AMEF: ANALISIS DE LOS MODOS Y

EFECTOS DE FALLA

El Analisis de los Modos y Efectos de Fallas (AMEF), constituye la herramienta principal del MCC, para la optimización de la gestión de mantenimiento en una organización determinada

El AMEF es un método sistemático que permite identificar los problemas antes que estos ocurran y puedan afectar o impactar a los procesos y productos en un área determinada, bajo un contexto operacional dado.

Hay que tener presente que la realización del AMEF, constituye la parte mas importante del proceso de implantación del MCC, ya que a partir del análisis realizado por los grupos de trabajo MCC, a los distintos activos en su contexto operacional, se obtendrá la información necesaria para poder prevenir las consecuencias o efectos de las posibles fallas, a partir de la selección adecuada de actividades de mantenimiento.

Las cuales actuaran sobre cada Modo de Falla y sus posibles consecuencias que visualizamos en el Flujograma para el desarrollo del AMEF

Selección del sistema y

definición del contexto

operacional

Flujo grama para el desarrollo del AMEF

Determinar Fallas

Funcionales

Identificar Modos de

Fallas

Efectos y consecuencias de

las fallas

Definición de

Funciones

Análisis de los Modos y Efectos de Fallas

Herramientas que ayudan a responder las primeras 5 preguntas básicas del

MCC

Aplicación de la hoja de decisión

Fase de Implantación del MCC

Failure Mode and Effects Analysis (FMEA)

Por lo expresado anteriormente, se deduce que

el objetivo básico del AMEF, es:

Encontrar todas las formas o modos en los cuales puede fallar un activo dentro de un proceso, e identificar las posibles consecuencias o efectos de las fallas en

función de tres criterios basicos para el MCC

Para poder cumplir con este objetivo, los grupos de trabajo MCC, deben realizar el AMEF siguiendo la siguiente secuencia:

Seguridad Humana

Ambiente

Operaciones (produccion)

Explicar las funciones de los activos del área seleccionada y sus respectivos estándares de ejecución

Definir las fallas

funcionales asociadas a

cada función del

activo

Definir los modos de

fallas asociados a cada falla funcional

Establecer los efectos o las consecuencias asociadas a

cada modo de falla.

Funciones y estándares de ejecución En esta parte del proceso de implantación del MCC, el grupo de trabajo debe

comprender que el objetivo básico del mantenimiento es preservar los activos en un estado que estos puedan cumplir con sus funciones básicas

Esto significa que los requerimientos de mantenimiento de cualquier activo

podrán ser determinados si sus

funciones están claramente definidas y comprendidas. Para poder

cumplir con esta fase del proceso de implantación del MCC, el grupo de

trabajo deberá:

Definir función y diferenciar los distintos tipos de funciones según el MCC.

Aclarar los estándares de

ejecución (operacionales) de

cada activo.

Registrar los estándares de

ejecución esperados

asociados a cada función

Definición de función y explicación de los diferentes tipos de funciones

El MCC define el termino función,

como el propósito o la misión de un activo en un contexto operacional especifico (cada activo puede tener mas de una función en el contexto operacional)

Para decidir cuando un activo no esta trabajando

satisfactoriamente, es necesario definir que es lo que el activo debe hacer para trabajar

apropiadamente, por lo cual,

uno de los aspectos importantes dentro del AMEF para el grupo de trabajo MCC, consiste en

definir adecuadamente la funcion o las funciones asociadas a cada activo

en su contexto operacional.

Definir función y diferenciar los distintos tipos de funciones según

el MCC.

El MCC define el termino función, como

el propósito o la misión de un activo en un contexto operacional especifico (cada activo puede tener mas de una función en el contexto operacional).

Si analizamos una caldera, su función es producir vapor en unas condiciones de presión, temperatura y composición determinadas, y con un caudal dentro de un rango concreto

Ejemplo:

Para que el sistema cumpla su función cada uno de los subsistemas en que se subdivide deben cumplir la suya. Para ello, será necesario listar también las funciones de cada uno de los subsistemas.

Por ultimo, cada uno de los subsistemas esta compuesto por una serie de equipos. Por ello nos conformaremos con detallar las funciones de unos pocos equipos, que denominaremos "equipos significativos"

Si no se alcanzan los valores correctos, entenderemos que el sistema no esta cumpliendo su función, no esta funcionando correctamente y diremos que tiene un fallo.

Aclarar los estándares de ejecución (operacionales) de cada activo.

El estándar de ejecución es un parámetro que permite evaluar la función de un activo con respecto a la confiabilidad o capacidad de diseño que es capaz de cumplir, o con respecto a la función que se espera (desea) que el activo cumpla dentro de un contexto operacional especifico

Cada función tiene dos estándares de ejecución (parámetros funcionales)

La capacidad y la confiabilidad inherente (de diseño) limita las funciones de cada activo.

El mantenimiento no puede aumentar ni la confiabilidad ni la capacidad del activo mas allá de su nivel inherente (de diseño) Ejemplo:

Función: Transferir y mantener la circulación del agua de la toma de succion a la piscina

Estándar de ejecución esperado; Transferir a la piscina en condiciones normales entre 25(-5) gpm y 70 (+5) gpm de agua a 45 (+/-) psi.

Registrar los estándares de ejecución esperados asociados a cada función

El mantenimiento solo puede mejorar el funcionamiento de un activo cuando el estándar de ejecución esperado de una determinada función de dicho activo, esta dentro de los limites de la capacidad de diseño o de la confiabilidad de diseño del mismo

Nivel de Estándar de ejecución deseado

Estándar deseado

> Estándar asociado o la confiabilidad o capacidad de diseño

Estándar deseado

= Estándar asociado o la confiabilidad o capacidad de diseño

Estándar deseado

< Estándar asociado o la confiabilidad o capacidad de diseño

Influencia del Mantenimiento

Mantenimiento no puede ayudar a cumplir el estándar deseado

Mantenimiento puede ayudar a cumplir con el estándar deseado.

Influencia del mantenimiento llega hasta aquí y no mas allá.

Mantenimiento pierde efectividad (activo no es el adecuado para cumplir el estándar deseado

Hay que tener presente que cada activo, usualmente tiene mas de una función, para el MCC las funciones evidentes de un activo pueden ser divididos en cinco categorias:

Funciones Primarias Cada activo es puesto en servicio para cumplir eficientemente una función o varias funciones especificas, las cuales se conocen como las funciones primarias y constituyen la razón de ser del activo

Este tipo de funciones primarias, son de

especial interés para el desarrollo del MCC. La función primaria de un activo esta usualmente definida por el propio

nombre del activo

Ejemplo: BOMBA

FUNCION PRIMARIA BOMBEAR

Es importante aclarar que las funciones primarias de un activo podrán ser definidas a partir de la descripción de sus salidas.

La descripción de cualquier función siempre contendrá claramente definidos los estándares a los cuales el activo será operado y

mantenido. Estos estándares serán fijados por las especificaciones de las salidas Ejemplo:

REACTOR QUIMICO FUNCION PRINCIPAL

Calentar hasta 500Kgr. de producto a partir de la

temperatura ambiente hasta la temperatura de ebullición

(125°C) en una hora.

MEZCLADOR QUIMICO FUNCION PRINCIPAL

Producir una suspensión de 200Kgr. De producto

X en 600 litros de producto Y

Funciones Secundarias

En adición a las funciones primarias, la mayoría de los activos tiene un

numero significativo de funciones secundarias.

Hecho por el cual se justifica invertir gran cantidad de tiempo y esfuerzo para su análisis con el fin de preservar el buen funcionamiento de este tipo de funciones.

Las funciones secundarias, son aquellas otras funciones que el activo

esta en capacidad de cumplir en adición a los outputs principales descritos por las funciones primarias.

Estas son usualmente menos obvias que las funciones

primarias, pero las consecuencias que podrían generar sus fallas pueden ser mas serias que las consecuencias originadas por las fallas de una función primaria.

¿Qué incluyen las Funciones Secundarias?

La mayoría de los activos cuyas funciones

primarias son transferir material de cualquier tipo (especialmente fluidos) tienen que contener a su vez a estos materiales. Esto incluye a bombas, tuberías, convertidores, sistemas neumáticos e hidráulicos.

Contención

Esta función debe ser registrada en adición a las funciones primarias, de forma tal que se asegure de que las fallas asociadas a este tipo de

funciones (escapes, derrames, grietas ) sean tomadas en cuenta.

Algunos activos tienen una estructural función secundaria. Por ejemplo, la función primaria de una pared de un edificio será la de proteger a las personas y equipos de las condiciones climatológicas, pero al mismo tiempo debe soportar el techo y aguantar el peso de las distintas estructuras que conforman la pared (funciones secundarias)

Soporte

Apariencia La apariencia de algunos activos envuelve especificas funciones secundarias. Por ejemplo, la función primaria de la pintura en la mayoría de los equipos industriales es protegerlos de la corrosión, por otra parte, una pintura de color brillante puede ser usada para mejorar la visibilidad del mismo por razones de seguridad (especialmente en el caso de equipos móviles).

Similarmente la función principal de una valla fuera de la compañía, será la de mostrar el nombre de la compañía al cual pertenece

siendo la función secundaria de la valla, el proyectar la imagen de la compañía hacia el exterior.

En la mayoría de los casos, las funciones secundarias de los activos se relacionan con los factores de seguridad e higiene. Es decir, que los activos deben ser capaces de operar de forma segura y limpia (especialmente en la industria de medicamentos y alimentos).

Higiene y Seguridad

Ejemplo de funciones secundarias: FUNCION SECUNDARIA

Contener hasta 15 litros de agua Contención Soporte

Apariencia

Higiene y Seguridad

Soportar la estructura principal del tanque y restringir el movimiento vertical

Evitar que se mezclen el aceite y el agua.

Operar de forma segura y confiable en condiciones normales de operacion

Funciones de Protección En la actualidad, los activos a mantener tienden a ser mas complejos, lo que hace que el numero de caminos por los cuales pueden fallar estos activos se incremente en forma exponencial, trayendo consigo un

crecimiento en la variedad y severidad de las consecuencias de las fallas.

Las funciones de protección de los equipos de protección de un

activo, solo reaccionan cuando algo malo esta ocurriendo, haciendo en la mayoría de los casos que el activo deje de cumplir con sus funciones principales. De forma general los equipos de protección cumplen con las siguientes funciones de proteccion,

Para tratar de eliminar ( o al menos reducir) estas consecuencias de fallas, se ha incrementado el uso de

equipos de protección con funciones de protección en los activos a mantener.

Funciones de los equipos de Protección Llamar la atención de los operadores por condiciones anormales por medio de luces de seguridad y alarmas de ruido, equipos que responden a los efectos de las fallas. Los efectos de fallas son monitoreados por una gran variedad

de equipos: indicadores de nivel, celdas de carga, protectores de sobrecarga y sobre velocidad, sensores de vibración, indicadores de temperatura o presión. Etc.

Apagar los activos cuando sucede la falla. Para esto se utilizan también las señales emitidas por los mismos equipos mencionados en el párrafo anterior, pero a

distintos niveles (niveles de shut dowm (apagado automático)).

Eliminar o descubrir condiciones anormales, las cuales podrían generar fallas cuyos efectos causarían daños bastantes serios (equipos contra incendios, válvulas de seguridad, discos de ruptura, equipo de emergencia medica, etc.)

Propósito de los Equipos de Protección

Los equipos de protección deben asegurar que las consecuencias de las fallas de la función (es) a ser protegidas (s) en un determinado activo, serán mucho menos serias (impactantes), que si no estuviesen estos equipos de protección.

Algunas veces las

funciones de estos equipos son evidentes y en otros casos sus funciones son ocultas.

En segundo lugar, proteger a los activos (usualmente ambos casos)

Sera básicamente proteger en primer lugar al recurso humano de los posibles efectos de las fallas

Aspectos considerados para el mantenimiento de los equipos de protección

Que no se pueden considerar los requerimientos de mantenimiento de una función de protección sin considerar los requerimientos de mantenimiento del equipo de proteccion

Que los equipos de protección usualmente necesitan mas rutinas de mantenimiento que los activos que ellos están protegiendo.

De esta forma solo es posible considerar los requerimientos de mantenimiento de los equipos de protección si se conocen y comprenden sus funciones de protección por lo cual es necesario registrar las funciones de todos los equipos de protección que constituyen el activo a analizar

Detector de gas

Aspectos considerados para el mantenimiento de los equipos de

protección

Como punto final con respecto a los equipos de protección, se hace referencia a como deben ser descritas las funciones de estos equipos. La mayoría de los equipos de protección actúan por excepción (en otras palabras, cuando algo malo esta ocurriendo), por esto es importante describir correctamente las funciones de los equipos de protección.

Por ejemplo la función de protección de una válvula de seguridad puede ser:

Ser capaz de aliviar la presión en la caldera, si la presión excede de los 250

PSI

Funciones de Control

Al igual que los equipos de protección existen también dispositivos de control que cumplen funciones de control en los activos a mantener

El patrón de funcionamiento de los equipos de control consiste en tomar mediciones con dispositivos especiales, los cuales se encargan de captar señales.

Funciones de Control

Estas señales son: temperatura, presión, flujo, cantidad de compuesto, movimiento. etc. Las cuales serán traducidas en valores específicos y comparadas con rangos normales de operación previamente establecidos, permitiendo de esta forma controlar y vigilar el buen funcionamiento de los distintos procesos.

Funciones de Control

Muchos de estos equipos de control están asociados a equipos de protección ya que sus funciones en la mayoría de los casos activan las funciones de los equipos de protección, por lo que resulta común que las funciones de los equipos de control se confundan o mezclen con las funciones de los equipos de protección.

Básicamente los equipos que cumplen funciones de control indican variables tales como presión, temperatura, velocidad, rata de flujo y niveles de fluido, dentro de un rango especificado. Los equipos de control comúnmente usados son:

Circuitos de control de volumen

Válvulas de control de presión

Gobernadores

Placas de orificios

Sensores de presión, flujo y temperatura