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CUR50 .,P01341CO. CURSO DE FORMACION DE TRES DIAS EN RELIABILITY-CENTRED MAINTENANCE (Version 2) Octubre 2003
CONTENIDO
El Diagrarna de Decision RCM II
01
Funcianes Ejercicio
02
Consecuencias de.las Fallas
03
Estudio de un Caso RCM: Benceno
04
Introdu'ccion al Mantimiento Centrado en Confiabilidad
MOO1S
Funciones
MOO5S
Fallas Funcionales
M01OS
Consecuencias de la Falla
M015S
Tareas Proactivas
MO2OS
Acciones 4A Falta
MO25S
El Diagrama de Decision de RCM
MO3OS
ImplementaciOrrde las Recomerideciones de RCM
M035S
Aplicacion del proceso RCM
MO4OS
Lo que se Logrer con RCM
M045S
Presentado por
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,SOPORTE Y CIA LTDA en asociacion con ALADON
ACLARACION SOBRE LA TRADUCCION Estimado lector: El siguiente texto ha sido traducido con la intencion de satisfacer a los lectores de habla hispana tanto en Espana como en toda lberoamerica, cosa ambiciosa y muchas veces imposible. Dada la diferente evoluciOn del idioma en las distintas regiones, hemos encontrado diferencias en algunas palabras donde tuvimos que adoptar alguna de sus formas. Pedimos disculpas si a veces la lectura no parece familiar, pero podra comprobar que no afecta a la comprensiOn de su contenido. A continuaciOn hacemos una lista de las principales diferencias:
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Latinoarnerica la falla costo implementar capacitar computadora engranado, trancado, bloqueado
Espana el fallo coste instalar formar ordenador agarrotado
(Dentro de Latinoarnerica misma se encuentran otras diferencias.) En cuanto a los simbolos, particularmente en las formulas relacionadas con el intervalo de busqueda de falla, fueron traducidos para facilitar el aprendizaje manteniendo la relacion con la palabra que representan. Por ejemplo M G00 . Tiempo Medio entre Fallas del Sistema Protegido Tambi6n existen abreviaturas de la literatura inglesa que fueron traducidas (MTBF: Mean Time Between Failures; TMEF: Tiempo Medio Entre Fallas) aunque en ocasiones se utiliza la sigla original, especialmente en empresas multinacionales para facilitar el intercambio entre sus filiales de distintos !Daises. Invitamos al lector a enviar sugerencias sobre terminos particulares al siguiente correo
[email protected] electronico:
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Hecha esta aclaraciOn, esperamos que disfrute de la lectura del libro evitando el esfuerzo de EL TRADUCTOR leerlo en otra lengua distinta a la suya.
La traducciOn al espanol fue realizada por Ellmann, Sueiro y Asociados con autorizaciOn de Aladon Ltd.
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1 INTRODUCCION AL MANTENIMIENTO CENTRADO EN CONFIABILIDAD
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INDICE
PAGINA
1.1
El Cambiante Mundo del Mantenimiento
3
1.2
Mantenimiento y RCM
5
1.3
RCM: Las siete preguntas basicas
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1.4
Aplicacion del proceso RCM
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1.5
Que logra el RCM
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1999 Copyright held by Aladon Ltd
1.1 El Cambiante Mundo del Mantenimiento
bles y faciles de reparar. Como resultado no habia necesidad de un mantenimiento sistematico mas alla de una simple rutina de limpieza, servicio y lubricacion.
Durante los ultimos veinte ailos, el Mantenimiento ha cambiado, quizas mas que cualquier otra disc iplina gerencial. Estos cambios se deben principalmente al importante aumento en ntimero y variedad de los activos fisicos (planta, equipamiento, edificaciones) que deben ser mantenidos en todo el mundo, diserios mas complejos, nuevos metodos de mantenimiento, y una optica cambiante en la organizacion del mantenimiento y sus responsabilidades. El Mantenimiento tambien esta respondiendo a expectativas cambiantes. Estas incluyen una creciente toma de conciencia para evaluar hasta que punto las fallas en los equipos afectan a la seguridad y al medio ambiente; conciencia de la relacion entre el mantenimiento y la calidad del producto, y la presion de alcanzar una alta disponibilidad en la planta y mantener acotado el costo. Estos cambios estan llevando al limite las actitudes y habilidades en todas las ramas de la industria. El personal de Mantenimiento se ye obligado a adoptar maneras de pensar completamente nuevas, y actuar como ingenieros y como gerentes. Al mismo tiempo las limitaciones de los sistemas de mantenimiento se hacen cada vez mas evidentes, sin importar cuanto se hayan informatizado. Frente a esta sucesion de grandes cambios, los gerentes en todo el mundo estan buscando un nuevo enfoque para el Mantenimiento. Quieren evitar arranques fallidos y callejones sin salida que siempre acomparian a los grandes cambios. Buscan en cambio una estructura estrategica
La Segunda Generaci6n Durante la Segunda Guerra Mundial todo cambial drasticamente. La presion de los tiempos de guerra aumento la demanda de todo tipo de bienes, al mismo tiempo que decafa abruptamente el ntimero de los trabaj adores industriales. Esto llev6 a un aumento en la mecanizacion. Ya en los arios '50 habia aumentado la cantidad y complejidad de todo tipo de maquinas, y la industria estaba empezando a depender de ellas. Al incrementarse esta dependencia, se centre) la atencion en el tiempo parada de maquina. Esto neve) a la idea de que las fallas en los equipos deberfan ser prevenidas, llegando al concepto de mantenimiento preventivo. En la decada del sesenta esto consistio principalmente en reparaciones mayores a intervalos regulares prefijados. El costo del mantenimiento comenz6 a elevarse rapidamente en relacion a otros costos operacionales.Esto Het/6 al crecimiento de sistemas de planeamiento y control del mantenimiento. Estos ciertamente ayudaron a tener el mantenimiento bajo control y han sido establecidos como parte de la practica del mantenimiento. Por ultimo, la suma de capital ligado a activos fijos junto con un elevado incremento en el costo del capital, Hey() a la gente a buscar la manera de maximizar la vida (Ail de estos activos/ bienes.
que sintetice los nuevos desarrollos en un modelo coherente, para luego evaluarlo y aplicar el que mejor satisfaga sus necesidades y las de la compaiiia.
Este libro describe una filosoffa que provee ciertamente dicha estructura, Hamada Mantenimiento Centrado en Confiabilidad, o RCM. (Reliability Centered Maintenance) Si es aplicado correctamente, el RCM transforma las relaciones entre quienes lo usan, los activos fisicos existentes, y las personas que los operan. A su vez permite que nuevos bienes o activos sean puestos en servicio con gran efectividad, rapidez y precision. Este capitulo provee una breve introduccion a RCM, empezando con un vistazo sobre la evolucion del mantenimiento en los ultimos cincuenta arios. Desde la decada del '30 se puede seguir el rastro de la evolucion del mantenimiento a traves de tres generaciones. RCM esta tornandose rapidamente en la piedra fundamental de la Tercera Generacion , pero esta solo puede ser vista en perspectiva, y a la luz de la Primera y Segunda Generaci6n. La Primera Generacion La Primera Generaci6n cubre el perfodo que se extiende hasta la Segunda Guerra Mundial. En esos dias la industria no estaba altamente mecanizada, por lo que el tiempo de parada de maquina no era de mayor importancia. Esto significaba que la prevencion de las fallas en los equipos no era una prioridad para la mayoria de los gerentes. A su vez la mayor parte de los equipos era simple, y una gran cantidad era sobredimensionada. Esto los hacia confia-
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La Tercera Generacion Desde mediados de la decada del setenta el proceso de cambio en la industria ha adquirido win mas impulso. Los cambios han sido clasificados en: nuevas expectativas, nuevas investigaciones, y nuevas tecnicas. El tiempo parada de maquina siempre ha afectado la capacidad de produccion de los activos fisicos al reducir la produccion, aumentar los costos operacionales, e interferir con el servicio al cliente. En las decadas de los sesenta y setenta esto ya era una preocupaci6n en las areas de mineria, manufacturas, y transporte. En la manufactura los efectos del tiempo de parada de maquina fueron agravados por la tendencia mundial hacia sistemas "just-in-time", donde los reducidos inventarios de material en proceso hacen que una pequeria falla en un equipo probablemente hiciera parar toda la planta. Actualmente el crecimiento en la mecanizacion y la automatizacion han tornado a la confiabilidad y a la disponibilidad en factores clave en sectores tan diversos como el cuidado de la salud, el procesamiento de datos, las telecomunicaciones, la administracion de edificios y el manejo de las organizaciones. Una mayor automatizacion tambien significa que mas y mas fallas afectan nuestra capacidad de mantener pardmetros de calidad satisfactorios. Esto se aplica tanto para parametros de servicio como para la calidad del producto. Por ejemplo, hay fallas en equipos que pueden afectar el control del clima en los edificios y la puntualidad de las redes de transporte, asi como interferir con el logro de las tolerancias deseadas en la produccion.
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Nuevas Expectativas La figura 1.1 muestra la evolucion de las expectativas de mantenimiento. Figura 1.1 Expectativas de mantenimiento crecientes
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Primera Generacion • Reparar en caso de averia
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Tercera Generaci6n
•
Segunda Generacion
• Mayor costo-efectividad
• Mayor disponibilidad de la planta
• Mayor seguridad
• Mayor vida Otil de los equipos
• Mejor calidad de los productos
• Mas bajos costos
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• No deteriorar el medio ambiente
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Cada vez aparecen mas fallas que acarrean serias consecuencias para el medio ambiente o la seguridad, al tiempo que se elevan las exigencias sobre estos temas. En algunas partes del mundo se ha llegado a un punto en que las organizaciones deben, o bien adecuarse a las expectativas de seguridad y cuidado ambiental de la sociedad, o dejar de operar. Nuestra dependencia de la integridad de nuestros activos ffsicos cobra ahora una nueva magnitud que va mas alla del costo, y que se torna una cuesti6n de supervivencia de la organizaci6n. Al mismo tiempo que crece nuestra dependencia de los activos ffsicos, crece tambien el costo de tenerlos y operarlos. Para asegurar la amortizaci6n de la inversion que representan, deben funcionar eficientemente siempre que se los necesite. Por ultimo el costo de mantenimiento aun esta ascendiendo, en terminos absolutos y como proporcion del gasto total. En algunas industrias representa ahora el segundo item mas alto, o hasta el mas alto costo operativo. En consecuencia, en solo treinta aims ha pasado a la primer prioridad en el control de costos.
•
Mayor disponibilidad y confiabilidad
Nuevas Investigaciones Las nuevas investigaciones estan cambiando muchas de nuestras creencias mas profundas referidas a la relacion entre edad y las fallas. En particular, parece haber cada vez menos conexion entre la edad de la mayorfa de los activos y la probabilidad de que estos fallen. La figura 1.2 muestra como en un principio la idea era simplemente que a medida que los activos envejecfan eran mas propensos a fallar. Una creciente conciencia de la "mortalidad infantil" llev6 a la Segunda Generacion a creer en la curva de "bafiera", o "ballad ra". Sin embargo, las investigaciones en la Tercera Genera-
Mayor duraci6n de los equipos
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ci6n revelan no uno sino seis patrones de falla que realmente ocurren en la practica. Esto tambien tiene un profundo efecto sobre el mantenimiento, y sera abordado en detalle mas adelante. Nuevas Tecnicas Ha habido un crecimiento explosivo de nuevos conceptos y tecnicas de mantenimiento. Cientos de ellos han sido desarrollados en los Oltimos quince afios, y emergen aun mas cada semana. La Figura 1.3 muestra como ha crecido el enfasis en los clasicos sistemas administrativos y de reparaciones mayores para incluir nuevos desarrollos en diferentes areas. Los nuevos desarrollos incluyen: • Herramientas de soporte para la toma de decisiones, tales como el estudio de riesgo, analisis de modos de falla y sus efectos y sistemas expertos. • Nuevos mitodos de mantenimiento, tal como el monitoreo de condicion, • Diseno de equipos, con un mayor enfasis en la confiabilidad y facilidad para el mantenimiento. • Un dreistico cambio en el modo de pensar de la organizacion hacia la participacion, trabajo en grupo y flexibilidad.
Tercera Generacion:
Figura 1.2: Puntos de vista cambiantes sobre la falla d Primera Generacion:
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equipos Segunda Generaci6n:
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Figura 1.3: Cambios en las tecnicas
Uno de los mayores desaffos que enfrenta el personal de mantenimiento es no solo aprender estas tecnicas sino decidir cuales valen la pena y cuales no para sus propias organizaciones. Si hacemos elecciones adecuadas es posible mejorar el rendimiento de los activos y al mismo tiempo contener y reducir el costo del mantenimiento. Si hacemos elecciones inadecuadas se crean nuevos problemas mientras empeoran los que ya existen.
de Mantenimiento
• Reparar cuando falla
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• Reparaciones mayores programadas • Sistemas de planeamiento y control del trabajo • Computadoras grandes y lentas
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Los desafios que enfrenta el mantenimiento Los desaffos clave que enfrentan los gerentes de mantenimiento pueden resumirse de esta manera: • seleccionar las tecnicas mas apropiadas • para manejar los distintos procesos de falla • satisfaciendo las expectativas de los duefios de los activos, los usuarios de los activos y la sociedad en general • de la manera mas perdurable y efectiva en cuanto a costos • con el apoyo y la cooperaci6n de todas las personas involucradas RCM provee un sistema que permite que los usuarios puedan responder a estos desaffos en forma simple y rapida. Esto se debe a que en ningan momento pierde de vista que el mantenimiento se trata de activos ffsicos. Si estos activos no existieran, no existirfa la funci6n de mantenimiento. RCM comienza con un amplio repaso base-cero de los requerimientos de mantenimiento de cada activo en su contexto operacional. Frecuentemente estos requerimientos son dados por sentado. Esto desemboca en el desarrollo de estructuras organizativas, y la implementacion de sistemas basados en suposiciones incompletas o incorrectas en relacion con las verdaderas necesidades de los activos. En cambio, si estos requerimientos son definidos correctamente a la luz del pensamiento moderno, es posible lograr importantes cambios en la eficiencia del mantenimiento. El resto de este capftulo habla de RCM en mas detalle. Comienza por explorar el significado de "Mantenimiento", y continua definiendo RCM para luego describir los siete pasos fundamentales en la aplicacion de este proceso.
1.2 Mantenimiento y RCM Desde el punto de vista de ingenierfa hay dos elementos que hacen al manejo de cualquier activo fisico: debe ser mantenido y de tanto en tanto quiz& tambien necesite ser modificado. Los grandes diccionarios definen mantener conservar cada cosa en su ser (Real Academia Espatiola),causar que continue (Oxford), o conservar en el estado existente (Webster).
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Tercera Generacion
Segunda Generacion
Primera Generacion
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• Monitoreo de condiciOn • Diserio direccionado a la confiabilidad y facilidad para el mantenimiento • Estudio de riesgos • Computadoras pequerias y muy rapidas • Analisis de modos de falla y sus efectos • Sistemas expertos • Trabajo multifacetico y en grupos
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Esto sugiere que "mantenimiento" significa preservar algo. Por otro lado estan de acuerdo con que modificar algo significa cambiarlo de alguna manera. Esta diferencia entre mantener y modificar tiene profundas implicancias que serail detalladas en otros capftulos mas adelante. En este momento nos centrarenos en el mantenimiento. Cuando nos disponemos a mantener algo, zQue es eso que deseamos causar que continue?, zQue estado existente deseamos preservar? La respuesta a estas preguntas esta dada por el hecho de que todo activo fisico es puesto en funcionamiento porque alguien quiere que haga algo, en otras palabras, se espera que cumpla una funcion o funciones especificas. Por ende al mantener un activo, el estado que debemos preservar es aquel en el que continue haciendo lo que los usuarios quieran que haga.
•
Mantenimiento: asegurar que los activos fisicos continfien haciendo lo que los usuarios quieren que hagan Los requerimientos de los usuarios van a depender de corn° y cuando se utilice el activo (contexto operacional). Esto ileva a la siguiente definicion formal de Mantenimiento Centrado en Confiabilidad:
•
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad: un proceso utilizado para determinar los requerimientos de mantenimiento de cualquier activo fisico en su contexto operacional. A la luz de la anterior definici6n de mantenimiento, una definici6n mas completa de RCM serfa "un proceso utilizado para determinar que debe hacerse para asegurar que
todo activo fisico continue haciendo lo que sus usuarios quieran que haga en su actual contexto operacional".
1.3 RCM: Las siete preguntas basicas El proceso de RCM formula siete preguntas acerca del activo o sistema que se intenta analizar:
• iCuales son las funciones y los partimetros defuncionamiento asociados al activo en su actual contexto operacional?
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...is
• g)e qui manera falla en satisfacer sus funciones? •
Cucil es la causa de cada falla funcional?
• iQue sucede cuando ocurre cada falla? • iDe qui manera importa cada falla? • iQue puede hacerse para predecirprevenir o cadafalla? • iQue debe hacerse si no se encuentra una tarea proactiva adecuada?
Estas preguntas son desarrolladas brevemente en los parrafos siguientes, y abordadas en detalle en los cal:autos 2 al 7. Funciones y Pardmetros de Funcionamiento Antes de poder definir que proceso aplicar para determinar que debe hacerse para que cualquier activo fisico continue haciendo aquello que sus usuarios quieren que haga en su contexto operacional, necesitamos hacer dos cosas:
•
• determinar que es lo que sus usuarios quieren que haga • asegurar que sea capaz de realizar aquello que sus usuarios quieren que haga Por eso el primer paso en el proceso de RCM es definir las funciones de cada activo en su contexto operacional, junto con los parametros de funcionamiento deseados. Lo que los usuarios esperan que sea realizado por los activos puede ser dividido en dos categorfas: • funciones primarias, que resumen el por que de la
adquisicion del activo en primera instancia. Esta categoria de funciones cubre temas como velocidad, producci6n, capacidad de carga o almacenaje, calidad de producto y servicio al cliente. • funciones secundarias, que indican que se espera de cada
activo que haga mas alla de simplemente cubrir sus funciones primarias. Los usuarios tambien tienen expectativas relacionadas con las areas de seguridad, control, contencion, confort, integridad estructural, economia, proteccion, eficiencia operacional, cumplimiento de regulaciones ambientales, y hasta la apariencia del activo.
•
Los usuarios de los activos generalmente estan por lejos en la mejor posicion para saber exactamente que contribuciones fisicas y financieras el activo hace para el bienestar de la organizaci6n como un todo. Por ello es esencial que esten involucrados en el proceso de RCM desde el comienzo. Si es hecho correctamente, este paso solo toma alrededor de un tercio del tiempo que implica un analisis del RCM completo. Ademas hace que el grupo que realiza el analisis logre un aprendizaje considerable (muchas veces acerca de como realmente funciona el equipo). Las Funciones serail exploradas en mayor detalle en el Capitulo 2.
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Fallen Funcionales Los objetivos del mantenimiento son definidos por las funciones y expectativas de funcionamiento asociadas al activo en cuesti6n. i,C6mo puede el mantenimiento alcanzar estos objetivos? El tinico hecho que puede hacer que un activo no pueda desemperiarse conforme a los parametros requeridos por
su usuario es alguna clase de falla. Esto sugiere que el mantenimiento cumple sus objetivos al adoptar un abordaje apropiado en el manejo de una falla. Sin embargo, antes de poder aplicar herramientas apropiadas para el manejo de una falla, necesitamos identificar que fallas pueden ocurrir. El proceso de RCM lo hace en dos niveles: • En primer lugar, identifica las circunstancias que llevan a la falla • Luego se pregunta que eventos pueden causar que el activo falle. En el mundo de RCM, los estados de falla son conocidos comofallasfuncionales porque ocurren cuando el activo no puede cumplir unafuncion de acuerdo al parcimetro de funcionamiento que el usuario considera aceptable.
Sumado a la incapacidad total de funcionar, esta definici6n abarca fallas parciales en las que el activo todavia funciona pero con un nivel de desemperio inaceptable (incluyendo las situaciones en las que el activo no puede mantener los niveles de calidad o precision). Pero estas solo pueden ser claramente identificadas luego de haber definido las funciones y parametros de funcionamiento del activo. La parte 3 explicard las fallas funcionales en profundidad. Modos de Falla Como se mencion6 en el parrafo anterior, una vez que se ha identificado la falla funcional, el proximo paso es tratar de identificar todos los hechos que pueden haber causado cada estado de falla. Estos hechos se denominan modos de falla. Los modos de falla posibles incluyen aquellos que han ocurrido en equipos iguales o similares operando en el mismo contexto. Tambien incluyen fallas que actualmente estan siendo prevenidas por regimens de mantenimiento existentes, asi como fallas que aim no han ocurrido pero son consideradas altamente posibles en el contexto en cuestion. La mayoria de las listas tradicionales de modos de falla incorporan fallas causadas por el deterioro o desgaste por use normal. Sin embargo, para que todas las causas probables de falla en los equipos puedan ser identificadas y resueltas adecuadamente, esta lista debe incluir fallas causadas por errores humanos (por parte de los operadores y el personal de mantenimiento), y errores de disetio. Tambien es importante identificar la causa de cada falla con suficiente detalle para asegurarse de no desperdiciar tiempo y esfuerzo intentando tratar sintomas en lugar de causas reales. Por otro lado es igualmente importante asegurarse de no malgastar el tiempo en el analisis mismo al concentrarse demasiado en los detalles. Efectos de Falla El cuarto paso en el proceso de RCM consiste en hacer un listado de los efectos de falla, que describe lo que ocurre cuando acontece cada modo de falla. Esta descripcion debe incluir toda la informacion necesaria para apoyar la evaluacion de las consecuencias de la falla, tal como: • Que evidencia existe (si la hay)de que la falla ha ocurrido • De que modo representa una amenaza para la seguridad o el medio ambiente (si es que la representa) 5
• De que manera afecta a la producci6n o a las operaciones (si las afecta) • Que danos fisicos (si los hay) han sido causados por la falla • Que debe hacerse para reparar la falla Los modos y efectos de falla son abordados en detalle en el Capftulo 4. El proceso de identificar funciones, fallas funcionales, modos de falla, y efectos de falla trae asombrosas y muchas veces apasionantes oportunidades de mejorar el desempeiio y la seguridad, asi como tambien de eliminar el desperdicio.
Consecuencias de la Falla Un analisis detallado de la empresa industrial promedio probablemente muestre entre tres y diez mil posibles modos de falla. Cada una de estas fallas afecta a la organizacion de algun modo, pero en cada caso, los efectos son diferentes. Pueden afectar operaciones. Tambien pueden afectar a la calidad del producto, el servicio al cliente, la seguridad o el medio ambiente. Y todas tomaran tiempo y costaran dinero para ser reparadas Son estas consecuencias las que fuertemente influencian el intento de prevenir cada falla. En otras palabras, si una falla tiene serias consecuencias, haremos un gran esfuerzo para intentar evitarla. Por otro lado, si tiene consecuencias leves o no las tiene, quizas decidamos no hacer mas mantenimiento de rutina que una simple limpieza y lubricacion basicas. Un punto fuerte de RCM es que reconoce que las consecuencias de las fallas son mas importantes que sus aspectos tecnicos. De hecho reconoce que la (mica razon para hacer cualquier tipo de mantenimiento proactivo no es evitar las fallas per se sino evitar o reducir las consecuencias de las fallas. El proceso de RCM clasifica estas consecuencias en cuatro grupos, de la siguiente manera: • Consecuencias de fallas ocultas: las fallas ocultas no
tienen un impacto directo, pero exponen a la organizaci6n a fallas multiples con consecuencias serias y hasta catastroficas. (La mayoria estan asociadas a sistemas de protecci6n sin seguridad inherente) • Consecuencias ambientales y para la seguridad: una
falla tiene consecuencias para la seguridad si es posible que cause dailo o la muerte a alguna persona. Tiene consecuencias ambientales si infringe alguna normativa o reglamento ambiental tanto corporativo como regional, nacional o internacional.
cias de cada modo de falla en relacion a las categorias recien mencionadas, integra a los objetivos operacionales, ambientales, y de seguridad de la funcion del mantenimiento. Esto contribuye a incorporar a la seguridad y al medio ambiente en la corriente principal de gesti6n del mantenimiento. El proceso de evaluacion de las consecuencias tambien cambia el enfasis de la idea de que toda falla es negativa y debe ser prevenida. De esta manera focaliza la atencion sobre las actividades de mantenimiento que tienen el mayor efecto sobre el desempefio de la organizacion, y resta importancia a aquellas que tienen escaso efecto. Tambien nos alienta a pensar de una manera mas amplia acerca de diferentes maneras de manejar las fallas, mas que concentrarnos en prevenir fallas. Las tecnicas de manejo de fallas se dividen en dos categorias:
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• Tareas proactivas: estas tareas se emprenden antes de
que ocurra una falla, para prevenir que el item llegue al estado de falla. Abarcan lo que se conoce tradicionalmente como mantenimiento "predictivo" o "preventivo", aunque veremos luego que RCM utiliza los terminos reacondicionamiento cfclico, sustitucion el-
•
clica, y mantenimiento a condicion.. • Acciones a falta de: estas tratan directamente con el
estado de falla, y son elegidas cuando no es posible identificar una tarea proactiva efectiva. Las acciones "a falta de" incluyen busqueda de falla, rediseliar, y mantenimiento a rotura. (correctivo)
El proceso de evaluacion de las consecuencias es abordado brevemente en otra parte de este capitulo y en detalle luego en la parte 5. La seccion siguiente en este capitulo trata el tema de las tareas proactivas en mayor profundidad.
Tareas Proactivas Mucha gente todavia cree que la mejor manera de optimizar la disponibilidad de la planta es hacer algUn tipo de mantenimiento proactivo de rutina. El pensamiento de la Segunda Generaci6n sugeria grandes reparaciones, o reposici6n de componentes a intervalos fijos. La figura 1.4 muestra la perspectiva de la falla a intervalos regulares. La figura 1.4 se basa en la presunci6n de que la mayoria de los equipos operan confiablemente por un period° "X", y luego se desgastan. El pensamiento clasico sugiere que los registros extensivos acerca de las fallas nos permiten determinar y planear acciones preventivas un tiempo antes de que ellas ocurran.
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Vida
• Consecuencias Operacionales: Una falla tiene conse-
cuencias operacionales si afecta la produccion (cantidad, calidad del producto, atencion al cliente, o costos operacionales) ademas del costo directo de la reparaci6n. • Consecuencias No-Operacionales: Las fallas quecaen en
esta categoria no afectan a la seguridad ni la produccion, solo se relacionan con el costo directo de la reparacion. Luego veremos como el proceso de RCM hace use de estas categorias como la base de su marco de trabajo estrategico para la toma de decisiones en el mantenimiento. Al establecer una revision obligada de las consecuen6
Edad
Figura 1.4: La perspectiva tradicional de la falla
Este patr6n es cierto para algunos tipos de equipos simples, y para algunos items complejos con modos de falla dominantes. En particular las caracteristicas de desgaste se encuentran a menudo en casos en los que el equipo tiene contacto directo con el producto. Las fallas 1999 ALADON
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relacionadas con la edad frecuentemente van asociadas a la fatiga, corrosion, abrasion y evaporation. Sin embargo, los equipos en general son mucho mas complejos de lo que eran hate veinte aiios atras. Esto ha traido aparejado sorprendentes cambios en los patrones de falla, como lo muestra la figura 1.5. Los graficos muestran la probabilidad condicional de falla en relation a la edad operacional para una variedad de elementos mecanicos y electricos. El patron A es la ya conocida curva de la "baiiadera". Comienza con una gran incidencia de fallas (llamada mortalidad infantil), seguida por un incremento constante o gradual de la probabilidad condicional de falla, y por ultimo una zona de desgaste. El patron B muestra una probabilidad condicional de falla que es constante o de lento incremento, y que termina en una zona de desgaste (igual que la Figura 1.4).
A
B utAANc`z
C D E
C
Yt.
dVIVIWWWWINIMNWINN•MNINIIMIMIM
•
Figura 1.5: Seis patrones de falla
• 0 1999 ALADON
El patron C muestra una probabilidad condicional de falla que crece lentamente, pero no tiene una edad de desgaste claramente identificable. El patron D muestra una baja probabilidad condicional de falla cuando el equipo es nuevo o recien salido de la fabrica y luego un veloz incremento hasta un nivel constante, mientras que el patron E muestra una probabilidad condicional de falla constante a todas las edades por igual (falla al azar). El patr6n F comienza con una alts mortalidad infantil que finalmente cae a una probabilidad de falla constante o que asciende muy lentamente. Estudios realizados en aeronaves comerciales demostraron que un 4% de los elementos correspondian al patron A, un 2% al B, un 5% al C, un 7% al D, un 14% al E, y no menos de un 68% al patron F. (El minter° de veces que estos patrones ocurren en aeronaves no es necesariamente el mismo que en el area industrial, pero no cabe duda de que a medida que los elementos se hacen mas complicados, encontramos mas y mas patrones E y F). Estos hallazgos contradicen la creencia de que siempre hay conexion entre la confiabilidad y la edad operacional.
Esta creencia di6 origen a la idea de que cuanto mas seguido un item es reparado, menos posibilidades tiene de fallar Actualmente esto es cierto en muy pocos casos. A menos que exists un modo de falla dominante relacionado con la edad , los limites de edad tienen que ver poco o nada con mejorar la confiabilidad de los componentes complejos. De hecho las reparaciones pueden en realidad aumentar los promedios de falla generales al introducir la mortalidad infantil en sistemas que de otra manera sedan estables. La toma de conciencia de estos hechos ha llevado a algunas organizaciones a abandonar por completo la idea de mantenimiento proactivo. Y esto puede que sea lo mas acertado para fallas con consecuencias menores. Pero cuando las consecuencias de las fallas son importantes, algo debe hacerse para prevenir o predecir las fallas, o al menos para reducir las consecuencias. Esto nos trae nuevamente a la cuestion de las tareas proactivas. Como ya mencionamos anteriormente RCM divide a las tareas proactivas en tres categorfas: • Tareas de reacondicionamiento cfclicas • Tareas de sustitucion cfclicas • Tareas a condicion Tareas de reacondicionamiento y sustitucion ciclicas El reacondicionamiento ciclico implica el retrabajo de un componente o la reparacion de un conjunto antes de un limite de edad especffico sin importar su condicion en ese momento. De manera parecida, las tareas de sustitucion cfclica implican sustituir un componente antes de un limite de edad especffico, mas alla de su condicion en ese momento. En conjunto estos dos tipos de tareas son conocidos generalmente como mantenimiento preventivo. Solian ser los tipos de mantenimiento proactivo mas ampliamente usados. Sin embargo, debido alas razones mencionadas anteriormente, son mucho menos usados ahora de to que eran veinte arms atras. Tareas a condicion El crecimiento de nuevas formas de manejo de falla se debe a la continua necesidad de prevenir ciertos tipos de falla, y la creciente ineficacia de las tecnicas clasicas para hacerlo. La mayoria de las nuevas tecnicas se basan en el hecho de que la mayoria de las fallas dan algtin tipo de advertencia de que estan por ocurrir. Estas advertencias se denominan fallas potenciales, y se definen como condicionesfi'sicas identificables que indican que una falla funcional estci por ocurrir o estci en el proceso de ocurrir.
Las nuevas tecnicas son utilizadas para detectar fallas potenciales y para poder actuar evitando las posibles consecuencias que surgirfan si se transformasen en fallas funcionales. Se llaman tareas a condicion porque los componentes se dejan en servicio a condicion de que contintien alcanzando los parametros de funcionamiento deseados. (El mantenimiento a condicion incluye el mantenimiento predictivo, mantenimiento basado en la
condicion y monitoreo de condicion)
Si son utilizadas correctamente, las tareas a condici6n son una muy buena manera de manejar las fallas, pero a la vez pueden constituir una costosaperdida de tiempo. RCM permite tomar estas decisiones con mucha confianza. 7
Acciones "a falta de" RCM reconoce tres grandes categorias de acciones a falta de: • basqueda de fallas: las tareas de bUsqueda de falla implican revisar las funciones periodicamente para determinar si han fallado (mientras que las tareas basadas en la condicion implican revisar si algo esta por fallar) • rediseliar: redisetiar implica hacer cambios de Unica
vez a las capacidades iniciales de un sistema. Esto incluye modificaciones al equipo y tambien cubre los "cambios de una sola vez" a los procedimientos. • mantenimiento no programado: como su nombre to indica, aquf no se hace esfuerzo alguno en tratar de anticipar o prevenir los modos de falla a los que se aplica. De este modo se deja que la falla simplemente ocurra, para luego repararla. Esta tarea a falta de tambier' es llamada mantenimiento correctivo o "a rotura" El proceso de seleccion de tareas de RCM Un punto fuerte del RCM es la manera en que provee criterios simples, precisos y faciles de entender, para decidir cual de las tareas proactivas es tecnicamente factible en el contexto (si alguna lo es), y para decidir quien debe hacerla y con que frecuencia. Estos criterios son abordados en detalle en el Capitulo 6. Si una tarea proactiva es tecnicamente factible o no, depende de las caracteristicas tecnicasde la tarea y de la falla que pretende prevenir. Si merece la pena hacerlo o no depende de la medida en que maneja las consecuencias de la falla. De no hallarse una tarea proactiva que sea tecnicamente factible y que valga la pena hacerse, entonces debe tomarse una accion a falta de adecuada. La esencia del proceso de seleccion de tareas es el siguiente:
• Para fallas ocultas, la tarea proactiva vale la pena si reduce significativamente el riesgo de falla multiple asociado con esa funcion a un nivel tolerable. Si esto no es posible, debe realizarse una tarea de btisqueda de falla. De no hallarse una tarea de busqueda de falla que sea adecuada, la decision "a falta de" secundaria es que el componente pueda ser rediseriado (dependiendo de las consecuencias de la falla • Para fallas con consecuencias ambientales o para la seguridad, una tarea proactiva solo vale la pena si por si sola reduce el riesgo de la falla a un nivel muy bajo, o directamente lo elimina. Si no puede encontrarse una tarea que reduzca el riesgo a niveles aceptablemente bajos, entonces el componente debe ser rediseliado o debe modificarse el proceso.
• Si la falla tiene consecuencias operacionales, una tarea proactiva solo vale la pena si el costo total de realizarla a lo largo de un cierto period° de tiempo es menor al costo de las consecuencias operacionales y el costo de la reparacion en el mismo periodo de tiempo. En otras palabras, la tarea debe tenerjustificacion en el terreno economic°. Si no se justifica, la decision a falta de inicial es ninglin mantenimiento programado. (Si esto ocurre y las consecuencias operacionales siguen siendo inaceptables, entonces la decision "a falta de" secundaria es nuevamente el rediserio). 8
• Si una falla tiene consecuencias no operacionales solo merece la pena una tarea proactiva si el costo de la tarea a lo largo de un period° de tiempo es menor al costo de reparacion en el mismo tiempo. Entonces estas tareas tambien deben tenerjustificacion en el terreno economico. Si no se justifica, la decision a falta de inicial es otra vez ningfin mantenimiento programado, y si los costos son demasiado elevados entonces la siguiente decisi6n "a falta de" secundaria es nuevamente el rediserio.
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Este enfoque hace que las tareas proactivas solo se definan para las fallas que realmente to necesitan, lo que a su vez logra reducciones sustanciales en la carga de trabajos de rutina. Menos trabajos de rutina tambien significa que es rinds probable que las tareas restantes sean realizadas correctamente. Esto, sumado a la eliminacion de tareas contraproducentes, lleva a un mantenimiento mas efectivo. Comparemos esto con el enfoque tradicional de politicas de mantenimiento. Tradicionalmente, los requerimientos de mantenimiento de cada activo son definidos en terminos de sus caracteristicas tecnicas reales o asumidas, sin considerar las consecuencias de la falla. El plan resultante se utiliza para todos los activos similares, nuevamente sin considerar que se aplican diferentes consecuencias en diferentes contextos operacionales. Esto tiene como resultado un gran ntimero de planes que son desperdiciados, y no porque esten 'mar en el sentido tecnico, sino porque no logran nada. Debemos notar ademas que el proceso de RCM considera los requerimientos de mantenimiento de cada activo antes de preguntar si seria necesario reconsiderar el diserio. Esto es asi simplemente porque el ingeniero de mantenimiento que esta a cargo hoy, tiene que mantener el equipo tal como esta hoy, y no pensar en to que quizas sea en algtin otro momento en el futuro.
•
1.4 Aplicacion del proceso RCM Antes de comenzar a analizar los requerimientos de mantenimiento de los activos fisicos de cualquier organizaci6n, necesitamos saber de que activos se trata y decidir cuales de ellos reran sometidos at proceso de revision de RCM. Esto significa que debe prepararse un registro de planta, si es que no existe ya uno actualmente. De hecho la gran mayorfa de las organizaciones industriales poseen hoy en die registros de planta que son adecuados para este proposito.
•
Planeamiento Si es aplicado correctamente, RCM logra grandes mejoras en la efectividad del mantenimiento, y lo hace sorprendentemente rapid°. Sin embargo, la aplicacion exitosa de RCM depende de un meticuloso planeamiento y preparaci6n. Los elementos centrales del proceso de planeamiento son: • Decidir que activos fisicos se beneficiaran mas con el proceso RCM, y exactamente de que manera lo haran • Evaluar los recursos requeridos para aplicar el proceso a los activos seleccionados • En los casos en los que los beneficios justifican la inversion, decidir detalladamente quien realizard cada analisis, quien intervendra, cuando se hare, donde, y organizar que el personal reciba el entrenamiento apropiado.
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• Asegurar una clara comprensi6n del contexto operacional de cada activo fisico. Grupos de Ancilisis Hemos visto que el proceso RCM enmarc a siete preguntas basicas. En la practica, el personal de mantenimiento no puede responder a todas estas preguntas por si solo. Muchas de las respuestas, si no la mayorfa, solo las puede dar personal de produccion o de operaciones. Esto se aplica especialmente a las preguntas relacionadas con las funciones, efectos de falla, funcionamiento deseado, y consecuencias de falla. Por esta razon la revision de los requerimientos de mantenimiento de cualquier activo debe llevarse a cabo en pequeiios grupos incluyendo al menos a una persona de la funcion de mantenimiento, y una de la funcion de operaciones. La antigiiedad de los miembros del grupo es menos importante que el hecho de tener un conocimiento profundo del activo fisico bajo revision. Cada miembro del grupo a su vez debe haberse entrenado en RCM. La conformaci6n tipica de un Grupo de Analisis RCM se muestra en la figura 1.6: el use de estos grupos no solo permite un acceso sistematico al conocimiento y la experiencia de cada miembro del grupo, sino que los miembros amplian su entendimiento del activo fisico en su contexto operacional. Figura 1.6: Un tipico Grupo de Analisis RCM Facilitador Supervisor de Produccion
Operador
Supervisor de Ingenieria Tecnico de Mantenimiento (Mecanico y/o Electrico)
Especialista Externo (si es necesario) (Tecnico o de Procesos)
Facilitadores Los Grupos de Analisis RCM trabajan bajo la guia de especialistas en RCM, Ilamados Facilitadores. Son los integrantes mas importantes del proceso de revision. Su rol es asegurar: • Que el analisis RCM se Ileve a cabo en el nivel correcto, que los limites del sistema sean claramente definidos, que ningun item importante sea pasado por alto, y que los resultados del analisis sean debidamente registrados. • Que RCM sea claramente comprendido y aplicado correctamente por parte de los miembros del grupo. • Que el grupo Ilegue al consenso en forma rapida y ordenada, reteniendo el entusiasmo individual de los miembros.
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• Que el analisis progrese razonablemente rapido y termine a tiempo.
Los facilitadores tambien trabajan con los patrocinadores o responsables de projecto para asegurar que cada analisis sea debidamente planeado y reciba el apoyo directivo y logistico apropiado. El tema de los Facilitadores y los Grupos de Analisis es abordado en mayor detalle en el Capitulo 9. Resultado de un Antilisis RCM Si es aplicado en la forma sugerida anteriormente, un analisis RCM da tres resultados tangibles: • planes de mantenimiento a ser realizados por el departamento de mantenimiento • procedimientos de operacion revisados, para los operadores • una lista de cambios que deben hacerse al disefio del activo fisico, o a la manera en que es operado para lidiar con situaciones en las que no puede proporcionar el funcionamiento deseado en su configuracion actual. Dos resultados menos tangibles son que los participantes del proceso aprenden mucho acerca de corm funciona el activo fisico, y que ellos tienden a funcionar mejor como miembros de un equipo. Auditoria e implementacion Inmediatamente despues de haber completado el analisis para cada activo fisico, los gerentes responsables del equipo deben comprobar que las decisiones tomadas por el grupo son razonables y defendibles. Luego de que cada revision es aprobada, las recomendaciones son implementadas incorporando planes de mantenimiento a los sistemas de control y planeamiento, incorporando cambios en los procedimientos operacionales estandar del activo fisico, y entregando recomendaciones para cambios de disefio a quienes corresponda. Los aspectos centrales de la auditoria y la implementacion son tratados en el Capitulo 8.
1.5 Que logra el RCM Por mas esperados que sean, los resultados enunciados anteriormente solo deben ser vistos como medios para un fin. Especificamente deben permitir que las funciones de mantenimiento satisfagan las expectativas indicadas en la figura 1.1 al comienzo de este capftulo. La manera en que lo hacen es resumida en los siguientes parrafos y abordada luego en detalle en el Capitulo 10. • Mayor seguridad e integridad ambiental:RCM consi-
dera las implicancias ambientales y para la seguridad de cada patron de falla antes de considerar su efecto en las operaciones. Esto significa que se actila para minimizar o eliminar todos los riesgos identificables relacionados con la seguridad de los equipos y el ambiente. Al incorporar la seguridad a la toma de decisiones de mantenimiento, RCM tambien mejora la actitud de las personas en relacion con este tema. • Mejorfuncionamiento operacional (produccion, calldad de producto y servicio al cliente): RCM reconoce
que todos los tipos de mantenimiento tienen algiin valor 9
y provee reglas para decidir cual es el mas acorde a cada situacion. De esta manera se asegura que solo se elijan las formas de mantenimiento mas efectivas para cada activo fisico, y que se tomen las medidas necesarias en los casos que el mantenimiento no pueda resolver. Este esfuerzo de ajustar y focalizar el mantenimiento lleva a grandes mejoras en el funcionamiento de los activos fisicos existentes.
a diagramar los planes de mantenimiento para nuevos tipos de aeronaves antes de que entraran en servicio. Result() ser una manera ideal de desarrollar planes para nuevos activos fisicos, especialmente equipos complejos para los que no existe informacion historica disponible. Esto ahorra la mayor parte del ensayo y error que tan frecuentemente forma parte del desarrollo de nuevos planes de mantenimiento, ensayos que demandan tiempo y errores que pueden ser costosos. RCM fue desarrollado para ayudar a las aerolineas
• Mayor costo-eficacia del mantenimiento: RCM conti-
nuamente focaliza su atencion en las actividades de mantenimiento que tienen mayor efecto en el funcionamiento de la planta. Esto ayuda a asegurar que todo lo que se destine al mantenimiento se realice donde haga el mayer bien. Ademas, si RCM es aplicado correctamente a los sistemas de mantenimiento ya existentes, reduce la cantidad de trabajo de rutina (en otras palabras las tareas de mantenimiento hechas ciclicamente) de cada lapso de tiempo en un 40 a 70%. Por otro lado si RCM se utiliza para desarrollar un nuevo plan de mantenimiento, la carga de trabajo resultante es mucho mas Baja que si el plan es desarrollado con los metodos tradicionales.
especialmente los involucrados en el proceso de revision. Esto lleva a un mayor entendimiento general de todos los integrantes del Grupo de Analisis, del contexto operacional, junto con un sentido de pertenencia' mas amplio de los problemas de mantenimiento y sus soluciones. Tambien aumenta la probabilidad de que las soluciones perduren.
• Mayor motivacion del personal:
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RCM provee un lenguaje tecnico que es facil de entender para cualquier persona que tenga alguna relacion con el mantenimiento. Esto da al personal de mantenimiento y operaciones un mejor entendimiento de lo que el mantenimiento puede lograr y de lo que no, y que debe hacerse para lograrlo.
• Mejor trabajo en equipo:
Todos estos temas son parte central de la administraci6n del mantenimiento y son metal de programas de mejora. Un rasgo importante en RCM es que provee un efectivo sistema de pasos a seguir para tratar a todos ellos al mismo tiempo, y para involucrar a todos aguellos que tengan relacion con el equipo. RCM da resultados rapidamente. De hecho, si son enfocados y aplicados correctamente, los analisis RCM se justifican a si mismos en cuesti6n de meses y hasta semanas, como se menciona en el Capitulo 10. Estas revisiones transforman los requerimientos de mantenimiento de los activos fisicos utilizados por la organizacion y la manera en que es percibida la funcion misma del mantenimiento. El resultado es un mantenimiento mas costo-efectivo, mas armonioso y mas exitoso.
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debido al cuidadoso enfasis en el use de tecnicas de mantenimiento a condici6n.
• Mayor vida dal de componentes costosos:
• Una base de datos global: un analisis RCM finaliza con
un registro global y extensivamente documentado de los requerimientos de mantenimiento de todos los activos fisicos significativos utilizados por la organizacion. Esto posibilita la adaptacion a circunstancias cambiantes sin tener que reconsiderar todas las polfticas de mantenimiento desde un comienzo. Tambien permite a quienes utilizan el equipo, demostrar que sus planes de mantenimiento estan construidos sobre una base racional estableciendo la traza de auditoria requerida cada vez mas por diversas normas. Finalmente, la informaci6n almacenada en las hojas de trabajo de RCM reduce los efectos de la rotacion de personal y la perdida de experiencia que esto provoca. Una revision RCM de los requerimientos de mantenimiento de cada activo fisico a su vez provee una Clara vision de las habilidades necesarias para mantener cada activo fisico, y para decidir que repuestos deben tenerse en stock. Ademas mejora la informaci6r de pianos y manuales.
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• 2 FUNCIONES
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INDICE
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2.1
Descripcion de funciones
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2.2
Parametros de funcionamiento
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2.3
El Contexto Operacional
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2.4
Diferentes Tipos de Funciones
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2.5
Como deben registrarse las Funciones
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2.1 Descripcion de funciones Los usuarios no solo esperan que el activo fisico cumpla una funcion. Tambien esperan que lo haga con un nivel de funcionamiento aceptable. Entonces la definicion de una funcion — y por ende la definicion de los objetivos de mantenimiento para ese activo fisico- no esta completa a menos que especifique el nivel de funcionamiento deseado por el usuario tan precisamente como le sea posible. Por ejemplo, la funcion primaria de la bomba en la figura 2.1 poodria ser enunciada asi: • Bombear agua del tanque X al tanque Y a no menos de 800 litros por minuto.
Entonces si el deterioro es inevitable, debe ser considerado. Esto significa que cuando cualquier activo fisico es puesto en funcionamiento debe ser capaz de rendir mas que el parametro minim() de funcionamiento deseado por
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CAPACIDAD INICIAL (que puede hacer) Margen de deterioro
UNCIO ESEADO * 10sqqe` arias quieren que hag
Este ejemplo muestra que una descripcion completa de una funcion consiste de un verbo, un objeto y el pardmetro de funcionamiento deseado por el usuario.
La descripciOn de un funcion debe consistir de un verbo, un objeto y un parcimetro de funcionamiento deseado Figura 2.1: Capacidad inicial vs funcionamiento deseado La bomba puede , entregar hasta 1000 litros de agua por minuto.
Y Toma de agua del deposito: 800 litros por minuto.
2.2 Parametros de funcionamiento El objetivo del mantenimiento es asegurarse de que los activos fisicos continden haciendo to que sus usuarios quieren que haga. Esto se define con un parametro minimo de funcionamiento. Si pudiesemos construir un activo fisico capaz de rendir segtin este funcionamiento minimo sin deteriorarse de ningtin modo, ese serla el fin del asunto. La maquina funcionaria continuamente sin necesidad de mantenimiento. Sin embargo el mundo real no es tan simple. Cualquier sistema organizado que es expuesto al mundo real se deteriorard. El resultado final de este deterioro es la desorganizacion total (tambien conocido como `caos' o `entropia'), a menos que se tomen acciones para frenar el proceso que este causando el deterioro del sistema. Por ejemplo, la
bomba en la figura 2.1 esta bombeando agua hacia un tanque del que el agua esta siendo retirada a razon de 800 litros por minuto. Un proceso que causa el deterioro de la bomba (modo de falla) es el desgaste del impulsor. Esto sucede sin importar si esta bombeando acid° o aceite lubricante, y sin que influya si el impulsor esta hecho de titanio o de acero. La Unica pregunta es en que tiempo se deteriorard al punto de no poder enviar 800 litros por minuto.
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Figura 2.2:
Permitiendo el deterioro
el usuario. Lo que el activo fisico es capaz de rendir es conocido como capacidad inicial (o confiabilidad inherente) La figura 2.2 ilustra la relacion correcta entre esta capacidad y el funcionamiento deseado. Por ejemplo, para asegurarnos que la bomba que muestra la figura 2.1 haga lo que sus usuarios desean y ademas dejar lugar para el deterioro, los disenadores del sistema deben especificar una bomba cuya capacidad inicial es mayor a 800 litros por minuto. En el ejemplo, esta capacidad inicial es de 1000 litros por minuto.
•
Esto significa que el funcionamiento puede ser definido de las siguientes dos maneras: • Funcionamiento deseado (lo que el usuario quiere que haga) • Capacidad inherente (lo que puede hacer) Los proximos capftulos indican como el mantenimiento ayuda a asegurar que los activos fisicos contintien cumpliendo sus funciones, ya sea asegurando que su capacidad siga superando los parametros minimos deseados por el usuario, o restlituyendo la capacidad a un punto cercano a la inicial si baja de este punto. Cuando se este considerando la restauracion se debe tener en cuenta lo siguiente:
•
• La capacidad inicial de cualquier activo fisico se establece por su disetio y por como esta hecho • El mantenimiento solo puede restituir al activo fisico su nivel de capacidad inicial - no puede it mas En la practica, la mayoria de los activos fisicos son correctamente construldos y diseriados, por lo que frecuentemente es posible desarrollar programas de mantenimiento que aseguren que estos activos fisicos continden haciendo to que sus usuarios quieren que haga. Resumiendo, dichos activos fisicos son mantenibles, como to muestra la figura 2.3
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CAPACIDAD INICIAL (lo que puede hacer)
El mantenimiento de be asegurar que la capacidad permanezca
El mantenimiento no puede aumentar la capacidad de este activo fisico mas ally de este nivel
El objetivo del mantenimiento es asegurar que la capacidad este por arriba de este nivel
por encima de este nivel
El mantenimiento cumple sus objetivos manteniendo la capacidad del activo fisico en esta zona
Capacidad inicial
Peor de
los casos
FUNCIONAMIENTO DESEADO (lo que el usuario quiere que hags)
Figura 2.3: Un activo fisico mantenible Por otro lado si el funcionamiento deseado excede la capacidad inicial, ningtin tipo de mantenimiento puede lograr este funcionamiento. En otras palabras, dichos activos fisicos no son mantenibles, como lo muestra la figura 2.4 Por ejemplo, si tratamos de extraer 15 kW (funcionamiento deseado) de un motor electric° de 10 kW (capacidad inicial), el motor fallard constantemente y finalmente se quemard prematuramente. Ningun tipo de mantenimiento podra hacer que este motor sea lo suficientemente grande. Aunque haya sido construido perfectamente y disenado correctamente, no podra rendir acorde al funcionamiento deseado en este contexto en el que este siendo utilizado.
De los ejemplos anteriores podemos extraer dos conclusiones: • Para que un activo fisico sea mantenible, el funcionamiento deseado debe caer dentro del margen de su capacidad inicial • Para determinar esto no solo debemos conocer la capacidad inicial del activo fisico, sino tambien cudl es exactamente el funcionamiento minimo que el usuario esta preparado a aceptar dentro del contexto en que se va a estar utilizando. Los parrafos siguientes exploran en detalle los aspectos centrales de los parametros de funcionamiento
Parcimetros de funcionamiento multiple Muchas descripciones de funciones incorporan mas de un parametro de funcionamiento, generalmente varios Por ejemplo, una funcion de un reactor quimico en una planta de produccion qufmica por lotes o discontinua: • Calentar hasta 500K de un producto X de temperatura ambiente a punto de ebullicion (125°C) en una hors. En este caso el peso del producto, el rango de temperatura, y el tiempo presentan diferentes expectativas de funcionamiento que deben cumplirse simultaneamente.
Parametros de funcionamiento cuantitativos Los parametros de funcionamiento deben ser cuantificados cuando fuese posible, ya que los parametros cuantitativos son mucho mas precisos que los parametros cualitativos. 1999 ALADON
Figura2.4: Parametros de funcionamiento variables Parcimetros Cualitativos Mas alla de la necesidad de ser precisos, a veces es imposible especificar parametros de funcionamiento cuantitativos. Entonces recaemos en los cualitativos. Por ejemplo, la fund& primaria de algo pintado es usualmente la de "verse aceptable" (o atractivo). Lo que queremos decir con "aceptable" es imposible de cuantificar. Como resultado el usuario y quien hace el mantenimiento deben asegurarse de compartir un entendimiento comun de lo que quieren decir con palabras tales como "aceptable".
Partimetros de funcionamiento absolutos Una descripcion que no indica ningtin parametro de funcionamiento, por lo general implica que se trata de un absoluto. Por ejemplo, el concepto de contenciOn se asocia con casi todos los sistemas cerrados. Las descripciones de funciOn en relacion con la contention frecuentemente se escriben de esta manera: • Contener el liquid° X La ausencia de parametros de funcionamiento sugieren que el sistema debe contener todo el liquido, y que cualquier perdida da cuenta de una falla.
Parcimetros de funcionamiento variables Las expectativas de funcionamiento (o esfuerzo aplicado) a veces varian indefinidamente entre dos extremos. Consideremos el ejemplo de un carnion utilizado para Ilevar cargamentos de distintos bienes a revendedores locales. Asumamos que las cargas varfen entre 0 (vacfo) y 5 toneladas como muestra la figura 2.4. Para dar lugar al deterioro, la capacidad inicial del camiOn debe ser mas que la carga del peor de los casos, que en este caso es de 5 toneladas.
Limites superiores e inferiores Contrastando con los parametros de funcionamiento variables, algunos sistemas muestran capacidad variable. Estos son sistemas que no pueden llegar a funcionar exactamente segtin el mismo estandar cada vez que operan.
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Por ejemplo una rectificadora utilizada para dar la terminaclan a un ciguenal no producird exactamente el mismo diametro en cada bancada de cojinete. Estos diametros variaran, aunque solo sea unos micrones. Del mismo modo una maquina dellenado no Ilenara dos envases seguidos con el mismo peso exacto de alimento. Los pesos variaran en algunos miligramos. La figura 2.5 indica que las variaciones de capacidad de esta naturaleza usualmente varfan alrededor de una media. Con el objetivo de acomodar esta variabilidad, a los parametros de funcionamiento deseados se incorpora un limite superior y otro inferior.
FUNCIONAMIENTO DESEADO (limite de especificaciOn superior) Limite de control superior
CAPACIDAD DE PROCESSO Limite de control inferior 0 C
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a) E o c -o o (0, a) c
FUNCIONAMIENTO DESEADO
(limite de especificaci6n inferior)
Figura 2.5: Lfmites superiores e inferiores
el personal que esta desarrollando el programa necesita asegurarse de comprender el contexto operacional en forma exhaustiva. que distancia esta Villorigen de Villafin? Por ejemplo, :,Sobre que tipo de terrenos y caminos? e:,Cuales pueden ser las condiciones climaticas y de trafico tomando el 'tipico peor de los casos'? e:,QuO tipo de carga esta Ilevando el camiOn (fragil, corrosiva, abrasiva, explosiva)? ,Que limites de velocidad u otras restricciones se aplican a esta ruta? z,Que facilidades de carga de combustible existen a lo largo del camino? Las respuestas a estas preguntas pueden Ilevarnos a definir la funciOn primaria de 6ste vehiculo de esta manera: "Transportar hasta 40 toneladas de planchas de acero a velocidades de hasta 90Km por hora (promedio de 60Km/h) desde Villorigen hasta Villafin con un tanque de combustible". mente los requerimientos para las funciones secundarias. En el caso del camion, el clima puede demandar el use de aire acondicionado, alguna reglamentacion especial puede requerir mayor iluminacion, y la lejania del destino quizas implique llevar repuestos especiales a bordo del cami6n. El contexto no solo influencia en gran modo las funciones y las expectativas de funcionamiento, sino que tambien afecta la naturaleza de los patrones de falla que pueden ocurrir, sus efectos y consecuencias, la periodicidad con la que pueden ocurrir y que debe hacerse para manejarlos.
Por ejemplo, la funcion primaria de una maquina que embolsa caramelos podria ser: • Empaquetar 250 ±1 gr de caramelos en bolsas a razor) de 75 bolsas por minuto como minimo.
• Bombear barro al tanque B a no menos de 900 litros por minuto.
La funciOn primaria de una rectificadora podrfa ser:
Este es un parametro de funcionamiento mas exigente que en el que requeria su locaciiin anterior, entonces tambien se eleva el estandar al que debe ser mantenido. La naturaleza, frecuencia y gravedad de los patrones de falla cambian al pasar de bombear agua a bombear barro. Como resultado, aunque la bomba es exactamente la misma, en su nuevo contexto muy probablemente termine con un programa de mantenimiento completamente diferente.
Los limites del funcionamiento deseado se conocen como limites de especificacion superior e inferior. Los limites de capacidad de proceso son conocidos como limites de control superior e inferior. Los limites superiores e inferiores tambien se aplican a especificaciones funcionales tales como precision de los indicadores, configuracion de sistemas de control, y dispositivos de proteccion.
2.3 El Contexto Operacional En el primer capftulo, RCM se definio como un "proceso utilizado para determinar los requerimientos de mantenimiento de cualquier activo fisico en su contexto operacional". El contexto afecta a todo el proceso de formulacion
•
El contexto operacional tambien influencia profunda-
Por ejemplo consideremos nuevamente la bomba que muestra la figura 2.1. Si fuese Ilevada a una zona en la que debe bombear un barro, o lodo algo abrasivo hacia un tanque B desde el cual el barro es extrafdo a raz6n de 900 litros por minuto, la funciOn primaria serla:
• Rectificar a terminaci6n la bancada de cojinetes en un ciclo de 3.00 ± 0.03 minutos a un diametro de 75 ± 0.1mm con una superficie de acabado de Ra0.2.
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Todo esto significa que cualquiera que comience a aplicar RCM a cualquier proceso o activo fisico debe asegurarse de tener un claro entendimiento del contexto operacional antes de comenzar. Algunos de los factores importantes que deben ser considerados son: • Si el activo fisico es parte de un proceso continuo o por lotes • La presencia de redundancia o modos de produccion alternativa
de estrategias de mantenimiento, comenzando por la definici6n de funciones.
• Los parametros de calidad que se requieren del producto terminado
Por ejemplo, consideremos una situacion en la que un programa de mantenimiento esta siendo desarrollado para un cam ion utilizado para transportar material desde Villorigen a Villafin. Antes de que puedan definirse las funciones y los parametros de funcionamiento asociados,
• El contexto operacional y los estandares ambientales
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• Riesgos para la seguridad • Turnos de trabajo
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• Voldmenes de almacen de productos terminados y de trabajo en proceso • Tiempo de reparacion • Politica de repuestos en almacen. • Tendencias y fluctuaciones estacionales en la demanda del mercado, y/o el ingreso de materia prima.
Documentacion del contexto operacional Por todas estas razones es esencial asegurar que todos los involucrados en el desarrollo de programas de mantenimiento para cualquier activo fisico comprendan claramente su contexto operacional. La mejor manera de hacerlo es documentar el contexto operacional, si es necesario incluyendo la definici6n de la misi6n de la organizacion como parte del proceso RCM.
•
La siguiente figura 2.6 muestra la definicion de un contexto operacional hipotetico para la rectificadora que se menciono anteriormente. El ciguenal es usado en un tipo de motor de un autornovil modelo X. La jerarquia comienza con la divisiOn de la corporaci6n que produce este modelo, pero podria haber ido a un nivel mas alto incluyendo a toda la corporaciOn. Notemos que
la definiciOn del contexto a cualquier nivel deberia ser aplicable a todos los activos f Isicos que estan por debajo en la jerarqufa, y no solo el activo fisico que esta bajo revision.
Las definiciones de contexto a niveles superiores en esta jerarquia son simplemente definiciones de funciones amplias. Los parametros de funcionamiento en los niveles mas elevados cuantifican las expectativas desde el punto de vista del negocio en general. A niveles mas bajos los parametros de funcionamiento se vuelven cada vez mas especificos hasta alcanzar el activo fisico que esta bajo revision. Las funciones primarias y secundarias a este nivel se definen como se describe en lo que resta de este capitulo.
2.4 Diferentes Tipos de Funciones Todo activo fisico tiene mas de una funcion, frecuentemente tiene varias. Si el objetivo del mantenimiento es asegurarse de que continue realizando estas funciones, entonces todas ellas deben ser identificadas junto con los parametros de funcionamiento deseados actuals. Las funciones se dividen en dos categorias principales (funciones primarias y secundarias) luego divididas nuevamente en varias subcategorias. Estas se ven a continuacion, comenzando por las funciones primarias.
Figura 2.6: Una definiciOn de contexto operacional
•
Hacer autos modelo X (Activo fisico correspondiente: DivisiOnAutomotriz de Modelo X)
La divisiOn del modelo X emplea a 4.000 personas para producir 220.000 automOviles este ano. Los pronosticos de yenta indican que esto podria incrementar a 320.000 por afro en tres arios. En la actualidad estamos en la posiciOn N° 18 en las tablas de posicion de satisfaccian del cliente, y nuestra intenci6n es la de Ilegar a la posici6n N° 15 el ario prOximo y a la N° 10 el siguiente. La meta para la hora perdida por accidente a traves de la divisiOn es de una por cada 500.000 horas pagas. La probabilidad de que ocurra una fatalidad en cualquier lugar de la divisiOn deberfa ser menor a una en cincuenta &los. La divisiOn planea atenerse a todos los estandares ambientales conocidos.
Hacer motores (Activo fisico correspondiente: Planta de Motores Motown)
La planta de motores Motown produce todos los motores para los automOviles modelo X. Cada ono se producen 140.000 motores del Tipo 1 y 80.000 del Tipo 2. Para Ilegar a las metas de satisfacciOn del cliente en el vehfculo entero, los reclamos de garantfas de los motores deben bajar de la cifra actual de 20 de cada 1.000, a 5 de cada 1.000. La planta tuvo tres auditorfas sobre temas de medio ambiente en el ario pasado, nuestra meta es no mas de una en los pr6ximos tres alias. La planta cierra dos semanas por an° para permitir que los trabajadores tomen sus vacaciones anuales.
Hacer Motores del Tipo 2 (Activo fisico correspondiente: Linea de motor del Tipo 2)
La I fnea de motores del Tipo 2 actualmente trabaja 110 horas por semana (dos turnos de 10 horas cinco dfas a la semana y un turno de 10 horas los Sabados). La lima de montaje podria producir 140.000 motores por ano si estas horas fueran continuas, sin defectos, pero la producciOn global de los motores se ve limitada por la velocidad de la linea de manufactura del ciguefial. La companfa quisiera hacer todo el mantenimiento posible dentro de las horas normales sin interferir con la producciOn.
Mecanizar Ciguenales
La linea de cigOefial consiste en 25 operaciones, y es capaz de producir nominalmente 20 ciguenales por hora (2.200 por semana, 110.000 en un ario de 50 semanas). Actualmente a veces no produce el requerimiento de 1.600 por semana en el tiempo normal. Cuando esto sucede, la linea tiene que trabajar horas extras a un costo adicional de 8001ibras por hora. (Dado que la mayor parte del crecimiento pronosticado sera para motores del tipo 2, paradas en esta Ifnea podrian eventualmente Ilevar a pardidas de yenta de automOviles modelo X a menos que el funcionamiento sea mejorado. No deberfa haber ciguenales almacenados entre el final de la linea de ciguenales y la Ifnea de montaje, pero de hecho se guardan alrededor de 60 cigueriales como "garantia" en caso de tener que parar. Esto permite que to finea de ciguenales pueda parar hasta tres horas sin interferir con el montaje. Los defectos del mecanizado de ciguenales no han causado ningtin reclamo de garantia, pero la relaciOn de desperdicios de esta linea es de 4%. La meta inicial es de 1.5%
(Activo fisico correspondiente: mecanizado de dgLienal 2 linea)
Rectificado de terminacion de las bancadas principales y de extremos del cigtierial
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(Activo fisico correspondiente: Rectificadora Ajax Mark 5)
La rectificadora de terminacion, rectifica 5 bancadas de cojinetes principales y 4 bancadas de extremos. Es la operaciOn cuello de botella en la finea de ciguefial, y el tiempo del ciclo es de 3,0 minutos. El diametro terminado de las bancadas principales es de 75mm ± 0,1mm, y el de los de extremo de 53mm ± 0,1mm. Ambas bancadas de cojinetes tienen un acabado superficial de Ra0.2. Las muelas de la rectificadora son retocadas en cada ciclo, proceso que demanda 0,3 minutos de cada ciclo de 3 minutos. Las muelas deben ser reemplazadas cada 3.500 ciguenales, y este reemplazo Ileva 1,8 horas. Usualmente hay alrededor de 10 ciguenales en la Ifnea entre esta maquina y la prOxima operaciOn, entonces pueden tolerarse 25 minutos de parada sin interferir can la pr6xima operaci6n. El total de stock acumulado on la linea entre esta maquina y el final de la Ifnea significa que esta maquina puede estar parada alrededor de 45 minutos antes de hacer parar a toda la knee. El rectificado de terminacion contribuye en un 0,4% a la actual relacion de desperdicio.
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Funciones primarias
Las organizaciones adquieren activos fisicos por una o mas razones. Estas "razones" son definidas por la enuciacion de funciones adecuadamente formuladas. Se conocen como funciones primarias por ser la razon principal por la que es adquirido el activo fisico. Son las razones por las cuales existe el activo, por ello debemos cuidar de definirlas tan precisamente como sea posible. Las funciones primarias son generalmente faciles de reconocer. De hecho el nombre de la mayoria de los activos fisicos industriales se basa en su funcion primaria. Por ejemplo la funcion primaria de una maquina empaquetadora es la de empaquetar objetos, y la de una trituradora es la de triturar, etc. Como mencionamos anteriormente el desaffo real esta en definir las expectativas de funcionamiento asociadas a eras funciones. Para la mayoria de los tipos de equipo los parametros de funcionamiento asociados a las funciones primarias tienen que ver con velocidad, volumen, y capacidad de almacenamiento. La calidad del producto tambien debe ser considerada en este punto. Funciones secundarias Se pretende que la mayoria de los activos fisicos cumplan una o mas funciones adicionales ademas de la primaria. Estas se conocen como funciones secundarias. Por ejemplo, la funcion primaria del motor de un automovil podfia ser expresada de esta manera: • Transportar hasta 5 personas a velocidades de hasta 140 km/h a lo largo de caminos construldos. Si esta fuese la Unica funci6n del vehiculo entonces el unico objetivo del programa de mantenimiento de este auto serfa preservar su habilidad de transportar hasta 5 personas a velocidades de hasta 140 km/h a lo largo de caminos construidos. Sin embargo esta es solo parte de la historia, ya que la mayoria de los duerios de automoviles esperan mucho mas de sus vehfculos, desde su capacidad de Ilevar equipaje hasta su capacidad de indicar el nivel de combustible.
estas funciones sea pasada por alto, se dividen en siete categorfas de la siguiente manera: • Ecologra — integridad ambiental • Seguridad • Control/confort/contencion • Apariencia • Proteccion • Eficiencia/economfa/Integridad estructural • Funciones superfluas Para asegurarnos que ninguna de
La primer letra de cada linea de esta lista forma la palabra ESCAPE. Aunque las funciones secundarias son usualmente menos obvias que las primarias, la perdida de una funcion secundaria puede tener serias consecuencias, a veces hasta mas serias que la perdida de una funcion primaria. Como resultado, las funciones secundarias frecuentemente necesitan tanto o mas mantenimiento que las funciones primarias, por lo que deben ser claramente identificadas
Debe tenerse un especial cuidado para identificar las funciones de los dispositivos de proteccion. Estos trabajan de una de estas cinco maneras: • Llamar la atencion a los operadores ante condiciones anormales
MOO5S
•
• Detener el equipo ante una eventual falla • Eliminar o aliviar condiciones anormales que se dan luego de una falla y que podrian causar un dario mas serio • Tomar control de una funcion que ha fallado • Prevenir que sucedan situaciones peligrosas desde un comienzo
2.5 05mo deben registrarse las Funciones Una especificaci6n de funcion adecuadamente escrita define precisamente los objetivos de la empresa. Esto asegura que todos los involucrados sepan exactamente que se quiere, lo que a su vez asegura que las actividades de mantenimiento permanezcan enfocadas hacia las necesidades reales de los usuarios (o clientes). Tambien ayuda a absorber los cambios desencadenados por las expectativas cambiantes sin descarrilar a toda la empresa. Las funciones se listan en la columna de la izquierda de la Hoja de Informacion RCM. Las funciones primarias se escriben primero, y se numeran como lo muestra la figura 2.7. (Estas funciones se aplican al sistema de escape de una turbina de gas de 5megawatts). Al final de la Parte 3 podemos ver una hoja de trabajo de informacion. HOJA DE INFORMACION RCM
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Sistema Sub-sistema
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FUNCION
•
Conducir sin restricciones todos los gases calientes de escape de la turbina hasta un punto fijado a 10 metros encima del techo de sala de turbinas Reducir el nivel de ruido del escape a la norma "ISO Noise Rating 30" hasta a 50 m Asegurar que la temperatura en la super-ficie del ducto en el interior de la sala de turbinas no supere los 60°C Transmitir una serial de advertencia al centro de control si la temperatura de los gases de escape superan los 475°C y una serial de parada si superan los 500°C en un punto a 4 metros de la turbina Permitir el libre movimiento del ducto debido a las dilataciones causadas por los cambios de temperatura
•
Figura 2.7: Descripcion de funciones
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1999 ALADON
•
•
3 FALLAS FUNCIONALES
INDICE
S
S
PAGINA
3.1
FaIlas funcionales
2
3. 2
Analisis de Modos de Falla y sus Efectos
4
3. 3
4Que es un Modo de FaIla?
4
3. 4
4Por que analizar Modos de FaIla?
4
3.5
Categorfas de Modos de FaIla
6
3.6
4 Cuanto Detalle?
7
3.7
Efectos de Falla
10
3.8
Fuentes de Informacion acerca de Modos y Efectos
10
3.9
Una Hoja de Informacion completa
11
o
1999 Copyright held by Aladon Ltd
M01 OS
3.1 Fallas funcionales Vimos como las personas y las organizaciones adquieren activos fisicos porque quieren que realicen una tarea, y tambien esperan que cumplan sus funciones en relacion con ciertos parametros aceptables de funcionamiento. Sin embargo, si por alguna razon es incapaz de hacer to que el usuario desea, este considerard que ha fallado. Entonces un activo fisico ha fallado cuando no hace lo que el usuario desea que haga. Tambien vimos que cada activo tiene mas de una funcion, por to tanto al ser posible que cada una de estas falle, se deduce que cualquier activo fisico puede tener una variedad de estados de falla diferentes. Por ejemplo, la bomba en la figura 2.1 tiene al menos dos funciones. Una es la de bombear agua a no menos de 800 litros por minuto y la otra es contener el agua. Es perfectamente posible que dicha bomba sea capaz de bombear la cantidad requerida (no hay falla de la funci6n primaria) a la vez que pierde liquid() (falla en la funcion secundaria) Contrariamente, es posible que la bomba se deteriore hasta el punto de no poder bombear la cantidad requerida (falla de la funcion primaria), mientras que contiene el liquid() (no hay falla de la funci6n secundaria). Esto muestra porque es mas preciso definir una falla en terminos de "perdida de una funci6n especifica" y no con Ia "falla del activo como un todo". Tambien muestra porque el proceso RCM utiliza el termino "fallafuncional" para describir estados de falla y no a la falla por si sola. Sin embargo para completar la definicion de falla, debemos estudiar tambien el tema de los parametros de funcionamiento.
Parametros de funcionamiento y Fallas Los limites entre las condiciones satisfactorias y las fallas estan especificados por un parametro de funcionamiento. Dado que este se aplica a funciones individuates, podemos definir una falla funcional como la incapacidad de cualquier activo fisico de cumplir una funcion segtin un parametro de funcionamiento aceptable para el usuario.
Los parrafos siguientes exploran diferentes aspectos de las fallas funcionales bajo los siguientes encabezados: • Falla total y parcial • Limites superiores e inferiores • Instrumentos e indicadores • El contexto operacional Falla total y parcial La definicion citada mas arriba de una falla funcional se refiere a una perdida total de la funcion. Tambien abarca situaciones en las que el comportamiento funcional queda al margen de los limites admisibles. Por ejemplo, la funcion primaria de la bomba citada anteriormente se puede definir como "bombear agua del tanque X al tanque Y a no menos de 800 litros por minuto." Esta funci6n podria sufrir dos fallas funcionales: • No bombea agua • Bombea agua a menos de 800 litros por minuto.
2
FUNCIONAMIENTO DESEADO
•
CAPACIDAD
Figura 3.1: Falla funcional Una perdida parcial de funcion casi siempre proviene de modos de falla diferentes de los que provocan una perdida total, y las consecuencias casi siempre son diferentes. Por esta razor' deben registrarse todas las fallas funcionales asociadas a cada funcion. Limites superiores e inferiores El capituto anterior explicaba que los parametros de funcionamiento asociados a algunas funciones incorporan limites superiores e inferiores. Dichos limites significan que el activo fisico ha fallado si produce productos que estan por arriba del 'finite superior, o por debajo del inferior. En este caso deben ser identificados por separado ya que los modos de falla y las consecuencias asociadas son diferentes para ambos limites. La fund& de la rectificadora mencionada anteriormente era "rectificar la pieza a medidas de acabado dentro de un tiempo de ciclo de 3,00 ± 0,03 minutos a un diametro de 75 ± 0,1mm con un acabado superficial de Ra 0,2'. • Totalmente incapaz de rectificar la pieza • Rectifica la pieza en un tiempo de ciclo superior a 3,03 minutos • Rectifica la pieza en un tiempo de ciclo inferior a 2,97 minutos • El diametro excede los 75,1 mm • El diametro esta por debajo de los 74,9 mm • Rugosidad superficial excesiva
En la practica los estados de falla asociados a los limites superiores e inferiores pueden manifestarse de dos maneras. En primer lugar, el rango de capacidad podria it mas alla de los limites de especificacion solo en una direcci6n, como lo muestra la figura 3.2 Notemos que en ambos casos no todos los productos producidos por el proceso en cuestion habran fallado. Si Ia ruptura del limite es menor, solo sera producido un pequeiio porcentaje de productos que estan fuera de las especificaciones. Sin embargo, cuanto mas alejado del centro este el grupo en el primer caso, o cuanto mas amplio sea el rango en el segundo caso, mas porcentaje de fallas habra. Tambien se aplican limites de este tipo a los parametros de funcionamiento asociados a medidas, indicadores, y sistemas de proteccion y control.
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•
MO1OS 14''Comienza
la perdida
MANCHA DE ACEITE
"Falla" dice el agente de seguridad z 43 10
la
3 3 1— z o '-u
perdida se agtava
ALTO CONSUMO DE ACEITE
"Falla" dice el gerente de mantenimiento
0 0
TIEMPO
EL EQUIPO DEJA DE FUNCIONAR \ "Falla" dice el responsable de la produccion Figura 3.2: La capacidad solamente excede el limite superior
El segundo estado de falla ocurre cuando el rango de capacidad es tan amplio que va Inas alla de ambos limites, el superior y el inferior, como lo muestra la figura 3.3
Figura 3.3 La capacidad va mss alla de los 'finites superiores e inferiores.
i,Quien debe establecer los parametros? Un tema que necesita una consideration cuidadosa cuando se definen fallas funcionales, es el "usuario". Hasta el dia de hoy la mayoria de los programas de mantenimiento que estan en use en el mundo son llevados a cabo por el personal de mantenimiento trabajando por si solo. Estas personas frecuentemente deciden que se entiende por "falla". En la practica, la vision de la falla usualmente termina siendo bastante diferente de la del usuario, a veces con consecuencias desastrosas para la efectividad de los programas.
•
Por ejemplo, una funcion de un sistema hidraulico es la de contener aceite. El grado de eficacia con la que ha de realizar esta fund& esta sujeto a diversas consideraciones. Hay responsables de producciOn que creen que una perdida hidraulioa solo constituye una falla funcional si es tan grave que el equipo deja de funcionar totalmente. En cambio, a juicio de un gerente de mantenimiento puede que se produzca la falla funcional si la perdida causa un consumo excesivo de aceite hidraulico a traves de un period° largo de tiempo. Por su parte, un agente de seguridad podria sostener que ocurre una falla funcional si la perdida produce una mancha de aceite en el suelo capaz de hater resbalar a la gente o crear un riesgo de incendio. Esto esta ilustrado en la figura 3.4.
Figura 3.4: Diferentes puntos de vista respecto de las fallas
El gerente de mantenimiento (que controla el presupuesto del aceite hidraulico) puede pedir a los operadores que accedan a los sistemas hidraulicos para reparar las perdidas "porque el consumo de aceite es excesivo". Sin embargo el acceso puede serle negado porque los operadores opinan que la maquina todavIa "funciona correctamente". Cuando esto sucede el personal de mantenimiento registra que la maquina no fue entregada para su mantenimiento preventivo, y se hacen a la idea de que sus colegas de produccion no creen en el. Por razones similares el gerente de mantenimiento puede no autorizar que una persona de mantenimiento repare una pequefia perdida cuando lo pide el agente de seguridad. De hecho, seguramente los tres grupos crean en la prevenciOn. El problema real es que no se han tornado el trabajo de ponerse de acuerdo en que entienden exactamente por "falla", por lo que no tienen un entendimiento comun de to que estan tratando de prevenir. Este ejemplo ilustra tres puntos centrales: • El parametro de funcionamiento utilizado para definir una falla funcional — en otras palabras el punto en que decimos "hasta aqui y no mds" — define el nivel de mantenimiento proactivo necesario para evitar esa falla (en otras palabras, para mantener el nivel de funcionamiento requerido) • Puede ahorrarse mucho tiempo y energia si se define el parametro de funcionamiento antes de que se produzca la falla
• Los parametros de funcionamiento utilizados para definir la falla deben ser establecidos por el personal de mantenimiento y de operaciones trabajando junto con cualquier otra persona que sepa acerca del comportamiento del activo fisico. Como deben ser registradas las Fallas Funcionales Las fallas funcionales se escriben en la segunda columna de la hoja de trabajo de informaci6n. Son codificadas alfabeticamente, como lo muestra la figura 3.5.
0
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3
RCMII HOJA DE INFORMACION
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Sistema
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SIS1±,M9L7ur6ina de 5 MW SUB-SISILMA Sistema de escape
Sub-sistema
FUNCION
411
FALLA FUNCIONAL
Conducir sin restricciones todos los gases calientes de escape de la turbina hasta un punto fijado a 10 metros encima del techo de sala de turbinas
A
Reducir el nivel de ruido del escape a la norma "ISO Noise Rating 30" hasta a 50 m
A
B C D
Conducci6n totalmente bloqueada Flujo de gas restringido No todo el gas alcanza el final del escape El gas no alcanza un punto a 10 metros por encima del techo El nivel de ruido excede la normativa ISO Noise Rating 30 a 50 metros Permite que la temperatura de la superficie del escape en el interior del edificio exceda de 60°C
Asegurar que la temperatura en la superficie del ducto en el interior de la sala de turbinas no supere los 60°C Transmitir una senal de advertencia al c,entro de control si la temperatura de los gases de escape superan los 475°C y una sepal de parada si superan los 500°C en un punto a 4 metros de la turbina
A
Permitir el libre movimiento del ducto debido a las dilataciones causadas por los cambios de temperatura
A
No es capaz de transmitir una serial de alarma si la temperatura excede 475 °C No es capaz de transmitir una sena' de parada si la temperatura excede 500°C No permite el libre movimiento del ducto
Figura 3.5: Descripckin de fallas funcionales
3. 2 Analisis de Modos de Falla y sus Efectos Al definir las funciones y los parametros de funcionamiento deseados de cualquier activo fisico, definimos los objetivos de mantenimiento con respecto a el. La definicion de fallas funcionales nos permite determinar exactamente que queremos decir con "falla". Estos dos temas son considerados por las primeras dos preguntas del proceso RCM. Las proximas dos preguntas buscan identificar los modos de falla que probablemente causen cada falla funcional, y determinar los efectos de falla asociados con cada modo de falla. Esto se realiza a traves de un analisis de modos defalla y sus efectos para cada falla funcional. Este capItulo describe los elementos centrales de dicho analisis, comenzando por la definici6n del termino "modo de falla"
3. 3 z,Que es un Modo de Falla? Un modo de falla podria ser definido como cualquier evento que pueda causar la falla de un activo fisico (o sistema o proceso). Sin embargo anteriormente mostramos que es vago y simplista aplicar el termino "falla" a un activo fisico de manera general. Es mucho mas preciso distinguir entre "una falla funcional" (un estado de falla) y un "modo de falla" (un evento que puede causar un estado de falla). Esta distincion lleva a la siguiente definicion mas precisa de un modo de falla:
Un modo de falla es cualquier evento que causa una falla funcional.
4
La mejor manera de mostrar la conexi6n y la diferencia entre estados de falla y los eventos que podrian causarlos es, primero, hacer un listado de fallas funcionales, y luego registrar los modos de falla que podrian causar cada falla funcional, como lo muestra la Figura 3.6. La Figura 3.6 tambien indica que la descripcion del modo de falla debe consistir de un sustantivo y un verbo. La descripcion debe contener los detalles suficientes para poder seleccionar una estrategia de manejo de falla apropiada, pero no demasiados dado que ya se pierden grandes cantidades de tiempo en el proceso de analisis por si solo. Este tema es tratado extensamente alas adelante en este capftulo, pero antes nos preguntamos porque es necesario analizar los modos de falla en primera instancia.
3.4 zPorque analizar Modos de Falla? Una maquina puede fallar por diversos motivos. Un grupo de maquinas o un sistema como una Linea de produccion puede fallar por cientos de razones. Para una planta entera, los nameros ascienden a miles, inclusive hasta decenas de miles. La mayoria de los gerentes se estremecen ante la idea del tiempo y el esfuerzo involucrado en la identificaci6n de todos estos modos de falla. Muchos deciden que este tipo de analisis es demasiado trabajoso, y abandonan la idea por completo. Al hacerlo estos gerentes pasan por alto el hecho de que en el dia a dia el mantenimiento es realmente manejado al nivel de modo de falla. Por ejemplo:
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Sub-sistema
FUNCION
1
Transferir agua desde el Tanque X al tanque Y a no menos de 800 litros por minuto.
SL-tema de Bomneo ace Agua de _r4ftigertzeioh
FALLA FUNCIONAL
MODO DE FALLA (Causa de Ia Falla)
1 Los cojinetes se agarrotan 2 El impulsor queda loco, se suelta 3 El impulsor se traba por un cuerpo extrario 4 El cubo de acople falla por fatiga 5 El motor se quema 6. Valvula de ingreso se traba en la position cerrada
A Incapaz de transferir agua
B Transfiere menos de 800 litros por
minuto
1
Impulsor gastado
2 Linea de succion parcialmente bloqueada
Figura 3.6: Modos de falla de una bomba
• Las ordenes de trabajo o pedidos de trabajo surgen para cubrir modos de falla especificos. • El planeamiento del mantenimiento dia por dia trata de hacer planes para abordar modos de falla especfficos. • En la mayorfa de las empresas industriales el personal de mantenimiento y operaciones tiene reuniones cada dia. Las reuniones casi siempre consisten en discusiones acerca de lo que ha fallado, que las causo, quien es responsable, que se esta haciendo para reparar el problema y a veces, que puede hacerse para prevenir que vuelva a suceder. Entonces casi toda la reunion se destina a hablar acerca de los modos de falla. • En gran medida, los sistemas de registro del historial tecnico registran modos de falla individuales (o al menos que fue hecho para rectificarlos).
•
En la mayorfa de estos casos, estos modos de falla son discutidos, registrados, y manejados luego de haber ocurrido. Tratar fallas despues de que hayan ocurrido es por supuesto la esencia del mantenimiento reactivo. Por otro lado el mantenimiento proactivo significa manejar los eventos antes de que ocurran, o al menos decidir como debieran ser manejados si Ilegaran a ocurrir. Para ello debemos saber por adelantado que eventos tienen posibilidades de ocurrir. Los "eventos" en este contexto son los modos de falla. Entonces si deseamos aplicar mantenimiento verdaderamente proactivo a cualquier activo fisico, debemos tratar de identificar todos los modos de falla que pudieran afectarlo. El ideal seria poder identificarlos antes de que ocurriesen, o si esto no es posible, al menos antes de que vuelvan a ocurrir. Una vez que cada modo de falla ha lido identificado, entonces es posible considerar que sucede cuando ocurre, evaluar las consecuencias y decidir si algo debiera hacerse para anticipar, prever, detectar, corregir, o hasta redisenar. Entonces el proceso de seleccion de tareas de mantenimiento, y gran parte de manejo de estas tareas es llevado a cabo al nivel del modo de falla. Esto es brevemente ilustrado en el ejemplo siguiente. Consideremos nuevamente la hoja de infornnacion que muestra Ia figura 3.1. Esto se aplica a la funci6n primaria
de la bomba de la figura 2.1. La figura 3.2 muestra que la bomba centrifuga es de acople directo de una etapa de aspiracion axial sellada con un sello mecanico. En este ejemplo vemos de cerca tres modos de falla que probablemente solamente afecten at implusor. Se descri-
Impulsor
desgastado
.4— Vida Otil
Manejar la falla: cambiando los impulsores antes de que culmine su vida Otil Impulsor
bloqueado Manejar la falla: instalando una malla o filtro en la I inea de succion Impulsor suelto Manejar la falla: entrenando al personal para que coloque los impulsores correctamente
Figura 3.7: Fallas del impulsor de una bomba centrffuga ben a continuacion, y se resumen en la figura 3.7 • Impulsor desgastado: probablemente sea un fen6meno
relacionado con la edad. Como lo muestra la figura 3.7, esto significa que probablemente tenga correspondencia con el segundo de los seis patrones de falla presentados en la primera parte (Patron de Falla B). Entonces si conocemos aproximadamente cual es la vida util del impulsor, y si las consecuencias de la falla son lo suficientemente serias, es posible que decidamos prevenir la falla cambiando el impulsor justo antes del final de su vida 6til. • Impulsor trabado por un cuerpo extratio: El hecho de que un cuerpo extralio aparezca en la I inea de succion seguramente no tenga relaciOn alguna con el tiempo que el impulsor ha estado funcionando. Entonces podemos decir que este modo de falla ocurrira arbitrariamente (Patron de Falla E). Tampoco habria ninguna advertencia de que esta por ocurrir. Por lo tanto si las consecuencias fuesen lo suficientemente serias, y la falla ocurriera seguido, podriamos considerar modificar el sistema, quizas instalando alg6n tipo de filtro o malla en la linea de succion.
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• Impulsorsuelto:Si el mecanismo de ajuste del impulsor esta disefiado adecuadamente y sigue quedando suelto, seguramente es porque no fue bien colocado en primer lugar. (Si supieramos que este es el caso, entonces quizas el modo de falla deberia describirse como "Impulsor colocado incorrectamente".) Esto a su vez significa que el modo de falla tiene mas probabilidades de ocurrir al poco tiempo de estar funcionando, como lo muestra la figura 3.7 (Patron de Falla F), y seguramente lo resolverfamos mejorando el entrenamiento o los procedimientos correspondientes.
ejemplo refuerza la idea de cual es el nivel al que manejamos el mantenimiento de cualquier activo ffsico, que no es el nivel del activo como un todo (en este caso la bomba), ni al nivel del componente (en este caso el impulsor), sino al nivel de cada modo de falla. Entonces antes de desarrollar una estrategia sistematica de manejo proactivo de mantenimiento para cualquier activo ffsico, debemos identificar cuales son esos modos de falla (o cuales podrfan ser). El ejemplo tambien sugiere que uno de los modos de falla podrfa ser eliminado por un cambio en el diseflo, y otro mejorando el entrenamiento o los procedimientos. Entonces no todo modo de falla es tratado con mantenimiento programado. Mas adelante se describe un procedimiento ordenado para tomar la decision acerca de cual es la manera mas acertada para lidiar con cada falla. Todos estos puntos indican que la identificacion de los modos de falla es uno de los pasos mas importantes en el desarrollo de cualquier programa que pretenda asegurar que el activo ffsico continue cumpliendo sus funciones. En la practica, dependiendo de la complejidad del activo ffsico, su contexto operacional y el nivel al que esta siendo analizado, se registran entre uno y treinta modos de falla por cada falla funcional. Las pr6ximas dos secciones de este capftulo consideran las categorfas de modos de falla y el nivel de detalle necesario. De ahf en adelante, las tres dltimas partes del capftulo consideran los efectos de falla, fuentes de informacion para un analisis de modos de falla y sus efectos (AMFE), y como los modos de falla y sus efectos deben ser registrados. Este
3.5 Categorias de Modos de Falla Si aceptamos que el mantenimiento significa asegurar que los activos ffsicos continden haciendo lo que sus usuarios quieren que haga, entonces un programa de mantenimiento global debe tener en cuentatodos los eventos quetienen posibilidades de amenazar esa funcionalidad. Los modos de falla pueden ser clasificados en tres grupos de la siguiente manera: • Cuando la capacidad cae por debajo del funcionamiento deseado • Cuando el funcionamiento deseado se eleva mas ally de la capacidad inicial • Cuando desde el comienzo el activo ffsico no es capaz de hacer lo que se quiere. Cada una de estas categorfas es analizada en los prOximos parrafos.
Capacidad decreciente
La primer categorfa de modos de falla cubre las situaciones en las que, al comenzar, la capacidad esta por arriba del funcionamiento deseado, pero luego decae cuando el activo ffsico es puesto en servicio, quedando por debajo del funcionamiento deseado, como lo ilustra la figura 3.8. Las cinco causas principales de capacidad reducida son: • Deterioro • Fallas de lubricacion • Polvo o suciedad • Desarme • Errores humanos que reducen la capacidad
/01\ • MO1 OS
CAPACIDAD INICIAL (que puede hacer) FUNCIONAMIENTO DESEADO 0 2 0
Figura 3.8: Modos de Falla, Categoric 1 Deterioro: el deterioro cubre todas las formas de desgaste
normal (fatiga, corrosion, abrasion, erosion, evaporacion, degradacion de aislantes, etc.) Estos modos de falla podrfan por cierto ser incluidos en una lista de modos de falla cuando se consideren razonablemente probables. Fallas de Lubricacion: La lubricacion se asocia con dos
tipos de modos de falla. La primera tiene relacion con la falta de lubricante, y la segunda se relaciona con la falla del lubricante mismo. Polvo o Suciedad: La tierra o el polvo es una causa de falla
comun y generalmente prey isible. Por ello las fallas ocasionadas por suciedad deberfan estar registradas en el analisis de modos de falla y sus efectos (AMFE) cuando se piense que es probable que causen cualquier falla funcional. Si los componentes se caen o salen de las maquinas, si los conjuntos o maquinas enteral se desarman, las consecuencias son usualmente serias, por lo que estos modos de falla deben ser registrados. Esto incluye la falla de soldaduras, uniones soldadas, remaches, bulones, conexiones electricas o accesorios de cafierfas. Desarme:
Errores humanos que reducen la capacidad: Como su
nombre lo indica, se refiere a errores que reducen la capacidad del proceso hasta que le es imposible funcionar segiin los requerimientos del usuario. Si se sabe que ocurren estos modos de falla, deberfan ser registrados en el analisis de modos de falla y sus efectos (AMFE), para que mas tarde en el proceso puedan tomarse las de manejo de falla decisiones adecuadas.
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Aumento del Funcionamiento Deseado (o aumento del Esfuerzo Aplicado) La segunda categoria de modos de falla ocurre cuando el funcionamiento deseado esta dentro de la capacidad del activo fisico cuando este es puesto en servicio, pero posteriormente aumenta hasta quedar encima de la capacidad. Esto hace que el activo fisico falle de una de estas dos maneras:
Una sobrecarga no intencional repentina Muchas fallas son causadas por un repentino incremento, generalmente no intencional, del esfuerzo aplicado. Este es causado por operacion incorrecta, montaje incorrecto, o darios externos. Si se piensa que cualquiera de estos modos de falla tiene posibilidades de ocurrir en el contexto en cuesti6n, deberfan ser incorporados al AMFE.
• El funcionamiento deseado aumenta hasta que el activo fisico no puede responder a el, o
Proceso o materiales de empaque incorrecto
• El aumento del esfuerzo causa que se acelere el deterioro hasta el punto en que el activo fisico se torna tan poco confiable que deja de ser 661 Este fenomeno es ilustrado en la figura 3.9. Ocurre debido a cuatro razones, tres de las cuales implican alg6n tipo de error humano: • Una sobrecarga deliberada prolongada • Una sobrecarga no intencional prolongada • Una sobrecarga no intencional repentina • Material del proceso o de empaque incorrecto FUNCIONAMIENTO DESEADO CAPACIDAD INICIAL
'
•• ■••■■■ ••■-■■ ••■ •
Et funcionamiento de seedose dem mas alla de la capacidad luego de que el equipo entra en servicio Figura 3.9: Modos de Falla, Categoria 2 Una sobrecarga deliberada prolongada Los usuarios frecuentemente aceleran el equipo en respuesta a un incremento en la demanda de los productos. En otros casos los activos fisicos adquiridos para fabricar un producto son utilizados para procesar un producto con caracteristicas diferentes. Esto reduce la confiabilidad y/ o la disponibilidad, especialmente cuando el aumento del esfuerzo comienza a acercarse o exceder las posibilidades que el activo fisico es capaz de tolerar.
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Una sobrecarga no intencional prolongada Muchas industrias responden a aumentos de la demanda por medio de programas de eliminacion de `cuellos de botella' .Estos programas apuntan a aumentar la capacidad de los medios de produccion, tales como una Linea de produccion, para acomodarse a un nuevo nivel de funcionamiento deseado. Sin embargo, es sorprendente cuan frecuentemente algunos sub-sistemas o componentes quedan fuera de este programa. Esto significa que parte de la planta termina siendo incapaz de hacer to que sus usuarios desean.
Los procesos de manufactura frecuentemente sufren faHas funcionales causadas por materiales de proceso que estan fuera de especificacion (en relacion con las variables de consistencia, dureza o pH). De manera similar las plantas envasadoras frecuentemente sufren a causa de materiales de empaque inadecuados o incompatibles. Los modos de falla de este tipo deberfan ser incorporados al AMFE en los casos es los que se sepa que pueden afectar el activo fisico que se esta revisando, e incluir un comentario en la columna de los efectos de falla que dirija la atenci6n hacia la verdadera fuente del problema.
Capacidad inicial A menudo surgen situaciones en las que el funcionamiento deseado esta fuera del rango de capacidad inicial desde el comienzo, como to muestra la figura 3.10. Este problema de incapacidad rara vez afecta al activo fisico en su totalidad. Usualmente afecta solo una o dos funciones o uno o dos componentes, pero estos puntos &biles perjudican la operacion de toda la cadena. El primer paso hacia la rectificacion de un problema de diserio de esta naturaleza es registrarlos como modos de falla en un AMFE. FU NCIONAMIENTO --■
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FUNCIONAMIENTO DESEADO
CAPACIDAD INICIAL
Figura 3.10: Modos de Falla, Categoria 3
3.6 Cuanto Detalle? Ya mencionamos anteriormente que los modos de falla deben ser descriptor detalladamente para que sea posible seleccionar una estrategia adecuada de manejo de falla, pero no con tanto detalle como para que se pierda demasiado tiempo en el proceso de analisis.
Los modos de falla deben ser definidos con el detalle suficiente como para posibilitar la seleccion de una adecuada politica de manejo de falla
7
El nivel de detalle afecta profundamente la validez del AMFE y la cantidad de tiempo que requiere hacerlo. La escasez de detalles y /o de modos de falla puede llevar a un analisis superficial y hasta peligroso. Por el contrario demasiados modos de falla o demasiado detalle hacen que todo el proceso RCM Ileve mucho mas tiempo que el necesario. Esto significa que es esencial tratar de lograr un equilibrio correcto. Algunos de los factores centrales a tener en cuenta son tratados en los parrafos siguientes. Causalidad Las causas de cualquier falla funcional pueden ser definidas a diferentes niveles de detalle, y son aplicables diferentes niveles a diferentes situaciones. En un extremo, a veces es suficiente resumir las causas de una falla funcional en una expresiOn como "falla la maquina". En el otro extremo quizas necesitemos considerar que esta sucediendo a nivel molecular, o explorar los rincones remotos del psiquismo de los operadores y del personal de mantenimiento para definir las causas de la falla. La medida en que los modos de falla pueden ser descriptos a diferentes niveles de detalle es ilustrada en la figura 3.11 en las siguientes paginas. La figura 3.11 se basa en la bomba que muestra la figura 3.7, cuyos modos de falla aparecen en la figura 3.6. La figura 3.11 describe maneras en as que la bomba podria sufrir la falla funcional " incapaz de transferir agua". Estos modos de falla son considerados en siete niveles de detalle diferentes. El nivel superior (Nivel 1) es la falla general de la bomba. El Nivel 2 reconoce la falla de los cinco componentes principales de la bomba — la bomba, el eje, el motor, el acople de entrada/salida. De alli en adelante las fallas son consideradas progresivamente con mayor detalle. Al considerar este ejemplo, notemos que: • Los niveles han sido definidos y los modos de falla han sido asignados a cada nivel con el Unico proposito de ejemplificar. No tienen que ver con una clasificacion universal. • La Figura 3.11 no muestra todas las posibilidades de falla a este nivel, por lo que no debe utilizarse este ejemplo como un modelo definitivo. • Es posible analizar algunos de los modos de falla a niveles mas bajos que el 7, pero esto rara vez seria necesario en la practica. • Los modos de falla que se incluyen solo se aplican a la falla funcional "incapaz de transferir agua". La figura 3.11 no muestra los modos de falla que podrian causar otras fallas funcionales, tales como la perdida de contencion, o la perdida de proteccion.
El primer punto que surge de este ejemplo es la conexi6n entre el nivel de detalle y el 'Rimer° de modos de falla que se incluyen. El ejemplo muestra que cuanto mas ahondamos en el AMFE, mayor es la cantidad de modos de falla que pueden incluirse en la lista. Por ejemplo, hay cinco modos de falla en el nivel 2 de la bomba en la Figura 3.11, pero hay 64 en el nivel 6.
Otros dos temas fundamentales que surgen de la Figura 3.11 tienen que ver con "causas raiz" y el error humano. Estos se describen a continuaciOn.
M0108
Causas Raiz El termino "Causa raiz" es comunmente utilizado en conexion con el analisis de la falla. Implica que si uno ahonda lo suficiente es posible llegar a un nivel causal final y absoluto. De hecho, esto rara vez ocurre. Por ejemplo, en la figura 3.11 el modo de falla "tuerca del impulsor sobreajustada" esta registrado en el nivel 6, que a su vez es causado por un "error de montaje" en el nivel 7. Si fuesemos un nivel mas abajo, el error de montaje podria haber ocurrido porque "el colocador estaba distrafdo" (nivel 8). Podria haber estado distraido porque su hijo estaba enfermo (nivel 9). Esta falla puede haber ocurrido porque el nirio cornia algo que estaba en mal estado en algun restaurante (nivel 10).
Es claro que este proceso de seguir descendiendo podria continuar ilimitadamente, mas alla del punto en que la organizaci6n encargada del AMFE tiene control de los modos de falla. Es por esto que este capftulo enfatiza que el nivel al que deben ser identificado un modo de falla es aquel en el cual es posible identificar una politica apropiada para el manejo de la falla. Error Humano
La Parte 5 mencionaba un ndmero de maneras en las que el error humano podia causar la falla de una maquina. Y sugeria que si los modos de falla asociados se consideraban razonablemente probables, estos deben ser incorporados al AMFE, para que pudiera identificarse e implementarse una politica apropiada para el manejo de la falla. Esto se observa en la Figura 3.11, donde todos los modos de falla que comienzan con la palabra "error" son alguna clase de error humano. Probabilidad Diferentes modos de falla ocurren con diferente frecuencia. Algunos pueden ocurrir con regularidad, a intervalos promedio medidos en meses, semanas o hasta en dias. Otros pueden ser extremadamente improbables, con una media de millones de afios entre un episodio y otro. Al preparar un AMFE, constantemente deben tomarse decisiones acerca de que modos de falla son tan poco probables que pueden ser ignorados sin perder seguridad. Esto significa que no se trata de registrar absolutamente todas las posibilidades de falla sin importar la probabilidad que tengan de ocurrir. En otras palabras, solo deben ser registrados los modos de falla que tengan posibilidades razonables de ocurrir en ese determinado contexto. Una lista de modos de falla "razonablemente probables" debe incluir lo siguiente: • Fallas que han ocurrido antes en los mismos activos fisicos (o similares). • Modos de falla que ya son objeto de rutinas de mantenimiento proactivas, y que ocurririan si no se hiciera mantenimiento proactivo. Sin embargo, una revision de los programas existentes solo debe ser llevada a cabo luego de haber terminado el Analisis RCM, para reducir
• 1999
8
ALADON
c0
NIVEL 1
ti ti
z
Go'
Falla el grupo bombeador
•
ep sopoy
UO0 Ullej
ep se/eAluSOI Lleiepp
Falla la bomba
NIVEL 2
Falla el sello de la bomba
Carcaza rota
Falla el impulsor
NIVEL 3
Aplastada por aerolito
Carcaza golpeada por vehiculo
Junta erosionada
Junta montada incorrectamente
Bulones cortados por fatiga
Bulones de carcaza corroidos
Hon perdido por vibracien
Bulones de carcaza poco ajustados
Error de almacenaje Error de compra
Error de almacenaje
Error de compra
Sello de bomba dariado en traslado
Sello mal montado
Sello de bomba caido en almacen
Sello entregado equivocado
Caras de sello sucias
Error de diseno
Error de montaje
Sello desalineado
Sello mal especificado
Falla el suministro de agua Error de montaje
Bomba en vacio
Carcaza golpeada por parte de avion
Carcaza golpeada por meteorite
Bomba en posici6n expuesta
Error operativo
Error de montaje
Error de montaje
Malla perforada por corrosion
Malla de succiOn no instalada
Error de compra
Acero de chaveta entregado equivocado
Error de diserio
Error de montaje
Error de pedido
Error de almacenaje
Error de diserio
Acero de chaveta mal especificado
Error de montaje
Sello deteriorado
Montaje de sello dariado
Material mal especificado Material suministrado equivocado
Error de montaje
Tuerca hecha de material incorrecto
Objeto extrario entra en el sistema
• Material suministrado equivocado
Material mal especificado
Error de montaje
NIVEL 7
Tuerca de impulsor muy ajustada
Pieza olvidada luego de mantenimiento
Chaveta de impulsor cortada
Tuerca de impulsor partida
Tuerca corroida Tuerca hecha de material incorrecto
Tuerca ajustada incorrectamente
Tuerca barrida al colocar
NIVEL 6
Tuerca colocada sin ajustar
NIVEL 5
Desgaste y rotura normal
Carcaza partida
Falla de junta de carcaza
Tuercas de carcaza perdidas
Objeto golpea el impulsor
Desplazamiento del impulsor
NIVEL 4
•
la posibilidad de perpetuar el status quo. • Cualquier otro modo de falla que no haya ocurrido todavfa, pero que se considere como una posibilidad real. Se requiere un cierto criterio para identificar y decidir como lidiar con fallas que aim no han ocurrido. Por un lado, necesitamos registrar todos los modos de falla razonablemente posibles, mientras que por otro no queremos perder tiempo con fallas que no han ocurrido antes y que son altamente improbables (increfbles) en este determinado contexto. Consecuencias Si las consecuencias tienen probabilidad de ser realmente severas, aun fallas mas remotas deben registrarse, y ser sometidas a analisis.
3.7 Efectos de Falla El cuarto paso en el proceso de revision RCM consiste en hacer una lista de lo que de hecho sucede al producirse cada modo de falla. Esto se denomina efectos de falla. (Notemos que efectos de falla no es lo mismo que consecuencias de fal la. Un efecto de falla responde a la pregunta zQue ocurre?, mientras que una consecuencia de falla responde a la pregunta zQue importancia tiene?) La descripcion de estos efectos debe incluir toda la informacion necesaria para ayudar en la evaluacion de las consecuencias de las fallas. Concretamente, al describir los efectos de una falla, debe hacerse constar lo siguiente: • La evidencia (si la hubiera) de que se ha producido una falla • En que forma (si la hay) la falla supone una amenaza para la seguridad o el medio ambiente • Las maneras (si las hubiera) en que afecta a la produccion o a las operaciones • Los dahos ffsicos (si los hubiera) causados por la falla • Que debe hacerse para reparar la falla Estos temas son tratados en los siguientes parrafos. Se debe tener en cuenta que uno de los objetivos principales de este ejercicio es establecer si es necesario el mantenimiento proactivo. Si hemos de hacer esto correctamente, no podemos empezar suponiendo que se esta realizando ya algtin tipo de mantenimiento proactivo; por ello los efectos de las fallas deben describirse como si no se estuviera haciendo nada para impedirlos. Evidencia de Falla Los efectos de las fallas deben describirse de tal forma que permita a los analistas RCM decidir si la falla sera evidente a los operarios en el desemperio de sus tareas normales. Por ejemplo, la descripciOn debe indicar si la falla hace que se enciendan alarmas luminosas o sonoras (o ambas), y si el aviso se produce en el panel local o en la sala de control (o en ambos).
Asimismo la descripcion debe indicar si la falla va acompailada o precedida por efectos ffsicos obvios, tales como ruidos fuertes, incendio, humo, fugas de vapor, olores
extrafios o manchas de liquid° en el suelo. Tambien debe indicar si la maquina se para como consecuencia de la falla. Al tratarse de dispositivos protectores, la descripcion debe indicar brevemente que pasarfa si fallase el dispositivo protegido mientras el dispositivo de seguridad (protector) se encontrase inutilizado.
MO1OS
•
Riesgos para la Seguridad y el Medio Ambiente El disefio de las plantas industriales modernas ha evolucionado de tal forma que solo una pequefia proporcion de los modos de falla presentan una amenaza directa para la seguridad o el medio ambiente. No obstante, si existe una posibilidad de que alguien se lesione o muera como consecuencia directa de una falla, o que se infrinja una normativa o reglamento relativo al medio ambiente, la redacci6n del efecto de la falla debe sefialar como esto podrfa ocurrir. Al hacer la lista de estos efectos, no se debe prejuzgar la evaluacion de las consecuencias de la falla haciendo declaraciones como "esta falla puede perjudicar la seguridad", ni "esta falla afecta at medio ambiente". Simplemente indicar lo que sucede, y dejar la evaluacion de las consecuencias hasta la etapa siguiente del proceso RCM. Dalios Secundarios y su Efecto sobre la Produccion Una descripcion de los efectos de falla debe aportar la maxima ayuda posible para determinar cuales son las consecuencias operacionales y no operacionales de las mismas. Para hacer esto debe indicar como y durante cuarto tiempo se afecta la produccion (si es que resulta afectada). Generalmente esto tiene que ver con el tiempo de parada de maquina asociado con cada falla. En este contexto, el tiempo de parada de maquina es el total de tiempo probable durante el cual la maquina permanecerfa fuera de servicio en condiciones normales, desde el momento en que se produce la falla hasta el momento en que la maquina nuevamente se encuentre totalmente operacional. Como lo indica la figura 3.12, esto generalmente es mucho mas que el tiempo neto de reparacion. Accion Correctiva Los efectos de falla tambien deben indicar que debe hacerse para reparar la falla.
3.8 Fuentes de Informacion acerca de Modos y Efectos Al considerar de donde obtener la informacion necesaria para armar un AMFE (Failure Mode and Effect Analysis) completo, debemos recordar la necesidad de ser proactivos. Esto significa que debe darse tanto enfasis a lo que podrfa ocurrir como a lo que ha ocurrido. Las fuentes de informacion mas comunes se describen en los parrafos siguientes. El fabricante o proveedor del equipo Al llevarse a cabo un AMFE, la primer fuente de informacion que nos viene a la mente es el fabricante. Sobre todo en el caso de equipos nuevos. Sin embargo to que los fabricantes o proveedores pueden aportar tiene un valor limitado por las siguientes razones: • Rara vez estan involucrados en la operacion cotidiana
0 10
•
1999 ALADON
TIEMPO DE PARADA DE MAQUINA La maquina se para
Buscar a la Diagnosticar Encontrar persona que to la falla los repuestos puede reparar
Pi
Reparar
Probar la maquina
/a fa/la
_01
TIEMPO DE
14
Volver a goner la maquina en servicio
REPACION
Figura 3.12: Tiempo de parade de maquina y Tiempo de reparacion del activo fisico, por lo que rara vez tienen acceso a informacion acerca de que falla y sus motivos. • Tienen poco acceso a informaciOn acerca del contexto operacional del equipo, los parametros de funcionamiento deseados, las consecuencias de falla y las habilidades de los operarios y personal de mantenimiento que disponen los usuarios. Como resultado, los AMFE realizados por estos fabricantes generalmente son genericos y altamente especulativos, lo que en gran medida limita su valor. De hecho la mejor manera de acceder al conocimiento que los fabricantes tienen acerca del comportamiento del equipo en el campo, es pedirles que ubiquen a tecnicos experimentados en el campo para trabajar a la par de las personas que eventualmente operaran y mantendran el activo fisico, para desarrollar un AMFE que sea satisfactorio para ambas partes.
Listas genericas de modos de falla Las listas de modos de falla "genericas" son listas de modos de falla, o a veces AMFE completos, preparados por otras personas. Pueden cubrir sistemas enteros, pero frecuentemente cubren solo un activo fisico, o un solo componente. Estas listas genericas a veces son consideradas como una manera de acelerar esta parte del proceso de RCM. Deben ser abordadas con precauci6n debido a los siguientes motivos: • El nivel de analisis puede ser inapropiado • El contexto operacional puede ser diferente • Los parametros de funcionamiento pueden cambiar. Estos tres puntos significan que, de utilizarse una lista generica de modos de falla, solo debe ser usada para reforzar un AMFE de contexto especffico, y nunca utili-
zado por si solo como una lista definitiva.
Otros usuarios de la misma maquinaria Los otros usuarios son una fuente de informacion obvia y muy valiosa acerca de lo que puede fallar EN activos fisicos comunmente utilizados. Sin embargo deben tomarse en cuenta los mismos comentarios anteriores acerca de los peligros de la informaciOn generica al contemplar estas fuentes de informacion. Registros de antecedentes tecnicos Los registros de antecedentes tecnicos tambien pueden ser una valiosa fuente de informacion. Sin embargo, deben ser tratados con cautela ya que frecuentemente son incompletos, a menudo describen lo que fue hecho para reparar la falla en vez de lo que la causo, y generalmente describen modos de falla que en realidad son efecto de alguna otra falla. Las personas que operan y mantienen el equipo En la mayorfa de los casos la mejor fuente de informacion para preparar un AMFE son las personas que operan y mantienen el equipo en el dia a dia. Ellos tienden a conocer mas acerca del funcionamiento del equipo, acerca de que puede sucederle, que importancia tiene cada falla y que debe hacerse para repararla. Y si no to saben, son ellos quienes tienen mas motivos para averiguarlo.
3.9 Una Hoja de Informacion completa Los efectos de falla se registran en la altima columna de la Hoja de Informacion, junto al modo de falla correspondiente, como lo muestra la Figura 3.13.
• 0 1999 ALADON
11
•
Figura 3.13: La Hoja de InformaciOn de RCM
2
1
Reducir el nivel de ruido del escape a Nivel de Ruido 30 de las normas ISO, a 50 metros
El nivel de ruido excede el Nivel de Ruido 30 de ISO, a 50 metros
El gas no alcanza un punto a 10 metros por encima del techo
D
A
No contiene todo el gas
Flujo de gas restringido
B
C
Conducd6n totalmente bloqueada
A
FALLA FUNCIONAL (Perdido de funcion)
Malta de retention de material del silenciador corroida Fugas del conducto fuera de la sale de turbinas
1
2
...etc.
•
La mayoria del material se volaria hacia afuera, pero es posible que parte de el caiga at fondo del conducto y obstruya la salida de la turbina, causando una alta temperatura de gases de escape posible interrupci6n en at servicio de la turbina. Los niveles de ruido subirian progresivamente. Tiempo de parada de maquina pars reparar, alrededor de 2 semanas.
La estructura del conducto esti disenada para soportar vientos de hasta 350 Km/h, por lo que solo tiene posibilidades de caerse durante una torments si los cables de anclaje han sido debilitados, quiza por corrosion. De ocurrir,podria caer sobre un modulo de viviendas. Tiempo de parada de maquina para reparar, hasta varies semanas.
Chimenea de escape derribada por vientos fuertes
Los fuelles superiores estan situados fuera de la sale de turbinas, de manera que los gases procedentes de una fuga aqui se dispersarian a la atmOsfera. Puede que suba el nivel de ruido del ambiente. Tiempo de parada de maquina pars reparar, hasta 1 semana.
Los gases se fugan al interior de la sale de turbinas y la temperatura ambiente sube. El sistema de ventilaciOn de la sala de turbinas evacuaria los gases a traves de as rejillas a la atmOsfera, por lo cual se considera poco probable que la concentration de gases de escape alcance niveles nocivos. Una fuga pequelia en este punto puede ser audible. Tiempo de parade de maquina pare reparar, hasta 4 dias.
La junta flexible esta dentro de la campana de la turbina, de modo que la mayor parte de la fuga de los gases de escape seria evacuada por el sistema de extracciOn de la campana. No es probable que los mecanismos existentes de detecci6n de incendio y gases dentro de la campana detecten una fuga de gases de escape, y es improbable que la temperatura suba lo suficiente comp para hacer disparar la alarma detectora de fuego. Una perdida grave puede hacer que se sobrecaliente el separador de particulas sOlidas y I iquidas en los gases, asi comp fundir la alarma de control situada cerca de la fuga, can consecuencias imprevisibles. Los equilibrios de presi6n dentro de la campana son tales que es probable que poco, o ning0n, gas pueda escapar por una fuga pequefia, de manera que as posible que no se detecte una fuga pequefia por el olfato o el oido. Tiempo de parada de maquina para reemplazar la junta, hasta 3 dies.
Segtin la naturaleza del atasco, la temperatura de escape puede subir hasta parar la turbina. Particulas de deshecho sueltas podrian War panes de la turbina. Tiempo de parada de maquina para reparar el silenciador, 4 semanas.
2
Fuelle superior agujereado por corrosiOn
3
3
1
Probablemente la chimenea comience a inclinarse, y sea sostenida por los cables de anclaje por un tiempo, antes de derrumbarse. Si cayera, existe una gran posibilidad de que dane una estructura ocupada por personas. Tiempo de parada de maquina pare reparar, entre varios dias y varies semanas.
Junta del conducto colocada incorrectamente
2
De
Hoja
Bulones de montaje de la chimenea de escape cortados por oxidaci6n
Se agujerea la junta flexible por corrosiOn
1
7-8-1996
EFECTO DE LA FALLA (Que sucede cuando se produce la falla)
Fecha
7-7-1996
El ensamble del silenciador colapsa y cae al fondo del conducto. La contrapresiOn hace que la turbina se acelere violentamente y se pare a una alta temperatura de escape. Tiempo de parada de maquina para reemplazar el silenciador, hasta cuatro semanas.
-
Fecha
1
Se desprende parte del silenciador por fatiga
Montantes del silenciador corroidos
MODO DE FALLA (Cause de la fa la)
-
P Jones
Auditor
SUB-SISTEMA N° 216 05 11
Facilitador N. Smith
SISTEMA N° 216 - 05
1
1
Sista= de Escape
Tarlina tkgas tk 511111
SUB-SISTEMAICOMPONENTE
SISTEMA/ACTIVO
Conducir sin restricciones todos los gases calientes de escape de la turbina hasta un punto fijado a 10 metros por encima del techo de la sale de turbinas.
FUN CION
HOJA DE INFORMACION RCM II © 1999 ALADON LTD
to
0
•
4
•
CONSECUENCIAS DE LA FALLA
INDICE
PAGINA
4.1
Tecnicamente Factible y Merecer la Pena
2
4.2
Funciones Ocultas y Evidentes
2
4.3
Consecuencias y el Medio Ambiente para la Seguridad
3
4.4
Consecuencias Operacionales
6
4.5
Consecuencias No Operacionales
7
4.6
Consecuencias de Fallas Ocultas
8
4.7
Conclusion
13
o
1999 Copyright held by Aladon Ltd
Este capftulo trata la quinta pregunta del proceso RCM: • De que manera importa cada falla?
4.1 Tecnicamente Factible
y Merecer la Pena Cada vez que ocurre una falla, esta de alguna manera afecta a la organizacion que utiliza el activo ffsico. Algunas fallas afectan la produccion, la calidad del producto o la atencion al cliente. Otras representan un riesgo para la seguridad o el medio ambiente. Algunas incrementan los costos operativos, por ejemplo al incrementar el consumo de energfa, mientras que algunas tienen impacto en cuatro, cinco, o las seis areas. Algunas otras aparentemente no tienen efecto alguno si ocurren por si solas, pero ponen en riesgo a la organizaci6n, exponiendola a fallas mucho mas serias. Si cualquiera de estas fallas no es prevenida, el tiempo y el esfuerzo que se necesitan para repararlas tambien afecta a la organizaci6n, porque la reparaci6n de fallas consume recursos que podrfan ser mejor utilizados para otras tareas mas rentables. La naturaleza y la gravedad de estos efectos definen la manera en que la falla es vista por la organizaciOn. El impacto de cada caso, es decir la manera en que es importante cada falla, depende del contexto operacional del activo ffsico, los parametrosdefuncionamientoque se aplican a cada funcion, y los efectos frsicos de cada modo de falla. Esta combinacion de contexto, parametros, y efectos, significa que cada falla tiene un conjunto de consecuencias especfficas asociadas a ella. Si las consecuencias son serias, entonces se haran esfuerzos considerables por prevenir la falla, o al menos para anticiparla a tiempo como para reducir o eliminar las consecuencias. Sobre todo si la falla podrfa causar heridas o la muerte a una persona, o efectos serios sobre el medio ambiente. Pero tambien si las fallas interfieren con la produccion o las operaciones, o si pueden causar dafios secundarios significativos. Por otro lado, si la falla solo tiene consecuencias menores, es posible que no se tome ninguna acci6n proactiva, y que la falla simplemente sea reparada cada vez que ocurra. Esto sugiere que las consecuencias de las fallas son mas importantes que sus caracterfsticas tecnicas. Tambien sugiere que la idea del mantenimiento proactivo no es tanto acerca de prevenir fallas sino de evitar o reducir las consecuencias de la falla.
El mantenimiento proactivo tiene que ver mucho mas con evitar o reducir las consecuencias de la falla que con prevenir la falla misma. Si aceptamos esto, entonces se entiende que cualquier tarea proactiva solo merezca la pena si resuelve adecuadamente las consecuencias de la falla que se pretende evitar.
Merece la pena realizar una tarea proactiva si resuelve adecuadamente las consecuencias de la falla que se pretende evitar. Esto ciertamente presupone que es posible anticipar o prevenir la falla. Si una tarea proactiva es tecnicamente
2
factible o no, depende de las caracterfsticas tecnicas de la tarea, y de la falla que pretende evitar. Los criterios que gobiernan la Factabilidad? Tecnica se examinan en detalle en los Capftulos 6 y 7. Si no es posible encontrar una tarea proactiva adecuada, la naturaleza de las consecuencias de falla tambien indican que accion "a falta de" deben ser tomada. Las tareas "a falta de" vuelven a verse en los Capftulos 8 y 9. El resto de este capftulo considera los criterios utilizados para evaluar las consecuencias de la falla, y asf decidir si merece la pena realizar algun tipo de tarea proactiva. Estas consecuencias se dividen en dos etapas y en cuatro categorfas. La primera etapa separa las funciones ocultas de las funciones evidentes.
M015S
•
4.2 Funciones Ocultas y Evidentes Hemos visto que casi todo elemento de una planta tiene mas de una, y a veces docenas de funciones. La mayorfa de estas funciones, cuando fallan, inevitablemente ponen en evidencia que ha ocurrido una falla. Por ejemplo, algunas fallas hacen funcionar alarmas audiovisuales. Otras hacen que se paren las maquinas o que se interrumpa alguna otra parte del proceso. Otras dan lugar a problemas de calidad del producto, o a un incremento en el consumo de energfa, y min otros van acompailados de efectos ffsicos obvios tales como ruidos fuertes, escapes de vapor, olores extrafios o manchas de liquid° en el suelo.
•
Por ejemplo, en el Capitulo 2 aparecen tres bombas que se yen nuevamente en la figura 4.1 a continuaci6n. Si se agarrota un rodamiento de la bomba A, se pierde la capacidad de bombeo. Esta falla por si sola se manifestaria inevitablemente a los operadores o bien tan pronto como se produce, o bien al interrumpirse alguna operacion situada mas adelante en el proceso. (Posiblemente los operadores no se daran cuenta inmediatamente de que el problema tiene su origen en el rodamiento, pero inevitablemente se darian eventa en que algo anormal ha sucedido).
Se califican de evidentes las fallas de este tipo porque alguien se dard cuenta cuando se producen por si solas. Esto lleva a la siguiente definici6n de una funci6n evidente:
Una funci6n evidente es aquella cuya falla finalmente e inevitablemente sera evidente por si sola a los operadores en circunstancias normales
•
No obstante, algunas fallas ocurren de tal forma que nadie sabe que el elemento se ha averi ado a menos que se produzca alguna otra falla. Por ejemplo, si fallase la bomba C de la Figura 4.1, nadie se daria cuenta de que ha fallado porque en circunstancias normales la bomba B seguiria funcionando. Es decir, la falla de la bomba C por si sola no tendria ninguna repercusion directa a menos que fallase la bomba B (lo cual seria una circunstancia anormal).
Bomba Unica
En Servicio
Reserva
Figura 4.1: Tres bombas
• 1999 ALADON
M015S
La bomba C exhibe una de las caracterfsticas mas importantes de una funci6n oculta, que es que la falla de la bomba por si sola no es evidente a los operarios bajo circunstancias normales. Esto conduce a la siguiente definici6n de una funcion oculta:
Una funcion oculta es aquella cuya falla no se hard evidente a los operarios bajo circunstancias normales, si se produce por si sola. El primer paso en el proceso de RCM es separar las funciones ocultas de las evidentes porque las ocultas necesitan de un manejo especial. Se detallan en la parte 6 de este capftulo. Veremos luego que estas funciones estan asociadas a dispositivos de seguridad sin seguridad inherente. Dado que suman hasta la mitad de los modos de falla que podrian afectar equipamientos modernos y complejos, las funciones ocultas bien podrfan convertirse en el
tema dominante del mantenimiento en los proximos diez afios. Sin embargo para situar a las funciones ocultas en perspectiva, primero debemos considerar las fallas evidentes.
Categorias de Fallas Evidentes Las fallas evidentes se clasifican en tres categorias de importancia decreciente de la siguiente manera: • Consecuencias para la seguridad y el medio ambiente.
Una falla tiene consecuencias para la seguridad si puede lesionar o matar a alguien. Tiene consecuencias para el medio ambiente si puede infringir alguna normativa municipal, regional o nacional relativa al medio ambiente. • Consecuencias operacionales. Una falla tiene conse-
cuencias operacionales si afecta a la produccion o a las operaciones (volumen de produccion, calidad de producto, servicio al cliente o costo operacional, ademas del costo directo de la reparacion).
ocultas para que estas puedan ser tratadas apropiadamente. Todos los modos de falla restantes — en otras palabras las fallas que no se clasifican como ocultas — deben ser evidentes por definicion. El proceso RCM considera primero las implicancias y el Medio Ambiento para la seguridad de cada modo de falla evidente. Lo hace preguntandose si alguien pudiera ser lastimado o morir tanto como resultado directo del modo de falla mismo o por cualquier otro dafio que pueda ser causado por la falla.
Un modo de falla tiene consecuencias para la seguridad si causa una perdida de funcion u otros darios que pudieran lesionar o matar a alguien. En otro nivel, la "seguridad" se refiere a la integridad o bienestar de la sociedad en general. Hoy en dfa las fallas que afectan a la sociedad tienden a calificarse como problemas "ambientales". Las expectativas de la sociedad se expresan en la forma de normativas ambientales municipales, regionales y nacionales. Algunas organizaciones tienen, ademas, sus propios reglamentos corporativos atilt mas rigurosos. Se dice que un modo de falla tiene consecuencias ambientales si pudiera conducir a la infracci6n de cualquiera de estas normativas.
Un modo de falla tiene consecuencias ambientales si causa una perdida de funcion u otros darios que pudieran conducir a la infraccion de cualquier normativa o reglamento ambiental conocido. Notemos que al considerar si una falla tiene consecuencias o para la seguridad o el medio ambiente, estamos considerando si un modo de falla por si solo podrfa tener esas consecuencias. Esto es diferente a la parte 6 de este capftulo, en la que consideramos la falla de los dos elementos de un sistema protegido.
• Consecuencias no operacionales. Las fallas evidentes
que caen dentro de esta categorla no afectan ni a la seguridad ni a la produccion, de modo que solo involucran el costo directo de la reparaci6n. Con esta jerarquizacion de las fallas evidentes, RCM garantiza que se consideren las repercusiones a la seguridad y el medio ambiente en todo modo de falla evidente. Mediante este enfoque RCM inequfvocamente coloca a las personas antes que a la producci6n. Tambien significa que se evaluan en un solo ejercicio las consecuencias a la seguridad, el medio ambiente y las econornicas, lo cual es mucho mas eficaz que considerarlas por separado. Las proximas cuatro secciones de este capftulo consideran a cada una de estas categorfas detalladamente, comenzando por las categorfas evidentes y pasando a los temas mas complejos que hacen a las funciones ocultas.
4.3 Consecuencias y el Medio Ambientales para la Seguridad Primero la Seguridad Como hemos visto, el primer paso en el proceso de evaluacion de las consecuencias es identificar funciones 1999 ALADON
La Cuestion del Riesgo Aunque la mayorfa de las personas quisieran vivir en un medio en el que no exista posibilidad alguna de muerte o dafio ffsico, generalmente se acepta que hay un elemento de riesgo en todo lo que hacemos. En otras palabras, el cero absoluto es inalcanzable, aunque sea un objetivo por el que vale la pena seguir luchando. Esto inmediatamente nos lleva a preguntarnos que es alcanzable. Para responder a esta pregunta, ante todo debemos considerar la cuestion de riesgo en mayor detalle. La evaluacion del riesgo consta de tres elementos. El primero pregunta que pueda pasar si ocurre el evento en cuestion. El segundo se pregunta cuan probable es que ocurra el evento. La combinacion de estos dos elementos nos provee de una medida del grado de riesgo. El tercero, y con frecuencia el elemento mas polemic°, se pregunta si el riesgo es tolerable. Por ejemplo, consideremos un modo de falla que podria resultar en la muerte o deo fisico de diez personas (lo que puede ocurrir). Las posibilidades de que ocurra este modo de falla es de una en mil en un ano cualquiera (la probabilidad de que ocurra ). Basandose en estos datos, el riesgo asociado con esta falla es:
3
10 x (1 en 1 000) = 1 muerte cada 100 anos Ahora consideremos un segundo modo de falla que po1000 muertes, pero la posibilidad de que dria ocurra este modo de falla es de 1 en 100 000 en un ario cualquiera. El riesgo asociado con esta falla es: 1 000 x (1 en 100 000) = 1 muerte cada 100 anos
En estos ejemplos, el riesgo es el mismo aunque los datos en que se basa son bastante diferentes. Notemos tambien que estos ejemplos no indican si el riesgo es aceptable o no, simplemente to cuantifica. Si el riesgo es tolerable o no, es una pregunta aparte y mas complicada, la cual sera tratada mas adelante. Notemos que a lo largo de esta exposicion, los tenninos "probabilidad" ( I en 10 de una falla en un periodo) y "tasa de falla" (1 en 10 periodos promedio, correspondiente a una media de tiempo entre fallas de 10 periodos) son utilizados como si fuesen intercambiables cuando se aplican a fallas al azar. En un sentido estricto, esto no es verdad. Sin embargo si el tiempo medio entre fallas (TMEF o MTBF- Mean Time Between Failures-) es mayor que 4 periodos, la diferencia es tan pequeiia que usualmente puede ser ignorada.
Los parrafos siguientes consideran cada uno de estos tres elementos de riesgo en mayor detalle. Que puede pasar si ocurre la falla?
Dos temas deben ser tenidos en cuenta al considerar lo que puede pasar si ocurre una falla. Estos son, que sucede realmente, y si es probable que alguien resulte lastimado o muerto como consecuencia.
Lo que sucede realmente si ocurre cualquier modo de falla debe ser registrado en la Hoja de Informacion RCM como efectos de falla, como se explica claramente en la parte 3. En la parte 3 tambien hay una lista de efectos tipicos que representan una amenaza para la seguridad o para el medio ambiente. El hecho de que estos efectos podrian matar o herir a alguien no significa necesariamente que to haran cada vez que ocurran. Algunos hasta podrian ocurrir con frecuencia sin hacerlo. Sin embargo, el tema no es si dichas consecuencias son inevitables o no, sino si son posibles. Porejemplo, si fallase el gancho de un puente grua utilizada para cargar bobinas de acero, la carga que cae podria mataro herir a cualquier persona que se encontrase parada cerca o debajo de ella en ese momento. Si nadie estuviera cerca, entonces nadie saldria herido. Sin embargo, la posibilidad de que alguien pudiera resultar herido significa que este modo de falla deberia ser tratado como un riesgo para la seguridad y analizado de manera acorde.
Este ejemplo demuestra que el proceso RCM evalda las consecuencias para la seguridad al nivel mas conservador. Si es razonable asumir que cualquier modo de falla podria afectar la seguridad o el medio ambiente, asumimos que puede hacerlo, en cuyo caso debe ser sometido a un analisis posterior. (Luego vemos que las posibilidades de que alguien resulte herido son tomadas en consideration at evaluar la tolerabilidad del riesgo).
4
Cudn probable es que ocurra la falla?
M015S
En el Capitulo 3 se menciona que solo los modos de falla que tienen posibilidades razonables de ocurrir en el contexto en cuesti6n deben ser registrados en la Hoja de InformaciOn RCM. En consecuencia, si la Hoja de Informacion ha sido preparada sobre una base realista, el mero hecho de que el modo de falla haya sido registrado sugiere que hay alguna posibilidad de que pudiera ocurrir, y por lo tanto que debe ser sometido a un analisis posterior.
•
zEs tolerable el riesgo?
de la administraci6n de seguridad es la medida en que varian las expectativas de que es tolerable, de individuo a individuo y de grupo a grupo. Muchos factores influyen sobre esas creencias: el mas dominance es el grado de control que un individuo tree tener sobre la situacion. Las personas casi siempre toleran un mayor nivel de riesgo cuando creen que tienen control personal sobre la situacion que cuando creen que la situacion esta fuera de su control. El segundo factor slave se relaciona con el beneficio Uno de los aspectos mas dificiles
•
que las personas creen que derivard de exponerse a este riesgo. Esto a su vez influye para determinar hasta que punto puede elegir exponerse al riesgo. En terminos
generales, esta combination de "control percibido" y "election" puede variar para un individuo en particular como to muestra la Figura 4.2. Las Figuras dadas en este ejemplo no pretenden ser prescriptivas y no necesariamente reflejan el criterio del autor —meramente ilustran lo que un individuo podria decidir que estapreparado a tolerar. Notemos tambien que estan basados en la vision de un individuo en el transcurso de su trabajo diario. Este punto de vista debe luego ser traducido al grado de riesgo para toda la poblacion (todos los trabajadores del lugar, todos los ciudadanos de un pueblo , o hasta la poblaciOn entera de un pais).
•
En otras palabras, si tolero una probabilidad de 1 en 100 000 (10-s) de morir en el trabajo en un ario y tengo 1 000 compaileros de trabajo que comparten la misma opiniOn, entonces todos toleramos que como promedio 1 persona por ano morird en nuestro lugar de trabajo cada 100 anos — y que esa persona podria ser yo, y podria suceder este ario. 10 10 10107.2 a la 0 ,= 40 a,
2
=
ct. E
Creo tener control total (manejando mi auto o en at taller de mi case)
Creo tener algo de control y de elecci6n a exponerme (en el lugar de trabajo)
Creo no tener control alguno, pero no tengo que exponerme (en una aeronave de pasajeros)
No tengo control ni election sobre mi exposiciOn nib() la de mi familia (exposidon a accidentes industdales fuera del lugar de trabajo)
Figura 4.2: Tolerabilidad de riesgo fatal
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Debemos tener en cuenta que cualquier cuantificaci6n de riesgo hecha de esta manera solo puede ser una aproximacion general. En otras palabras, si yo digo que tolero una probabilidad de 10 -5, nunca es mds que un numero indicativo. Indica que estoy preparado a aceptar una probabilidad de morir en el trabajo que es aproximadamente 10 veces mds baja que la que acepto al transitar por las rutas (alrededor de 104). Siempre teniendo en cuenta que estamos tratando con aproximaciones, el proximo paso es traducir la probabilidad que yo y mis comparieros de trabajo estamos preparados a aceptar que cualquiera de nosotros podria morir a causa de cualquier evento en el trabajo, a una probabilidad aceptable para cada evento (modo de falla o falla multiple) que podria matar a alguien. Por ejemplo, continuando con la lOgica del ejemplo anterior, la probabilidad de que uno de mis 1 000 cornpafieros de trabajo muera en un alio es de 1 en 100 (asumiendo que todas las personas en el lugar de trabajo afrontan aproximadamente los mismos riesgos). Ademas, si las actividades Ilevadas a cabo en el lugar de trabajo incluyen, digamos, 10 000 eventos que podrian matar a alguien, entonces la probabilidad promedio de que cada evento pueda matar a una persona debe ser reducida a 10 -6 en un aho. Esto significa que la probabilidad de un evento que es capaz de matar a 10 personas debe ser reducido a 10-7, mientras que la probabilidad de un evento que tiene 1 chance en 10 de matar a una persona debe ser reducido a 10-6.
Las tecnicas por las cuales uno mueve en forma ascendente y descendente las jerarqufas de probabilidad de esta manera se conocen como evaluaciones de riesgo cuantitativas o probabilfsticas. Los puntos clave a tener en cuenta en este tema son que: • la decision de que es tolerable debe comenzar con la probable victima. La manera de involucrar a dichas "probables victimas" en esta decisi6n, en el contexto industrial, es tratada Inds adelante en este capitulo. • es posible vincular "lo que una persona tolera directamente y cuantitativamente" a una "probabilidad tolerable de modos de falla individuales". Aunque la perception del grado de control generalmente domina las decisiones acerca de la tolerabilidad del riesgo, de ningdn modo es el tinico principio. Otros factores que nos ayudan a decidir lo que es tolerable incluyen los siguientes: • valores individuales • valores de industria: si bien hoy en dila toda industria
reconoce la necesidad de operar con la maxima seguridad posible, no podemos eludir la realidad de que algunas son intrinsecamente mds peligrosas que otras. • el efecto sobre las "generaciones futuras": la seguridad
de los ninos — especialmente de los que aim no han nacido — tiene un efecto especialmente poderoso en las opiniones de la gente acerca de lo que es tolerable. • conocimiento: las percepciones de riesgo son influencia-
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Muchos otros factores tambien influencian las percepciones de riesgo, tales como el valor depositado en la vida humana en diferentes grupos culturales, valores religiosos, y hasta factores como la edad del individuo y su estado civil. Todos estos factores significan que es imposible especificar un estandar de tolerabilidad que sea absoluto y objetivo para cualquier riesgo. Esto sugiere que la tolerabilidad de cualquier riesgo solo puede ser evaluada partiendo de la base de que es al mismo tiempo subjetiva y objetiva — "relativa" en el sentido que el riesgo es comparado con otros riesgos con los que hay un consenso relativamente claro, y "subjetiva" porque toda esta cuesti6n es en su esencia una cuesti6n de discernimiento o juicio. Pero, del juicio de quien? Quien debe evaluar los riesgos?
La diversidad misma de los factores tratados anteriormente significa que es simplemente imposible para cualquier persona — o hasta para una organizacion — evaluar los riesgos de tal manera que sean universalmente tolerable. Si el evaluador es demasiado conservador puede que la gente lo ignore o ridiculice la evaluacion. Si es demasiado relajado, puede terminar acusado de jugar con la vida de personas ( si no de realmente matarlas) Esto sugiere que una evaluacion de riesgo satisfactoria solo puede ser realizada por un grupo. En la medida de lo posible, el grupo debe representar a las personas que probablemente tengan un claro entendimiento del mecanismo de falla, los efectos de falla (especialmente la naturaleza de cualquier riesgo), la probabilidad de que las fallas ocurran, y que posibles medidas pueden ser tomadas para anticiparla o prevenirla. El grupo tambien debe incluir a las personas que tengan un punto de vista legitimo de la tolerabilidad o en todo caso de los riesgos. Esto significa representantes de las probables victimas (generalmente operadores o personal de mantenimiento en el caso de riesgos directos para la seguridad) y la gerencia (que son hechos responsables cuando alguien resulta herido o si se infringe una normativa ambiental). Si se aplica con el enfoque correcto y de una manera estructurada, la sabiduria colectiva de dicho grupo hard lo posible por asegurar que la organizacion se esfuerce para identificar y manejar todos los modos de falla que pudieran afectar la seguridad y el medio ambiente. (El use de estos grupos sigue la tendencia mundial dirigida hacia leyes que enuncian que la seguridad es responsabilidad de todo el personal, no solo de la gerencia). Los grupos de esta naturaleza generalmente pueden llegar a un consenso rapido cuando tratan con riesgos directos para la seguridad, porque ellos mismos estan incluidos entre las personas en riesgo. Los riesgos ambientales no son tan simples, porque es la sociedad en general la "posible victima" y muchos de los temas incluidos son poco conocidos. Entonces cualquier grupo del que se espera que considere si una fallapodria infringir una normativa o regulacion ambiental, debe primero averiguar cuales de esas normativas y regulaciones cubren el proceso que se esta revisando.
das en gran modo por cuanto las personas conocen acerca del activo fisico, el proceso del que forma parte, y los mecanismos de falla asociados con cada modo de falla.
5
Seguridad y Mantenimiento Proactivo Si una falla pudiese afectar la seguridad o el medio ambiente, el proceso de RCM estipula que debemos intentar prevenirla. La discusi6n anterior sugiere que:
Para modos de falla que tienen consecuencias para la seguridad o el medio ambiente, solo merece la pena realizar una tarea proactiva si reduce la probabilidad de la falla a un nivel tolerablemente bajo Si no puede hallarse una tarea proactiva que logre este objetivo satisfaciendo al grupo que esta realizando el analisis, estamos enfrentando un riesgo ambiental o para la seguridad que no puede ser adecuadamente anticipado o prevenido. Esto significa que algo debe ser cambiado para hacer que el sistema sea seguro. Este "algo" puede ser el activo fisico mismo, un proceso, o un procedimiento operacional. Notemos que al tratar con temas ambientales y de seguridad, RCM no introduce el tema econOmico. Si no es seguro, tenemos la obligacion de o bien prevenir que falle o hacerlo seguro. Esto sugiere que el proceso de decision para modos de falla que tienen consecuencias para la seguridad o el medio ambiente, puede ser resumido como to muestra la figura 4.3: tProduce este modo de falla Produce este modo de falla una perdida de funcion u otros una perdida de funci6n u otros darlos que pudieran _ No — darios que pudieran infringir cualquier nomiativa o reglamenlesionar o matar a alguien? to ambiental conocido?
Si
Si
No
1 Merece la pena realizar mantenimiento proactive si reduce el riesgo de falla a un nivel tolerablemente bajo
Ver los puntos 4 y 5 de este capitulo
De no hallarse una tarea proactiva que reduzca el riesgo de la falla a un nivel tolerablemente bajo, el rediserio es obligatorio.
Figura 4.3: Identificacion y desarrollo de una estrategia de mantenimiento para una falla que afecta la seguridad o el medio ambiente.
RCM y la Legislacion de Seguridad Frecuentemente surge la pregunta de como se vincula RCM con la legislacion de la seguridad (la legislacion ambiental es tratada directamente). Hoy en dia, la mayoria de las leyes que gobiernan la seguridad meramente demandan que los usuarios sean capaces de demostrar que estan haciendo todo to que sea prudente para asegurar que sus activos fisicos sean seguros. Esto ha llevado a un veloz incremento del enfasis en el concepto de traza de auditoria, que basicamente requiere que los usuarios de los activos fisicos sean capaces de producir evidencia documentada de que hay una base racional y defendible para sus programas de mantenimiento. En la gran mayoria de los casos, RCM satisface completamente este tipo de requerimientos. 6
Sin embargo al gunos reglamentos demandan la realizacion de tareas especificas en tipos de equipo especificos a intervalos especificos. Si el proceso RCM sugiere una tarea diferente y/o un intervalo diferente, es aconsej able continuar haciendo la tarea especificada por el reglamento y discutir el cambio sugerido con la autoridad reguladora apropiada.
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4.4 Consecuencias Operacionales Como las Fallas Afectan a las Operaciones La funcion primaria de la mayoria de los equipos en la industria esta vinculada de algtin modo con la necesidad de producir ingresos ode apoyar alguna actividad economica. Por ejemplo, la funcion primaria de la mayoria de los equipos utilizados en la fabricacion es la de ariadir valor a los materiales. En cambio los clientes pagan directamente para acceder a equipos de transporte y comunicacion (autobuses, camiones, trenes o aviones). Las fallas que afectan las funciones primarias de estos activos fisicos afectan la capacidad generadora de ingresos de la compatlia. La magnitud de estos efectos depende de cuanto se haya cargado el equipo y de la disponibilidad de alternativas. Sin embargo en la mayoria de los casos los efectos son mayores — frecuentemente mucho mayores — que el costo de reparar las fallas. Esto tambien se aplica a los equipos de las industrias de servicio, tales como entretenimiento, comercio y hasta la industria bancaria. Por ejemplo, si fallan las luces en un estadio durante un partido, los espectadores pretenden que se les devuelva el dinero. Lo mismoocurre si falla el proyector en un cine. Si falla el aire acondicionado en un restaurante o un negocio, los clientes se van (y generalmente no vuelven). Los bancos pierden sus negocios si fallan los cajeros autornaticos.
En general las fallas afectan las operaciones de cuatro maneras: • afectan al volumen de producciOn total. • afectan la calidad del producto. • afectan el servicio al cliente. • incrementan el costo operacional sumando este costo adicional al costo directo de la reparacion. Si una falla evidente no supone una amenaza a la seguridad o el medio ambiente, el proceso RCM enfoca a continuacion las consecuencias operacionales de la falla.
Una falla tiene consecuencias operacionales si tiene un efecto adverso direct() sobre la capacidad operacional. Como hemos visto, estas consecuencias tienden a ser economicas por naturaleza, por lo que normalmente son evaluadas en terminos econ6micos. Sin embargo, en ciertos casos mas extremos (como perder una guerra), el "costo" puede tener que ser evaluado a partir de una base Inas cualitativa.
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Evitando Consecuencias Operacionales El efecto economic° global de cualquier modo de falla que tiene consecuencias operacionales depende de dos factores:
• cuanto cuesta la falla cada vez que ocurre, en terminos de su efecto sobre la capacidad operacional, mss el costo de la reparacion. • con que frecuencia ocurre.
•
En la parte anterior de este capitulo no prestamos demasiada atencion a la ferecuencia probable de las fallas. (Los porcentajes de falla no influyen mucho en las fallas relacionadas con la seguridad, porque el objetivo en estos casos es evitar cualquier falla condicionada a un porcentaje). Sin embargo, si las consecuencias de las fallas son economicas, el costo total es afectado por la probable frecuencia de las consecuencias. Es decir, para evaluar la trascendencia economic a de estas fallas, debemos evaluar cuanto pueden costar a lo largo de un periodo de tiempo. Entonces si una falla trae consecuencias operacionales, el criterio para decidir si merece la pena economicamente realizar una tarea proactiva es el siguiente:
Para modos de falla con consecuencias operacionales, merece la pena realizar una tarea proactiva si, a lo largo de un period() de tiempo, cuesta menos que el costo de las consecuencias operacionales mss el costo de reparar la falla que pretende evitar. Si no se puede encontrar una tarea proactiva que sea costo—eficaz , entonces no merece la pena realizar ningtin mantenimiento proactivo para tratar de anticipar o prevenir el modo de falla en cuestion. En algunos casos, la opcion mss costo-eficaz a esta altura podria simplemente ser la de decidir convivir con la falla.
•
LEjerce el modo de falla un efecto adverso directo sobre la capacidad operacional?
Ala luz de estos comentarios, el proceso de decision para fallas con consecuencias operacionales puede ser resumido como lo muestra la Figura 4.4.
4.5 Consecuencias No Operacionales Las consecuencias de una falla evidente que no ejerce un efecto adverso directo sobre la seguridad, el medio ambiente, o la capacidad operacional, son clasificadas como no operacionales. Las unicas consecuencias asociadas con estas fallas son los costos directos de reparacion. Entonces estas consecuencias son tambien economicas. Esto sugiere que solo merece la pena tratar de prevenir una falla que tiene consecuencias no operacionales si, a lo largo de un periodo de tiempo, el costo de la tarea proactiva es menor al costo de reparar la falla cuando ocurre. Si no lo es, entonces no merece la pena realizar mantenimiento programado.
Para modos de falla con consecuencias no operacionales, merece la pena realizar tareas proactivas si, a lo largo de un period() de tiempo, cuesta menos que el costo de reparar las fallas que pretende prevenir. Si no merece la pena realizar una tarea proactiva, entonces en algunos casos poco comunes podria justificarse un redisefio por razones similares alas que se aplican a fallas con consecuencias operacionales.
4.6 Consecuencias de Fallas Ocultas
Si
No
Merece la pena realizar un mantenimiento proactivo si el costo a lo largo de un periodo de tiempo es menor que el costo de las consecuencias operacionales mss el costo de reparar la falla que pretende prevenir.
Ver los puntos 4 y 5 de este capitulo
Si no se puede encontrar una tarea proactiva que sea costo—eficaz, la decision "a falta de" es
no realizar ningtin mantenimiento proactivo... ...pero puede merecer la pena rediseriar el activo fisico o cambiar el proceso para reducir los costos totales
Figura 4.4: IdentificciOn y desarrollo de una
estrategia de mantenimiento para una falla que tiene consecuencias operacionales
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Sin embargo, si no puede hallarse una tarea proactiva y las consecuencias de la falla todavia son inaceptables, puede ser deseable cambiar el disefio del activo fisico (o cambiar el proceso) para reducir los costos totales: • reduciendo la frecuencia (y por ende el costo total) de la falla • reduciendo o eliminando las consecuencias de la falla • modificando una tareas proactiva para hacerla costo—eficaz.
Fallas Ocultas y Dispositivos de Seguridad La Parte 2 menciona que los dispositivos de seguridad o de protecci6n funcionan en una de cinco maneras: • alertar a los operadores ante condiciones anormales • parar el equipo en caso de falla • eliminar o aliviar las condiciones anormales originadas por una falla y que de otra manera podrIan causar dafios mss serios • asumir control de una funcion que ha fallado • prevenir que surjan situaciones peligrosas. La funci6n esencial de estos dispositivos es la de garantizar que las consecuencias de la falla de la funciOn protegida sean mucho menos graves de lo que sedan si no hubiera proteccion. Entonces cualquier dispositivo de seguridad es de hecho parte de un sistema con al menos dos componentes: • la funcion protectora (el dispositivo de seguridad) • la funcion protegida 7
La existencia de tales sistemas crea dos tipos de posibilidades de falla, dependiendo de si el dispositivo de seguridad tiene seguridad inherente o no. Consideramos las implicancias de cada tipo en los parrafos siguientes, comenzando por los dispositivos que tienen seguridad inherente. Dispositivos de proteccion con seguridad inherente En este contexto, seguridad inherente significa que la
falla del dispositivo por si sola se hard evidente para el grupo de operarios bajo circunstancias normales. Esto significa que, en un sistema que incluye un dispositivo de seguridad con seguridad inherente, hay tres posibilidades de falla en cualquier periodo: La primera posibilidad es que no falla ninguno de los dispositivos. En este caso todo se desarrolla normalmente. La segunda posibilidad es que la funcion protegida falla antes que el dispositivo de seguridad. En este caso el dispositivo de seguridad cumple con su funci6n asignada y, dependiendo de la naturaleza de la proteccion, las consecuencias de falla de la funci6n protegida son reducidas o eliminadas. La tercera posibilidad es que el dispositivo de seguridad falla antes que la funcion protegida. Esto seria evidente porque de no serlo el dispositivo no contaria con seguridad inherente en el sentido en que se defini6 anteriormente. Si se hacen las cosas en forma correcta, la posibilidad de que el dispositivo protegido falle mientras el dispositivo de seguridad se encuentra averiado puede ser casi eliminada, o bien deteniendo la funci6n protegida o aportando una protecci6n alternativa mientras el dispositivo de seguridad fallado es reparado. Por ejemplo, podria pedirsele a un operador que vigile un medidor de presion, y que este alerta para — en caso necesario - presionar el boton de parada, mientras se esta reemplazando un switch de presion.
Esto significa que las consecuencias de la falla de un dispositivo de seguridad con seguridad inherente generalmente caen en las categorlas de "operacional" o "no operacional". La secuencia de estos eventos se resume en la Figura 4.5. 2: La funciOn protegida es detenida o se provee otra protecciOn mientras el dispositivo de seguridad se esta reparando. Esto reduce las probabilidades de falla multiple practicamente a cero.
Tiempo Fund& Protegida
La funcion rotegi a es ase4: Si la funciOn protegigurada mienda falla aqui, el disposititras el disposivo de protecciOn actua tivo de seguripara reducir o eliminar dad esti bajo Dispositivo las consecuencias. reparacion de Seguridad 1: La falla de 3: Se reinstala el dispoun dispositivo sitivo de seguridad: la de seguridad situaci6n vuelve a la "con segurinormalidad. dad inherente" es inmediatamente
evidente Figura 4.5: Falla de un dispositivo de seguridad "con seguridad inherente"
8
Dispositivos de seguridad que no cuentan con seguridad inherente
En un sistema que contiene un dispositivo de seguridad que no cuenta con seguridad inherente, el hecho de que el dispositivo sea incapaz de cumplir su funcion no es evidente bajo circunstancias normales. Esto crea cuatro posibilidades de falla on cualquier period° dado, dos de los cuales son los mismos que ocurren en los dispositivos con seguridad inherente. La primera es cuando ninguno de los dispositivos falla, en cuyo caso todo sedesarrolla normalmente como antes. La segunda es que falle la funcion protegida en un momento en que el dispositivo de proteccion todavia esta funcionando. Como en este caso el dispositivo de proteccion tambien cumple con su funcion, las consecuencias de la falla de la funcion protegida son nuevamente reducidas o eliminadas completamente. Por ejemplo, consideremos una valvula de alivio (dispositivo de proteccion o de seguridad), que esta montada en una caldera (la funci6n protegida). Si la presion asciende mas alla de los limites aceptables, la valvula abre (alivia) y al hacerlo reduce o elimina las consecuencias de la presion excesiva. De manera similar, si la bomba B en la figura 4.1 falla, la bomba C toma su funcion.
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•
•
La tercera posibilidad es que falle el dispositivo de segu-
ridad mientras la funcion protegida sigue funcionando. En este caso, la falla no tiene consecuencias directas. De hecho nadie sabe que el dispositivo de seguridad se encuentra on estado de falla. Por ejemplo, si la valvula de alivio hubiera quedado en posiciOn cerrada, nadie seria consciente de este hecho mientras la presi6n en la caldera permaneciera dentro de los limites operacionales normales. De manera similar, si la bomba C fallase de alguna manera mientras la bomba B esta trabajando, nadie sabria de este hecho a menos que fallara tambien la bomba B.
La discusion anterior sugiere que las funciones ocultas pueden ser identificadas al hacerse la siguiente pregunta:
Sera evidente para el equipo de
operaciones la perdida de funcion originada por este modo de falla por si solo bajo circunstancias normales? Si la respuesta a esta pregunta es no, entonces se trata de un modo de falla oculto. Si la respuesta es si, es evidente. Notemos que en este contexto, "por si solo" significa que nada mas ha fallado. Notemos tambien que asumimos en este punto del ancilisis, que no se esta haciendo nada para chequear si la funci6n oculta sigue funcionando. Esto es porque tales chequeos son una forma de mantenimiento programado, y el prop6sito del analisis es precisamente ver si tal mantenimiento es necesario. La cuarta posibilidad durante un ciclo cualquiera es que el dispositivo de seguridad falla, y luego la funcion protegida falla mientras el dispositivo de seguridad esta en su estado de falla. La situacion es conocida como falla multiple (esta es una posibilidad real simplemente porque la falla del dispositivo de seguridad no es evidente, por eso nadie sabria de la necesidad de tomar una accion correctiva — o alternativa — para evitar la falla multiple). 1999 ALADON
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Solo ocurre una falla multiple si una funcion protegida falla mientras el dispositivo de protecci6n se encuentra en estado de falla La secuencia de eventos que lleva a una falla multiple se resume en la Figura 4.6. 2: No se toma ninguna ace& para detener la funcion protegida o proveer otra protege&
Tiempo Funcion
de Seguridad
1: La falla de un
dispositivo de protege& sin seguridad inherente no es evidente a los operarios
La funcion ro3 - Si la egi • a opera Ii funciOn sinprotec protegida porque nadie fella aqui, sabe que el disel resultado positivo proteces una falla ha fallado multiple
Figura 4.6: Falla de un dispositivo de protecci6n cuya funcion es oculta En el caso de una valvula de alivio, si la presi6n en el recipiente asciende excesivamente mientras la valvula se encuentra atascada, el recipiente probablemente explotara (a menos que alguien actde con rapidez o a menos que haya otra proteccion en el sistema). Si la bomba B falla mientras la bomba C se encuentra fallada, el resultado sera una perdida total del bombeo. Dado que la prevencion de fallas principalmente persigue evitar las consecuencias de la falla, este ejemplo tambien sugiere que cuando desarrollamos programas de mantenimiento para funciones ocultas, nuestro objetivo de hecho es prevenir — o al menos reducir - las probabilidades de la falla multiple asociada.
•
• 1999 ALADON
El objetivo de un programa de mantenimiento para una funcion oculta es prevenir — o al menos reducir - las probabilidad de la falla multiple asociada Cuanto nos esforzamos en tratar de prevenir la falla oculta depende de las consecuencias de la falla multiple. Si las consecuencias de la falla multiple son realmente serias, hariamos grandes esfuerzos para preservar la integridad de la funcion oculta. Si las consecuencias de la falla multiple son puramente economicas, entonces el "cuarito cuesta" influenciarla el "cuanto nos esforzamos" en tratar de prevenir la falla oculta.
La Disponibilidad que Requieren las Funciones Ocultas Hasta aqui, esta parte del capftulo ha definido fallas ocultas y descripto la relacion entre dispositivos de seguridad y funciones ocultas. La siguiente pregunta lleva a analizar de mas cerca el funcionamiento que requerimos de las funciones ocultas. Una de las conclusiones mas importantes a la que se ha llegado hasta ahora es que la Unica consecuencia directa de una falla oculta es un incremento en la exposici6n al riesgo de una falla multiple. Y ya que es esta Ultima la que mas deseamos evitar, un elemento clave del desemperio requerido de una funci6n oculta debe estar vinculado con la falla multiple asociada.
Hemos visto que cuando un sistema esta protegido por un dispositivo sin seguridad inherente, solo ocurre una falla multiple si el dispositivo protegido falla mientras el dispositivo de seguridad se encuentra fallado, como lo ilustra la Figura 4.6. Entonces la probabilidad de una falla multiple en cualquier period° debe estar dada por la probabilidad de que la funcion protegida falle cuando el dispositivo de seguridad se encuentra fallado durante el mismo period°. La Figura 4.7 muestra que est° puede calcularse de la siguiente manera: Probabilidad = de falla multiple
Probabilidad de falla de la fun& protegida
Indisponibilidad promedio del dispositivo de seguridad
La probabilidad tolerable de la falla mUltiple es determi-
nada por los usuarios del sistema, como se trata en la siguiente parte de este capitulo. Generalmentea la probabilidad de falla de la funcion protegida es un dato dado. Por lo tanto si se conocen estas dos variables , la no disponibilidad permitida puede ser expresada de la siguiente manera: Indisponibilidad promedio del dispositivo de seguridad
Probabilidad de falla multiple Probabilidad de falla de la funcion protegida
Entonces un elemento crucial del funcionamiento requerido de cualquier funcion oculta es la disponibilidad requerida para reducir la probabilidad de la falla multiple asociada a un nivel aceptable. La discusi6n anterior sugiere que esta disponibilidad puede determinarse en las tres etapas siguientes: • primero establecer que probabilidad de falla mUltiple esta preparada a tolerar la organizacion • luego determinar la probabilidad de que falle la funciOn protegida en el period() en cuestion (est° tambien se conoce como indice de demanda) • finalmente, determinar que disponibilidad debe lograr la funci6n oculta para reducir la probabilidad de la falla multiple al nivel requerido. Notar que generalmente es posible variar tanto la probabilidad de falla de la funcion protegida como (y especialmente) la indisponibilidad del dispositivo protector
adoptando las politicas apropiadas de mantenimiento y de operaciones. Como resultado, tambien es posible reducir la probabilidad de la falla multiple a casi cualquier nivel
deseado que sea razonable, adoptando dichas politicas. ("Cero" por supuesto es un ideal inalcanzable.) En la practica, la probabilidad que se considera tolerable para cualquier falla multiple depende de sus consecuencias. En la gran mayoria de los casos la evaluacion debe ser Estas conserealizada por los usuarios del activo cuencias varian enormemente de un sistema a otro, por lo que "lo que se estima tolerable" varia con la misma amplitud. Para ilustrar este punto, la Figura 4.8 sugiere cuatro evaluaciones posibles para cuatro sistemas diferentes: Como mencionamos anteriormente, estos niveles de tolerabilidad no pretenden ser taxativos y no necesariamente 9
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Figura 4.7: calculo de la probabilidad * de una falla multiple
111111
La probabilidad * de que falle una funcion protegida en cualquier period° es la inversa de su tiempo medio entre fallas, como lo ilustra la figura 4.7a:
Figura 4.7a: Probabilidad y funciones protegidas
Si el tiempo medio (MTBF d TMEF) entre fallas no anticipadas de la funcidn protegida es de 4 atios y el periodo de mediciOn es de un ario, entonces la *probabilidad de que la funcion protegida falle en este period° es de 1 en 4.
Funcion
Falla
protegida Dispositivo
Falla
protec
•
Periodo de Medici6n
La probabilidad de que el dispositivo de protecci6n este fallado en un momento cualquiera esta dado por el porcentaje de tiempo que esta en estado de falla. Esto es ciertamente medido por su indisponibilidad (tambien conocido como tiempo de parada de maquina), como lo muestra la figura 4.7b abajo: Funcion
Figura 4.7 b: Probabilidad y dispositivos de seguridad
•
Falla
protegida Dispositivo
Fallado
protec
Si la no disponibilidad promedio del dispositivo protector es de 33%, entonces la probabilidad de que este en estado de fella en cualquier momento es de 1 en 3
La probabilidad de la falla multiple es calculada multiplicando la probabilidad de falla de la funcion protegida por la indisponibilidad promedio del dispositivo protector. Para el caso descripto en la Figura 4.7(a) y (b) anteriores, la probabilidad de una falla multiple sera la que indica la siguiente Figura 4.7(c): Un
Figura 4.7c: Probabilidad de una falla multiple
Funcion protegida Dispositivo protector
ano
Probabilidad de fella en un ano cualquiera = 1 en 4
Disponibilidad 67%
Falla
Indisponibilidad 33% Fallado
La probabilidad de una falla en un ano cualquiera: 1 en 4 x 1 en 3 = 1 en 12
reflejan el punto de vista del autor. Pretender demostrar que en cualquier sistema protegido, alguien debe decidir que es tolerable antes de que sea posible decidir el nivel de proteccion necesaria, y que esta evaluacion sera diferente para sistemas diferentes.
Mantenimiento de Rutina y Funciones Ocultas En un sistema que incorpora un dispositivo de seguridad con seguridad inherente, la probabilidad de una falla multiple puede ser reducida de la siguiente manera: • reducir la frecuencia de falla de la funcion protegida - haciendo algtin tipo de mantenimiento proactivo -cambiando la manera en que se opera la funcion protegida - cambiando el diserio de la funcion protegida • incrementar la disponibilidad del dispositivo deproteccion - haciendo algtin tipo de mantenimiento proactivo
•
- verificando periodicamente si el dispositivo de proteccion ha fallado - modificando el dispositivo de protecciOn
Prevenir la falla de la funci6n protegida Hemos visto que la probabilidad de una falla multiple esta en parte basada en la frecuencia de falla de la funci6n protegida. Esto, casi con certeza, puede ser reducido mejorando el mantenimiento o la operacion del dispositivo protegido o, como Ultimo recurso, cambiando el diserio
Prevenir la falla oculta Para prevenir una falla multiple, debemos tratar de asegurar que la funcion oculta no se encuentre en estado de falla si y cuando falla la funcion protegida. Si pudiera encontrarse una tarea proac tiv a que fuera lo
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Falla de Ia Funcion Protegida
Estado de Falla del Dispositivo de Proteccion
Falla Multiple
Error de ortograffa en un memo o e-mail interno entre oficinas
Corrector de ortograffa de un programa de procesador de textos, incapaz de detectar errores
Error de ortografia no detectado
El motor de 10 KW de la bomba B sobrecargado
Disyuntor atascado en posicion cerrada
El motor se quema: 800 dolares para rebobinar
Falla la bomba de servicio B
Bomba de reserva C fallada
Perdida total de la capacidad de bombeo: 18 000 Wares de produce& perdida
L,1 en 1 000 arios?
Exceso de presion en la caldera
Valvulas de alivio atascadas en posicion cerrada
Explota la caldera: mueren 10 personas
L1 en 10 000 000 arios?
Frecuencia Tolerable de Falla Multiple
• por mes?
1 en 50 albs?
Figura 4.8: Frecuencia de fallas multiples
•
suficientemente buena como para asegurar un 100% de disponibilidad del dispositivo protector, entonces una falla multiple es teoricamente imposible. En la practica, es poco probable que alguna tarea proactiva pudiera lograr que una funcion alcanzara una disponibilidad de 100% indefinidamente. Lo que debe hacer, sin embargo, es dar la disponibilidad necesaria para reducir la probabilidad de una falla multiple a un nivel tolerable. Entonces:
Para fallas ocultas, merece la pena realizar una tarea proactiva si asegura la disponibilidad necesaria para reducir la probabilidad de una falla multiple a un nivel tolerable.
•
0
Merece la pena realizar mantenimiento proactivo si asegura Ia disponibilidad necesaria para reducir Ia probabilidad de una falla multiple a un nivel tolerable
Si
La falla es evidente. Ver puntos 3 a 5 d este capftulo
Si no puede encontrarse una tarea proactiva adecuada, revisar periodicamente si Ia fund& oculta esta funcionando (realizar tareas programadas de busqueda de falla)
Si no puede encontrarse una tarea de busqueda de falla apropiada:
Detectar la falla oculta
• el redisetio es obligatorio si la falla multiple pudiera afectar la seguridad o el medio ambiente
una falla multiple revisando la funci6n oculta peri6dicamente para saber si sigue funcionando. Si esta revision (Hamada tarea de "busqueda de falla") es llevada a cabo a intervalos adecuados y si la funcion es restaurada en cuanto se descubre que esta defectuosa, todavfa es posible asegurar altos niveles de disponibilidad.
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No
Si no podemos encontrar una manera de prevenir una falla oculta, debemos encontrar alguna otra manera de mejorar la disponibilidad de la funci6n oculta.
Si no podemos encontrar una manera adecuada de prevenir una falla oculta, todavfa es posible reducir el riesgo de
•
,Sera evidente a los operarios la perdida de fund& causada por este modo de falla actuando por sf solo en circunstancias normales?
• si la falla maniple no afecta la seguridad ni el medio ambiente, el rediseno debe ser justificado en t6rminos economicos.
Figura 4.9:
Identificion y desarrollo de una estrategia de mantenimiento para una funciOn oculta
Modificar los equipos (redisolo)
Funciones Ocultas: El Proceso de Decision
En un pequelio numero de casos, es o bien imposible encontrar alguna clase de tarea de rutina que asegure el nivel de disponibilidad deseado, o es poco practico hacerlo con la frecuencia requerida. Sin embargo, aan debe hacerse algo para reducir el riesgo de la falla multiple a un nivel tolerable. Por eso, en estos casos, generalmente es necesario volver a considerar el diseilo. Si la falla multiple pudiera afectar la seguridad o el medio ambiente, es obligatorio redisefiar. Si la falla multiple solo tiene consecuencias economicas, la necesidad de redisefiar es evaluada en terminos economicos.
Todo lo que hemos dicho acerca del desarrollo de una estrategia de mantenimiento para funciones ocultas puede ser resumido como lo muestra la figura 4.9:
4.7 Conclusion Este capitulo ha demostrado como el proceso RCM provee un marco estrategico de trabajo completo para manejar las fallas. Como lo resume la Figura 4.10, este marco de trabajo:
11
• clasifica todas las fallas basandose en sus consecuencias. Al hacerlo asI, separa las fallas ocultas de las fallas evidentes, y luego ordena las consecuencias de las fallas evidentes en un orden de importancia decreciente • provee una base para decidir caso por caso, si merece la pena realizar mantenimiento proactivo
6Sera evidente a los operarios la perdida de funciOn causada por este modo de fella actuando por sf solo en circunstancias normales?
N
S
Produce este modo de fella una perdida de funci6n u otros danos secundarios que pudieran lesionar o matar a alguien, o Ilegar a infringir alguna normative del medio ambiente conocida?
S
• sugiere que acci6n debe tomarse si no puede encontrarse una tarea proactiva adecuada. Los diferentes tipos de tareas proactivas y "acciones a falta de", son abordados en los proximos cuatro capitulos, junto con un enfoque integrado de la evaluacion de consecuencias y seleccion de tareas.
N
,Ejerce este modo de fella un efecto adverso directo sobre la capacidad operacional?
•
N
S
Merece la pena realizar mantenimiento proactivo si reduce las probabilidades de una fella multiple a un nivel tolerable
Merece la pena realizar mantenimiento proactivo si reduce as probabilidades de la fella a un nivel tolerable.
Merece la pena realizar mantenimiento proactivo si, durante un periodo de tiempo, cuesta menos que el costo de las consecuencias operacionales mas el costo de reparar la fella
Si no...
Si no...
Si no...
Si no...
Realizar una tarea programada de biisqueda de falla
El rediseno es obligatorio
Ningun mantenimiento programado
Ningun mantenimiento programado
El rediseno puede ser deseable
El rediseno puede
El rediseno puede ser obligatorio
M015S
Merece la pena realizar mantenimiento proactivo si, durante un periodo de tiempo cuesta menos que el costo de reparar la fella
•
ser deseable
Figura 4.10: La evaluacion de las consecuencias de la fella
•
•
12
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5 TAREAS PROACTIVAS
1NDICE
PAGINA
5.1
Factibilidad Tecnica y Tareas Proactivas
2
5.2
Edad y Deterioro
2
5.3
FaIlas Relacionadas con la Edad y Mantenimiento Preventivo
4
5.4
Tareas de Reacondicionamiento Cfclico
4
5.5
Tareas de Sustitucion Ciclica
5
5.6
FaIlas no Asociadas con Ia Edad
6
5.7
FaIlas Potenciales y Mantenimiento a Condicion
8
5.8
El Interval° P—F
8
5.9
Factibilidad Tecnica de Tareas a CondiciOn
10
5.10
Categorfas de Tecnicas a Condicion
10
5.11
Cuando Vale Ia Pena Realizar Tareas a CondiciOn
12
5.12
Seleccion de Tareas Proactivas
12
o
1999 Copyright held by Aladon Ltd
A • MO2OS
5.1 Factibilidad Tecnica y Tareas Proactivas
CAPACIDAD INICIAL
Las acciones que pueden tomarse para tratar las fallas pueden dividirse en las siguientes dos categorfas:
FUNCIONAMIENTO DESEADO
de que ocurra una falla, con el objetivo de prevenir que el componente llegue a un estado de falla. Engloban lo que comunmente se denomina mantenimiento "predictivo" y "preventivo", aunque RCM utiliza los terminos de reacondicionamiento ciclico, sustitucion cfclica, y mantenimiento a condicion. • Acciones a falta de: estas tratan con el estado de falla,
y son elegidas cuando no es posible identificar una tarea proactiva efectiva. Las acciones a falta de incluyen be squeda de falla, rediseno, y mantenimiento a rotura.
Estas dos categorfas corresponden a la sexta y septima de las siete preguntas que forman el proceso de decisi6n basic° de RCM, de la siguiente manera: • iQue puede hacerse para predecir o prevenir cads falla? • iQue sucede si no puede encontrarse una tarea predictiva o preventiva apropiada?
Los parrafos siguientes se ocupan de la sexta pregunta. Esta estudia el criterio utilizado para decidir si las tareas proactivas son tecnicamente factibles. Tambien miran en mayor detalle como decidimos si merece la pena realizar ciertas categorfas especificas de tareas. (Los parrafos posteriores vuelven sobre las acciones "a falta de".) Cuando preguntamos si una tarea proactiva es tecnicamente factible, estamos simplemente preguntando si a la tarea le es posible prevenir o anticipar la falla en cuesti6n. Esto no tiene nada que ver con lo economic° — lo economic° es parte del proceso de evaluacion de las consecuencias, el cual ya ha sido considerado ampliamente. En cambio la factibilidad tecnica depende de las caracteristicas tecnicas del modo de falla y de la tarea misma.
Si una tarea proactiva es tecnicamente factible o no, depende de las caracteristicas tecnicas del modo de falla y de la tarea. Desde el punto de vista tecnico, deben contemplarse dos temas que hacen a la seleccion de la tarea proactiva. Estos son: • la relacion entre la edad del componente que se esta considerando y la probabilidad de que falle • que sucede una vez que ha comenzado a ocurrir la falla
FU NCIONAMIENTO
• Tareas proactivas: estas son tareas comenzadas antes
Figura 5.1:
Del deterioro a la falla
La exposicion al esfuerzo es medida de varias maneras incluyendo la cantidad producida, distancia recorrida, ciclos operacionales cumplidos, tiempo calendario o tiempo de funcionamiento. Para simplificar, frecuentemente nos referimos a la exposicion total al esfuerzo al hablar de la edad del componente. El sentido comtin sugiere que deberia haber una relacion directa entre el grado de deterioro y la edad del componente. Si esto es asi, entonces continuamos diciendo que el punto en que ocurre la falla tambien deberia depender de la edad del componente, como lo muestra la Figura 5.2. Sin embargo la figura 5.2 esta basada en las dos presunciones clave siguientes: • el deterioro es directamente proporcional al esfuerzo aplicado, y • el esfuerzo es aplicado consistentemente. Si esto fuera cierto para todos los casos, serfamos capaces de predecir la vida de los equipos con gran precision. El punto de vista clasico del mantenimiento preventivo sugiere que esto puede hacerse — todo lo que necesitamos es informacion suficiente acerca de las fallas. En la realidad, sin embargo, la situacion no es tan clara. Este capftulo mira al mundo real comenzando con la situacion en la que hay una relacion clara entre la edad y la falla, y luego avanza hacia una vision mas general de la realidad. Lo que puede hacer
•
Edad a la que
ocurre la falla (resistencia al esfuerzo)
Logue queremosque haga
(esfuerzo aplicado
5.2 Edad y Deterioro Cualquier activo fisico que cumple una funcion que lo pone en contacto con el mundo real estard sujeto a una variedad de esfuerzos. Estos esfuerzos hacen que el activo fisico se deteriore al disminuir su resistencia al esfuerzo. Finalmente esta resistencia cae al punto en que el activo fisico ya no puede cumplir con el funcionamiento deseado — en otras palabras, falla. Este proceso se ilustra en la Figura 5.1.
2
Edad
Figura 5.2: Absolutamente predecible
• 1999 ALADON
•
MO2OS
Fallas relacionadas con la edad Aun componentes que parecen identicos varian sutilmente en su resistencia inicial a la falla. El grado en que esta resistencia declina con la edad tambien varia. Ademas, no hay dos componentes sujetos a identicos esfuerzos a lo largo de sus vidas. Aun cuando estas variaciones sean muy pequerias, pueden tener un efecto desproporcionado sobre la edad en la que falla el componente. En la Figura 5.3 se ilustra esto, donde muestra lo que ocurre con dos componentes puestos en servicio con similar resistencia a la falla.
Zona de desgaste
1 2 3 Edad (x 10 000)
Figura 5.5: Probabilidad condicional de falla y "vida titil"
Si se analizan de este modo una gran cantidad de modos de falla aparentemente identicos relacionados con la edad, es facil encontrar algunos que ocurren prematuramente. El resultado de tales fallas prematuras es una curva de probabilidad condicional como lo muestra la Figura 5.6. Esta es igual al patron de falla B. "VIDA 1:1TIL"
•
1
2
Algunas fallas prematuras
3
Zona de desgaste
Edad (x 10 000) 1
Figura 5.3: Una vision realista de las fallas relacionadas con la edad
2
3
Edad (x 10 000) Figura 5.6: El efecto de fallas prematuras
La pieza B generalmente es expuesta a un nivel de esfuerzo aids alto durante su vida que la pieza A. Entonces se deteriora mas rdpidamente. El deterioro tambien se acelera en respuesta a dos picos de esfuerzo a los 8 000 km. y a los 30 000 km. Por otro lado, por alguna razOn la pieza A parece deteriorarse a un ritmo constante sin importar los dos picos de esfuerzo a los 23 000 km. y 37 000 km. Finalmente, un componente falla a los 53000 km. y el otro a los 80 000 km.
•
Este ejemplo muestra que la edad a la cual fallan componentes identicos trabajando aparentemente bajo las mismas condiciones, varfa ampliamente. En la practica, aunque algunas piezas duran mucho mas que otras, las fallas de muchas piezas que se deterioran de esta manera tenderfan a concentrarse alrededor de una vida promedio, como lo muestra la Figura 5.4. "VIDA PROMEDIO" --0- 1
1 2 3 Edad (x 10 000)
4
Figura 5.4: Frecuencia de falla y "edad promedio"
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ALADON
Entonces, atin en los casos en que la resistencia a la falla declina con la edad, el punto en que ocurre la falla normalmente es menos predecible de lo que sugiere el sentido coman. Puede mostrarse que la curva de frecuencia de la falla que se ve en la Figura 5.4 puede ser dibujada como una curva de probabilidad condicional de falla, como lo muestra la Figura 5.5 mas adelante. (El termino vida dal define la edad en la que hay un rapid° incremento en la probabilidad condicional de falla. Se utiliza para distinguir esta edad de la edad promedio que aparece en la Figura 5.4.)
Atin este punto de vista respecto de fallas relacionadas con la edad es algo simplista. De hecho hay tres maneras en que la probabilidad de falla puede aumentar a medida que un componente envejece. Estas se ven en la Figura 5.7.
:::::=WASMISSE1 ■111SEMBE
ig ..
B
C Figura 5.7: Fallas relacionadas con la edad
La caracteristica que comparten los patrones A y B es que ambos muestran un punto en el que hay un rapid() incremento de la probabilidad condicional de falla. El patron C muestra un constante incremento de la probabilidad de falla, pero no una zona de desgaste definida. Las tres partes siguientes de este capitulo consideran las implicancias de estos patrones de falla desde el punto de vista del mantenimiento preventivo.
3
5.3 Fallas Relacionadas con la Edad y Mantenimiento Preventivo
clico se realiza a intervalos ligeramente inferiores a esta edad. En otras palabras:
Desde hace siglos — y por cierto desde que se generalize el use de las maquinas — el hombre ha tendido a creer que la mayoria de los equipos tienden a comportarse como lo muestran las Figuras 5.4 a 5.6. En otras palabras, la mayoria de las personas todavia tienden a asumir que componentes similares realizando una tarea similar, funcionaran confiablemente durante un period°, quiz& con una pequefia cantidad de fallas tempranas al azar, y que luego la mayoria de los componentes se "desgastaran" aproximadamente al mismo tiempo. En general, los patrones de falla relacionados con la edad se aplican a componentes muy simples, o a componentes complejos que sufren de un modo de falla dominante. En la practica, comUnmente se los encuentra bajo condiciones de desgaste directo (mas a menudo cuando el equipo entra en contacto directo con el producto). Tambien se los asocia con fatiga, corrosion, oxidacion y evaporacion.
La frecuencia de una tarea de reacondicionamiento ciclico esta gobernada por la edad en la que el piezo o componente muestra un rcipido incremento en la probabilidad condicional de falla.
Las caracteristicas del desgaste definitivo ocurren mas a menudo donde los equipos entran en contacto directo con el producto. Las fallas relacionadas con la edad tambien tienden a estar asociadas con la fatiga, la oxidacidn, la corrosion y la evaporacion. Para los elementos que se ajustan a uno de los patrones de falla que muestra la Figura 5.7, la teoria clasica sugiere que es posible determinar una edad en la que es posible tomar algdn tipo de acci6n para prevenir que estas fallas ocurran nuevamente en el futuro, o al menos para reducir las consecuencias de las fallas. Las dos opciones preventivas aplicables bajo estas circunstancias son las tareas de reacondicionamiento ciclico y las tareas de sustitucion cklica. Estas se reven en las dos secciones siguientes de este capitulo.
5.4 Tareas de Reacondicionamiento Ciclico El reacondicionamiento ciclico consiste en actuar peri6dicamente para reacondicionar a su condicion original un pieza o componente existente (o mas precisamente, reacondicionar su resistencia a la falla original). Especificamente:
El reacondicionamiento ciclico consiste en reconstruir un componente o hacer una gran reparacion a un conjunto ensamble completo antes de, o en el limite de edad especifico, independientemente de su condicion en ese momento. La Frecuencia de Tareas de Reacondicionamiento Ciclico Si el modo de falla en cuestion se ajusta al Patron A o B,
es posible identificar la edad en la que comienza el desgaste definitivo. La tarea de reacondicionamiento ci-
4
En el caso del Patron C, necesitan ser analizados al menos cuatro intervalos de reacondicionamiento diferentes para determinar el intervalo Optimo (si es que existe). En la practica, la frecuencia de una tarea de reacondicionamiento ciclico solo puede ser satisfactoriamente determinada sobre la base de antecedentes historicos confiables. No se suele disponer de tales datos cuando los activos fisicos entran en servicio por primera vez, por lo que generalmente es imposible especificar las tareas de reacondicionamiento ciclico en programas de mantenimiento elaborados de antemano (para equipos que aun no entraron en funcionamiento). Sin embargo, los pieza que son susceptibles a modos de falla muy costosos deben someterse lo antes posible a programas de investigacion de su vida util para determinar si podrfan beneficiarse de las tareas de reacondicionamiento ciclico.
MO2OS
•
La Factibilidad Tecnica del Reacondicionamiento Ciclico Los comentarios anteriores indican que para que la tarea de reacondicionamiento ciclico sea tecnicamente factible, los primeros criterios que han de satisfacerse son que: • debe haber un punto en el que haya un incremento de la probabilidad condicional de falla (en otras palabras el pieza debe tener una "vida titil")
• debemos estar bastante seguros acerca de la duracion de esta vida En segundo lugar, la mayoria de los pieza deben sobrevivir esta edad. Si demasiados pieza fallan antes de llegar a ella, el resultado neto seria un aumento de las fallas imprevistas. Esto no solo podria acarrear consecuencias inadmisibles, sino que significa que las tareas de reacondicionamiento asociadas se estan realizando fuera de secuencia. Esto a su vez trastorna el proceso completo de planificacion de programas. (Notemos que si la falla supone consecuencias para la seguridad o el medio ambiente, todos los componentes deben sobrevivir hasta la edad a la que se debe realizar la tarea de reacondicionamiento ciclico, porque no podemos arriesgar fallas que pudieran dafiar a personas o al medio ambiente. En este contexto, los comentarios acerca de los limites de la vida segura que se realizan mas adelante en este capftulo, se aplican de igual manera a las tareas de reacondicionamiento ciclico.) Finalmente, el reacondicionamiento ciclico debe restaurar la "resistencia original a la falla" del activo fisico, o al menos algo que se aproxime lo suficiente a la condici6n original como para asegurar que el pieza continue siendo capaz de cumplir la funcion deseada por un period° de tiempo razonable.
•
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MO2OS
•
Estos puntos llevan alas siguientes conclusiones generates acerca de la factibilidad tecnica del reacondicionamiento cfclico:
miento &tic° solo se justifica si cuenta sustancialmente menos que el costo de la reparacion (lo cual puede ser el caso si la falla provoca extensos datios secundarios).
Las tareas de reacondicionamiento cfclico son tecnicamente factibles si:
5.5 Tareas de Sustitucion Ciclica
• hay una edad identificable en la que el pieza muestra un rapid° incremento en la probabilidad condicional de falla
Nuevamente como su nombre lo indica, la sustitucion cfclica significa reemplazar un elemento o componente por uno nuevo a intervalos prefijados. Especificamente:
• la mayoria de los pieza sobreviven a esta edad (todos los pieza si la falla tiene consecuencias para la seguridad o el medio ambiente)
Las tareas de sustitucion clam consisten en descartar un elemento o componente antes de, o en el Ulnae de edad especifico, independientemente de su condicion en el momento.
• se restaura la resistencia original del pieza a la falla.
La Efectividad de las Tareas de Reacondicionamiento Ciclico Aunque sea tecnicamente factible, puede que no merezca la pena el reacondicionamiento cfclico porque puede que otras tareas sean alb mds efectivas. En el capitulo 7 se discuten ejemplos que muestran corm esto podria ocurrir en la practica. Si no puede encontrarse una tarea mds efectiva, existe a menudo la tentacion de seleccionar tareas de reacondicionamiento ache() simplemente basandose en si son tecnicamente factibles. Un limite de edad aplicado a un elemento que se comporta como lo muestra la Figura 5.6 significa que algunos elementos recibiran atenci6n antes de que la necesiten, mientras que otros puede que fallen prematuramente, pero el efecto neto puede que sea una reducci6n global en el ndmero de fallas imprevistas. Sin embargo, aim puede ser que en este caso no valga la pena realizar reacondicionamiento cfclico, por las siguientes razones: • como mencionamos anteriormente, una reduccion en el ntimero de fallas no es suficiente si la falla tiene consecuencias para la seguridad o el medio ambiente, porque queremos eliminar totalmente estas fallas. • si las consecuencias son econ6micas, necesitamos estar seguros de que a lo largo de un periodo de tiempo, el costo de realizar la tarea de reacondicionamiento delico es menor al costo de permitir que ocurra la falla. Al comparar los dos, ha de tenerse en cuenta que un limite de edad siempre reduce la vida de servicio de un elemento, de modo que aumenta el mimero de elementos llevados al taller para el reacondicionamiento. Al considerar las fallas que tienen consecuencias operacionales, notemos que la propia tarea de reacondicionamiento ciclico podria afectar las operaciones. En la mayoria de los casos es probable que este efecto sea menor que las consecuencias de la falla porque: • normalmente se realizaria la tarea de reacondicionamiento cfclico en un momento en el que afecta un minim° a la produccion (usualmente durante uno de los llamados "huecos" de produccion). • es probable que la tarea de reacondicionamiento cfclico lleve menos tiempo de lo que Ilevarfareparar la falla porque es posible planear mas en detalle la tarea programada.
•
Si no hay consecuencias operacionales, el reacondiciona-
Estas tareas son realizadas con el entendimiento de que el reemplazar la parte usada por una nueva restaurard la resistencia original a la falla. La Frecuencia de las Tareas de Sustitucion Cfclica Al igual que las tareas de reacondicionamiento cfclico, las tareas de sustitucion cfclica solo son tecnicamente factibles si existe una relacion directa entre la edad de la falla y la edad operacional, como lo muestran los graficos en la Figura 5.7. La frecuencia con la que se hacen se determina sobre la misma base, de modo que:
La frecuencia de una tarea de sustitucion ciclica esta gobernada por la edad a la que el pieza o componente muestra un rapid() incremento en la probabilidad condicional de falla Existe, en general, una creencia bastante extendida de que todos los elementos tienen una "vida dtil" y que instalar una parte nueva antes de alcanzar esta "vida Call" automaticamente lo hard seguro. Esto no es siempre verdad, por lo tanto el RCM presta especial cuidado en enfocar el tema de la seguridad al considerar las tareas de sustitucion cfclica. Por esta razon RCM reconoce dos tipos diferentes de limites de edad al ocuparse de las tareas de sustitucion cfclica. Como se explica en los siguientes parrafos, estos son 'finites de vida segura y limites de vida economica. Limites de vida segura Los limites de vida segura solo se aplican a las fallas que tienen consecuencias para la seguridad o el medio ambiente, por lo que las tareas asociadas deben prevenir todas las fallas. En otras palabras, no deberia ocurrir ninguna falla antes de alcanzar este limite. Esto significa que los limites de vida segura no pueden ser aplicados a elementos que se ajustan al patr6n A, porque la mortal idad infantil significa que algunos pieza han de fallar prematuramente. De hecho, no pueden aplicarse a ningan modo de falla donde la probabilidad de falla sea mayor a cero cuando el pieza entra en servicio. En la practica, los 'finites de vida segura solo pueden aplicarse a modos de falla en que no se espera que ocurra ninguna falla antes de alcanzar la zona de desgaste definitivo.
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5
Lo ideal serfa determinar los limites de vida segura antes de poner en servicio el elemento. Deberfa ser probado en un ambiente funcional simulado para determinar que vida realmente se alcanza, utilizando una fraccion moderada de esta vida como limite de vida segura. Esto esta ilustrado en la Figura 5.8. Nunca hay correlacion perfecta entre un ambiente de prueba y el ambiente operacional. Probar un componente de larga durabilidad hasta que falle tambien es costoso y obviamente Ileva mucho tiempo, por lo que generalmente no suele haber suficientes datos de prueba para poder trazar limas de supervivencia confiables. En estos casos pueden establecerse los lfmites de vida segura dividiendo el promedio por un factor arbitrario tan grande como tres o cuatro. Esto implica que la probabilidad condicional de falla al limite de edad serfa esencialmente cero. En otras palabras, el limite de vida util esta basado en una probabilidad del 100% de supervivencia hasta esa edad.
La Factibilidad Tecnica de las Tareas de sustitu-
MO2OS
cion CIclica
Los comentarios anteriores indican que las tareas de sustitucion cfclica son tecnicamente factibles bajo las circunstancias siguientes: Las tareas de sustitucion ciclica son tecnicamente factibles si.. • hay una edad identificable en la que el pieza muestra un rapid() incremento en la probabilidad condicional de falla • la mayoria de los elementos sobreviven a esta edad (todos los elementos si la falla tiene consecuencias para la seguridad o el medio ambiente).
No hay necesidad de preguntar si la tarea restituird la condicion original porque el elemento se sustituye por uno nuevo.
5.6 Fallas no Asociadas con la Edad • L1MITE EDAD A LA CUAL DE VIDA COMIENZAN A SEGURA OCURRIR FALLAS
1
Edad
Figure 5.8: Limites de vida seguros La funcion de un limite de vida segura es evitar que ocurra una falla crftica, entonces solo vale la pena realizar la tarea de sustitucion resultante si asegura que no ocurriran fallas antes del limite de vida segura. Limites de Vida Economica La experiencia operacional nos leva veces a que es conveniente la sustitucion cfclica de un elemento por razones economicas. Esto se conoce como un limite de vida economica. Se fundamenta en la propia relacion edad — fiabilidad del elemento, mas que en una fraccion del tiempo medio entre fallas. La tinica justificacion para un limite de vida economica es su eficacia economica. De la misma manera en que el reacondicionamiento cfclico aumenta el 'lamer° de trabajos que pasan por el taller, la sustitucion cfclica aumenta el consumo de repuestos que se han de descartar. Como resultado, la eficacia economica de las tareas de sustitucion cfclica se determina de la misma forma en que se hace para las tareas de reacondicionamiento cfclico. En general, vale la pena aplicar un limite de vida economica si evita o reduce las consecuencias operacionales de una falla imprevista, o si la falla que previene causa darios secundarios significativos. Debemos conocer claramente el patr6n de falla antes de evaluar la eficacia economica de las tareas de sustitucion cfclica. Para activos ffsicos nuevos esto significa que un modo de falla que tiene consecuencias econOmicas mayores tambien deberfa someterse a un programa para determinar su vida atil a fin de averiguar si serfa aplicable un limite de edad. No obstante, al igual que en el reacondicionamiento cfclico, raras veces hay suficiente evidencia para incluir este tipo de tarea en un plan de mantenimiento programado inicial. 6
Uno de los desarrollos mas desafiantes de la gestion del mantenimiento moderno ha sido el descubrimiento de que en realidad muy pocos modos de falla que se ajustan a alguno de los patrones de falla que muestra la Figura 5.7. Como analizamos en los parrafos siguientes, esto se debe principalmente a una combinacion de variaciones en el esfuerzo aplicado y complejidad creciente. Esfuerzo variable Contrariamente a las creencias que se mecionan en la parte 2 de este capftulo, el deterioro no siempre es proporcional al esfuerzo aplicado, y el esfuerzo no siempre es aplicado consistentemente. Por ejemplo, vimos anteriormente que muchas fallas son causadas por incrementos en el esfuerzo aplicado, que a su vez son causados por operacion incorrecta, montaje incorrecto, o danos externos. En tales casos hay poca relacion, o no la hay, entre cuanto tiempo el activo ffsico ha estado en servicio y la posibilidad de que ocurra la falla. Esto se muestra en la figura 5.9. (Idealmente, "prevenir" faResistencia al esfuerzo llas de este tipo es una cuesti6n de prevenir cualquier causa de incremento en los niveles de esfuerzo, mas que una cuestion de hacerle algo TIEMPO al activo ffsico.) Figura 5.9 Resistencia al esfuerzo
En la Figura 5.10, el pico de esfuerzo permanentemente reduce la resistencia a la falla, pero no causa realTIEMPO mente que el elemento falle Figura 5.10 (un terremoto raja una estructura pero no causa su derrumbe). La reduction de la resistencia a la falla hace que la pieza se vuelva vulnerable al proximo pico, que puede ocurrir o no antes de que la pieza sea reemplazada por otro motivo. En la Figura 5.11, el pico de esfuerzo solo reduce temporalmente la resistencia a la falla (como en el caso de materiales
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•
m 020S
termoplasticos que se ablandan cuando la temperatura se eleva y se endurecen nuevamente cuando desciende). Finalmente en la Figura 5.12 un pico de esfuerzo acelera la perdida de resistencia a la falla y finalmente acorta la vida del Resistencia al esfuerzo
TIEMPO Figura 5.12
Resistencia al esfuerzo
Patrones D, E, y F
TIEMPO
Figura 5.11
componente considerablemente. Cuando esto sucede, puede ser muy dificil establecer la relacion causa — efecto, porque la falla podria ocurrir meses o hasta arios despues del pico de esfuerzo.
Esto sucede a menudo cuando la parte es dafiada durante la instalacion (que podria ocurrir si un rodamiento esta mal alineado), si es dafiada antes de la instalacion (el rodamiento se cae al suelo en el almacen de repuestos, o es maltratado en el servicio (entra suciedad en el rodamiento). En estos casos, la prevencion de la falla es idealmente una cuestion de asegurar que se realicen correctamente los trabajos de mantenimiento y de instalacion y que las partes sean cuidadas adecuadamente en su almacenamiento. En estos cuatro ejemplos, cuando los elementos entran en servicio no es posible predecir cuando ocurriran las fallas. Por eso tales fallas se describen como "al azar". Complejidad
Los procesos de falla que muestra la Figura 5.7 se aplican a ciertos mecanismos relativamente simples. En el caso de elementos complejos, la situaciOn se torna todavfa menos predecible. Los elementos son sofisticados para mejorar el funcionamiento (al incorporar tecnologia nueva o adicional) o para hacerlos mas seguros (utilizando dispositivos de seguridad). Una mayor complejidad significa equilibrar lo liviano y lo compacto necesario para un alto rendimiento, con el tamailo y masa necesarios para dar durabilidad. Esta combinacion de complejidad y compromiso: • incrementa el ntimero de componentes que pueden fallar, y tambien incrementa el ntimero de interfases o vinculos entre los componentes. Esto a su vez incrementa el ntimero y la variedad de fallas que pueden ocurrir.
•
Por ejemplo, una gran cantidad de fallas nnecanicas se relacionan con soldaduras o bulones, mientras que una significativa proporcion de fallas electricas y electronicas tienen que ver con conexiones entre componentes. Cuantas mas conexiones haya de estas, mas fallas habra.
•
que los elementos simples.
• reduce el margen entre la capacidad inicial de cada componente y el funcionamiento deseado (en otras palabras, el "poder" esta mas cerca del "querer"), lo que reduce el margen de deterioro admisible antes de que ocurra la falla . Estos dos desarrollos a su vez sugieren que es mas probable que sufran fallas al azar los elementos complejos
La combinaciOn del esfuerzo variable y la respuesta erratica a los esfuerzos, asociados a la complejidad creciente, significan que en la prktica, mas y mas modos de falla se ajustan a los patrones de falla que muestra la Figura 5.13. El rasgo mas importante de los patrones D, E y F es que luego del periodo inicial, hay poca relacion, o no la hay, entre la confiabilidad y la edad operacional. En estos casos, a menos de que exista un modo de falla dominante relacionado con la edad, los limites de edad contribuyen poco, o nada, a reducir la probabilidad de falla. (De hecho las grandes reparaciones programadas pueden inclusive aumentar las tasas de falla al introducir mortalidad
:**
Figura 5.13: Fallas que no estan relacionadas con la edad
infantil en sistemas que de otra manera sedan estables. Esto esta corroborado por el elevado y creciente namero de accidentes graves que se producen en el mundo, que han ocurrido o bien mientras se estaban realizando trabajos de mantenimiento, o inmediatamente luego de una intervencion de mantenimiento. Tambien se confirma por el operador de la maquina que dice que "cada vez que mantenimiento trabaja en la maquina durante el fin de semana, nos lleva hasta el miercoles ponerla a andar otra vez".) Desde el punto de vista de la gerencia de mantenimiento, la conclusion principal que podemos extraer de estos patrones de falla es que la idea de "edad de desgaste definitivo" simplemente no se aplica a fallas al azar. Como consecuencia, la idea de "reemplazo a intervalos fijos" o de "reparaciOn mayor antes de tal edad" no puede aplicarse. Como se menciona en la Parte 1 de este capftulo, el tomar conciencia de estos hechos ha inducido a algunas personas a abandonar totalmente la idea del mantenimiento preventivo. Aunque esto puede ser acertado para fallas con consecuencias menores, cuando las consecuencias de la falla son serias, algo debe hacerse para prevenir las fallas o al menos para evitar las consecuencias. La necesidad permanente de prevenir ciertos tipos de falla, y la creciente incapacidad de las tecnicas clasicas para hacerlo, impulsan el avance de nuevos metodos de prevencion de fallas. Entre estos se destacan las tecnicas conocidas como mantenimientopredictivo, o "a condicion". Estas tecnicas son abordadas en detalle en el resto de este capitulo.
0
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7
5.7 Fallas Potenciales y Mantenimiento a Condicion Hemos visto que a menudo hay poca relacion, o ninguna, entre cuanto tiempo el activo fisico ha estado en servicio y cuan probable es que falle. En cambio, aunque muchos modos de falla no se relacionan con la edad, la mayoria de ellos da algtin tipo de advertencia de que ya estan ocurriendo, o de que estan por ocurrir. Si puede encontrarse evidencia de este proceso de falla que ha comenzado, puede que sea posible actuar para prevenir que falle completamente y/o evitar las consecuencias. La Figura 5.14 ilustra lo que sucede en los estadios finales de la falla. Se llama la curva P —F porque muestra como comienza la falla, como se deteriora al punto en que puede ser detectada (punto "P") y luego, si no es detectada y corregida, continua deteriordndose — generalmente a una tasa acelerada — hasta que llega al punto de falla funcional ("F'). Punto en que la falla empieza a producirse (no necesariamente relacionado con la edad)
Punto en el que podemos comprobar que esta fallando ("falla potencial")
7
Punto en el que falla ("falla funcional")
Las tareas a condicion consisten en chequear si hay fallas potenciales, que permitan actuar para prevenir la falla funcional o evitar las consecuencias de la falla funcional
MO2OS
•
Las tareas a condicion se llaman asi porque los elementos que se inspeccionan se dejan en funcionamiento a condicion de que continden cumpliendo con los pardmetros de funcionamiento especificados. Esto tambien se conoce como mantenimiento predictivo (porque estamos tratando de predecir si — y posiblemente cuando — el elemento va a fallar basandonos en su comportamiento actual) o mantenimiento basado en la condicion (porque la necesidad de acciones correctivas o para evitar las consecuencias se basa en una evaluacion de la condicion del elemento.)
5.8 El Intervalo P-F Ademds de la falla potencial en si misma, necesitamos considerar la cantidad de tiempo (o el ndmero de ciclos de esfuerzo) que transcurre entre el punto en el que ocurre una falla potencial — en otras palabras, el punto en el que se hace detectable — y el punto en el que se deteriora llegando a la falla funcional. Como lo muestra la Figura 5.15, este intervalo se conoce como el intervalo P F.
•
-
El intervalo P-F es el intervalo entre el momento en que ocurre una falla potencial y su decaimiento hasta convertirse en una falla funcional. Tiempo
Figura 5.14: La curva P-F
El intervalo P-F nos permite decir con que frecuencia deben realizarse las tareas a condicion. Si queremos Intervalo
El punto en el proceso de la falla en el que es posible detectar si la falla esta ocurriendo o si esta a punto de ocurrir se conoce como falla potencial.
Una falla potencial es un estado identijicable que indica que una falla funcional esta a punto de ocurrir o en el proceso de ocurrir.
P-F
•
Tiempo
En la prdctica, hay miles de maneras para averiguar si ya estan en el proceso de ocurrir las fallas.
Figura 5.15: El intervalo P F
Son ejemplos de fallas potenciales: puntos calientes que muestran el deterioro de la obra refractaria de un horno, vibraciones que indican la falla inminente de un cojinete, grietas que muestran la fatiga del metal, particulas en el aceite de una caja de engranajes que muestran la falla inminente de los mismos, desgaste excesivo de los neumaticos, etc.
detectar la falla potencial antes de que se convierta en falla funcional, el intervalo entre las revisiones debe ser menor al intervalo P—F.
Si se detecta una falla potencial, puede ser posible actuar para prevenir o evitar las consecuencias de la falla funcional. entre el punto P y el punto F que se observa en la Figura 5.14 (Si es posible actuar significativamente o no, depende de la rapidez con la que ocurra la falla, como se ve en la parte 2 de este capitulo.) Las tareas que se realizan para detectar fallas potenciales se conocen como tareas a condicion.
El intervalo P-F tambien es conocido como el pertodo de advertencia, el tiempo de falla, o el period° de desarrollo de la falla. Puede ser medido en cualquier unidad que
8
-
Las tareas de monitoreo de la condicion deben ser realizadas a intervalos menores al intervalo P—F
provea una indicaci6n de la exposicion al esfuerzo (tiempo en funcionamiento, unidades de produccion, ciclos parada-arranque, etc.), pero por razones prdcticas, casi siempre es medido en terminos de tiempo transcurrido. Para distintos modos de falla, varla de fracciones de segundo a varias decadas.
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MO2OS
Notemos que si se realiza una tarea de cheque de condicion a intervalos que son mss largos que el intervalo P-F, hay una posibilidad de que pasemos por alto la falla entera. Por otro lado si realizamos la tarea a un porcentaje demasiado pequetio del intervalo P-F, desperdiciaremos recursos en el proceso de chequeo. En la practica generalmente basta con seleccionar una frecuencia de tarea igual a la mitad del intervalo P-F. Esto asegura que la inspecc on detectard la falla potencial antes de que ocurra la falla funcional, mientras que provee (en la mayoria de los casos) una cantidad de tiempo razonable para hacer algo al respecto. Esto lleva al concepto de intervalo P-F neto.
Intervalo P F Neto El intervalo P-F neto es el minim() intervalo que es probable que transcurra entre el descubrimiento de una falla potencial y la ocurrencia de la falla funcional. Esto se ilustra en las Figuras 5.16 y 5.17, ambas muestran una falla con un intervalo P-F de nueve meses. -
•
Intervalo de inspecci6n = 1 meses
Intervalo P-F: 9 meses Intervalo P-F neto:
I-•- 8 meses
Tiempo
F
Figura 5.16: Intervalo P-F Neto (1)
•
La Figura 5.16 muestra que si el elemento es inspeccionado mensualmente, el intervalo P-F neto es de 8 meses. Por otra parte, si es inspeccionado en intervalos de 6 meses como lo muestra la Figura 5.17, el intervalo P-F neto es de 3 meses. Entonces en el primer caso la cantidad minima de tiempo disponible para hacer algo en relacion a la falla es cinco meses mayor que en el segundo, pero la tarea de inspeccion debe ser realizada seis veces Inas a menudo. Intervalo de inspecci6n = 6 meses
Intervalo P-F: 9 meses
Intervalo P-F neto: 3 meses
aviso de una falla incipiente posibilita a los usuarios de un activo fisico a reducir o evitar consecuencias en las siguientes distintas maneras: • tiempo de parada de maquina: puede planearse una
accion correctiva para un momento en el que no afecta a otras operaciones. La oportunidad de planear adecuadamente la accion correctiva significa que es mss probable que se realice mss rapidamente. • costos de reparacion: los usuarios pueden actuar para
eliminar el clan.° secundario que seria causado por fallas no anticipadas. Esto reducird el tiempo de parada de maquina y los costos de reparacion asociados con la falla • seguridad: la advertencia de la falla provee el tiempo o
bien para detener la planta antes de que la situaci6n se vuelva peligrosa, o para poner fuera de peligro a personas que de lo contrario podrian resultar heridas. Para que una tarea a condicion sea tecnicamente factible el intervalo P-F neto debe ser mayor al tiempo requerido para realizar alguna accion que evite o reduzca las consecuencias de la falla. Si en intervalo P-F neto es demasiado corto como para tomar cualquier accion sensata, entonces es claro que la tarea a condici6n no es tecnicamente factible. En la practica, el tiempo requerido varia ampliamente. En algunos casos puede que sea una cuesti6n de horas (digamos hasta el termino de un ciclo de funcionamiento o la finalizacion de un turno) o hasta minutos (apagar una maquina o evacuar un edificio). En otros casos pueden ser semanas o hasta meses (digamos hasta una parada de produccion importante). En general, se prefieren los intervalos P-F mss largos por dos razones: • es posible hacer lo que sea necesario para evitar las consecuencias de la falla (incluyendo la planificacion de la accion correctiva) de una manera mss considerada y por lo tanto mss controlada. • se requieren menos inspecciones de condicion Esto explica porque se esta dedicando tanta energia a encontrar condiciones de falla potencial y tecnicas a condici6n asociadas que den los intervalos P-F mss largos posibles. Sin embargo, en algunos casos es posible hacer use de intervalos P-F muy cortos. Por ejemplo, las fallas que afectan el equilibrio de ventiladores muy grandes causan problemas graves muy rapidamente, por lo cual se emplean sensores de vibraciOn instalados en tiempo teal a para parar los ventiladores cuando se producen tales fallas. En este caso, el intervalo P-F es muy corto, y por ello el monitoreo es continuo. Notemos que una vez mas, el dispositivo de monitoreo es utilizado para evitar las consecuencias de la falla.
Consistencia del intervalo P F Las curvas de intervalos P-F ilustradas hasta ahora en este cap itulo indican que el intervalo P-F para cualquier falla es constante. De hecho, este no es el caso: algunos en realidad varian en una amplia gama de valores, como lo muestra la Figura 5.18. -
Tiempo
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Figura 5.17: Interval() P F Neto (2) -
El intervalo P-F neto gobierna la cantidad de tiempo disponible para tomar cualquier accion que sea necesaria para reducir o eliminar las consecuencias de la falla. Dependiendo del contex to operacional del activo fisico, el
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Cada una de estas categorias es examinada en los parrafos siguientes.
Intervalo P-F mas largo Intervalo
PF -
mas
corto
Tiempo
F2
Figura 5.18: Intervalos P-F inconsistentes
Esta claro que en estos casos debe ser seleccionado un intervalo de tarea que sea significativamente menor al mas corto de los intervalos P-F probables. Asisiempre podemos estar razonablemente seguros de detectar la falla potencial antes de que se transforme en una falla funcional. Si el intervalo P-F neto asociado con este intervalo minim° es lo suficientemente largo como para tomar una accion adecuada para manejar las consecuencias de la falla, entonces la tarea a condicion es tecnicamente factible. Por el otro lado, si el intervalo P-F es muy inconsistente, no es posible establecer un intervalo de tarea que tenga sentido, y la tarea debe ser abandonada nuevamente a favor de alguna otra manera de tratamiento de la falla.
5.9 Factibilidad Tecnica de Tareas a Condicion A la luz de la discusi6n anterior, el criterio que debe satisfacer cualquier tarea a condicion para ser tecnicamente factible puede ser resumido de la siguiente manera: Las tareas a condicion programadas son tecnicamente factibles si: • es posible definir una condicion clara de fallapotencial • el intervalo P-F es razonablemente consistente • resulta practico monitorear el elemento a intervalos menores al intervalo P-F • el intervalo P-F neto es lo suficientemente largo como para ser de alguna utilidad (en otras palabras, lo suficientemente largo como paraactuarafin de reducir o eliminar las consecuencias de la falla funcional).
Monitores de Condicion Las tecnicas de mantenimiento a condicion mas sensibles suelen involucrar el uso de algtIn tipo de equipo para detectar fallas potenciales. En otras palabras, se emplean equipos para monitorear el estado de otros equipos. Estas tecnicas se conocen como monitoreo de condicion (condition monitoring) para distinguirlas de otros tipos de mantenimiento a condiciOn. El monitoreo de condici6n abarca varios centenares de tecnicas diferentes, las cuales pueden ser clasificadas bajo los siguientes titulos: • efectos dinamicos • efectos de particula • efectos quimicos • efectos fisicos • efectos de temperatura • efectos electricos En general, las tecnicas de monitores de condici6n son realmente eficaces cuando son apropiadas, pero cuando son inapropiadas pueden representar una perdida de tiempo costosa y a veces desalentadora. Por lo tanto, el criterio para evaluar si las tareas a condicion son tecnicamente factibles y si merece la pena realizarlas, debe ser aplicado con especial rigor a las tecnicas de monitoreo de condicion.
Variacion de la calidad del producto En algunas industrias, una importante fuente de datos sobre fallas potenciales es suministrada por la funcion de control de calidad. A menudo la aparicion de un defecto en un articulo producido por una maquina esta directamente relacionada con un modo de falla en la propia maquina. Muchos de estos efectos aparecen gradualmente, y asi proporcionan evidencia oportuna de fallas potenciales. Si los procedimientos de recoleccion y evaluacion de datos ya existen, cuesta muy poco utilizarlos como advertencia de falla de equipos. Por ejemplo, hay muchas maneras en las que los graficos de Control Estadistico de Procesos (SPC-Statistical Process Control) pueden ser usados para advertir fallas potenciales, como lo ilustra la Figura 5.19 siguiente:
MO2OS
•
•
•
Limite de especificacion superior
5.10 Categorias de Tecnicas a Condicion Las cuatro categorfas principales de tecnicas a condici6n son las siguientes: • tecnicas de monitoreo de condicion, (condition monitoring) que implica el uso de algtin equipo especializado para monitorear el estado de otros equipos • tecnicas basadas en variaciones en la calidad del producto • tecnicas de monitoreo de los efectos primarios, que implican el uso inteligente de indicadores existentes y equipos de monitoreo de procesos • tecnicas de inspecci6n basadas en los sentidos humanos.
Bajo control y dentro de especificacion = OK
Fuera de control y dentro de especificacion = falla potencial
Fuera de control y fuera de especificacion = falla funcional
•
Figura 5.19: Mantenimiento a condichin y SPC
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•
MO2OS
Monitoreo de los efectos primarios Los efectos primarios (velocidad, caudal, presion, temperatura, potencia, corriente, etc.) son una fuente mas de informacion acerca de la condicion de los equipos. Los efectos pueden ser monitoreados por una persona leyendo un instrumento y quizas registrando la lectura manualmente, con una computadora como parte de un sistema de control de procesos, o hasta por un registro convencional de datos. Los sentidos humanos Quiz& las tecnicas de inspeccion a condicion mas conocidas son aquellas basadas en los sentidos humanos (mirar, tocar, y oler). Las dos desventaj as principales de utilizar estos sentidos para detectar fallas potenciales son que: • en el momento en que es posible detectar la mayorfa de las fallas usando los sentidos humanos, el proceso de deterioro ya esta bastante avanzado. Esto significa que los intervalos P-F son generalmente cortos, por lo que los chequeos deben ser realizados mas frecuentemente que la mayoria, y que la respuesta debe ser rapida. • el proceso es subjetivo, por lo que es dificil desarrollar criterios de inspeccion precisos. Ademas las observaciones dependen en gran parte de la experiencia y hasta de el estado mental del observador.
Sin embargo, las ventaj as de utilizar los sentidos humanos son las siguientes: • el ser humano promedio es altamente versatil y puede detectar una amplia variedad de condiciones de falla, mientras que cualquier tecnica de monitoreo de condici6n solo puede ser utilizada para monitorear un tipo de falla potencial especifico. • puede ser muy eficaz en relacion a los cortos si el monitoreo es realizado por personas que de todos modos estan cerca de los activos ffsicos en el curso de sus tareas normales
•
• un ser humano es capaz de juzgar la gravedad de una falla potencial y por ende decidir acerca de que acciones seran apropiadas, mientras que un di spositivo de monitoreo de condicion solo puede realizar lecturas y enviar una serial. Seleccion de la Categoria Correcta Muchos modos de falla son precedidos por mas de una — a menudo varias — fallas potenciales diferentes, por lo que puede encontrarse mas de una categoria de tareas a condicion. Cada una de ellas tendra un intervalo P-F diferente, y cada una requerird diferentes tipos y niveles de habilidad.
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Por ejemplo, consideremos un rodamiento de bolillas cuya falla se describe como "agarrotamiento del rodamiento debido al use y desgaste normal". La Figura 5.20 muestra como esta falla puede estar precedida por una variedad de fallas potenciales, cada una de las cuales podria ser detectada por una tarea a condiciOn diferente. Esto no significa que todos los rodamientos vayan a exhibir estas fallas potenciales, ni tampoco necesariamente tendran los mismos intervalos P-F. Hasta que punto una tecnica cualquiera es tecnicamente factible, y que merece la pena ser realizada depende mucho del contexto operacional del rodamiento. Por ejemplo:
• el rodamiento puede estar montado en la maquina en una ubicaciOn tal que resulte imposible monitorear sus caracteristicas midiendo vibraciones • solo es posible detectar particulas en el aceite si el rodamiento esta operando dentro de un sistema de lubricaciOn por aceite totalmente cerrado • los niveles de ruido de fondo pueden ser tan elevados que sea imposible detectar el ruido producido por un rodamiento averiado • puede ser imposible Ilegar al alojamiento del rodamiento para comprobar cuan caliente esta. Cambios en las caracteristicas de la vibracion que pueden ser detectados por analisis de vibracion: Intervalo P-F 1 a 9 meses
Particulas que pueden ser detectadas por el analisis de aceite: intervalo P-F 1 a 6 meses
Punto en el que comienza a ocunir la falla
Ruido audible: intervalo P-F 1 a 4 meses P2
Calor (al tacto): P intervalo P-F 1 a 5 dias
Tiempo Falla funcional (agarrotamiento de los rodamientos)
Figura 5.20: Diferentes fallas potenciales que pueden preceder a un modo de falla Esto significa que ninguna categorfa de tarea por si sola, sera siempre mas costo — eficaz que otra. Es importante tener esto en mente, porque en algunos sectores hay una tendencia a presentar el monitoreo de condicion en particular como "la respuesta" a todos nuestros problemas del mantenimiento. De hecho, si RCM es correctamente aplicado a sistemas industriales tipicos, modernos y complejos, es posible encontrar que el monitoreo de condicion, como se define en esta parte de este capitulo, es tecnicamente factible tan solo para un 20% de los modos de falla, y que solamente merece la pena hacerlo en la mitad o menos de estos casos. (El conjunto de las cuatro categorfas de mantenimiento a condicion sumadas, generalmente permiten abordar del 23 al 35% de los modos de falla.) Esto no significa que no debe utilizarse el monitoreo de condicion: en los casos en los que es bueno, es muy bueno. Pero tambien debemos recordar de desarrollar estrategias apropiadas para encarar el restante 90% de los modos de falla. En otras palabras, el monitoreo de condici6n es solo una parte de la respuesta — y una parte considerablemente pequeria. Por lo tanto para evitar desviaciones innecesarias en la seleccion de tareas, necesitamos: • considerar todas las advertencias que tienen posibilidad de preceder a cada modo de falla, junto con el espectro completo de tareas a condici6n que podrian ser utilizadas para detectar esas advertencias.
11
• Aplicar rigurosamente el criterio de seleccion de tareas de RCM para determinar cual de ellas es la mas costo — eficaz para anticipar el modo de falla en consideracion. Como en muchos otros casos de mantenimiento, la eleccion "correcta" finalmente depende del contexto operacional en el cual funciona el activo ffsico.
5.11 Cuando Vale la Pena Realizar Tareas a Condicion Las tareas a condicion deben satisfacer los siguientes criterios para que se justifique su realizacion: • si una falla es oculta, no tiene consecuencias directas. Entonces una tarea a condicion cuya intenci6n es prevenir una falla oculta, debe reducir el riesgo de una falla multiple a un nivel aceptablemente bajo. En la practica, debido a que la funcion es oculta, muchas de las fallas potenciales que normalmente afectan a las funciones evidentes tambien seran ocultas. Mas adn: muchos de estos tipos de equipos sufren fallas aleatorias cuyos intervalos P-F son muy cortos o no existen, por lo cual es frecuente NO encontrar una tarea a condiciOn que sea tecnicamente factible y que merezca la pena ser realizada para una funcion oculta. Esto no quiere decir que no hay que buscarla. • si la falla tiene consecuencias para la seguridad o el medio ambiente, solo merece la pena realizar una tarea a condicion si fiablemente da suficiente advertencia de la falla como para que se pueda actuar a tiempo para evitar las consecuencias para la seguridad o el medio ambiente. • si la falla no afecta a la seguridad, la tarea debe ser costo — eficaz. Entonces a lo largo de un perfodo de tiempo, el costo de realizar la tarea a condicion debe ser menor al costo de no hacerla. La pregunta de la costo — eficacia se aplica a fallas con consecuencias operacionales y no operacionales, de la siguiente manera: Las consecuencias operacionales son por lo general costosas. Entonces es probable que una tarea a condici6n que reduce la frecuencia con la que ocurren las consecuencias operacionales sea costo — eficaz. Eso se debe a que el costo de la inspecci6n generalmente es bajo. Esto se ilustra en ejemplos en paginas siguientes. El Onico costo de una falla funcional que tiene consecuencias no operacionales es el de reparacion. A veces esto es casi lo mismo que el costo de rectificar la falla potencial que la precede. En tales casos, aim cuando sea factible realizar una tarea a condicion, no serfa costo - eficaz, porque, a traves de un period° de tiempo, el costo de la inspeccion mas el costo de corregir las fallas potenciales serfa mayor que el costo de reparar la falla funcional. Sin embargo, se puede justificar una tarea a condici6n si cuesta mucho mas reparar la falla funcional que la falla potencial, especialmente si la primera causa darios secundarios.
12
5.12 Seleccion de Tareas Proactivas
MO2OS
Generalmente no es diffcil decidir si una tarea proactiva es tecnicamente factible. Las caracterfsticas de la falla rigen esta decision, y generalmente son lo suficientemente claras como para que la decision sea simplemente cuesti6n de sf o no. Decidir si merecen la pena ser realizadas suele requerir mas deliberacion. Por ejemplo, la Figura 7.8 indica que puede ser tecnicamente factible que dos o mas tareas de la misma categorfa prevengan el mismo modo de falla. Hasta pueden ser tan similares en terminos de costo — eficacia que la eleccion se transforma en una cuestion de preferencia personal. Sin embargo, el orden basic() de preferencia para seleccionar tareas proactivas es el siguiente: Tareas a condici6n Las tareas a condicion son consideradas primero en el proceso de seleccion de tareas, por las siguientes razones: • casi siempre pueden ser realizadas sin desplazar el activo ffsico de su ubicacion y normalmente mientras continua funcionando. Esto implica que raramente interfieren con el proceso de produccion. Tambien son faciles de organizar. • identifican condiciones especificas de falla potencial, de modo que se puede definir claramente la accion correctiva antes de que comience el trabajo. Esto reduce la cantidad de trabajos de reparacion, y hace posible realizarlos mas rapidamente. • el identificar el punto de falla potencial en los equipos, les permite cumplir con casi toda su vida util (como se ilustra en el ejemplo de la cubierta de automovil). Tareas de reacondicionamiento ciclico Si no puede encontrarse una tarea a condicion apropiada para una falla en particular, la opcion siguiente es una tarea de reacondicionamiento cfclico. Esta tambien debe ser tecnicamente factible, por lo que las fallas deben estar concentradas alrededor de una edad promedio. Si lo estan, el reacondicionamiento cfclico antes de esta edad puede reducir la incidencia de fallas funcionales. Esto puede ser costo — eficaz para fallas con consecuencias economicas mayores, o si el costo de realizar las tareas de reacondicionamiento cfclico es significativamente menor al costo de reparar la falla funcional. Las desventajas del reacondicionamiento cfclico son que:
•
• solamente puede realizarse detentiends el elemento y (generalmente) enviandolo al taller, por lo que estos tareas casi siempre afectan de alguna manera a la producciOn • el 'finite de edad se aplica a todos los elementos, entonces muchos elementos o componentes que podrfan haber sobrevivido mas tiempo seran removidos.
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•
m020s
• Las tareas de reacondicionamiento involucran trabajos de taller, por lo que generan una carga mucho mayor que las tareas a condicion. No obstante, el reacondicionamiento cfclico es mas conservador que la sustitucion cfclica porque supone reacondicionar cosas en vez de tirarlas. Tareas de sustitucion cfclica La sustitucion cfclica normalmente es la menos costo—eficaz de las tres tareas proactivas. Sin embargo cuando es tecnicamente factible, posee algunas caracteristicas deseables. Puede ocurrir que los llmites de vida segura sean capaces de prevenir ciertas fallas crfticas, mientras que un limite de vida econ6mica puede reducir la frecuencia de fallas funcionales con consecuencias econ6micas mayores. Sin embargo, estas tareas sufren de las mismas desventajas que las tareas de reacondicionamiento cliche°. Combinacion de tareas Para algunos pocos modos de falla con consecuencias para la seguridad o el medio ambiente, no se puede encontrar una tarea que por si sola reduzca el riesgo de falla a un nivel tolerablemente bajo. Tampoco se vislumbra un redisefio adecuado. En estos casos a veces es posible encontrar una combinacion de tareas (generalmente de dos categorfas de tarea diferentes, tales como una tarea a condicion y una tarea de sustitucion cfclica), lo que reduce el riesgo de falla a un nivel tolerable. Cada tarea es llevada a cabo con frecuencia propia. Sin embargo debe puntualizarse que las situaciones en las que esto es necesario son muy poco frecuentes. Se debe tener cuidado de no aplicar dichas tareas como "seguro del seguro" o "por las dudas" de innecesaria duplicacion.
•
El proceso de seleccion de tareas El proceso de selecciOn de tareas se resume en la Figura 5.21. Este orden de preferencia basico es valido para la gran mayoria de los modos de falla, pero no es aplicable para todos los casos. Si una tarea de orden inferior resulta claramente mas costo - eficaz para manejar la falla que una tarea de orden superior, entonces debe ser seleccionada la tarea de orden inferior.
LEs tecnicamente factible y merece Ia pena realizar una tarea a condicion?
I
Si
No
Realizar Ia tarea a condicion a intervalos inferiores al intervalo P F -
LEs tecnicamente factible y merece Ia pena real izar una tarea de reacondicionamiento ciclico?
Si
I
No
Realizar Ia tarea de reacondicionamiento cfclica a intervalos menores al limite de edad o vida util. Es tecnicamente factible y
merece Ia pena una tarea programada de sustitucion? Si
I
Realizar Ia tarea de sustitucion programada a intervalos menores que el limite de edad
No
1
La accion "a falta de" depende de las consecuencias de Ia falla
Figura 5.21: El proceso de seleccion de tareas
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13
•
6 ACCIONES "A FALTA DE"
INDICE
•
PAGNA
6.1
Acciones "a Falta de"
2
6.2
Busqueda de falla
2
6.3
Intervalos de Tareas de 13Lisqueda de FaIla
3
6.4
La Factibilidad Tecnica de la Busqueda de FaIla
7
6.5
Ningtin mantenimiento programado
8
6.6
Rediseno
8
6.7
Recorridas de Inspeccion
o
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11
6.1 Acciones "a Falta de" En los capitulos anteriores hemos mencionado que si no puede hallarse una tarea proactiva que sea tecnicamente factible y que merezca la pena ser realizada para un modo de falla cualquiera, la accion "a falta de" que debe ser realizada esta regida por las consecuencias de la falla, de la siguiente manera: • si no puede encontrarse una tarea proactiva que reduzca el riesgo de la falla multiple asociada con la funcion oculta a un nivel tolerablemente bajo, entonces debe realizarse periodicamente una tarea de btisqueda de falla. Si no puede encontrarse una tarea de thisqueda de falla apropi ada, la decisi6n "a falta de" puede resultar en la posibilidad de rediseno. • si no puede encontrarse una tarea proactiva que reduzca el riesgo de una falla que podria afectar la seguridad o el medio ambiente a un nivel tolerablemente bajo, obligatoriamente debe ser rediseriado el componente o el proceso . • si no puede encontrarse una tarea proactiva que cueste menos, a traves de un period() de tiempo, que una falla que tiene consecuencias operacionales, la decision "a LSera evidente a los operarios, la perdida de funcion causada por este modo de falla actuando por si solo en circunstancias normales?
S
Oroduce este modo de falla una perdida de funcion u otros danos que pudieran lesionar o matar a alguien o infringir cualquier normativa o reglamento del medio ambiente?
N
Merece la pena realizar mantenimiento proactivo si reduce el riesgo de una falla multiple a un nivel tolerable.
Is
Merece la pena realizar mantenimiento proactivo si reduce el riesgo de falla a un nivel tolerable
Si no
falta de" inicial es no realizar mantenimiento programado. (Si esto ocurre y las consecuencias operacionales siguen siendo inaceptables, entonces la decision "a falta de" secundaria nuevamente es el rediserio).
La ubicaci6n de las acciones "a falta de" en el marco de decision RCM se muestra en la figura 6.1. En este punto, estamos respondiendo a la septima de las siete preguntas que conforman el proceso de decision de RCM: • iQue se debe hacer si no se puede encontrar una tarea proactiva adecuada? Esta parte comienza con una revision de las tareas de bUsqueda de falla, luego considera el rediserio, y tareas correctivas y de rutina que quedan fuera del marco de decision de RCM, tales como chequeos de zonas y recorridas de inspecci6n.
N
LEjerce el modo de falla un efecto adverso directo sobre la capacidad operacional?
Merece la pena realizar mantenimiento proactivo si a traves de un periodo de tiempo cuesta menos que el costo de las consecuencias operacionales mas el costo de reparaci6n de la falla
1
Si no
•
N
Merece la pena realizar mantenimiento proactivo si a traves de un period() de tiempo cuesta menos que el costo de reparaci6n de la falla
Si no..,
Indispondibilidad Probabilidad x promedio del dispositivo = de falla de la de seguridad funcion protegida
Fallas multiples y btisqueda de falla
Probabilidad de falla multiple
Una falla multiple ocurre cuando falla una funci6n protegida mientras un dispositivo de proteccion se encuentra en estado de falla. Este fenomeno fue ilustrado en la Figura 4.6 en el Capitulo 4. La Figura 4.7 el Capitulo 4 mostraba que la probabilidad de una falla multiple puede calcularse de la siguiente manera:
Esto Hey 6 a la conclusion de que la probabilidad de una falla multiple puede ser reducida disminuyendo la falta de disponibilidad del dispositivo de seguridad — en otras palabras, aumentando su disponibilidad. El Capitulo 4 continuaba explicando que la mejor manera de hacerlo es
2
•
• si no puede encontrarse una tarea proactiva que cueste menos, a traves de un periodo de tiempo, que una falla que tiene consecuencias no operacionales, la decision "a falta de" inicial es no realizar mantenimiento programado, y si los costos de reparacion son demasiado altos, la decision "a falta de" secundaria es nuevamente el rediserio.
Si no..
6.2 Btisqueda de falla
MO25S
•
...1
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•
MO25S
prevenir que el dispositivo de seguridad llegue a un estado de falla aplicando algtin tipo de mantenimiento proactivo. El Capftulo 5 explicaba como decidir si cualquier tipo de mantenimiento proactivo es tecnicamente factible y si merece la pena realizarse. Sin embargo, cuando los criterios descriptos en el Capftulo 5 son aplicados a funciones ocultas, se observa que menos de un 10% de estas funciones son susceptibles a alguna forma de mantenimiento predictivo o preventivo. Sin embargo, aunque el mantenimiento proactivo es frecuentemente inapropiado, sigue siendo esencial hacer algo para reducir la probabilidad de la falla multiple al nivel requerido. Esto puede hacerse revisando periodicamente si la funcion oculta sigue funcionando. Por ejemplo, no podemos prevenir la falla de una !ampere de la luz de freno. En tal caso, si no se dispone de un circuito de aviso que indique que la lampara ha fallado, la unica manera de reducir la posibilidad de que una luz de freno falle en avisar a otros conductores de nuestra intenci6n de frenar, es reviser si todavia esta funcionando y reemplazarla si ha fallado.
Tales chequeos se conocen como tareas de busqueda de falla.
Las tareas ciclicas de btisqueda de falla consisten en chequear una funcion oculta a intervalos regulares para ver si ha fallado Esta parte explica los aspectos tecnicos de la busqueda de falla, describe corm determinar los intervalos de busqueda de falla, define los criterios formales de factibilidad tecnica para la bilsqueda de falla y considera lo que debe hacerse si no puede encontrarse una tarea de busqueda de falla apropiada. Aspectos tecnicos de la busqueda de falla El objetivo de la busqueda de falla es darnos la tranquilidad de que un dispositivo de seguridad proveera la proteccion requerida si fuese necesario. En otras palabras, estamos chequeando que todavia funcion como debe. (Por esto las tareas de busqueda de falla son conocidas como chequeos funcionales). Los parrafos siguientes consideran algunos de los puntos principales que hacen a este tema. Chequear el sistema de proteccion completo
Una tarea de blisqueda de falla debe asegurar de detectar todos los modos de falla que tienen posibilidad de causar la falla del dispositivo de seguridad. Esto es especialmente cierto en dispositivos complejos tales como circuitos electricos. En estos casos, la funcion del sistema completo debe ser revisada desde el sensor hasta el elemento que acttia. Lo ideal serfa hacerlo simulando las condiciones a las que el circuito deberfa responder, y chequear si el elemento que acttla da la respuesta correcta. No perturbarlo
0
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Desarmar cualquier cosa siempre trae consigo la posibilidad de que se vuelva a armar de manera incorrecta. Si esto ocurre con una funcion oculta, el hecho de que es oculta significa que nadie sabra que fue dejada en estado de falla hasta el proximo chequeo (o hasta que se necesite). Por esta
raz6n, siempre debemos buscar maneras de chequear las funciones de dispositivos de seguridad sin desconectarlos o perturbarlos de manera alguna. A pesar de lo que hemos dicho, algunos dispositivos deben ser desarmados o desmontados completamente para chequear si estan funcionando correctamente. En estos casos debe tenerse un gran cuidado de realizar la tarea de tal manera que los dispositivos contintlen funcionando cuando sean vueltos a servicio. (Las implicancias matematicas del hecho de que una tarea de busqueda de falla pueda inducir una falla se consideran mas adelante en este capftulo.) Debe ser flsicamente posible chequear la funcion En un ntimero de casos muy pequerio, pero significativo, es imposible llevar a cabo una tarea de busqueda de falla de cualquier tipo. Estas son:
• cuando es imposible tener acceso al dispositivo de seguridad para revisarlo (esto es casi siempre resultado de un diseho mal concebido) • cuando la funcion del dispositivo no puede ser revisada sin destruirlo (como en el caso de los fusibles y los discos de ruptura de seguridad). En la mayorfa de estos casos, disponemos de otras tecnologfas (tales como interruptores en vez de fusibles). Sin embargo, en algunos casos nuestras 6nicas opciones son: o bien encontrar alguna otra manera de manejar los riesgos asociados con la protecci6n que no puede ser probada (hasta que aparezca algo nuevo), o abandonar los procesos en cuestion Minimizar el riesgo mientras la tarea ester siendo realizada Debe ser posible llevar a cabo una tarea de btisqueda de falla sin incrementar significativamente el riesgo de la falla multiple. Si debe desconectarse un dispositivo de seguridad para llevar a cabo una tarea de bUsqueda de falla, o si tal dispositivo es revisado y se encuentra en estado de falla, entonces debe proveerse una proteccion alternativa o debe apagarse la funcion protegida hasta que sea restitufda la proteccion original . La frecuencia debe ser prdctica Debe resultar practico realizar la tarea de bUsqueda de falla a los intervalos requeridos. Sin embargo, antes de que podemos decidir si un intervalo requerido resulta practico, necesitamos determinar que intervalo realmente es "el requerido".
6.3 Intervalos de Tareas de Btisqueda de Falla Intervalos de btisqueda de falla, disponibilidad y confiabilidad Hemos visto que los intervalos de las tareas de mantenimiento predictivo y preventivo estan basados en una sola variable (el intervalo P-F y la vida util respectivamente). Los parrafos siguientes mostraran que para establecer los intervalos de bilsqueda de falla, deben tomarse en cuenta no una sin o dos variables - disponibilidad y confiabilidad. 3
Motocicleta 1998
0,5 x intervalo 1999
2000
2001
2
de bilsqueda de falla
TMEF del dispositivo protector
MO255
•
Puede demostrarse que esta relacion lineal es valida para faltas indisponibilidades menores a 5%, siempre que el dispositivo de seguridad responda a una distribucion exponencial de supervivencia.
3 5 6
Exclusion del tiempo de tarea y el de reparacion
7
"indisponibilidad" del dispositivo de seguridad en la formula anterior no incluye el tiempo de indisponibilidad incurrida durante la tarea de busqueda de falla y tampoco incluye la falta de disponibilidad causada por el tiempo necesario para reparar el dispositivo si se lo encontro fallado. Esto es asi por las siguientes dos razones:
La
8 9 10 • •
Chequeado / OK Chequeado / Falla Fano durante este ano
Figura 6.2: Fella de luces de freno La Figura 6.2 muestra una situaciOn en la que diez motocicletas han estado en servicio durante cuatro anos. Esto significa que el total de la vida en servicio de la flota de motocicletas en este period° es: 10 motocicletas x 4 anos = 40 anos.motocicleta La luz de freno en cada motocicleta ha sido chequeada una vez al ano durante cuatro anos. (Este ejemplo supone que no se hace ningun intento de chequear las luces entre los chequeos anuales). A traves del period() de cuatro anos, se ha encontrado que las luces estaban en estado de falla en cuatro ocasiones, como lo muestra la Figura 6.2. Entonces el tiempo medio entre fallas (TMEF) [o MTBF en ingles] de las luces de freno es: 40 anos en servicio / 4 fallas = 10 anos En este caso, como el intervalo de busqueda de falla es de un ano, resulta ser el 10% del TMEF de 10 anos. Sin embargo, no sabemos exactamente cuando cada luz fallada dejO de funcionar. Una puede haber fallado el dia despues del ultimo chequeo, otra el dia antes del chequeo actual, y el resto en alg0n momento intermedio. Todo lo que sabemos a ciencia cierta es que cada una de las cuatro luces fallo en algun momento durante el ano anterior al chequeo. Entonces, ante la falta de cualquier mejor informacion, asumimos que, en promedio, cada luz fallada fano a mitad de camino a lo largo del ano. En otras palabras, en promedio, cada una de las luces falladas estuvo fuera de funcionamiento durante medio ano. Esto significa que a lo largo del period° de cuatro anos, nuestras luces falladas estuvieron en estado de falla un total de: 4 luces falladas
0,5 anos cada una en estado de falla
= 2 anos.
Entonces, basandonos en la informaciOn anterior, parece que podemos esperar un promedio de indisponibilidad de nuestras luces de freno de: 2 anos en estado de falla ÷ 40 arms en servicio = 5%. Esto corresponde a una disponibilidad del 95%.
El ejemplo anterior sugiere que hay una correlacion lineal entre la no disponibilidad (5%), el intervalo de busqueda de falla (1 ano) y la confiabilidad del dispositivo de seguridad como lo da su TMEF (10 anos), como sigue:
4
Indisponibilidad =
• la indisponibilidad ocasionada para llevar a cabo la tarea de bUsqueda de falla y para efectuar la reparacion que corresponda, probablemente sea muy pequeria si la comparamos con la falta de disponibilidad no manifestada entre tareas, al punto de que generalmente sera despreciable si se aplica criterion puramente matematicos.
•
• Tanto la tarea de busqueda de falla como cualquier reparacion que pueda ser necesaria debe ser llevada a cabo bajo condiciones estrictamente controladas. Estas condiciones deben reducir notablemente - si no logran eliminar completamente - la posibilidad de una falla multiple mientras se esta realizando la intervencion. Esto significa que o bien se hard detener el sistema protegido durante la intervencion o se le dara una proteccion alternativa hasta que el funcionamiento normal este completamente restituido. Si esto se hace correctamente, la indisponibilidad resultante de la propia intervencion (controlada) puede ser ignorada para las evaluaciones de probabilidad de una falla En el proceso de decision de RCM, este Ultimo punto es tornado en cuenta por el criterio de evaluacion de "si merece la pena realizar una tarea de busqueda de falla". Si aparece un aumento significativo de probabilidad de falla multiple mientras la tarea esta siendo realizada,la respuesta a la pregunta "la tarea reduce la probabilidad de una falla multiple a un nivel tolerable?" sera "no", y en este caso el proceso de decision de RCM llevara a las acciones "a falta de" secundarias que discutiremos mas adelante.
•
Cdlculo de FFI utilizando disponibilidad y confiabilidad solamente
Si utilizamos la abreviatura "FFI" (Failure Finding Interval) para describir el intervalo de blisqueda de falla y para describir el TMEF del dispositivo de seguri"MTOR" dad protector, la ecuacion anterior de indisponibilidad puede reordenarse para dar la siguiente formula: FFI = 2 x indisponibilidad x N1,0, 2 Esto nos dice que para determinar el intervalo de busqueda de falla para un solo dispositivo de seguridad, necesitamos saber su tiempo medio entre fallas y la disponibilidad deseada del dispositivo (de la que podemos determinar la indisponibilidad para ser utilizada en la formula).
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Por ejemplo, asumamos que los que manejan nuestras
motocicletas deciden que no estan satisfechos con una disponibilidad de 95%, y preferirian verla incrementada at
99%. La falta de disponibilidad asociada es de 1%. Si el TMEF de as luces de freno permanece inalterado a los diez ahos, chequeando las necesidades de los intervalos para ser cambiados de una vez por alio a:
• UTOR es la indisponibilidad (unavailability) pennitida del dispositivo de seguridad protector.
Si sustituimos las expresiones anteriores, la ecuacion (1) se vuelve: 1/MFM = (1 /M GIDO )
x U
TOR
Esto puede ser reordenado de la siguiente manera:
FFI = 2 x 1% x 4 arios = 2% de 48 meses = 1 mes En otras palabras, basados en as expectativas de disponibilidad y la informacion existente acerca de las fallas, los motociclistas necesitan chequear si sus luces de freno estan funcionando una ves al mes. Si quieren una disponibilidad del 99.99%, necesitan chequear alrededor de dos veces por semana.
Para ser exactos, los calculos anteriores solo son validos si las luces de freno en todas las motocicletas son utilizadas aproximadamente el mismo ntimero de veces en cada semana. Si hay una variacion amplia, tanto el TMEF como el intervalo de busqueda de falla deberan ser calculados en terminos de distancia recorrida, o hasta mas exactamente, en terminos del nUmero de veces que son utilizados los frenos, y por ende las luces de freno. Pero lo que queremos destacar con este ejemplo es la vinculacion entre el intervalo de chequeo, la disponibilidad deseada, y el TMEF.) Disporibidad que requeri„s para la kincide oculta
99.99% 99.95% 99.9% 99.5% 99% 98% 95%
Intervale de busqueda de fella (come un % del TMEF)
0.02% 0.1%
0.2%
1%
2%
4% 10%
Figura 6.3: Intervalos de busqueda de falla, disponibilidad y confiabilidad Metodos Rigurosos para Calcular FFI
Puede desarrollarse una formula Unica para determinar intervalos de bUsqueda de falla que incorpore todas las variables consideradas hasta el momento, combinando las ecuaciones (1) y (2) anteriores, como se explica en los pr6ximos capftulos. Empecemos por definir algunos terminos importantes: • una probabilidad de una falla multiple de 1 en 1 000 000 en un atio cualquiera implica un tiempo medio entre fallas multiples de 1 000000 anon. Llamemos a esto M. Si esto es asi, entonces la probabilidad de que ocurra una falla multiple en un ano cualquiera es de 1/M FM. • hemos visto que si el Indice de demanda de la funcion protegida es (digamos) una vez en 200 aiios, esto corresponde a una probabilidad de falla para la funcion protegida de 1 en 200 en un ano cualquiera, o un tiempo medio entre fallas de la funcion protegida (o sistema protegido) de 200 altos. Llamemos a esta Mom°. Enton-
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ces la probabilidad de falla para la funci6n protegida en un aiio cualquiera sera 1 /M G,Do. Esto tambien se conoce como la tasa de demanda. • como anteriormente, MTOR es el tiempo medio entre fallas del dispositivo de protecciOn, y FFI el intervalo
U TOR
M GIDO
M
FM
...4
La ecuacion (2) anterior indica que: FFI = 2
x U TOR x MT,F,
Entonces, sustituyendo UTOR de la ecuacion 4 a la ecuacion 2 nos da: FFI = 2 x M TOR
M FM
Esta formula permite determinar un intervalo de busqueda de falla en un solo paso. Modos de falla multiple de un anico dispositivo de seguridad
En este capftulo, todas las posibilidades de falla que podrian causar la falla de cada dispositivo de proteccion han sido agrupadas como un Unico modo de falla ("falla la bomba de reserva"). La gran mayoria de los dispositivos de seguridad pueden ser tratados de este modo, porque todos los modos de falla que podrian causar el cese de funcion de un dispositivo de seguridad son chequeados cuando se revisa el funcionamiento del dispositivo como un todo. Sin embargo, a veces es apropiado realizar un AMFE detallado para el dispositivo, para identificar modos de falla individuales que podrian por sl solos causar que el dispositivo sea incapaz de proveer la protecciOn requerida. Esto generalmente es requerido bajo dos circunstancias: • cuando se sabe que algunos de los modos de falla admitiran mantenimiento proactivo, pero otros no son predecibles ni evitables. En estos casos, la tarea a condicion, o de reacondicionamiento cfclico o de sustituciOn cfclica apropiada debe ser aplicada a los modos de falla que corresponda y la tarea de busqueda de falla aplicada a los modos de falla restantes. • Cuando el dispositivo de proteccion es nuevo y la Unica informacion de falla disponible (de bancos de datos, proveedores de componentes, etc.) solamente cubre partes del dispositivo pero no al dispositivo como un todo. En estos casos, la ecuacion (5) anterior puede ser modificada para incluir el TMEF de cada componente del dispositivo. Cuando la propia tarea de busqueda de falla puede causar la falla
Un gran problema practico que afecta toda la cuesti6n de la bUsqueda de falla es que la tarea en si misma puede causar la falla que supuestamente debe detectar. Esto generalmente sucede en una de dos maneras:
de tareas de busqueda de falla.
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• la tarea esfuerza el sistema de tal manera que eventualmente lo induce a fallar (como puede ser el caso cuando se prueba un interruptor, donde precisamente el acto de prender y apagar impone esfuerzos en el mecanismo del interruptor) • si es necesario perturbar el sistema para realizar la tarea, siempre existe la posibilidad de que la persona que lo realiza pueda dejar el sistema en un estado de falla. En ambos casos, el dispositivo estard en estado de falla desde el momento en que se haya completado la prueba. Si p es la probabilidad de que sera dejado en tal estado luego de una prueba, entonces p (como decimal) sera su no-disponibilidad causada por el proceso de prueba. Si M otro es la media del tiempo entre fallas causadas por otros fenomenos aparte de la prueba, puede demostrarse que, (para un sistema solo): FFI = 2-OTRO xM (1 - p)
x
fr_Gipcji-P)) km FM
En esta fOrmula la expresion (1 — p) puede ser ignorada si p es menor a 0,05. Fuentes de datos para los Calculos de FFI La mayoria de los proyectos industriales modernos poseen varios cientos de sistemas protegidos, la mayoria de los cuales incorporan funciones ocultas. Las fallas multiples asociadas con muchos de estos sistemas serail lo suficientemente serias como pararequerir el uso de uno de los acercamientos rigurosos a la btisqueda de fallas. Si se dispone de informaci6n precisa acerca de la probabilidad de falla de la funcion protegida y el tiempo medio entre fallas de la funcion oculta, los calculos pueden ser realizados con bastante rapidez. Si esta informacion no esta disponible — y muy frecuentemente no lo esta— entonces es necesario estimar que valores probables adoptaran estos variables en el contexto bajo consideracion. En casos aislados, puede obtenerse informaci6n de alguna de las siguientes fuentes: • los fabricantes del equipo
• bancos de datos comerciales • otros usuarios de equipos similares. Sin embargo, nods a menudo las estimaciones deben basarse en el conocimiento y la experiencia de las personas que mas saben acerca de los equipos, los que mejor los conocen. En muchos casos estos son los operadores de producciOn y de mantenimiento. (Al utilizar datos de fuentes externas, cuidar de observar muy especialmente como se compara el contexto operacional de los componentes para los que se recolectaron los datos con el contexto en el que SU equipo esta operando). Una vez establecida la frecuencia de la tarea de bUsqueda de falla y que las tareas son realizadas regularmente, se hace posible verificar con bastante rapidez las presunciones utilizadas para determinar la frecuencia. Sin embargo, esto requiere llevar un registro absolutamente meticuloso, no solo de cuando se realiza cada tarea de busqueda de falla, sino tambien sobre: 6
• si la funcion oculta esta funcionando o no, cada vez que se realiza la tarea de busqueda de falla.
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• la frecuencia de falla de la funcion protegida (esto generalmente puede deducirse del ntimero de veces que la funcion protegida hace uso del dispositivo de seguridad — por ejemplo - del ntimero de veces que una valvula de alivio realmente tiene que aliviar la presi6n en el sistema). Basandose en esta informacion puede calcularse el tiempo medio real entre fallas y, si es necesario, revisarse la frecuencia de la tarea de acuerdo con esa nueva informaciOn. Cuando el TMEF y/o los patrones de falla asociados son completamente desconocidos — y no puede hacerse una estimacion satisfactoria— los modos de falla deben colocarse cuanto antes en un programa de "investigacion de edad"para establecer el panorama real. Si la situacion es tal que no puede tolerarse la incertidumbre mientras se estan recolectando los datos — en otras palabras, si las consecuencias de una estimacion incorrecta simplemente son demasiado serias para que la organizacion (o en algunos casos la sociedad en general) las acepte - entonces deben hacerse todos los esfuerzos posibles para cambiar las consecuencias. Esto a su vez casi siempre requerird algtin tipo de rediserio.
•
•
Un Enfoque Informal para Ajustar Intervalos de Btisqueda de Falla No toda funcion oculta es lo suficientemente importante como para justificar el tiempo y el esfuerzo necesarios para hacer un analisis riguroso completo. Debe aplicarse principalmente a fallas multiples que podrian afectar a la seguridad o el medio ambiente. Tambien podria aplicarse a fallas multiples que podrian afectar la seguridad pero donde la funcion protegida es inherentemente muy confiable y la amenaza para la seguridad es marginal. En estos casos, puede ser suficiente tomar una vision general del sistema protegido completo en su contexto operacional, e it directo a una decisi6n acerca del nivel de disponibilidad deseado para la funcion oculta. Esta decision es luego utilizada en conjuncion con el TMEF de la falla oculta para ajustar un intervalo de tareas, utilizando la Figura 6.3. (Al gunas organizaciones utilizan una disponibilidad de 95% para todas las funciones ocultas en las que la falla multiple asociada no puede afectar la seguridad ni el medio ambiente. Sin embargo, politicas genericas de esta naturaleza pueden ser peligrosas por lo que solo deben ser utilizadas por personas con gran experiencia en este tipo de analisis). Una vez mas, si no se dispone de datos adecuados acerca de fallas ocultas - y rara vez estaran disponibles - sera necesario adivinar los TMEF para comenzar. Pero una vez mas: estos datos deben ser compilados lo mas rapidamente posible para validar las estimaciones iniciales.
Otros M todos para Calcular Intervalos de B squeda de Falla La variedad de tecnicas para determinar intervalos de bUsqueda de falla descriptas hasta ahora en este capitulo no es en absoluto exhaustiva. La Red Mundial de Licenciatarios de Aladon para RCM ha desarrollado muchas variantes adicionales. Estas incluyen formulas para:
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•
• sistemas votantes • sistemas multiples, independientes y completamente redundantes • calculo de intervalos basados en optimizacion de costos para sistemas en los que las fallas multiples NO afectan la seguridad ni el medio ambiente. Como estos parrafos explicativos solo pretenden proveer una introduccion al tema, estas formulas no se incluyen aqui. La Practicidad de los Intervalos de Tareas Los metodos descriptos hasta ahora para calcular intervalos de busqueda de falla a veces producen intervalos muy cortos o muy largos. En algunos casos estos intervalos resultan demasiado largos o demasiado cortos como se descibe a continuation: • un intervalo de tarea de busqueda de falla tiene dos implicancias principales: - a veces el intervalo es simplemente demasiado corto para ser practico. Un ejemplo: tareas de busqueda de falla que obligarian a que grandes componentes de la planta deban detenerse cada pocos dias - la tarea podria causar acostumbramiento (ejemplo: si una alarma de incendio se prueba demasiado seguido).
•
En estos casos, la tarea propuesta es rechazada y avanzamos a la siguiente etapa del proceso de toma de decision RCM, como se ye mas adelante. • Otras veces nos encontramos con intervalos muy largos - a veces tan largos que toman cien arios o mas. Aqui el proceso claramente sugiere que directamente no necesitamos preocuparnos de realizar la tarea. En estos casos la "tarea" propuesta debe enunciarse de la siguiente manera: "el perfil de riesgo/confiabilidad es tal que se considera innecesaria la busqueda de falla".
• en casos poco comunes, aparecen intervalos de tarea que son significativamente mayores al indite de demanda (MGmO). La busqueda de falla en tales intervalos tiene poco efecto, o no lo tiene, sobre la probabilidad de una falla
•
6.4 La Factibilidad Tecnica de la Busqueda de Falla Los temas tratados en los puntos 2 y 3 de este capitulo significan que, para que una tarea de busqueda de falla sea tecnicamente factible, debe ser posible realizar la tarea sin aumentar el riesgo de la falla multiple, y debe ser practico realizar la tarea en el intervalo requerido. La busqueda de falla es tecnicamente factible si: • es posible realizar la tarea • la tarea no incrementa el riesgo de una falla multiple • es prcictico realizar la tarea al intervalo requerido.
El objetivo de una tarea de btisqueda de falla es reducir la probabilidad de la falla multiple asociada con la funcion oculta a un nivel tolerable. Solo merece la pena realizarla si logra este objetivo.
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Merece la pena realizar la busqueda de falla si reduce la probabilidad de la falla multiple asociada, a un nivel tolerable.
;La Busqueda de Falla es una Accion "a Falta de" ! Tengamos en cuenta que un mantenimiento proactivo exitoso previene que los elementos fallen, mientras que la blisqueda de falla acepta que estaran algUn tiempo — deseablemente no mucho - en estado de falla. Esto significa que el mantenimiento proactivo es en su esencia mas conservador (en otras pal abras, mas seguro) que la bUsqueda de falla, por lo que esta Ultima solo debe ser recomendada de no encontrarse una tarea proactiva mas efectiva. Por esta razor', es sabio evitar diagramas de decision de RCM que ubican la bUsqueda de falla antes del mantenimiento proactivo en el proceso de seleccion de tareas. Tambien hemos visto que las tareas ciclicas de busqueda de falla solo se aplican a funciones ocultas. Esto es porque, por definiciOn, la falla de una funcion evidente inevitablemente se hace visible a los operarios, por lo cual no hay necesidad de llevar a cabo chequeos regulares para descubrir si ha ocurrido tal falla. Entonces solo deben considerarse las tareas de busqueda de falla si la falla funcional no se hard evidente a los operarios en circunstancias normales, y si es una de aquellas para las que no puede encontrarse una tarea proactiva apropiada.
i,Y si la Btisqueda de Falla no es apropiada? Si se ye que una tarea de busqueda de falla no es tecnicamente factible o no merece la pena realizarla, hemos agotado todas las posibilidades que pueden permitirnos obtener la prestaci6n deseada del activo fisico existente. Esto nos deja nuevamente condicionados por las consecuencias de la falla multiple como sigue: • si no puede encontrarse una tarea de btisqueda de falla apropiada y la falla multiple podria afectar la seguridad o el medio ambiente, algo debe cambiarse para que la situation sea segura. En otras palabras, el rediserio es obligatorio • si no puede encontrarse una tarea de bUsqueda de falla y la falla multiple no afecta la seguridad ni el medio ambiente, entonces es aceptable no tomar ninguna action, pero puede que se justifique el rediseiio si la falla multiple tiene consecuencias muy costosas. Este proceso de decision se resume en la Figura 6.4. (Este diagrama es una description mas completa de este aspecto del proceso que los dos recuadros al pie de la columna izquierda en la figura 6.1): LEs tecnicamente factible y merece la pena realizar una tarea ciclica de busqueda de fal a para detectar la falla funcional?
Si
No
Realizar una tarea ciclica de btlsqueda de falla
r El redisefio es obligatorio
Si
4Podria la falla multiple afectar a la segurdad o el medio ambiente? No
Ningim mantenimiento programado
El redisefio debe justificarse I
Figura 6.4: Busqueda de fax el proceso de decision 7
6.5 Ningtin mantenimiento programado Hemos visto que la busqueda de falla es la accion inicial "a falta de" si no puede encontrarse una tarea proactiva apropiada para una falla oculta. Si tampoco puede encontrarse una tarea de bUsqueda de falla apropiada, entonces el reclisefio es la accion secundaria "a falta de" obligatoria si la falla multiple tiene consecuencias para la seguridad o el medio ambiente. Tambien hemos visto que si una falla evidente tiene consecuencias para la seguridad o el medio ambiente y no puede encontrarse una tarea proactiva apropiada, algo debe cambiarse para asegurar la situacion. Sin embargo, si la falla es evidente, y no afecta la seguridad ni el medio ambiente, o si es oculta y la falla multiple no afecta a la seguridad ni el medio ambiente, entonces la accion inicial "a falta de" es no realizar ningan mantenimiento programado. En estos casos, los elementos son dejados en servicio hasta que ocurre una falla funcional, momento en el cual es reparado o reemplazado. En otras palabras, "ningtin mantenimiento programado" solo es valid° si: • no puede encontrarse una tarea cfclica apropiada para una funcion oculta, y la falla multiple asociada no tiene consecuencias para la seguridad o el medio ambiente • no puede encontrarse una tarea proactiva que sea costoeficaz para fallas que tienen consecuencias operacionales o no operacionales. Notemos que si para una falla no puede encontrarse una tarea proactiva (predictiva o preventiva) apropiada bajo alguna de estas circunstancias, simplemente significa que no llevamos a cabo mantenimiento programado para ese componente en su forma actual. No significa que simplemente nos olvidemos de el. Como podemos ver en la proxima seccion de este punto, puede que haya circunstancias bajo las cuales merece la pena cambiar el disefio del componente para reducir los costos globales.
6.6 Rediseno La cuestiOn del diseno de los equipos ha surgido repetidas veces a medida que hemos seguido los pasos que se deben tomar para desarrollar un programa de mantenimiento exitoso. En este punto del capitulo, consideramos dos temas generales que afectan la relacion entre el disefio y el mantenimiento, y luego consideramos el papel que juega el disefio en el proceso de seleccion de tareas. El termino "redisefio" es utilizado en su sentido ma's amplio en este texto. En primer lugar, se refiere a cualquier cambio en la especificacion de cualquier componente de un equipo. Esto significa cualquier accion que implique un cambio en un plano o una lista de piezas. Incluye una modificacion en la especificacion de un componente, el agregado de un elemento nuevo, la sustitucion de una maquina entera por una de marca o tipo diferente, o cambiar una maquina de lugar. Tambien significa cualquier otro cambio "de una sola vez" a un proceso o procedimiento que afecte la operacion de la planta. Tambien
incluye el entrenamiento como un metodo para lidiar con un modo de falla especifico (que puede ser visto como un "rediseFlo" de la capacidad de la persona que esta siendo entrenada). 8
Disolo y Mantenimiento
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Cualquier cambio es costoso. Involucra el costo de desarrollar la nueva idea (diseriar una nueva maquina, crear un nuevo procedimiento operacional), el costo de convertir la idea en realidad (hacer una pieza nueva, comprar una maquina nueva, compilar un nuevo programa de entrenamiento) y el costo de implementar el cambio (instalar la pieza, conducir el programa de entrenamiento). Si los equipos o las personas deben ser sacados de servicio mientras se esta implementando el cambio, se incurren costos indirectos adicionales. Tambien existe el riesgo de que el cambio no logre eliminar ni aliviar el problema que pretende solucionar. En algunos casos, hasta puede crear mas problemas. Como resultado, toda la cuesti6n de las modificaciones debe ser abordada con gran precauci6n. Debe prestarse especial atencion a dos temas: • zque consideramos primero - el diseno o el mantenimiento? • la relacion entre la confiabilidad inherente y el funcionamiento deseado. Que consideramos primero - el rediseno o el mantenimiento? La confiabilidad, el disefio y el mantenimiento estan intfinsecamente relacionados. Esto puede llevar a la tentacion de empezar a rever el disefio de los equipos existentes antes de considerar los requerimientos de su mantenimiento. De hecho, el proceso RCM considera primero al mantenimiento por dos razones. La mayoria de las modificaciones llevan de seis meses a tres aiios desde su concepcion hasta que se realizan, dependiendo del costo y la complejidad del nuevo disefio. Por otra parte, la persona de mantenimiento que esta de turno hoy debe mantener los equipos que existen hoy, no los que deberfan existir o los que pudieran existir en un futuro. Entonces la realidad de hoy debe tratarse antes que los cambios en el disefio de mafiana. En segundo lugar, la mayoria de las organizaciones se encuentran ante muchas oportunidades aparentemente mas deseables para mejorar el disefio que las que son fisicamente o economicamente factibles. Al enfocar las consecuencias de las fallas, RCM ayuda mucho a desarrollar prioridades racionales para estos proyectos, especialmente porque separa aquellos que son esenciales de aquellos otros que son meramente deseables. Por supuesto, tales prioridades solo pueden ser establecidas despues de realizado el Analisis RCM. Confiabilidad inherente versus funcionamiento deseado En puntos anteriores enfatizamos que la capacidad inicial de cualquier activo fisico se establece por su disetio y por como esta hecho, y que el mantenimiento no puede dar confiabilidad mas alla de la que es inherente a su diselio. Esto neve, a dos conclusiones. En primer lugar, si la capacidad inicial de un activo fisico es mayor al funcionamiento deseado, el mantenimiento puede ayudar a lograr el funcionamiento deseado. La mayoria de los equipos esta especificado, diseiiado y
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construido adecuadamente, por lo que normalmente es posible desarrollar un programa de mantenimiento satisfactorio, tal como se describi6 anteriormente. En otras palabras, en la mayoria de los casos, RCM nos ayuda a lograr el funcionamiento deseado de un activo fisico en su configuracion actual. Por otro lado, si el funcionamiento deseado excede la confiabilidad inherente, entonces ningan tipo de mantenimiento podra brindar el funcionamiento deseado. En estos casos un mantenimiento "mejorado" no puede resolver el problema: esto hace necesario mirar mas alla del mantenimiento para encontrar soluciones. Las opciones incluyen: • modificar el equipo • cambiar los procedimientos operacionales • bajar nuestras expectativas y decidir convivir con el problema. Esto nos recuerda que el mantenimiento no es siempre la respuesta para problemas de confiabilidad cronicos. Tambien nos recuerda que debemos establecer lo que queremos que cada parte del equipo haga en su contexto operacional tan pronto y tan precisamente como sea posible, antes de que podamos comenzar a hablar con sensatez acerca de lo adecuado de su diserio o sus requerimientos de mantenimiento.
El Rediseilo como "Accion a Falta de" La Figura 6.1 muestra que el rediseiio aparece al pie de cada una de las cuatro columnas del diagrama de decision. En el caso de las fallas que tienen consecuencias para la seguridad o el medio ambiente, es la "accion a falta de" obligatoria, y en los otros tres casos, "puede ser deseable". En este punto del capftulo, consideramos cada caso en mayor detalle, comenzando con el de la seguridad.
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co. Si el nivel de riesgo asociado con alguna falla es considerado intolerable, estamos obligados a prevenir la falla, o bien hacer que el proceso sea seguro. La alternativa es aceptar condiciones que se sabe que son inseguras o que presentan un riesgo para el medio ambiente. En la mayoria de las industrias esto ya no es admisible. Fallas Ocultas
En el caso de las fallas ocultas, el riesgo de una falla multiple puede ser reducido modificando el equipo en una de cuatro maneras: • hacer que la funcion oculta se haga evidente agregando otro dispositivo: Ciertas funciones ocultas pueden hacerse
evidentes agregando otro dispositivo que llama la atencion al operador acerca de la falla de la funcion oculta. Por ejemplo, una bateria utilizada para dar energ la a un detector de humo es una funci6n oculta clasica si no se provee ninguna proteccion adicional. Sin embargo, se coloca una luz de aviso en la mayoria de estos detectores, de tal manera que la luz se encienda si falla la bateria. De esta manera la proteccion adicional hace que la funci6n de la bateria sea evidente. (Notemos que la luz solo nos indica la condici6n de la bateria, no la capacidad del detector para detectar humo).
Se necesita un cuidado especial en este tema, porque las funciones adicionales instaladas con este proposito tambien tienden a ser ocultas. Si se agregan demasiadas capas de proteccion, se vuelve cada vez mas dificil — si no imposible — definir tareas de kisqueda de falla sensatas. Un acercamiento mucho mas efectivo es sustituir una funcion oculta por una funcion evidente, como lo explica el parrafo siguiente.
Consecuencias ambientales o para la seguridad Si una falla pudiera afectar la seguridad o el medio ambiente y no puede encontrarse ninguna tarea proactiva ni combinacion de tareas que reduzca el riesgo de la falla a un nivel tolerable, algo debe ser cambiado, simplemente porque estamos lidiando con una amenaza para la seguridad o el medio ambiente que no puede ser adecuadamente prevenida. En estos casos, el rediseiio es lo generalmente indicado, persiguiendo uno de dos objetivos: • reducir la probabilidad de que ocurra el modo de falla a un nivel que sea tolerable. Esto generalmente se logra reemplazando al componente afectado por otro que sea mas resistente y mas confiable.
• sustituir la funcion oculta por una funcion evidente:
• cambiar el componente o el proceso en tal manera que la falla deje de tener consecuencias para la seguridad o el medio ambiente. Esto se logra comunmente al instalar un dispositivo de seguridad apropiado. Recordemos que si se agrega tal dispositivo, los nuevos requerimientos de su mantenimiento tambien deben ser analizados.
- reducir la probabilidad de la falla multiple sin cambiar los intervalos de tareas de btisqueda de falla. Esto incrementa el nivel de proteccion
Las consecuencias ambientales y para la seguridad tambien pueden ser reducidas eliminando materiales de procesos que puedan presentar una amenaza, o hasta abandonando del todo un proceso peligroso. Como se mencion6 en el Capftulo 4, cuando se esta frente a consecuencias sobre la seguridad o el medio ambiente, el RCM no considera siquiera la cuestion de lo economi-
- reducir la probabilidad de la falla multiple e incrementar los intervalos de tareas, dando mas proteccion con menos esfuerzo.
En la mayoria de los casos esto significa sustituir un dispositivo de seguridad no dotado de seguridad inherente por uno que tenga seguridad inherente. Esto es sorprendentemente dificil de hacer en la practica, pero si se hace, la necesidad de una tarea de blisqueda de falla desaparece inmediatamente. • Sustituir la funcion oculta existente por un dispositivo mas confiable (aunque tambien oculto): La Figura 6.3
sugiere que una funci6n oculta mas confiable (en otras palabras una que tenga un tiempo medio entre fallas mayor) permitird que la organizaci6n alcance uno de tres objetivos:
- incrementar el intervalo entre tareas sin cambiar la probabilidad de la falla multiple. Esto reduce los requerimientoso de recursos.
• duplicar la funcion oculta: Si no es posible encontrar
un solo dispositivo de seguridad que tenga un TMEF lo suficientemente alto como para dar el nivel deseado de proteccion, todavia es posible lograr cualquiera de los 9
tres objetivos anteriores duplicando (o hasta triplicando) la funcion oculta. Sin embargo, tengamos en cuenta que la funcion de todos estos dispositivos tambien debera ser chequeada a una frecuencia apropiada. Consecuencias operacionales y no operacionales
Si no puede encontrarse una tarea preventiva que sea tecnicamente factible y que merezca la pena ser realizada para fallas con consecuencias operacionales o no operacionales, la decision "a falta de" inmediata es no realizar mantenimiento programado. Sin embargo, puede que todayia sea conveniente modificar el equipo para reducir los costos totales. Para lograrlo, la planta podria ser modificada para: • reducir el numero de veces que ocurre una falla, o posiblemente eliminarla totalmente, haciendo mas resistente o mas confiable al componente. • reducir o eliminar las consecuencias de la falla (por ejemplo, al instalar un equipo de reserva)
Si
Un estudio detallado de costo—beneficio que tome en cuenta todos estos factores puede llevar mucho tiempo, por esto ayuda saber de antemano si es posible que el esfuerzo se yea compensado. Para ayudar en una evaluacion preliminar, Nowlan & Heap 1978 desarrollaron el diagrama de decision que muestra la Figura 6.5.
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N El redisefio no se justifica
LEs alta la frecuencia de las fallas funcionales? No
Si falla implica consecuencias operacionales importantes?
No
I Si
6Es alto el costo del mantenimiento proactivo y/o correctivo?
N
Si 1,Hay costos especificos que podrian ser eliminados por el cambio en el disefio?
El redisefio no se justifica
• hacer que la tarea preventiva sea costo—eficaz (por ejemplo, haciendo mas accesible un componente). Notemos que en este caso las consecuencias de la falla son puramente economicas y por lo tanto las modificaciones deben estar justificadas economicamente, mientras que eran la acci6n obligatoria "a falta de" si la falla tenfa consecuencias para la seguridad o el medio ambiente. No hay manera cierta de determinar si una modificacion sera costo—eficaz. Cada caso esta gobernado por un grupo diferente de variables, que incluyen una eyaluacion previa y posterior de los costos operacionales y de mantenimiento, lo que queda de la vida tecnologicamente util del activo ffsico, la probabilidad de que la modificacion, responda a lo buscado, el ntImero de otros proyectos que compitan por los recursos de capital de la compaiiia, etc.
A
4Es alta lavida tecnica util que le queda el equipo?
Si
No El redisetio no se justifica
tExiste una alta posibilidad de que ue elcambiodsfxt con la tecnologia disponible ? No El redisefio no se justifica
•
Si
I
Una evaluacion de costo-beneficio formal, muestra una reduccion en los costos totales?
Si El redisefio es adeseable
I
No El redisefio no se justifica
Figura 6.5: Diagrama de decisi6n para una evaluaciOn preliminar de una modificaci6n propuesta
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6.7 Recorridas de Inspeccion Las recorridas de inspeccion sirven para dos propositos. El primero es detectar darios accidentales. Estos chequeos pueden incluir algunas pocas tareas a condicion especificas por razones de conveniencia, pero los darios en general pueden ocurrir en cualquier momento y no se relacionan con ningtin nivel definible de resistencia a la falla. Como resultado, no existe una base para definir un estado de falla potencial explicit° o un intervalo P-F previsible. Asimismo, los chequeos no estan basados en las caracteristicas de la falla de ningtin componente en particular, sino que su proposito es detectar excepciones imprevistas en el comportamiento de las fallas. Las recorridas de inspecci6n tambien pretenden detectar problemas debidos a la ignorancia o negligencia, tales como materiales peligrosos u objetos extrarios abandonados, derrames, y otros conceptos relacionados con la limpieza y conservacion del lugar de trabajo. Tambien proporcionan a los gerentes una oportunidad de asegurar que los parametros generales de mantenimiento son satisfactorios, y puede ayudar a chequear si las rutinas de mantenimiento estan haciendose correctamente. Aqui tambien, es dificil que haya condiciones de falla potencial explicitas y no existen intervalos P-F previsibles. Algunas organizaciones distinguen entre tareas programadas formates y recorridas de inspeccion con el pretexto de que una es mayormente tecnica y la otra predominantemente administrativa, entonces a veces las realizan diferentes personas. De hecho no tiene importancia quien las realiza, mientras que ambas sean realizadas con la frecuencia y profundidad necesarias para asegurar un grado de proteccion razonable contra las consecuencias de las fallas correspondientes.
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•
• 7 EL DIAGRAM DE DECISION DE RCM
INDICE
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PAGINA
7.1
Vinculacion de Consecuencias y Tareas
2
7.2
El Proceso de Decision de RCM
2
7.3
Llenado de la Hoja de Decision
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7.4
La Cornputadora (el Ordenador) y RCM
8
o
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7.1 Vinculacion de Consecuencias y Tareas Los Capitulos 4 al 6 nos han explicado el criterio utilizado para responder las ultimas tres de las siete preguntas que conforman el proceso de RCM. Estas preguntas son:
•
Qui importa si falla?
• iQue puede hacerse parapredecir o prevenir cadafalla? • iQue debe hacerse si no puede encontrarse una tarea proactiva apropiada?
Este capitulo resume los criterion mas importantes sobre este tema. Tambien describe el Diagrama de Decision de RCM, que Integra todos los procesos de decisiOn en un marco de trabajo estrategico. Finalmente, este capitulo describe la Hoja de Decision, que es el segundo de los dos documentos centrales utilizados en la aplicacion de RCM (el otro documento, el primero, es la Hoja de Informacion que se muestra en la Figura 4.13).
•
Figura 7.2: La Hoja de Decision de RCM RCM II HOJA DE DECISION C) 1999 ALADON LTD
$1°
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Hoja
COMPONENTE
Ref.
Revisado por
Fecha
de
S
E
0
VSTI,
EvaivaciOn de las tenettienei.
FF FM H
Li c7 5i
Refaranc a de ormacion
F F
ACTIVO
Tare. "a feta de'
Tareas Propuestas
H4 H5 S4
Frecuencia I nicial
A relizar por
•
7.2 El Proceso de Decision de RCM La Hoja de Decision de RCM se observa en la Figura 7.2. El resto de este capitulo demuestra como la Hoja de Decision permite registrar las respuestas a las preguntas formuladas en el Diagrama de Decision: • que mantenimiento de rutina (si lo hay) sera realizado, con que frecuencia sera realizado y quien lo hard • que fallas son lo suficientemente serias como para justificar el rediseno
RCM II HOJA DE DECISION
ACTIVO
• casos en los que se toma una decision deliberada de dejar que ocurran las fallas.
S
La hoja de decision esta dividida en dieciseis columnas. Las columnas tituladas F, FF y MF identifican el modo de falla que se analiza en esa lfnea. Se utilizan para correlacionar las referencias entre las Hojas de Informacion y las Hojas de Decision, como lo muestra la figura 7.3:
Figura 7.3: Correlation de referencias entre las Hojas de Informacion y las Hojas de Deciskin
Sistema de bombeo de agua de refugeracion
COMPONENTE
© 1999 ALADON LTD
FUNCION
Transferir agua del tanque A X al tanque Y a no menos de 800 litros por minuto
FALLA FUNCIONAL
MODO DE FALLA
(Perdida de funcion)
(Cause de la fella)
Incapaz de transferir agua en absoluto
Se agarrota el cojinete por el use y desgaste normal
©
2
1999 ALADON
No
El rediseno es obligatorio
Tarea de busqueda de fallo
Si
No
Si
I
LPodria el fallo multiple afectar a la seguridad o el medio ambiente?
LEs tecnicamente factible, y merece I a pena realizar, una tarea de busqueda de fallo?
Tarea de sustitucion ciclica
Si
LEs tecnicamente factible, y merece la pena realizar, una tarea de sustitucion ciclica?
Tarea de reacondicionamiento ciclico
No
la pena realizar, una tarea de reacondicionamiento ciclica?
ei,Es tecnicamente factible, y merece
Tarea a condicion
Si
tecnicamente factible, y merece la pena realizar, una tarea a condiciOn?
Si
Produce este modo de fallo una perdida de funcion u otros &alias que pudieran infringir cualquier normativa o reglamento del medio ambiente ?
No
No
El rediseno es obligatorio
Ning0n El rediseno debe mantenimiento ilen ■ ■ ■ preventive
Hacer la combinaci6n de tareas
S
LEs tecnicamente factible, y merece la pena realizar, una combiacion de tareas?
Tarea de sustitucion ciclica
tecnicamente factible, y merece la pena realizar, una tarea de sustitucion ciclica?
Tarea de reacondicionamiento ciclico
1,Es tecnicamente factible, y merece la pena realizar, una tarea de reacondicionamiento ciclica?
Si
,Es tecnicamente factible, y merece Ia pena realizar, una tarea a condicion?
Tarea a condicion
Si
fallo una perdida de funci6n u otros darios que pudieran lesionar o matar a alguien ?
No
113 Produce este modo de
Ia perdida de funci6n causada por este modo de fallo actuan do por si solo en circunstancias normales ?
CONSECUENCIAS PARA LA SEGURIDAD 0 EL MEDIOAMBIENTE
L Sera evidente a los operarios
CONSECUENCIAS DEL FALLO OCULTO
•
• • El rediseno debe justificarse
Ningun mantenimiento proactivo •
Figura 7.1: El Diagrama de DecisiOn RCM ll
Tarea de sustitucion ciclica
Si
,Es tecnicamente factible, y merece la pena realizar, una tarea de sustitucion ciclica?
Tarea de reacondicionamiento ciclico
Si
LEs tecnicamente factible, y merece la pena realizar, una tarea de reacondicionamiento ciclica?
Tarea a condici6n
S
zEs tecnicamente factible, y merece Ia pena realizar, una tarea a condicion?
servicio o costes operativos ademas de los de la reparacion) ?
4 Ejerce el modo de fallo un efecto adverso directo sobre Ia capacidad operacional (produccion, calidad,
CONSECUENCIAS OPERACIONALES
•
No
■
• • El rediseno debe justificarse
Ningim mantenimiento proactivo •
EL DIAGRAMA DE DECISION RCM II
01999 ALADON LTD
Tarea de sustitucion ciclica
Si
tEs tecnicamente factible, y merece la pena realizar, una tarea de sustitucion ciclica?
Tarea de reacondicionamiento ciclico
Si
tecnicamente factible, y merece la pena realizar, una tarea de reacondicionamiento ciclica?
Tarea a condicion
,Es tecnicamente factible, y merece Ia pena realizar, una tarea a condicion?
CONSECUENCIAS NO OPERACIONALES
•
Los encabezamientos de las proximas diez columnas se refieren a las preguntas del Diagrama de Decisi6n de RCM de la Figura 7.1, como sigue:
RCM HOJA DE DECISION © 1999 ALADON LTD
ACTIVO
1
A
H1 S1 01 N1
•
Sistema d bombeo
COMPONENTE
Referenc'a de Evaluacion de informacion las consecuencias F FF FM H S E 0
MO3OS
H2 S2 02 N2
H3 S3 03 N3
Accion a falta de H4 1-15 S4
Figura 7.3: Referencias cruzadas entre la hoja de informacion y la hoja de decision
1
• las columnas tituladas H, S, E, 0, (y N) son utilizadas para registrar las respuestas alas preguntas concernientes a las consecuencias de cada modo de falla • las tres columnas siguientes (tituladas H1, H2, H3, etc.) registran si ha sido seleccionada una tarea proactiva, y si es asi, que tipo de tarea • si se hace necesario responder cualquiera de las preguntas "a falta de", las columnas encabezadas con H4 y H5, o la S4 son las que pemiten registrar esas respuestas.
Las tiltimas tres columnas registran la tarea que ha sido seleccionada (si la hay), la frecuencia con la que debe hacerse y quien ha sido seleccionado para realizarla. La columna de "Tarea Propuesta" tambien se utiliza para registrar los casos en los que se requiere rediserio o si se ha decidido que el modo de falla no necesita mantenimiento programado. En los parrafos siguientes, cada una de estas cuatro secciones de la Hoja de Decisi6n es explicada en funci6n de las preguntas que hace el Diagrama de Decisi6n.
•
Consecuencias de falla Los significados precisos de las preguntas H, S, E, y 0 en la Figura 7.1 se vieron extensamente en el Capitulo 5. Estas preguntas se hacen para cada modo de falla, y las respuestas son registradas en la Hoja de Decisi6n basandose en lo que a continuacion muestra la Figura 7.4. Sera evidente a los operarios la perdida de fund& causada por este modo de falla actuando por si solo en circunstancias normales? Sf
Escribir S en la columna H e in a la pregunta S
,Produce este modo de falla una perdida de funci6n u otros darios que pudieran lesionar o matar a alguien?
No
Escribir la letra N en _ _ la columna H e ir a la pregunta H1
Escribir la letra S en _ _ la columna S e ir a la pregunta Si
Escribir la letra N en la columna S e ir a la pregunta E
,Produce este modo de falla una perdida de fund& u otros danos que pudieran infringir cualquier normativa o reglamento del medio ambiente?
•
Escribir la letra S en _ _ la columna E e ir a la pregunta S1
Escribir la letra N en la columna E e ir a la pregunta OS Escribir la letra en la ,Ejerce el modo de falla un efecto adverso _ _ columna 0 e ir a la directo sobre la capacidad operacional? pregunta 01
No
Escribir N en a columna 0 e ir a la pregunta Ni
Figura 7.4: Como se registran las consecuencias de falla en la Hoja de Decision
• 4
1999 ALADON
mo3oS
•
La Figura 7.5 muestra como se registran las respuestas a estas preguntas en la Hoja de DecisiOn. Notemos que: • cada modo de falla es ubicado en una sola categoria de consecuencias. Entonces si es clasificado como que tiene consecuencias ambientales, no evaluamos tambien sus
Referencia de informacion
•
Evaluacion de consecuencias
consecuencias operacionales (al menos cuando realizamos el primer analisis de un activo fisico cualquiera). Esto significa que, por ejemplo, si se registra una "S" en la columna E, no se registra nada en la columna 0. • una vez que las consecuencias del modo de falla han sido categorizadas, el proximo paso es buscar una tarea proactiva adecuada. La Figura 7.5 tambien resume el criterio utilizado para decidir si merece la pena realizar tales tareas.
FF
FM
E
3
A
1
N
5
B
2
S
S
2
C
4
S
N
S
1
A
5
S
N
N
S — Consecuencias operacionales: Para que merezca la pena realizarla, cualquier tarea proactiva debe costar menos que el costo total de las consecuencias operacionales mas el costo de la reparaciOn que pretende prevenir a traves de un period° de tempo
1
B
3
S
N
N
N — Cons6cuencias no operacionales: Para que merezca la pena realizarla, cualquier tarea proactiva debe costar menos que el costo de reparacion que pretende prevenir a traves de un periodo de tempo
Una falla oculta: Para que merezca la pena realizarla, cualquier tarea proactiva (predictiva o preventiva) debe reducir a un nivel tolerable el riesgo de una falla multiple Consecuencias para la seguridad: Para que merezca la pena realizarla, cualquier tarea proactiva debe reducir a un nivel tolerable el riesgo de esta falla por si sola - - Consecuencias para el medio ambiente: Para que merezca la pena realizarla, cualquier tarea proactiva debe reducir el riesgo a un nivel tolerable de esta falla por si sola
Figura 73: Consecuencias de falla
-
un resumen
Tareas Proactivas
•
De la octava columna a la decima son utilizadas para registrar si ha sido seleccionada una tarea proactiva, de la siguiente manera: • la columna titulada H1/ S1/ 01/ N1 es utilizada para registrar si se pudo encontrar una tarea a condition apropiada para anticipar el modo de falla a tiempo como para evitar las consecuencias • lacolurnna titulada H2/ S2/ 02/N2 es utilizadapararegistrar si se pudo encontrar una tarea de reacondicionamiento cfclico apropiada para prevenir las fallas • la columna titulada H3/ S3/ 03/ N3 es utilizada para registrar si se pudo encontrar una tarea de sustitucion cfclica para prevenir las fallas.
En cada caso, una tarea solo es apropiada si merece la pena realizarla y si es tecnicamente factible. Los Capitulos 6 y 7 explicaron en detalle como establecer si una tarea es tecnicamente factible. Estos criterios se resumen en la Figura 7.6. En esencia, para que una tarea sea tecnicamente factible y que merezca la pena realizarla, debe ser posible dar una respuesta positiva a todas las preguntas que muestra la Figura 7.6 que se aplican a esa categoria de tareas, y la tarea debe responder al criterio de "merece la pena ser realizada" de la Figura 7.5. Si la respuesta a cualquiera de estas preguntas es "NO" o se desconoce, entonces se rechaza la tarea totalmente. Si todas las preguntas pueden ser contestadas afirmativamente, entonces se registra una "S" en la columna apropiada.
• 1999 ALADON
5
H1 S1 01 N1
H2 S2 02 N2
MO3OS
H3 S3 03 N3
Figura 7.6: Criterios de factibilidad tecnica
S
•
zEs tecnicamente factible realizar una tarea a condition para reducir la frecuencia de la falla? zHay alguna clara condiciOn de falla potencial? i,Cual es? e:,Cual es el intervalo P-F? e,Es suficientemente largo como para ser de utilidad? 6Es razonablemente consistente? 6Es posible hater la tarea a intervalos menores al intervalo P - F?
N
S
ZEs tecnicamente factible una tarea de reacondicionamiento ciclico para reducir la frecuencia de la falla (evitar Coda falla en el caso en que afecta a Ia seguridad)? ,Hay una edad en la que aumenta rapidamente la probabilidad condicional de falla? ,Cual es? i3 Ocurren la mayoria de las fallas despues de esta edad (todos en el caso de consecuencias para Ia seguridad o el medio ambiente)? e;Restituira la tarea la resistencia original a la falla?
N
N
S
ZEs tecnicamente factible una tarea de sustitucion ciclica para reducir la frecuencia de la falla (evitar todas las fallas en el caso de que afecte a /a seguridad)? tHay una edad en la que aumenta rapidamente la probabilidad condicional de falla? ,Cual es? i3 Ocurren la mayoria de las fallas despues de esta edad (todos en el caso
de consecuencias para Ia seguridad o el medio ambiente)?
Si se selecciona una tarea, se registra una descripci6n de la tarea y la frecuencia con la que debe ser real izada como se explica mss adelante en este capitulo y los analistas avanzan al proximo modo de falla. Sin embargo, como mencionamos en el Capftulo 6, debemos tener en cuenta que si parece que una tarea de orden mss bajo pudiera ser mss costo-eficaz que una tarea de orden mss alto, entonces la tarea de orden mss bajo tambien debe ser considerada y elegirse la mss efectiva de las dos.
•
Las Preguntas "a Falta de" Las columnas tituladas H4, H5 y S4 en la Hoj a de Decision son utilizadas para registrar las respuestas alas tres preguntas
"a falta de". Como se responde a estas preguntas se resume en la Figura 7.7. (Notemos que las preguntas "a falta de" solo se preguntan si las respuestas a las tres preguntas previas fueron todas "no".) Referencia de Information
Evaluation de consecuencias
F FF FM
H S E 0
3 A 1 N
H1 S1 01 N1
H2 S2 02 N2
Accion a falta de
H3 S3 03 N3
H4 H5
S4
N N N S
z Es tecnicamente factible ymerece la pena realizar una tarea de basqueda de falla?
Registrar "Si" si es posible realizar la tarea y resulta practico hacerlo con la frecuencia requerida y reduce el riesgo de la falla multiple a un nivel tolerable.
B C
4 2
N N
N N
NN N N
•
NS -1I--! - Podria la falla multiple afectar la seguridad o - el medio ambiente? N N-(Solo se hace esta pregunta si la respuesta
a la pregunta H4 es "NO".) Si la respuesta a esta pregunta es "SI", el rediserio es obligatorio. Si la respuesta es "NO", la action "a falta de" es no realizar mantenimiento preventivo, pero el rediseno puede ser deseable
B A
2 5
S S
S S
N N
N
N
N N
S — Es tecnicamente factible y merece la pena N— realizar una combination de tareas?
I
Si si una combination de dos o mss tareas proactivas cualquiera reduce el riesgo de falla a un nivel tolerable (esto rara vez sucede). Si la respuesta es "NO", el rediseiio es obligatorio.
1
A5 B3
S S
N N
NS N N
N N
NN N N
1
11
En estos dos casos, las consecuencias de la falla son I puramente econOrnicas y no se pudo encontrar una tarea proactiva apropiada. Como resultado, la clads& "a falta de" inicial es no realizar mantenimiento programado, pero el rediseno puede ser deseable
Figura 7.7: Las preguntas falta de"
6
• 1999 ALADON
MO3OS
Tarea Propuesta Si durante el proceso de toma de decision se ha seleccionado una tarea proactiva o una tarea de busqueda de falla, debe registrarse la descripci6n de la tarea en la columna titulada "tarea propuesta". Lo ideal es que la tarea fuese descripta con el mismo detalle y precision en la Hoja de Decision como lo sera en el documento que le llegue a la persona que deba realizar la tarea. Si esto no es posible, entonces la tarea debe ser al menos descripta con el detalle suficiente como para que la intencion quede absolutamente Clara para quien escriba la descripcien detallada. Este tema se discute en mayor detalle en el proximo capftulo. Si el proceso de decision pide a un cambio de diserio, entonces la tarea propuesta debe proveer una descripcion breve del cambio de diserio. La forma real del nuevo diserio debe dejarse en manos de los diseriadores. Este tema tambien es discutido mss extensamente en el proximo capitulo. Finalmente, si debe tomarse una decisi6n de permitir que ocurra una falla, en la mayorfa de los casos las palabras "ningtin mantenimiento programado" deben ser registradas en la columna de "tarea propuesta". La tinica excepci6n es para aquella falla oculta para la que "el perfil de riesgo/confiabilidad es tal que no se requiere de la btisqueda de falla", como se explico en el Capftulo 6. Intervalo inicial Los intervalos de tareas son registrados en la Hoja de Decision en la columna de "intervalo inicial". Al completar la Hoja de Decision, debemos registrar cada intervalo de tarea de acuerdo con sus propios meritos - en otras palabras, sin referencia a otras tareas. Esto es porque la razon para realizar una tarea a una frecuencia en particular puede cambiar con el tiempo - y en realidad la razon para realizarla hasta podria desaparecer. Entonces si la frecuencia de la tarea X esta basada en la frecuencia de la tarea Y y la tarea Y luego es eliminada, la frecuencia de la tarea X pierde sentido. Como se explica en el proximo capitulo, si nos encontramos con un flamer° de tareas que necesitan ser realizadas con frecuencias muy diferentes, deberan ser consolidadas en un ntimero menor de "paquetes de trabajo" al compilar programas de mantenimiento. Sin embargo, las frecuencias iniciales originalmente determinadas para las tareas, deben permanecer figurando siempre en la Hoja de Decisi6n para permitir reconstruir como se obtuvieron las frecuencias definitivas en los programas que finalmente se establezcan basados en ellos (en otras palabras, para preservar la "traza de auditoria") Notemos tambiOn que los intervalos de tareas pueden ser basados en cualquier medida apropiada de exposicion al esfuerzo. Esto incluye tiempo calendario, tiempo de funcionamiento, distancia recorrida, ciclos de comienzo-finalizacion, produccion o flujo de produccion, o cualquier otra variable medible que tenga una relacion directa con el mecanismo de la falla. Sin embargo, el tiempo calendario tiende a ser utilizado siempre que es posible porque es el mss simple y el mss economico de administrar.
1999 ALADON
"Puede ser realizado por" La tiltima columna en la Hoja de Decision se utiliza para anotar quien debe hacer cada tarea. Notemos que el proceso de RCM considera a este tema para un modo de falla por vez. En otras palabras, no aborda el tema con ninguna idea preconcebida acerca de quien debe (o no debe) hacer el trabajo de mantenimiento. Simplemente pregunta quien es competente y confiable como para realizar correctamente esta tarea. La respuesta puede ser absolutamente cualquiera. Las tareas pueden ser adjudicadas a mantenimiento, operadores, inspectores de seguros, personal de Calidad, tecnicos especializados, proveedores, inspectores de estructuras, tecnicos de laboratorio, contratistas, etc. En cada caso la persona idonea y costo-eficaz para esa tarea.
7.3 Llenado de la Hoja de Decision Para ilustrar como debe ser llenada la Hoja de Decision, consideraremos tres Modos de Falla que ya han sido presentados con detalle en capitulos anteriores. Ellos son: • El rodamiento que se agarrota, en la bomba que no tiene reserva • El rodamiento que se agarrota, en una bomba identica que tiene una bomba de reserva • La falla de la bomba de reserva contempladacomo un todo. Las decisiones correspondientes, se registran en la Hoja de Decision mostrada en la Fig. 7.8 Observar tres puntos importantes en este ejemplo: • las primeras dos bombas pueden sufrir de muchos mss modos de falla que el modo de falla considerado. Cada uno de estos otros modos de falla tambien sedan listados y cada uno anal izado por sus caracteristicas propias. • pudieron haberse elegido otras tareas preventivas para anticipar la falla del rodamiento. Las decisiones del ejemplo to son solamente a tftulo ilustrativo. • la bomba de reserva es tratada como "caja negra". En la practica, si se sabe que tal bomba sufre de uno o Inas modos de falla dominantes, cada uno de esos modos de falla se analizarian individualmente. En definitiva, la Hoja de Decision muestra no solo que accion se ha seleccionado para tratar cada Modo de Falla. Tambien muestra por que se ha seleccionado. Esta informacion es valiosa si en cualquier momento se presenta alguna duda u objecion acerca de una tarea de mantenimiento especffica que debe ser realizada. La posibilidad de rastrearcadatarea correlacionandola con la funcion y parametros deseados del activo, tambien facilita la tarea de mantener actualizado el programa de mantenimiento. Los usuarios pueden identificar facilmente las tareas que son afectadas por un cambio en el contexto operacional del activo (como seria un cambio en los turnos de trabajo o una modificaciOn al reglamento de seguridad). Paralelamente se evitan perdidas de tiempo reanalizando tareas que dificilmente sean afectadas por el cambio.
7
RCM
HOJA DE DECISION
Revlsado PA ,*
E
0
N
S
S
Eve! /felon de les eons...Ides
H
S
111 61
FF FM
Reallzado
Ref.
1.511
F
N°
COMPONENTE
'Fecha
Hoja
Fecha
de
Por
© 1999 ALADON LTD Referent e de h armadas
ACTIVO
Terms `a We de.
Tareas Propuestas
H4 H6 S4
Frecuencia Initial
MO3OS •
A relizar por
BOMBA UNICA 1 A 1 A
1 S N 2 etc.
Verificar si el rodamiento principal de la bomba hace ruido
Semanal
Mecanico
Cada 4 semanas
Operador
BOMBA DE SERVICIO CON RESERVA 1 1
A A
1 S N N 2 etc.
N
N
N N
N
N N
Ningun Mantenimiento Programado
BOMBA DE RESERVA 2
A
1
N
S
Arrancar la bomba de reserva en vez de la bomba de servicio y asegurar que la bomba de reserva sea capaz de Ilenar el tanque. Completada la prueba, volver a la bomba de servicio.
• Fig. 7.8: Hoja de Decision RCM con muestras de textos a inscribir
7.4 La Computadora (el Ordenador) y RCM La information RCM contenida en las Hojas de Information y de Decisi6n se presta para ser facilmente almacenada en una Base de Datos computarizada. De hecho, si se analiza una cantidad considerable de activos, es casi esencial utilizar una computadora (ordenador). Tambien puede utilizarse para generar listados de tareas por frecuencia y por especialidad asi como para generar otros informes (modos de falla en cada categoria de con secuencia, tareas por categoria de tarea, etc.) Finalmente, el almacenar el analisis en una Base de Datos hace que la
8
revision, perfeccionamieno y actualization de los analisis ante la toma de conocimiento de nuevos datos y/o cambios de contexto, se hagan infinitamente mas facil. Sin embargo, debe notarse que la computadora (ordenador) solamente debe ser utilizada para almacenar (archivar), ordenar y clasificar information de RCM. Tal vez en algunas circunstancias para facilitar calculos mas complejos de Intervalos de Basqueda de Falla. Nunca debe utilizarse la Computadora (Ordenador) para manejar el proceso RCM.
•
0 1999 ALADON
•
•
8 Implementacion de las Recomendaciones de RCM
INDICE
•
PAGINA
8.1
Implementacion - Los Pasos Clave
2
8.2
La Auditoria de RCM
2
8.3
Descripciones de Tareas
3
8.4
Instalando "Cambios de Unica vez"
4
8.5
Procedimientos Operativos Estandar
4
8.6
Sistemas de Planeamiento y Control de las Tareas de Mantenimeinto
6
8.7
Informacion sobre Defectos
8
o
1999 Copyright held by Aladon Ltd
8.1 Implementacion — Los Pasos Clave La aplicacion formal del proceso de RCM termina con las Hojas de Decisi6n completadas. Estas especifican un 'lumen) de tareas de rutinaque necesitan ser realizadas a intervalos regulares para asegurar que el activo fisico continue haciendo lo que los usuarios quieren que hags, junto con las acciones a falta de que deben tomarse si no se puede encontrar una tarea de rutina apropiada. Para lograr el maxim° beneficio a largo plazo del RCM, se deben dar ciertos pasos para que las recomendaciones se cumplan formalmente. Estos pasos deben asegurar que: • todas las recomendaciones sean aprobadas formalmente por los gerentes que tienen responsabilidad general sobre los activos fisicos • todas las tareas de rutina sean descriptas de manera clara y concisa
• todas las acciones que requieran "cambios por una (mica vez" sean identificadas e implementadas correctamente • las tareas de rutina y los cambios en procedimientos operativos sean incorporados a paquetes de trabajo apropiados.
Intervalo inicial
A realizar por
- incorporar paquetes de trabajo a sistemas que aseguren que seran realizados por las personas correspondientes y que seran realizadas adecuadamente. - Asegurar que cualquier falla que se encuentre sera resuelta rapidamente. Estos pasos se resumen en la Figura 8.1. Los mas importantes son discutidos detalladamente en el resto de este capitulo.
Si es aplicado correctamente, el proceso de RCM provee el marco de trabajo mas solid° actualmente disponible para la formularcion de estrategias de manejo de los activos fisicos. Estas estrategias afectan profundamente a la seguridad, a la integridad ambiental, y al bienestar economic° de la organizaciOn que utiliza los activos fisicos. Sin embargo, si algo malo sucede a pesar de los esfuerzos de las personas que estan aplicando el proceso,
Ningun mantenimiento programado Chequear los pernos de acoplamiento Mensual
Mecanico
Ningun mantenimiento programado Rediseriar el protector Chequear nivel de aceite en caja de engranajes del agitador
Semanal
Operador
Chequear la tension de la cadena de transmision principal
Mensual
Mecanico
Calibrar indicador
Anual
Tecnico E&I
Cada 4 altos
Operador
•
Figura 8.1: Luego del RCM
NingOn mantenimiento programado Sacar agua del tanque principal y chequear si la alarma de nivel bajo suena a los 50 litros
•
• los paquetes de trabajo y los cambios por unica vez sean instalados efectivamente. Esto especificamente implica:
8.2 La Auditoria de RCM Tarea propuesta
M035S
1
AUDITAR LA HOJA DE DECISION
2 COMPLETAR LAS DESCRIPCIONES DE LAS TAREAS DE RUTINA (escribir
3 IDENTIFICAR LOS REDISENOS "POR UNICA VEZ" (en la capacidad o en los
instrucciones de tarea detalladas)
•
procedimientos operacionales)
4
Programas de mantenimiento
AGRUPAR LAS TAREAS DE RUTINA EN PAQUETES DE TRABAJO
SISTEMAS DE PLANEAMIENTO Y CONTROL PARA PROGRAMAS DE MANTENIMIENTO DE ALTA Y BAJA FRECUENCIA
I
1
I
PROCEDIMIENTOS OPERATIVOS ESTANDAR
REALIZAR "CAMBIOS POR UNICA VEZ" PARA MODIFICAR LA CAPACIDAD DE MAQUINAS 0 DE PERSONAS
V
5 IMPLEMENTAR SISTEMAS PARA ASEGURAR QUE LAS TAREAS SEAN REALIZADAS
PROCEDIMIENTO PARA INFORMAR Y CORREGIR DEFECTOS
2
Procedimientos operativos
• 0 1999 ALADON
•
M035S
toda decisi6n estard sujeta a una revision exhaustiva y a veces hasta hostil por parte de las organizaciones que pueden ser desde autoridades de regulaciOn a aseguradores, o representantes de las victimas (o sus sobrevivientes). Como resultado, cualquier organizacion que utilice RCM debe tener gran cuidado de asegurar que las personas que to aplican sepan lo que estan haciendo, y de esta manera quedar satisfecha de que sus decisiones son sensatas y defendibles. Este ultimo paso se conoce como la auditoria de RCM. La auditoria de RCM consiste en una revision formal de los contenidos de las Hoj as de Decision y de Informacion de RCM. Este punto de este capitulo da una orientacion respecto de quien debe realizar la auditoria, cuando debe hacerse y en que consiste. Quien debe realizar la auditoria La Alta Gerencia tiene la responsabilidad global sobre los activos fisicos si algo realmente malo sucede, por to que es de su propio interes y del de sus empleados el asegurarse de que se estan tomando los pasos adecuados para prevenir que algo indeseable ocurra. Los gerentes superiores no necesariamente deben realizar la auditoria personalmente, sino que pueden delegar a alguien en cuyo juicio confian lo suficiente. Sin embargo, de ser asi, debe quedar siempre claro que los auditores estan actuando en nombre de lagerencia superior, teniendo esta Ultima la responsabilidad final de las decisiones. (Quien sea que lleve a cabo la auditoria debe ser intensamente entrenado en RCM). Si los auditores estan en desacuerdo con cualquier hallazgo o conclusion, deberan discutir la cuestion con las personas que realizaron el analisis. Al hacerlo, los auditores deben estar dispuestos a aceptar que ellos mismos pueden estar equivocados. Cuando debe hacerse la auditoria Las auditorias deben ser realizadas lo antes posible luego de que se haya completado cada revision (preferentemente dentro de las dos semanas).
•
• 0
En que consiste la auditoria La auditoria de un analisis RCM debe ser realizada desde el punto de vista del mitodo y del contenido. Al revisar el metodo, el auditor busca asegurar que el proceso de RCM haya sido aplicado correctamente. Al revisar el contenido, el auditor busca asegurar que ha sido recolectada la informacion y conclusiones correctos acerca del activo fisico mismo, y acerca del proceso del que forma parte. Los temas que alas frecuentemente necesitan atencion son: • Niveles de andlisis El analisis debe ser llevado a cabo al nivel adecuado. El error alas coman es analizar los activos fisicos a un nivel demasiado bajo, y el sfntoma comtin son grander cantidades de componentes con solo una o dos funciones definidas por componente. • Funciones Todas las funciones del activo fisico junto con los parametros de funcionamiento deseados por el usuario deben ser descriptas de manera clara y correcta. • Fallas funcionales Deben ser listadas todas las fallas funcionales asociadas con cada funci6n (generalmente la falla total mas la falla de cada parametro de funcionamiento de la descripciOn de la funciOn)
• Modos de falla Asegurarse de que los modos de falla
que han ocurrido o que tienen posibilidad de ocurrir no hayan sido omitidos. • Efectos de falla. Las descripciones de los efectos de falla deben facilitar las siguientes decisiones: - si la falla sera evidente a los operarios (y como) - si la falla presenta una amenaza para la seguridad o el medio ambiente (y de que manera) - que efecto tiene la falla sobre la produccion o en las operaciones (produce ion, calidad del producto, servicio al cliente, costo) (si es que to tiene) • Evaluacion de consecuencias Debe tenerse especial
cuidado en asegurar que la pregunta acerca de la funcion oculta haya sido respondida correctamente. Tambien debe ponerse especial atenci6n a la evaluacion de las consecuencias de las fallas evidentes para la seguridad y el medio ambiente, y en la efectividad de cualquier tarea que pueda haber sido seleccionada para tratar fallas en estas dos categorfas. • Seleccion de tareas. Cualquier tarea que haya sido
seleccionada debera cumplir no solo con el criterio de factibilidad tecnica como lo explica el Capitulo 6, sino que tambien debe asumir las consecuencias de la falla. Las tareas propuestas o las acciones a falta de deben ser descriptas con el detalle suficiente como para que no le queden dudas al auditor acerca de lo que se pretende. La descripcion de tareas tambien debe relacionarse directamente at modo de falla en cuestion. • Intervalo inicial Los intervalos de tareas deben ser
fijados acorde al criterio dado en el Capftulo 6. En particular, estar atentos y evitar la tendencia de confundir "intervalos P-F" con "vida Call" en los intervalos de tareas a condicion.
8.3 Descripciones de Tareas Antes de que cualquier tarea llegue a la persona que debe realizarla, debe ser descripta con el detalle suficiente como para que no quede duda alguna de to que debera. Claramente el grado de detalle requerido sera influenciado por el nivel general de habilidad y experiencia de los trabajadores involucrados. Sin embargo, tengamos en cuenta que cuanto mas se deja de lado en la descripcion de una tarea, mayor sera la posibilidad de que alguien omita un paso clave o elija hacer una tarea equivocada. En este contexto, debe tenerse especial cuidado con la descripci6n de cualquier tarea de basqueda de falla que implica la simulacion de una situacion peligrosa para probar la funci6n de un dispositivo de seguridad. Las descripciones de tareas tambien deben explicar que acciones tomar si se encuentra un defecto. (Por ejemplo, zDebe ser reportado el defecto a un supervisor o al departamento de mantenimiento - o debe ser rectificado inmediatamente?) Debe definirse cada tarea tan claramente como fuese posible en la Hoja de Decisi6n. Esto ahorra el esfuerzo duplicado que ocurre si los procedimientos detallados tienen que volver a ser escritos por otra persona. Tambien
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reduce la posibilidad de errores de transcripcion. Sin embargo, si la falta de tiempo no permite especificar los procedimientos durante el analisis de RCM, entonces deben ser especificados luego. Esto frecuentemente puede hacerse como parte de una iniciativa del tipo ISO 9000. Notemos que si las descripciones detalladas de tareas van a ser preparadas mas tarde, lo ideal sera que lo hiciera alguien que haya participado en el analisis original de RCM. Si esto no es posible, el tercero involucrado debe entender claramente que se le esta pidiendo, que defina las tareas de la hoja de decision con mas detalle, y no que haga una nueva auditoria del analisis. Informacion bdsica Ademas de una clara descripcion de la tarea misma, el documento en el que se anota la tarea tambien debe especificar claramente lo siguiente: • una descripcion del activo fisico al que se refiere,
edemas del namero o c6digo de equipo cuando sea relevante • quiet' debe realizar la tarea (operador de maquina,
electricista, mecanico, tecnico especialista en..., contratista externo Tal, etc.) • la frecuencia con la que debe realizarse la tarea • si el equipo debe estar detenido para la intervenciOn en cuestion, (y si es necesario, como hacerlo) o "aislarlo"
mientras se realiza la tarea, junto con cualquier otra precaucion de seguridad que deba tomarse • herramientas especiales y repuestos necesarios. El
hacer una lista de estos elementos puede ahorrar muchas idas y venidas no productivas luego de haber comenzado el trabajo.
8.4 Instalando "Cambios de (mica vez" Al final de un tipico analisis de RCM, es facil encontrar que entre un 2% y un 10% de los modos de falla apuntan
al redisefio. El Capitulo 6 menciona que en el contexto de RCM, rediseno significa un cambio "de una sola vez" en cualquiera de las siguientes areas: • un cambio en la configuracion fisica de un activo fisico o sistema • un cambio en un proceso o procedimiento operativo • un cambio en la capacidad de una persona, generalmente medianteformacion, capacitacion y/o entrenamiento. Una vez aceptados por los auditores, estos cambios deben ser introducidos completamente y lo mas rapidamente posible. La implementacion de estos cambios requiere el apoyo y la cooperaci6n de la funcion de ingenieria/proyectos, el departamento de formaciOn (capacitaci6n) y la gerencia de operaciones. Esto significa que se debe asegurar que las personas indicadas de estos sectores entiendan porque se necesitan estos cambios para que esten preparados para desempefiar su rol, ayudando a instalarlos.
Intervalo inicial
•
8.5 Procedimientos Operativos Estandar En el punto anterior de este capitulo se menciona que cualquier cambio que deba realizarse en la forma en la que se opera el activo fisico debe ser documentada en procedimientos operativos estandar, o SOP (Standard Operating Procedures). En los casos en que no existen con anterioridad, seguramente sera necesario desarrollarlos para asegurar que los cambios realmente se realicen. En muchos casos, los SOP son tambien la manera mas simple y economica de tratar tareas de alta frecuencia que necesitan ser realizadas por operadores, como lo ilustra la Figura 8.2. Como regla, las tareas solo deben ser incorporadas a los procedimientos operativos si deben ser realizadas a intervalos de una semana o menos. Las tareas que necesitan ser realizadas por los operadores a intervalos mayores deben ser agrupadas en programas separados y planeados, organizados, y controlados de la misma manera que los programas de mantenimiento.
Figura 8.2: Transferencia de tareas de la Hoja de Decision a SOP* Tarea propuesta
•
M035S
Puede ser realizado por
Ningan mantenimiento programado Chequear pernos de acople Ningun mantenimiento programado Rediseriar el protector
Mensual
Chequear el nivel de aceite de la caja reductora del agitador
Semanal
Operador
Chequear la tension de la cadena de transmisiOn principal Calibrar el indicador Ningun mantenimiento programado Vaciar el taupe principal y chequear si la alarma de bajo nivel suena a los 50 litros
Mensual
Mecanico
Anual
Tecnico electroinstrumentista
Cada arms
Operador
Mecanico
Procedimientos operativos estandar (Standard Operating Procedures: SOP)* MAQUINA DE LAVAR PERNOS
Al comienzo del tumo: • Llenar la tolva de alimentacion • Abrir la valvula de aire y esperar hasta que la presiOn Ilegue a los 50 psi. (Solo los lunes a la manana) Chequear el nivel de aceite de la caja de engranajes del agitador utilizando la varilla de nivel y reportar si este por debajo del nivel 2 • Oprimir el boton de arranque
•
• Abrir la valvula de detergente • Iniciar la alimentaciOn de pernos • etc.
• N. del T.: Distintas Empresas utilizan distintas nomenclaturas. Utilizar a que resulte mas familiar a las personas intervinientes (Generalmente no es necesario Inventar" nada nuevo). 0 1999
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ALADON
•
M035S
Programas de Mantenimiento Un programa de mantenimiento es un documento que contiene un mimero de tareas de mantenimiento que deben ser realizadas por una persona con un nivel especificado de habilidades, sobre un activo fisico especificado, a una frecuencia especificada. La Figura 8.3 muestra la
relacion entre estos programas y las Hojas de Decision. Compilar programas de Hojas de DecisiOn de RCM es un proceso relativamente facil. Sin embargo, deben tomarse en cuenta algunas precauciones adicionales como se explica en los parrafos siguientes.
Figura 8.3: Transfiriendo tareas de una Hoja de Decision a un programa de mantenimiento Interval° Inicial
Tarea propuesta
Programa de Mantenimiento MAQUINA DE LAVAR PERNOS Puede ser realizado por Interval° MECANICO MENSUAL
Puede ser realizado por
NingOn mantenimiento programado Mensual
Chequear pernos de acople
Mecanico
Parar la maquina y seguir el procedimiento X de bloqueo, luego
NingOn mantenimiento programado Redisefiar el protector
•
Semanal
Operador
Chequear la tension de la cadena de transmision principal
Mensual
Mecanico
Calibrar el interruptor
Anual
Tecnico electroinstrumentista
Cada 4 alio
Operador
NingOn mantenimiento programado Vadar el tanque prindpal y chequear si la alarma de bajo nivel suena cuando el nivel desciende a los 50 litros
Consolidacion de frecuencias
En el Capitulo 7 se mencion6 que si en la Hoja de Decisi6n aparece una amplia gama de diferentes intervalos de tareas, deben ser consolidados en programas (paquetes) de trabajo menores al compilar los programas basados en dichas Hojas de Decisi6n. La Figura 8.4 da un ejemplo extremo de la variedad de intervalos de tareas que podrian aparecer en una Hoja de Decision, y comp podrian ser consolidadas en un menor numero de frecuencias de programa.
•
Intervalos de tareas en Hojas de Decisicin
• 0 1999 ALADON
1 Chequear visualmente si hay pernos sueltos en el acoplamiento de la transmision principal y ajustarlos si es necesario
Chequear el nivel de aceite de la caja reductora del agitador
Intervalos de programas de mantenimiento
Diarios
Diarios
Cada 2 semanas
Semanal
Mensual Cada 6 semanas Cada 2 meses
Mensual
Cada 3 meses Cada 4 meses
Cada 3 meses
Cada 6 meses Cada 9 meses
Cada 6 meses
Cada 12 meses
Cada 12 meses
Figura 8.4: Consolidacion de frecuencias de tareas
Para las tareas mas costosas, en terminos del costo directo de realizarlas y la cantidad de tiempo de parada de maquina necesario para realizarlas, se tiende a disponer
2 Chequear la tension de la cadena de transmision principal y ajustar el tensor si la flecha a mitad de la distancia entre ambos piriones excede los 10 mm
de intervalos de tareas basicos. Sin embargo, el planeamiento se ye simplificado si los intervalos de tareas son multiplos unos de otros, como lo muestra la Figura 8.4. Notemos ademas que si una frecuencia de tarea se adapta de esta manera, siempre debe ser incorporada a un programa de frecuencia mas alta. Los intervalos de tareas nunca deben ser aumentados arbitrariamente, porque al hacerlo se podria llevar la frecuencia de una tarea a condicion fuera del intervalo P-F para esa falla, o podria mover una tarea de sustitucion cfclica mas ally del fin de la "vida Mil" del componente. Agregando tareas
Al compilar programas de mantenimiento como describimos anteriormente, existe a menudo una gran tentacion de comenzar a agregar tareas al programa terminado. Esto casi siempre se hace basandose en que "cuando hacemos A y B, podriamos tambien hacer X, Y y Z". Esto debe evitarse por las siguientes razones: • las tareas extra incrementan la carga de trabajo de rutina. Si se agregan demasiadas tareas, la carga de trabajo se incrementa al punto en que, o hay mano de obra insuficiente para realizar todas las tareas, o los equipos no pueden ser liberados por la cantidad de tiempo que se requiere para realizarlas, o ambos. • las personas que estan ejecutando las tareas contenidas en los programas, pronto se dan cuenta que X, Y y Z no son estrictamente necesarias, y juzgan el programa como poco confiable. Como resultado, comienzan a buscar razones por las cuales no pueden realizar el programa completo. Cuando las encuentran, las tareas A y B tampoco se realizan, y todo el programa de mantenimiento comienza a desmoronarse.
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8.6 Sistemas de Planeamiento y Control de las Tareas de Mantenimeinto Esta secci6n de este capitulo comenta brevemente algunas de las opciones que pueden ser utilizadas para planear, organizar y controlar los tipos mas comunes de programas, bajo los siguientes encabezamientos: • Tareas a ejecutar por los operadores • "programas" a cumplir por la funcion de calidad • programas de alta frecuencia a realizar por el personal de mantenimiento • programas de baja frecuencia a realizar por el personal de mantenimiento.
Programas de tareas de alta frecuencia a realizar por Mantenimiento Mas alla de todos los comentarios anteriores acerca de ventaj as en de la utilizacion de operadores pararealizar las tareas de mantenimiento de alta frecuencia, muchas de estas tareas todavia necesitan ser realizadas por el personal de mantenimiento. En tales casos, estas necesitan planearse mas formalmente que los chequeos que realizan los operadores, porque el personal de mantenimiento cubre mas maquinas y se extienden a un area mayor que los operadores, y generalmente realizan una mayor variedad de tareas. Un enfoque es dividir la planta en secciones y preparar para cada secci6n una lista de verificacion como la que se muestra en la Figura 8.5.
M035S
•
Emision de Programas de Alta Frecuencia
Programas a ejecutar por los Operadores Desde el punto de vista del mantenimiento, el atributo mas valioso de los operadores es que estan cerca de los equipos durante mucho tiempo. Esto los coloca en una posici6n ideal para realizar muchas tareas a condici6n y de bilsqueda de falla. Estas son frecuentemente tareas de alta frecuencia - algunas seran diarias o hasta una o dos veces por turno por lo que debe tenerse especial cuidado de mantener los sistemas administrativos asociados lo mas simples posible. Los sistemas de ayuda-memoria simples que pueden ser utilizados para tareas que deben ser realizadas por el operador, en vez de las hojas de chequeo formales comprenden: • incorporar chequeos de mantenimiento a los procedimientos operativos estandar, (SOP), como se vio anteriormente • montar el programa de forma permanente en una pared o en la cabina de control donde los operarios puedan verla facilmente • entrenar a los operarios de tal manera que las inspecciones se vuelvan algo natural (un enfoque de riesgo que no siempre es recomendable). cuando las consecuencias de la falla tienen posibilidades de ser particularmente severas, deben utilizarse listas de chequeo escritas y formales para los chequeos que deben ser realizados por el operador especialmente si hay razones para dudar si las tareas seran realizadas sin un recordatorio formal. Las listas de chequeo pueden ser las mismas que las descriptas mas adelante para tareas de alta frecuencia realizadas por el personal de mantenimiento. Programas y Chequeos de Calidad Hemos visto como mas y mas parametros de funcionamiento incorporan parametros de calidad de producto. Esto significa que mas y mas fallas potenciales y funcionales pueden ser reveladas por chequeos de calidad de producto. Estos chequeos a menudo ya se realizan (por ejemplo, utilizando SPC* como se describe en el Cal:aulo 6). Los puntos centrales a notar son los siguientes: " N. del T.: SPC = Statistical Process Control = Control Estadistico de Procesos
• Los chequeos de calidad deben ser reconocidos como una fuente de informacion validay valiosapara el mantenimiento. • deben tomarse los pasos necesarios para asegurar que las fallas potenciales detectadas a traves de la calidad sean atendidas inmediatamente cuanto se las encuentra. Este tema es tratado mas adelante. 6
Las listas de chequeo son asignadas al individuo de mantenimiento que corresponde, la semana anterior a aquella en la que deban realizarse. Preferentemente, debe ser la primer actividad realizada por esa persona cada dia. Si un clia cualquiera el operario no puede completar las tareas planeadas, las tareas se realizan al clia siguiente. El operario inicia la accion correctiva al final de cada ronda diaria. En algunos lugares esto puede ser la responsabilidad del operario, en otros, puede que tenga que trabajar con intervencion de un supervisor. La accion variard desde coordinar que la planta pare inmediatamente a simplemente disponer que la falla se corrija la proxima vez que se pare.
•
Control de los programas de alta frecuencia
Un problema asociado con la mayoria de los sistemas de listas de chequeo es el sindrome de sentarse a tildar los items. Esto significa que el personal indica que la listas de chequeo ha sido realizada cuando en realidad no lo ha sido. Para evitar estos problemas los supervisores deben realizar "sobre-inspecciones" al azar. Estas consisten en recorrer los programas establecidos en las listas de verificacion, en compaiiia del operario que las cumple habitualmente. Si la listas de chequeo no es cumplida correctamente, las fallas no reportadas pronto se vuelven evidentes, y el supervisor toma la accion apropiada.
•
Programas de baja frecuencia hechos por Mantenimiento Hemos visto que los programas de alta frecuencia pueden ser planeados, organizados, y controlados utilizando una lista de verificacion cuidadosamente estructurada. En contraste, el horizonte a largo plazo asociado con programas de baja frecuencia significa que los pasos necesarios para planear, organizar y controlarlos se llevan a cabo por separado.
Planeamiento por tiempo transcurrido Los principios del planeamiento por tiempo transcurrido son conocidos, y son utilizados con varios prop6sitos ademas del planeamiento del mantenimiento. Para programas de baja frecuencia, el planeamiento por tiempo transcurrido generalmente aprovecha un tablero de planeamiento similar a la que muestra la Figura 8.6 (o su equivalente informatizado).
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ikX
•
M 035S
LISTA DE VERIFICACION
SECCION DE PLANTA
PARA SER REALIZADO POR
Mecanico
Sala de Calderas
DE MANTENIMENTO
ITEM N ° 03030401
DESCRIPCION Sistema de manipuleo de carbon
PROGRAMA M-265
03030402
Caldera N°1
M-388
03030402
Caldera N°1
M-389
03030403
Caldera N°2
M-388
03030403
Caldera N°2
M-389
03030404
Sistema de evacuaciOn de ceniza
M-539
03030405
Calentador de agua de alimentacion
M-462
03030406
Sistema de humos
M-391
LM X J
V S
D
FECHA EN QUE TERMINA LA SEMANA
COMENTARIOS
• ASIGNADO k..
TIEMPO
EJECUTADO POR
SUPERVISOR
Figura 8.5: Un ejemplo de programas de mantenimiento de alta frecuencia.
ITEM N°
DESCRIPCION
1
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
47 48 49 50 51 52
Figura 8.6: Un tfpico tablero de planeamiento de baja frecuencia
•
Tengamos en cuenta al instalar tales sistemas que algunas tareas de bilsqueda de falla en particular pueden tener tiempos de ciclo de hasta diez arios, y el horizonte de planeamiento de cualquier sistema de planeamiento asociado debe incluir tales tareas. Al instalar estos sistemas, notemos tambien que los programas de baja frecuencia casi siempre involucran parar los equipos, y esto puede tener consecuencias operacionales en la misma manera que las paradas que se supone que previenen. Entonces debe tenerse especial cuidado para minimizar estas consecuencias. Planeamiento segtin el tiempo de funcionamiento
• 0 1999 ALADON
El planeamiento segiln tiempo de funcionamiento involucra los siguientes pasos: • registrar el ntimero de ciclos que cada maquina ha completado en cada period() (pueden ser medidos en terminos de tiempo, distancia recorrida, unidades de produccion, etc.) • este registro se carga al sistema de planeamiento • las horas acumuladas totales de funcionamiento son actualizadas para reflejar el tiempo de funcionamiento desde que fue hecho el Ultimo programa.
Los sistemas de planeamiento segun tiempo de funcionamiento se prestan al use de computadoras (ordenadores) porque involucran el procesamiento y el almacenamiento de grandes cantidades de datos. Si van a utilizarse computadoras para el planeamiento segun tiempo de funcionamiento, tambien debe automatizarse, si es posible, la captura de datos. El sistema tambien debe estar diseriado para proveer un pron6stico permanentemente actualizado (al dia) de la carga de trabajo programadapara cada taller, al mayor plazo posible en el futuro. Esto da tiempo a los gerentes de suavizar los picos y valles que aparecen en el pronostico. Organizando programas de baja frecuencia
La mayorla de los sistemas de planeamiento comienzan a organizar los programas de baja frecuencia la semana anterior a que deban estar listos los programas (excepto para programas de parada). El proceso de organizaci6n normalmente contiene los siguientes elementos: • confeccion de una lista que muestra los programas para la semana siguiente. Se separan por especialidad y por secci6n de planta 7
asociadas con el equipo esten involucradas en determinar sus requerimientos de mantenimiento, mas probable es que en el futuro puedan ofrecer una retroalimentacion constructiva y reflexiva acerca de esos requerimientos. Este tema es abordado en mayor detalle en el Capftulo siguiente.
• reuniones con el departamento de operaciones para ponerse de acuerdo en el dia y la hora en que se realizaran los programas (especialmente aquellos que requieren tiempo de parada de maquina) • se transmiten los programas a los supervisores conespondientes, que planean quien los realizard y organizan cualquier otro recurso que pueda ser necesario, como lo harfan para cualquier otro trabajo de mantenimiento que surgiera.
Aparte de asegurar que las tareas sean realizadas, tambien necesitamos asegurar que cualquier falla potencial que se encuentre sea corregida antes de que se convierta en falla funcional, y que las fallas funcionales ocultas sean corregidas antes de que pueda ocurrir una falla multiple. Esto significa que cualquier persona que pueda descubrir una falla potencial o funcional debe tener libre acceso a un procedimiento simple, confiable y directo para reportarla inmediatamente a quien sea que la repare. Los sistemas manuales de reporte de defectos usualmente se basan en simples tarjetas de trabajo del tipo que muestra la Figura 8.6. (estas tarjetas de trabajo tambien pueden ser utilizadas por el departamento de mantenimiento para planear y registrar el trabajo, pero este aspecto de su use v a mas alla del alcance de este texto.) Si se utiliza un sistema de reporte de defectos informatizado, a la pantalla se le da un formato similar a la tarjeta.
Los programas de baja frecuencia estan sujetos a los mismos controles de funcionamiento que cualquier otro tipo de trabajo de mantenimiento. Esto se aplica al tiempo que lleva cumplir con la ejecuci6n de los programas, estandares de trabajo, y demas. Necesitan considerarse dos factores adicionales. En primer lugar, el sistema de planeamiento debe indicar cuando cualquier programa esta retrasado. En segundo lugar, los programas de mantenimiento deben ser revisados continuamente a la luz de circunstancias cambiantes (especialmente circunstancias que afectan las consecuencias de la falla) y de informacion nueva. En este contexto, tengamos en cuenta que cuanto mas las personas
DEPARTAMENTO
PLANTA N°
PEDIDO DE TRABAJO
FECHA
DESCRIPCION DEL. TRABAJO
A (SUPERVISOR)
TRABAJO PEDIDO POR
Por favor preste atencion a lo siguiente
Falla potencial Falla funcional Programa de mantenimiento Modiflcacion Monto Aprobado por TAREA DE DE TENCIDN SI NO Si
INSTRUCCIONES DE TRABAJO
•
8.7 Informacion sobre Defectos
Controlando programas de baja frecuencia
TARJETA DE TRABAJO
M035S
ASIGNADO A
FECHA
•
FECHA ESTIMADA SUPERVISOR
Figura 8.6: Un tipico pedido de trabajo
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•
9 Aplicacion del Proceso RCM
PAGINA
INDICE
•
9.1
Grupos de Analisis RCM
2
9.2
Facilitadores
3
9.3
Estrategias de Implementacion
3
9.4
Perpetuacion de RCM:
5
©
1999 Copyright held by Aladon Ltd
9.1 Grupos de Analisis RCM En los Capftulos 2 al 7 se han considerado extensamente las siete preguntas basicas del proceso RCM. La naturaleza de estas preguntas, especialmente aquellas que tratan de las funciones, la evaluacion de consecuencias y la seleccion de politicas de manejo de falla apropiadas, es tal que hasta en los casos que existan datos historicos, estos no son lo suficientemente completos como para proveer todas las respuestas por si solos. Sin embargo las preguntas necesariamente requieren respuestas. Entonces la informacion debe ser obtenida de alguna parte. En la mayorfa de los casos, "alguna parte" termina siendo alguna persona : alguien con experiencia y conocimiento intim° del activo fisico bajo consideracion. Sin embargo, la naturaleza del proceso de RCM es tal que es imposible para UNA persona, o aim para un grupo de personas de UN departamento, aplicar el proceso de RCM por si solo. La diversidad de informaci6n necesaria y la diversidad de personas de las que debe obtenerse, significa que solo puede ser realizado basandose en una extensa cooperaci6n y consulta, especialmente entre personal de producci6n, operaciones y mantenimiento. La manera mas eficiente de organizar esto es que las personas clave apliquen el proceso reunidos en pequefios Grupos de Analisis. Este capftulo considera quien debe participar del Grupo de Analisis tipico de RCM, y lo que hace cada grupo. Quien debe participar
Las personas que probablemente tengan el mayor conocimiento de primera mano de un cierto activo fisico son los supervisores de primera linea, operadores y tecnicos (mecanicos, electricistas) de mantenimiento. 0 sea los que lo operan y mantienen en el dia a dfa. Esto sugiere que un tipico Grupo de Analisis RCM debe incluir las personas que muestra la Figura 9.1. Facilitador Supervisor de Operaciones
Operador
Supervisor de Ingenieria Tecnico de Mantenimiento (Mecanico y/o electrico)
Especialista Externo (si es necesario) (Tecnico o de Procesos)
tativa de un cone transversal entre los usuarios de los activos y los que proveen su mantenimiento y entre las personas que ejecutan las tareas y las personas que las administran y supervisan. En general, debe estar formado por no menos de cuatro y no mas de siete personas, siendo lo ideal cinco o seis personas las que integran un Grupo de Analisis RCM. El grupo debe mantener los mismos individuos a traves del analisis de un activo fisico dado. Si en cada reunion cambian las caras de los presentes, se pierde demasiado tiempo volviendo sobre temas que ya se han cubierto para el beneficio de los recien llegados. Los "especialistas" pueden ser expertos en alguno de los siguientes temas: • algunos aspectos del proceso. Tienden a ser temas vinculados con la seguridad o de sensibilidad ambiental (riesgos). • un tipo de falla en particular, tal como fatiga o corrosion. • un tipo especffico de equipo, tal como un sistema hidraulico (especialidad). • algan aspecto particular de la tecnologia del mantenimiento, tal como analisis de vibracion o termograffa.
2
411
•
A diferencia de otros miembros del grupo, los especialistas solo necesitan estar presentes en las reuniones en las que se discuten los temas de su especialidad. Lo que hace cada grupo
El objetivo de cada grupo es utilizar el proceso RCM para determinar los requerimientos de mantenimiento de un activo fisico especffico o un componente especffico de un proceso. Bajo la guia del facilitador, el grupo analiza el contexto en el que el activo fisico esta operando, y luego completa la Hoja de Informacion RCM como lo explican los capitulos anteriores. (El facilitador es quien toma nota en las Hojas de Informacion y de Decision, por lo que los dem& paticipantes del grupo no tienen que manejar papeles si no quieren). Luego utilizan el Diagrama de Decision de RCM descripto en el Capftulo 7, para decidir como tratar cada uno de los modos de falla que aparecen en la Hoja de Informacion. Sus decisiones quedan registradas en las Hojas de Decision como lo explica el Capftulo 7. La palabra clave a traves de este proceso es consenso. Cada miembro del grupo es estimulado a contribuir lo que pueda en cada paso del proceso, como lo muestra la Figura 9.2. Nada debe ser registrado hasta que haya sido aceptado por todos los integrantes del grupo. (Como se ye mas adelante, el facilitador juega un rol crucial en este aspecto del proceso).
•
Facilitador Supervisor de Ingenieria
Supervisor de Operaciones
LA BASE DE ATOS DE RCM
Figura 9.1: Un tipico grupo de analisis de RCM
En la practica, las posiciones en cada grupo no tienen que ser ocupadas exactamente por las mismas personas que muestra la Figura 9.1. El objetivo es armar un grupo que pueda proveer toda o casi toda la informacion descripta en la Parte 1 de este capftulo. Estas son las personas que tienen el conocimiento y la experiencia mas completa del activo fisico y del proceso del que forma parte. Para asegurar que sean tomados en cuenta todos los puntos de vista diferentes, este grupo debe incluir una muestra represen-
MO4OS
Operador
Tecnico de Mantenimiento (Mecanico y/o electrico)
Especialista Externo (si es necesario) (Tecnico o de Procesos) Figura 9.2: Como el flujo de informacion alimenta la base de datos de RCM
• 0
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•
MO4OS
•
Este trabajo se realiza en una serie de reuniones que duran alrededor de tres horas cada una y cada grupo se reline con una frecuencia promedio que puede it desede una a cinco veces por semana. Si el grupo incluye trabajadores de turnos, las reuniones deben ser planeadas con especial cuidado. El activo fisico debe ser subdividido y asignado a grupos de tal manera que cualquier grupo pueda completar el proceso entero en no menos de cinco y no mas de quince reuniones - ciertamente no mas de veinte. Las reuniones de RCM tambien proveen un foro muy eficiente para que personas clave puedan aprender como operar y mantener equipos nuevos, especialmente si un Tecnico de Campo del vendedor participa de las reuniones RCM durante la etapa final de instalacion del equipo nuevo. El proceso RCM provee un marco de trabajo para que tales tecnicos transfieran todo lo que saben acerca del activo fisico a los demas miembros del grupo de manera ordenada y sistematica. Las Hojas de Trabajo de RCM permiten a la organizacion capturar la informacion de forma escrita para diseminarla a cualquier otra persona que necesite saberla.
9.2 Facilitadores La Parte 2 de este capftulo mencionaba que el facilitador juega un rol crucial en la implementacien de RCM. La funci6n primaria de un facilitador de RCM es facilitar la aplicacion de la filosofia de RCM haciendo preguntas a un grupo de personas seleccionadas por su conocimiento de una activo fisico o proceso especffico, asegurandoque el grupo llegue a un consenso de respuestas, y registrando las mismas. De todos los factores que afectan la calidad del analisis, la habilidad del facilitador es la mas importante. Esto se aplica tanto a la calidad tecnica del analisis, como a: • el ritmo al que se completa el analisis • la actitud de los participantes hacia el proceso de RCM
•
•
Los facilitadores por supuesto deben ser expertos en RCM. Esto significa que requieren un entrenamiento apropiado. Para adquirir destreza en todas las 45 areas de competencia (habilidades), los facilitadores requieren al menos diez dias de entrenamiento formal, practico e intensivo antes de comenzar a trabajar con los grupos. De ahi en adelante, la mayoria de los facilitadores requieren apoyo adicional por parte de un experto certificado en RCM durante un periodo de varios meses luego del programa de su entrenamiento formal. Para asegurar el nivel mas alto posible de "pertenencia" y un compromiso a largo plazo con las conclusiones obtenidas durante el proceso, el facilitador debe ser tambien un empleado permanente de la organizaci6n que a la larga estard operando y/o manteniendo el activo fisico. (Esta es una de las razones por la que se recomienda fuertemente no utilizar como facilitadores de RCM a personas ajenas).
9.3 Estrategias de Implementacion En terminos generales, RCM puede aplicarse de una de las tres maneras siguientes: • un grupo comando que se forma para enfocar solamente problemas agudos • un enfoque selectivo, en el que RCM se aplica sistematicamente solamente para analizar aquellos activos fisicos de los cuales se cree que se obtendran los mayores beneficios de la aplicacion de RCM • el enfoque abarcativo, en el que RCM se utiliza para analizar todos los equipos de una planta o instalacion. En los preximos parrafos se describen los elementos clave de cada uno de estos enfoques.
Enfoque por Grupo Comando
Para lograr resultados razonables, un Facilitador RCM debe ser competente en 45 areas clave. Estas pueden ser divididas en cinco conjuntos diferentes de habilidades. • aplicacion de la logica de RCM • manejo del analisis • conduccion de las reuniones • administracion del tiempo • administracion, logistica y conduccion ascendente
Los mayores beneficios y los mas rapidos a de obtener corto plazo generalmente se logran cuando se aplica RCM a un activo fisico o a un proceso que esta sufriendo problemas incontrola bles con consecuencias serias. Tales problemas a menudo pueden solucionarse sorprendentemente rapid() entrenando a un pequefio grupo (el "grupo comando) para llevar a cabo un Analisis RCM global del sistema afectado. Tales grupos deben estar formados por miembros de las mismas disciplinas que los grupos descriptos en el Punto 2 de este capitulo. Con frecuencia trabajan en forma permanente en el proyecto de revision hasta completarlo, y luego el grupo se disuelve.
Quien debe facilitar
Enfoque Selectivo
Los facilitadores deben tener un solid° perfil tecnologico, deben ser altamente metodicos y ser generadores de consenso natos. Pueden trabajar como facilitadores a tiempo completo o parte de su tiempo. Tambien deben tener una buena comprension del proceso y la tecnologia que hace al activo fisico bajo consideracion, pero no deben ser expertos en ninguno de estos temas. Son los otros integrantes del grupo los expertos en estas areas. (Esto tambien explica por que expertos en procesos y gerentes de mantenimiento de linea y supervisores deben participar en el proceso como integrantes del grupo, pero no deben hacerlo como facilitadores.)
Algunas organizaciones optan por aplicar RCM solo a activos fisicos o procesos que probablemente se beneficien mas en terminos de mejor funcionamiento o confiabilidad. Esto puede hacerse en tres etapas: • identificar activos fisicos "no-significativos" Estos son activos fisicos que probablemente no se beneficien demasiado con el proceso de RCM. • ubicar los activos fisicos que son significantes en orden de mayor a menor importancia. • decidir si utilizar un enfoque "por plantilla" (templating) para activos fisicos muy similares.
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A ctivos fisicos significativos Un activo fisico es juzgado como significativo si pude sufrir algtin modo de falla que por si solo: • pueda amenazar la seguridad o infringir cualquier normativa del medio ambiente conocida • de lugar a consecuencias econ6micas significativas. (Perdidas de produccion, calidad, servicio y/o incremento de costos) Tambien se juzgan como significativos aquellos activos que contienen funciones ocultas cuyas fallas expondrian a la organizaci6n a una falla multiple con consecuencias significativas para la seguridad, el medio ambiente u operacionales. Por el contrario, para que cualquier elemento sea clasificado como no significativo, debemos estar seguros de que: • ninguno de sus modos de falla afectard la seguridad o el medio ambiente • ninguno de sus modos de falla tendra consecuencias operacionales significativas • no contenga una funcion oculta cuya falla exponga a la organizacion al riesgo de una falla multiple significativa. El proceso de identificacion de elementos significativos es rapido, aproximativo y conservador. En otras palabras, si no se sabe con certeza que un activo fisico cualquiera no es significativo en el sentido en que lo definimos anteriormente, debe ser clasificado como significativo. En Ia industria de la aviacion civil, un porcentaje sorprendentemente alto de elementos puede ser clasificado como no significativo en los terminos descriptos. Sin embargo, durante treinta arios esta industria ha estado diseriando aeronaves especialmente para evitar o minimizar las consecuencias de la falla, por lo que hay un alto (pero today fa no infalible) nivel de redundancia en la construccion de sus activos fisicos. Los activos fisicos en otras industrial, en cambio, tienden a incorporar un nivel mucho mas bajo de redundancia, por lo que mas elementos terminan clasificados como significativos. Es decir que la mayoria de las organizaciones todavia tendran una gran cantidad de elementos que deben ser analizados. Entonces la proxima pregunta se convierte en: "iPor donde empezamos?" Ranqueando elementos significativos por orden de importancia Ademas de problemas agudos que se prestan al enfoque de grupo comando, muchas organizaciones tambien tienen activos fisicos o procesos que padecen de problemas cronicos que se manifiestan como tiempo de parada de maquina, pobre calidad de producto, servicio al cliente insatisfactorio, o costos de mantenimiento excesivos. En otros casos se puede estar expuesto a riesgos inaceptables para la seguridad o el medio ambiente que deben ser tratados sistematicamente. Habiendo cientos - si no millares- de activos para elegir en un gran proyecto, es logico comenzar a aplicar una tecnica poderosa como el RCM, en sectores en los que se encuentran los problem mas preocupantes de estos as. Una vez que estos han sido tratados, se decide si se utilizard
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RCM para analizar activos con problemas menos serios, etc. (Si los mayores problemas no son inmediatamente obvios y en cambio si se dispone de datos ciertos acerca del funcionamiento y/o costos, puede aplicarse analisis de Pareto para identificar puntos de partida apropiados.) Plantillas (Templating) La Ultima forma de obtener resultados rapidos con RCM es utilizar el analisis de un activo fisico como una "plantilla para otro. Este enfoque solamente puede ser aplicado a activos fisicos o procesos que son muy similares, si no identicos, y que operan virtualmente en el mismo contexto. Al adoptar este enfoque, un Grupo de Analisis RCM lleva a cabo un profundo analisis base-cero del primer activo o proceso de una serie de activos o procesos muy similares, y luego utiliza este analisis como base para una revision de los demas activos de la serie. Para hacerlo, el grupo se pregunta si las funciones y parametros de funcionamiento de cada activo subsiguiente difieren en algrin modo de aquellos que figuran en las Hojas de Trabajo para el activo base-cero. Las diferencias (si las hay) son registradas en las Hojas de Trabajo para el segundo activo, y los analistas siguen adelante para comparar las fallas funcionales de la misma manera, y asi hasta que han completado todo el analisis. Si los activos son tecnicay virtualmente identicos y el contexto operacional es muy similar, este enfoque puede salvar considerables cantidades de tiempo y esfuerzo porque, en la mayoria de los casos, una importante proporcion del analisis permanece sin cambios para el activo subsiguiente. El enfoque abarcativo Algunas organizaciones deciden que los beneficios de RCM son tan enormes tanto en terminos de mejoras en el funcionamiento de los equipos y mejoras en la motivac ion de su personal que deciden utilizar RCM para analizar todos los equipos en sus plantas o instalaciones. Las dos alternativ as mas aplicadas son: • analizar todos los activos fisicos de la planta en una camparia corta e intensiva. Las camparias de esta naturaleza generalmente duran de seis meses a dieciocho meses en la mayoria de los casos. En estos casos, puede haber hasta veinte grupos o mas, trabajando bajo la direccion de tres o cuatro a treinta o cuarenta facilitadores. Cada vez que un grupo completa el analisis de su activo fisico o proceso, se activa un nuevo grupo. De esta manera, la camparia entera se termina rapidamente y la organizacion disfruta de los beneficios rapidamente. De hecho esta es una excelente manera de lograr cambios incrementales masivos y duraderos en el funcionamiento del mantenimiento para comparifas que necesitan hacerlo de manera apresurada. Debe tenerse presente que este enfoque requiere un alto nivel de recursos, por lo que requiere un alto nivel de planeamiento muy cuidadoso y atencion por parte de la gerencia. Realmente no debe ser contemplado si paralelamente a RCM debe actuarse sobre otras iniciativas. • una segunda posibilidad es tambien revisar todos los equipos de Ia instalaci6n, pero hacerlo por etapas. Quizas cuatro o cinco grupos se activen a la vez, trabajando bajo la direccion de uno o dos facilitadores.
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Con esta modalidad se tardarla de cinco a diez aims para analizar todos los equipos en una planta importante (de tres a cuatro afios en una menor). La organizacion igual obtiene todos los beneficios de RCM, pero tarda mas tiempo en hacerlo. Este enfoque es menos perturbador a corto plazo, pero si no se manejan cuidadosamente las expectativas, puede que parezca que se esta "arrastrando para siempre", y podria tornarse desmotivante. Por otro lado, permite que RCM pueda ser aplicado paralelamente con otras iniciativas y viceversa. Decidir que enfoque utilizar
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• la evolucion de una polftica de mantenimiento es inherentemente imprecisa. Numerosas decisiones deben ser tomadas sobre la base de datos certeros, datos incompletos o no existentes, especialmente acerca de las relaciones entre la edad y la falla. Deben tomarse otras decisiones acerca de la posibilidad y las consecuencias de modos de falla que todavia no han ocurrido, y que quiz& nunca ocurran. En un ambiente como este, es inevitable que algunos modos y efectos de falla sean pasados por alto completamente, mientras que algunas consecuencias de falla y frecuencias de tareas seran evaluadas incorrectamente.
Como los gerentes deben comprometer recursos en RCM, es logic() comenzar por darles la oportunidad de aprender de que se trata RCM, para evaluar por si mismos que recursos se requieren para aplicarlo, y juzgar por si mismos que beneficios potenciales ofrece en las areas de las que ellos son responsables. La mejor manera de hacerlo es que ellos asistan a un curso introductorio de entrenamiento. Si la respuesta es favorable, el proximo paso es hacer uno o dos proyectos piloto. Esto permite que la organizacion misma gane experiencia de primera mano en la dinamica de todo el proceso de RCM, visualizar que resultados se obienen, y que compromiso de recursos se necesitan para lograrlo. En todos los casos, antes de comenzar cualquier proyecto piloto, es esencial evaluar los recursos que se requieren para correlacionarlo con los posibles beneficios, y planear el proyecto con la mayor profundidad posible. Esto debe hacerse en estrecha consulta con los gerentes del area en la que probablemente se haga el proyecto piloto, y consiste en los siguientes pasos: • confirmar el alcance del proyecto y definir sus objetivos (estado actual y estado final deseado) • tiempo estimado para analizar el equipo de cada area • identificar al responsable del proyecto y a los facilitadores • identificar a los participantes de las reuniones RCM (por puesto y nombre) • planear el entrenamiento para los Participantes de los Grupos y para los Facilitadores • planear la fecha, hora y lugar de cada Reuni6n de Analisis RCM.
Las personas involucradas en el proceso tambien cambian. Esto se debe en parte a que las perspectivas y prioridades de aquellos que toman parte en el analisis original inevitablemente cambian con el tiempo, y en parte a que la gente simplemente se olvida de algunas cosas. En otros casos, las personas se van y sus lugares son tomados por otros que necesitan aprender porque las cosas son como son. Todos estos factores significan que la validez de la base de datos de RCM y de las actitudes de la gente hacia ella se deteriorard inevitablemente si no se toman las medidas necesarias para evitar que esto suceda. Una manera de hacerlo es utilizar el proceso de RCM para analizar todos los modos de falla significativos y no anticipados que ocurren luego de que se ha completado el analisis inicial. Esto generalmente se hace formando un grupo ad hoc que utiliza RCM para determinar la manera mas efectiva de tratar la falla. Los resultados de sus deliberaciones deben ser incluidos en la base de datos de RCM del activo fisico afectado. El grupo ad hoc en si mismo debe incluir la mayor cantidad posible de personas que llevaron a cabo el analisis original. Una segunda manera (y mas segura) de garantizar que las bases de datos de RCM continuen en perpetuidad es pedir a los grupos originales, que revisen la base de datos para "su" activo fisico formalmente cada nueve a doce meses. La reunion de revision no tiene por que durar mas de una tarde. Las preguntas especfficas que deben ser consideradas incluyen las siguientes:
Cuando se completan los proyectos piloto, los participantes estan en condiciones de evaluar los resultados por si mismos y de decidir cual de los tres acercamientos descriptos anteriormente tiene mayores probabilidades de ser de valor para su organizaci6n.
• LE1 contexto operacional del equipo, ha cambiado lo suficiente como para cambiar alguna de las decisiones hechas durante el analisis inicial? (Los ejemplos incluyen cambio de un turno de operaciones a doble turno, o viceversa, etc.)
9.4 Perpetuacion de RCM:
• i,Ha cambiado alguna expectativa de funcionamiento lo suficiente como para necesitar de una revision de los parametros de funcionamiento registrados en las hojas de trabajo de RCM?
La aplicacion de RCM lleva a un entendimiento mucho mas preciso de las funciones de los activos fisicos que han sido revisados, y una vision mucho mas cientffica acerca de que debe hacerse para lograr que contimien cumpliendo las funciones que se pretenden de ellos. Sin embargo, el analisis no sera perfecto - y nunca sera perfecto - por dos razones:
• los activos fisicos y los procesos de los que forman parte estaran cambiando continuamente. Esto significa que partes del analisis que son completamente validas hoy pueden convertirse en invalidas mafiana.
• I,Deberia agregarse o cambiarse algo en las descripciones de los efectos de falla? (Esto se aplica especialmente a la evidencia de la falla y estimaciones de tiempo de parada de maquina.)
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• i,Ha ocurrido algdn hecho que haga pensar que las consecuencias de falla deberfan ser evaluadas de manera diferente? Las posibilidades incluyen cambios en normativas ambientales, y percepciones diferentes acerca de niveles de riesgo aceptables.)
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• ,Hay alguna razOn para creer que cualquiera de las tareas inicialmente seleccionadas no sea de hecho tecnicamente factible o que merezca la pena realizarla? • zHa surgido alguna evidencia que sugiera que la frecuencia de alguna tarea deberfa cambiarse? • zAlguien ha descubierto una tecnica proactiva que pudiera ser superior que una de las seleccionadas anteriormente? (En la mayorla de los casos, "superior" significa mas costo-eficaz", pero tambien podria significar tecnicamente superior.) • i,Hay alguna razon para sugerir que una tarea o tareas deberfan ser realizadaspor otra persona que la seleccionada originalmente? • i,Ha sido modificado el activo fisico de una manera en que agrega o resta alguna funcion o modos de falla, o que cambia la factibilidad tecnica de alguna tarea? (Debella prestarse especial atencion a los sistemas de control y dispositivos de seguridad.)
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Si tales revisiones son llevadas a cabo regularmente, solo toman una pequefia fraccion del tiempo y el esfuerzo que se necesita para armar la base de datos original y aseguran que la organizacion continue gozando de los beneficios del ejercicio original en perpetuidad. Estos beneficios se tratan en mayor detalle en el Capitulo 10.
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10 LO QUE SE LOGRA CON RCM
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La aplicacion de RCM arroja tres resultados tangibles ya expuestos en profundidad en el Capitulo 8. Estos resultados son: • programas de mantenimiento a ser realizados por el departamento de mantenimiento • procedimientos operativos actualizados para los operadores de los activos fisicos • una lista de "cambios por finica vez" en el disefio del activo fisico o en la manera en que es operado, para lidiar con situaciones en las que el activo ffsico no puede rendir acorde con el funcionamiento deseado en su configuracion actual. Otros dos resultados menos tangibles que se mencionan en el Capitulo 9 son: los participantes del proceso RCM aprenden mucho acerca de como funciona el activo fisico, ademas, aprenden a funcionar mejor como equipos de trabajo. Lograr todos estos resultados requiere mucho tiempo y esfuerzo, especialmente si RCM se aplica como se describe en el Capitulo 9. Con todo, si RCM se aplica correctamente, rinde beneficios que por lejos sobrepasan los costos incurridos. La mayoria de las aplicaciones se repagan en tan solo meses. En algunos casos se ha recuperado la inversion en dos semanas o atin menos. Las formas mas frecuentes en que se obtienen beneficios a traves de RCM, se resumen en los proximos parrafos.
Mayor Seguridad e Integridad Ambiental RCM contribuye a una mejor seguridad y proteccik ambiental por lo siguiente: • la revision sistemdtica de las implicancias ambientales y de seguridad de cada falla evidente antes de considerar temas operacionalessignifica que la seguridad y la
integridad ambiental se convierten - y visiblemente - en la mas alta prioridad de mantenimiento. • desde el punto de vista tecnico, el proceso de decision establece que las fallas que pueden afectar la seguridad o el medio ambiente necesariamente deben ser tratadas: simplemente no tolera la falta de acci6n. En consecuencia, se seleccionan tareas dirigidas a reducir todos
los peligros para la seguridad o el medio ambiente, a un nivel tolerable, si no se logra eliminarlos completamente. Debido a que estos dos temas son tratados por grupos de personas que incluyen tanto a personas con conocimientos tecnicos como a representantes de las "posibles victimas", tambien son tratados de manera realista. • el enfoque estructurado dirigido a los sistemas protegidos, especialmente el concepto de la funcion oculta y el enfoque sistematico de la busqueda de falla, lleva a mejoras considerables en el mantenimiento de dispositivos de seguridad y proteccion. Esto reduce enormemente la probabilidad de fallas multiples que tienen consecuencias serias. (Este es quiz& el rasgo mas poderoso de RCM. Utilizarlo correctamente reduce significativamente el riesgo implicit° en el negocio). • El hecho de involucrar directamente grupos de operadores y encargados del mantenimiento en el analisis, los sensibiliza mucho mas frente a los peligros reales
asociados a sus activos fisicos. Esto hace que sea menos probable que cometan un error peligroso y may probable que tomen decisiones correctas cuando sucede algo malo.
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• la reduccion general en el numero y frecuencia de tareas de rutina (especialmente de tareas invasivas que pueden desestabilizar sistemas de otra manera estables), reduce el riesgo de que ocurran fallas crfticas mientras se esta realizando el mantenimiento o en periodos inmediatos a la puesta en marcha. Este tema es particularmente importante si recordamos el papel importante que jugo el mantenimiento preventivo en dos de los tres peores accidentes en la historia de la industria. (Bhopal, Chernobyl y Piper Alpha). Uno fue causado directamente por una intervencien de mantenimiento proactivo que estaba ocurriendo en ese momento (la limpieza de un tanque Ileno de isocianato de metilo en Bhopal). En el accidente de la plataforma marina Piper Alpha, pudo haberse evitado que una serie de incidentes y omisiones desafortunadas se conviertan en catastrofe si en el preciso momento de realizar un mantenimiento preventivo no se hubiese quitado una valvula de alivio crucial.
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La manera mas comfin de controlar el funcionamiento de las areas de seguridad e integridad ambiental es registrar el numero de incidentes que ocurren. Suele registrarse la incidencia de accidentes, registrando el tiempo-persona perdido por accidentes por cada million de horas-hombre trabajadas, para el caso de la seguridad y el numero de incidentes por afio en los que se infringe una normativa o regulacifin de medio ambiente, para el analisis de incidencia en el medio ambiente. Mientras el objetivo final en ambos casos suele ser cero, el objetivo a corto plazo siempre es mejorar el registro anterior. Para dar una idea de lo que RCM ha logrado en el campo de la seguridad, la Figura 10.1 muestra el numero de accidentes por mill& de despegues registrado cada ano en la industria de la aviacien comercial civil a lo largo del periodo de desarrollo de la filosofia RCM (excluyendo los accidentes causados por sabotaje, accien militar o turbulencia). Al mismo tiempo tambien decline el porcentaje de estos incidentes causados por la falla de equipos. Si bien es cierto que buena parte de las mejoras en confiabilidad se debe al use de materiales superiores y mayor redundancia, la mayoria de estas mejoras fueron originadas en el descubrimiento de que el mantenimiento por si solo no podia obtener el nivel de funcionamiento requerido de los activos fisicos tal como estaban configurados en ese momento. Como se explice en capitulos anteriores, esto cambie la dependencia de "grandes reparaciones a intervalos fijos" que se realizaba en la decada del 60 a hacer "lo que sea necesario" para evitar o eliminar las consecuencias de las fallas, ya sea mantenimiento o rediseno (piedra fundamental de la filosofia de RCM). Tambien redujo el numero de accidentes de aviacion que precisamente podrian haber sido causados por intervenciones de mantenimiento inapropiadas.
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Operadores no Norteamericanos
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Figura 10.1: Seguridad en la industria de la aviacion civil Fuente: C. A. Shifrin: (La Seguridad en la Aviacion asume un Papel Central en Todo el Mundo) "Aviation Safety Takes Center Stage Worldwide" Semana de la Aviacion & Tecnologia Espacial: Vol.145 N° 19: p. 46 - 48.
Mayor Disponibilidad y Confiabilidad de las Plantas El potencial de mejoras en el funcionamiento, evidentemente depende del funcionamiento inicial. Por ejemplo, un proyecto en el cual se esta logrando un 95% de disponibilidad tiene menos potencial de mejora que otro en el que actualmente solamente se esta logrando 85%. Sin embargo, si RCM es aplicado correctamente, siempre logra mejoras significativas encima del punto inicial.
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Por ejemplo, la aplicacion de RCM ha contribuido a lo siguiente: • un aumento del 1 6% en la producciOn total generada por
planta de procesamiento de leche que opera 24 hs por dia los siete dies de la los activos fisicos de una
semana, donde la mayor parte de la mejora fue atribu Ida a una revision exhaustive de RCM durante ese period°. • un transportador de 300 toneladas en una mina de carbOn a cielo abierto cuya disponibilidad crecio de 86% a 92% en seis meses. • un horno de aceria que alcanzo 98% de disponibilidad en sus primeros dieciocho meses de operaciOn contra una expectativa de 95%.
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El funcionamiento de una planta, por supuesto, se ye mejorado con la reduccion del numero y la severidad de fallas con consecuencias operacionales, no anticipadas. El proceso de RCM ayuda a lograrlo de las siguientes maneras: • la revision sistemcitica de las consecuencias operacionales de calla falladespues de haber determinado que no constituye una amenaza para la seguridad, junto con el criterio riguroso utilizado para evaluar la eficacia de las tareas, aseguran que solo las tareas mas efectivas sean seleccionadas para tratar cada modo de falla.
• el enfasis puesto en las tareas a condicion ayuda a asegurar que las fallas potenciales sean detectadas antes de que se conviertan en fallas funcionales. Esto ayuda a reducir las consecuencias operacionales de tres maneras: - los problemas pueden ser rectificados en un momento on el que "parar la maquina" tendra el menor efecto sobre las operaciones. - es posible asegurar que todos los recursos necesarios para reparar la falla esten disponibles antes de que ocurra, lo que acorta el tiempo de reparaci6n - solo se lleva a cabo la reparaci6n cuando los activos fisicos realmente la necesitan, lo que extiende los intervalos entre intervenciones correctivas. Esto a su vez significa que el activo fisico tiene que ser sacado de servicio con menos frecuencia. • relacionando cada modo de falla con su falla funcional, la Hoja de Informacion provee una herramienta para un rdpido diagnostico de la falla. Esto a su vez Ileva a tiempos de reparacion mds cortos.
• el ejemplo previo sugiere que el mayor enfasis en mantenimiento a condicion reduce la frecuencia de grandes reparaciones, con un consecuente incremento a largo plazo de la disponibilidad. Ademas, una lista completa de todos los modos de falla que son razonablemente probables junto con unaevaluacion imparcial de la relacion entre la edad y la falla, revela que a menudo no hay razon alguna para realizargrandes reparaciones de rutinaconfrecuenciapreestablecida. Esto lleva a una reducci6n en el tiempo
de parada de maquina previamente programado sin un correspondiente incremento del tiempo de parada de maquina no programado. 3
Por ejemplo, RCM permitio a una gran aceria integrada eliminar todas las grandes reparaciones a intervalos fijos de su divisiOn de fabricacion de acero. En otro caso, los intervalos entre grandes reparaciones de una turbina de gas estacionaria en una plataforma de petrOleo fueron incrementados de 25 000 a 40 000 horas sin sacrificar fiabilidad.
• a pesar de los comentarios anteriores, a menudo es necesario planear un cierre o una reparacion general por alguna de las siguientes razones: -para prevenir una falla que esta genuinamente relac ionada con la edad - para rectificar una falla potencial - para rectificar una falla funcional oculta - para llevar a cabo una modification. En estos casos, la revision sistematica de acciones preventivas vs. correctivas, que es parte del proceso de RCM, Ileva a listas mas de trabajos cortas con parada de equipo. Esto a su vez llevan aparadas de operaciones mas cortas. Estas son mas faciles de manejar y por ende es mas probable que se completen tal como fue planeado. • las listas de trabajo con parada de opeaciones mas breves, tambien conllevan menos problemas de mortalidad infanta cuando la planta se pone en funcionamiento nuevamente luego de una parada de operaciones, porque no es tan perturbada. Esto tambien lleva a un incremento general de la confiabilidad. • RCM provee una oportunidad para aquellos que participan en el proceso de aprender rcipidamente y sistematicamente como operar y mantener una nueva planta. Esto permite evitar muchos de los errores que de
otra manera se cometerfan como resultado del proceso de aprendizaje, y asegurar que la planta sea mantenida correctamente desde el comienzo. Al menos cuatro organizaciones con las que el autor ha trabajado en el Reino Unido y los Estados Unidos de America lograron lo que cada una describio como "La initiation mas rapida y tranquila de un nuevo negocio, en la historia de la compania", luego de aplicar RCM en las nuevas instalaciones. En cada caso, RCM fue aplicado en las etapas finales de los proyectos. Las comparilas involucradas son del sector automotriz, de acero, papel y golosinas. • La elimination de lo superfluo en la planta y por ende de fallas superfluas. Como se menciona en el Capftulo 2, es frecuente encontrar que entre un 5% y un 20% de los componentes de una planta complej a son totalmente superfluos, pero sin embargo pueden perturbar la planta cuando fallan. La elimination de tales componentes supefluos lleva a un incremento correspondiente de confiabilidad. • al utilizar un grupo de personas que son los que mejor conocen los equipos para llevar a cabo un analisis sistematico de los modos de falla, se hace posible identificary eliminarfallas cronicas que de otra manera parecen desafiar la detection, permitiendo ahora tomar una action apropiada. 4
Mejor Calidad de Producto Al enfocar explicitamente el tema calidad de producto, RCM obliga y logra mejorar el rendimiento de procesos automatizados.
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Por ejemplo, la aplicacion de RCM a una operacion de ensamblaje electronic°, permitio reducir el descarte de 4% (4 000 partes por millon) a 50ppm. Mayor Eficacia de Mantenimiento (Costo eficacia) -
RCM ayuda a reducir, o al menos a controlar el crecimien-
to de costos de mantenimiento por lo siguiente: Menos mantenimiento de rutina:
Donde quiera que el RCM haya sido correctamente aplicado a un sistema de mantenimiento preventivo existente y plenamente desarrollado, ha llevado a una reduccion de 40% a 70% en la carga de trabajo de rutina. Esta reducciOn se debe en parte a la reduccion en el numero de tareas, pero principalmente al incremento general de intervalos entre tareas. Tambien sugiere que si se utiliza RCM para desarrollar programas de mantenimiento para nuevos equipos o para equipos que actualmente no estan sujetos a un programa formal de mantenimiento preventivo, la carga de trabajo de rutina sera 40% - 70% menor que si el programa de mantenimiento fuese desarrollado por cualquier otro medio. Notemos que en este contexto, mantenimiento de "rutina" o "programado" significa cualquier trabajo que se hace en forma cfclica, ya sea el registro diario de la lectura de un indicador de presion, una verification mensual de vibration, un chequeo funcional anual de una llave termica, o una gran reparation a intervalos fijos de cinco aiios. En otras palabras, cubre las tareas a condition programadas, de reacondicionamiento cfclico, tareas de sustituci6n cfclica, y tareas programadas de busqueda de falla.
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Por ejemplo, RCM ha logrado las siguientes reducciones en carga de trabajo de mantenimiento de rutina cuando se aplica a sistemas existentes:
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• una reduccion del 50% en la carga de trabajo de mantenimiento de rutina de una planta de dulces • una reducciOn del 50% en los requerimientos de mantenimiento de rutina de los transformadores de 11kV en un sistema de distribuciOn electrica • una reduccion del 85% en los requerimientos de mantenimiento de rutina de un gran sistema hidraulico en una plataforma de petroleo • una reducci6n del 62% en el numero de tareas de baja frecuencia que necesitaban realizarse en una linea de maquinado en una planta de motores de automotores.
Notemos que las reducciones mencionadas anteriormente son solo reducciones en los requerimientos de mantenimiento de rutina percibidos. En muchos sistemas de PM (mantenimento preventivo), menos de la mitad de los programas emitidos por la oficina de planeamiento, realmente se realizan. A menudo ni alcanza al 30%. En estos casos, una reducci6n del 70% en la carga de trabajo de rutina llevara "lo emitido" al mismo nivel de lo que realmente se estaba haciendo, lo que significa que no hay una reduccion de la carga de trabajo real.
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Ironicamente, la razOn por la cual muchos sistemas de PM tradicionales sufren de tan bajo cumplimiento de programas, es que gran parte del trabajo de rutina se percibe - correctamente - como innecesario. Es evidente que en cualquier sistema en que solamente se esti cumpliendo con un tercio del trabajo recomendado, este esta totalmente fuera de control. Una revision RCM base-cero, persigue y logra poner situaciones como esta, nuevamente bajo control. Mejor negociacion de servicios de mantenimiento La utilizacion de RCM al hacer contratos de mantenimiento permite ahorros en dos terrenos. En primer lugar, un claro entendimiento de las consecuencias de falla permite a los compradores especificar tiempos de respuesta mas precisos. Puede Ilegar a especificar tiempos de respuesta diferentes para distintos tipos de fallas o diferentes equipos. Ya que la exigencia de respuestas rapidas suele ser el aspecto mas costoso de los contratos de mantenimiento, un cuidadoso ajuste de esta variable a los verdaderos requerimientos puede llevar a ahorros considerables. En segundo lugar, el analisis detallado de tareas proactivas permite a los compradores reducir tanto el contenido como la frecuencia de las tareas rutinarias de los contratos de mantenimiento. Esto puede constituir una reduccion entre el 40% y 70% frente a cualquier otro programa tradicional. Esto conlleva a ahorros equivalentes en el costo de los contratos. Menor necesidad de recurrir a expertos costosos Si los tecnicos de campo de los proveedores de equipos asisten a las reuniones de RCM como lo sugiere el Capitol° 9, el intercambio de conocimientos lleva a un salto cuantico en la habilidad de los tecnicos de maintenimentes emplados por los usuarios, para resolver problemas complos por si solos. Esto lleva a una reduccion tuerta equivalente en la necesidad de peoir ayuda (consa) en adelante.
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Lineamientos mas claros para la adquisicion de nueva tecnologia de mantenimiento El criterio que se aplica para decidir si una tarea proactiva es tecnicamente factible y si merece la pena, se extiende a la evaluacion de adquisicion de equipos de monitoreo de condichin. Si tales adquisiciones son evaluadas objetivamente con estos criterios, pueden evitarse muchos errores costosos. La mayoria de los temas listados bajo "mejoras de funcionamiento operacional" La mayoria de los temas mencionados en la secciOn anterior de este capitol° tambien mejoran la costo-eficacia del mantenimiento. Esto se debe a que: • el diagnostico mas rapid() de la fallapermite acortar los tiempos de cada reparaci6n. • la deteccion de Fallas Potenciales antes de que se conviertan en Fallas Funcionalesno solo significa que pueden planearse adecuadamente las reparaciones y por ende llevarse a cabo mas eficientemente, sino que tambien reduce la posibilidad de dailos secundarios costosos que podrian ser causados por la falla funcional.
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• la reducciOn o eliminaciOn de reparaciones integrates asi como listas de trabajo mas cortas para aquellas
paradas de operaciones que si son necesarias,pueden llevar a ahorros considerables en los gastos de repuestos y mano de obra (en muchos casos de mano de obra contratada) • la eliminacion de elementos de planta superfluos signi-
fica eliminar la necesidad de prevenir que fallen interfiriendo con la producci6n, asi como de repararlos cuando fallan. • el aprendizaje de come, debe operarse la planta, junto con la identificacion de fallas cronicas lleva a una
reduccion de la cantidad y de la severidad de fallas. Esto repercute en una reducci6n en la cantidad de dinero que se gasta en repararlas. El caso mas espectacular de este tipo con el que se ha encontrado el autor, se debia a UN solo modo de falla causado por una puesta a punto incorrecta de una maquina (error humano) en una gran planta de proceso. Fue identificado durante un Analisis RCM y se calcula que causo a la organizacian que utiliza el activo fisico un gasto cercano a un milk% de Mares en gastos de reparacion solamente, a lo largo de un period° de ocho aiios. Foe eliminado simplemente indicando a los operadores como poner a punto la maquina de una manera levemente diferente.
Mayor Vida Util de Equipos Activos Costosos Al asegurar que cada activo fisico solamente recibe el mantenimiento esencial que realmente necesita - en otras palabras, la cantidad de mantenimiento necesario para asegurar que lo que puede hacer se mantenga por encima de lo que los usuarios quieren que haga - el proceso de RCM contribuye a asegurar que, casi todo activo fisico, dure mientras su estructura basica este intacta y se disponga de repuestos. Como se mencion6 en varias ocasiones, RCM tambien contribuye a aprovechar al maxim° la villa (ail de componentes individuales al seleccionar preferentemente, en todos los casos en que sea posible, tareas de "mantenimiento a condicion" (predictivo) antes de aplicar otros criterios. Mayor motivaciOn de las personas RCM ayuda a mejorar la motivacion del personal involucrado en el proceso de analisis, de varias maneras. En primer lugar, un entendimiento mas claro de las funciones del activo fisico y de que deben hacer para mantenerlo funcionando, aumenta en gran medida su competencia y como consecuencia su autoestima. En segundo lugar, una clara comprension de los temas que exceden el control de cada individuo - en otras palabras, los limites de lo que razonablemente se puede esperar que logren - les permite trabajar con mayor comodidad dentro de esos limites. (Por ejemplo, ya no se responsabiliza automaticamente a los supervisores de mantenimiento por cada falla, como tan a menudo sucede. Esto les permite a estos supervisores y a los que los rodean, tratar la falla de manera mas racional y con calma de lo que ocurriria en otras circunstancias.) En tercer lugar, el saber que cada miembro del grupo intervino en la formulacion de los objetivos, en decidir que debe hacerse para lograrlos, y en decidir quien debe hacerlo, lleva a un fuerte sentido de pertenencia. 5
Esta combinacion de competencia, confianza, comodidad, y pertenencia asegura que las personas involucradas se emperien en hacer el trabajo correctamente desde la primera vez. Mejor Trabajo en Equipo
Ya fue mencionado anteriormente como el enfoque de analisis de problemas de mantenimiento y toma de decisiones altamente estructurado de RCM, contribuye a establecer mejor comprension y trabajo en equipo. Este enfoque promueve el trabajo en equipo no solamente dentro de los Grupos de Analisis RCM, sino que tambien mejora la comunicacion y cooperaciOn entre: • departamentos de produccion/operaciones y la funcion del mantenimiento • gerentes, supervisores, tecnicos y operadores • disefiadores de equipos, vendedores, usuarios, y quienes mantienen los equipos. Una Base de Datos de Mantenimiento
Las Hojas de Informacion y de Decisi6n aseguran una cantidad de beneficios adicionales: • adaptacion a circunstancias cambiantes: la base de
datos de RCM permite rastrear la razon de cada tarea de mantenimiento hasta las funciones y el contexto operacional del activo fisico. Como resultado, si cambia cualquier aspecto del contexto operacional, es facil identificar las tareas que se ven afectadas y revisarlas acorde con esto. (Las nuevas normativas ambientales, cambios en la estructura del costo de las operaciones, o la introducci6n de nueva tecnologia de procesos son ejemplos tipicos de tales cambios.) Por otro lado es igual de facil identificar las tareas que no se yen afectadas por tales cambios, lo cual significa que no se pierde tiempo revisando estas tareas. En los sistemas de mantenimiento de enfoque tradicional, tales cambios a menudo significan que todo el programa de mantenimiento deba ser revisado completamente. Frecuentemente, esto es considedrado un proyecto demasiado ambicioso y entonces el sistema completo gradualmente cae en desuso.
"como es" (especialmente de procesos e instrumentacion ). Esto sucede mas a menudo cuando los operadores de produccion y los de mantenimiento (mecanicos, electricistas y tecnicos de mantenimiento) que trabaj an con las maquinas son incluidos en los Grupos de Analisis.
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• reduccion de los efectos de rotacion de personal: todas
las organizaciones sufren cuando se jubilan o se van personas experimentadas que se llevan consigo sus conocimientos y su experiencia. Registrando informacion en la base de datos de RCM, la organizacion se vuelve mucho menos vulnerable a estos cambios. Un ejemplo: un gran fabricante automotriz se via frente a la situacion de que la planta iba a ser reubicada y la mayoria de la fuerza de trabajo habfa optado por no mudarse al nuevo lugarjunto con las maquinas. Utilizando RCM para analizar los equipos antes de mudarse, la compania fue capaz de transferir la mayor parte de los conocimientos y experiencia de los trabajadores que se iban, a las personas que fueron incorporadas para operar y mantener los equipos en su nueva ubicaciOn.
• introduccion de sistemas expertos: la informacion con-
tenida en la Hoja de Informacion en particular, provee una excelente base para un sistema experto. De hecho, muchos usuarios consideran a esta Hoja de Trabajo como un simple sistema experto en si mismo, especialmente si la informacion es almacenada en una simple base de datos en une computadore (ordenador) y clasificada adecuadamente. Un Marco de Trabajo Integrador
Todos los temas tratados son parte de la corriente principal de la gestion del mantenimiento, y muchos ya constituyen el objetivo de programas de mejora. Una caracteistica fundamental de RCM es que provee un marco de trabajo "paso a paso" eficaz, que permite abordar todos estos temas al mismo tiempo, involucrando en este proceso a todos aquellos que tienen algo que ver con el equipamiento.
•
• la traza de auditoria: ademas de recomendar tareas
especfficas en frecuencias especfficas, las legislaciones modernas de seguridad (y Normas ISO entre otras), exigen cada vez mas que los usuarios de activos fisicos sean capaces de producir evidencia documentada de que sus programas de mantenimiento tienen una base racional y defendible. Las Hojas de Trabajo RCM (Informacion y Decision) proveen esta evidencia - la traza de auditoria - en una forma coherente, logica y facil de entender. • manuales y pianos mas precisos: el proceso RCM
generalmente hace que los manuales y planos sean leidos bajo una nueva luz . Las personas comienzan preguntando %OLIO hace?" en vez de "zQue es?". Esto los lleva a detectar una sorprendente cantidad de errores que pueden haber pasado desapercibidos en planos de
0 6
1999 ALADON
•
Estudio de Caso RCM2:
SISTEMA DE ALMACENAMIENTO DE BENCENO
• CONTENIDO 1° Parte: Planteo del Problema y Analisis de Funciones 2° Parte: Analisis de Modos de Falla y Efectos 3° Parte: Hojas de Decision
•
0 1999 Derechos de autor Aladon Ltd.
•
Pthrt
RCMO4S icion
Plth2c) cicA PTcAlc;aihtl
1 Introduccion La figura 1 de mas abajo muestra un tanque utilizado para almacenar benceno (C 6H6). El benceno es usado como solvente en un proceso quImico por batch. El proceso requiere mas de 18.000 litros de benceno a intervalos de cinco horas. La naturaleza del proceso es tal que cada batch debe ser alimentado en una Nora como maxim°. Luego de ser usado, cada batch de benceno retorna al tanque a traves de una planta recuperadora de solvente. El solvente nuevo es agregado al sistema de recuperacion de solvente, que no es parte de este andlisis. La recuperaci6n del solvente comienza tres horas despues del retiro de cada batch, y el benceno es bombeado nuevamente al tanque a un ritmo minim° de 400 litros por minuto. El proceso aguas abajo se detiene ocho horas una vez cada seis semanas para permitir la limpieza. Por otro lado, la demanda del producto final es tal que la compaiiia puede vender todo lo que es producido, por lo tanto debe trabajar 24 hs. por dia, siete dias a la semana y 52 semanas al ario. La temperatura ambiente no baja de 6°C. El sistema de almacenaje de benceno opera automaticamente, y es supervisado por un operador en una sala de control ubicada en una oficina de producciOn a 30 metros. El benceno es cancerigeno, y tiene las siguientes caracteristicas Micas: • punto de inflamacion: -11°C (la temperatura a la cual se evapora lo suficiente para formar una atmOsfera explosiva que puede ser encendida por una llama o chispa) • punto defusion: 5°C (el hecho de que el punto de fusi6n sea mayor que el punto de inflamacion significa que entre 11°C y 5°C, el benceno es solid° pero todavia se evapora lo suficiente para formar una atmOsfera explosiva) • punto de ebullicion: 80°C • punto de ignicion: 560°C (la temperatura mas baja a la cual ocurre la ignicion sin una chispa o llama)
•
2 Detalles del Sistema del Tanque El tanque tiene una capacidad total de 45.000 litros. Esta construido de acero de bajo contenido de carbono y es sostenido por soportes de acero que estdn abulonados a una base de hormigon. Para acomodarse a los cambios de temperatura, el tanque esta fijado en un extremo mientras que el
otro es libre para moverse. (La superficie del soporte del extremo libre esta cubierta con PTFE para permitir el movimiento). Con fines de inspecciOn, el tanque esta provisto de una tapa de acceso de un diametro interno de 600 mm. El tanque tambien tiene un tubo de venteo que esta conectado a la parte de vapor de la planta recuperadora de solvente para formar un sistema de balance de vapor. A medida que el nivel de benceno en el tanque sube y baja, el vapor fluye ida y vuelta entre el tanque y la planta recuperadora de solvente en la direcciOn opuesta al flujo de benceno. Esto evita la liberacion de vapor a la atmOsfera y tambien la formaci6n de vapor nuevo. En el venteo entre el tanque y la planta recuperadora de solvente esta montada un arresta llama. (Si la presi6n en el sistema de balance de vapor alcanza 12 hPa, un sistema de recuperacion de vapor libera el exceso de vapor a traves de un lecho de carbon activado. Este a continuacion es regenerado para recuperar el benceno liquido. El sistema recuperador tambien permite el ingreso de aire en el sistema de balance de vapor cuando la presi6n baja a menos de -10 hPa.) El tanque esta electricamente puesto a tierra para prevenir la formacion de corriente estatica durante el llenado, que podria causar chispas. Tambien esta provisto de una valvula de drenaje manual que permite drenar el tanque para mantenimiento. (Todo menos los Oltimos 200 litros de benceno pueden ser desagotados a traves de la caflerfa de salida utilizando la bomba de suministro, o si es necesario mediante sifon.) El tanque tiene un medidor de nivel de ecosonda ultrasonic° y un sistema de control de alto/bajo nivel que: • envia una serial para activar la bomba de alimentacion en la planta de recuperaciOn de solvente cuando el tanque baja a 21.000 litros • apaga la bomba de alimentacion cuando el tanque alcanza 39.000 litros • indica el nivel de tanque en la sala de control • activa una alarma en la sala de control si el nivel de tanque baja a menos de 20.500 litros. (Generalmente esta es la serial para los operadores de que es tiempo de agregar mas benceno al sistema - un proceso operado manualmente - si no hay perdidas. Tambien es un aviso de que el benceno
FIGURA 1 VENTILACION
LIMITE DEL SISTEMA
MURO DE CONTENCION
1999 ALADON
1
sale del tanque mds rapid° de lo que retorna de la recuperaciOn de solvente.) El tanque tambien tiene un indicador neumatico operado hidrostaicamente para proveer una lectura local del contenido del tanque. El interruptor de alto nivel esta resguardado por un interruptor de Ultimo alto nivel flotante (normalmente cerrado) que detiene la planta recuperadora de solvente y hace sonar una alarma en la sala de control si el nivel del tanque alcanza 42.000 litros. Andlogamente, un interruptor de Ultimo bajo nivel (normalmente cerrado) hace sonar una alarma y detiene ambas bombas, la de alimentacion y la de suministro si el nivel del tanque baja de 2000 litros. Tres vd1vulas manuales (V1, V2 y V3) son utilizadas para aislar el lado de la alimentacion del tanque y la bomba. Una valvula de retencion a clapeta esta ubicada tambien en la boca de la tuberia de suministro para ayudar al cebado de la bomba. El acceso a la cima del tanque es via una escalera metalica a una plataforma cerrada con barandas. FIGURA 2 Acople a Motor irdrar■r
RC MO4S 3° Edicioe
Tambien tiene incorporado un circuito de proteccion de funcionamiento en vacio que detiene el motor bajo condiciones de bajo caudal o vacio. El panel representativo en la sala de control tiene luces que indican cuando la bomba esta encendida o apagada, y luces separadas cuando se detiene por "Motor Sobrecargado", "Alta Temperatura" o "Funcionamiento en Vacio". El panel de control local tiene un interruptor manual que permite detener al motor localmente. El panel tambien incluye luces indicadoras locales que muestran si el motor de la bomba esta prendido o apagado. Una serie de "Ilaves para bomberos" esta localizada en la casilla-puente en la entrada al lugar permitiendo a los bomberos apagar todo equipo electric° de zonas especfficas de la planta en caso de incendio. Uno de estos interruptores cubre el sistema de benceno.
•
El muro de contencion
'manes 00 Rodamientos Bujes de carburo de silicio Cornponentes fijos Componentes giratorios La bomba
El benceno es suministrado desde el tanque al proceso a traves de una bomba centrifuga con una capacidad nominal de 350 litros por minuto. Esta bomba esta disefiada para cero perdidas, lo cual es alcanzado conduciendo el impulsor de la bomba magneticamente dentro de una "lata" cerrada, como se muestra en la Figura 2. Esto elimina la necesidad de cellos y acoples mecanicos. Los bujes del impulsor son lubricados por el benceno, que fluye a trues de la lata y los bujes como se ye en la Figura 3. El conjunto de bujes del impulsor tiene incorporado un sensor de temperatura que detiene la bomba si los bujes exceden los 70°C de temperatura. Un filtro de 1501.tm esta instalado justo antes de la entrada de la bomba para prevenir dafios a los bujes de carburo de silicio. (La planta recuperadora de solvente tiene un filtro de 20gm, por lo tanto, este filtro solo toma las partfculas del tanque o la tuberia.) Un manOmetro de presion diferencial esta montado a tray& del filtro, y nos dijeron que la bomba tiende a cavitar si la presion diferencial excede 50 kPa (7 psi). La bomba es conducida por un motor electric° a prueba de llamas de 2 kW. El motor di spone de una proteccion de carga que corta la electricidad si la corriente consumida excede 6 A.
2
El tanque esta rodeado por un muro de contencion de 1 metro de alto con una capacidad de 50.000 litros. El piso y las paredes de la contenci6n son impermeables al benceno. Un drenaje incorporado al muro de contenci6n es usado para drenar el agua de lluvia, pero de lo contrario se mantiene cerrado.
3 Ejercicio
•
Se le pide utilizar RCM2 para determinar los requerimientos de mantenimiento del sistema. El ejercicio se llevard a cabo en tres pasos como sigue: • 1° Paso: determine las funciones del sistema • 2° Paso: liste las fallas funcionales asociadas con cada funciOn, y liste los modos de falla que probablemente causen cada falla funcional. • 3° y 4° Paso: utilice el Diagrama de Decisi6n RCM2 para seleccionar una polftica adecuada para tratar cada modo de falla. Se pide comenzar por el 1° Paso. Para comenzar, necesitard decidir un nivel de andlisis apropiado (en otras palabras, si hay que subdividir el sistema, y en ese caso cOmo). En adelante, deberan listarse las funciones. Cuando lo este haciendo, recuerde listar los parametros de funcionamiento desde el punto de vista de la gente que usa/opera el sistema. Por favor tambien cuantifique los parametros de funcionamiento siempre que sea posible. (Para el proposito de este ejercicio, por favor no intente analizar el motor, el interruptor, el sistema de balance de vapor o el sistema de recuperation de vapor.)
• 1999 ALADON
a
RCMO4S dicion
1
PtItC): PlihtICACt &] SItti[ffitl CI; 'i , ChtClhiC)
1
Suministrar benceno al proceso a un minimo de 300 litros por minuto
2
Contener el benceno y el vapor del benceno
3
Comenzar a cargar el tanque cuando el nivel baja de 21.000 litros
4
Detener la bomba de alimentacion cuando el nivel de benceno alcanza 39.000 litros
5
Ser capaz de hacer sonar una alarma si el nivel de benceno en el tanque baja mas de 20.500 litros
6
Ser capaz de apagar as bombas de suministro y de alimentacion y hacer sonar una alarma en la sala de control si el nivel del tanque baja mas de 2.000 litros
7
Ser capaz de detener la planta de recuperaci6n de benceno y hacer sonar una alarma si el nivel del tanque sobrepasa 42.000 litros
8
Detener la bomba si para el flujo de benceno a traves de los bujes del impulsor
9
Detener la bomba si los bujes del impulsor sobrepasan los 70°C
10 Mantener una presiOn en el tanque entre -10HPa y 12 HPa 11 Permitir que el tanque sea drenado 12 Permitir a los bornberos apagar la bomba a distancia en caso de incendio 13 No dejar que las llamas de un fuego externo se propaguen dentro del tanque 14 Prevenir la formaci6n de corriente estatica en el tanque 15 Indicar que el tanque contiene liquid° inflamable y toxic() 16 Indicar el nivel de benceno en el tanque localmente y en la sala de control con una tolerancia de 2% sobre el contenido real 17 Prevenir que particulas mayores a 1541.rn alcancen a la bomba 18 Indicar la presiOn diferencial a traves del filtro con un 20% de la presiOn real 19 Contener el benceno en caso de perdida del tanque 20 Asegurar que la valvula de drenaje del muro de contend& sea abierta solamente por personal autorizado 21 Permitir que el muro de contenci6n sea drenado 22 Permitir a un hombre de talla normal entrar al tanque utilizando indumentaria de seguridad adecuada 23 Permitir acceso a un hombre de hasta 200 kg subir al tope del tanque 24 Prevenir que la gente se caiga del tope del tanque 25 Permitir el movimiento libre del tanque por cambios de temperatura
© 1999 ALADON
26 Tener un aspecto aceptable 1
RCMO2S
CACT@ItIC)
411
La funciOn primaria de una silla de oficina ha sido descripta como "Soportar ocupante(s) hasta 200 Kg en posicion sentada". Por favor liste a continuaciOn cualquier otra funci6n que pueda tener la silla. Al hacer este ejercicio, por favor tenga en cuenta los siguientes puntos: - las funciones deben listarse desde el punto de vista del "usuario" del activo, que en este caso sera una combination de la organizaci6n que le pertenece la silla y de la persona que en realidad se sienta - la lista debe expresar lo que se espera que haga la silla, no lo que debe ser - cada definici6n de funci6n debe incluir estandares cuantitativos deseados de funcionamiento cuando sea relevante (para el prop6sito de este ejercicio, utilice su imaginaci6n para lo que estos estandares deban ser).
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I 1999 ALADON
1
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La funci6n primaria de una silla de oficina ha sido descripta como "Soportar ocupante(s) hasta 200 Kg en posiciOn sentada". Por favor liste a continuacion cualquier otra funciOn que pueda tener la silla. Al hacer este ejercicio, por favor tenga en cuenta los siguientes puntos: - las funciones deben listarse desde el punto de vista del "usuario" del activo, que en este caso sera una combinaci6n de la organizaci6n que le pertenece la silla y de la persona que en realidad se sienta - la lista debe expresar lo que se espera que haga la silla, no lo que debe ser cada definicion de funcion debe incluir estandares cuantitativos deseados de funcionamiento cuando sea relevante (para el propOsito de este ejercicio, utilice su imaginacion para to que estos estandares deban ser). Solucion sugerida:
2 Permitir at ocupante permanecer sentado hasta 2 horas sin incomodidad
3 Permitir al ocupante ajustar la altura entre 450 mm y 570 mm desde el piso 4
Permitir at ocupante inclinar el conjunto del asiento 20° hacia atras desde la horizontal
5
Permitir at ocupante reclinar el conjunto del asiento hacia atras entre 0° y 20° desde la horizontal
6
Permitir al ocupante fijar el conjunto del asiento en cualquier angulo entre 0° y 20° hacia atras desde la horizontal
7
Permitir al ocupante girar el asiento 360° en el plano horizontal
8
Permitir al ocupante ajustar el angulo del respaldo entre 90° y 110° respecto at asiento
9
Soportar los antebrazos del ocupante mientras esta sentado hacia atras
10 Rodar a lo largo de una alfombra en un piso horizontal cuando se la empuja con una fuerza de 2 Kg. 11 No &liar la alfombra cuando rueda por el piso
•
12 No lastimar al ocupante si usa cualquiera de los mecanismos de ajuste 13 Ser compatible con la decoraci6n del area en donde la silla es usada 14 Permitir a cualquier trabajador de oficina normal levantar la silla sin riesgo de lastimarse 15 Mantenerse intacta cuando se la levanta 16 No inflamarse cuando se la expone a un cigarrillo encendido, la llama de una cerilla 6 encendedor 17 No liberar sustancias toxicas si esta en un incendio 18 No caerse si la silla entera se la inclina 25° mientras alguien esta sentado
1999 ALADON
2
•
•
Funciones
Ejercicio
• •
CONTENTS Ejercicio Solucion
© 1999 Derechos de autor Aladon Ltd.
1
COMPONENTE
ELEMENTO
Suministrar benceno al proceso a un minimo de 300 litros por minuto
FUNCION •
1999 ALADON LTD
HOJA DE INFORMACION RCM II
•
A
No suministra nada de benceno
FALLA FUNCIONAL
Ref
Fecha
Revisado por
de
8
Hoja 1
EFECTOS DE LAS FALLAS (Que sucede cuando falla)
Fecha
Realizado por
•
Rodamiento de impulsor agarrotado Esta falla es considerada extremadamente improbable si el filtro en la linea de alimentaci6n es mantenido adecuadamente. Ver funcion 17 mas adelante por grandes particulas en el benceno Estos bujes estan hechos de carburo de silicio, por lo tanto tienden a desgastarse muy lentamente si el benceno se mantiene razonablemente limpio. Un desgaste severo puede hacer que los imanes interiores toquen la carcaza, posiblemente dariandola y sobrecargando la bomba. El indicador "Motor Sobrecargado" se enciende en la sala de control e interrumpe el suministro de benceno al proceso. Cuatro horas para reemplazar el conjunto del impulsor de la bomba
La bomba se detiene debido a falsa serial del mecanismo de disparo
3
4
5
La bomba funciona en vacio y la proteccion de funcionamiento en vacio detiene el motor. El indicador "Funcionamiento en Vacio" se enciende en la sala de control. Quince minutos para diagnosticar el problema y abrir la valvula La bomba se sobrecalienta y el protector de temperatura la apaga, o cavita y la proteccion de funcionamiento en vacio la apaga. Uno o ambos indicadores se encienden en la sala de control. Quince minutos para diagnosticar el problema y abrir la valvula Cuando el nivel del tanque es bajo y la bomba este apagada el aceite de la linea de aspiraciOn retorna al tanque. Dependiendo de la cantidad de benceno en el resto de la linea de suministro, esto puede causar problemas de cebado de la bomba y hacer que el sistema de proteccion de funcionamiento en vacio detenga la bomba. El sistema puede ser cebado manualmente en una hora desde el final del proceso. Toma seis horas desmontar la linea de suministro y cambiar la valvula de retenciOn
7 Valvula V3 cerrada
8 Valvula de retenciOn falla en posicion abierta
El mecanismo que pudo apagar la bomba de este modo es el disparo por motor sobrecargado, el mecanismo de funcionamiento en vacio o el termostato. A pesar de que estas fallas son raras, cada una toma tres horas diagnosticar y reparar
6 Valvula V2 cerrada
Bujes del impulsor de la bomba desgastados
Rodamientos del eje agarrotados por desgaste y rotura normal
2
El motor de la bomba se sobrecarga, y se enciende el indicador de "Motor Sobrecargado" en la sala de control. Se para el suministro de benceno al proceso, haciendo sonar alarmas adicionales. Toma cuatro horas reponer la bomba
Impulsor trabado por objetos extranos
1
El motor de la bomba se sobrecarga, y se enciende el indicador de "Motor Sobrecargado" en la sala de control. La presencia del filtro aguas arriba significa que esta falla solo puede ocurrir si algo es olvidado en el sistema luego del mantenimiento, o si falta el filtro o esta perforado. Toma cuatro horas cambiar el conjunto del impulsor
3 Echcion
RCM 04S
MODO DE FALLA (Cause de la falla)
Sistema de Afmacenaje de Benceno
•
•
Contener el benceno y el vapor del benceno
2
COMPONENTE
Suministrar benceno al proceso a un minimo de 300 litros por minuto (continuaciOn)
FUNCION
1999 ALADON LTD
ELEMENTO
1
©
HOJA DE INFORMACION RCM II
No contiene el benceno
•
Suministra benceno a menos de 300 litros por minuto
B
A
No suministra nada de benceno (continuaciOn)
A
FALLA FUNCIONAL
Ref
N°
Bujes del impulsor agarrotados por falta de lubricante (lubricados por benceno)
Hop
EFECTOS DE LAS FALLAS (Que sucede cuando falla)
ream
Fecha
Perdida de tanque debido a falla de soldadura
Perdida del tanque debido a corrosion
2
Filtro parcialmente tapado
3
1
La formed& de particulas ferrosas reduce la eficiencia del torque magnetico. Si esto no hace sobrecargar al motor o recalentar la bomba, la bomba demora mas de una hora en transferir 18.000 litros de benceno al proceso. Toma cuatro horas reemplazar el conjunto del impulsor
Formed& de particulas ferrosas dentro de la carcaza
2
•
•
La presencia del benceno dentro del tanque significa que es poco probable que se oxide desde su interior. Para inhibir la corrosion este pintado por fuera con una pintura que tiene diez arios de vide por diserio para esta aplicaciOn. Iambi& es cierto que se verian signos de 6xido o corrosion externa (burbujas bajo la pintura o rastros de 6xido sobre la superficie) mucho antes de causar una perdida. Si ocurre una perdida, la contendon se Ilene con benceno y debe ser drenado, incrementando el riesgo de incendio y necesitando evacuar parte del personal del lugar. Un tanque muy oxidado debe ser cambiado, Ilevando tres semanas por lo menos
Una pequefia perdida hace que la alarma de bajo nivel suene en la sale de control cuando el nivel baja de 20.500 litros. Una perdida mayor active ambas alarmas, la de bajo nivel y la de Ultimo bajo nivel, que hace sonar otra alarma y detiene todo el proceso de benceno. Cualquier perdida del tanque debe ser contenida por el muro y debe ser desagotada con la precauci6n adecuada. No obstante, el riesgo de incendio se incrementa notablemente hasta que la contencibn y el tanque sean limpiados y purgados. Si no ocurre un incendio, toma doce horas por lo menos drenar la contend& yes necesario evacuar parte del personal del lugar. Toma varios dies reparar el tanque, pero pueden hacerse arreglos alternativos para almacenar el benceno en dos dies
Un filtro parcialmente tapado puede reducir el caudal a menos de 300 litros/min. sin interferir con la operaci6n de la bomba. Cuando la presiOn diferencial en el manOmetro de presion que este montado en el filtro, alcanza alrededor de 7 psi (0,5 kg/cm2; 500 hPascales), el caudal baja de 300 litros/min). Los operadores de proceso tambien notarian el bajo caudal. Toma 15 minutos cambiar el filtro
El flujo a traves de la bomba decline gradualmente a medida que el impulsor se deteriora. Finalmente la bomba toma mas de una hora para transferir 18.000 litros de benceno al proceso. El operador de proceso daria aviso. Toma cuatro horas cambiar el conjunto del impulsor
Impulsor de la bomba desgastado
1
10 Tanque vacio 11 Falla el motor 12 Falta electricidad
9
Revisado por
Realizado por
Si estos bujes se agarrotan, la atracci6n magnetica hace que el sistema de sobrecarga del motor pare el motor. No obstante, si la alimentacion de benceno a los rodamientos se detiene, la unidad de funcionamiento en vacio deberia actuar sobre el motor antes que los bujes se dafien. Ver tambien la fun& 8 Ver funciOn 2 y 3 mas adelante Se analiza aparte el motor Se analiza aparte el suministro de electricidad
3 Ediczon
RCM 04S
MODO DE FALLA (Cause de la fella)
Sistema tie Aimacenaje de Beneeno
2
COMPONENTE
ELEMENTO
Contener el benceno y el vapor del benceno (ContinuaciOn)
FUNCION
© 1999 ALADON LTD
HOJA DE INFORMAC1ON RCM II
•
No contiene el benceno (Continuacion)
No contiene el vapor de benceno
A
B
FALLA FUNCIONAL
Ref
N°
EFECTOS DE LAS FALLAS (Qua sucede cuando falla)
8
La mayoria de estas juntas est& ubicadas fuera del muro de contencion, por lo tanto la falla de una brida derramara benceno al suelo y por consiguiente incrementara el riesgo de incendio. Sin embargo, se sabe que este tipo de falla casi siempre es precedida por pequenas pardidas. Toma seis horas purgar la caneria y reemplazar la junta de brida
Falla junta de brida en tuberia
3
Pierde el sistema de manejo de vapor
Se analiza aparte el sistema de manejo de vapor
Una colocaciOn incorrecta derivara en un escaso ajuste o un sello dariado. Esto significa que el vapor escapa a la atm6sfera incrementando sensiblemente el riesgo de incendio. Toma una hora colocar un sello nuevo 2 Sello de tapa de acceso colocado incorrectamente
1
La falta de una tapa de acceso incrementa substancialmente la razOn a la que el vapor de benceno escapa a la atmOsfera, incrementando sensiblemente el riesgo de incendio. Tambian implica que la Iluvia y otras substancias generadas en el aire puedan introducirse en el benceno, pudiendo interferir en el proceso aguas abajo. Generalmente toma algunos minutos encontrar y colocar la tapa
Fallan ambos interruptores de alto y El benceno puede ser expulsado a traves del venteo. Ver modos de falla 4 - A - 1 y ultimo alto nivel en detener la bomba 7 - A - 1 mas adelante de alimentacian Tapa de acceso no colocada
7
6 Sello en carcaza de bomba colocado La "lata" esta cubierta por la carcaza externa de la bomba y esta disenada para soportar una presi6n establecida de 16 bar, por lo tanto se presiente que la bomba solo perderia incorrectamente si un 0-ring o sello estuviesen montados incorrectamente. Si esto no se hace evidente inmediatamente durante la prueba luego de la instalaciOn, se estima que la falla seria precedida por pequenas pardidas. La bomba tambien esta ubicada fuera del muro de contencion, por lo tanto las perdidas en este punto se derraman al suelo. Toma seis horas reemplazar un sello de la bomba
5
Las fluctuaciones extremas de temperatura pueden fisurar el tanque, Ilenando el muro de contencion de benceno. (Ver iambi& funciOn 25 mas adelante)
Fallan soportes de acero por corrosion
Fecha
Revisado por
Hoja 3
4 Tanque adherido al soporte del extremo libre y temperatura cambia mas de 35°C
3
Fecha
Realizado por
El pandeo total de uno de los soportes de acero hace que un extremo del tanque caiga sobre un canto agudo, casi seguramente perforando el tanque. El muro de contencion se Ilena con benceno y debe ser drenado, incrementando el riesgo de incendio y necesitando evacuar parte del personal del lugar. Se ven signos de 6xido o corrosion asi como burbujas bajo la pintura o rastros de Oxido sobre la superficie del soporte. Toma tres Bias reemplazar un soporte
3 Echcion
0
RCM 04S
MODO DE FALLA (Cause de la fella)
Sistema de Afmacenaje de Benceno
•
Comenzar a cargar el tanque cuando el nivel baja de 21.000 litros
Detener la bomba de alimentacion cuando el nivel de benceno alcanza 39.000 litros
Ser capaz de hacer sonar una alarma si el nivel de benceno en el tanque baja mas de 20.500 litros
Ser capaz de apagar las bombas de suministro y de alimentacion y hacer sonar una alarma en la sala de control si el nivel del tanque baja mas de 2.000 litros
4
5
6
COMPONENTE
ELEMENTO
3
FUNCION
© 1999 ALADON LTD
HOJA DE INFORMACION RCM II
Incapaz de hacer sonar una alarma cuando el nivel del tanque baja de 2.000 litros
B
•
Incapaz de apagar la bomba de suministro y la de alimentaciOn cuando el nivel del tanque baja de 2.000 litros
Incapaz de hacer sonar una alarma cuando el nivel del tanque baja mas de 20.500 litros
A
A
A No detiene la bomba a los 39.000 litros
A No comienza a Ilenarse a los 21.000 litros
FALLA FUNCIONAL
Ref
Revisado por
Realizado por
Hoja
EFECTOS DE LAS FALLAS (Que sucede cuando falla)
Fecha
Fecha
Lo,
Falla la planta recuperadora de solvente Se analiza aparte la planta de recuperaci6n de solvente
4
1
1
1
1
Los operadores no seran alertados por fallas que hagan bajar el nivel del tanque, por consiguiente continuara bajando hasta los 2.000 litros, donde el interruptor de Ultimo bajo nivel detendra la bomba de suministro y la planta recuperadora de solvente. Seis horas para diagnosticar y reparar una falla en el circuito de bajo nivel
El interruptor de alto nivel detiene la planta recuperadora y suena una alarma en la sala de control. En esta instancia, hay suficiente benceno en el tanque para alimentar dos batches. Seis horas para diagnosticar y reparar una falla en el sistema ultrasonic°
El benceno fluye hacia afuera mas rapid° de lo que entra causando que el nivel baje. Ver funci6n 2 anterior
Falla el circuito de alarma de Ultimo bajo nivel
•
•
Los operadores no sabrian si el nivel bajo a 2.000 litros o menos, y por lo tanto solo iniciarian acciones para remediarlo cuando el proceso aguas abajo pare por falta de benceno. Esto podria causar mas de cuatro horas de parada adicional. Toma de una a ocho horas reparar este circuito, dependiendo de donde ocurra la falla
Este circuito solo es necesario si los circuitos del interruptor de bajo nivel y la alarma Falla el circuito de detenci6n de Ultimo bajo nivel en posici6n cerrada fallan. El tanque se vacia, la bomba de suministro funciona en vacio y esta seria detenida por la unidad de funcionamiento en vacio. El proceso aguas abajo se detiene debido a la falta de benceno. Toma ocho horas reponer el interruptor debido a que el tanque necesita primero ser drenado y purgado. Las otras partes del circuito pueden ser reparadas en una o dos horas
Falla el circuito de alarma de bajo nivel
El sistema de nivel ultrasonic° no detiene la bomba de alimentacion
Perdida mayor de benceno
El interruptor de Ultimo alto nivel falla Suena la alarma de alto nivel y la planta de recuperacion de solvente se detiene, por consiguiente no se suministra benceno al tanque y el nivel cae. Los indicadores de nien posiciOn abierta vel locales y remotos muestran el nivel del tanque por debajo del Ultimo alto nivel. Tiempo para diagnosticar y rectificar: 3 horas.
3
5
Valvula de ingreso V1 atascada en posicion cerrada
2
Suena la alarma de bajo nivel cuando el nivel baja de 20.500 litros, aunque es probable que las alarmas de alto nivel del sistema de recuperaciOn de benceno esten sonando mucho antes. Toma alrededor de 4 horas purgar la tuberia de alimentaciOn y cambiar la valvula. (En la practica, esta valvula solamente se cierra cuando se esta por hacer mantenimiento al tanque)
Falla el sistema de nivel ultrasonic° (no enciende la bomba a los 21.000 litros de nivel)
1
Suena la alarma de bajo nivel cuando el nivel baja de 20.500 litros, donde el tanque todavia contiene suficiente benceno para procesar un batch mas. La bomba de alimentaciOn puede encenderse manualmente. Mas de seis horas para diagnosticar y reparar la falla en el sistema
3 Ethcion
RCM 04S
MODO DE FALLA (Causa de la falla)
Sistema de Aimacauzje de Benceno
Detener la bomba si para el flujo de benceno a traves de los bujes del impulsor
Detener la bomba si la temperatura de los bujes del impulsor sobrepasan los 70°C
8
9
11
Permitir que el tanque sea drenado
10 Mantener una presi6n en el tanque entre —10 hPa y 12 hPa
Ser capaz de detener la planta de recuperacion de benceno y hacer sonar una alarma si el nivel del tanque sobrepasa 42.000 litros
COMPONENTE
ELEMENTO
7
FUNCION
© 1999 ALADON LTD
HOJA DE INFORMACION RCM II
• 3 &hum
„
RCM 04S Fecha
Revisado por
de
Hoja
5 8
Si el flujo de benceno para y la proteccion de funcionamiento en vacio no funciona, la bomba comienza a recalentarse y la protecci6n termica apaga la bomba antes de que se vuelva peligrosamente caliente. Sin embargo, es factible que se dalien los bujes antes de que la unidad de alta temperatura tenga la oportunidad de apagar una bomba en vacio. Tiempo para reparar solamente la unidad de funcionamiento en vacio: alrededor de tres horas
Falla unidad de protecci6n de funcionamiento en vacio
Falla la unidad de proteccion de alta temperatura
Valvula de alivio de presiOn del sistema de recuperaciOn de vapor falla cerrada La valvula de control de presi6n del sistema de recuperaciOn de vapor falla cerrada
Falta de grasa protectora en el vastago, permite que el vastago se corte por corrosion
1
1
1
1
1
lncapaz de detener la bomba cuando para el flujo de benceno a trues de los bujes del impulsor
No detiene la bomba cuando los bujes del impulsor sobrepasan los 70°C
La presi6n sobrepasa 12 HPa
La presi6n baja a menos de -10 HPa
No se puede drenar el tanque completamente
A
A
A
B
A
La tuberia de salida normal puede usarse para desagotar todo menos los Oltimos 200 litros de benceno (a traves de la bomba, o si la bomba fall& por medio de un sifOn). El drenaje es necesario para desagotar los Oltimos 200 litros, y esto sOlo tiene que hacerse para Ilevar a cabo mantenimiento al tanque. Si la valvula de drenaje falla cerrada, el residuo debe ser bombeado afuera a traves de la tapa de acceso y el tanque debe ser purgado. Este proceso completo Ileva seis horas
tema de manejo de vapor
Cuando la bomba de suministro es activada comienza a formarse vacio en el tanque, haciendo disminuir el caudal y finalmente deteniendo todo. La bomba comienza a cavitar y la unidad de funcionamiento en vacio la apaga. (El tanque mismo puede soportal la presi6n negativa que seria generada si esto sucede.) Se analiza aparte el sis-
(El sistema de manejo del vapor se analiza aparte)
En un d la caluroso, el sistema puede sobrepresurizarse a tal punto que podria fisurarse algun punto debil, liberando benceno o vapor de benceno al medio ambiente.
La unidad de protecci6n de alta temperatura se necesita cuando el flujo de benceno disminuye tanto que puede calentarse hasta el punto de ebulliciOn at atravesar los bujes. En este caso, el benceno se vaporizara y la unidad de funcionamiento en vacio apagara el sistema. Si la unidad de funcionamiento en vacio falla tambien en estas circunstancias, los bujes del impulsor se agarrotan y la sobrecarga del motor apaga al motor. Tiempo para reparar la unidad de alta temperatura: cuatro horas
Este circuito de alarma sOlo es necesario si falla el interruptor de alto nivel. Si el circuito de alarma falla pero funciona el interruptor de Ultimo alto nivel, la planta recuperadora de solvente es detenida pero no es evidente inmediatamente por que ocuni6 esto. Esto significa que puede tomar mas de cinco horas diagnosticar y reparar la falla de interruptor de alto nivel en lugarde tres horas. Toma tres horas reparar el circuito de alarma de ultimo alto nivel
Falla del circuito de alarma de ultimo alto nivel
1
B
Capaz de detener la recuperaciOn de solvente pero no de hacer sonar una alarma cuando el tanque sobrepasa 42.000 litros
Incapaz de detener el sistema de recuperaciOn de benceno y hacer sonar una alarma cuando el nivel del tanque sobrepasa 42.000 litros
A
Este interruptor solo es necesario si el interruptor de alto nivel falla. El sistema de recuperaci6n de solvente continua suministrando benceno. Esto hace que se Ilene completamente el tanque, causando que rebalse a traves del venteo al sistema de balance de vapor. Un interruptor flotante en el sistema de balance de vapor (analizado aparte) detecta el benceno liquid° y detiene la planta recuperadora de solvente. Tiempo de parada para cambiar el interruptor de ultimo alto nivel 2 horas
EFECTOS DE LAS FALLAS (Qua sucede cuando falla)
Fecha
Realizado por
Interruptor de Ultimo alto nivel falla en posici6n cerrada
MODO DE FALLA (Causa de la falla)
Ref
N°
1
FALLA FUNCIONAL
Sistema de Afinacenaje de Benceno
•
Incapaz de indicar el nivel localmente
La lectura del indicador de nivel varfa mas del 2% del real
A
A
B
C
15 Indicar que el tanque contiene liquido inflamable y tOxico
16 Indicar el nivel de benceno en el tanque localmente y en la sala de control con una tolerancia de 2% sobre el contenido real
•1
Incapaz de indicar el nivel en la sala de control
A
14 Prevenir la formacion de corriente estatica en el tanque
•
No indica que el tanque contiene liquid° inflamable y toxic°
No previene la formaci6n de corriente estatica
Las llamas pueden propagarse dentro del tanque
A
13 No dejar que las llamas de un fuego externo se propaguen dentro del tanque
Incapaz de apagar la bomba a distancia en caso de incendio
FALLA FUNCIONAL
3 Echczon
1
1
Indicador impreciso
Falla el indicador local
Falla el sistema indicador de nivel ultrasonic°
Cartel de advertencia cubierto o perdido
2
1
Cartel de advertencia deteriorado
Puesta a tierra cortada
Malla antiflama perforada o perdida
Falla circuito de control de los bomberos
1
1
1
1
Ref
por
Revisado
Realizado por de
Hoja 8
6 EFECTOS DE LAS FALLAS (Que sucede cuando falla)
Fecha
Fecha
No es necesaria una gran precisiOn en este contexto, pero los operadores creen que un error de mas del 2% puede comenzar a afectar la validez de sus decisiones. El tiempo de recalibrado es casi el mismo que el de reparaciOn para ambos indicadores
Este indicador es probable que sea necesario solo por excepcion (cuando ha fallado el indicador remoto o antes de mantenimiento), por lo tanto una decisi6n tomada incorrectamente en ausencia de esta informaci6n puede tener serias implicancias. Reparar o cambiar este indicador Ileva mas de cuatro horas debido a que el tanque necesita ser drenado y purgado
Los operadores pueden caminar hasta el indicador local para chequear el nivel. Toma mas de cuatro horas diagnosticar y corregir la falla en el sistema
Un cartel cubierto o perdido es ilegible incrementando el riesgo de que la gente que trabaja en o cerca del tanque no tome as precauciones adecuadas tales como evitar chispas en las cercanias del tanque y utilizar indumentaria protectora adecuada, mascara de respiraci6n si tiene que meterse dentro del tanque. Preparar y colocar un nuevo cartel toma dos dias
El deterioro incluye el descascarado o la acumulaciOn de polvo sobre el cartel, haciendolo ilegible. Esto incrementa el riesgo de que la gente que trabaja en o cerca del tanque no tome las precauciones adecuadas tales como evitar chispas en las cercanias del tanque, utilizar indumentaria protectora adecuada y mascara de respiraci6n si tiene que meterse dentro del tanque. Preparar y colocar un nuevo cartel toma dos dias
La corriente estatica causada por el Ilenado del tanque debe ser descargada normalmente a trues de la estructura y tuberfas. Sin embargo, si este paso a la tierra falla, una puesta a tierra cortada puede causar chispas que pueden Ilevar a un fuego o explosiOn. Tiempo para reparar la puesta a tierra: 2 horas
El contenido del tanque de benceno se sumarla a cualquier siniestro, haciendo de una mala situaci6n una mucho peor. Toma cuatro horas cambiar la malla debido a que primero deben ser drenados y purgados el tanque y el sistema de manejo de vapor
El sistema puede continuar bombeando benceno al corazon del fuego, haciendo de una mala situaci6n una mucho peor. Lleva mas de 3 horas diagnosticar y reparar una falla en este circuito
RCM 04S
MODO DE FALLA (Cause de la fella)
Sistema de Aimacenaje de Benceno
A
COMPONENTE
ELEMENTO
12 Permitir a los bomberos apagar la bomba a distancia en caso de incendio
FUNCION
© 1999 ALADON LTD
HOJA DE INFORMACION RCM II
No previene el ingreso de particulas mayores a 150 j_tm a la bomba
Indica una presi6n diferencial con un error mayor al 20% de la presi6n real
A
A Incapaz de contener el benceno en caso de perdida del tanque
A La valvula es abierta por cualquiera
A El muro de contencion es incapaz de ser drenado
18 Indicar la presi6n diferencial a traves del filtro con un error de hasta un 20% de la presion real
19 Contener el benceno en caso de perdida del tanque
20 Asegurar que la valvula de drenaje del muro de contencion sea abierta solamente por personal autorizado
21 Permitir que el muro de contencion sea drenado
FALLA FUNCIONAL
Ref
N°
La Unica vez que ocurrio fue cuando el filtro estaba dafiado antes de la instalaciOn. Un filtro roto permite que pasen particulas mayores a 150 wn, Ilevando a un acelerado desgaste y posible agarrotamiento de los bujes del impulsor. El manametro diferencial indica cero cuando no hay ningun elemento presente, y toma 15 minutos instalar un filtro nuevo
Drenaje obstruido por objeto extrano Un drenaje obstruido significa que el agua de Iluvia no podra ser drenada inmediatamente de la contencion. Toma 30 minutos desbloquear el drenaje
1
Un drenaje bloqueado cerrado significa que el agua de Iluvia no padre ser drenada inmediatamente de la contenciOn. Toma 30 minutos desbloquear el drenaje
La valvula de drenaje puede ser abierta por cualquiera en cualquier momento, lo que puede causer que el benceno que se pierde escape del muro de contencion. Toma dos horas colocar un nuevo seguro de drenaje
Seguro de valvula de drenaje a bierto o perdido
1
2 Valvula de drenaje partida
Si ocurre una perdida mayor y la contencion todavia tiene mas del 10% de agua de Iluvia, el muro de contencion puede rebasarse. El muro de contenciOn tiene lm de alto. Ocurren grandes chaparrones a lo largo del an°, depositando un promedio de 900 mm por aria. Si una gran cantidad de agua esta presente cuando el benceno rebasa, el benceno puede ser diluido e infiltrarse en un una cantidad anormal de lugares no deseados
Muro de contenciOn todavia tiene agua de Iluvia
3
Dependiendo de la severidad, una perdida en la contenciOn hace que cualquier perdida de benceno que escape del tanque, escape al suelo alrededor del muro de contenciOn y posiblemente al sistema de desagile pluvial. Esto extiende la probabilidad de peligro de incendio y tambien constituye una incursion ambiental mayor. La limpieza puede Ilevar varios dies y podria necesitarse excavar y reubicar gran cantidad de tierra contaminada. Toma 3 semanas reconstruir el muro de contenciOn Una valvula abierta permite que cualquier perdida de benceno del tanque salga directamente afuera del muro de contencion. En caso de una perdida mayor, esto no solo necesitara evacuar la mayoria de la planta, sino tambien parte del pueblo circundante. Lleva dos minutos cerrar la valvula de drenaje del muro de contenciOn. (Ver 20 -A -1 mas adelante)
Fisura, abertura o pequeno agujero en el muro o piso de contencion
2 Valvula de drenaje del muro de contenci6n dejada abierta
1
8
EFECTOS DE LAS FALLAS (Que sucede cuando falla)
Fecha
Revisado por
Hoja
•
Man6metro diferencial descalibrado Se vuelve cada vez mas dificil anticipar el bloqueo del filtro, y tomaria mas tiempo del necesario para diagnosticar la falla si se tapa. En ambos casos Ileva a un incremento de la parada. Toma una hors cambiar el man6metro diferencial
Filtro roto
2
1
Falta filtro
1
Fecha
Realizado por
• Las particulas mayores a 150 j.trn pasan a trues del filtro, Ilevando a un acelerado desgaste y posible agarrotamiento de los bujes del impulsor. El man6metro diferencial indica cero cuando no esta el filtro, y toma 15 minutos instalar un filtro nuevo
3 EdiciOn
RCM 04S
MODO DE FALLA (Causa de la falla)
Sistema de Ylbnacenaje de Benceno
A
_
COMPONENTE
ELEMENTO
•
17 Prevenir que particulas mayores a 150w alcancen a la bomba
FUNCION
© 1999 ALADON LTD
HOJA DE INFORMACION RCM II
•
COMPONENTE
A
A
A
24 Prevenir que la gente se caiga del tope del tanque
25 Permitir el movimiento libre del tan que por cambios de temperatura
26 Tener un aspecto aceptable
•
A
23 Permitir acceso a un hombre de hasta 200kg subir at tope del tanque
•
No tiene un aspecto aceptable
No permite el libre movimiento del tanque
Incapaz de prevenir que la gente se caiga desde el tope del tanque
No permite el acceso a un hombre de hasta 200kg subir at tope cima del tanque
A No permite que un hombre de talla normal entre al tanque utilizando indumentaria protectora adecuada
FALLA FUNCIONAL
Ref
0
Hoja
La especificaciOn indica usar bulones de acero inoxidable en la tapa. Sin embargo, anteriormente se han colocado sin querer bulones de hierro en tanques similares. Estos se oxidaron y tuvieron que ser quitados con mucho cuidado debido al riesgo de incendio. Tiempo para sacar los bulones oxidados y abrir la tapa: dos horas. (Si los bulones no estan oxidados, la tapa de acceso puede quitarse en alrededor de diez minutos)
EFECTOS DE LAS FALLAS (Que sucede cuando falla)
Fecha
Fecha
•
Un sistema sucio tiene el mismo efecto sobre los clientes, directivos y empleados que una pintura pobre. El tanque puede ser lavado en dos horas sin detenerlo
2 Superficie externa sucia
•
La pintura se descascara y se ve desagradable antes de que las propiedades de resistencia a la corrosion sean afectadas. Esto exhibe una imagen inaceptable a los clientes y directivos que visiten la planta, como tambien un mal mensaje a los empleados. Toma tres dias repintar el tanque que necesita ser detenido y purgado de antemano. Se pueden hacer preparativos para almacenaje alternativo mientras el tanque es pintado
Si al tanque no le es permitido moverse por cambios mayores de temperatura (especialmente cambios mayores a 35°C y mas si no puede contraerse), puede ser tensionado al punto de fisurarse. Esto Ilenaria el muro de contenciOn de benceno, creando un peligro de incendio y necesitando evacuar parte del lugar mientras la contenciOn se drena. Un tanque fisurado tambien debe ser cambiado. Tiempo de parada para reparar el soporte: cuatro dias
La baranda esta pintada con el mismo compuesto que el tanque. Este compuesto tiene diez albs de vida por diseno. Deben verse signos de 6xido o corrosiOn, como burbujas bajo la pintura o rastros de 6xido sobre la superficie. Toma cuatro horas repintar la baranda, o seis horas cambiarla
La Unica vez que ocurriO, un operador se inclina sobre la baranda sin notar de que estaba destornillada. La baranda se call6 y el operador se salvo de una posible grave lesion aferrandose de uno de los soportes mientras caia
La escalera esta pintada con el mismo compuesto que el tanque. Este compuesto tiene diez arios de vida por disefio. Deben verse signos de oxido o corrosiOn, como burbujas bajo la pintura o rastros de 6xido sobre la superficie. Toma cuatro horas repintar la escalera, o seis horas cambiarla
Pintura deteriorada
1
Tanque adherido al soporte del extremo libre
Falla la baranda por corrosion
2
1
Baranda destornillada del soporte
Estructura o escalones de la escalera fallan por corrosion
2
1
Tornillos de sujecciOn de escalera a tanque sueltos
Tornillos de hierro de la tapa de acceso oxidados
1
1
Revisado por
Realizado por
Los escalones estan abulonados al tanque en 6 lugares. Por lo menos tres de estos necesitan caerse antes de que la situaciOn se vuelva peligrosa. Toma una hora reemplazar los bulones
3 Echelon
RCM 04S
MODO DE FALLA (Causa de la falla)
Sistema de Afmacenaje de Benceno
22 Permitir a un hombre de talla normal entrar al tanque utilizando indumentaria de seguridad adecuada
FUNCION
© 1999 ALADON LTD
ELEMENTO
HOJA DE
INFORMACION RCM II
RCMO3S Edicion 2
©OihtC4t1F;htltlt ICiC fat Ptl]]6t En el diagrama que sigue figuran las tres preguntas empleadas para evaluar las consecuencias de los fallos. Mks abajo hay una lista de fallos, cada uno con su letra de codigo. En este ejercicio se han de evaluar las consecuencias de los fallos haciendo las preguntas relacionadas, empezando por la izquierda. Contestar a las preguntas insertando la letra de cod' go de cada fallo en la cuadricula que corresponda. LSera evidente a los operarios 4Podria este modo de fallo lesionar la perdida de funciOn causada Si o matar a alguien 6 infringir cualquier por este modo de fallo actuando normativa o reglamento del medio por si solo en circunstancias ambiente? normales?
•
Si
K
A"1" Et
t4
D
Q
1 0 5
A: Perdida total del liquid° de frenos de un coche B: Una alarma contra ladrones que falla de tal forma que no puede detectar la presencia de los mismos
una alarma si el nivel de aceite desciende hasta el, al tiempo que el proposito del interruptor de ultimo bajo nivel es detener la maquina si el nivel de aceitedesciende hasta el
C: El agarrotamiento de los cojinetes de una bomba de servicio la cual tiene instalada a su lado una bomba de reserva. Las dos bombas estan conectadas por cables a alarmas de disparo situadas en una sala de control local
L: Falla el interruptor de alto nivel de un dep6sito de balanceo de pH en una planta de tratamiento de efluentes, causando que el efluente ligeramente caustic° se vuelque en un rio cercano
D: Un boton de parada de emergencia que falla de tal forma que es incapaz de parar la maquina
M: Un termostato falla en un sistema de aire acondicionado en un centro comercial, causando que la temperatura en un restaurante ascienda a 32° C
E: El fallo del interruptor de nivel maxim° de la tolva de una maquina envasadora de caramelos. El interruptor esta concebido para que pare el flujo de caramelos a la tolva cuando el nivel coincida con el. No se cuenta con interruptor secundario F: Una valvula de desahogo de presion la cual esta atascada en posici6n cerrada. La valvula esta montada en una caldera
•
.Ejerce el modo de fallo un efecto adverso directo sobre la capacidad operacional?
Si
No
13
No
N: En un asiento de pasajero de un avion intercontinental, el mecanismo de reclinar falla de tal forma que el asiento permanece en posici6n vertical. El porcentaje medio de ocupacion de asientos de la linea aerea en este vuelo es del 72%
G: El fallo de los pernos de anclaje al suelo de una centrifuga de gran velocidad
0: El deterioro del aislamiento de un almacen refrigerado es tal que el aumento de la energia necesaria para mantener la temperatura del almacen causa que la factura de electricidad de toda la planta aumente un 20%
H: Un mecanismo de sujecion de una fresadora gastado, el cual hace que se produzcan desperdicios
P: El vidrio de una vidriera de un negocio que se cae de su marco a la calle
El fallo de un acoplamiento en el mecanismo de Q: transmision de un carro de traslacion empleado para transportar acero fundido. Si se produce el fallo mientras el acero esta en transit°, la demora podria permitir R: que el acero se enfriase J: El fallo de las correas en 'V' que accionan un ventilador en un transportador neumatico utilizado para trasladar S: material de un almacen de grano a granel a un silo. El silo tiene una alarma de bajo nivel la cual suena en una sala de control cuando no quedan mas que dos horas de grano en el silo. Normalmente la sustitucion de las T: correas lleva una hora
El fallo del mecanismo de arranque de un grupo electrogeno que se utiliza para proporcionar energia de emergencia a un hospital El fallo del silenciador de escape de un automovil, haciendo que el ruido emitido por el vehiculo suba al doble del limite legal El fallo del sistema de control de temperatura de un horno de una panaderia, haciendo que se produzcan panes quemados El emblema del fabricante se desprende del ball de un coche
K: El fallo del interruptor de Ultimo bajo nivel en un deposit° de aceite hidraulico. Este interruptor esta montado a 10mm. debajo del interruptor de bajo nivel. El prop6sito del interruptor de bajo nivel es hacer sonar 1999 ALADON
5
RCMO3S Solucion 2
©OthttKGhtltlt CJC
PtInbt 8CAllitIC5h
En el diagrama que sigue figuran las tres preguntas empleadas para evaluar las consecuencias de los fallos. Mds abajo hay una lista de fallos, cada uno con su letra de codigo. En este ejercicio se han de evaluar las consecuencias de los fallos haciendo las preguntas relacionadas, empezando por la izquierda. Contestar a las preguntas insertando la letra de codigo de cada fallo en la cuadricula que corresponda. LSera evidente a los operarios la perdida de funci6n causada por este modo de fallo actuando por si solo en circunstancias normales?
zPodna este modo de fallo lesionar Si o matar a alguien 6 infringir cualquier normativa o reglamento del medio ambiente?
No
B D F K Q
•
A
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A: Perdida total del liquid° de frenos de un coche
0 S
B: Una alarma contra ladrones que falla de tal forma que no puede detectar la presencia de los mismos
una alarma si el nivel de aceite desciende hasta el, al tiempo que el proposito del interruptor de Ultimo bajo nivel es detener la maquina si el nivel de aceitedesciende hasta el
C: El agarrotamiento de los cojinetes de una bomba de servicio la cual tiene instalada a su lado una bomba de reserva. Las dos bombas estan conectadas por cables a alarmas de disparo situadas en una sala de control local
L: Falla el interruptor de alto nivel de un deposit° de balanceo de pH en una planta de tratamiento de efluentes, causando que el efluente ligeramente caustic° se vuelque en un rio cercano
D: Un boton de parada de emergencia que falla de tal forma que es incapaz de parar la maquina
M: Un termostato falla en un sistema de aire acondicionado en un centro comercial, causando que la temperatura en un restaurante ascienda a 32° C N: En un asiento de pasajero de un avion intercontinental, el mecanismo de reclinar falla de tal forma que el asiento permanece en posiciOn vertical. El porcentaje medio de ocupacion de asientos de la linea aerea en este vuelo es del 72%
G: El fallo de los pernos de anclaje al suelo de una centrifuga de gran velocidad
0: El deterioro del aislamiento de un almacen refrigerado es tal que el aumento de la energia necesaria para mantener la temperatura del almacen causa que la factura de electricidad de toda la planta aumente un 20%
H: Un mecanismo de sujecion de una fresadora gastado, el cual hace que se produzcan desperdicios
P: El vidrio de una vidriera de un negocio que se cae de su marco a la calle
I: El fallo de un acoplamiento en el mecanismo de Q: transmision de un carro de traslacion empleado para transportar acero fundido. Si se produce el fallo mientras el acero esta en transit°, la demora podria permitir R: que el acero se enfriase J: El fallo de las correas en 'V que accionan un ventilador en un transportador neumatico utilizado para trasladar S: material de un almacen de grano a granel a un silo. El silo tiene una alarma de bajo nivel la cual suena en una sala de control cuando no quedan mss que dos horas de grano en el silo. Normalmente la sustitucion de las T: correas lleva una hora
1999 ALADON
C J N T
E H
M
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F: Una valvula de desahogo de presi6n la cual esta atascada en posicion cerrada. La valvula esta montada en una caldera
•
No
Si
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E: El fallo del interruptor de nivel maxim() de la tolva de una maquina envasadora de caramelos. El interruptor esta concebido para que pare el flujo de caramelos a la tolva cuando el nivel coincida con el. No se cuenta con interruptor secundario
•
,Ejerce el modo de fallo un efecto adverso directo sobre la capa&dad operacional?
El fallo del mecanismo de arranque de un grupo electrogeno que se utiliza para proporcionar energia de emergencia a un hospital El fallo del silenciador de escape de un automovil, haciendo que el ruido emitido por el vehiculo suba al doble del limite legal El fallo del sistema de control de temperatura de un horno de una panaderia, haciendo que se produzcan panes quemados El emblema del fabricante se desprende del baill de un coche
K: El fallo del interruptor de ultimo bajo nivel en un dep6sito de aceite hidraulico. Este interruptor esta montado a 10mm. debajo del interruptor de bajo nivel. El proposito del interruptor de bajo nivel es hacer sonar 6
CD
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Cl)
COMPONENTE
ELEMENTO
Referencia de Evaluacion de las consecuencias informacion F FF FM H S E I_ 0
© 1999 ALADON LTD
HOJA DE DECISION RCM II
IS Z li rn3 E
CD
• •
Tareas "a falta de" H4 H5 S4
„
3 Edicton
RCM 04S
Tareas Propuestas
Ref.
N° de
Fecha
Revisado por
Ver funciones 2 y.3 mas adelante Se analiza aparte Se analiza aparte Registrar el tiempo que toma bombear un batch de benceno al proceso y dar aviso si Ileva mas de 58 min. Registrar el tiempo que toma bombear un batch de benceno al proceso y dar aviso si Ileva mas de 58 min. Registrar la presi6n diferencial del filtro de benceno y avisar si es mayor a 35 kPa (5 psi) Llevar a cabo un chequeo ultrasonico a las soldaduras del tanque Verificar visualmente si hay signos de corrosion bajo la pintura Repintar el tanque Chequear visualmente los soportes por si hay signos de corrosion bajo la pintura Ver modo de falla 22 - A - 1 mas adolante Verificar si hay fugas por as juntas de tuberias Verificar si hay fugas por los sellos de la bomba Ver modos de falla 4- A- 1 y 7- A- 1 Implementar procedimientos para asegurar que la tapa de acceso sea colocada luego del mantenimiento Implementar procedimientos para asegurar que la junta de la tapa de acceso sea colocada correctamente luego del mantenimiento Se analiza aparte el sistema de manejo de vapor Ningun mantenimiento programado Ningun mantenimiento programado NingOn mantenimiento programado
Operador Operador Operador Tecnico Montador Contratista Montador Operador Operador
Diario Diana
Unidad de funcionamiento en vacio
Continuamente
Mensual Mensual Mensual c/5 anos Anual c/10 arms Anual
Tecnico
Semestral
A realizar por
Operador
3
1
•
Semanal
Frecuencia Inicial
Hoja
Fecha
Realizado por
•
NingOn mantenimiento programado Revisar si hacen ruido audible los rodamientos del eje Ningi.in mantenimiento programado NingOn mantenimiento programado Usar analisis de vibraciones para monitorear la condiciOn de los bujes del impulsor NingOn mantenimiento programado Ningun mantenimiento programado NingOn mantenimiento programado Monitorear el suministro de lubricante a los bujes del impulsor
Sistwas tie 9lfmacenaje de Benceno
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Tareas "a falta de" H4 H5 S4
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10
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H3 S3
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3 Moon
RCM 04S
Tareas Propuestas
Ref.
N° de
Fecha
c/2 anos
Anual semestral
Verificar si la resistencia a traves de la puesta a tierra es menor a 10 ohms Verificar que sean claramente legibles los carteles de advertencia
a 2.000, 21.000 y 39.000 litros
Verificar que las lectures del indicador local y el remoto esten dentro del 5% de cada uno
el tanque este por la mitad y Ileno
Verificar si el indicador local da la misma lecture que el indicador remoto cuando
NingOn mantenimiento programado
c/2 anos
c/2 anos
c/2 albs
c/10 arms
Verificar que los carteles de advertencia esten en posici6n y muestren la informaci6n correcta
c/2 albs
Chequear si el interruptor de incendio apaga el sector de la planta
Anual
c/10 albs
Verificar que la malla antiflama este en posiciOn e intacta
y engrasar si es necesario
Verificar si el vastago de la valvula de drenaje del tanque este adecuadamente engrasada,
Se analiza aparte el sistema de manejo de vapor Se analiza aparte el sistema de manejo de vapor
cuando la temperature de los bujes exceden 70°C
Verificar si la unidad de proteccien de alta temperatura detiene la bomba
Si no, reabrir V2 inmediatamente
Cerrar valvula V2 durante 5 segundos y verificar si la unidad de funcionamiento en vacio detiene a la t omba.
Ver 7 - A -1 anterior
nivel del tanque alcanza 42.000 litros
detiene el sistema de recuperaci6n de solvente y suena la alarma de Ultimo alto nivel cuando el
Actuar manualmente el interruptor de alto nivel y verificar si el interruptor de ultimo alto nivel
el tanque baje a 2.000 litros
Apagar la bomba de alimentacion y verificar que suene la alarma de Ultimo bajo nivel cuando
c/8 anos
c/8 anos
de suministro y alimentacion corten el circuito de alimentacion cuando el tanque baje a 2.000 litros
c/4 anos
Frecuencia Inicial
Hoja
Fecha
Apagar la bomba de alimentacion y verificar que los interruptores del circuito principal de las bombas
Revisado por
Realizado por
Apagar la bomba de alimentacion y verificar que suene la alarma de bajo nivel a los 20.500 litros
Ningun mantenimiento programado
Se analiza aparte la planta recuperadora de solvente Ver funcion 2
Sistema de Armacenaje de Benceno
(/)
10
N
st 21
HI
COMPONENTE
ELEMENTO
Referencia e Evaluacion de las informacion consecuen F FF FM H S E 0
© 1999 ALADON LTD
HOJA DE DECISION RCM II
Cl)u)
I
•
Instrumentista
Operador
Oficial de Seguridad
Operador
Electricista
Montador
Electricista
Montador
Instrumentista
c/3 anos
Electricista
Electricista
Electricista
Instrumentistt•
A realizar por
Electricista
3
2
1999 ALADON LTD
Immo,
CO APONENTE
ELEMENTO
I
-
166 E
o
3 Edicton
RCM 04S de
Fecha
Revisado por
NingOn mantenimiento programado
Montador
Anual
Verificar la estructura y los escalones de la escalera por si tienen algun signo de corrosion bajo la pintura
Montador c/3 ahos
Verificar si la marca en el tanque cerca del soporte libre se mueve mas de 3 mm entre pleno invierno (temperatura ambiental menor a 15°C) y pleno verano (temperatura ambiental mayor a 25°C)
Montador Anual
Verificar si la baranda presenta signor visibles de corrosion bajo la pintura
Redisehar la sujecci6n de la baranda (,soldar?)
Montador
semestral
mantenimiento Verificar si falta algOn bulen de la escalera
Verificar que hayan sido usados bulones de acero inoxidable en la tapa de inspecciOn
Montador
Operador
Semanal
Verificar si el seguro de la valvula de drenaje esta en posiciOn y firme
Despues de
Operador
Cada mahana
NingOn mantenimiento programado
Operador
Cada mahana
Montador
Instrumentista
Instrumentista
Instrumentista
A realizar por
Verificar que el muro de contenciOn este vacio
c/3 ahos
c13 aflos
c18 ahos
c/2 ahos
3
3
Verificar que la valvula de drenaje del muro de contencion este cerrada
si el nivel baja mas de 5 mm en 3 horas
Llenar el muro de contenci6n con agua hasta una profundidad de 100 mm, y verificar
50 kPa (7 psi), recalibrar si es necesario
Verificar si el man6metro de presi6n diferencial del filtro da un error mayor a 10 kPa cuando se lee
cuando la bomba esta funcionando
Verificar que la presiOn diferencial en el filtro sea superior a 6,8 kPa (1 psi)
cuando la bomba esta funcionando
Frecuencia Inicial
Hoja
Fecha
Realizado por
Verificar que la presiOn diferencial en el filtro sea superior a 6,8 kPa (1 psi)
Tareas Propuestas
Ref.
N°
Montador
N
Tareas "a falta de" H4 H5 S4
Sistema de Aimacenaje de Benceno
S
Verificar la apariencia general del tanque y preparar para limpiar si es necesario
<
26
V.--
Montador
CI)
trimestral
U)
Anual
U)
Verificar la apariencia de la pintura (luego del lavado) y avisar si se ve desagradable
CV (V CI tN i CO 0 Z
26
23 23 24 24 25
22
21
21
19 19 20
19
18
17
17
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ITEM
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© 1990 ALADON LTD
RCM II INFORMATION WORKSHEET
• Reviewed by
Compiled by
• of
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EJERCICIOS DE CONSECUENCIAS DE FALLA
CONTENIDO Funciones Ocultas: Ejercicio Funciones Ocultas: Solucion Consecuencias de Falla: Ejercicio Consecuencias de Falla: Solucion
•
© 1999 Derechos de autor Aladon Ltd.
RCMO3S ilcion 2
PlihtICAGt CDtUntlt nTtltiC) Esta hoja describe una serie de elementos de equipos o componentes, y hace una lista de algunas de sus funciones. Tambien hace unas preguntas. Se le pide decidir cual de las funciones es oculta y cual es evidente (marcando con una sepal el recuadro correspondiente) o bien contestando si o no. 1: Un calentador de agua electric° tiene un interruptor cuya funci6n primaria es cortar la corriente cuando el agua dentro del calentador alcanza el punto de ebullicion. Tambien tiene un eyector de enchufe cuya funcion primaria es eyectar el enchufe si el calentador se queda seco. Si
,Sera evidente al operador el fallo del interruptor por a solo en circunstancias normales? zSera evidente al operador el fallo del eyector por si solo en circunstancias normales?
No
1.-"`
2: Un programa procesador de textos dispone de un sistema de comprobaciOn de ortografia concebido para reconocer y destacar las palabras mal escritas, a instancia del usuario. j, Es oculta o evidente la funci6n de este sistema ? c
•
3: Una funcion de una puerta de acceso a un puesto (hecha de malla de alambre de 5mm) en una maquina de transferencia de 26 puestos es impedir que el operador toque las partes moviles mientras la puerta se encuentra cerrada. Esta funcion la llamaremos A. La puerta de acceso tiene un microinterruptor cuya funcion es evitar que la maquina funcione mientras la puerta esta abierta. Llamaremos a esta funciOn del microinterruptor funcion B. Si No
,Sera evidente al operador la perdida de la fund& A por si sola, en circunstancias normales? zSera evidente al operador la perdida de la funcion B por si sola, en circunstancias normales? 4: Una valvula de seguridad esta montada en una caldera que produce vapor al regimen maxim° de trabajo de 150psi. La valvula de seguridad esta concebida para que alivie la presion a naves de un silbato si la presiOn pasa de 220psi. Tras alguna deliberacion, se han hecho constar las dos funciones siguientes para esta valvula: 1: Ser capaz de aliviar la presi6n en la caldera si la presion pasa de 220psi (Funci6n A) 2: Contener el vapor a presiones inferiores a 200psi (Funcion B) Si No
zSera evidente al operador la perdida de la funcion A por si sola, en circunstancias normales? Sera evidente al operador la perdida de la funcion B por si sola, en circunstancias normales? 5: Dice Paco: "Lo importante de los fallos ocultos es que solo traen consecuencias si ocurre tambien algun otro fallo. Tiene razon (si o no) ?
6 El sistema hidraulico de un gran equipo dispone de tres presostatos. El sistema suministra aceite a una presion que normalmente oscila entre 400 y 600 psi. Si la presi6n desciende por debajo de 300 psi, es probable que se daiie la maquina. Cada uno de los tres presostatos esta concebido para que envie una semi al sistema de control si la presion desciende por debajo de 350psi. Los interruptores estan conectados de tal forma que si un interruptor detecta una presiOn inferior a 350psi, suene una alarma. Si dos o tres interruptores detectan una presi6n inferior a 350psi, se para la maquina. Si No
Sera evidente al operador el fallo de un pres6stato bajo circunstancias normales ? Sera evidente al operador el fallo de dos pres6statos bajo circunstancias normales ? Sera evidente al operador el fallo de tres pres6statos bajo circunstancias normales ?
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7: Una tone de agua contiene un interruptor flotador de bajo nivel 'A' el cual pone en marcha la bomba que alimenta la tone cuando el nivel del agua llega a el. Un segundo intenuptor esta situado a 150mm debajo del intenuptor `A', y la mision de 13' es hacer sonar una alarma en la sala de control si 'A' deja de funcionar. Sin embargo, si fallasen ambos interruptores, el dep6sito se vaciaria y veintiocho viviendas quedarian sin agua. Las estadisticas muestran que uno de los consumidores telefonearia a la sala de control (la cual cuenta con personal en todo momento) antes de un lapso de 2 horas para quejarse de la falta de agua, a cualquier Nora del dia. En este momento, los operadores harian uso de un control manual para activar la bomba (la compaiiia hidraulica tiene una obligacion ante la ley de garantizar que jamas deben quedarse sin agua mas de cincuenta viviendas durante mas de seis horas a la vez. Si
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lir
0
zSera evidente al operador el fallo del interruptor A por si solo, en circunstancias normales? i,Sera evidente al operador el fallo del interruptor B por si solo, en circunstancias normales? 8: Una tone de agua contiene un interruptor flotador de bajo nivel `A' el cual pone en marcha la bomba que alimenta la tone cuando el nivel del agua llega a el. Un segundo interruptor 13' esta situado a 300mm debajo del interruptor y esta concebido para poner en marcha la bomba si 'A' deja de funcionar. El disefiador de esta disposici6n pens6 que la combinaci6n de interruptores era tan fiable que no era necesario conectar ninguno de los interruptores a la sala de control. Sin embargo, si fallasen ambos interruptores, el deposit° se vaciaria y veintiocho viviendas se quedarian sin agua. Las estadisticas muestran que uno de los consumidores telefonearia a la sala de control (la cual cuenta con personal en todo momento) antes de un lapso de 2 horas para quejarse de la falta de agua, a cualquier hora del dia. En este momento, los operadores harian uso de un control manual para activar la bomba (la compailia hidraulica tiene una obligacion ante la ley de garantizar que jamas deben quedarse sin agua mas de cincuenta viviendas durante mas de seis horas a la vez. Si No
1,Sera evidente al operador el fallo del intenuptor A por si solo, en circunstancias normales? 1,Sera evidente al operador el fallo del intenuptor B por si solo, en circunstancias normales? 9: El mecanismo de izaje de una gnia de 60 to tiene un freno de emergencia para detener el tambor de izaje si los frenos principales fallan (funci6n A). Una segunda funcion del freno de emergencia es no detener el izaje cuando todo esta bien (funcion B). Si
,Sera evidente al operador la perdida de la funci6n A por si sola, en circunstancias normales? 1,Sera evidente al operador la perdida de la funcion B por si sola, en circunstancias normales?
No
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PUEntIblt
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Esta hoja da las soluciones a los problemas de "Funciones Ocultas", junto con una breve explicacion. 1: Un calentador de agua electric° tiene un interruptor cuya funcion primaria es cortar la corriente cuando el agua dentro
del calentador alcanza el punto de ebullicion. Tambien tiene un eyector de enchufe cuya funci6n primaria es eyectar el enchufe si el calentador queda vacio.
En circunstancias normales, el eyector del enchufe estarta en condiciones de funcionar si fallase el interruptor. Si fallase el interruptor entonces, y el calentador se quedase sin agua, se eyectarla el enchufe. El enchufe eyectado y el calentador seco (i y la cocina llena de vapor !) sedan perfectamente evidentes al usuario, de modo que el fallo funcional del interruptor es evidente. Si, en cambio, se atascase el eyector del enchufe, en circunstancias normales, el interruptor funcionaria. El interruptor cortaria la corriente, entonces, el calentador no se quedaria sin agua y nadie sabria que el eyector del enchufe no funcionaba. El fallo funcional del eyector es por lo tanto oculto. (El segundo fallo que ha de producirse tambien antes de que el fallo del eyector de enchufe traiga consecuencias es, por supuesto, el fallo del interruptor).
•
2: Un programa de proceso de textos incorpora un sistema de comprobacion de ortografia concebido para reconocer y destacar las palabras mal escritas, a instancia del usuario. Es oculta o evidente la funcion de este sistema? Normalmente no forma parte de las funciones de la mecanografa cometerfaltas de ortografia. Como consecuencia, si la mecanografa realizase correctamente su trabajo, no se producirtan errores de ortografia y el sistema de comprobacion de ortografia no encontrarta error alguno. Por ello, nadie sabria si esta rutina funcionaba o no, de modo que la funcion es oculta. (El segundo fallo que ha de producirse para que el fallo del sistema de comprobacion se haga notar send una falta de ortografia cometida por la mecanografa que ella dejase de observar).
3: Una funci6n de una puerta de acceso a un puesto (hecha de malla de alambre de 5mm) en una maquina de transferencia de 26 puestos es impedir que el operador toque las partes moviles mientras la puerta se encuentra cerrada. Esta funci6n la llamaremos A. La puerta de acceso tiene un microinterruptor cuya funci6n es evitar que la maquina funcione mientras la puerta esta abierta. Llamaremos a esta funcion del microinterruptor funcion B. Si la puerta era incapaz de impedir que el operador tocase las partes moviles, o tendria que estar abierta o tendria que faltar (en cuyo caso el microinterruptor impedirla que funcionase la maquina), o tendria que tener un agujero apreciable. Todas estas circunstancias serian claramente evidentes a los operadores, de modo que la perdida de funcion es evidente. La descripcion de la funcion del microinterruptor no indica si cuenta con seguridad inherente en caso de fallo (o sea, no para la mdquina si falla el propio interruptor). Ademds, no serta una de las tareas normales del operador intentar hacer funcionar la mdquina con la puerta abierta. El fallo del microinterruptor es, por lo tanto, oculto. (El segundo fallo que ha de producirse para que importe el fallo del microinterruptor seria si el operador intentase hacer funcionar la maquina con la puerta abierta).
4: Una valvula de seguridad esta montada en una caldera que produce vapor al regimen maxim° de trabajo de 150psi. La valvula de seguridad esta concebida para que alivie la presi6n a tray& de un silbato si la presi6n pasa de 220psi. Tras alguna deliberacion, se han hecho constar las dos funciones siguientes para esta valvula: 1:Ser capaz de aliviar la presi6n en la caldera si la presi6n pasa de 220psi (Funcion A) 2: Contener el vapor a presiones inferiores a 200psi (Funcion B) En circunstancias normales de funcionamiento, la presi6n dentro de la caldera no asciende por encima de 150psi, y los operadores no sabrian si la valvula es capaz o no de aliviar la presi6n a 220psi. La funcion A es, por lo tanto, oculta. (El otro fallo necesario para que importe este es que la presi6n en la caldera suba por encima de 220psi). Igual logica se aplica a la funcion B. Digamos, por ejemplo, que la valvula es capaz de aliviar la presi6n a 175psi. En circunstancias normales la presi6n en la caldera no pasa de 150psi, de manera que el equipo de operaciones tampoco sabria si se habta producido este fallo. La funcion B es entonces oculta tambien. (El otro fallo que debe ocurrir para que importe este es que la presi6n en la caldera suba por encima de 150psi).
5: Dice Paco: "Lo importante de los fallos ocultos es que solo traen consecuencias si ocurre tambien algtin otro fallo. Tiene razon (si o no) ? Si. 6: El sistema hidraulico de un gran equipo dispone de tres presostatos. El sistema suministra aceite a una presi6n que normalmente oscila entre 400 y 600 psi. Si la presi6n desciende por debajo de 300 psi, es probable que se (lane la maquina. Cada uno de los tres presostatos esta concebido para que envie una sepal al sistema de control si la presiOn desciende por debajo de 350psi. Los interruptores estan conectados de tal forma que si un interruptor detecta una presi6n inferior a 350psi, suene una alarma. Si dos o tres interruptores detectan una presi6n inferior a 350psi, se para la maquina.
• 1999 ALADON
En primer lugar, la descripcion de las funciones de estos interruptores significa que los interruptores no cuentan con seguridad inherente en caso de fallo. Segundo, en circunstancias normales de funcionamiento, la presi6n hidrdulica no desciende por debajo de 400psi, y los tres interruptores no han de intervenir a menos que la presi6n caiga por debajo de 350psi. Como consecuencia, en el desempetio de sus tareas normales, los operadores no sabrian si los interruptores funcionaban o no. La funcion de uno, dos o tres de los interruptores es, entonces, oculta. (El fallo de cualquiera de dos de estos interrruptores solo importarta si la presi6n hidrdulica cayese por debajo de 300 psi). 3
Notar que en la prcictica solo hacen falta dos de los tres interruptores, de modo que el fallo de uno de los tres interruptores no se manifestarta necesariamente aunque la presion descendiese por debajo de 350psi. Como consecuencia, el fallo de cualquier interruptor individual de entre los tres es dos veces oculto.
RCMO3S Edici6n 24.1,
II/
7: Una torre de agua contiene un interruptor flotador de bajo nivel 'A' el cual pone en marcha bomba que alimenta la tone cuando el nivel del agua llega a 61. Un segundo interruptor esti situado a 150mm debajo del interruptor 'A', y la mision de 13' es hacer sonar una alarma en la sala de control si 'A' deja de funcionar. Sin embargo, si fallasen ambos interruptores, el deposit° se vaciaria y veintiocho viviendas quedarian sin agua. Las estadisticas muestran que uno de los consumidores telefonearia a la sala de control (la cual cuenta con personal en todo momento) antes de un lapso de 2 horas para quejarse de la falta de agua, a cualquier hora del dia. En este momento, los operadores harian uso de un control manual para activar la bomba (la compaiiia hidraulica tiene una obligacion ante la ley de garantizar que jamas deben quedar sin agua mas de cincuenta viviendas durante mas de seis horas a la vez. Aunque fallase el interruptor A, normalmente el interruptor B seguirla estando operacional. Como consecuencia, el agua descenderia hasta el nivel del interruptor B el cual haria sonar la alarma en la sala de control. Asi pues, el fallo del interruptorA seria evidente. (Este ejemplo demuestra que a veces es posible disponer de demasiada informaciOn.) De fallar el interruptor B, normalmente seguiriafuncionando el interruptorA. Como consecuencia, la bomba estaria conectada todavia al bajar el nivel del agua a la altura del interruptorA, y el nivel no llegaria hasta el interruptor B. Los operadores no sabrian entonces si el interruptor B funcionaba o no, y la funcion de este es, por lo tanto, oculta. (El fallo del interruptor B solo importa si falla tambien el interruptor A).
8: Una tone de agua contiene un interruptor flotador de bajo nivel `A' el cual pone en marcha la bomba que alimenta la tone cuando el nivel del agua llega a 61. Un segundo interruptor esta situado a 300mm debajo del interruptor y 'B' esta concebido para poner en marcha la bomba si 'A' deja de funcionar. El diseflador de esta disposicion pens6 que la combinacion de interruptores era tan fiable que no era necesario conectar ninguno de los interruptores a la sala de control. Sin embargo, si fallasen ambos interruptores, el deposit° se vaciaria y veintiocho viviendas quedarian sin agua. Las estadisticas muestran que uno de los consumidores telefonearia a la sala de control (la cual cuenta con personal en todo momento) antes de un lapso de 2 horas para quejarse de la falta de agua, a cualquier hora del dia. En este momento, los operadores harian uso de un control manual para activar la bomba (la compailia hidraulica tiene una obligacion ante la ley de garantizar que jamas deben quedarse sin agua mas de cincuenta viviendas durante mas de seis horas a la vez.
•
Si fallase el interruptor A, en circunstancias normales el interruptor B seguirla estando operacional. Como consecuencia, el agua descenderta hasta el nivel del interruptor B, el cual pondrIa en marcha la bomba. Los operadores no sabrian que el interruptor A habia fallado, de modo que el fallo de este es oculto. (El fallo del interruptorA solo importa si falla tambien el interruptor B). Si fallase el interruptor B, en circunstancias normales el interruptorA seguiria funcionando. Como consecuencia se pondria en marcha asimismo la bomba al liegar el nivel de agua al interruptorA, y el nivel no llegaria al interruptor B. Por consiguiente, los operadores no sabrian si funcionaba o no el interruptor B, de modo que la funcion del interruptor B es oculta. (El fallo del interruptor B solo importa si falla tambien el interruptorA).
9: El mecanismo de izaje de una grtia de 60 to tiene un freno de emergencia para detener el tambor de izaje si los frenos principales fallan (funciOn A). Una segunda funci6n del freno de emergencia es no detener el izaje cuando todo esta bien (funciOn B). Si el freno de emergencia estuviese fallado de tal forma que no pudiese frenar el izaje, en circunstancias normales el sistema de freno principal todavia funcionarta. En este caso nadie sabria si el freno de emergencia estei operativo o no, por lo tanto este fallo funcional es oculto. (El segundo fallo para que importe el fallo del freno de emergencia sera el fallo del freno principal.)
•
Por otro lado, si fallase el freno de emergencia de Cal modo que el freno detiene al izaje cuando todo estd bien, el operador lo observada ni bien intente izar algo nuevamente. Esto significa que el fallo del freno de emergencia serd evidente.
4
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RCMO4S
t () PtItC1 1 DIlmcgtutom
.pillttucc) ID4t1t161ro 'A©N
En esta parte del ejercicio, se le pide que aplique la logica de decisi6n RCM2 a algunos de los modos de falla del sistema de benceno. Los modos de falla que se le pide analizar en este punto son aquellos asociados con las funciones 1, 2, 3, 4, 21, 23 y 26 de las Hojas de Informacion que se le entrego anteriormente.
• • 1999 ALADON
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4 , PtItiO ❑ P[6itittliOLN Sitqfhtl 1C 1arit(hC)
RCMO4S
Agdicion
En esta parte del ejercicio, se le pide que aplique la logica de decisi6n RCM2 a algunos modos de falla Inas del sistema de benceno. Los modos de falla en cuestiOn estan listados a continuacion, y estan tomados de las Hojas de Informacion que se le entrego anteriormente. Se llevo a cabo una evaluacion probabilistica de riesgos en este sistema que arrojo los niveles deseados de disponibilidad mostrados para cada modo de falla. Tambien se conoce el tiempo medio entre la ocurrencia de cada falla (TMEF). Asuma, para el proposito de este ejercicio, que todos los modos de falla se ajustan a un patron de falla aleatorio (Patr6n E) a menos que se indique to contrario. Por favor note que casi todos los modos de fallas listados abajo estan relacionados de alguna forma a dispositivos de proteccion, no necesariamente son todas funciones ocultas, y en algunos casos, sera mas apropiado hacer una tarea de rutina antes que una busqueda de fallas. Por favor note tambien que todos los valores dados a continuacion solo estan con el proposito de ilustracion, y no deben ser utilizados en ninguna aplicacion real de RCM2.
•
Niimero de
Disponibilidad TMEF
Modo de Falla
Deseada
5-A-1
98%
100 anos
6-A-1
99,9%
2 000 anos
6-B-1
99%
400 anos
8-A-1
99,5%
300 arias
12-A-1
99,9%
1 000 aims
13-A-1
99,5%
1 000 anos
14-A-1
99,8%
250 arms
15-A-1
99,5%
50 anos
15-A-2
99%
100 anos
19-A-1
99,5%
300 arms
19-A-2
99,95%
3 anos
19-A-3
98,75%
40 dias
24-A-1
99,9%
100 anos
24-A-2
99,9%
10 arms
7-A-1
99,95%
2 000 anos
9-A-1
99%
500 anos
16-B-1
98%
50 anos
16-C-1
95%
20 anos
17-A-1
98%
50 anos
17-A-2
98%
200 anos
18-A-1
95%
30 anos
20-A-1
99%
1 alio
22-A-1
PatrOn de falla F
25-A-1
99,9%
1 500 anos
1
•
EL DIAGRAMA DE DECISION RCM II
•
•
© 1999 Derechos de autor Aladon Ltd.
DIAGRAMA DE DECISION RCM II
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