Gestion de mantenimiento: Compendio de conferencias sobre confiabilidad y matenimiento

CONFERENCIA 1

La actividad del mantenimiento es tan antigua como la propia revolución industrial y somos conservadores con la historia, la preocupación por la correcta generación del vapor y el establecimiento de la producción aún pareciendo rudimentaria en los inicios, han hecho necesario la planificación, organización y el diseño de actividades de mantención o entretenimiento.

Unido al desarrollo de la producción, los sistemas de mantenimiento, se relacionan con la teoría de la Fiabilidad, más joven que los procesos antes señalados, sus características (propiedades como se les identifican en las normas técnicas vigentes), aunque con sus especificidades están muy ligadas a los nuevos métodos de estudios del mantenimiento.

Existen diferentes versiones o al menos concepciones de la evolución del mantenimiento una más acabada que otras, pero en común, responden de una forma u otras al ismo análisis histórico-lógico relacionado con el desarrollo de la producción y la industria fundamentalmente la manufactura.

Históricamente el mantenimiento ha evolucionado a través del tiempo, desde el punto de vista práctico del mantenimiento, se diferencian las de mejores prácticas aplicadas según las épocas del desarrollo industrial, visto en él el desarrollo de la mecanización agrícola como las industrias automovilísticas y el resto. Para una mejor comprensión didáctica del tema la evolución y desarrollo del mantenimiento desde sus inicios y hasta nuestros días, ha transitado por tres etapas bien significativas que son:

Primera

Cubre un largo periodo desde el inicio de la Revolución Industrial hasta el final de la II Guerra Mundial, en ésta época las industrias tenían pocas máquinas, eran muy simples, fáciles de reparar y normalmente sobredimensionadas. Los volúmenes de producción eran bajos, por lo que los tiempos de parada no se brindaban tanta eran importancia. La prevención de fallos en los equipos no era de alta prioridad gerencial, (de antaño hablemos del patrón-dueño) y solo se aplicaba el mantenimiento reactivo o de reparación, comúnmente también llamado por la literatura especializada más actual como mantenimiento correctivo.

Segunda Nació como consecuencia de la guerra al igual que todo el andamiaje de la teoría de la Fiabilidad, se incorporaron en esta etapa maquinarias más complejas, y el tiempo improductivo comenzó a preocupar ya que se dejaban de percibir ganancias , aparece el dinero como fuente de diferencias y discrepancias en el mundo civilizado ,génesis del capitalismo feroz, por efectos de demanda, de allí la idea de que los fallos ,elemento común de relación Mantenimiento-Fiabilidad apareciera en la palestra técnico-productiva por tanto el funcionamiento de la máquina se relaciona con su aparición o no del fallo y que estos se podían y debían prevenir, tal idea ya realizada como rudimento primitivo de la innovación tomaría el nombre de mantenimiento preventivo.

Además se comenzaron a implementar sistemas de control y planificación del mantenimiento, o sea las revisiones a intervalos fijos, dando sin dudas un paso de avance en la actividad del mantenimiento.

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

En esta etapa con más incidencia se encuentra latente el estudio de las cusas de los fallos y de este como tal, está demostrado para el caso particular por ejemplo de las máquinas agrícolas, que aproximadamente entre el 40-45% de la cantidad total de fallos provienen de los errores cometidos durante el diseño, el 20% cometidos durante el proceso de fabricación y el 30% debido a las condiciones de explotación y se plantea que entre el 5-7% se deben al desgaste natural y el envejecimiento.

Así mismo se considera que el 45% del tiempo de los investigadores de la rama agrícola perfeccionan los ciclos de mantenimiento y reparación al abordarse continuamente la modernización de los diseños y máquinas en explotación.

El mantenimiento preventivo se considera primario para todo equipo y pretende minimizar el impacto del proceso de degradación que sufren los equipos por el mero hecho de estar en funcionamiento. Con sus actividades programadas, se persigue el objetivo de mantener el activo, en todo instante, con la condición operativa para al cual fue diseñado.

Al actuar, en términos de parámetros de Fiabilidad, sobre la tasa de fallos de los componentes del sistema el mantenimiento preventivo contribuye a mantener o a aumentar el tiempo hasta el fallo y, en consecuencia, mantener o "aumentar la fiabilidad" de dichos componentes, conociendo, no obstante a estar prevenidos de que las propiedades de la durabilidad ,la primera que esboza la teoría de la Fiabilidad , se alcanza desde el diseño ,por tanto el término aumento de la Fiabilidad es relativo en este sentido.

Por otra parte, un eficiente mantenimiento correctivo tiende, una vez ocurrido el fallo, a disminuir o eliminar la indisponibilidad del equipo fallado y en consecuencia a mantener o a aumentar la disponibilidad del activo.

Es importante señalar que la disponibilidad va a depender tanto de la propia disponibilidad de los equipos que la integran como de la adecuación de su diseño o interrelación entre dichos equipos para realizar las funciones previstas, en un trabajo en armonía con los demás procesos industriales o técnicos con los que se vinculan.

Es importante precisar que las "tareas" del mantenimiento predictivo, tan comúnmente expresado hoy día no tienen nada que ver con la "frecuencia" de fallos y la criticidad del artículo. Dichas tareas como el monitoreo, control e inspección y el diagnóstico; no inciden en la frecuencia del fallo; sino en el fallo en sí.

Fundamentos Generales de la Teoría de la Fiabilidad.

El desarrollo histórico de la humanidad ha estado estrechamente relacionado con la producción de bienes y servicios, para lo cual se necesitan los Medios de Producción y la acción creadora del hombre.

Los medios de producción son aquellos que participan en más de un ciclo productivo y transfieren su valor a las mercancías de forma gradual, por lo que tienen vida limitada según el uso.

En el trabajo del Ingeniero el empleo de Máquinas, Equipos e Instalaciones es algo cotidiano. Por ello, a los efectos del estudio de Fiabilidad y en lo adelante las maquinarias se denominarán SISTEMAS, y se entenderá como cualquier conjunto de elementos mecánicos, eléctricos, hidráulicos u de otro tipo que realizan una función útil para la cual fue concebido el sistema. Por tanto Sistema de máquinas quizás sea el termino más adecuado por sus relaciones sinérgicas que son utilizadas por el hombre para sus tareas. Se entenderá además que cualquier sistema está formado por: Elementos Constructivos y Elementos No Constructivos

Un sistema se puede caracterizar (evaluar) en un instante dado por sus parámetros del estado técnico, ya sean como proceso de salida (funcionales) o estructurales (de entrada), en cada uno de estos se habla de la competitividad como vía de satisfacción al cliente.

La calidad, como concepto básico y esencial para lograr competitividad de los productos y / o servicios, se plantea en términos de satisfacción de las necesidades y expectativas de los clientes que concurren a un mercado sometido a cambios que se producen con celeridad impresionante.

La calidad, plantea a los sistemas gerenciales actuales, principios que soportan el modo de dirigir y de conformar una arquitectura típica a la cual se van incorporando otras funciones, entre ellas la Fiabilidad, que permiten una integración plena de los procesos necesarios para lograr el desempeño armónico y escalones superiores de desarrollo de la organización, donde la interdisciplinaridad para poder enfrentar los retos y problemas a resolver por la empresa, deben ser integrados.

Los sistemas de gestión de la calidad se diseñan e implementan para lograr la eficacia de la organización y para asegurar eficientemente los distintos procesos. La solución de estos complejos problemas requiere de personal altamente calificado y preparado para enfrentar los nuevos retos en la formulación de modelos de gestión capaces de generar valor en productos y servicios para el cliente final.

¿Qué se espera de un Sistema?

Se espera que realice una función específica, con determinados requisitos de especificación en un tiempo determinado garantizando los parámetros previstos para su diseño y explotación. Veamos pues los conceptos siguientes.

Funcionalidad:

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

Funcionabilidad:

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

FUNCIONES DE ESTADO DE UN SISTEMA

Para el estudio de la Fiabilidad se parte del conocimiento de que un SISTEMA sólo puede estar en uno de dos estados posibles.

Estados posibles que son: Funcionabilidad o sea disponibilidad y Fallo

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

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

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

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

Por otra parte, los SISTEMAS se pueden clasificar en dos grandes grupos: Reparables y No Reparables

FACTORES DE QUE DEPENDE LA FUNCIONABILIDAD

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

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

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

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

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

La Fiabilidad es una propiedad compleja, compuesta por cuatro propiedades:

• 1. Funcionabilidad o probabilidad de trabajo sin fallos.

• 2. Durabilidad

• 3. Mantenibilidad (Reparabilidad)

• 4. Conservabilidad

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

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

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

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

ÍNDICES SIMPLES DE FIABILIDAD

Índices de FUNCIONABILIDAD

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

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

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

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

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

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

Para los sistemas REPARABLES.

Índices de REPARABILIDAD

• Tiempo Medio de Reparación

Índices de CONSERVABILIDAD

• Tiempo Medio de Conservación

Índices Complejos de FIABILIDAD

CONFERENCIA 2

Estudio de los modos y tipos de fallos. Pruebas de fiabilidad

El crecimiento continuo de la mecanización implica que los períodos improductivos tienen un efecto más importante en la producción, costo total y servicio al cliente, lo que se hace más patente con el movimiento mundial hacia los sistemas de producción justo a tiempo, tratando de evitar en todo momento que pequeñas averías puedan causar el paro de una planta. Además se busca una automatización más extensa en donde coexista una relación más estrecha entre la condición de la maquinaria y la calidad del producto.

Las nuevas investigaciones están cambiando las creencias más básicas acerca del mantenimiento, tal es el caso, de que debido a la gran cantidad de variables que están presentes en un contexto operacional determinado es difícil determinar una relación directa y única entre el tiempo de vida útil de los equipos y sus probabilidades de fallo.

Como parte de estas nuevas tendencias surgen las metodologías de Confiabilidad Operacional, pero para comprender lo que ellas nos quieren decir es importante definir el término de confiabilidad, el cual se refiere a la probabilidad de que un componente de un equipo o sistema cumpla con las funciones requeridas durante un intervalo de tiempo bajo condiciones dadas en el contexto operacional donde se ubica.

Para la ejecución de un programa de Confiabilidad Operacional se deben establecer planes y estrategias y que consideran los siguientes aspectos:

Evaluación de la situación en cuanto al tipo de equipos, modos de fallos relevantes, ingresos y costos, entorno organizacional, síntomas percibidos, posibles causas y toma de decisiones.

Diseño de las secuencias de las metodologías que mejor se adaptan a las circunstancias.

Generar niveles de iniciativas que permitan determinar el impacto potencial de cada una, visualizando el valor agregado.

Definición de proyectos.

Los análisis de confiabilidad están conformados por una serie de elementos intrínsecos en las estructuras de los procesos, así como una serie de herramientas y filosofías, los cuales al ser interrelacionados proporcionan la información referencial para la toma de decisiones en cuanto al direccionamiento de los planes de mantenimiento. Como elemento común de toda la teoría está el fallo, como aquel suceso que determina la disminución ó pérdida de la función del componente con respecto a las necesidades de operación que se requieren para un momento determinado, en fin es la incapacidad de cualquier elemento físico de satisfacer un criterio de funcionamiento deseado. Existen dos tipos de fallos, las cuales son explicadas a continuación:

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

Fallos Parciales (Potenciales): Se definen como las condiciones físicas identificables que indican que va a ocurrir un fallo funcional. Estos fallos están por encima o por debajo de los parámetros identificados para cada función. Por ejemplo, el elemento no cumple un estándar o parámetro establecido de su servicio. Las causas de cualquier fallo pueden ubicarse en una de estas siete circunstancias:

Defectos de diseño (aspecto dimensional)

Defectos de materiales y mala selección.

Procesos de fabricación defectuosos

Ensamblaje y manejos defectuosos

Imprecisiones de las condiciones de servicio

Mantenimiento deficiente (mala selección del método e inadecuadas herramientas de trabajo)

Malas prácticas de operación

Para identificar y analizar los fallos, se requiere de un profundo conocimiento del sistema, las operaciones, del personal disponible y los métodos de trabajo, por lo tanto es el resultado de un trabajo en equipo. Existen diferentes alternativas para el estudio y evolución del fallo que son:

Inspección Basada en Riesgos (I.B.R.)

Se trata de una metodología que permite determinar la probabilidad de fallo en equipos que transportan y/o almacenan fluidos y las consecuencias que esta pudiera generar por el peligro que entrañan. En este sentido se identifican algunas tendencias por ejemplo a corto plazo se tienen: la estimación del riesgo financiero, la inclusión de nuevos fluidos tóxicos, calibración de consecuencias y frecuencias calculadas con estadísticas disponibles de la evolución de los fallos, la inclusión de nuevos mecanismos de fallo que parten de trabajos de investigación.

Con toda eta información el riesgo se modela mediante una matriz en donde se exponen en el eje de las ordenadas las probabilidades de fallo de cada uno de los equipos, mientras que en el eje de las abscisas se encuentra la severidad de las consecuencias. El objetivo final es determinar niveles de riesgo.

¿Cuándo aplicar Inspección Basada en Riesgos?

Cuando se requiera fijar y revisar frecuencias de inspección.

Cuando se requiera optimizar costos de inspección.

Cuando se necesite cuantificar y modificar niveles de riesgos.

Cuando se necesite mejorar la productividad y el rendimiento.

Análisis de Criticidad (A.C.)

El Análisis de Criticidad es la herramienta que permite establecer niveles jerárquicos en sistemas, equipos y componentes en función de los impactos globales que generan, con el objetivo de facilitar la toma de decisiones. Es el análisis de confiabilidad que establece un orden de prioridades de mantenimiento sobre una serie de instalaciones y equipos, otorgando un valor numérico o estatus, en función de una matriz que combina la condición actual del equipo, el nivel de producción de cada equipo o instalación, el impacto ambiental y de seguridad, la producción.

¿Cómo se Realiza un Análisis de Criticidad?

Definiendo el alcance y objetivo para el estudio. Estableciendo criterios de importancia. Seguridad, Ambiente, Producción, Costos de operación y mantenimiento, Frecuencia de fallo, Tiempo promedio para reparar y seleccionando o diseñando un método de evaluación que permita jerarquizar los sistemas objetos de estudio.

¿Cuándo se debe aplicar Análisis de Criticidad?

Un Análisis de Criticidad se debe aplicar cuando estén presentes los siguientes requerimientos: Establecer líneas de acciones prioritarias en sistemas complejos, Solventar problemas con pocos recursos, determinar el impacto global de cada uno de los sistemas, equipos y componentes presentes en el negocio, aplicar las metodologías de Confiabilidad Operacional y crear valor

Optimización Costo Riesgo (O.C.R.)

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

Objetivo de una Optimización Costo Riesgo.

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

Características de la Herramienta Optimización Costo Riesgo.

Los rasgos característicos de la metodología Optimación Costo Riesgo son:

Permite realizar evaluaciones en un corto plazo con resultados certeros.

Análisis Causa Raíz (A.C.R.)

Dentro del marco de la confiabilidad el A.C.R, es la herramienta fundamental para determinar las causas fundamentales que generan una repetición de fallo o en su defecto dentro de un conjunto de fallos, la anomalía de mayor peso en cuanto al impacto operacional, económico y de seguridad y ambiente. Se aplica generalmente en problemas puntuales para equipos críticos de un proceso o cuando existe la presencia de fallos repetitivos.

Para aplicar un Análisis Causa Raíz se debe tener una definición clara de sistema para comprender la interrelación existente entre los diversos niveles de un proceso, lo que nos permitirá a la hora de realizar un estudio, considerar todos los factores, aspectos y condiciones que están presentes en un entorno, ya que cualquiera de ellos puede generar un fallo.

Objetivo del Análisis Causa Raíz.

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

Aplicaciones del Análisis Causa Raíz.

El Análisis Causa Raíz A.C.R como se dijo anteriormente, se aplica generalmente en problemas puntuales que se presentan en equipos críticos para un proceso o que presentan fallos repetitivos, por lo tanto debe aplicarse cuando:

Se requiera el análisis de fallos que se presentan continuamente o en procesos críticos.

Cuando se necesite un análisis del proceso de diseño, de aplicación de procedimientos y de supervisión.

Necesidad de analizar diferencias organizacionales y programática.

Causas Raíces.

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

Causa Raíz Física.

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

Causa Raíz Humana.

Es producto de errores humanos motivados a sus inapropiadas intervenciones acertadas. Nunca utiliza nombres individuales o grupales cuando se especifica la causa.

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

Causa Raíz Latente.

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

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

El Análisis de Modos y Efectos de Fallo A.M.E.F es un método que no permite determinar los modos de fallos de los componentes de un sistema, el impacto y la frecuencia con que se presentan. De esta forma se podrán clasificar los fallos por orden de importancia, permitiéndonos directamente establecer tareas de mantenimiento en aquellas áreas que están generando un mayor impacto económico, con el fin de mitigarlas o eliminarlas por completo.

Método del Análisis de Modos y Efectos de Fallos.

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

Definir el sistema: Se refiere a que se debe definir claramente el sistema a ser evaluado, las relaciones funcionales entre los componentes del sistema y el nivel de análisis que debe ser realizado.

El análisis de los modos de fracaso: Consiste en definir todos los modos de fallo potenciales a ser evaluados en el nivel más bajo. Por ejemplo, la pérdida del rendimiento, funcionamiento intermitente, etc.

Análisis de los efectos de fallos: Define el efecto de cada modo de fallo en la función inmediata, los niveles más altos de riegos en el sistema, y la función misión a ser realizada. Esto podría incluir una definición de síntomas disponible al operador.

La rectificación (Opcional): Determina la acción inmediata que debe ejecutar el operador para limitar los efectos de los fallos o para restaurar la capacidad operacional inmediatamente, además de las acciones de mantenimiento requeridas para rectificar el fallo.

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

Análisis crítico (Opcional): Nos permite determinar una medida que combina la severidad o impacto del fallo con la probabilidad de que ocurra. Este análisis puede ser cuantitativo o cualitativo.

Acción correctiva (Opcional): Define cambios en el diseño operando procedimientos o planes de prueba que mitigan o reducen las probabilidades críticas del fallo.

Análisis de Árbol de Fallo (A.A.F)

La técnica del diagrama del árbol de fallo es un método que permite identificar todas las posibles causas de un modo de fallo en un sistema en particular. Además proporciona una base para calcular la probabilidad de ocurrencia por cada modo de fallo del sistema. Esta técnica es conveniente aplicarla en sistemas que contengan redundancia.

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

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

Con una acertada aplicación esta técnica se pueden determinar los elementos potencialmente críticos durante la etapa de diseño.

Limitaciones del A.A.F

Las limitaciones prácticas de esta técnica se deben a la cantidad de tiempo y de esfuerzo que debe invertirse. De la misma forma requiere de una metodología muy estricta, una documentación sin errores.

Pruebas de Fiabilidad.

CONFERENCIA 3

El mantenimiento técnico y su enfoque holístico

El Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad que rápidamente ha pasado a dominar los procedimientos para fijar estrategias de mantenimiento, enseña que el mantenimiento predictivo tiene precedencia sobre el tradicional mantenimiento preventivo como vía incluso de perfeccionamiento del segundo..

El estudio de las causas de los fallos demuestra que aproximadamente entre el 40-45% de la cantidad total de fallos provienen de los errores cometidos durante el diseño, el 20% cometidos durante el proceso de fabricación y el 30% debido a las condiciones de explotación y se plantea que entre el 5-7% se deben al desgaste natural y el envejecimiento.

El fallo es un fenómeno casual, pero los motivos a los que se debe la aparición del fallo están vinculados con los procesos mecánicos, físicos y físicos-químicos que ocurren en los materiales aislados y conjugados (acoplados) y las construcciones en distintas etapas de su vida. El desarrollo de estos procesos depende tanto de los regímenes de trabajo (internos o externos). Por tanto la física de fallos es una variante que no puede ser descuidada, su esencia es la interpretación del gráfico conocido por todos de variación de los valores medios admisibles con sus características de dispersión. (Gráfico de Gauss)

Pero durante el funcionamiento del conjunto o máquina se produce un proceso real de desgaste, estudiado a fondo dentro de los fundamentos de la tribología; que parte del estudio matemático del gráfico (conocido como curva de Davies).

A pesar de que para valorar la fiabilidad, por regla general, se utilizan características probabilísticas, la conclusión acerca de la conducta del conjunto, se puede hacer solo en base a los resultados estadísticos de las investigaciones. Por el contrario, en base a la pérdida por el objeto de la capacidad de trabajo, descansan solo las regularidades físicas que a fuerza de la diversidad y variabilidad de los factores actuantes, pueden adquirir un carácter probabilística, ya que al trabajar cualquier máquina ocurren cambios imprevistos y oscilaciones de cargas, velocidades, temperaturas, grados de suciedad de la superficie, etc. Además, las propias piezas de la máquina se fabrican con diferentes tolerancias para los parámetros tecnológicos (exactitud, homogeneidad del material, calidad del montaje y otros).

Por eso, la física de la probabilidad, que estudia las regularidades de la variación de las propiedades de los materiales en las condiciones de su explotación es la base para el estudio y valoración de la fiabilidad de las máquinas.

Las leyes de envejecimiento, evalúan el grado de avería del material en función del tiempo y son las más importantes para resolver los problemas de la Fiabilidad y al analizar las físicas de estas, permiten dar un pronóstico del curso del proceso de envejecimiento, valorar las posibles realizaciones y revelar los factores esenciales que influyen sobre la intensidad del proceso; además el conocimiento de la ley de envejecimiento permite estimar el método mantenimiento predictivo a aplicar, o sea, la técnica a aplicar, ya sea la monitorización; el control y el diagnóstico técnico.

Los índices de fiabilidad de las máquinas se determinan como el resultado de los ensayos o de las observaciones de un grupo de máquina de un solo tipo, en condiciones normales de explotación.

Es por esto, que incluso, en máquinas de una misma marca, de igual estado técnico y que trabajan en condiciones similares, los valores de los índices de fiabilidad van a ser diferentes. Al hacer el análisis de los valores "n" casuales y con suficiente información primaria estos se subordinan a determinadas leyes teóricas de distribución.

El conocimiento de las leyes teóricas de distribución, a las cuales se subordinan los índices de fiabilidad de las máquinas o de sus piezas, ofrecen con determinada certeza, trasladar los resultados de los ensayos o pruebas de un grupo de máquinas a todo el conjunto y evaluar la fiabilidad de las máquinas de determinada marca. El conocimiento de estas leyes permite calcular y pronosticar la fiabilidad del objeto técnico y sus recursos. Este proceso de sustitución de las regularidades de los experimentos por el comportamiento teórico, en la teoría de probabilidades se denomina proceso de nivelación de la información estadística. De la amplia diversidad de leyes de distribución teóricas, tienen una mayor importancia para la valoración de las variables aleatorias de la fiabilidad en las máquinas las siguientes: la ley de distribución normal, Weibull y exponencial.

Hoy día es imposible hablar de Mantenimiento sin mencionar la fiabilidad o confiabilidad, así como de la relación con los nuevos enfoques de la dirección gerencial.

Se considera oportuno fijar algunos conceptos que serán utilizados con frecuencia:

Mantenimiento.

Acción de preservar, corregir o conservar las funciones y condiciones de disponibilidad, seguridad y eficiencia de los activos físicos Tangibles (AFT) durante su ciclo de vida.

Función Mantenimiento.

Conjunto de procesos fundamentales de organización, planificación, programación y ejecución, así como el análisis de labores para preservar, corregir o conservar las funciones y condiciones de disponibilidad, seguridad y eficiencia de los activos físicos Tangibles (AFT) durante su ciclo de vida en su contexto operacional.

Ingeniería de Mantenimiento.

Implementación de ciencias aplicadas , conocimientos y habilidades de las ingenierías para desarrollar la función mantenimiento , preservando el costo del ciclo de vida de los AFT , considerando su eficiencia , calidad en determinado contexto operacional y cumpliendo los requerimientos de seguridad y medio ambiente.

Gestión de Mantenimiento.

Procesos de administración y de mejora continua de la función mantenimiento, considerando los sistemas de calidad, seguridad, medio ambiente, recursos humanos y eficiencia energética, enfocado a sus AFT en su contexto operacional especifico.

Gerencia de Mantenimiento.

Se basa en la gestión del mantenimiento, facilitando su interrelación con el capital relacional requerido para el negocio y el mercado en un determinado contexto operacional.

Es evidente que cuando los medios de producción se deterioran, se produce una afectación del proceso productivo provocando reducción o paralización de este, existen tiempos improductivos de las máquinas y de los trabajadores, retrasos en otros procesos, aumento de los desperdicios, costo efectivo de las reparaciones necesarias e incumplimiento de los compromisos de entrega de la producción.

El deterioro, desde un punto de vista práctico, no puede ser evitado totalmente, pero si puede ser compensado, contrarrestando sus efectos negativos. La actividad que evita o compensa el deterioro de los medios de producción es el mantenimiento y con él todo el proceso de aseguramiento. Las reparaciones se consideran partes del mantenimiento.

Los objetivos del mantenimiento son:

• 1. Reducir los paros del equipo por desperfectos imprevistos.

• 2. Conservar la capacidad de trabajo de las máquinas.

• 3. Reducir las pérdidas de producción y económicas.

• 4. Contribuir al aumento de la productividad del trabajo.

• 5. Elevar el nivel de utilización de las capacidades de producción.

Formas de Organización interna para la ejecución del Mantenimiento.

La asignación de un tipo de Organización depende de las características de la empresa, tamaño, número, la dispersión y la diversidad de sus unidades tecnológicas, taller y equipos.

A través del tiempo, en la industria se han aplicado diferentes sistemas de mantenimiento, como son:

• 1. Sistema de supervisión de la producción.

• 2. Sistema de la interrupción.

• 3. Sistema regulado.

• 4. Sistema de pronóstico.

Estos sistemas son muy efectivos; pero sin embargo la práctica ha generalizado el MPP, pero hoy día se abre paso como preponderante el mantenimiento predictivo, por sus ventajas técnico-económicas.

En toda actividad de mantenimiento es primordial hacer un plan de mantenimiento, o sea, una acción de organización.

Para elaborar un plan de mantenimiento y su programa es necesario partir de:

• 1) Información técnica del fabricante del equipo.8información primaria)

• 2) Los informes sobre los trabajos de mantenimiento y reparación anteriores.

• 3) Reportes de inspecciones.

• 4) Edad del equipo.

• 5) Régimen de trabajo a que está sometido.

• 6) Estudios de Ingeniería que se desarrollan en cuanto al perfeccionamiento del equipo. ( ingeniería del mantenimiento)

Este último aspecto es un eslabón relacionado con la Fiabilidad permitiendo por eso poder determinarse diferentes métodos para el análisis de los regímenes de mantenimiento técnico.

Estos métodos son:

Según la productividad máxima del artículo.

Por la ley de variación del parámetro de estado técnico.

Costos específicos del mantenimiento (método técnico-económico).

Por el nivel de la probabilidad de trabajo sin fallo.

Por el método económico-probabilístico.

Como se ve existe una lógica preocupación y convencimiento de la importancia del mantenimiento como sistema dentro del proceso de la Reingeniería en cualquier empresa, por eso, es tan atinado hoy más que nunca, hablar de los valores del mantenimiento en esta dinámica de la Reingeniería como son:

Normalización del diseño de instalación.

Formación del profesional.

Gestión de compras y almacenes.

Análisis de averías.

Clasificación de emergencia.

Nuevas inversiones.

Medio ambiente.

Consumos de piezas y materiales.

Es importante precisar que las "tareas" del mantenimiento predictivo, tan comúnmente expresado hoy día no tienen nada que ver con la "frecuencia" de fallos y la criticidad del artículo. Dichas tareas como el monitoreo, control e inspección y el diagnóstico; no inciden en la frecuencia del fallo; sino en el fallo en sí. Tal afirmación no constituye contradicción alguna la "frecuencia" como elemento estadístico, es estocástico-casual. La frecuencia de cualquier forma de mantenimiento "a condición de", se basa en el hecho de que la mayoría de los fallos no ocurren repentinamente, más bien ocurre, que en muchos casos es posible detectar que el fallo a comenzado a ocurrir,(a evolucionar) durante los estudios finales del "deterioro".

Por eso es tan importante la aplicación de la estrategia del MBF (mantenimiento basado en la fiabilidad, RCM en inglés) que se basa en centrar y optimizar la secuencia de las acciones del mantenimiento produciendo:

Incremento de la" fiabilidad" y la seguridad.

Implantar un proceso de mejora continua en la gestión del mantenimiento.

Reproducir los costos del mantenimiento.

Mejorar el trabajo en equipo.

Así mismo el equipo de mantenimiento contribuye a la gestión del activo de la empresa, al tratar de mantenerlo en las mejores condiciones de servicio durante el mayor tiempo posible.

Los parámetros más relevantes de la fiabilidad, deben ser como primer caso preestablecido por el diseñador, considerando en esta etapa la durabilidad o vida útil del elemento, mecanismo o máquina que se diseñe y construya el cual será sometido a pruebas y posteriormente a la explotación.

En una segunda etapa, corresponde a los tecnólogos, siguiendo las interrupciones del diseñador, garantizar que los elementos, mecánicos o máquinas alcancen los parámetros deseados para ello tendrá en cuenta la selección de materiales y las tecnologías de elaboración disponibles como aspectos más relevantes.