Tuesday, 8 July 2014

RCM 5: Enfocados en Tareas.


Como hemos visto, los primeros resultados del árbol de decisión son tareas, en este capítulo vamos a explicarlos:

Tareas basadas en la condición, esta será siempre nuestra primera opción, podemos definirlas como inspecciones periódicas o continuas diseñadas para detectar fallos potenciales y permitir su solución antes de que produzca un fallo funcional.

Para desarrollar el plan debemos realizar las siguientes preguntas:

1.   ¿Cuál es el Fallo Funcional? Esto se obtiene directamente del análisis RCM, aunque puede hacer falta más información o una mayor clarificación relacionada con la especificidad del fallo.

2.   ¿Cuál es el Fallo Potencial? Que averiguamos con un estudio de las condiciones de funcionamiento del equipo.

3.   ¿Cuál es el intervalo entre el Fallo Potencial y el Fallo Funcional (intervalo P-F)? ¿Es un intervalo consistente? Para responder a estas preguntas nos ayudamos de la curva P-F.


Curva P-F, tomada de NASA RCM Guide, Reliability-Centered Maintenance Guide, For facilities and colateral equipment. Pag. 4-2.

 
4.   ¿Se puede definir un intervalo que asegure que la probabilidad de fallo se mantenga en valores aceptables? De hecho, podemos calcular este intervalo teniendo en cuenta la probabilidad de que se desarrolle en Fallo Funcional, de acuerdo a las fórmulas:
 

      En el caso de distribuciones exponenciales.

Siendo R(t) la función fiabilidad, o la probabilidad de que un equipo funcione durante un periodo de tiempo t; y l la tasa de fallos (número de fallos por unidad de tiempo)
 
 En el caso de distribuciones de Weibull.
 
Siendo R(t) la función fiabilidad, o la probabilidad de que un equipo funcione durante un periodo de tiempo t; h es el parámetro de escala que da una idea de la vida media del equipo, y b es el parámetro de forma que nos indica la evolución del número de fallos en el tiempo.

 
5.   ¿Es viable realizar la técnica predictiva en ese intervalo de tiempo? Para escoger la tarea predictiva nos podemos ayudar de la siguiente guía proporcionada por la NASA.

 
Y podemos calcular el coste de implantar la tarea predictiva, teniendo en cuenta el coste de la inspección y la probabilidad de que no detecte el Fallo Potencial, de acuerdo a la fórmula:

 
Cmc = Cf X Pf + Ctc + (Ctc + Cf) X Pfc X Pf

 
Siendo Cmc el coste de las tareas basadas en la condición o predictivas, Cf el coste del fallo, Pf la probabilidad de que se produzca un fallo en el intervalo entre tareas predictivas, Ctc el coste de la tarea predictiva, y Pfc la probabilidad de que la técnica predictiva no detecte el fallo. 

 
Aplicaciones de técnicas predictivas, tomada de NASA RCM Guide, Reliability-Centered Maintenance Guide, For facilities and colateral equipment. Pag. 6-2.
 
 
Tareas basadas en tiempo, o preventivas, que requieren detener la máquina y, a menudo, trasladarla hasta un taller; y Tareas de búsqueda de fallos, que tratan de encontrar fallos ocultos. Los voy a tratar juntos, ya que se tratan de acciones programadas regularmente en base a unos intervalos predefinidos, sin importar las condiciones del equipo.   
 
Los elementos que puede contener un programa de mantenimiento preventivo se clasifican en los cinco grupos siguientes:
 
1.   Lubricación / Servicio: Realización periódica de tareas de limpieza, lubricación, sustitución de consumibles, preservación, etc., con el objetivo de prevenir fallos incipientes. Puede considerarse una tarea de búsqueda de fallos.
 
2.   Pruebas operacionales / Visuales / Automáticas: Realización periódica de pruebas para determinar el estado del equipo y detectar degradaciones. Sirve para localizar fallos funcionales ocultos, por lo que puede considerarse una tarea de búsqueda de fallos.
 
3.   Inspecciones / Pruebas funcionales: Inspecciones periódicas para determinar el estado del equipo mediante comparación de sus características con los valores esperados o con una determinada norma. Puede considerarse una tarea de búsqueda de fallos.
 
4.   Restauración: Son las tareas necesarias para que un determinado equipo recupere las condiciones de diseño, pueden variar desde limpieza de elementos hasta un overhaul (o desmontaje y sustitución de piezas) completo.
 
5.   Eliminación: Es la retirada de elementos de un equipo al alcanzar su vida útil, normalmente para elementos simples.
 
También podemos calcular el intervalo de mantenimiento en función de la tasa de fallos que queremos mantener en el equipo, de acuerdo a la fórmula:

 
En el caso de distribuciones de Weibull.
 
En el caso de distribuciones exponenciales se cumple que l es constante por lo que no se recomienda aplicar mantenimiento basado en tiempo ya que no tenemos referencias para definir el intervalo de mantenimiento.
 
También podemos calcular el coste de estas tareas preventivas, teniendo en cuenta el coste de la operación, el riesgo que esta provoque un fallo y la probabilidad de que el fallo se produzca antes del periodo de mantenimiento, de acuerdo a la fórmula:
 
Cmt = Cf X Pf + Ctp + Cf X Pfp + (Ctp + Cf) X Pft X Pf
 
Siendo Cmt el coste de las tareas basadas en tiempo o preventivas, Cf el coste del fallo, Pf la probabilidad de que se produzca un fallo en el intervalo entre tareas preventivas, Ctp el coste de la tarea preventiva, Pfp la probabilidad de que el equipo falle al poner en marcha el equipo después de aplicar la técnica preventiva, y Pft la probabilidad de que la técnica preventiva no evite el fallo.