La automatizacin en las empresas determina que losequipos sean cada vez ms fiables. Sin embargo, auncon el moderno desarrollo de las mquinas, se producenproblemas y averas, ocasionados, en unos casos, por unuso inadecuado y una deficiente inspeccin del equipoy, en otros, debido a un sistema de mantenimiento inefi-caz y desfasado.

Las causas que producen dichos defectos y averas son,muchas veces, difciles de identificar, por lo que es con-veniente realizar un esfuerzo para evitarlos. Para ello,es importante examinar fsicamente todos los factoresque pueden provocarlos, pues si se eliminan los defectos,mejorarn no slo la calidad y los costes, sino tambintodos los aspectos de la produccin.

En esta unidad se analizarn los diferentes tipos defallos que se producen normalmente en un equipo, y sehar una valoracin que nos permitir clasificarlospara facilitar su posterior anlisis.

En esta unidad, se tratarn los siguientes contenidos:

Fallos en un sistema.

Valoracin de fallos.

Anlisis de un fallo.

Unidad Didctica Fallos de Mquinas

Al final de esta unidad sers capaz de:

Clasificar los tipos de fallos.

Valorar los fallos dependiendo de una serie de factores.

Identificar una ficha de anlisis de fallos.

Interpretar la curva de fallos.

Definir la tasa de fallos.

Diferenciar los periodos de vida de un equipo en funcin de sutasa de fallos.

Esquema de estudio

Tus objetivos

FALLOS DE

MQUINAS

FALLOS EN UN SISTEMA

VALORACIN DE FALLOS

ANLISIS DE UN FALLO

Clasificacin de fallos.

Matriz de criticidad. Ficha de anlisis de fallos. Tasa de fallos. Duracin de la vida de un equipo.

Forma de identificar el fallo. Duracin del fallo. Forma en que se manifiesta el fallo. Dimensin del fallo. Causa que produce el fallo:

1. Causas extrnsecas.2. Causas intrnsecas.

Posibilidad de que el fallo sea detectado. Consecuencias que produce en fallo.

Las mquinas de un sistema de produccin pueden presentar tresestados:

1. La mquina funciona adecuadamente.2. La mquina presenta una disminucin de sus funciones.3. La mquina est averiada.

Una mquina puede evolucionar de un estado a otro. Si existenfallos, puede pasar del estado 1 al 2 (reduccin de funcin), o al 3(prdida total de funcin). En caso de intervenir para realizar unmantenimiento correctivo, puede pasar del estado 3 al 2 (arregloprovisional) o al estado 1 (reparacin definitiva).

Cuando una mquina se encuentra averiada o presenta un estadodeteriorado es debido a que se ha producido un fallo.

El fallo se define como la alteracin o interrupcin de un bien en elcumplimiento de una funcin requerida. En el caso de las mqui-nas, se considera que se produce un fallo cuando stas sufren uncomportamiento en el que, o dejan de funcionar totalmente, o seproduce una alteracin en su funcionamiento normal.

La aparicin de fallos obliga a realizar acciones de mantenimientocorrectivas. Estas intervenciones pueden ser de dos tipos:

Paliativas: Se realizan arreglos provisionales que permitan alar-gar el funcionamiento durante algn tiempo, antes de llevar acabo una reparacin definitiva.

Curativas: Se realizan reparaciones concretas y definitivas,dejando la mquina en las condiciones ptimas de trabajo.

Fallos en un sistema

Ejemplo:

En una transmisin por correas hay momentos en los que staspatinan. Esto se debe a que no tienen la tensin adecuada,adems de presentar zonas ensuciadas con grasa. El continuodeslizamiento de las correas provoca que lleguen a desgastarsede forma acelerada, e incluso puede ocasionar su rotura.Como consecuencia, el rendimiento de la mquina disminuye.

Para evitar esto, ser necesario limpiar las correas eliminandocualquier rastro de grasa y ajustar la presin de todas ellas.

Fig. 1Ajuste de la presin en lacorrea de un mecanismo.

Clasificacin de fallos

Los fallos se pueden clasificar en:

Parciales: Se produce una alteracin en el funcionamiento dela mquina que disminuye su rendimiento.

Completos: Se produce el cese del funcionamiento; es decir, lamquina se detiene.

Catalcticos: Se produce un paro total y repentino de lamquina.

Por degradacin: El defecto se va produciendo de forma pro-gresiva, de forma parcial.

Aleatorios: Se produce cuando la tasa de fallos* se mantieneconstante.

Por desgaste: Se produce como consecuencia de una tasa defallos creciente.

Cuando se realiza un estudio de fallos, toda la informacin serecoge en una ficha que los agrupa de acuerdo con unas carac-tersticas determinadas. Esta ficha permitir hacer una valoracinde los mismos. Por supuesto, un determinado fallo puede encua-drarse en ms de una de estas categoras.

ACTIVIDAD 1

Relaciona los siguientes conceptos con su correspondiente tipo de fallo:

1. Paro repentino de la mquina.

2. Tasa de fallo constante.

3. Disminucin del rendimiento.

4. Tasa de fallo creciente.

5. Paro total de la mquina.

6. Deterioro progresivo.

a. Fallo catalctico.

b. Fallo parcial.

c. Fallo de desgaste.

d. Fallo completo.

e. Fallo por degradacin.

f. Fallo aleatorio.

El anlisis de fallos pretende valorar la forma en que stos se pro-ducen. El estudio permitir recoger en una ficha todos los datosde inters, con el objeto de facilitar la manera de evitar que seproduzcan.

La valoracin de los fallos se puede realizar en funcin de los siguien-tes factores:

La forma de identificarlos. La duracin. La forma en que se manifiestan. La dimensin. Las causas que los producen. La posibilidad de que sean detectados. Las consecuencias que producen.

1. Forma de identificar el fallo

La identificacin de un fallo se realiza dependiendo de la natura-leza y la situacin:

Naturaleza: Indica si el fallo se debe a un problema mecnico,elctrico, electrnico, neumtico,...

Situacin: Seala la localizacin del fallo, el momento en quese produce, el nmero de unidades de uso,...

2. Duracin del fallo

Los fallos no tienen siempre carcter definitivo. Pueden aparecerfallos que provoquen un contratiempo pero cuyo origen o causase elimine fcilmente e incluso desaparezca por s solo.

Segn la duracin y la facilidad para ser corregidos, los fallos pue-den clasificarse de dos formas:

Espordicos: Se producen anomalas de forma momentneaque pueden desaparecer solas o subsanarse inmediatamente,de forma sencilla, restaurando las condiciones originales.

Permanentes: Se producen anomalas crnicas cuya eliminacinexige una intervencin correctiva que acte sobre todas las posi-bles causas.

Valoracin de fallos

Fig. 2Fallo mecnico por roturade eje.

3. Forma en que se manifiesta el fallo

Los fallos no siempre se producen de acuerdo con una lgica; esdecir, puede haber fallos que ya se esperan debido a un visibledeterioro, y otros que ocurren inesperadamente. La aparicin delos fallos se manifiesta de dos formas:

Por degradacin: Se produce un deterioro progresivo.

Catalcticos: Se producen de forma imprevista y sbita.

4. Dimensin del fallo

La importancia de un fallo depender del efecto que produzca enla produccin. Segn esto, los fallos se clasifican en:

Completos: Se produce el cese del funcionamiento; es decir, lamquina se para totalmente.

Fig. 3Representacin grfica de lavelocidad de fallos.

a. Fallo por degradacin.b. Fallo catalctico. Ejemplo:

Debido a una sobrecarga en el rbol de transmisin de unreductor, los dientes de los engranajes no soportan el esfuerzoy se rompen de repente, dejando la mquina inutilizada.

Ejemplo:

Debido a una mala lubricacin, los engranajes de un reductorvan sufriendo un desgaste progresivo en los dientes, ocasio-nando ruidos y un funcionamiento defectuoso del equipo.

Ejemplo:

La rotura de una junta de estanqueidad de un cilindro hidru-lico hace que las fugas de aceite sean excesivas, de maneraque no hay presin suficiente para accionar el cilindro.

Fig. 4Fallo completo por rotura deuna correa.

Parciales: Se produce una alteracin en el funcionamiento dela mquina que hace disminuir su rendimiento.

5. Causa que produce el fallo

Un fallo puede producirse por diferentes motivos. Estos motivosse dividen en dos grupos:

A. Causas extrnsecas

El fallo se produce por una mala actuacin de los operarios. Algu-nas causas de este tipo de fallos son:

Accidentes. Inadecuada utilizacin del equipo. Condiciones no conformes de funcionamiento. Incumplimiento de las instrucciones. Mal entretenimiento. Fallos secundarios (como consecuencia de uno ya producido).

Ejemplo:

Un defecto en la vlvula de control de un cilindro hidrulicoocasiona una disminucin en el caudal de aceite que llega alcilindro. Debido a ello, el cilindro no consigue avanzar a lavelocidad requerida y pierde rendimiento.

Fig. 5Mala utilizacin de loselementos.

ACTIVIDAD 2

Relaciona con flechas los siguientes tipos de fallos:

1. Completo.2. Permanente.3. Por degradacin.4. Parcial.5. Catalctico.6. Fugitivo.

a. Fallo segn la duracin.

b. Fallo segn la forma en quese manifiestan.

c. Fallo segn la dimensin.

B. Causas intrnsecas

El fallo se produce debido al mal estado del equipo, o por efectos(mecnicos o elctricos) ocurridos durante el funcionamiento delequipo.

Material en mal estado: Son defectos que existan previa-mente en las piezas puestas en servicio y que no se detectandurante los controles de calidad: defectos producidos durante laelaboracin del material, durante la mecanizacin de la piezaacabada o por un mal montaje.

Fallos mecnicos de funcionamiento: Se producen debido acomportamientos inadecuados que van sufriendo los materialesde las mquinas durante su trabajo. En la tabla 1 se recogen lascausas ms comunes de fallos mecnicos:

Tabla 1: Fallos mecnicos.

Fig. 6: Desgaste del material.

Fig. 7: Erosin del material.

GOLPE Choque repentino y violento entre dos cuerpos.

SOBRECARGACarga superior a la nominal que da lugar a una deforma-cin permanente o a una rotura.

FATIGAEsfuerzo alternativo y repetitivo que da lugar a una rotura,aun sin llegar al lmite de elasticidad*.

FATIGA TRMICAProduce dilataciones, deformaciones plsticas, quemadu-ras o fusin.

PLASTICIDADDeformacin que se vuelve permanente con el tiempo,bajo el efecto de presiones mecnicas y trmicas.

DESGASTEPrdida de materia que sufren las superficies en contactodebido al rozamiento entre ellas.

ABRASINDesgaste que sufre una superficie al ser rayada por uncuerpo (superficie o partcula libre) de dureza superior.

EROSINDesgaste de una superficie al ser atacada por el impactode partculas slidas o lquidas a grandes velocidades.

CORROSINDesgaste lento que sufre un cuerpo al cambiar su compo-sicin debido a la accin de un agente externo.

Las corrosiones deben ser analizadas para que, a continuacin,los especialistas puedan actuar mediante acciones correctivas opreventivas. En la tabla 2 se indican los tipos de corrosiones quesuelen aparecer:

Tabla 2: Tipos de corrosin.

Fallos elctricos de funcionamiento: Para poder detectarrpidamente un fallo elctrico es necesario observar los diagra-mas o esquemas elctricos de la instalacin, que orientarn altcnico sobre la procedencia de la avera.

Los tipos de fallos elctricos ms comunes son:

Uniones elctricas rotas, debido generalmente a golpes,sobrecalentamientos o vibraciones.

Unin (fusin por sobrecalentamiento) o desgaste de los con-tactos elctricos.

Alteracin de las propiedades de algn componente, comouna resistencia, una bobina,...

Fig. 8Sello mecnico atacado porcorrosin.

Fig. 9Reparacin del bobinado deun motor elctrico.

CORROSINELECTROQUMICA

Afecta a los metales (muy a menudo, al hierro) en medioacuoso.

CORROSINQUMICA

Prdida de materia, picaduras o fisuras por el contacto deequipos con productos agresivos (cidos, hidrcidos, com-puestos halgenos o alcalinos, atmsferas oxidantes).

CORROSINELCTRICA

Se produce cuando dos superficies metlicas contiguasestn sometidas a una diferencia de potencial suficientepara crear un arco, que producir una abrasin.

CORROSINBACTERIANA

Los aceites de corte y las aguas industriales contienen amenudo ferrobacterias (una bacteria reproduce un millarde bacterias cada 12 horas).

CORROSINDE CONTACTO

Sobreviene cuando dos piezas estn en contacto y someti-das a vibraciones.

CAVITACINSe manifiesta sobre las piezas en contacto con una zonade turbulencia lquida.

6. Posibilidad de que el fallo sea detectado

Indica si se podra haber detectado o no el fallo, y qu medidaspreventivas se podran haber utilizado: captores, inspecciones yrondas peridicas, etc.

Ejemplo:

El calentamiento excesivo de un motor elctrico puede tener suorigen en diferentes causas, como pueden ser:

Una sobrecarga de trabajo. Un cortocircuito en las bobinas del inducido. Los conductos de ventilacin sucios y obstruidos. Las escobillas no estn en lnea neutra. El voltaje de entrada demasiado alto. Cortocircuitos en las bobinas de inductor.

ACTIVIDAD 3

Explica en qu consisten los distintos tipos de fallos mecnicos que se citan a con-tinuacin: sobrecarga, fatiga, abrasin, erosin y desgaste.

7. Consecuencias que produce el fallo

El fallo puede ocasionar diferentes consecuencias para la seguri-dad personal, los costos de mantenimiento, la disponibilidad de lamquina o la produccin.

Seguridad personal: Puede acarrear riesgos graves, posibleslesiones, o por el contrario, ni siquiera producir dao corporal.

Inmovilizacin de la mquina: Se puede producir una paradabreve, relativamente larga o muy larga.

Coste: Puede ser elevado, medio o bajo.

Produccin: Se puede producir una parada de la produccin,mantener la mquina trabajando a un ritmo ms bajo de lohabitual, o por el contrario, no interrumpirla para nada.

Criticidad: A cada equipo se le asigna un ndice de criticidad,determinado a partir de diferentes criterios, que permite esta-blecer las prioridades en la preparacin de las acciones de man-tenimiento. La reparacin puede o no ser urgente.

ACTIVIDAD 4

Completa el texto con las palabras siguientes:

lesin, coste, reparacin, parada, criticidad, produccin.

Las consecuencias que acarrea un fallo producido en una mquina influyen endiferentes aspectos. Cuando una mquina sufre una ............................... o dis-minuye su rendimiento, estos incidentes interfieren en la ............................ .Esto, dependiendo del ......................... de la reparacin, repercute en mayor omenor medida en la economa de la empresa.

La ............................ de los diferentes tipos de fallos que se produzcan en unsistema de produccin tendr que llevarse a cabo tras una preparacin. Ladecisin de comenzar por una reparacin u otra se establece a partir de unndice de .......................... , que determina cul ser la prioridad entre ellas.

Es importante recordar que un fallo imprevisto en una mquina puede provo-car una ......................... personal si no se acta con cuidado.

Hemos visto que el mantenimiento correctivo se encarga de efec-tuar acciones paliativas (arreglo provisional) o curativas (repara-cin definitiva). Sin embargo, este tipo de mantenimiento no slose encarga de esto, sino tambin de buscar la forma de que novuelva a producirse un fallo similar.

1. Matriz de criticidad

Antes de efectuar una accin correctiva es importante determinarla importancia de los fallos que se producen. De esta forma sepodr establecer la prioridad de cada uno de ellos para comenzarlas intervenciones. Para ello, se utiliza lo que se denominamatriz de criticidad.

Tabla 3: Matriz de criticidad.

En funcin de la probabilidad de que se produzca un fallo y lasconsecuencias que pueda ocasionar, la tabla 3 nos indica la gra-vedad del mismo.

Fallos tipo 1 (omisibles): El efecto es inapreciable con respecto ala fiabilidad total.

Fallos tipo 2 (admisibles): Se deben mejorar los comportamien-tos de los componentes.

Fallos tipo 3 (no admisibles): Se debe reconsiderar la concepcinde los subconjuntos y la eleccin de los componentes.

Fallos tipo 4 (prohibidos): Se debe reconsiderar la concepcindel conjunto.

Anlisis de un fallo

GRAVEDAD DEL FALLO

Menor Mayor Crtico Catastrfico

1

1 1 2 2Altamenteimprobable 1

1 2 2 3Muy pocoprobable 2

2 2 3 4Pocoprobable 3

2 3 4 4Probable 4

2 3 4

PRO

BABI

LID

AD

2. Ficha de anlisis de fallos

El grupo de trabajo utiliza habitualmente una hoja de trabajodonde recoge todos los datos relacionados con la valoracin delos fallos que se detectan. A continuacin se incluye un posiblemodelo de una ficha de anlisis de fallos:

Fig. 10: Modelo de ficha de anlisis de fallos.

FICHA DE ANLISIS DE FALLOS

IDENTIFICACIN

Fecha: N:Referencia sistema:Referencia subconjunto:Funcin:

DURACIN Espordico Permanente

MANIFESTACIN Por degradacin Catalctico

DIMENSIN Parcial Completo

CAUSAS

IntrnsecasMal montajeMala concepcinOtros .............................................

Extrnsecas

Mala utilizacinInstrucciones no respetadasLimpieza insuficienteOtros .............................................

DETECCIN

Deteccinposible

Captores de fallosRondas peridicasOtras .............................................

Deteccin no posible

CONSECUENCIAS

Personal Riesgo grave Posible lesin Sin dao

Mquina Paro breve Paro largo Paro muy largo

Coste Elevado Medio Bajo

Produccin Parada Media Continuada

Criticidad 1 2 3 4

ACCIONESCORRECTIVAS

3. Tasa de fallos

Representa, en cierto modo, la fiabilidad de una mquina. Indicala frecuencia con que una mquina falla, por causas normales,durante un determinado tiempo de utilizacin. Se representacomo , y su frmula general es:

Tasa de fallo () = Nmero de fallosDuracin de uso

4. Duracin de la vida de un equipo

Al estudiar los fallos que se producen a lo largo del tiempo en unequipo de produccin, se obtienen tres periodos bien diferencia-dos, en los que la tasa de fallos vara considerablemente:

Desarrollo. Comprende el periodo inicial de la mquina, desdesu puesta en servicio hasta que lleva un cierto tiempo de rodaje.Durante este periodo, la mquina experimenta una gran canti-dad de fallos prematuros, que irn desapareciendo rpidamente.

Madurez. Comprende el periodo de vida til de una mquina,en el que el rendimiento del material es ptimo. Durante esteperiodo tiene una tasa de fallos prcticamente constante ycuando aparecen, lo hacen de forma aleatoria, sin degradacio-nes visibles.

Vejez. Comprende la etapa en la que el material de la mquinaest deteriorado y presenta una elevada tasa de fallos queaumenta progresivamente. Es un periodo en el que se producendesgastes, fatigas, corrosiones, etc., hasta el momento en queel material sea rechazado o reconstruido.

Ejemplo:

Durante 8 turnos de trabajo de 8 horas cada uno, se realizaron13 cambios de fusibles quemados por aumentos de tensin. Latasa de fallos ser:

= 13 = 0,203 averas / hora8 x 8

Estos comportamientos se representan grficamente medianteunas curvas, denominadas curvas de fallos, que muestran lavariacin de la tasa de fallos.

Como puede verse en el grfico de la figura 11, ste representa,por un lado, la edad de una mquina en el eje de abscisas (ejehorizontal), y por otro, la tasa de fallos en el eje de coordenadas(eje vertical).

Fig. 11: Curva de fallos de un equipo.

Durante la puesta en servicio de la mquina se observa que latasa de fallos es altsima, puesto que todava se encuentra en fasede estudio y necesita una serie de ajustes que le permitan alcan-zar un mximo rendimiento.

A lo largo de la fase de desarrollo, el nmero de fallos descienderpidamente y contina hacindolo hasta un tiempo despus dehaber entrado en la etapa de madurez, donde se mantiene prcti-camente constante.

Al final de la etapa de madurez comienza a aparecer de nuevo unligero aumento del nmero de fallos que, una vez se ha entrado enla etapa de vejez, aumenta considerablemente hasta que lamquina, o alguna parte de ella, se considera inutilizable e inservible.

Si consideras que has concluido el estudio de esta unidad, intentaresponder a las siguientes cuestiones de autoevaluacin.

Cuestiones de autoevaluacin

2 Define los periodosde vida de unequipo en relacincon el nmerode fallos que se pro-ducen.

3 V F

o o

o o

o o

Indica si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas:

a. Un fallo catalctico aparece a raz de un desgaste en elmaterial.

b. El fallo por degradacin provoca siempre el paro inme-diato de la mquina.

c. Un fallo parcial produce una alteracin en el funciona-miento de la mquina, pero no llega a detenerla.

4 Escribe cinco tipos defallos mecnicos pro-ducidos por el funcio-namiento de unamquina.

1 Cmo se clasificanlos fallos en funcinde la duracin y laforma en que semanifiestan?

Alteracin en el funcionamiento normal o interrupcin total de lafuncin de un equipo. La aparicin de fallos obliga a realizaracciones de mantenimiento correctivas, que pueden ser:

Paliativas: Se realizan arreglos provisionales. Curativas: Se realizan reparaciones concretas y definitivas.

Los fallos se pueden clasificar en:

Parciales: Producen la reduccin de funcin de la mquina. Completos: Ocasionan el paro total de la mquina. Catalcticos: Paro repentino y total de la mquina. Por degradacin: Defecto parcial progresivo. Aleatorios: Tasa de fallos constante. Por desgaste: Tasa de fallos creciente.

Los fallos se pueden valorar dependiendo de estos factores:

La forma de identificarse. La forma de manifestarse. La duracin y la dimensin. La causa que los produce. La posibilidad de que sea detectado. Las consecuencias que producen.

Indica la prioridad de los fallos ante una intervencin.

Representa el nmero de fallos que se producen en un periodo detiempo; en cierto modo, representa la fiabilidad del equipo.

Es una hoja de trabajo donde se recogen todos los datos relacio-nados con la valoracin de los fallos que se detectan y las posiblesacciones correctivas que se deben llevar a cabo.

Al estudiar los fallos que se producen a lo largo del tiempo en unequipo de produccin, se obtienen tres periodos:

Desarrollo: Desde la puesta en servicio hasta despus de uncierto tiempo de rodaje, con gran cantidad de fallos prematuros.

Madurez: Periodo de vida til de una mquina, con un rendi-miento ptimo. La tasa de fallos es prcticamente constante.

Vejez. ltima etapa en la que el material est viejo. La tasa defallos es alta y aumenta progresivamente.

Fallo

Tipos de fallos

Valoracin de fallos

Matriz de criticidad

Tasa de fallos

Ficha de anlisisde fallos

Duracin deun equipo

Resumen de Unidad

Notas

Vocabulario

Lmite de elasticidad: Esfuerzo mximo que soporta un cuerpo sometido a una defor-macin, sin que pierda su elasticidad; es decir, que una vez que la fuerza desaparezca, elcuerpo pueda recuperar su forma original.

Tasa de fallos: Frecuencia con que se producen fallos en una mquina por causas nor-males, durante un tiempo determinado de utilizacin.

Durante el funcionamiento de una mquina, se puedenproducir una gran cantidad de fallos de distinta natu-raleza, que provocan efectos diferentes en la produccin.Todos estos fallos se pueden analizar, lo cual permitedescubrir los sntomas que producen, aunque la tareade diagnosticar su origen es algo ms complicada.En esta unidad veremos algunos mtodos que permi-ten diagnosticar los fallos y conocer las causas que losprovocan.En esta unidad se tratarn los siguientes contenidos: Los efectos y las causas. Diagnstico de fallos. Documentos para el diagnstico de fallos. Seleccin de datos.

Unidad Didctica Diagnstico de Fallos

Al finalizar esta unidad debers ser capaz de: Diferenciar entre causa y efecto de los fallos. Explicar el concepto de diagnostico de un fallo. Identificar los esquemas de diagnstico rpido. Diferenciar la informacin que reflejan los diagramas de Pareto.

Esquema de estudio

Tus objetivos

DIAGNSTICODE FALLOS

LOS EFECTOSY LAS CAUSAS

DIAGNSTICODE FALLOS

DOCUMENTOSPARA EL DIAGNSTICODE FALLOS

SELECCINDE DATOS

Esquemas de diagnstico rpido:1. Esquemas funcionales y planos.2. Cuadros efecto-causa-remedio.3. Cuadros entrada-salida.4. Logigramas.5. rboles de fallos. Diagramas de Pareto. Construccin del diagrama. Zonas A-B-C. Casos particulares de los diagra-mas de Pareto.

La causa de un fallo es el origen que provoca su aparicin. Elefecto es la consecuencia visible que se produce a raz de estacausa.Es decir, los fallos en los equipos se pueden observar a travs delos efectos que ocasionan en el producto o en las piezas de lamquina. Sin embargo, la causa que provoca estos fallos no siem-pre se evidencia a travs de los efectos.

Los efectos y las causas

Ejemplo:Un molino que se usa para el reciclaje de plsticos disminuyesu velocidad de funcionamiento sin causa aparente. Verificadosalgunos efectos, se observa que las correas de las poleas detransmisin estn flojas.Analizando el fallo, se llega a la conclusin de que el afloja-miento se ha producido como consecuencia de que los pernosde fijacin situados en la base de apoyo del motor estn flojos. En este caso, la holgura de las correas y, por tanto, la disminu-cin de la velocidad se consideran efectos visibles cuya causadirecta ha sido el aflojamiento de los pernos.

ACTIVIDAD 1Relaciona con flechas los siguientes conceptos:

1. Piezas sueltas.2. Falta de lubricacin.3. Reduccin de velocidad.4. Ruidos extraos.5. Rodamiento atascado.6. Calentamiento del casquillo.

a. Efecto.b. Causa.

Diagnosticar un fallo supone identificar la causa que lo produceusando la informacin que ofrecen los efectos.La primera ley que se debe aplicar es que la lgica de funciona-miento de la mquina no siempre coincide con la lgica delos fallos. Un fallo puede surgir en cualquiera de los sistemas dela mquina (hidrulico, elctrico, mecnico, etc.) y aparentar quese ha producido en otro lugar.Las frmulas que se adoptaban hasta hace pocos aos para diag-nosticar fallos eran la experiencia, la experimentacin, el instinto,etc. Estas tcnicas permitan localizar el origen de los fallos enmaquinaria de mecanismos simples. Hoy da, estas modalidadesno son vlidas debido a que los equipos que operan en las plantasde produccin estn formados por diferentes tecnologas ntima-mente relacionadas: Hidrulica. Neumtica. Mecnica. Electricidad. Electrnica. Informtica, etc.En la figura 1 podemos observar la diferencia entre causa yefecto.

Fig. 1: Diferenciacin entre causa y efecto de un fallo.

Accinpaliativa(Arreglo)

Accincorrectiva

DiagnsticoCausa

EfectoFallo

Diagnstico de fallos

La persona encargada de analizar los fallos se ayuda de dos tiposde documentos: Cualitativos: ficha de anlisis de fallos y lecturas de los senso-res en el momento anterior, actual y posterior al fallo. Cuantitativos: esquemas de los diferentes sistemas (hidrulico,neumtico, elctrico, etc.) sacados del dossier-mquina y el hist-rico de averas (datos de la intervencin y duracin de las mismas).Esquemas de diagnstico rpidoSon esquemas que permiten averiguar la causa del fallo de formarpida. Se apoyan en la informacin suministrada por el fabri-cante de la mquina.A. Esquemas funcionales y planosA partir del fallo producido, se seleccionan, de los planos suminis-trados por el fabricante y recogidos en el dossier-mquina, aque-llos que tengan relacin con los elementos averiados. La mquinase va analizando partiendo desde el componente que ha perdidosu funcin hasta llegar a los elementos que constituyen el origendel mecanismo o sistema.Este mtodo es, a primera vista simple, pero puede resultar muycomplicado cuando los sistemas son complejos y tienen muchasinterrelaciones.

Fig. 2: Plano del dossier-mquina.

Documentos para el diagnstico de fallos

B. Cuadros efecto-causa-remedioSon cuadros que suministra el fabricante en los que se identificanuna serie de efectos o sntomas de fallos muy comunes y se relacio-nan con varias causas posibles; a su vez, estas causas estn relacio-nadas con las posibles reparaciones que se deban realizar.Suele tratarse de cuadros muy grandes, ya que relacionan un sn-toma con varias causas, y a cada causa pueden corresponderlevarias soluciones.

Fig. 3: Cuadro efecto-causa-remedio.C. Cuadros entrada-salidaSon cuadros suministrados por el fabricante que representan losefectos y las causas (las reparaciones se omiten) en un diagramade coordenadas. En un eje (por ejemplo, el eje vertical) se sitanlos efectos que ocasionan el fallo, y en el otro (eje horizontal), seidentifican las posibles causas de cada uno de los efectos. Elpunto de interseccin, donde se cruzan el efecto con cada una desus causas, viene marcado por un rectngulo. De este modo, losrectngulos nos sealan claramente las causas que hay que anali-zar, y una vez localizadas, el remedio puede ser evidente.

Fig. 4: Cuadro entrada-salida. (El efecto B puede deberse a las causas 3 o 4.)

D. LogigramasSe trata de diagramas lgicos que ayudan a tomar decisiones apartir de una serie de informaciones recogidas del equipo. Elmtodo se basa en analizar los efectos que han producido el falloy realizar una serie de ensayos lgicos con las posibles soluciones.El resultado de estos ensayos permitir llegar a una conclusin.Como puede verse en la figura 5, se verifica la posible existenciade las diferentes causas del fallo (causa 1, 2, etc.), y se le aplica elremedio correspondiente para realizar un ensayo posterior, queevidenciar el xito o el fracaso de la operacin.

Fig. 5: Logigrama.

Ejemplo:En la figura se muestra un paso del logigrama para verificarque la causa de un fallo es una batera que se ha descargado.

E. rboles de fallosLos rboles de fallos verifican la causa del fallo de un sistema apartir de los dos posibles estados de cada uno de los elementosque lo componen. Estos estados son: Estado de funcionamiento. Estado de fallo.Los elementos que se encuentran en correcto funcionamiento nose representan en el rbol, sino que slo aquellos elementos quefallan se representan en l.En este rbol se indican los posibles fallos de cada elemento. Paracada fallo representado deben definirse cada una de las posiblescausas de forma detallada, indicando las soluciones correspon-dientes a cada causa.

Fig. 6: rbol de fallos de un un sistema de electrgeno con motor disel.

ACTIVIDAD 2Relaciona con flechas los siguientes conceptos y esquemas:

1. Esquemas funcionales y planos.

2. Cuadros efecto-causa-remedio.

3. Cuadros entrada-salida.

4. Logigramas.

5. rboles de fallos.

a.

b.

c.

d.

e.

Cuando la cantidad de informacin recogida de los fallos se acu-mula a lo largo del tiempo y, debido a su volumen es difcil selec-cionar aquella que tiene ms relevancia para una actuacin demejora, se utilizan los diagramas de Pareto.1. Diagramas de ParetoSe trata de un mtodo que permite seleccionar aquellos problemasde las mquinas o componentes que deben ser abordados conms urgencia que los dems. El mtodo permite, mediante unarepresentacin grfica, diferenciar los elementos ms importantesy ms abundantes, y destacar las partes frgiles de un equipo.La representacin de los datos en este diagrama permite dibujaruna curva, denominada curva de Pareto, que determina el ordende prioridad en las acciones de mantenimiento de mejora que selleven a cabo.

Fig. 7: Diagrama de Pareto.El anlisis de esta curva se utiliza para conocer la posicin relativade cada mquina o sistema de produccin sobre un determinadoproblema, y permite seleccionar las actuaciones ms urgentes,por el volumen de problemas generados, y posponer las interven-ciones de poca importancia para un momento ms rentable.

Seleccin de datos

2. Construccin del diagramaEl diagrama se construye mediante una serie de barras verticalescolocadas en orden de longitud decreciente de izquierda a dere-cha. Estas barras representan el porcentaje (%) de problemas decada componente. La curva resultante se construye uniendo lospuntos que representan la distribucin de los problemas de formaacumulativa.Los diagramas de Pareto se construyen siguiendo los siguientespasos: Decidir la forma en que se van a clasificar los datos. Los compo-nentes o elementos sobre los que se va a realizar la grfica hande estar clasificados de un modo que permita realizar la grficaadecuadamente.

Recoger en una hoja de control los datos obtenidos durante untiempo establecido. Resumir los datos en la hoja de control. Para ello se ordenarnlos datos de forma decreciente, se sumarn y se calcularn losporcentajes. Los porcentajes necesarios para dibujar la curva sesumarn progresivamente en otra columna.

Ejemplo:Las clasificaciones de los datos para construir los diagramas dePareto sern: turno en el que se hicieron las piezas defectuo-sas, el tipo de defecto, la mquina que produjo el defecto,...

Ejemplo:TIPO DE FALLOSuciedadDesgasteAbrasinGolpeSoldaduraTOTAL

N. FALLOS15010960222343

%43,731,817,56,40,6100

% ACUMULADO43,775,59399,4100

joselectro12@hotmail.comNota adhesivalinea del 0 al 80 % del porcentaje total acumulado zona A

Del 80 al 95 % zona B

Del 95 a 100% zona z

joselectro12@hotmail.comCuadro de TextoZONA A-B-C

joselectro12@hotmail.comRectngulo

joselectro12@hotmail.comRectngulo

joselectro12@hotmail.comRectngulo

joselectro12@hotmail.comRectngulo

joselectro12@hotmail.comRectngulo

joselectro12@hotmail.comRectngulo

joselectro12@hotmail.comCuadro de Texto43.7

joselectro12@hotmail.comCuadro de Texto75.5

joselectro12@hotmail.comCuadro de Texto93

joselectro12@hotmail.comCuadro de Texto99

joselectro12@hotmail.comCuadro de Texto100

joselectro12@hotmail.comvalo

joselectro12@hotmail.comvalo

joselectro12@hotmail.comvalo

joselectro12@hotmail.comvalo

joselectro12@hotmail.comvalo

joselectro12@hotmail.comLnea

joselectro12@hotmail.comLnea

joselectro12@hotmail.comLnea

joselectro12@hotmail.comLnea

joselectro12@hotmail.comLnea

joselectro12@hotmail.comCuadro de Texto80%

Trasladar los datos al grfico, trazando las lneas verticales yhorizontales a la escala adecuada al nmero de fallos. Construir una figura compuesta por columnas, situndolas deforma decreciente en altura (la ms alta a la izquierda y la msbaja a la derecha). Anotar las sumas acumuladas mediante una sola lnea (curva dePareto). La escala vertical en el lado de la grfica se utilizar paradeterminar el porcentaje acumulado.

Ejemplo:El diagrama de Pareto de los datos del ejemplo anterior sepuede ver en la siguiente figura:

joselectro12@hotmail.comCuadro de TextoAl marcar sbre el grafico una lineapuntuada sobre el valor correspondientemente al 80% del porcentaje acumulado se obtiene la siguiente informacion- cambio ambientales-rotulacion del operador-inestabilidad de la maquinason las causas que estan ocasionado el 80 % de os defectos de este procesopor los que los esfuerzos destinados a mejorarlos.

ACTIVIDAD 3Completa el texto con las palabras siguientes:importantes, abundantes, mtodo, problema, urgencia, rentable,representacin grfica, curva, urgentes.

Los diagramas de Pareto son un ............................... que permite distinguiraquellos problemas que deben ser abordados con ms ..................................El mtodo permite, mediante una ........................................., diferenciar loselementos ms ................................... y ms ...................................El anlisis de esta ............................... se utiliza para conocer la posicin rela-tiva de cada mquina o sistema de produccin sobre un determinado..................................., y permite seleccionar las actuaciones ms.........................., por el volumen de problemas generados, y posponer lasintervenciones de poca importancia para un momento ms ............................ .

1 Explica la diferenciaentre la causa y elefecto de un fallo.

2 Explica qu esdiagnosticar un fallo.

Cuestiones de autoevaluacin

3 Asocia cada esquema de diagnstico rpido con su imagen correspondiente:1. rbol de fallos.

2. Cuadro efecto-causa-remedio.

3. Logigrama.

4. Cuadro entrada-salida.

a.

b.

c.

d.

4 Los diagramas de Pareto informan sobre:a. Los problemas que se deben abordar con ms urgencia.b. La posicin relativa de cada mquina en un problema determinado.c. El diagnstico de los fallos de una determinada mquina.d. Los defectos ms abundantes.

oooo

Los fallos en los equipos se pueden observar a travs de los efectosque stos ocasionan en el producto y en la mquina. La causa queproduce el fallo no siempre se evidencia a travs de los efectos.Diagnosticar un fallo significa analizar sus efectos y averiguar lacausa que los produce. En ocasiones, los efectos pueden parecerindicar que el fallo se ha producido en un lugar diferente al queen realidad lo ha hecho.Las tcnicas de diagnstico que se empleaban hace aos (la expe-riencia, el instinto, etc.) no son vlidas hoy da, ya que las mqui-nas estn compuestas por diferentes tecnologas.Se utilizan dos tipos de documentos: los cualitativos (fichas deanlisis de fallos y lectura de los sensores) y los cuantitativos (pla-nos y esquemas de los diferentes sistemas e histricos de averas).Los esquemas que permiten diagnosticar fallos rpidamente son: Esquemas funcionales y planos. Se analizan desde el compo-nente que pierde su funcin hacia el origen del sistema. Los cuadros efecto-causa-remedio identifican los efectos delfallo con las posibles causas, y stas con sus posibles remedios. Los cuadros de entrada-salida representan en un diagrama decoodenadas los efectos y las causas, colocando un rectnguloen la interseccin de ambos. Los logigramas son diagramas que ayudan a tomar decisiones apartir de una serie de informacin recogida del equipo, y llegara un remedio vlido mediante ensayos. Los rboles de fallos verifican la causa del fallo a partir de los esta-dos de funcionamiento o fallo de los componentes del equipo.Para seleccionar los datos tiles para el diagnstico de fallos seusan los diagramas de Pareto, que permiten determinar los pro-blemas que deben ser abordados con ms urgencia.Se trata de un grfico de barras verticales donde se distribuyen losdatos por familias y de forma acumulativa. Se distinguen treszonas, la A, la B y la C, que permiten diferenciar los problemas enorden de importancia.

Los efectosy las causasDiagnstico de fallos

Documentos parael anlisis de fallos

Seleccin de datos

Resumen de Unidad