidas, sin considerar las consecuencias de la falla. El programa resultante es

utilizado para todos los activos similares, nuevamente sin considerar que se

aplican a diferentes consecuencias en diferentes contextos operacionales. Esto

tiene como resultado un gran número de programas desperdiciados, no porque

estén 'mal' en el sentido técnico, sino porque no logran ningún resultado.

Debemos notar además que el proceso de RCM considera los requerimientos de

mantenimiento de cada activo, antes de preguntarse si será necesario

reconsiderar el diseño. Esto es así simplemente porque el ingeniero de

mantenimiento que está a cargo hoy tiene que mantener el equipo tal como está

hoy, y no pensando en lo que quizás sea en algún otro momento en el futuro.

19


CONFIABILIDAD

Capítulo 3

APLICACIÓN DEL MÉTODO SIMPLIFICADO DEL RCM

20


CONFIABILIDAD

3.0 Aplicación del Método Simplificado del RCM

La figura del Anexo 1 muestra el flujograma de la metodología del Mantenimiento

Centrado en Confiabilidad de manera gráfica, además los siguientes puntos

describen algunos pasos clave en el análisis.

3.1 Selección de Sistemas

Antes que el análisis del RCM sea iniciado, el sistema y sus límites serán

apropiadamente definidos. Todo el equipo primario y de soporte requerido para un

éxito funcional del sistema a ser analizado debe ser identificado y englobado

dentro de los límites establecidos. Esto incluye el equipo mecánico y eléctrico así

como la instrumentación y mecanismos de control.

La metodología del RCM al inicio del análisis, permite la exclusión de ciertos

componentes dentro de los límites del sistema de la evaluación adicional. Estos

componentes incluyen aquellos que se considera tienen comparativamente

menores índices de fallas y también los que no tienen impacto en la seguridad o

en el medioambiente. Un ejemplo serían válvulas manuales, indicaciones locales,

sistemas de tubería, push-buttons e interruptores manuales cuya falla no debería

afectar la seguridad, medioambiente o la producción. Estos componentes han sido

analizados en el pasado y son típicamente identificados como “No Críticos” y “A la

Falla”.

La evaluación de equipo tal como vasijas y sistemas de tuberías presurizadas con

respecto a la integridad de la frontera de presión ha sido omitida del análisis ya

que la cuestión está típicamente cubierta bajo un programa de inspección (por

ejemplo, “In Service Inspection” o ISI por sus siglas). La exclusión de tal

evaluación implicaría que, o el programa de inspección existente es adecuado y

no requiere acción adicional para verificar o cuestionar la adecuación del mismo o

bien un análisis separado (por ejemplo: la inspección de análisis de riesgo) debe

ser realizado para evaluar tuberías y vasijas con respecto a la integridad de la

frontera de presión si como programa tal ya no existe.

3.2 Datos Requeridos:

Típicamente los datos requeridos para realizar un análisis de RCM incluye:

información de diseño, manuales de entrenamiento, diagramas de flujo, eléctricos

y lógicos, lista de equipo, PM’s normales y regulatorios, códigos y requerimientos

de aseguramientos (si aplican). Adicionalmente, otra información puede ser

obtenida por intervención del staff de operación la cual es especialmente útil.

Información tal como el relatorio del operador y el historial de mantenimiento

puede ser útil en un análisis de RCM.

21


CONFIABILIDAD

3.3 Análisis de Criticidad

Una vez que las funciones primarias están definidas, los componentes dentro del

límite de la función son sujetos a un Análisis Crítico. El análisis crítico realizado

aquí es una combinación de un FMEA y un análisis de consecuencia.

El objetivo del Análisis Crítico es determinar la criticidad del componente (es

decir, si el componente es Crítico o No-crítico con respecto al valor de los

objetivos financieros o de seguridad del usuario/propietario). Esto en cambio es

usado para determinar el nivel de recursos que deben ser destinados para cada

uno de los componentes de acuerdo a su criticidad. Un componente que es

determinado crítico, demandaría más atención y recursos en cuestiones de

mantenimiento que otro que es determinado No crítico.

Los análisis de criticidad empiezan con un FMEA. Todos los modos de falla

creíbles para el componente analizado serán identificados. Debe ser notado que

en ciertos casos un modo de falla puede ser caracterizado como deterioro del

componente en un nivel no aceptable y no como falla total del componente. Todos

los modos de falla identificados son revisados y aprobados a la satisfacción del

usuario/propietario.

Una vez que los modos de falla son identificados, los efectos de cada modo de

falla son específicamente valorados con un FMEA. Los efectos de falla

esencialmente describen que sucedería si un modo de falla ocurriera. Estos

efectos podrían incluir efectos operativos (por ejemplo: la falla funcional o

degradación de la función primaria, indisponibilidad, pérdida de la redundancia,

efectos en la seguridad (daños al personal), efectos medioambientales

(liberaciones al medioambiente) y daño colateral (daño a otro equipo).

La evaluación de las consecuencias parte de un Análisis Crítico enfocado sobre el

grado al cual los efectos de la falla pueden o no ser tolerados por los recursos del

usuario/propietario. A continuación se proporcionan algunos ejemplos de criterios

críticos o cruciales son los siguientes, los cuales fueron tomados del AP-913 así

como de la base de datos de EPRI:

• CRITICO “A” Posible muerte o daños serios al personal

• CRITICO “B” Impacto al medio ambiente

• CRITICO “A” Paro de planta

• CRITICO “A” Derrateo de planta > 50 %

22


CONFIABILIDAD

• CRITICO “B” Derrateo de planta entre 10 y 50 %

• CRITICO “B” Pérdida de un tren o un tren múltiple de generación

• CRITICO “A” Pérdida de un tren simple con función de seguridad

• CRITICO “B” Pérdida de uno de los trenes de un tren múltiple de alto nivel

de seguridad

• CRITICO “A” > a un día de retraso después de un paro

• CRITICO “B” Retraso entre 1 – 10 días después de un paro

• CRITICO “B” Costo para reparación / reemplazo de componente no

aceptable

• CRITICO “B” Impacto grande en los recursos de personal

• CRITICO “B” Provoca la falla de otro componente crítico o significante

El criterio “A” representa consecuencias de mayor severidad que el criterio “B”.

El modo de falla de un componente (evaluado dentro del contexto de la función a

ser analizada) si como resultado cae dentro de uno o más criterios listados arriba,

haría al componente crítico y las recomendaciones para la tarea apropiada se

harían proporcionales a la importancia del componente en el sistema. Si ninguno

de los modos de falla se encuentra en por lo menos uno de los criterios críticos,

entonces el componente es clasificado como “No Crítico”.

Para componentes que han sido determinados como “No Críticos”, un conjunto

diferente de criterios (Criterios No Críticos) deben ser aplicados. La intención aquí

es poner énfasis en lo económico y otras consideraciones juzgadas importantes

más que la protección del equipo. Estos criterios evalúan los beneficios de dar

mantenimiento a un componente o bien “llevarlo a la falla” (run to failure). Estos

criterios son los siguientes:

• MINOR Posible daño al personal (requiriendo primeros auxilios)

• MINOR Reducción en la potencia térmica o eléctrica < al 10 %

• MINOR impacto menor al medio ambiente

• MINOR Costo para reparación / reemplazo de componente grande

• MINOR Impacto menor en los recursos de personal

23


CONFIABILIDAD

• MINOR Historial grande de mantenimientos correctivos

• MINOR Costo del correctivo en exceso al costo del preventivo

esperado

• MINOR Deterioro en la rutina de operación o de las actividades de

mantenimiento

• MINOR Reducción en la capacidad para realizar las actividades de

monitoreo del desempeño de equipo (predictivo)

Si por lo menos el componente cae dentro de uno de estos criterios, este es

clasificado como “No Crítico” y las recomendaciones para la tarea apropiada se

harían proporcionales con la importancia del componente en el sistema. Si no cae

en ninguno de los criterios anteriores entonces el componente será llevado a la

falla y se realizará solo por mantenimiento correctivo.

Aunque los procesos para el equipo típicamente siguen las reglas descritas

anteriormente, hay ciertas situaciones en las cuales un componente crítico puede

ser categorizado “a la falla”. Estos ejemplos típicamente incluyen casos donde un

componente es determinado a ser crítico, sin embargo, las tareas de preventivo y

el costo-efectivo no evitarán las fallas. En tales circunstancias, el cambio de

diseño será recomendado.

Debe ser notado que en los Análisis Críticos la acción del operador en respuesta a

los eventos es explícitamente creíble como una parte del FMEA y del Análisis de

Consecuencia, cuando es apropiado, en ciertos casos, las fallas pueden ser

detectadas, diagnosticadas y exitosamente mitigadas por el operador sin ningún

impacto funcional, de seguridad o medioambiental.

También se debe notar que en la evaluación de las causas de falla son solamente

identificados los componentes Críticos de acuerdo a la guía del INPO AP-913.

Adicionalmente, las causas de falla son identificadas a un nivel que hace posible

asignar tareas apropiadas que evitarán que ocurran estas causas de falla.

3.4 Selección de Tareas

Una vez que un componente ha sido determinado como Crítico o No Crítico, por lo

tanto, candidato de irse “a la falla”, el siguiente paso es desarrollar las tareas de

mantenimiento proactivo aplicables y de costo-efectivo basadas en la criticidad del

componente (es decir, importante).

24


CONFIABILIDAD

Los componentes determinados como Críticos demandarán más atención y

recursos en su mantenimiento que los No Críticos.

El proceso de selección de tareas es usado para identificar tareas apropiadas de

monitoreo de condición (recorridos del operador), tareas de predictivo, tareas

periódicas tradicionales y tareas de vigilancias/búsqueda de fallas.

Las tareas de monitoreo de condición (es decir, mantenimiento autónomo) son las

primeras en la jerarquía de las tareas y son aplicadas en el mayor grado posible

cuando sea apropiado. Estos tipos de tareas son con equipo en línea, con un

costo recuperable y pueden efectivamente valorar la condición del equipo y

detectar fallas potenciales.

Las tareas de predictivo (por ejemplo, monitoreo de vibraciones), son las

segundas en jerarquía. Estas también son con el equipo en línea y pueden ser

usadas para detectar la degradación de un equipo. Una vez que empieza a

degradarse un equipo, este puede programarse para poder sacarlo de servicio en

un tiempo apropiado para inspección y reparación.

Las tareas de monitoreo de condición y predictivo pueden identificar el inicio de

fallas potenciales y son particularmente efectivas en prevenir modos específicos

de fallas. Por lo tanto, reducen la probabilidad de fallas críticas y sus

consecuencias que son un resultado del modo de falla. Por esta razón, también

reducen el costo promedio de reparación evitando el daño secundario el cual es

más costoso y que puede ser causado por una falla.

Ya que estas tareas mencionadas anteriormente identifican el inicio de fallas,

significa que el equipo realizará casi todas sus funciones. Adicionalmente, los

costos de reparación y el número de unidades de repuestos necesarias para

soportar el proceso de reparación son mantenidas al mínimo.

Las tareas programadas (por ejemplo: overhauls), aunque requieren equipo fuera

de servicio, son apropiadas y necesarias.

Finalmente, las vigilancias y la búsqueda de fallas (por ejemplo: pruebas de

carrera a válvulas, calibración, etc), son aplicadas como apropiadas para verificar

la operabilidad y maximizar la disponibilidad del equipo.

Las frecuencias de las tareas no son desarrolladas usando métodos estadísticos,

más bien son desarrolladas cualitativamente basadas en la criticidad del equipo,

medioambiente, frecuencia de uso, juicio de ingeniería estimado y experiencia

operacional genérica.

25


CONFIABILIDAD

El resultado de este ejercicio debe ser las tareas recomendadas junto con sus

frecuencias y el responsable de realizarla con el propósito de mantener la

confiabilidad de los Componentes Críticos. Lo mismo para componentes No

Críticos.

Posteriormente de acuerdo a los procedimientos y políticas de cada empresa se

deberá elaborar un Plan de Trabajo para cada tarea recomendada donde para la

cual un detalle adicional del desempeño de la tarea será necesario.

3.5 Comparación de Tareas

Después que las tareas apropiadas han sido recomendadas, el siguiente paso en

el proceso será reconciliar estas recomendaciones con el programa de

Mantenimiento Preventivo (o con el que se cuente) y finalice todas las

recomendaciones. Estas recomendaciones finales constituirán el programa de

Mantenimiento Preventivo revisado y optimizado.

3.6 Implementación

Una vez que las recomendaciones de la tarea son finalizadas y un programa de

Mantenimiento Preventivo es desarrollado, es recomendado que los resultados

sean implementados tan pronto como sea posible. La implementación puede

incluir el uso de compra de nueva tecnología, paquetes y procedimientos de

desarrollo de trabajos, incorporando cambios de diseño, entrenamiento y

desarrollo de un mecanismo de retroalimentación. La implementación apropiada

puede influenciar enormemente la efectividad total del programa.

3.7 Otros Temas de la Confiabilidad

La metodología de la evaluación tiene la habilidad para identificar deficiencias en

áreas como diseño, operación, procedimientos, entrenamiento, etc. Como este

proceso es un enfoque integrado para desarrollo del programa, los vacíos entre

las demandas del sistema y la confiabilidad inherente son identificados

rutinariamente y pueden ser direccionados vía acciones recomendadas.

Hay temas que no pueden ser cargados al mantenimiento y por lo tanto pueden

ser direccionados como cambios de diseño, cambios de procedimientos operativos

o análisis adicional tal como un análisis causa raíz (RCFA: root cause failure

analisis).

26


CONFIABILIDAD

Capítulo 4

PROGRAMA VIVIENTE

27


CONFIABILIDAD

4.0 Programa Viviente (dinámico)

En línea con el proceso de confiabilidad de equipo (AP-913 de INPO), un

programa dinámico debe ser establecido para permitir la revisión periódica de la

información usada para decisiones soporte y decisiones en sí mismas. El

programa dinámico asegurará que el mantenimiento preventivo será siempre

optimizado y permanece actualizado. Es recomendable que una persona

específica sea asignada para que el mantenimiento al análisis de RCM esté

siempre óptimo.

Una parte del programa dinámico, historial de fallas, historial del preventivo,

información de la industria y los nuevos desarrollos de las técnicas y tecnología

del mantenimiento serán revisadas y el impacto en los análisis del RCM deberá

ser evaluado. El análisis del RCM deberá ser actualizado adecuadamente.

Adicionalmente, el impacto de cualquier cambio de diseño, cambio operacional,

con respecto a la industria y fallas mayores de los supuestos hechos con el

análisis del RCM deben ser evaluados y dicho análisis debe ser optimizado

cuantas veces sea necesario.

Estableciendo las fechas para la primera ejecución del MP (centrales

generadoras)

a. Propósito/Objetivos

Las consideraciones primordiales cuando se establece la primera ejecución del

MP, es la confiabilidad del equipo afectado y la necesidad de MP oportuno. Sin

embargo, las consideraciones prácticas (tales como recursos, requisitos

regulatorios, paros/metas de producción, y calendarios de los trenes o grupos de

equipos) deben manejarse adecuadamente para implementar exitosamente un

conjunto de MP. Sobre todo cuando se genera una gran cantidad de MP nuevos.

b. Metodología

1.- Evaluación del Riesgo

Asignar rangos de riesgo a las revisiones del MP para establecer las fechas de

primera ejecución y las de mayor prioridad.

Las siguientes características de equipo son incluidas típicamente en esta

evaluación:

Probabilidad de falla hasta que se implemente el primer mantenimiento-

esta evaluación considera historial interno y externo de falla, experiencia

28


CONFIABILIDAD

operacional, edad del componente, recomendaciones del vendedor, y

condición del equipo basada en monitoreo, retroalimentación del grupo, y

observación. Típicamente, la probabilidad de falla previa al MP por primera

vez se le asigna un valor (alto, medio, bajo). La probabilidad de falla está

basada en una evaluación cualitativa. Si la confianza en la precisión de la

probabilidad es baja, la probabilidad de falla debe ser ajustada (a media o

alta).

Consecuencia de la falla-esta evaluación es completada típicamente con

consideraciones de la criticidad del equipo. Vulnerabilidades de falla-única

(SPV’s) se les asigna de forma típica la más alta consecuencia. Los

componentes de baja criticidad se les asigna la consecuencia inmediata

inferior basado en criterios específicos. Estos criterios pueden incluir costo,

recursos, e impacto regulatorio. La consecuencia de la falla se le asigna

normalmente una valor de alto, medio, o bajo.

También se puede considerar la evaluación de riesgo probabilístico (PRA)

durante la priorización de las fechas de primera ejecución.

Además de los criterios arriba mencionados considere la importancia de una tarea

de MP específica para mitigar un modo de falla. Las tareas que están dirigidas a

modos de falla pueden ser consideradas más importantes que los monitoreos

rutinarios. Una vez que la probabilidad y consecuencia de la falla son definidas, el

nivel de riesgo relativo es determinado por una matriz de aproximación para

asignar el riesgo apropiado. El nivel de riesgo asignado se correlaciona con la guía

para programar la primera ejecución del MP.

Un punto de referencia cuando se implementa la revisión de MP para

componentes de alto riesgo es completarlo dentro del periodo de dos ciclos de

operación, y no exceder cuatro años. Las vulnerabilidades de falla única, un

subgrupo de componentes de alto riesgo, deben considerarse a ser

implementados en un ciclo de operación. Para mantenimientos preventivos con

intervalos más cortos, la referencia apropiada es el doble del intervalo. Los

componentes no críticos o de bajo riesgo pueden programarse en los siguientes

ciclos.

Cuando se determina la fecha de ejecución del MP inicial, considere la edad del

componente y el historial de trabajo que pudiera conducir a un modo de falla y el

alcance de la nueva estrategia de mantenimiento. Por ejemplo, una tarea nueva

de mantenimiento con frecuencia de 10 años para un componente con

vulnerabilidad de falla única (SPV) que fue instalado hace 2 años, sería razonable

programar su mantenimiento en 8 años. Para un componente de falla única que

29


CONFIABILIDAD

fue completamente re-ensamblado como nuevo hace un año, un MP nuevo con

frecuencia de 5 años, puede darse por primera vez en 4 años en lugar del primer

ciclo de operación.

2.-Planes para Reducción del Riesgo/ Planes de Contingencia

Desarrolle planes de contingencia o reducción del riesgo cuando la revisión del

MP no pueda ser implementada en un componente de alto riesgo de acuerdo a

los resultados de la evaluación de riesgo. Un plan de contingencia/reducción de

riesgo puede incluir monitoreos mas frecuentes, cambios en la operación, acelerar

la adquisición de partes, colocar el componente en la lista de componentes

protegidos, o realizar el MP en un componente similar para inferir la condición del

componente en cuestión.

3.- Medición

Desarrolle indicadores para completar los MP por primera vez para los

componentes críticos y no críticos, y asegúrese que estos indicadores están

visibles para los directivos. Los indicadores pueden incluir el total de los MP por

primera vez para los componentes críticos y no críticos, fechas proyectadas para

terminar, graficas de seguimiento del avance, y número de MP que exceden la

fecha de implementación recomendada. Estos parámetros son apropiados para

ser revisados en las reuniones de directivos o el comité de salud de los sistemas.

30


CONFIABILIDAD

Capítulo 5

Análisis de Modo de Falla y Efectos

31


CONFIABILIDAD

5.0 Análisis de Modo de Falla y Efectos (AMEF)

Un AMEF es un método sistemático para identificar y prevenir problemas de un

producto ó proceso antes de que pudieran ocurrir. Los AMEF están enfocados en

la prevención de defectos, aumentar la seguridad e incrementar la satisfacción del

cliente. Idealmente, los AMEF son aplicados en las etapas de desarrollo del diseño

del producto ó de un proceso, aunque también puede ser de gran beneficio

realizar AMEF a los productos y procesos ya existentes.

El objetivo de un análisis AMEF es identificar todas las formas posibles que un

producto ó proceso podría fallar. Se dice que ocurre la falla de un artículo cuando

no funciona como debería o cuando de alguna forma tiene un mal funcionamiento.

Aún los productos más simples tienen muchas posibilidades de falla.

Las fallas no se limitan a problemas con el artículo o proceso. También ocurren

cuando el usuario u operador comete errores.

A las diversas formas que un artículo o proceso pueden fallar se le denomina

MODOS DE FALLA. Y cada modo de falla tiene un EFECTO potencial. Algunos

efectos son más probables de ocurrir que otros. En suma, cada efecto potencial

tiene un riego relativo asociado.

El análisis AMEF es una forma de identificar las fallas, efectos y los riesgos

asociados con un artículo o proceso, y por lo tanto, es una metodología para

vislumbrar la forma de eliminar o reducir dichos modos de falla.

El riesgo relativo de una falla y sus efectos se determina mediante tres factores:

SEVERIDAD: las consecuencias de la falla si ésta llegara ocurrir.

OCURRENCIA: la probabilidad de presentarse la falla (o frecuencia con que se

presenta).

DETECCIÓN: la probabilidad de que la falla sea detectada antes de alcanzar el

impacto del efecto.

Usando datos y conocimientos del proceso o del artículo, cada modo de falla

potencial y sus efectos son cuantificados para los tres factores mencionados en

una escala de 1 a 10 y de un rango bajo a alto.

Multiplicando los tres factores (severidad, ocurrencia y detección), se determina un

número de riesgo para cada modo de falla y sus efectos.

El número de riesgo (podría estar en un rango de 1 a 1000 para cada modo de

falla). Éste número podría ser utilizado para priorizar las acciones correctivas y así

32


CONFIABILIDAD

eliminar o reducir los modos de falla potenciales. Los modos de falla con números

de riesgo más altos serían los primeros en ser atendidos, aunque si el rango de

severidad es alto (9 ó 10) recibirán atención especial (mayor prioridad) sin importar

el número de riesgo.

Una vez que se han implantado las Acciones Correctivas, mediante una

reevaluación de los rangos de severidad, ocurrencia, y detección, se podría

determinar un nuevo número de riesgo para la falla. Éste nuevo número de riesgo

es llamado “número de riesgo resultante”. Mediante un proceso iterativo podrían

continuar las mejoras y acciones correctivas hasta que el “número de riesgo

resultante” alcance a un nivel aceptable para todos los modos de falla potenciales.

b). AMEF de productos/diseño y de Procesos.

Los fundamentos y etapas de desarrollo de todos los análisis AMEF son los

mismos, ya sea que estén enfocados al producto o al proceso, aún cuando los

objetivos sean diferentes.

1. Análisis del Producto/diseño:

- El objetivo de un AMEF para un producto o un diseño es descubrir debilidades

que darían lugar a problemas de seguridad, malfuncionamiento del producto, o un

acortamiento en la vida útil del producto.

- Un análisis AMEF a un producto podría ser llevado a cabo en cada fase del

proceso del diseño (diseño preliminar, prototipo ó diseño final), o podrían ser

aplicados a productos que ya están en producción. La pregunta clave en el AMEF

al diseño sería: ¿Cómo puede fallar el producto?

2. Análisis de Procesos:

Un análisis AMEF a un proceso podría descubrir problemas relacionados con la

fabricación del producto. Por ejemplo, en un proceso de fabricación de productos

químicos, la temperatura y el tiempo de mezclado podrían ser fuente de fallas

potenciales, y se obtendrían productos no útiles. Cuando se realiza un AMEF a un

proceso, es útil pensar en términos de los cinco elementos de un proceso: el

trabajador, materiales, equipo, métodos y medio ambiente. Con estos cinco

elementos en mente la pregunta es: ¿Cómo afectaría una falla del proceso al

producto, la eficiencia del proceso o la seguridad?

Todos los análisis AMEF de productos/diseño y de procesos siguen los siguientes

10 pasos:

33


CONFIABILIDAD

Paso 1 Revisar el producto/diseño.

Paso 2 Tormenta de ideas para identificar modos de falla potenciales.

Paso 3 Enlistar efectos potenciales para cada modo de falla.

Paso 4 Asignar un rango de severidad para cada efecto.

Paso 5 Asignar un rango de probabilidad de ocurrencia para cada

modo de falla.

Paso 6 Asignar un rango de detección para cada modo de falla y/o

efecto.

Paso 7 Calcular el número de riesgo para cada efecto.

Paso 8 Priorizar los modos de falla por Acción.

Paso 9 Tomar acción para eliminar o reducir los modos de falla de alto

riesgo.

Paso

10

Calcular el “número de riesgo resultante” cuando los modos de

falla son reducidos o eliminados.

Hoja de trabajo AMEF.

El proceso AMEF deberá ser documentado usando una hoja de trabajo similar al

anexo Núm. 1. En dicho formato se captura todo la información importante acerca

del análisis AMEF y sirve como una excelente herramienta de comunicación.

PASOS DEL AMEF

Paso 1: revisión del proceso o producto.

El equipo de trabajo deberá revisar los planos de ingeniería relacionados con el

artículo, o un diagrama de flujo detallado de la operación si se está realizando un

AMEF del proceso. Esto asegurará que todo el personal del equipo AMEF tiene el

mismo entendimiento del producto o proceso sobre el cual está trabajando.

Con el plano o diagrama de flujo en la mano, los miembros del equipo deberán

familiarizarse con el producto ó proceso. Para un AMEF de un producto, deberán

revisar físicamente el producto o prototipo. Para un AMEF de un proceso, el

equipo de trabajo deberá hacer un recorrido exactamente como fluye el proceso.

Sería de mucha utilidad contar con un experto del producto ó del proceso para que

responda las preguntas que el equipo de trabajo podría tener.

34


CONFIABILIDAD

Paso 2: Tormenta de ideas de Modos de falla potenciales.

Una vez que el equipo de trabajo haya entendido el proceso (o producto), los

miembros del equipo empiezan a pensar acerca de los modos de falla potenciales

que podrían afectar el proceso de fabricación ó la calidad del producto.

Debido a la complejidad de la mayoría de los productos y procesos de fabricación,

lo mejor es realizar varias sesiones de tormentas de ideas, enfocándose a los

diferentes elementos del proceso (es decir: la gente, métodos, equipo, materiales

y el medio ambiente). Se debe enfocar a un sólo elemento en cada análisis y se

obtendrá una lista de Modos de Falla potenciales.

No es raro obtener decenas de ideas en un proceso de tormentas de ideas. De

hecho, ese es el objetivo.

Una vez terminado el proceso de tormenta de ideas, éstas deben ser agrupadas

según su semejanza. El equipo de trabajo debe decidir la mejor forma de

agruparlas, pues hay muchas formas de agrupar modos de falla. Por ejemplo, se

podrían agrupar por el tipo de falla (eléctrica, mecánica u otro) donde el producto o

proceso pudiera fallar; o según la seriedad de la falla (conforme a la información

que tenga el grupo de trabajo hasta ese momento). El agrupamiento de modos de

falla podría hacer más fácil el proceso AMEF. Sin el paso de agrupamiento previo,

el equipo de trabajo podría invertir muchos esfuerzos en saltar de un aspecto del

producto a otro aspecto completamente diferente y luego regresar. Una forma fácil

de obtener un agrupamiento es poner todos los modos de falla en notas adherible

y colocarlos en una pared o pizarrón para que sea fácil visualizarlos y agruparlos.

El agrupamiento también proporciona al grupo de trabajo la oportunidad de

considerar si algunos modos de falla podrían ser combinados debido a su

similitud. Una vez que los modos de falla han sido agrupados y combinados, si

fuera apropiado, son incluidos en la hoja de trabajo AMEF. Ver ejemplo en la tabla

siguiente:

35


CONFIABILIDAD

Paso 3: Lista de efectos potenciales para cada modo de falla.

Con los modos de falla enlistados en la hoja de trabajo AMEF, el equipo de trabajo

AMEF revisa cada modo de falla e identifica los efectos potenciales si ocurriera

dicha falla. Para algunos de los modos de falla, podría existir sólo un efecto,

mientras que para otros modos pudiera haber varios efectos.

Este paso debe ser minucioso porque la información servirá para asignar el rango

del riesgo para cada una de las fallas. Es beneficioso pensar en este paso como

un proceso condicional “Si ... entonces” : Si la falla ocurre, entonces cuáles son

las consecuencias?

ASIGNACIÓN DE RANGOS de severidad, ocurrencia y detección.

Cada uno de estos tres rangos están con base a una escala de diez puntos, donde

1 es el valor más bajo, y 10 es el más alto.

Es importante establecer de manera clara y concisa las descripciones para cada

puntaje en cada una de las escalas, de tal forma que todos los miembros del

equipo de trabajo tengan el mismo entendimiento de los rangos. Deben

36


CONFIABILIDAD

establecerse las escalas antes de que el grupo de trabajo inicie el proceso de

rangueo.

A manera de ejemplo, se presenta a continuación un sistema de rangueo

genérico para cada una de las escalas. Nótese que hay una escala para AMEF de

diseños y uno para AMEF de procesos en cada una de las tres clasificaciones de

severidad, ocurrencia, y detección.

Paso 4: asignar un rango de severidad para cada efecto.

Ejemplo de Criterios para evaluar la SEVERIDAD de AMEF de diseños

(genérico).

Efecto: Criterios: severidad de efectos en productos

(efectos para el cliente)

Rango

Falla para cumplir

con los requisitos de

seguridad y/o

regulatorios.

El modo de falla afecta la operación segura y/o

involucra un incumplimiento con la regulación sin

previo aviso.

10

El modo de falla afecta la operación segura y/o

involucra un incumplimiento con la regulación con

aviso previo.

9

Pérdida o

degradación de la

función primaria.

Perdida de la función primaria (inoperable, pero no

afecta la operación segura).

8

Degradación de la función de la función primaria

(operable, pero con un bajo nivel de desempeño).

7

Pérdida o

degradación de la

función secundaria.

Pérdida de la función primaria (inoperable, pero las

funciones de confort/conveniencia inoperable).

6

Degradación de la función primaria (inoperable, pero

las funciones de confort / conveniencia con bajo

desempeño).

5

Disgusto ó

insatisfacción.

Mal aspecto o ruido audible, operable, el artículo no

cumple con lo esperado y es notado por la mayoría de

los clientes (>75 %).

4


cumple con lo esperado y es notado por muchos

clientes (>50 %).

3


cumple con lo esperado y es notado por ciertos

clientes (>25 %).

2

Ningún efecto. Efecto no detectable. 1

37


CONFIABILIDAD

Ejemplo de Criterios para evaluar la SEVERIDAD de AMEF de PROCESOS

(genérico).

Un rango de severidad es una estimación de qué tan serio son los efectos si

ocurriera una falla determinada. En algunos casos, por experiencias en eventos no

Efecto: Criterios: severidad de

efectos en PRODUCTOS

(efectos para el cliente)

Rango. Efecto Criterios: severidad de

efectos en PROCESOS.

(efectos en la fabricación /

ensamble)

Falla para

cumplir con los

requisitos de

seguridad y/o

regulatorios.

El modo de falla afecta la

operación segura y/o involucra

un incumplimiento con la

regulación sin previo aviso.

10 Falla para

cumplir con

los requisitos

de seguridad

y/o

regulatorios.

Operador podría ser dañado

sin aviso previo.

El modo de falla afecta la

operación segura y/o involucra

un incumplimiento con la

regulación con aviso previo.

9

Operador podría ser dañado

con aviso previo

Pérdida o

degradación de

la función

primaria.

Perdida de la función primaria

(inoperable, pero no afecta la

operación segura). 8

Interrupción o

paro

considerable.

100 % de los productos

podrían ser desechados.

Parar la línea de producción

o el embarque.

Degradación de la función de

la función primaria (operable,

pero con un bajo nivel de

desempeño). 7 Interrupción

significativa.

Una porción de la producción

podría ser desechada.

Existe desviación del

proceso primario con

disminución de velocidad de

producción o incremento en

mano de obra.

Pérdida o

degradación de

la función

secundaria.

Pérdida de la función primaria

(inoperable, pero las funciones

de confort/conveniencia

inoperable).

6

Interrupción

moderada

100 % de la producción

podría ser re-trabajada fuera

de la línea de producción y

aceptada.

Degradación de la función

primaria (inoperable, pero las

funciones de confort /

conveniencia con bajo

desempeño).

5


podría ser re-trabajada fuera

de la línea de producción y

aceptada.

Disgusto ó

insatisfacción.

Mal aspecto o ruido audible,

operable, el artículo no cumple

con lo esperado y es notado

por la mayoría de los clientes

(>75 %).

4

Interrupción

moderada.

100 % de la producción

podría ser re-trabajada en la

línea de producción antes de

ser procesada.




por muchos clientes (>50 %).

3


podría ser re-trabajada en la

línea de producción antes de

ser procesada.




por ciertos clientes (>25 %).

2 Interrupción

menor.

Ligera inconveniencia al

proceso, operación u

operador.

Ningún efecto. Efecto no perceptible. 1 Sin efectos Ningún efecto perceptible.

38


CONFIABILIDAD

deseados, está muy claro qué tan serio sería el problema. Sin embargo, en otros

casos es necesario estimar la severidad con base al conocimiento y experiencia

de los miembros del equipo de trabajo AMEF.

Es importante notar que para cada falla puede haber diferentes efectos, y cada

efecto puede tener diferentes niveles de severidad. Es el efecto, no la falla, lo que

se esta rangueando. Por lo tanto, cada efecto debe tener su propio rango de

severidad, aún cuando existieran varios efectos para un mismo modo de falla.

Paso 5: Asignar un rango de probabilidad de ocurrencia para cada modo de

falla.

Ejemplo de Criterios para evaluar la probabilidad de OCURRENCIA en

AMEF de diseños (genérico).

Probabilidad

de falla:

Criterios: ocurrencia de causas. (Vida útil /

confiabilidad del artículo /vehículo).)

Incidencia por

artículo / vehículo

Rango

Muy alta Nueva tecnología / nuevo diseño sin historial

previo.

≥ 100 en mil

(≥ 1 en 10) 10

Alta

La falla es inevitable por diseño nuevo, nueva

aplicación, o cambio en las condiciones de

operación.

50 en mil

(1 en 20) 9

La falla es probable por el diseño nuevo, nueva


operación.

20 en mil

(1 en 50) 8

La falla es incierta por el diseño nuevo, nueva


operación

10 en mil

(1 en 100) 7

Moderada

Fallas frecuentes asociadas con diseños

similares, o en simuladores y pruebas del

diseño.

2 en mil

(1 en 500) 6

Fallas ocasionales asociadas con diseños


diseño.

0.5 en mil

(1 en 2000) 5

Fallas aisladas asociadas con diseños


diseño.

0.1 en mil (1 en 10000)

4

Baja

Sólo fallas aisladas asociadas con diseños casi

idénticos, o en simuladores y pruebas del

diseño.

0.01 en mil

(1 en 100000) 3

Fallas no observadas asociadas con diseños

casi idénticos, o en simuladores y pruebas del

diseño.

≤0.001 en mil

(1 en 1000000) 2

Muy baja

La falla es eliminada mediante controles

preventivos.

La falla es

eliminada mediante

controles

preventivos.

1

39


CONFIABILIDAD

El mejor método para la determinación del rango de ocurrencias es usar datos

reales de los procesos. Esto puede ser en forma de bitácoras de fallas o datos del

proceso. Cuando no están disponibles los datos de fallas, el equipo de trabajo

AMEF debe estimar cuál es la frecuencia puede ocurrir el modo de falla.

Conociendo la causa potencial de la falla, el equipo de trabajo puede hacer una

mejor estimación de qué tan probable es un modo de falla y con qué frecuencia

podría ocurrir. Una vez que la causa potencial ha sido identificada para todos los

modos de falla, un rangueo de ocurrencias puede ser asignado aún si los datos

de falla no existieran.

Ejemplo de Criterios para evaluar la probabilidad de OCURRENCIA en AMEF

de PROCESOS (genérico).

Probabilidad de

falla:

Incidencia por artículo /

vehículo

Rango

Muy alta ≥ 100 en mil

(≥ 1 en 10) 10

Alta

50 en mil

(1 en 20) 9

20 en mil

(1 en 50) 8

10 en mil

(1 en 100) 7

Moderada

2 en mil

(1 en 500) 6

0.5 en mil

(1 en 2000) 5

0.2 en mil (1 en 10000)

4

Baja

0.01 en mil

(1 en 100000) 3

≤0.001 en mil

(1 en 1000000) 2

Muy baja La falla es eliminada mediante

controles preventivos. 1

Paso 6: Asignar un rango de detección para cada Modo de Falla y/o efecto.

Un rango de detección nos indica que tan probable es detectar una falla o detectar

los efectos de una falla. Primero identificamos los controles actuales que pueden

detectar una falla o los efectos de la falla. Si actualmente no tenemos controles, la

probabilidad de detección será baja, y el ítem recibirá un rango alto, por ejemplo 9

40


CONFIABILIDAD

o 10. Primero, los controles actuales deberán ser enlistados para todos los modos

de falla, o los efectos de las fallas, y luego asignar los rangos de detección.

Ejemplo de Criterios de evaluación para prevención / detección de AMEF de

diseño (genérico).

Oportunidad en la

detección.

Probabilidad de detección por

control de diseño. Rango.

Probabilidad

de detección.

No hay oportunidad de

detección.

Actualmente no hay control de diseño.

No puede detectar o no esta

analizado.

10 Casi

imposible.

No es probable

detectarlo en cualquier

escenario.

El análisis de diseño / controles de

detección tiene una capacidad débil

de detección. Los análisis no están

correlacionados a las condiciones de

operación actuales.

9 Muy remoto.

Después de congelar el

diseño y antes de

operación.

La Verificación del producto /

validación después de congelar el

diseño y antes de operación con

pruebas de aceptación / rechazo

(probar subsistemas o sistemas con

criterios de aceptación tales como

manejo, embarque, etc.)

8 Remoto.




pruebas a la falla (probar

subsistemas o sistemas hasta que

ocurra la falla, pruebas de interacción

de sistemas, etc.)

7 Muy bajo.




pruebas de degradación (probar

subsistemas o sistemas después de

las pruebas de durabilidad, es decir,

verificar la función)

6 Bajo.

Antes de congelar el

diseño

Validación del producto (prueba de

confiabilidad, pruebas de validación o

de desarrollo) antes de congelar el

diseño usando pruebas de

aceptación y rechazo(es decir:

criterios de aceptación por

desempeño, verificación funcional,

etc.)

5 moderado

41


CONFIABILIDAD

Oportunidad en la

detección.

Probabilidad de detección por

control de diseño. Rango.

Probabilidad

de detección.




diseño usando pruebas a la falla (es

decir: hasta que fugue, punto de

cadencia, fracturas, etc.).

4 Altamente

moderado




diseño usando pruebas de

degradación (es decir: tendencia de

datos, valores de antes / después,

etc.).

3 alto

Análisis preliminar

mediante programas

informáticos -

correlacionado

Análisis de diseño / controles de

detección tienen una fuerte capacidad

de detección; el análisis preliminar

está altamente correlacionado con

las condiciones actuales ó esperadas

de operación antes de congelar el

diseño.

2 Muy alto

Detección no aplicable;

se anticipa la falla.

La causa de la falla o el modo de falla

no puede ocurrir porque está

totalmente atendido mediante

soluciones al diseño (es decir: prueba

estándar del diseño, mejores prácticas

o material adecuado y comúnmente

usado, etc.)

1 Casi cierto.

Ejemplo de Criterios de evaluación para detección de AMEF de PROCESOS

(genérico).

Probabilidad de la detección por control de proceso

Rango. Probabilidad de detección.

Ninguno de los controles disponibles detectar incidente Modo o causa

10 Casi imposible.

Los controles actuales tienen una probabilidad muy alejada de detectar modo o causa de fallo

9 Muy remoto.

Los controles actuales tienen una probabilidad alejada de detectar modo o causa de fallo

8 Remoto.

Los controles actuales tienen una probabilidad muy baja de detectar modo o causa de fallo

7 Muy bajo.

Los controles actuales tienen una probabilidad baja de detectar Modo o causa de fallo

6 Bajo.

Los controles actuales tienen una probabilidad moderada de detectar modo o causa de fallo

5 moderado

42


CONFIABILIDAD

Probabilidad de la detección por control de proceso

Rango. Probabilidad de detección.

Los controles actuales tienen una probabilidad moderadamente alta de detectar modo o causa de fallo

4 Altamente moderado

Los controles actuales tienen una alta probabilidad de detectar modo o causa de fallo

3 alto

Los controles actuales tienen una probabilidad muy alta de detectar modo o causa de fallo

2 Muy alto

Controles actuales detectan casi seguros al modo o a la causa de fallo. Los controles confiables de la detección se saben con procesos similares.

1 Casi cierto.

Paso 7: Cálculo del Número de Riesgo para cada modo de falla.

El número de riesgo se calcula multiplicando directamente los rangos de

severidad, ocurrencia y detección.

Número de riesgo = severidad x ocurrencia x detección

El número de riesgo total deberá ser calculado sumando todos los números de

riesgo. Éste número, por si mismo no tiene significado alguno porque cada AMEF

tiene un número diferente de modos de falla y efectos. Sin embargo, podría servir

como un indicador para compararlo con el número de riesgo total revisado una vez

que las acciones de mejora recomendadas han sido implementadas.

Paso 8: Priorizar los modos de falla para las acciones de mejora.

Los modos de falla pueden ser priorizados ordenándolos del número de riesgo

más alto al más bajo. Es posible tener una relación de 80 /20 y aplicar las

metodologías de mejora de calidad. En este caso, significaría que el 80 % del total

de números de riesgos del AMEF provienen del 20 % de modos de fallas y efectos

potenciales. Un diagrama de Pareto sería útil para visualizar las diferencias entre

los rangos de las fallas y efectos.

El equipo de trabajo puede decidir sobre cuáles ítem va a trabajar. Generalmente

se establece un valor límite del número de riesgo, donde cualquier modo de falla

con un número de riesgo superior sería atendido. Aquellos números de riesgo

menores al valor límite son dejados al tiempo. Por ejemplo, una organización

podría decidir que cualquier número de riesgo arriba de 200 establece un riesgo

inaceptable.

43


CONFIABILIDAD

Paso 9: Tomar acción de mejora para eliminar o reducir los modos de falla

de alto riesgo.

Idealmente, los modos de falla deberían ser eliminados completamente.

Cuando un modo de falla ha sido eliminado completamente, el nuevo número de

riesgo se aproxima a cero porque el rango de ocurrencia se hace uno.

Aunque la eliminación del modo de falla es ideal, podría no ser alcanzable en

todos los casos. Cuando esto pasa, es útil regresarse a los rangos de severidad,

ocurrencia y detección asignados a cada ítem. Piense en las formas posibles para

reducir los rangos en una, dos o en las tres escalas correspondientes.

Frecuentemente, la forma más fácil de hacer mejoras a un proceso o producto es

incrementar la detectabilidad de la falla y, por lo tanto, baja el rango de detección.

Por ejemplo, una cafetera podría tener una alarma cada diez minutos para

recordarnos que está encendida y que debemos de apagarla antes de irnos a

casa; o el fabricante de una computadora incluye un software que avisa al usuario

que tiene muy poca memoria disponible en su disco duro.

Sin embargo, estas advertencias son frecuentemente costosas y no mejoran la

calidad del producto. Incrementando la detectabilidad sólo hará más fácil detectar

la falla una vez que ésta ocurra.

Reducir la severidad es importante, especialmente en situaciones que puedan

provocar daños significativos. Sin embargo, la mejor oportunidad de mejora es

reducir la probabilidad de ocurrencia del modo de falla. Después de todo, si fuera

poco probable que ocurra una falla, hay menos necesidad para medidas de

detección. A manera de ejemplo, la siguiente tabla especifica algunas acciones

que pueden ser tomadas para reducir los rangos de severidad, ocurrencia y

detección.

Ejemplos de ACCIONES específicas para reducir los rangos de:

Severidad Ocurrencia Detección

Equipo de protección personal (pe. Casco, gogles, careta, guantes, etc.)

Botón de paro de emergencia.

Uso de material

Mecanismos que deben ser activados por el producto o por el proceso (pe. Algunas cortadoras de pasto que tienen una

Control estadístico (para monitorear el proceso e identificar cuándo el proceso está saliendo de control).

Asegurar que los dispositivos de medición son precisos y son recalibrados periódicamente.

Establecer mantenimientos

44


CONFIABILIDAD

Severidad Ocurrencia Detección

diferente, como cristales de seguridad que no causan daño severo al estrellarse.

palanca que debe ser oprimida para operar el equipo).

preventivos para detectar problemas antes de que ocurran.

Usar códigos tales como colores y formas geométricas para alertar al usuario o trabajador que algo está correcto o incorrecto.

Para los modos de falla donde ya se tomaron acciones de mejora, debería

alcanzarse una reducción significativa en el número de riesgo. Si esto no sucede,

significa que la acción de mejora no fue efectiva para reducir la severidad,

probabilidad de ocurrencia ó detectabilidad de la falla.

Los números de riesgo resultantes pueden ser organizados en un diagrama de

Pareto y ser comparado con los números de riesgo originales. Adicionalmente, los

números de riesgo total (antes y después) del producto o proceso pueden ser

comparados y contrastados. Se espera una reducción de al menos 50 %, o más,

del número de riesgo total después de las acciones requeridas en un AMEF.

No hay una meta para los Números de Riesgo de los AMEF. La decisión de qué

tan lejos se puede ir con las mejoras del producto o proceso depende del equipo

de trabajo del AMEF y de las políticas de la compañía.

Siempre existe la posibilidad de que ocurra un modo de falla del producto ó

proceso. La gerencia debe decidir cuánto riesgo relativo se espera que tome el

equipo de trabajo. La respuesta dependerá del tipo de industria y la seriedad de la

falla. Por ejemplo, en la industria nuclear, hay muy poco margen para el error, no

se puede arriesgar que ocurra un desastre nuclear. En otras industrias, puede ser

aceptable tomar riesgos mayores. Si el equipo de trabajo está satisfecho con los

números de riesgo resultantes, debe presentar los resultados del AMEF a la

gerencia, quien determinará si se debe hacer trabajo adicional para reducir los

números de riesgo.

Paso 10.- Calcular el “número de riesgo resultante” cuando los modos de

falla son reducidos o eliminados.

Como consecuencia de las acciones correctivas implantadas, los valores de la Severidad, Ocurrencia y Detección se verán disminuidos, afectando por lo tanto el Número de Riesgo para cada modo de falla, dependiendo de los requerimientos y los nuevos valores, se deberá tomar la decisión si se continúa aplicando el análisis hasta obtener los valores de “riesgo” aceptable.

45


CONFIABILIDAD

El AMEF concluirá cuando se logren dichos valores aceptables de riesgo, y se continuara con el proceso de confiabilidad de acuerdo al Flujograma descrito en el Anexo 1.

Otra salida que se puede obtener del AMEF es el rediseño de los componentes e incluso del sistema o proceso.

46


CONFIABILIDAD

Conclusiones

47


CONFIABILIDAD

6.0 Conclusiones

En la historia del mantenimiento ha sido esencial el entendimiento de los procesos

y de los equipos para conocer sus modos de falla de esos equipos, así como las

consecuencias para los procesos que dependen de su funcionalidad. Si bien es

cierto que un buen principio para definir las tareas de mantenimiento a realizar y

sus frecuencias, son las recomendaciones de los fabricantes de dichos equipos,

también es cierto que en la actualidad la experiencia de otras industrias nos puede

ser muy útil para la optimización del mantenimiento, lo anterior aunado al

entendimiento de nuestro proceso, nos ayudara a definir los criterios para

asegurar que los equipos reciben el mantenimiento óptimo para cumplir con las

expectativas tanto de servicio y funcionalidad como también las de recursos

económicos y de mano de obra calificada.

En la búsqueda de ese balance de expectativa, están las herramientas mostradas

en este documento para lograr la optimización del mantenimiento: la metodología

del Mantenimiento Centrado en Confiabilidad soportada con la metodología de

Análisis de Modo y Efecto de Falla, las cuales nos conducirán a esa meta que

exige la industria actual.

Por lo anterior es necesario que el equipo de trabajo para implementar estas

metodologías se componga de personal que conoce los procesos de la

instalación, experiencia de otras instalaciones similares, históricos de

mantenimiento y fallas de los equipos, información de las bases de diseño,

estándares de desempeño (no solo de producción sino ambientales y de

seguridad), metas y objetivos de la organización, tareas existentes de

mantenimiento y sus costos, así como los costos derivados de las fallas. Sólo con

ese panorama global podrán iniciar el cambio dirigiéndolo hacia la verdadera

optimización.

Y posterior a la implementación deberá existir un seguimiento adecuado con

parámetros que midan lo adecuado del programa, al mismo tiempo que sea capaz

de detectar la carencia de tareas de mantenimiento o bien los ajustes requeridos

en la frecuencia de ejecución. Lo anterior se logra con un buen reporte de

mantenimiento en donde se describa ampliamente la condición de cómo se

encontró el equipo (as-found) antes de ser intervenido por mantenimiento, e

incluso sugerencias del mismo técnico experto sobre los mantenimientos

anteriores, en cuanto a lo adecuado de las tareas y su frecuencia. Otro indicador

es el de mantenimientos correctivos, el cual, deberá tener una meta no sólo en

número de incidencias, sino también en cuanto el impacto de estas como podría

ser el número de días fuera de línea provocados por la falla. De esta manera se

logra mantener vivo el programa de Optimización del Mantenimiento.

48


CONFIABILIDAD

Adicionalmente, el departamento de diseño deberá estar pendiente de las nuevas

tecnologías, equipos obsoletos, experiencias de otras instalaciones, y

problemáticas de su diseño propio para poder implementar a tiempo los cambios

requeridos en el diseño, con el mismo propósito de optimizar el mantenimiento.

49


CONFIABILIDAD

Bibliografía y Anexos

50


CONFIABILIDAD

7.0 BIBLIOGRAFIA

1. “Mantenimiento Centrado en Confiabilidad, RCM”. John Moubray, edición en

español 2004

2. “The basics of FMEA”. Robin E. McDermontt / Raymond J. Mikulak / Michael R.

Beauregard

3. “Metodologia Simplificada del RCM”. SKF

4. “AP-913 Equipment Reliability Process Description Rev. 3”. INPO, marzo 2011

8.0 ANEXOS

Anexo 1.- Flujograma de proceso RCM

Anexo 2.- Hoja de trabajo AMEF

51


CONFIABILIDAD

ANEXO 1, FLUJOGRAMA DE PROCESO RCM

52


CONFIABILIDAD

ANEXO 2, HOJA DE TRABAJO DE ANALISIS DE MODO Y EFECTOS DE FALLA

Proceso o Producto

Número

AMEF

Equipo AMEF Fecha AMEF (original)

Líder del equipo (Revisado)

Página 1 de 1

Proceso AMEF Resultados de Acción

Fila

Componente y

función

Modo

de Falla

Efecto

potencial de la

falla

severid

ad

Causas

potenciales

de falla

ocurre

ncia

Controles

Prevención

Controles

Detección

dete

cció

n

Núm

.

Rie

sgo

Acción

recomendada

Responsabilidad

y fecha

compromiso

Acción

tomada

didireses

aucrriruee

siiiuueer

.múN

oeidia

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

funadmentos de mantenimiento centrado en confiabilidad

Documents