Mantenimiento Centrado en La Confiabilidad _5

UNIDAD

Análisis de Modos y Efectos de Falla (FMEA)

V

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Indice

Indice Unidad V : “Análisis de modos y efectos de falla (FMEA)” 1.1. ¿QUÉ ES UN MODO DE FALLA? FALLA? ............ .................. ............. ............. ............ ............. ............. ............ ............. ............. .......... .... 3 1.2. ¿POR QUÉ QUÉ ANALIZA ANALIZAR R LOS MODOS DE FALLA? FALLA?...... ............. ............. ............ ............. ............. ............. ............. ........ 4 1.3. CATEGORÍAS CATEGORÍAS DE MODOS MODOS DE DE FALLAS........ FALLAS.............. ............. ............. ............ ............. ............. ............. ............. ............ ...... 7 1.3.1. 1.3.1. CAÍDA DE LA LA CAPACIDAD CAPACIDAD ............. ................... ............ ............. ............. ............ ............ ............. ............. ............ ........ 8 1.3.1.1. DETERIORO...............................................................................8 1.3.1.2.FALLAS DE LUBRICACIÓN............................................................9 1.3.1.3.SUCIEDAD................................................................................10 1.3.1.4.DESMONTAJE...........................................................................10 1.3.1.5.ERRORES HUMANOS QUE REDUCEN LA CAPACIDAD...................10 1.3.2. 1.3.2. INCREMENTO INCREMENTO DEL DEL RENDIMIENT RENDIMIENTO O DESEADO DESEADO (O DEL ESFUER ESFUERZO ZO APLICADO) POR ENCIMA DE LA CAPACIDAD INICIAL .............................11 1.3.2.1 SOSTENER DELIBERADAMENTE CARGA EXCESIVA.....................12 EXCESIVA.....................12 1.3.2.2. SOSTENER INVOLUNTARIAMENTE CARGA EXCESIVA.................13 1.3.2.3. SÚBITA CARGA EXCESIVA INVOLUNTARIA.......................................................................15 1.3.2.4 PROCESO O ALMACENAMIENTO ALMACENAMIENTO INCORRECTO INCORRECTO DE LOS LOS MATERIALES ...........................................................................15 1.3.3. 1.3.3. INCAPACIDAD INCAPACIDAD INICIAL..... INICIAL........... ............. ............. ............ ............. ............. ............ ............. ............. ............ ............16 ......16 1.4. ¿CUÁNTO ¿CUÁNTO DETALLE?......... DETALLE?............... ............ ............. ............. ............ ............ ............. ............. ............ ............ ............. ............. ..........17 ....17 1.4.1. 1.4.1. CAUSALIDA CAUSALIDAD D ............ ................... ............. ............ ............ ............. ............. ............ ............. ............. ............ ............. .............17 ......17 1.4.1.1.CAUSAS RAÍZ............................................................................22 1.4.1.2.ERROR HUMANO.......................................................................23 1.4.2. 1.4.2. PROBABILID PROBABILIDAD AD ............ ................... ............. ............ ............. ............. ............ ............. ............. ............ ............. ............. ........23 ..23 1.4.3. 1.4.3. CONSECUEN CONSECUENCIAS.. CIAS......... ............. ............ ............. ............. ............ ............. ............. ............ ............. ............. ............ ..........24 ....24 1.4.4. 1.4.4. CAUSA VS. EFECTO.... EFECTO.......... ............ ............. ............. ............ ............. ............. ............ ............. ............. ............ ............25 ......25 1.4.5. 1.4.5. LOS MODOS MODOS DE DE FALLA FALLA Y EL CONTEXTO CONTEXTO DE DE OPERACIÓN OPERACIÓN .............. .................... ..........26 ....26 1.5. EFECTOS EFECTOS DE FALLA FALLA ............ .................. ............. ............. ............ ............. ............. ............ ............. ............. ............ ............. ............. .......26 .26 1.5.1. 1.5.1. EVIDENCIA EVIDENCIA DE UNA FALLA FALLA ............. ................... ............ ............. ............. ............ ............. ............. ............ ...........27 .....27 1.5.2. 1.5.2. SEGURIDAD SEGURIDAD Y RIESGOS RIESGOS MEDIOAMBIE MEDIOAMBIENTAL NTALES ES ............. .................... ............. ............. .............28 ......28 1.5.3. 1.5.3. DAÑOS SECUNDA SECUNDARIOS RIOS Y EFECTOS EFECTOS EN LA PRODUCCIÓN........ PRODUCCIÓN............... ............. ..........29 ....29 1.5.4. 1.5.4. ACCIÓN CORRECTIVA.......... CORRECTIVA................ ............. ............. ............ ............ ............. ............. ............ ............ ............. .........30 ..30 1.6. FORMULARIO FORMULARIOSS DEL FMEA................. FMEA....................... ............. ............. ............ ............. ............. ............ ............. ............. ............30 ......30 1.6.1. 1.6.1. PROCEDIMIEN PROCEDIMIENTO TO ............ ................... ............. ............ ............. ............. ............ ............. ............. ............ ............ ............32 ......32 1.6.2. 1.6.2. EJEMPLOS.......... EJEMPLOS................. ............. ............ ............. ............. ............ ............ ............. ............. ............ ............ ............. .............33 ......33 2. RESUMEN RESUMEN...... ............ ............. ............. ............ ............ ............. ............. ............ ............ ............ ............. ............. ............ ............ ............ ............. .............45 ......45















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Gestión del Mantenimiento Basado en la Confiabilidad

UNIDAD V “ANÁL ISI S DE MODOS Y EFECT EFECTOS OS DE FALLA (FMEA)” INTRODUCCIÓN El análisis de modos y efectos de falla (FMEA) es un nombre dado a un grupo de actividades que se realizan para asegurar que potencialmente todo lo que podría salir mal con un producto ha sido reconocido y que se tomarán las acciones pertinentes para impedir que las cosas salgan mal. En los años sesenta, los ingenieros del programa de vuelo a la luna, para encarar las consecuencias del mal funcionamiento de los vehículos espaciales, inventaron un método para prever los problemas que podrían ocurrir con cada componente. Estaban pensando más allá de las consideraciones del diseño normal, en las situaciones más raras que uno podría imaginar. Lo lograron en largas y concentradas sesiones de tormenta de ideas. El resultado de este enfoque contribuyó al éxito del aterrizaje en la luna en 1969. Con el declive del programa espacial en los 1970s, muchos ingenieros de la NASA encontraron trabajo en otras industrias y se llevaron el método de pronóstico de fallas con ellos. La técnica se conoció en el futuro como FMEA. En 1972, la NAAO, una organización para garantizar la calidad, desarrolló el primer programa de entrenamiento sobre la confiabilidad que incluyó un módulo para la ejecución del FMEA. Aunque los buenos ingenieros siempre han realizado un tipo de análisis FMEA en sus diseños, la mayoría de sus esfuerzos sólo fueron documentados en los formularios de despiece finales y en los dibujos de ensamble. La repetición de errores del pasado, sin embargo, era posible, porque las personas fueron asignadas a otras tareas, dejaron la compañía, etc. Por ejemplo, en la industria automotriz de los años setenta, como un seguro contra la responsabilidad civil, el FMEA se volvió una herramienta natural para disminuir las ocurrencias de fallas. Desde ese tiempo, la disciplina se ha extendiendo entre las compañías multimillonarias. A su vez, estas grandes compañías han estado presionando a sus proveedores a que adopten el FMEA para mejorar la confiabilidad de sus productos. OBJETIVOS ! ! !

Mostrar la definición de modo de falla y sus categorías. Elaborar el formato en el que se describe los modos de falla con sus diferentes niveles de detalle. Mostrar un procedimiento lógico para acciones correctivas después del FMEA.















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DISEÑO DEL FMEA El diseño del FMEA identifica las áreas que requieren consideraciones adicionales de diseño y/o prueba. Captura e ingresa datos al diseño, algunos de los cuales no podrían hacerse en otra parte y de hecho, podrían perderse. Se incluyen datos de otros departamentos como Fabricación, Ventas, Compra, Servicio, Confiabilidad y Garantía de calidad. Combinando los diferentes puntos de vista y la experiencia no sólo se mejora el diseño del producto sino también se mejora la aceptación de él a lo largo de la compañía y en el campo. El diseño del FMEA, llamado generalmente como FMEA, comienza después que se ha finalizado un diseño conceptual. Debe completarse substancialmente antes que se haya definido el hardware de la producción, para asegurar que la documentación de Producción incluya los datos del FMEA y que el beneficio potencial de la información de FMEA se utilice totalmente. También deben incorporarse los cambios subsecuentes a un producto. La documentación del FMEA debe ponerse al día periódicamente para registrar los cambios y su impacto en la confiabilidad y riesgo. El FMEA lo comienza el ingeniero responsable de la actualización del producto para fabricarlo y después que ha determinado que el producto diseñado trabajará de acuerdo a las especificaciones, puede hacerse y ensamblarse de acuerdo al plano y es servible y “seguro”. El objetivo al realizar el diseño del FMEA es: • •

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Determinar si las especificaciones de rendimiento son apropiadas y completas. Determinar si y cómo el diseño puede ser inadecuado a las intenciones del diseñador tanto por razones de carga excesiva como de contaminación, condiciones extremas del clima, variaciones en la fabricación, en las condiciones de servicio, mal uso del cliente o negligencia, etc. Evaluar las consecuencias de un producto marginal cuando es detectado por un cliente. Cuantificar el riesgo. Identificar la necesidad de acciones correctivas y asignar las prioridades para su ejecución. Implementar y hacer el seguimiento de las acciones convenidas.

DEFINICIONES Se han definido las “funciones” y dado normas de funcionamiento de cualquier recurso, por lo que estamos definiendo los objetivos de mantenimiento con respecto a estos recursos. También se ha visto que definiendo fallas funcionales se puede determinar exactamente lo que queremos decir al decir "falló". "falló" . Estos dos problemas fueron abordados por las primeras dos preguntas del proceso de RCM. Las próximas dos preguntas (5.1 y 5.2) buscan identificar los modos de falla que son bastante probables causen cada falla funcional y determinar cual es el efecto asociado a cada una de las fallas. Esto se hace realizando un Análisis de Modos y















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1.1. ¿QUÉ ES UN M ODO DE FALLA? Un modo de falla podría definirse como cualquier evento que es probable cause la falla de un recurso (sistema o proceso). Sin embargo, en la unidad 4 se explicó que es vago y simplista aplicar el término “falla” a un recurso o activo en conjunto. Es mucho más preciso distinguir entre una “falla funcional” (un estado de falla) y un “modo de falla” (un evento que podría causar un estado de falla). Esta distinción lleva a lo siguiente definición más precisa de un modo de falla: Un modo de falla es cualquier evento que causa una falla funcional

La mejor manera de mostrar la conexión y la distinción entre estados fallidos y los eventos que podrían causarlos, es primeramente listar las fallas funcionales, luego los modos de falla que podrían causar cada falla funcional, como se muestra en la Figura 5.1. La figura 5.1 también indica que por lo menos, una descripción de un modo de falla debería estar formado por un sustantivo y un verbo. La descripción debe contener bastante detalle para seleccionar una adecuada administración estratégica de la falla, pero no tanto detalle con lo que se perderían cantidades excesivas de tiempo en el proceso del análisis. En particular, los verbos usados para describir los modos de falla deben escogerse con cuidado, porque ellos influyen fuertemente en la selección del proceso para la política de administración de la falla. Por ejemplo, verbos tales como “fallas” o “roturas” o “funcionamientos defectuosos”' debe usarse sobriamente, porque ellos dan una pequeña o ninguna indicación acerca de lo que podría ser una manera apropiada de manejar la falla. El uso de verbos más específicos hace posible seleccionar un rango lleno de opciones para la administración de la falla. RCM II HOJA DE INFORMACION © 1996 AL ADON LTD FU N CI ON 1

Transferir agua desde el tanque X hasta el tanque Y a no menos de 800 L/m.

SISTEMA Bombeo de agua de enfriamiento SUB-SISTEMA FA LL A FU N CI ON A L (pérdida de función) A Incapaz de transferir agua

5 6

(causa de falla) Rodamientos dañados. Impelente trabaja sin control. Impelente se bloquea por objetos extraños. El cubo del acoplamiento se ha fracturado debido a la fatiga. Motor quemado. Válvula de entrada esta bloqueada, etc.

1

Impelente desgastado.

1 2 3 4















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Por ejemplo, un término como “falla del acoplamiento” no proporciona ninguna pista acerca de lo que podría hacerse para anticipar o prevenir la falla. Sin embargo, si decimos “los pernos del acoplamiento están flojos” o “el acoplamiento falla debido a la fatiga”, entonces llega a ser mucho más fácil identificar una posible tarea proactiva. En el caso de válvulas o interruptores, uno debe indicar también si la pérdida de función es causada por el elemento fallando en la posición abierta o cerrada – “válvula bloqueada” dice más que “la válvula falla”. Si está interesado en una claridad completa, puede ser a veces necesario dar un paso más allá. Por ejemplo, “la válvula está bloqueada debido al óxido en el tornillo conductor”, es más claro que “la válvula está bloqueada”. De la misma manera, uno puede necesitar distinguir entre “rodamiento dañado debido al desgaste y raspaduras”' y “rodamiento dañado debido a la falta de lubricación”. 1.2. ¿POR QUÉ ANALI ZAR LOS MODOS DE FALLA? Una sola máquina puede fallar por docenas de razones. Un grupo de máquinas o sistema como una línea de producción puede fallar por centenas de razones. Para toda la planta, el número puede subir a miles o incluso decenas de miles. La mayoría de los gerentes tiemblan pensando en el tiempo y esfuerzo que probablemente se necesitaría para identificar todos éstos modos de falla. Muchos deciden que este tipo de análisis es demasiado trabajo y abandonan por completo la idea. Haciendo esto, dichos gerentes pasan por alto el hecho que en el trabajo diario, el mantenimiento se maneja realmente al nivel de modo de falla. Por ejemplo: •

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Las ordenes de trabajo o demandas de trabajo son confeccionadas para cubrir modos de falla específicos. Día a día la planificación del mantenimiento hace planes para tratar un modo de falla específico. En la mayoría de empresas industriales, el personal de mantenimiento y operación se reúnen todos los días. Normalmente las reuniones consisten en discusiones sobre lo que ha ha fallado, lo que que causó la falla (y quién es el culpable), qué se está haciendo para repararla y - a veces - lo que puede hacerse para evitar que pase de nuevo. En resumen, toda la reunión es para discutir los modos de falla. Por un largo periodo, el sistema de registro histórico ha registrado los modos de fallas individuales (o por lo menos, lo que fue hecho para rectificarlos).

Desgraciadamente, en muchos casos, éstos modos de falla son discutidos, registrados o tratados nuevamente después que han ocurrido. Tratar con fallas después que ellos han ocurrido es por supuesto la esencia del mantenimiento reactivo.

















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La gestión Proactiva por otro lado, tratan con eventos antes que ellos ocurran o por lo menos, decidiendo cómo deberían ser tratados si hubieran ocurrido. Para hacer esto, necesitamos saber de antemano qué eventos son probables que ocurran. Los “eventos” en este contexto son los modos de falla. Así, si deseamos aplicar de verdad el mantenimiento proactivo a cualquier recurso físico, debemos intentar identificar todos los modos de falla que son bastante probables que afecten ese recurso. Idealmente, ellos deberían ser identificados completamente antes que ocurran o si esto no es posible, antes que ocurran de nuevo. Una vez que cada modo de falla ha sido identificado, es posible considerar lo que pasa cuando esto ocurre, evaluar sus consecuencias y decidir qué (si algo) debería hacerse para anticipar, prevenir, detectar o corregir - o quizás incluso para rediseñarlo. Así el proceso de selección de tareas de mantenimiento - y mucho de la subsiguiente administración de estas tareas - se lleva al nivel de modo de falla. Esto se ilustra brevemente en el ejemplo siguiente: Considere nuevamente la Hoja de Información RCM mostrada en la figura 5.1. Esta se aplica para la función primaria de la bomba mostrada en la Figura 3.1. La Figura 5.2 muestra que la bomba es de acoplamiento directo simple, de una sola etapa y por la parte posterior a la zona de succión esta sellada con un sello mecánico. En este ejemplo, vemos más de cerca los tres modos de falla que se piensa que es probable sólo afectan el impulsor. Estos son discutidos a continuación con más detalle y resumido en la Figura 5.2: •

El desgaste del Impulsor: es probable que sea un fenómeno relacionado con la edad. Como se muestra en la Figura 5.1, es probable que estos conformen el segundo de los seis modelos de falla introducidos en la figura 2.5 (Modelo de Falla B). Así, si conocemos a grosso modo cuál es la vida útil del impulsor y si las consecuencias de falla son bastante serias, entonces podemos decidir prevenir esta falla cambiando el impulsor justo antes que llegue al final de su vida útil.

















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Impulsor atascado por un objeto extraño: la posibilidad que un objeto extraño apareciera en la línea de succión ciertamente no tendrá nada que ver con cuánto tiempo el impulsor ha estado en servicio. Como resultado este modo de falla ocurrirá básicamente debido al azar (Modelo E en la Figura 2.5). En este caso, no habría ninguna advertencia acerca de la ocurrencia de la falla. Así, si las consecuencias fueran bastante serias y la falla ocurriera bastante a menudo, es probable que consideremos modificar el sistema, quizás instalando algún tipo de filtro o protección en la línea de succión. Impulsor sin control: si el mecanismo fijación del impulsor está diseñado adecuadamente y todavía no hay un control sobre el mismo, la causa sería que no se colocó adecuadamente la primera vez. (Si conocemos que fue así, quizás el modo de falla debería actualmente ser descrito como “impulsor ajustado incorrectamente”). Esto indicaría que la falla probablemente ocurrirá poco después del arranque, como se muestra en la figura 5.2 (Modelo F en la figura 2.5) y probablemente trataríamos de mejorar el entrenamiento o los procedimientos.

Este ejemplo refuerza el punto que el nivel al que manejamos el mantenimiento de cualquier recurso no está al nivel del recurso en su conjunto (en este caso, la bomba), ni tampoco al nivel de cualquier componente (en este caso, el impulsor), sino al nivel de cada modo de falla. Así antes que podamos desarrollar una estrategia sistemática de gestión del mantenimiento proactivo para cualquier recurso, debemos identificar que modo de falla es (o podría ser). El ejemplo también sugiere que uno de los modos de falla puede ser eliminado por un cambio en el diseño y otro mejorando el entrenamiento y los procedimientos. Así no todo los modos de falla se tratarían con un mantenimiento programado. También note que la administración de las soluciones de las fallas propuestas en la Figura 5.2, representan sólo una de las muchas posibilidades en cada caso. Por ejemplo podríamos monitorear la vida del impulsor supervisando el

















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A continuación se consideran dos de los problemas claves en esta área bajo los títulos siguientes: las categorías de modos de falla y el nivel de detalle. Después de esto, se consideran los efectos de falla, las fuentes de información para un FMEA y cómo deben listarse los modos y efectos de falla. 1.3. CATEGORÍ CATEGORÍ AS DE MODOS DE FALLAS Algunas personas consideran que el mantenimiento trata completamente y solamente – con el deterioro. Algunos incluso van más allá hasta especificar que el FMEA aplicado a sus recursos debería tratar con los modos de falla causados por deterioro y deben ignorar otras categorías de modos de falla (como errores humanos y fallas del diseño). Esto es un grave error, porque con frecuencia ocurre a menudo que el deterioro causa sorprendentemente una proporción pequeña de las fallas. En estos casos, restringiendo así el análisis del deterioro, pueden llevar a una estrategia incompleta de mantenimiento. Por otro lado, si uno acepta que el mantenimiento es un medio para asegurar que los recursos físicos continúen haciendo cualquier cosa que el usuario quiera que hagan, entonces un programa de mantenimiento debe dirigirse a todos los eventos que son bastante probables que amenacen esa funcionalidad. Los modos de falla pueden ser clasificados en uno de los siguientes tres grupos: 5.3.1. Cuando la capacidad cae debajo del rendimiento deseado. 5.3.2. Cuando se desea que el rendimiento se eleve por encima de la capacidad inicial. 5.3.3. Cuando el recurso no es capaz de hacer lo que se desea en la salida.

















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1.3.1.


CAÍDA DE LA CAPACIDAD

Figura 5.3: Modo de Falla Categoría 1.

La primera categoría de Modos de Falla cubre situaciones donde al principio la capacidad esta por encima del rendimiento deseado, pero luego cae debajo del rendimiento deseado después que el activo es puesto en servicio como se ilustra en la figura 5.3. Las cinco causas principales de reducción de la capacidad son las siguientes: 1.3.1.1. DETERIORO Cualquier activo físico que cumple una función y entra en contacto con el mundo real, esta sujeto a una

















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1.3.1.2. FALLAS DE LUBRI CACIÓN La lubricación está asociada con dos tipos de modos de falla. La primera concerniente a la falta de lubricante y la segunda a la falla del lubricante en si mismo. Con respecto a la falta de lubricante, las cosas han cambiado considerablemente en las ultimas dos décadas. Hace veinte años, la mayoría de los puntos de lubricación eran llenados manualmente. El costo de lubricar cada uno de estos puntos era pequeño comparado con el costo de no hacerlo. Fue también muy pequeño comparado con el costo de analizar en detalle los requerimientos de lubricación en cada punto. Esto significa que no tenía valor hacer un análisis profundo para establecer un programa de lubricación. En cambio normalmente estos programas fueron iniciados sobre la base de un rápido estudio de un especialista en lubricación. Hoy en día sin embargo, los componentes “sellados de por vida” y los sistemas de lubricación centralizados han llegado a ser la norma en la mayoría de las industrias. Esto ha conducido a una masiva reducción en el número de puntos donde se tenia que aplicar aceite o grasa a una maquina y un masivo incremento en las consecuencias de las fallas (especialmente las fallas de los sistemas de lubricación centralizados). Desde un punto de vista analítico, ahora esto permite un ahorro efectivo en los costos si: •

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Se emplea RCM para analizar los sistemas de lubricación centralizados. Se consideran las perdidas de lubricante en los pocos puntos restantes de lubricación manual como un modo de falla individual.

La segunda categoría de fallas asociada con la lubricación, esta referido al deterioro del lubricante en sí. Esto es causado por fenómenos tales como la



















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1.3.1.3. SUCIEDAD La suciedad o el polvo es una causa muy común de falla. Interfieren directamente con las máquinas causando bloqueo, deslizamiento o embotamiento. Es también una causa principal de falla de funciones que tienen que ver con la apariencia del activo (se ve limpio o se ve sucio). La suciedad también puede causar problemas en la calidad del producto o ingresar dentro del mecanismo de sujeción de las máquinas y causar desalineamiento o ingresar directamente dentro de los productos tales como comida, productos farmacéuticos o en el camino de recorrido del aceite de lubricación de los motores. Como resultado, las fallas causadas por la suciedad deben ser puestas en una lista dentro del FMEA, cuando probablemente interfieran con una función significante de los activos. 1.3.1.4. DESMONTAJE Si algunos de los componentes de la máquina se caen, los montajes fallan por completo o por partes y al azar y sus consecuencias son muy serias y deben ser listadas. Estos son normalmente fallas de soldaduras, juntas soldadas o remachadas, ambos por fatiga o por corrosión o por falla de componentes roscados tales como tornillos, conexiones eléctricas o de tuberías los cuales también pueden fallar por fatiga o corrosión o simplemente se rompen. También se debe tener



















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Si se conoce que modos de falla de este tipo pueden ocurrir, estos deben ser registrados en el FMEA de tal modo que se puedan considerar más tarde dentro del proceso decisiones apropiadas para gestionar las fallas. Sin embargo, cuando se liste los modos de falla causadas por las personas, se debe tener cuidado simplemente de registrar “que estuvo mal” y no “quién lo causo”. Si ponemos mucho énfasis en el “quién”, el análisis podría llegar a ser innecesariamente adverso y la gente empezaría a perder de vista el hecho que es un ejercicio para evitar o resolver problemas y no para atacar con reproches. Por ejemplo es suficiente decir “la válvula de control esta ajustada demasiado alto” y no “la válvula de control esta incorrectamente ajustada por el técnico de instrumentación”. 1.3.2.

INCR EMENTO DEL RENDIM IENTO DESEADO (O (O DEL ESFUERZO ESFUERZO APLICADO) POR ENCIMA DE LA CAPACIDAD INICIAL La segunda categoría de modos de falla ocurre cuando el rendimiento deseado está dentro de la capacidad del recurso cuando se pone en servicio por primera vez, pero luego el rendimiento deseado aumenta hasta exceder la capacidad. Esto causa que el recurso falle en una de las dos maneras siguientes: •

El rendimiento deseado sube hasta que el recurso ya no



















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Figura 5.4: Modo de Falla categ oría 2.

1.3.2.1. SOSTENER SOSTENER DELIBERADA MENTE CARGA EXCESIVA



















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(Este fenómeno causa algunas de las disputas más feroces entre el personal de mantenimiento y el personal de operación. Cuando esto ocurre, el personal de operación tiende a afirmar que “debe haber algo malo con el mantenimiento”, mientras que mantenimiento acusa a los operarios de “conducir la máquina hacia la muerte”. Estas disputas ocurren porque el personal de operaciones normalmente actúa en función de lo que ellos requieren de cada recurso, mientras el personal de mantenimiento tiende a pensar en términos de lo que puede hacer el activo. Ninguno de ellos esta “mal”, simplemente están considerando el problema desde dos puntos de vista diferentes). En estos casos, llevando a cabo “mejores” procedimientos de mantenimiento harán poco o nada para resolver el problema. De hecho, manteniendo una máquina que no puede entregar el rendimiento deseado se asemeja a reestructurar las sillas de cubierta del Titanic. En tales casos necesitamos ver más allá de las soluciones de mantenimiento. Las dos opciones son modificar el recurso para mejorar su capacidad inherente o bajar nuestras expectativas y operar la máquina dentro de sus capacidades existentes. 1.3.2.2. SOSTENER SOSTENER INVOLUNTARI AM ENTE CARGA EXCESIVA



















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Figura 5.5: Impacto desestabilizador del “Cuello de botella”.

omo se puede ver en el ejemplo, la demanda de los productos producidos se ha incrementado y para satisfacer a los usuarios se ha incrementado la salida de 400 a 500 toneladas por semana. Las líneas punteadas representan la capacidad de cada operación. Se muestran que la mayoría de las operaciones son capaces de alcanzar el nuevo requisito. Sin embargo, las operaciones 3, 8 y 10 tienen una capacidad menor de 500 toneladas, así que ellos son el “cuello de botella”. Para lograr el nuevo objetivo, los usuarios deben eliminarlos instalando nuevas máquinas o componentes que sean capaces de producir más de 500 toneladas por semana. Esto





















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1.3.2.3. SÚBITA CARGA EXCESIVA INVOLUNTARIA Muchas fallas son causadas por un súbito y (usualmente) no intencional aumento de la carga aplicada, normalmente causado por uno de los siguientes motivos: •

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Operación incorrecta (por ejemplo si una máquina es puesta en reversa mientras está funcionando en sentido correcto). Montaje incorrecto(por ejemplo sobre ajuste de un tornillo). Daño externo (por ejemplo, un golpe a una bomba o descarga eléctrica debido a una instalación con protección deficiente).

Éstos realmente no son aumentos del rendimiento deseado, porque nadie quiere que el operador ponga la máquina en marcha atrás en el peor momento o que un golpe quiebre la bomba. Sin embargo, pertenecen a





















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En la práctica, éstos “modos de falla” raramente son el resultado de una falla del recurso bajo revisión, pero casi siempre es el efecto de una falla en otra parte del sistema. Esto significa que la acción para remediarlo tiene que ser aplicada a diferentes recursos. Sin embargo, reconocer estas fallas cuando se analizan los recursos afectados ayuda a asegurar que ellos recibirán atención cuando el sistema que realmente está causando el problema sea analizado. Como resultado, estos modos de falla deberían ser incorporados en el FMEA (donde son conocidos los efectos del recurso bajo revisión), como un comentario en la columna de efectos de falla lo cual dirige la atención a la fuente real del problema. 1.3.3.

INCAPACIDAD INICIAL





















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Este problema de incapacidad raramente afecta a todos los recursos. Normalmente afecta una o dos funciones de uno o dos componentes, pero estos eslabones débiles perturban el funcionamiento de toda la cadena. El primer paso para corregir problemas de esta naturaleza es listarlos como modos de falla en un FMEA. 1.4. ¿CUÁNTO DETALLE? DETALLE? Al inicio, se mencionó que los modos de falla deberían ser descritos con bastante detalle para poder seleccionar una estrategia apropiada de gestión de la falla, pero no con tanto detalle que haga que se pierda un tiempo excesivo en el análisis del proceso mismo. Los modos de falla deberán ser definidos con suficiente detalle para hacer posible la selección de una política conveniente de gestión de fallas.

En la práctica, puede ser sorprendentemente difícil encontrar un apropiado





















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La figura 5.7 esta basada en la bomba mostrada en la figura 5.2, algunos de cuyos modos de falla se listaron en la figura 5.1. La figura 5.7 lista maneras en las que la bomba podría sufrir la falla funcional “completamente incapaz de transportar agua”. Estos modos de falla son considerados en siete diferentes niveles de detalle. El nivel más alto (nivel 1) es la falla completa de la bomba. El nivel 2 reconoce la falla de los cinco mayores componentes de la bomba - la bomba, el eje de propulsión, el motor, el suministro de energía y la entrada/salida. Después de esto las fallas son consideradas progresivamente con más detalle. Al considerar este ejemplo, note que:





















Tecsup Virtu@l Nivel 1

Nivel 2

Gestión del Mantenimiento Basado en la Confiabilidad Nivel 3

Nivel 5 I.

Conjunto de fallas de una bomba

Fallas de una bomba

Fallas del impulsor

Ruptura de la carcasa

Impulsor se movía al garete

Tuerca de montaje desecha Hilo de la tuerca de montaje gastados

La tuerca no tuvo correcto ajuste Hilos erosionados/ corroídos Tuerca de mal material

Tuerca de del im impulsor ag agrietada

Tuerca de del im impulsor so sobreajustada Tuerca de mal material

Chaveta de del im impulsor ci cizallado

Incorrecta es especificación de del ac acero Incorrecta su suministro de del ac acero

Objetos rompen el impulsor

Partes en el sistema después de MP Objetos extraños entran al sistema

Tornillos de la carcasa flojos

Tornillos de la carcasa no ajustados Se perdió tornillo por la vibración Hilos en la carcasa corroídos Falla de tornillos por fatiga Incorrecto ajuste de la junta Falla por traqueteo Carcasa despedazada por un vehículo Despedazada por un objeto desde el cielo Sello abrasionado Bajo nivel de agua Error en el ensamble Error en el ensamble

Error de ensamble Filtro de succión no instalado Filtro agujereado por la corrosión Error de ensamble

Falla en la junta de la carcasa Carcasa despedazada

Fallas en el sello de la bomba

Nivel 6

Nivel 7

Nivel 4

Desgaste normal Giro en seco Sello mal alineado Sello c/caras secas Sello mal colocado

Sello mal suministrado

Error en el ensamble Material mal especificado Material mal suministrado Error en en el el en ensamble Material mal especificado Material mal suministrado Error en en el el di diseño Obtención er errónea Mal almacenamiento Mala requisición Ver apéndice 2 Error de ensamble Ver apéndice 2

Error de ensamble

Ver apéndice 2

Error de operación Bomba en posición vulnerable Carcasa golpeada por meteorito Carcasa golpeada por aeroparte

Ver apéndice 2 Error de diseño

Ver apéndice 2 Ver apéndice 2 Obtención errónea Mal almacenamiento

Ver apéndice 2 Ver apéndice 2























Tecsup Virtu@l Conjunto de fallas de una bomba

Fallas del motor

Gestión del Mantenimiento Basado en la Confiabilidad Rodamiento agarrotado

Desgaste normal

Carg Cargaa axia axiall exce excesi siva va Fallas de lubricación

Fatiga subsuperficial en el anillo exterior Caminos de rodadura desgastados Moto Motorr subd subdim imen ensi sion onad ado o Fallan sellos del rodamiento Fallas por la grasa

Rodamiento mal instalado

Inad Inadec ecua uada da enva envasa sado do del del lub lubri rica cant ntee Dañado previo a la instalación Dañado durante la instalación Mal alineado Rodam. In Instalado es esta de defec fectuoso Rodam. Instalado es inadecuado

Motor en

Rebobinado

Error de ensamble

Sellos dañados en la instalación Escasa pr protección de de lo los se sellos Aceite de base oxidante Grasa licuada Aditivos incompletos Erro Errorr de de man manuf ufac actu tura ra Rodamiento se cayó en el almacén Dañado en el tránsito Rodam. Golpeado con un martillo Error de ensamble Rodam. Su Suministrado co con de defectos Corroído en el almacén Mal especificado Mal suministrado Ver apéndice 2

Error de ensamble Error de de ma manufactura

Error de almacenamiento Obtención errónea Error de ensamle Ver apéndice 2 Erro Errorr de de ma manufac factura Error de almacenamiento Error de diseño Obtención errónea





















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bomba Chavetas cizalladas Válvula cerrada

Fallas en la energía

Válv. Cierre atascada Válv. Cierre floja Falla el interruptor principal

Falso contacto

Acero mal especific. Ac. Mal suministrado Chavetas muy cortas Manija perdida Eje de la válvula agarrotado Error de operación Fallas del contactor

Sobrecarga partes de baja tensión Falsa falla de fusible

Acero suministrado con defectos Error de diseño Obtención errónea Error de ensamble Manejo canibalizado Debido a al corrosión

Acero mal manufacturado Ver apéndice 2 Ver apéndice 2 Ver apéndice 2 Error de ensamble Grasa fugó entre las ranuras Grasa mal utilizada

Ver apéndice 2 Error de ensamble

Ver apéndice 3 Puntos de contacto desgastados Bobina magnética quemada Resortes fallan por fatiga Contactos sucios

Error de ensamble Derivaciones sobrecargadas Fusible mal colocado Defectos en la conexión

Puntos sucios en la instalación Cubi Cubier erta ta de pane panell per permi mite te ingr ingres esar ar polvo Ver apéndice 2

Error de ensamble Cubi Cubier erta ta mal mal fij fijad adaa Cubierta no apropiada

Obtención errónea Fusible suministrado con defectos

Ver apéndice 2 Error de manufactura





















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Los niveles han sido definidos y los modos de falla asignados a cada nivel solo con el propósito de este ejemplo. No son un tipo de clasificación universal. La figura 5.7 no muestra todas las posibilidades de falla de cada nivel por lo tanto no usar este ejemplo como un modelo definitivo. Es posible analizar algunos de los modos de falla en niveles aun más bajo que el nivel 7, pero en práctica raramente es necesario hacerlo así. Los modos de falla listados solo se aplican a la falla funcional “incapaz de transportar completamente agua”. La figura 5.7 no muestra modos de





















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El hecho que el nivel apropiado puede variar para diferentes modos de falla significa que no tenemos que hacer la lista de todos los modos de falla al mismo nivel dentro de la Hoja de Información del Trabajo. Algunos modos de falla podrían ser identificados en el nivel 2, otras en el nivel 7 y el resto en alguna parte entre ellos. Por ejemplo, en un contexto particular, podría ser apropiado listar solo los modos de falla de un cierto nivel, en la figura 5.7. Y en otro contexto podría ser apropiado un FMEA completo para una bomba idéntica consistente en un simple modo de falla “La bomba





















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Los modos de falla que ya son rutinas del mantenimiento proactivo.- y lo qué ocurriría si ningún mantenimiento proactivo se estuviera haciendo. Una manera de asegurar que ninguno de éstos modos de falla se hayan pasado por alto es estudiar los programas de mantenimiento y preguntar “¿qué modo de falla ocurriría si no hiciéramos esta tarea?". Sin embargo, una revisión de los programas existentes sólo debe llevarse a cabo como un chequeo final después que el análisis RCM se ha completado, para reducir la posibilidad de perpetuar el status quo. (Algunos usuarios de RCM están tentados a asumir que todos que los modos de falla razonablemente probables están cubiertos por sus sistemas de PM























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Otro ejemplo de la Figura 5.7 es “el motor no encendió”. Este modo de falla





















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1.4.5.


LOS MODOS DE FALLA Y EL CONTEXTO DE OPERACI ÓN





















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Estos aspectos son revisados en los lo s siguientes párrafos. Note que uno de los objetivos





















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Cuando se describan los efectos de falla, no prejuzgar la evaluación de las





















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1.5.3.


DAÑOS SECUNDARI OS Y EFECTOS EFECTOS EN LA PRODUCCI ÓN









































































































































































































Mantenimiento Centrado en La Confiabilidad _5

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