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Confiabilidad operacional

Autor: Luis Amendola
Curso:
|1309 alumnos|Fecha publicación: 29/03/2011
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Capítulo 8:

 Pasos para la aplicación del RCM

Las siete preguntas básicas del RCM

Como se mencionó anteriormente, el RCM se centra en la relación entre la organización y los elementos físicos que la componen. Antes de que se pueda explorar detalladamente esta relación necesitamos definir qué tipo de elementos físicos existen en la industria, y decidir cuáles son los que deben estar sujetos al proceso de revi­sión del RCM. En nuestro caso proponemos utilizar los registros de los equipos crí­ticos del sistema de gestión de la calidad, procedimientos de mantenimiento del sis­tema de calidad y registros en el Enterprise Asset Management (EAM - CMMS).

Luego realizaremos una serie de preguntas acerca de cada uno de los elementos seleccionados, como sigue:

¿Cuáles son las funciones? (funciones y criterios de funcionamiento).

¿De qué forma falló? (fallos funcionales).

¿Qué causa el fallo? (modos de fallos).

¿Qué sucede cuando hay fallo? (efectos de los fallos).

¿Qué ocurre si falla? (consecuencia de los fallos).

¿Qué se puede hacer para prevenir los fallos? (tareas preventivas).

¿Qué sucede si no puede prevenirse los fallos? (tareas a “falta de”).

Estas preguntas se introducen brevemente en los siguientes puntos.

Funciones y sus estándares de funcionamiento

Cada elemento de los equipos en el registro de la planta debe haberse adquirido para unos propósitos determinados. En otras palabras, tendrá una función o funcio­nes específicas. La pérdida total o parcial de estas funciones afectará a la organi­zación en cierta manera. La influencia total sobre la organización dependerá de:

  • La función de los equipos en su contexto operacional.
  • El comportamiento funcional de los equipos en ese contexto.

Cuando se establece el funcionamiento deseado de cada elemento, el RCM pone un gran énfasis en la necesidad de cuantificar los estándares de funcionamiento siem­pre que sea posible. Estos estándares se extienden a la producción, calidad del pro­ducto, servicio al cliente, problemas del medio ambiente, coste operacional y seguridad.

Fallos Funcionales

Una vez que las funciones y los estándares de funcionamiento de cada equipo se hayan definido, el paso siguiente es identificar cómo puede el fallo influir a cada elemento en la realización de sus funciones. Esto lleva al concepto de un fallo funcional, que se define como: la incapacidad de un elemento o componente de un equipo para satisfacer un estándar de funcionamiento deseado.Modos de Fallo

El paso siguiente es tratar de identificar los modos de fallo que tienen más posibilidad de causar la pérdida de una función. Nos permite comprender exactamente ¿qué es lo que estamos tratando de prevenir?.

Cuando estemos realizando este paso, es importante identificar cuál es la causa origen de cada fallo. Esto asegura que no se malgaste el tiempo y el esfuerzo tra­tando los síntomas en lugar de las causas. Al mismo tiempo, cada modo de fallo de­bería de ser considerado en un nivel más apropiado, para asegurar que no se in­vierta demasiado tiempo en el análisis del fallo en sí mismo.

Efectos de los Fallos

Cuando se esté identificando cada modo de fallo, los efectos de los fallos tam­bién deben registrarse (en otras palabras, lo que pasaría si ocurriera). Este paso per­mite decidir la importancia de cada fallo, y por lo tanto qué nivel de mantenimiento preventivo (si lo hubiera) sería necesario.

El proceso de contestar sólo a las cuatro primeras preguntas produce oportunidades sorprendentes y a menudo muy importantes de mejorar el fun­cionamiento, la seguridad y también de eliminar errores. También mejora los niveles generales de comprensión acerca del funcionamiento de los equipos.

Consecuencias de los Fallos

Una vez que se hayan determinado las funciones, los fallos funcionales, los mo­dos de fallo y los efectos de los mismos en cada elemento significativo, el próximo paso en el proceso del RCM es preguntar: ¿cómo (y cuánto) importa cada fallo?. La razón se debe a que las consecuencias de cada fallo nos dicen si necesitamos tratar de prevenirlas. Si la respuesta es positiva, también sugieren con qué esfuerzodebe­mos tratar de encontrar los fallos.

RCM clasifica las consecuencias de los fallos en cuatro grupos:

Consecuencias de los fallos no evidentes. Los fallos que no son evidentes no tienen impacto directo, pero exponen a la organización a otros fallos con consecuencias serias, a menudo catastróficas. Normalmente son los dispositivos de protección que no disponen de seguridad inherente, y que pueden suponer la mitad de los modos de fallo de los equipos complejos modernos. Un punto fuerte del RCM es la forma en que trata los fallos que no son evidentes, primero reconociéndolos como tales, en segundo lugar otorgándoles una prio­ridad muy alta y finalmente adoptando un acceso simple, práctico y coherente con relación a su mantenimiento.

Consecuencias en la seguridad y el medio ambiente. Un fallo tiene consecuencias sobre la seguridad si su ocurrencia genera condiciones que pueden propiciar lesiones o incluso la muerte de personas. Tiene consecuencias sobre el medio ambiente si infringe las normativas municipales, regionales o naciona­les relacionadas con el medio ambiente. RCM considera las repercusiones que cada modo de fallo tiene sobre la seguridad y el medio ambiente y lo hace antes de valorar el tema del funcionamiento. Esto, sin duda alguna, pone a las personas por encima de la problemática de la producción.

Consecuencias operacionales. Un fallo tiene consecuencias operacionales si afecta la producción (capacidad, calidad del producto, servicio al cliente o costes industriales en adición al coste directo de la reparación). Estas consecuen­cias cuestan dinero y lo que cuesten sugiere cuánto se puede destinar en tra­tar de prevenirlas.

Consecuencias que no son operacionales. Los fallos evidentes que caen dentro de esta categoría no afectan ni a la seguridad ni a la producción, por lo que el único gasto directo es la reparación.

Si un fallo tiene consecuencias significativas en los términos de cualquiera de es­tas categorías, es importante tratar de prevenirlas. Por otro lado, si las consecuen­cias no son significativas, entonces no merece la pena hacer cualquier tipo de man­tenimiento preventivo que no sea el de las rutinas básicas de lubricación y servicio.

Por eso en este punto del proceso del RCM, nos preguntamos si cada fallo tiene consecuencias significativas. Si no es así, la decisión normal a falta de ellas es un mantenimiento que no sea preventivo. Si por el contrario fuera así, el paso siguiente sería preguntar ¿qué tareas preventivas (si las hubiera) se deben realizar?. Sin em­bargo, el proceso de selección de la tarea no puede ser revisado significativamente sin considerar primero el modo de fallo y su efecto sobre la selección de los diferen­tes métodos de prevención.

Tareas preventivas

La mayoría de la gente cree que el mejor modo de mejorar al máximo la dispo­nibilidad de la planta es hacer algún tipo de mantenimiento preventivo de forma rutinaria. El conocimiento de la Segunda Generación sugiere que esta acción pre­ventiva debe consistir en una reparación del equipo o cambio de los componentes a intervalos fijos.

RCM

Figura 13. Fallo basado en el mantenimiento a intervalos fijos

 

La Figura 13 se muestra el concepto del fallo basado en el mantenimiento a intervalos fijos. Supone que la mayoría de los elementos funcionan con precisión para un período "X", y luego se deterioran rápidamente. El pensamiento tradicional sugiere que un histórico extenso acerca de los fallos anteriores nos permitirá determinar la duración de los elementos, de forma que se podrían hacer planes para llevar a cabo una acción preventiva poco antes del fallo.

Esto es verdad todavía para cierto tipo de equipos sencillos, y para algunos elementos complejos con modos de fallo dominantes. En particular, las características de desgaste se encuentran a menudo donde los equipos entran en contacto directo con el producto. Ejemplos de ello son los revestimientos de tolvas y trituradoras, ex­cavadoras o transportadores de tornillo sin fin, máquinas y herramientas, impulsores de bomba, refractarios de horno, codos de tuberías, etc. Los fallos que tienen rela­ción con la edad también se asocian a menudo con la fatiga y la corrosión.

Sin embargo, los equipos en general son mucho más complicados de lo que eran hace quince años. Se ha llegado a cambios sorprendentes en los modelos de los fallos de los equipos, como se mostró en la figura anterior. El gráfico siguiente muestra la probabilidad condicional de fallo contra la vida útil para una gran variedad de elementos eléctricos y mecánicos.

RCM

Figura 14. Probabilidad condicional de fallo contra la vida útil

 

El modelo A es la conocida "curva de la bañera". Comienza con una incidencia de fallo alta (conocida como mortalidad infantil o desgaste de rodaje) seguida por una frecuencia de fallo que aumenta gradualmente o que es constante y luego por una zona de desgaste. El modelo B muestra una probabilidad de fallo constante o ligeramente ascendente, y termina en una zona de desgaste (el mismo modelo de la primera figura).

El modelo C muestra una probabilidad de fallo ligeramente ascendente, pero no hay una edad de desgaste definida que sea identificable. El modelo D muestra una probabilidad de fallo bajo cuando la pieza es nueva o se acaba de comprar, luego un aumento rápido a un nivel constante, mientras que El modelo E muestra una probabilidad constante de fallo en todas las edades (fallo aleatorio). Finalmente, El mo­delo F comienza con una mortalidad infantil muy alta, que desciende finalmente a una probabilidad de fallo que aumenta muy despacio o que es constante.

Por ejemplo, los estudios hechos en la aviación civil mostraron que el 4% de las piezas está de acuerdo con el modelo A, el 2% con el B, el 5% con el C, el 7% con el D, el 14% con el E y no menos del 68% con el modelo F.

En general, los modelos de los fallos dependen de la complejidad de los elemen­tos. Cuanto más complejos sean, es más fácil que estén de acuerdo con los mode­los E y F. (El número de veces que ocurren estos modelos en la aviación no es necesariamente el mismo que en la industria. Pero no hay duda de que cuanto más complicados sean los equipos, más veces encontraremos los modelos de fallo E y F).

Estos hallazgos contradicen la creencia de que siempre hay una conexión entre la confiabilidad y la edad operacional. Fue esta creencia la que llevó a la idea de que cuanto más a menudo se revisaba una pieza, menor era la probabilidad de fallo. Hoy en día, esto es raramente verdad, a no ser que haya un modo de falla dominante, los límites de edad no hacen nada o muy poco para mejorar la confiabilidad de un equi­po complejo. De hecho las revisiones programadas pueden aumentar las frecuen­cias de los fallos en general por medio de la introducción de la mortalidad infantil den­tro de sistemas que de otra forma serían estables.

El reconocimiento de estos hechos ha persuadido a algunas organizaciones a abandonar por completo la idea del mantenimiento preventivo. De hecho, esto puede ser lo mejor en casos de fallos que tengan consecuencias sin importancia. Pero cuando las consecuencias son significativas, se debe hacer algo para prevenir los fallos, o por lo menos reducir las consecuencias.

Lo que lleva de nuevo a la cuestión de las tareas preventivas.

RCM reconoce cada una de las tres categorías más importantes de tareas preventivas, como siguen:

  • Tareas cíclicas "a condición".
  • Tareas de reacondicionamiento cíclico.
  • Tareas de sustitución cíclica.

Tareas "a condición": La necesidad continua de prevenir ciertos tipos de fa­llos y la incapacidad creciente de las técnicas tradicionales para hacerlo, han creado los nuevos tipos de prevención de fallos. La mayoría de estas técnicas nuevas se basan en el hecho de que la mayor parte de los fallos dan alguna advertencia de que están a punto de ocurrir. Estas advertencias se conocen como fallos potenciales, y se definen como las condiciones físicas identificables que indican que va a ocurrir un fallo funcional o que está en el proceso de ocurrir.

Las nuevas técnicas se usan para determinar cuando ocurren los fallos potenciales de forma que se pueda hacer algo antes de que se conviertan en ver­daderos fallos funcionales. Estas técnicas se conocen como tareas a condición, porque se realiza un seguimiento de los parámetros de operación de ma­nera de detectar alguna condición que marque el inicio de un fallo potencial (Las tareas, “a condición" incluyen todo tipo de mantenimiento predictivo y el con­ditionmonitoring).

El alcance de aviso dado por los diferentes fallos potenciales varía desde mi­crosegundos a décadas. Los intervalos más largos significan que hay más tiem­po para prevenir los fallos funcionales, por lo que se emplea un gran esfuerzo en desarrollar las técnicas de "a condición", para que de aviso previo a un fa­llo inminente con la mayor cantidad de tiempo como sea posible.

Si se usa de forma adecuada, las técnicas de "a condición" son una buena forma de prevenir los fallos funcionales, pero también pueden ser una pérdida de tiempo muy costosa. El RCM permite tomar decisiones acerca de ello con gran confianza.

Tareas de Reacondicionamiento Cíclico y de Sustitución Cíclica: Los equipos son revisados o sus componentes reparados a frecuencias determinadas, independientemente de su estado en ese momento.

Una gran ventaja del RCM es el modo en que provee criterios simples, precisos y fáciles de comprender para decidir (si hiciera falta) qué tarea preventiva es técnica­mente posible en cualquier contexto, y si fuera así para decidir la frecuencia en que se hace y quien debe hacerlo. Estos criterios forman la mayor parte de los progra­mas de entrenamiento del RCM. El RCM también ordena las tareas en un orden descendiente de prioridad. Si las tareas no son técnicamente factibles, entonces se deberá tomar una acción apropiada, como se describe a continuación.

Acciones "a falta de"

Además de preguntar si las tareas preventivas son técnicamente factibles, el RCM se pregunta si merece la pena hacerlas. La respuesta depende de cómo reaccionen a las consecuencias de los fallos que pretende prevenir.

Al hacer esta pregunta, el RCM combina la evaluación de la consecuencia con la selección de la tarea en un proceso único de decisión, basado en los principios siguientes:

  • Una acción que signifique prevenir el fallo de una función no evidente, sólo merecerá la pena hacerla si reduce el riesgo de un fallo múltiple asociado con esa función aún nivel bajo aceptable. 
  • Si no se puede encontrar una acción preventiva apropiada, se debe llevar a cabo la tarea de búsqueda de fallos.

Las tareas de búsqueda de fallos consisten en comprobar las funciones no evidentes de forma periódica para determinar si ya han fallado. Si no se puede encontrar una tarea de búsqueda de fallos que reduzca el riesgo de fallo a un nivel bajo aceptable, entonces la acción "a falta de" secundaria sería que la pieza debe redise­ñarse. Donde:

-    Una acción que signifique el prevenir un fallo que tiene consecuencias en la seguridad o el medio ambiente merecerá la pena hacerla si reduce el riesgo de ese fallo en sí mismo a un nivel realmente bajo, o si lo suprime por completo. Si no se puede encontrar una tarea que reduzca el riesgo de fallo a un nivel bajo aceptable como hemos comentado, la pieza debe rediseñarse.

-    Si el fallo tiene consecuencias operacionales, sólo merece la pena realizar una tarea preventiva si el coste total de hacerla durante cierto tiempo es menor al coste de las consecuencias operacionales y al coste de la reparación durante el mismo período de tiempo. En otras palabras, la tarea debe justificarse en el terreno económico. Si no es justificable, la decisión "a falta de" será el “ningún mantenimiento preventivo programado” (Si esto ocurre y las consecuencias operacionales no son aceptables todavía, entonces la decisión "a falta de" secundaria sería rediseñar de nuevo).

-    De forma similar, si un fallo no tiene consecuencias operacionales, sólo mere­ce la pena realizar la tarea preventiva si el coste de la misma durante un pe­ríodo de tiempo es menor que el de la reparación durante el mismo período. Por lo tanto estas tareas deben ser justificables en el terreno económico. Si no son justificables, la decisión inicial "a falta de" sería de nuevo el “ningún mantenimiento preventivo”, y si el coste de reparación es demasiado alto, la deci­sión "a falta de" secundaria sería volver a diseñar de nuevo.

Este enfoque gradual de arriba abajo significa que las tareas preventivas sólo se especifican para elementos que las necesitan realmente. Esta característica del RCM normalmente lleva a una reducción significativa en los trabajos rutinarios. También quiere decir que las tareas restantes es más probable que se hagan bien. Combina­do con unas tareas útiles equilibradas llevará a un mantenimiento más efectivo.

Compare esto con el enfoque gradual tradicional de abajo a arriba. Tradicional­mente, los requerimientos del mantenimiento de cada pieza se evaluaban en tér­minos de sus características técnicas reales o supuestas, sin considerar las conse­cuencias del fallo. Los programas resultantes se usaban para todas las máquinas si­milares, sin considerar de nuevo que en diferentes condiciones se aplican conse­cuencias diferentes. Lo que resulta en un gran número de programas que no sirven para nada, no porque sean "equivocados", sino porque no consiguen nada.

Note también que el proceso del RCM considera los requisitos del mantenimiento de cada pieza antes de preguntarse si es necesario volver a considerar el diseño. Se debe a que el ingeniero y técnico de mantenimiento en servicio hoy tiene que mantener la maquinaria como está funcionando hoy, y no como debería estar o puede que esté en el futuro.

Capítulo anterior - Aplicación del RCM

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