MANTENIBILIDAD (Jezdimir Knezevic)
Sabemos que todo sistema creado por el hombre, debe de satisfacer una necesidad en especial. Ya que para eso se diseñan y se producen, para cumplir con una tarea especificada, entonces, dicho sistema va a tender a dejar de funcionar en algún momento, de ahí la mantenibilidad aplicada a un sistema en particular. El objetivo de la mantenibilidad mantenibilida d recae en que que una mayor comprensión de los fallos de los dispositivos ayudará en la identificación de las mejoras que pueden introducirse en los diseños de dicho sistema y no nada más del sistema si no también aplicado a productos, para aumentar su vida o por lo menos para limitar las consecuencias adversas de los fallos. La funcionabilidad establece que es una de las características críticas más importantes dentro de un sistema en común, ya que de ello depende la realización de las tareas específicas que debe cumplir de acuerdo a su diseño. También depende mucho que tanta prestación nos proporciona para satisfacer los requerimentos y exigencias de los usuarios finales, estas prestaciones pueden medirse con los requisitos, ya sea en, tamaño, forma, capacidad, caudales, velocidad, aceleración entre muchas otras que pueden también ser medidas. Pero que es la funcionabilidad de un sistema, primero tenemos que definir que es el perfil de funcionabilidad de dicho sistema, y nos dice que es la relación de los diferentes estados de un sistema en los que puede recaer dicho sistema, ya sea en un estado de funcionamiento en el cual el sistema está realizando la función especificada de forma correcta de acuerdo a los requerimientos establecidos por el usuario, o también puede estar en estado de falla, lo cual indica que el sistema no realiza la función especificada de tal manera que satisfaga los requerimientos del usuario, y por lo tanto requerirá de tareas de mantenimiento para poder pasar de ese estado a un estado de funcionamiento nuevamente. La fiabilidad, mantenibilidad y so portabilidad (que tanta exigencia puede soportar el sistema), determinan la frecuencia de fallos que puedan existir, así como la complejidad de las tareas de mantenimiento que se le deben de realizar a dicho sistema para que vuelva a funcionar. Este mantenimiento define la capacidad del sistema para realizar las funciones especificadas adecuadamente, con el cual se busca el alargamiento de la vida de operación del sistema mediante tareas simples de mantenimiento, también intenta reducir la presencia de fallos que se puedan presentar, así como el ahorro de consumibles. Estas tareas de mantenimiento deben de tener una concordancia y coherencia entre ellas de tal manera que se establezcan las tareas de mantenibilidad en forma secuencial.
La disponibilidad si puede medir cuantitativamente de acuerdo al perfil de funcionabilidad, es muy importante y el usuario pueda decidir la adquisición de un elemento entre varias alternativas que pueda tener para así poder tener un mayor índice de confiabilidad y pueda satisfacer mejor las con desde el principio dediciones de funcionamiento de dicha maquina o sistema, puede ser que entre varios elementos uno tenga más medidas de confiabilidad que el otro elemento a escoger, de esta manera la disponibilidad sería una buena medida que pueda ofrecer medidas diferentes que suministren una imagen más completa sobre la funcionabilidad en general del sistema. Pero como saber que impacto tiene la disponibilidad en la mantenibilidad? Pues es sencillo saberlo ya que todos los usuarios necesitan saber que es necesario la disponibilidad del sistema, no tomando en fuera la seguridad, ya que un sistema no puede estar en estado de fallo por un tiempo muy prolongado, de ahí se puede definir que tú puedes tener un equipo o sistema demasiado fiable, pero muy costoso, o tener un sistema que falle y cuando falle sea fácil de recuperar por medio de tareas simples de mantenimiento, de esta manera utilizando la segunda opción podemos llegar a tener un muy buen índice de de fiabilidad ya que pues nos resultaría muy sencillo volver a pasar el sistema de un estado de fallo a un estado de funcionamiento. Aunque se debe tomar en cuenta que la mantenibilidad de be diseñarse de tal manera que sea uno de los principales factores que se puedan modificar parta poder llevar a cabo un alto nivel de disponibilidad operativa, y un alto perfil de funcionabilidad. Otra operación a considerar es el tiempo en que te va tomar realizar dichas tareas de mantenimiento, como todo el proceso de mantenimiento es secuencial, se deben establecer tiempos en el cual se pueda mover el usuario para poder tomar decisiones, por ejemplo al pedir refacciones o programar un tiempo en el cual se establezca que la maquina ya estará funcionado nuevamente y cumplirá otra vez con la mayoría de las funciones que el operador o usuario deben establecer y que el sistema pueda satisfacer en un buen rango, de ahí la fiabilidad del sistema ala hora de estar en operación. La disminución de estos tiempos seria un indicio de la reducción de costos, ya que el tiempo muerto en una industria es dinero perdido para la misma empresa.
Hemos estado hablando de las tareas de mantenimiento, las cuales cumplen la función de volver a recuperar un sistema o equipo a un estado de funcionamiento nuevamente, pero de debe definir que tipo de tareas de mantenimiento se pueden aplicar para cierta situación en especial, a continuación se definen los tipos de mantenimiento, de acuerdo al tipo de fallo que ocurra o pueda ocurrir. -mantenimiento preventivo: Trata de que no se produzca la falla antes de un tiempo considerado, para esto se realizan diferentes tareas como lo son examinación e inspección, lo cual nos proporciona información acerca de los posibles fallos, también por medio de tareas sencillas de mantenimiento como la limpieza, lubricación, pintura, etc, no dejando en fuera la seguridad y el diseño del área y de la maquinaria.
-mantenimiento correctivo: Tareas de mantenimiento que se realizan después de que el sistema ha sufrido un estado de falla, entonces las tareas de mantenimiento implicaran la sustitución de componentes que estén averiados, generalmente los componentes que se les da mantenimiento correctivo son simples y no afectan en gran parte el desempeño operacional de la maquina o sistema.
Mantenimiento predictivo: Se basa en información suministrada en el historial de operación del sistema (bitácoras y manuales) la cual se puede interpretar de tal manera que se pueda hacer un cálculo o un pronóstico en el cual se establezca un tiempo de falla del sistema. Lo cual da oportunidad de tomar las medidas necesarias antes de que ocurra dicha falla, compra de refacciones y sustitución de las mismas.
La realización de cualquier tarea de mantenimiento conlleva un riesgo para el usuario que las aplica, tanto en términos de la realización correcta de la tarea de mantenimiento como las consecuencias de la realización de la tarea pueda producir otros efectos a los demás componentes del sistema. El principal objetivo de la existencia de cualquier elemento o sistema realizado por el hombre es proporcionar utilidad, mediante la realización de una función requerida. De aquí que, una vez que se proporciona la funcionabilidad, la principal preocupación del usuario es alcanzar la disponibilidad y seguridad más elevadas posibles, con la menor inversión en recursos. La realización de cualquier tarea está relacionada con unos costes asociados, tanto en términos de coste de recursos de mantenimiento, como de coste de las consecuencias de no tener el sistema disponible para la operación. Por esto, los departamentos de mantenimiento son unos de los centros de mayor coste, requiriendo a la industria miles de millones de pesetas cada año, y de esa forma se han convertido en un factor crítico en la ecuación de rentabilidad de muchas compañías. Por tanto, puesto que las acciones de mantenimiento se vuelven cada vez más costosas, la ingeniería de mantenibilidad gana reconocimiento día tras día. En la actualidad, la situación está cambiando gradualmente, gracias a los clientes aeroespaciales y militares, que reconocen la importancia de este tipo de información y que la han convertido en una característica tan deseable como las prestaciones y la fiabilidad. La ingeniería de la mantenibilidad se creó como una disciplina que estudia la complejidad, factores y todos los recursos relacionados con las actividades que se deben realizar para mantener la funcionabilidad del sistema, por medio de métodos de evaluación cuantitativa, y predicciones para la aplicación de la mejora continua. Sabemos que la mantenibilidad es la característica inherente de un elemento, asociada a su capacidad de ser recuperado para el servicio cuando se realiza la tarea de mantenimiento necesaria según se especifica. De vemos de determinar los términos por los cuales se pueda medir la mantenibilidad de acuerdo a los siguientes factores:
-el tiempo en el cual el elemento en estado de falla puede ser recuperado de acuerdo a los procedimientos establecidos. -la frecuencia de la aplicación de tareas de mantenimiento asociadas al estado de falla, ósea el periodo de cuantas veces se dará mantenimiento en un lapso determinado de tiempo.
-y el costo que tendrá el aplicar el mantenimiento, tomando en cuenta todos los recursos utilizados en el proceso. Estas tres maneras de cuantificar la mantenibilidad son teóricamente posibles, el enfoque basado en el tiempo empleado en el mantenimiento es, de lejos, el más usado en la práctica. Ya que como se dijo “el tiempo es dinero”. De acuerdo al tiempo empleado en la realización de una tarea específica de mantenimiento a un sistema podemos saber que la mantenibilidad es inversamente proporcional al área considerada, entonces establecemos que un elemento con mantenibilidad más deseable cubrirá un área más pequeña de tiempo y viceversa, el área depende de las decisiones tomadas por el usuario en la fase de diseño. Como lo que físicamente existen son copias del elemento en consideración, la tarea de mantenimiento existe sólo mediante la ejecución física de las actividades que la componen. Por ello, la respuesta dependerá del tiempo empleado en cada ensayo para la recuperación. A pesar del hecho de que cada tarea de mantenimiento se compone de las actividades especificadas, que se realizan en una secuencia especificada, el tiempo empleado en la ejecución de todos ellos puede diferir de un ensayo a otro. la ejecución de cada ensayo de una tarea de mantenimiento específica se completará tras un diferente intervalo de tiempo empleado. Así, el tiempo empleado en completar cada tarea de mantenimiento es una característica específica de cada ensayo. La pregunta que, por supuesto, surge es: ¿por qué son necesarios diferentes tiempos para la ejecución de tareas de mantenimiento idénticas? Para proporcionar la respuesta a esta pregunta es necesario analizar todos los factores que intervienen. Los tres grupos que se dan a continuación son los más influyentes: -
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Factores perdónales, que se identifican como que tan motivado está el empleado, la experiencia con que cuenta, formación, responsabilidad, etc. Factores condicionales que representan la influencia del entorno y ambiente que involucran la condición física, geométrica y forma del elemento en recuperación. Y el entorno que involucra temperatura, humedad, ruido, iluminación, vibración, época del año, ruido etc.
Así, los diferentes tiempos empleados en la ejecución de cada ensayo individual de la tarea de mantenimiento, son el resultado de la influencia de los factores mencionados anteriormente.
Puesto que se acepta fácilmente que una población de copias supuestamente idénticas del elemento en consideración, recuperadas bajo condiciones similares, vuelve al estado SoFu en diferentes instantes de tiempo, se deduce que un proceso de recuperación sólo puede describirse en términos probabilísticos. De aquí que la mantenibilidad está completamente definida por la variable aleatoria TTR y su distribución de probabilidad como se muestra en la figura.
Las características de mantenibilidad más frecuentemente Usadas son: -Función de mantenibilidad. -Tiempo porcentual de recuperación. -Tiempo medio de recuperación. -Realización de la recuperación.
La función de mantenibilidad cualquier variable aleatoria representa la probabilidad de que tenga un valor igual o menor que algún valor particular, a por ejemplo, F(a) = P(X £ a). En el concepto de mantenibilidad, la función de distribución de la variable aleatoria TTR se llamará Función de Mantenibilidad y se representará por M(t). Indica la probabilidad de que la funcionabilidad del sistema sea recuperada en el momento especificado de mantenimiento, o antes (tiempo empleado t):
Es el tiempo empleado en mantenimiento para el que se recuperará la funcionabilidad de un porcentaje dado de una población. Es la abscisa del punto cuya ordenada corresponde a un porcentaje dado de recuperación. Matemáticamente, el tiempo TTRp puede representarse como:
Realización de la recuperación depende de la función de mantenibilidad, representa la probabilidad de que la funcionabilidad del elemento
El tiempo medio de recuperación ( MTTR) se puede definir como:
La realización de la recuperación viene representada por la probabilidad de que un elemento sea recuperado a su estado de funcionamiento en un tiempo t2, no habiéndolo sido en el tiempo t1.
Las medidas de mantenibilidad vistas hasta ahora, se refieren a los tiempos empleados en el mantenimiento. Aunque los tiempos empleados son extremadamente importantes en la realización del mantenimiento, se deben considerar también las horas de mano de obra invertidas en el proceso. Los tiempos pueden reducirse (en muchos casos) aplicando recursos humanos adicionales en el cumplimiento de tareas específicas. Sin embargo, esto puede resultar una alternativa cara, particularmente cuando se exigen altos niveles de aptitud para realizar tareas que se traduzcan en un menor tiempo global. En otras Palabras, la mantenibilidad está relacionada con la facilidad y economía en la realización del mantenimiento. La mantenibilidad, como característica de diseño, está estrechamente relacionada con el área del apoyo del sistema, ya que los resultados de la mantenibilidad afectan directamente a los requisitos de mantenimiento. Así, cuando se especifican los factores de la mantenibilidad, se deben también considerar los requisitos cualitativos y cuantitativos para apoyo del sistema, a fin de determinar los efectos de un área en otra.
INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR DE IRAPUATO
EXTENSION SAN FELIPE GTO
INGENIERIA EN ELCTROMECANICA
TURNO VEPERTINO
GRUPO B
MANTENIBILIDAD
“ENSAYO DE MANTENIBILIDAD (CAPITULOS UNO Y DOS)”
PRESENTA: RICARDO RAFAEL RIVERA RAMIREZ
ING. RAUL MARTIN MENDEZ BARRIENTOS
21-SEPTIEMBRE-2012