M1 Mantenibilidad Especialista V8

CURSO: MANTENIBILIDAD

PROFESOR: DR. ING. BLAS JOSÉ GALVÁN GONZÁLEZ

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Equation Chapter 1 Section 1

2012

Mantenibilidad

Blas José Galván González, Aitor Goti Elordi

Computación Evolutiva y Aplicaciones Numéricas en Ingeniería (CEANI) Universidad de Las Palmas de Gran Canaria

España

C E A N I - S I A N I - U L P G C



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ÍNDICE DE CONTENIDOS

1. INTRODUCCIÓN 7

2. FUNCIONABILIDAD Y SU PERFIL 8

3. LA FUNCIÓN DE MANTENIBILIDAD 9

4. INTRODUCCIÓN A LA MANTENIBILIDAD DE SISTEMAS 13

4.1. MÉTODOS ANALÍTICOS 13 4.2. MÉTODOS DE SIMULACIÓN 14

5. MANTENIBILIDAD EN LA PRÁCTICA 15

6. EL MANTENIMIENTO 29

6.1. MANTENIMIENTO CORRECTIVO 30 6.1.1. FASES DE LA ACTIVIDAD 30 6.1.2. RECOMENDACIONES RESPECTO A LA GESTIÓN DEL MANTENIMIENTO CORRECTIVO 30 6.2. MANTENIMIENTO PREVENTIVO 34 6.2.1. FASES DE LA ACTIVIDAD 34 6.2.2. SELECCIÓN DE ACTIVIDADES DE PREVENTIVO A IMPLANTAR 34

7. SÍNTESIS DEL MTTR 37

8. MANTENIBILIDAD Y CULTURA DE EMPRESA 42

8.1. CARACTERÍSTICAS DE LA MANTENIBILIDAD 42 8.2. FACTORES DE LA MANTENIBILIDAD 42 8.3. FUNCIONES DEL EQUIPO RESPONSABLE DE LA MANTENIBILIDAD 43 8.4. MANTENIBILIDAD Y COSTE DEL CICLO DE VIDA 44 8.5. LOS FACTORES HUMANOS EN LA MANTENIBILIDAD 44

9. FUENTES DE DATOS 46

10. NORMAS DE MANTENIBILIDAD 47

11. BIBLIOGRAFÍA 48



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Índice de Figuras Figura 1 Perfil de evolución del MTTR 8 Figura 2 Ajuste a Función de Mantenibilidad Exponencial (Derecha) y su correspondiente función

linealizada (Izquierda) 10 Figura 3 Ajuste a Función de Mantenibilidad Weibull de 2P (Derecha) y su correspondiente función

linealizada (Izquierda) 11 Figura 4 Simulación del Perfil de Evolución del MTTR de los dos equipos, la gráfica izquierda para el

primer componente y la gráfica derecha para el segundo componente 14 Figura 5 Análisis Exponencial de los datos de la Tabla 4 17 Figura 6 Análisis Weibull 2P de los datos de la Tabla 4 18 Figura 7 Ejemplo de Análisis Weibull 2P para Tiempos de Recuperación de las bombas A y B 20 Figura 8 Ajuste lineal a una distribución Exponencial 1P de los tiempos de fallo (Izquierda) del

componente Jaula 22 Figura 9 Resultados del análisis Exponencial de la tasa de recuperación del componente Jaula 22 Figura 10 Ajuste lineal a una distribución Exponencial 1P de los tiempos de fallo (Izquierda) del

componente Bola 23 Figura 11 Resultado del análisis exponencial de la tasa de recuperación del componente Bola 23 Figura 12 Ajuste lineal a una distribución Exponencial 1P de los tiempos de fallo (Izquierda) del

componente 26 Figura 13 Resultados del análisis exponencial de la tasa de recuperación 26 Figura 14: Esquema de clasificación de los diferentes tipos de mantenimiento (Goti Elordi, Sánchez, y

Astoreka 2004) 29 Figura 15: Representación gráfica de una tarea típica de mantenimiento correctivo (Knezevic 1996b) 30 Figura 16: Diagrama de tratamiento de avisos de mantenimiento correctivo 31 Figura 17: Orden de trabajo 1/2 32 Figura 18: Orden de trabajo 2/2 33 Figura 19: Representación gráfica de una tarea típica de mantenimiento preventivo (Knezevic 1996b)

34 Figura 20: Procedimiento para la selección de acciones de mantenimiento 35 Figura 21: Programación de las actividades de mantenimiento 36 Figura 22: Esquema monitorización de proceso con KPI's 36 Figura 23 Ejemplo de síntesis del MTTR mediante el software ICR 38



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Índice de Tablas Tabla 1 Algunos valores de la función Gamma 11 Tabla 2 Algunas funciones de Mantenibilidad 12 Tabla 3 MTTR y Tasa de riesgo para un sistema con dos componentes reparables que siguen leyes

exponenciales 14 Tabla 4 Tiempos de Recuperación/Reparación de tres compresores (expresados en horas) 15 Tabla 5 Historial de fallos de la bomba A 19 Tabla 6 Historial de fallos de la bomba B 19 Tabla 7 Selección de normas relativas a Mantenibilidad 47



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Nomenclatura t Variable <tiempo>

λ(t), λ Tasa instantánea de fallos/tasa instantánea de fallos constante

MTBF Tiempo medio entre fallos

MTTF Tiempo medio hasta el fallo

m(t) Función de densidad de probabilidad del tiempo de reparación

M(t) Función distribución de probabilidad del tiempo de reparación

µ Media distribuciones de probabilidad, Parámetro de una distribución

σ Desviación estándar de distribución de probabilidad

σ2 Varianza de la distribución de probabilidad

β Factor de forma distribución Weibull 2 parámetros

η Factor de escala distribución Weibull 2 parámetros

Γ() Función de distribución gamma

MKBF Kilometraje Medio Entre Fallos

r(t), (µ) Tasa de recuperación/reparación, (Tasa de Recuperación Constante)

MTTR ò (τ) Tiempo Medio de Reparación/Recuperación

MT Tiempo de Mantenimiento

MMT Tiempo Medio de Mantenimiento

MTBM Tiempo Medio Entre Mantenimientos

R2 Coeficiente de determinación



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Notación matemática

Operador producto

Operador sumatorio

Operador unión

Operador combinatorio

! Operador factorial

Integral definida entre t1 y t2

d{t, n…} Diferencial de una variable

Derivada de una función cualquiera respecto de la variable t



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1. Introducción

El objetivo fundamental de este documento es definir claramente la Mantenibilidad y establecer su gran

importancia tanto en la etapa de concepción y diseño de un sistema técnico como en la de explotación

del mismo. Además se pretende mostrar la conexión entre los conceptos de Mantenibilidad,

Disponibilidad y Mantenimiento, los problemas a resolver y la metodología necesaria para hacerlo. El

contenido no pretende ser un tratado exhaustivo en la materia sino muy al contrario una descripción

resumida pero suficiente, de tal manera que el lector quede capacitado para encuadrar y entender

correctamente cualquier trabajo y/o publicación así como para su aplicación en la práctica.

Se detalla a continuación conforme al índice propuesto los distintos apartados que se van a abordar en

el curso abarcando y diferenciando los distintos conceptos como Mantenibilidad y Mantenimiento.

Entre las actividades a considerar bajo el concepto de Mantenibilidad destaca por su importancia la

“Acción de Mantenimiento” ó simplemente el “Mantenimiento”, por ello se dedica una parte de este

documento a la misma. Entre las otras actividades a considerar se pueden incluir la Detectabilidad, el

Diagnóstico, la Preparación-Aprovisionamiento (logística), el Ensamblaje, La Comprobación (chequeo) y

la Puesta en Servicio. El tiempo empleado en actividades de Mantenibilidad suele restringir o anular la

posibilidad de funcionamiento de algunos equipos o sistemas, influyendo por tanto en la Disponibilidad

de los mismos.

Aunque son posibles muchos planteamientos al respecto de la relación entre Mantenibilidad y

Disponibilidad, puede afirmarse que el “Tiempo Medio de Recuperación (MTTR)” en la magnitud que

más claramente reflejan dicha relación, muchas de las fórmulas para el cálculo de la Disponibilidad de

Sistemas Reparables usan tal magnitud. Por tanto el cálculo del MTTR es importante y se incluyen

detalles tanto teóricos como prácticos a lo largo del texto, así como su “Síntesis” (o predicción) cuando

no hay datos previos o se está en la etapa de diseño de un equipo o sistema. El uso de Bases de datos

para cálculos y la descripción de las normas esenciales de Mantenibilidad es también considerada en

apartados del texto.

El concepto de Mantenibilidad tiene otras connotaciones importantes que implican la necesidad de que

exista una cierta “Cultura de empresa” que permita que las actividades que incluye tengan aceptación

por parte del conjunto de la organización. Tal aceptación no es trivial y si no se produce es posible que

se fracase en la implementación práctica. Se dedica por tanto también una parte del texto a esta otra

visión de la Mantenibilidad.



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2. Funcionabilidad y su perfil

Todo sistema técnico está diseñado para desempeñar una función específica con unas prestaciones

concretas, siendo la “funcionalidad” la característica relacionada con la capacidad del sistema para

cumplir adecuadamente con tal función.

Por ejemplo el Sistema de Inyección Spray en la Contención de una Central nuclear con reactor de Agua

a Presión, debe ser capaz de inyectar agua borada mediante un sistema de aspersores durante un

tiempo específico (30 minutos o similar) justo después de que ocurra un accidente grave del tipo

“pérdida de refrigerante”.

En general se puede hablar de “Funcionabilidad” (Knezevic, 1996), que se define como “la capacidad

inherente de un elemento/sistema para desempeñar una función requerida con unas prestaciones

específicas, cuando es usado según se especifica”. Si esta capacidad se expresa en términos

probabilistas se llega a la definición clásica de “Fiabilidad” (asociada al término en Inglés Reliability).

Si el sistema es no recuperable (por ejemplo una bombilla) la transición es única “funcionamiento → fallo”, mientras que si es recuperable, el perfil se compone de una secuencia de transiciones entre los dos estados. La frecuencia de tales transiciones y la duración de los estados de fallo constituyen dos de las mayores preocupaciones de los responsables de los sistemas técnicos ya que condicionan directamente el tiempo en que el sistema está “disponible” para cumplir su función. Las tareas de mantenimiento (proceso de mantenimiento) son las encargadas tanto de evitar las transiciones “funcionamiento → fallo“, como de recuperar el sistema si la transición tiene lugar.

Las características físicas del sistema (Fiabilidad, Mantenibilidad, …, etc.) y las características corporativas de la organización responsable del sistema (logística de aprovisionamiento, cadena de mando, medios humanos y materiales disponibles, etc.), son finalmente los responsables de la forma del Perfil de Funcionabilidad de cada sistema técnico.

Son muchas las medidas cuantitativas que se pueden obtener del Perfil de Funcionabilidad, entre ellas algunas de las relacionadas con la Mantenibilidad y el Mantenimiento. En la figura siguiente se puede observar la evolución del Tiempo Medio de Reparación (Mean Time To Repair, MTTR), indicador relacionado directamente con la Mantenibilidad, asociado a un equipo que ha sufrido distintos periodos de fallo.

Figura 1 Perfil de evolución del MTTR

El “Perfil de Funcionabilidad” es la gráfica que describe la capacidad de cada componente/equipo/sistema para satisfacer las necesidades conforme a las especificaciones. Este perfil presenta transiciones entre dos estados posibles “funcionamiento” y “fallo”.



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3. La Función de Mantenibilidad

La “Mantenibilidad” puede ser definida de diferentes maneras, tal y como se puede apreciar en las

referencias bibliográficas que se encuentran al final de este documento. En general se acepta que es una

característica de un componente/equipo relacionada con su capacidad para ser recuperado para

desempeñar su función cuando se realizan las tareas de mantenimiento necesarias según se especifique.

Se acepta también que dicha característica se exprese numéricamente como una probabilidad y, que de

las diversas formas de expresar dicha probabilidad, la más usada en la práctica es su definición en

función del tiempo “t” empleado para la recuperación de la funcionalidad. Este tiempo es “función” de

muchos factores (técnicos, operacionales, personales, logísticos, etc.) por lo que su definición precisa no

suele resultar sencilla, lo que justifica la adopción de ciertas “simplificaciones razonables” que el experto

debe conocer y manejar con la debida precaución. En las definiciones que siguen se emplearán los

acrónimos en inglés para mantener la analogía con los nombres de variables en lengua inglesa,

facilitando así la consulta y entendimiento de la amplia bibliografía existente en dicho idioma.

En términos de probabilidad puede hablarse entonces de una variable aleatoria Tiempo de Recuperación

(Time To Recover/Repair, “TTR”), que se mide desde el instante en que el componente/equipo falla.

Estos tiempos tendrán asociados una Función de Densidad de Probabilidad m(t) y una Función de

Distribución M(t) como ocurre con toda variable aleatoria. Se define la Función de Mantenibilidad “M(t)”

como la probabilidad de que la funcionalidad de un componente/equipo en fallo sea recuperada en el

intervalo (0,t), o sea:

( ) un equipo en fallo sea reparado en 0,M t P t (1)

Por tanto puede definirse una intensidad (o tasa) condicional de reparación r(t) dada por:

1

m tr t

M t (2)

Integrado la expresión anterior se obtiene

01

t

r t dt

M t e (3)

Que podrá adoptar diferentes expresiones según sea r t . Otra característica importante de la

Mantenibilidad es el Tiempo Medio de Recuperación/Reparación (Mean Time to Recover/Repair, MTTR),

que se obtiene como el valor medio de la distribución de Tiempos de Recuperación, o sea:

0

MTTR tm t dt (4)

De forma general se podrá realizar la media muestral de los tiempos de recuperación que se dispongan:

,

1

n

r ii

t

MTTRn

(5)

Siendo n el número total de datos que se tengan.



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En el caso de que sea asumible una distribución Exponencial de los Tiempos de Recuperación se

cumplirá que r t r (un valor constante), por lo que la Mantenibilidad y el MTTR vendrán dados por

las expresiones:

1

1 MTTRrtM t er

(6)

Para obtener el ajuste de un conjunto de Tiempos de Recuperación a esta distribución el método más

usado es el ajuste lineal, pues esta función presenta la posibilidad de ser linealizada. En la Figura 2 se

puede apreciar un ejemplo de este tipo. Obsérvese que la Función de Mantenibilidad es creciente, al

contrario que la función de Fiabilidad, debido al matiz de que expresa la probabilidad de recuperación

en un intervalo de tiempo (0, t), cuanto mayor sea el tiempo de estudio más probabilidades habrán de

recuperar el equipo.

Figura 2 Ajuste a Función de Mantenibilidad Exponencial (Derecha) y su correspondiente función linealizada (Izquierda)

El mismo concepto se puede aplicar a otras distribuciones, así en el caso de que sea asumible una

distribución Weibull de dos parámetros para los Tiempos de Recuperación, entonces la Mantenibilidad,

el MTTR y la Tasa de Recuperación/Reparación “ r(t)“ vendrán dados por las expresiones:

11

1 1

tt

M t e MTTR r t (7)

En las expresiones anteriores ” “ es la Función Gamma definida como:

1

0

x mm e x dx (8)

Los valores de esta función pueden obtenerse mediante métodos numéricos. En nuestro caso los

valores que realmente interesan son los de 1 1 . En la tabla siguiente pueden verse algunos

valores en función del parámetro β.



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β 1 1

β 1 1

0,05 2,4329E+18

2,05 0,885894444

0,1 3628799,999

2,1 0,885693614

0,15 2593,566174

2,15 0,88560839

0,2 120

2,2 0,88562476

0,25 24

2,25 0,885730455

0,3 9,260528267

2,3 0,885914704

Tabla 1 Algunos valores de la función Gamma

Además, el Anexo 1 y 2 versan sobre esta función. En el primero se encuentra una tabla de valores

tabulados de la misma. Mientras que en el Anexo 2 se encuentra una procedimiento para obtener

cualquier valor de la función empleando el software Microsoft Excel.

Para ajustar unos datos a la función de Mantenibilidad y obtener el MTTR suele emplearse un ajuste

lineal, ya que la función al igual que en el caso exponencial presenta la posibilidad de ser linealizada. En

la Figura 3 se puede apreciar un ajuste de este tipo.

Figura 3 Ajuste a Función de Mantenibilidad Weibull de 2P (Derecha) y su correspondiente función linealizada (Izquierda)



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Se pueden obtener funciones de Mantenibilidad ajustadas a otras muchas distribuciones de uso común

en Fiabilidad. En la Tabla 2 se pueden apreciar algunas de ellas [Dhillon, 2006].

Distribución Función de Mantenibilidad

Normal

21

2

0

1

2

tt

M t e dt

12 2

1 1

1

n nii

i i

tt

n n

Log-Normal

2

0

1 2

1 22

0

ln1 1exp

22

ln ln ... ln

ln

1

Parámetro de la distribución

t

k

n

ii

tM t dt

t

t t t

k

t

k

Rayleigh

2

1t

M t e

parámetro de la distribución

Tabla 2 Algunas funciones de Mantenibilidad

Como norma general de trabajo en la práctica pueden considerarse tres grandes opciones: ajuste

Exponencial (porque simplifica todos los cálculos), ajuste Weibull (por su capacidad de ajuste a muchos

conjuntos de datos y por ser el mejor ajuste con pocos datos) y ajuste Log-Normal (por ser la alternativa

más común al ajuste Weibull).

En muchos casos prácticos es posible y/o necesario extender el cálculo considerando conjuntamente los

tiempos de mantenimiento correctivo y preventivo, denominados aquí como “Tiempos de

Mantenimiento (TM)”. Pueden definirse y calcularse para ello dos tiempos genéricos: El Tiempo Medio

de Mantenimiento (Mean Maintenance Time, MMT) y el Tiempo Medio entre acciones de

Mantenimiento (Mean Time Between Maintenance actions, MTBM).

Como norma general de trabajo en la práctica pueden considerarse tres grandes opciones:

Ajuste Exponencial (porque simplifica todos los cálculos),

Ajuste Weibull (por su capacidad de ajuste a muchos conjuntos de datos y por ser el mejor ajuste con pocos datos)

Ajuste Log-Normal (por ser la alternativa más común al ajuste Weibull)



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4. Introducción a la Mantenibilidad de sistemas La Mantenibilidad de sistemas es una materia muy amplia que puede ser abordada desde varias

perspectivas muy diferentes que incluyen modelos y metodologías también muy diversas. En esta

sección se presenta un resumen para “sistemas sencillos serie-paralelo” que incluye sólo lo

estrictamente necesario y más común en la práctica del día a día para el especialista en Fiabilidad y

Mantenimiento, se remite al lector a la bibliografía [Galván, 2011] del presente documento para un

mayor nivel de detalle.

Por tanto se tendrán en cuenta la Intensidad (o tasa) de Fallos (o de Riesgo) así como la Intensidad (o

tasa) de recuperación, ambas pueden ser función del tiempo y asociadas respectivamente a la Fiabilidad

y Mantenibilidad.

Los cálculos relativos al Perfil de Funcionalidad puede ser muy complejos debido esencialmente a la

existencia de una relación variable en el tiempo entre los intervalos de funcionamiento y los de

recuperación, esto se entiende desde el punto de vista práctico pues un equipo no tiene siempre los

mismos tiempos de funcionamiento y fallo. Esta relación sólo en algunos casos es simple, especialmente

aquel en el que se consideran leyes exponenciales para los tiempos de fallo y recuperación. Éste es el

motivo fundamental de la popularidad de la denominada “Aproximación Exponencial, (AE)” de la

Mantenibilidad tanto de equipos como de sistemas. El uso de la AE es tan común que muchos autores

“olvidan” mencionar que es un caso particular (muy particular) en sus textos y presentaciones, que no

es siempre aplicable o la mejor opción.

4.1. Métodos analíticos

Los Métodos Analíticos emplean modelos matemáticos para representar los equipos/sistemas y pueden

dar resultados exactos, pero su aplicabilidad real se limita a unos casos muy específicos de pequeño

tamaño.

Entre los métodos analíticos cabe destacar el uso del Espacio de Estados (Análisis de Markov), el uso de

Técnicas de Reducción de los Diagramas de Bloques y el uso de la Probabilidad Condicional. Puede

encontrarse un tratamiento extenso y riguroso en [Misra, 1992].

Al igual que para componentes/equipos la Aproximación Exponencial sigue siendo la más usada (por los

mismos motivos). El caso más frecuente en la práctica es el de un sistema compuesto por dos equipos (o

un equipo de dos componentes) que siguen leyes exponenciales en tiempos hasta el fallo y tiempos de

recuperación/reparación. En la Tabla 3 se pueden apreciar los resultados para el sistema [Misra, 1992]

en cuanto al cálculo de la Tasa de riesgo y el MTTR.

Configuración en Serie Configuración en Paralelo

Tasa de riesgo λ 1 2S

1 2 1 21 2 1 2

1 1 2 21P

Tiempo Medio de

Recuperación

(MTTR =τ)

1 1 2 2 1 2 1 2 1 1 2 2

1 2 1 2

S 1 2

1 2

p

En los cálculos relativos a sistemas es necesario contemplar conjuntamente los procesos de fallo y de reparación a lo largo del tiempo de uso de los componentes/equipos, o sea el Perfil de Funcionabilidad



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Tabla 3 MTTR y Tasa de riesgo para un sistema con dos componentes reparables que siguen leyes exponenciales

La complejidad de los desarrollos matemáticos que implican otros casos de sistemas más complejos

suele aconsejar el uso de la Simulación que va siempre aparejada con la posibilidad de disponer de

software adecuado.

4.2. Métodos de simulación

Los Métodos de simulación [Andrews & Moss, 1993] [Galván, 2010] permiten calcular la Mantenibilidad

de sistemas reparables con la ayuda de un proceso basado en ordenador que reproduce artificialmente

(simulan) el Perfil de Funcionabilidad.

Para ello se usan principalmente las funciones de densidad de probabilidad (pdf) de tiempos de fallo y

tiempos de recuperación como vías para generar aleatoriamente las secuencias de tiempos de dicho

perfil. Mediante acumuladores adecuados y expresiones matemáticas es posible obtener estimados de

los parámetros y funciones de Mantenibilidad.

En general, será necesario realizar muchas simulaciones (miles, cientos de miles, millones, etc.) para que

los resultados estadísticos sean representativos de los realmente existentes. Entre las ventajas de los

métodos de simulación cabe citar la flexibilidad para abordar sistemas reales y/o complejos, lo cual los

hace muy populares entre los especialistas en la materia.

El principal inconveniente es que la simulación añade la incertidumbre del proceso estocástico de

simulación a la inherente y típica de los análisis de Mantenibilidad (escasez de datos, censura, etc.), por

lo que debe ser empleada con mucha precaución y siempre bajo la supervisión de un experto en la

materia.

En la Figura 4 se puede apreciar el resultado de la simulación de la evolución del MTTR de dos equipos

para los que se han empleado funciones de densidad de probabilidad Weibull de valores [W (1, 100), W

(1,5, 130)] y [(W (1,15), W (3,7, 150)] respectivamente para los tiempos de Funcionamiento y de

recuperación/reparación.

Figura 4 Simulación del Perfil de Evolución del MTTR de los dos equipos, la gráfica izquierda para el primer

componente y la gráfica derecha para el segundo componente

NOTA: No confundir el valor del MTTR, también llamado τ (Tau), con el valor de la tasa de reparación.

1

MTTRr

En Sistemas reparables la Mantenibilidad no es en general sencilla de calcular, estando frecuentemente su cálculo mezclado con el de otras características. Se pueden considerar dos grandes enfoques para hacerlo: Métodos Analíticos y Simulación.



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5. Mantenibilidad en la práctica

El objetivo fundamental de los cálculos relativos a Mantenibilidad es sin duda el cálculo del Tiempo

Medio de Recuperación/Reparación (MTTR) ya sea de forma unificada o de forma descompuesta, es

decir, a partir del conjunto de tiempos necesarios para realizar la operación de mantenimiento desde la detección

del fallo hasta su nueva puesta en servicio.

En muchas ocasiones, los cálculos del MTTR vienen aparejados con preguntas acerca de la

Disponibilidad o la Indisponibilidad tanto de equipos como de sistemas dada la importante relación

entre ambos conceptos.

Por otro lado, en la mucha bibliografía existente, lo más frecuente es dar por calculados los parámetros

básicos y las leyes de distribución de los equipos, lo que requiere tener muy presentes al mismo tiempo

todos los tipos de cálculos a realizar en un análisis RAMS (Reliability, Availability, Maintainability,

Safety).

Dado que este pudiera no ser el caso, por diferentes motivos, de las personas que siguen el presente

curso, se ha optado por un planteamiento general del contenido en algunos de los ejemplos que se

incluyen a continuación. La orientación de los ejemplos es realizar los cálculos que permiten obtener el

indicador de la mantenibilidad que se ha tratado hasta ahora, MTTR, para posteriormente permitir una

toma de decisiones informada en las metodologías RAMS, se ha omitido la componente económica ya

que esta es más propia de un planteamiento gerencial y objeto de otro curso. Aunque se recuerda que

la aplicación de las acciones de mantenimiento están en estrecha relación con esta componente.

Ejemplo 1:

Existen en una instalación industrial tres compresores de reciente instalación (seis meses de

operación ininterrumpida), de los que se han anotado los tiempos de recuperación/reparación que

figuran en la tabla 4. Realizar un cálculo rápido del MTTR de los compresores.

Fallo nº Comp. 1 Comp. 2 Comp. 3

1 0,3 1,2 1,4

2 1,6 1,57 0,6

3 1,9 1,6 1,5

4 2,3 2 1,75

5 2,2 2,8 2,5

6 3,1 5,3 2,1

7 3,3 3,4 7,2

8 5,5 8,5

9 9 5,2

10 7,1 6

11 7,7

12 6,2

13 3,3

Tabla 4 Tiempos de Recuperación/Reparación de tres compresores (expresados en horas)



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Solución:

Para un cálculo rápido se da por válida, en base a la experiencia, la media muestral de los

datos disponibles para cálculo de las magnitudes solicitadas. Para la realización de este cálculo

se usará el formulario de ICR, “Cálculo de Variables Estadísticas”, se cargan los datos desde un

fichero de texto y se calcula:

Análogamente haciendo uso de la expresión (5):

,1

0,3 1,6 ... 1,2 ... 7,23,6

30

n

r ii

t

MTTRn

MTTR

Ejemplo 2:

Una inspección de la tabla de datos del ejemplo anterior (Tabla 4) permite observar que el número de

datos disponible no es muy grande. Pese a ello se intentará modelizar mediante una función

exponencial los datos recogidos. Calcular el nuevo MTTR que se obtiene suponiendo esta distribución

como válida.

Solución:

Como se pide obtener el indicador MTTR suponiendo un comportamiento exponencial de los datos, el

primer paso que se debe realizar es estimar los valores de la función de distribución del conjunto de

datos, a continuación representar estos valores frente al tiempo mediante el correspondiente proceso

de linealización y por último obtener la pendiente de la recta que resulta del ajuste de los puntos.

En la Figura 5 se observa el resultado final, tras haber introducido los datos en el formulario de “Análisis

exponencial” que se encuentra dentro de la pestaña “Mantenibilidad” en el software ICR:



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Figura 5 Análisis Exponencial de los datos de la Tabla 4

Tal como se observa la tasa de recuperación (reparación), r, es 0,3519, consecuentemente el MTTR es:

1 1

2,84170,3519

MTTRr

Gráficamente se aprecia que el ajuste posee ciertas desviaciones tanto en los valores iniciales como

finales, lo cual es confirmado por un coeficiente de determinación 0,9346 (valor que debiera ser lo más

cercano a 1). Además de estas evidencias se dispone del límite inferior de datos para poder considerar la

opción de realizar un ajuste exponencial por ello se justifica la realización de un análisis más exhaustivo.

A priori existen dos alternativas: Análisis Weibull y Análisis Log-normal. Dado que existen pocos datos se

recomienda un Análisis Weibull 2P (ver ejemplo siguiente).

Ejemplo 3:

Realizar el análisis Weibull 2P (2 Parámetros) para el conjunto de compresores del ejemplo 1 y

obtener el indicador MTTR. Comparar los resultados con los obtenidos en los ejemplos 1 y 2.

Nota: Empléese ICR para realizar los cálculos

Solución:



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En la Figura 6 se observa el resultado final del ajuste del conjunto de valores, tiempo y valor estimado de

la función Mantenibilidad, después de haber realizado la linealización de la función

correspondientemente. Para ello se ha seguido el mismo procedimiento que en el ejemplo anterior.

Figura 6 Análisis Weibull 2P de los datos de la Tabla 4

A continuación se obtendrá el indicador MTTR, a modo de comprobación, y para ello es necesario

calcular el valor de la función 1 1 , existen dos caminos para su cálculo, interpolando de la tabla

adjuntada en el Anexo 1 o bien, como es el caso empleando la función de Microsoft Excel (cuyo manejo

se describe en el Anexo 2):

11 1,68 0,905

1,47

Por tanto, el MTTR según el ajuste Weibull y empleando la expresión (7) es:

11 4,03·0,905 3,65

1,47MTTR

El valor del parámetro Beta es superior a 1 (1,47) lo cual confirma que la aproximación exponencial no

es idónea (para que lo fuese, Beta debiera ser de valor 1 o muy próximo). El ajuste gráfico de la Función

de Mantenibilidad a los datos no es del todo bueno debido a un coeficiente de determinación de 0,9608

(aún bastante alejado de 1). Sí se observa que el conjunto de datos presenta una mayor linealidad en

sus puntos, por ello es asumible que una mayor cantidad de datos produciría un ajuste mejor.



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El valor del MTTR, que es 3,65h, es similar al MTTR calculado en el primer ejemplo mientras que se

observa una gran discrepancia con respecto al MTTR suponiendo un comportamiento exponencial de la

Mantenibilidad.

Ejemplo 4:

Dos bombas (A y B) de una instalación (off-shore) presentan el historial de fallos que se describe en

las tablas siguientes. Se pide Calcular el MTTR y la Tasa de riesgo comprobando si ambos están dentro

de lo esperado según la base de datos OREDA.

Fallo nº Fecha Modo de Fallo según OREDA Clasificación Tiempo de Reparación (h.)

1 03/06/2006

SER: Problema menor en

servicio Incipiente 2,7

2 20/03/2007 NOI: Ruido creciente Incipiente 11,5

3 01/09/2008 AIR: Lectura anómala Incipiente 5

4 20/10/2009 NOI: Ruido creciente Crítico 15,9

5 05/08/2010 ELP: Pérdida por las juntas Crítico 50

Tabla 5 Historial de fallos de la bomba A

Fallo nº Fecha Modo de Fallo según OREDA Clasificación Tiempo de Reparación (h)

1 15/08/2005 NOI: Ruido Incipiente 10

2 12/05/2006 AIR: Lectura anómala Incipiente 4,7

3 23/07/2007 ELP: Pérdida por las juntas Incipiente 100

4 11/11/2008 VIB: Vibración Crítico 14,6

5 22/09/2009 STD: Deficiencia Estructural Incipiente 6,9

6 05/03/2010 NOI: Ruido creciente Crítico 16,8

Tabla 6 Historial de fallos de la bomba B

La base de datos OREDA [OREDA Handbook, 2009] proporciona los siguientes valores para las

bombas:

MTTR (Media=11 hrs, Máximo=136 hrs)

Tasa de riesgo (Mínima=2.5, Media=124.59, Maxima=386.4) por cada millón de horas

Solución

La tasa de riesgo por año es entonces aproximadamente:

6

8760124,59 · 1

10 1 año

fallos h fallos

h año

Como se aprecia en las tablas de datos ambas bombas tienen un fallo al año, luego este parámetro

parece estar dentro de lo esperado.

Para el cálculo del MTTR se realizará un análisis Weibull 2P ya que se dispone de pocos datos y en tales

circunstancias es la opción más segura [Weibull Handbook, 2010]. Para ello se han agrupado los tiempos

de reparación y se ha calculado su mantenibilidad estimada mediante el estimador de Bernard y se ha

representado la función de mantenibilidad mediante formulario “Análisis Weibull 2P” de ICR. Los

resultados obtenidos se aprecian en la Figura 7.



Pág. 20 de 49

Figura 7 Ejemplo de Análisis Weibull 2P para Tiempos de Recuperación de las bombas A y B

Los parámetros característicos proporcionados por ICR son β=1,002 y η=20,82. Y teniendo en cuenta los pocos datos proporcionados se considerará el coeficiente de determinación 0,8718 suficientemente representativo. Ahora aplicando la ecuación correspondiente al MTTR de una distribución Weibull y

sabiendo que

11 0,99907

1,002:

11 20,816·0,9907 20,79

1,002MTTR

El MTTR resulta ser de valor 20,79 h., que está muy cercano al valor medio de 11 hrs dado en OREDA. Luego puede concluirse que este parámetro está dentro de lo esperado.

Nota: El valor difiere ligeramente al proporcionado por el software debido al procedimiento de cálculo empleado para determinar el valor de está misma

Ejemplo 5:

Se tiene la siguiente gráfica con el comportamiento de un determinado sistema de rodamientos

modelizado por el sistema en serie de bolas y la jaula que contiene a las mismas.

Se quiere calcular la tasa de riesgo, la tasa de recuperación de cada equipo así como la tasa de riesgo y

el tiempo medio de reparación del sistema. Para ello se han sintetizado en las siguientes tablas

aquellos datos de tiempos de fallos y reparación de ambos componentes:



Pág. 21 de 49

Nota: Supóngase que los datos siguen una distribución exponencial tanto del modo de fallo como de

reparación.

Componente: Jaula

Tiempos entre fallo Tiempos de reparación

802,20 5,21

2370,51 0,65

8575,74 3,59

280,86 0,38

259,33 3,18

1366,80 1,18

690,99 0,28

4703,41 0,51

3299,73 0,04

3092,61 0,33

511,06 0,77

586,05 1,03

115,22 0,54

2736,83 1,33

369,55 0,35

982,56 0,65

2657,57 0,28

2370,51 4,42

259,33 0,38

2121,85 0,11

346,98 1,63

611,74 0,93

3092,61 0,07

Componente: Bola

Tiempos entre fallo Tiempos de reparación

1496,75 0,46

531,15 1,37

193,73 2,62

92,65 2,69

1968,84 0,30

705,42 2,69

290,41 1,66

1231,85 0,27

167,58 1,28

33,84 9,20

567,58 2,92

2806,37 0,75

444,98 0,67

5116,86 6,58

2036,20 11,18

495,87 0,37

937,74 8,04

154,74 8,56

586,26 0,90

276,07 3,85



Pág. 22 de 49

1496,75 2,84

726,58 0,82

2107,91 3,44

Solución:

El primer paso para la resolución de este ejercicio es el cálculo de la tasad e riesgo y de recuperación de cada componente.

Para ello empleando ICR, primero mediante el formulario “Estimación de datos completo” y posteriormente mediante “Ajuste a Distribuciones” se obtiene la pendiente de la recta de la representación:

Figura 8 Ajuste lineal a una distribución Exponencial 1P de los tiempos de fallo (Izquierda) del componente Jaula

Ahora se obtiene mediante el formulario “Análisis Exponencial” la tasa de recuperación del componente:

Figura 9 Resultados del análisis Exponencial de la tasa de recuperación del componente Jaula



Pág. 23 de 49

Figura 10 Ajuste lineal a una distribución Exponencial 1P de los tiempos de fallo (Izquierda) del componente Bola

Figura 11 Resultado del análisis exponencial de la tasa de recuperación del componente Bola

Para cada componente se tiene por tanto:



Pág. 24 de 49

Parámetro Jaula Bola

λ 0,00044 0,00074

r 0,5962 0,2703

Recordando que las expresiones de los indicadores MTTF y MTTR para el caso exponencial son:

1

1

MTBF

MTTRr

Jaula

MTBF MTTR 2272,72 1,67

Bola

MTBF MTTR 1351,35 3,70

Ahora que se dispone de los parámetros característicos de cada bloque se procede al estudio del sistema, se recuerda que se trataba de un sistema en serie de dos componentes, aplicando las fórmulas de la Tabla 3:

1 1 2 2

1 2

0,00044 0,00074 0,00118

0,00044·1,67 0,00074·3,702,943

0,00118

Sist Jaula Bola

Sist

Ejemplo 6:

Se tiene la siguiente gráfica con el comportamiento de un determinado sistema de válvulas de control

de un sistema neumático del tipo normalmente abierta por el sistema en paralelo siguiente:

Se quiere calcular la tasa de riesgo y el tiempo medio de reparación del sistema. Para ello se han

sintetizado en las siguientes tablas aquellos datos de tiempos de fallos y reparación de ambos

componentes:



Pág. 25 de 49

Componente: Válvula

Tiempos de reparación Tiempos entre fallo

0,31 7765,29

0,29 3424,90

0,43 12729,66

2,18 8209,81

0,31 7765,29

1,19 11394,34

0,03 9416,09

0,55 6733,45

1,40 3147,11

1,22 725,71

0,51 4155,15

0,51 3710,64

0,11 8209,81

0,69 12378,74

0,12 7765,29

1,32 5276,33

0,39 1625,19

1,12 16094,38

1,89 3710,64

0,08 2231,44

1,84 32188,76

0,73 16094,38

0,53 1392,62

Nota: Supóngase que los datos siguen una distribución exponencial tanto del modo de fallo como de

reparación.

Solución:

El primer paso para la resolución de este ejercicio es el cálculo de la tasa de riesgo y de recuperación del componente.

Para ello empleando ICR, primero mediante el formulario “Estimación de datos completo” y posteriormente mediante “Ajuste a Distribuciones” se obtiene la pendiente de la recta de la representación de la tasa de riesgo:



Pág. 26 de 49

Figura 12 Ajuste lineal a una distribución Exponencial 1P de los tiempos de fallo (Izquierda) del componente

Para calcular la tasa de recuperación se empleará el formulario “Análisis Exponencial”:

Figura 13 Resultados del análisis exponencial de la tasa de recuperación

Para cada componente se tiene por tanto:

Parámetro Válvula

λ 0,00013 r 1,39

Recordando que las expresiones de los indicadores MTTF y MTTR para el caso exponencial son:



Pág. 27 de 49

1

1

MTBF

MTTRr

Válvula

MTBF MTTR 7692,3 0,72

Ahora que se dispone de los parámetros característicos de cada bloque se procede al estudio del sistema, se recuerda que se trataba de un sistema en paralelo de dos componentes, aplicando las fórmulas de la Tabla 3:

2 8

1 2 1 2

2

1 2

1 2

0,00013 0,72 0,72 2,43·10

0,720,36

0,72 0,72

p

p

Ejemplo 7:

Después de un análisis estadístico de los datos procedentes de los partes de mantenimiento de un

conjunto de 5 vagones de tren que operan bajo las mismas condiciones durante un año de operación,

se han conseguido clasificar tres conjuntos de datos identificados con tres tipos de fallos diferentes

Fallos en el sistema eléctrico Fallos en sistema neumático Fallos mecánicos

1 5,4 106,8

2 6,8 82,4

2,1 6 84,5

1 7,5 115,7

3,1 4,3 59,4

2,1 6,9 92,5

3,3 4,4

1,6 4,8

2,5 5,1

1,4 4,4

Calcúlese el tiempo medio de reparación global y por diferentes tipos de fallos.

Solución:

Haciendo uso de la expresión (5) se puede calcular el indicador MTTR tanto para cada grupo particular como al conjunto de valores:



Pág. 28 de 49

1 ... 5,4 ... 92,523,73

25

1 ... 22,01

10

5,4 ... 4,45,56

10

106,8 ... 92,590,22

6

Global

Eléctrico

Neumático

Mecánico

MTTR

MTTR

MTTR

MTTR

Como se observa, cada fallo posee un indicador de distinto tiempo de reparación, así que un análisis que permita separar los conjuntos de fallos y la experiencia necesaria para identificar cada grupo por separado con su correspondiente modo de fallo son fundamentales.

Como se observa en este ejemplo que un análisis equivocado puede llevar a un valor del indicador de 23,73 que es 10 veces más el tiempo medio necesario para recuperar una avería eléctrica o es casi 4 veces menos el tiempo necesario para reparar una avería mecánica. Es necesario determinar correctamente estos parámetros pues pueden ser indicativos de la eficiencia de las operaciones de mantenimiento llevadas a cabo.



Pág. 29 de 49

6. El Mantenimiento

Existen diversas clasificaciones para diferenciar los tipos de mantenimiento (p.ej. Chilcott y Christer

1991;Gits 1992;Goti Elordi, Sánchez y Astoreka 2004;Moubray 1999;Sánchez 2000). Para la selección de

tipos de mantenimiento se han tomado como base dos investigaciones anteriores (Goti Elordi, Sánchez,

y Astoreka 2004;Sánchez 2000). De esta manera se han determinado los tipos de actividades operativas

de mantenimiento de una forma esquemática. En la Figura 14 se diferencian los siguientes tipos de

mantenimiento:

Mantenimiento correctivo: Incluye el mantenimiento correctivo urgente y el

mantenimiento programado, que difieren entre sí por el hecho que en el primero la

máquina deja de cumplir con sus funciones principales, mientras que en el segundo

pudiera seguir cumpliendo con dichas funciones, aunque sea en condiciones precarias.

Mantenimiento preventivo: Se diferencian el mantenimiento preventivo periódico con

frecuencias de intervención prestablecidas y el mantenimiento preventivo basado en

la condición o mantenimiento predictivo donde la vigilancia es función de la velocidad

de degradación del componente. Dentro del mantenimiento predictivo se distinguen

dos subtipos:

o Mantenimiento Predictivo continuo: Donde se vigila el componente

monitorizando los parámetros (o las magnitudes imagen) de su deterioro en

todo momento.

o Mantenimiento Predictivo discreto: Donde se revisan los parámetros (o las

magnitudes imagen) de deterioro de un elemento mediante intervalos de

análisis asociados a una frecuencia de muestreo que pueda detectar la

evolución del deterioro.

Mejoras: incluye todas las acciones orientadas a aumentar la disponibilidad o la

capacidad productiva de los medios que no puedan considerarse como actividades de

MC o MP. MANTENIMIENTO

PREVENTIVO CORRECTIVO

Programado UrgenteBasado en la condición Periódico

Predictivo en

discreto

Predictivo en

continuo

por condición por tiempo por fallo

MEJORA

REPARACIÓN

SUSTITUCIÓN (OVERHAUL)

Figura 14: Esquema de clasificación de los diferentes tipos de mantenimiento (Goti Elordi, Sánchez, y Astoreka 2004)



Pág. 30 de 49

6.1. Mantenimiento Correctivo

6.1.1. Fases de la actividad

Según Knezevic (1996b), las tareas de mantenimiento correctivo son las tareas que se realizan con intención de recuperar la capacidad de funcionar adecuadamente del elemento o sistema, tras la pérdida de su capacidad para realizar la función o las prestaciones que se requieren. Una tarea de mantenimiento correctivo típica consta de las siguientes actividades:

• Detección del fallo. • Localización del fallo. • Desmontaje. • Recuperación o sustitución. • Montaje. • Pruebas. • Verificación.

En la Figura 15 se muestra una representación gráfica de la tarea típica de mantenimiento correctivo. La duración de la tarea se representa por DMTc, que representa el tiempo transcurrido necesario para la conclusión con éxito de la tarea de mantenimiento correctivo.

Figura 15: Representación gráfica de una tarea típica de mantenimiento correctivo (Knezevic 1996b)

Desde la gestión del mantenimiento existen varias herramientas dedicadas a reducir el tiempo DMTc, englobadas dentro del concepto de Mantenibilidad.

6.1.2. Recomendaciones respecto a la gestión del mantenimiento correctivo

De cara a registrar, analizar y mejorar la respuesta del servicio de mantenimiento se recomienda:

Establecer una sistemática de tratamiento de avisos (ver ejemplo Figura 16) que garantice una

pronta reactivación del equipo detenido. Asimismo, la sistemática debe permitir almacenar todos

los datos necesarios para tratar las averías más frecuentes, más caras, etc.

Establecer una sistemática de seguimiento de averías para saber cómo ha sido restituido el servicio

en cuanto al equipo se refiere. Para ello se recomienda utilizar órdenes de trabajo (ver ejemplo

Figura 17 y Figura 18) que recojan la mayor cantidad de información práctica posible y luego utilizar

esta información en sistemáticas de mejora.

Establecer una sistemática de análisis de causas de averías (dentro de una sistemática RCM

(Moubray 1999), por ejemplo). El objetivo de aplicar esta sistemática es reducir el impacto de las

incidencias de correctivo mediante actividades de mantenimiento preventivo y/o mejora.



Pág. 31 de 49

Figura 16: Diagrama de tratamiento de avisos de mantenimiento correctivo

Posibilidad

de reparación

por usuario

Urgente

- Reparación

- Rellenar parte

- Abrir parte

- Aviso Mto.

- Abrir parte

Posibilidad de

reparar con

recursos propios

- Reparación urgente

- Rellenar parte

- Análisis situación

Fab.-Mto.-Dirección

- Gestión ayuda externa

- Revisión del trabajo

- Rellenar parte

Posibilidad de

reparar con re-

cursos propios

- Planificar

- Reparación (doc. Rep.)

- Reparación

- Rellenar parte

Trabajo

terminado

- Planificar reparación

definitiva

- ¿Lanzamiento nueva O.T.?

- Reparación

- Rellenar parteCierre parte

- Revisión Mto.

Histórico1

-Lista solicitudes

NO

SI

NO

Solicitud a Mto.

SI

Llamada urgente a mto

NO

SI

NOSI

Anomalía

Grupo de mejora

Posibilidad

de reparación

por usuario

Urgente

- Reparación

- Rellenar parte

- Abrir parte

- Aviso Mto.

- Abrir parte

Posibilidad de

reparar con

recursos propios

- Reparación urgente

- Rellenar parte

- Análisis situación

Fab.-Mto.-Dirección

- Gestión ayuda externa

- Revisión del trabajo

- Rellenar parte

Posibilidad de

reparar con re-

cursos propios

- Planificar

- Reparación (doc. Rep.)

- Reparación

- Rellenar parte

Trabajo

terminado

- Planificar reparación

definitiva

- ¿Lanzamiento nueva O.T.?

- Reparación

- Rellenar parteCierre parte

- Revisión Mto.

Histórico1

-Lista solicitudes

NO

SI

NO

Solicitud a Mto.

SI

Llamada urgente a mto

NO

SI

NOSI

Anomalía

Grupo de mejora



Pág. 32 de 49

Logotipo

empresa Orden de trabajoNº_________

Fecha______

Hora_______

Sección____________

Solicitante__________Máquina__________________________

Urgencia

Cód________

Motivo del requerimiento A rellenar por el solicitante

1 Avería (máquina parada)

2 Defecto (correctivo programado)

3 Gama Mto. de uso

4 Gama Mto. Pvo. Sist.

5 Gama predictivo

6 Mejoras/Innovaciones

7 Alta/Baja instalación

8 Seguridad/Higiene

9 Solicitudes equipos de fabricación

10 Trabajo especial

11 …………

Zona de Maquina

_____________________________________________

_____________________________________________

_____________________________________________

_____________________________________________

Descripción avería/defecto

_____________________________________________

_____________________________________________

_____________________________________________

_____________________________________________

Firma solicitante:____________

A rellenar por el planificador

Fecha recepción solicitud_________

Hora recepción solicitud:__________

Firma aceptación:________

Documentación para la

ejecución:______________

Nº Gamas:______________

Nº Normas:_____________

Otras:_________________

Fecha/plazo estimado

ejecución:__________

Información a:__________

A rellenar por Mto INFORME DE LA INTERVENCION (Ver parte posterior)

OPER AR IO Inicio

intervención

Final

intervención

H oras M aq. Firm as

1 _______ Fecha:

H ora:

Fecha:

H ora:

Localización :

R eparación :

M

P

2 _______ Fecha:

H ora:

Fecha:

H ora:

Localización :

R eparación :

M

P

3 _______ Fecha:

H ora:

Fecha:

H ora:

Localización :

R eparación :

M

P

MATERIALES Cant. Precio Importe

A rellenar por el Jefe del Mto. Avería subsanada SI NO

COSTE de INTERVENCION

Concepto Horas Tasa Importe

MOD

T.exterior

Materiales

COSTE de PRODUCCION

Máquina

Linea

Defectivos

COSTE TOTAL

Pendiente ___________________________________

____________________________________________

____________________________________________

Avería evitable

Observaciones________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

Fecha cierre O.T.: _/_/_

SI NO

Firma:

Logotipo

empresa Orden de trabajoNº_________

Fecha______

Hora_______

Sección____________

Solicitante__________Máquina__________________________

Urgencia

Cód________

Motivo del requerimiento A rellenar por el solicitante

1 Avería (máquina parada)

2 Defecto (correctivo programado)

3 Gama Mto. de uso

4 Gama Mto. Pvo. Sist.

5 Gama predictivo

6 Mejoras/Innovaciones

7 Alta/Baja instalación

8 Seguridad/Higiene

9 Solicitudes equipos de fabricación

10 Trabajo especial

11 …………

Zona de Maquina

_____________________________________________

_____________________________________________

_____________________________________________

_____________________________________________

Descripción avería/defecto

_____________________________________________

_____________________________________________

_____________________________________________

_____________________________________________

Firma solicitante:____________

A rellenar por el planificador

Fecha recepción solicitud_________

Hora recepción solicitud:__________

Firma aceptación:________

Documentación para la

ejecución:______________

Nº Gamas:______________

Nº Normas:_____________

Otras:_________________

Fecha/plazo estimado

ejecución:__________

Información a:__________


OPER AR IO Inicio

intervención

Final

intervención


1 _______ Fecha:

H ora:

Fecha:

H ora:

Localización :

R eparación :

M

P

2 _______ Fecha:

H ora:

Fecha:

H ora:

Localización :

R eparación :

M

P

3 _______ Fecha:

H ora:

Fecha:

H ora:

Localización :

R eparación :

M

P


A rellenar por el Jefe del Mto. Avería subsanada SI NO



MOD

T.exterior

Materiales

COSTE de PRODUCCION

Máquina

Linea

Defectivos

COSTE TOTAL

Pendiente ___________________________________

____________________________________________

____________________________________________

Avería evitable

Observaciones________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________


SI NO

Firma:


OPER AR IO Inicio

intervención

Final

intervención


1 _______ Fecha:

H ora:

Fecha:

H ora:

Localización :

R eparación :

M

P

2 _______ Fecha:

H ora:

Fecha:

H ora:

Localización :

R eparación :

M

P

3 _______ Fecha:

H ora:

Fecha:

H ora:

Localización :

R eparación :

M

P


A rellenar por el Jefe del Mto. Avería subsanada SI NOSI NO



MOD

T.exterior

Materiales

COSTE de PRODUCCION

Máquina

Linea

Defectivos

COSTE TOTAL

Pendiente ___________________________________

____________________________________________

____________________________________________

Avería evitable

Observaciones________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________

____________________________________________


SI NOSI NO

Firma:

Figura 17: Orden de trabajo 1/2



Pág. 33 de 49

Grupo funcional

01 Sistema hidraulico 09 Cabezal

02 Sistema neumatico 10 Divisor/Basculante

03 Sistema refrigeración 11 Resto Maq./Inst./Bast./Cald.

04 Sistema transmisión 12 Sistema control numerico

05 Caja velocidad/reductor 13 Sistema regulación

06 Unidad avance/carro/eje 14 Sistema maniobra

07 Sistema de engrase 15 Alimentación

19 Utillajes

Defecto 01 Sin Tensión 10 Temperatura anormal

02 Disparo Seguridades 11 Presión anormal

03 Avería motor 12 Consumo elec.anormal

04 Holguras 18 Desajuste electrico

05 Vibrac/Ruidos 19 Alarma CNC

06 Rotura elemento/Fisura 20 Variación de medidas

07 Fuga de aire 24 Agarrotamiento

08 Fuga de agua 25 Emergencia

09 Fuga de aceite 27 Fuga de gas

Elemento 10 Cilindro 40 Rodete/Ventilador

11 Bomba 60 Elemento auxiliar

12 Tuberia/Racoraje 61 Conjunto

13 Filtro/Frl 71 Maniobra aux./Pulsador/Interr

14 Electrovalvula/Valvula 72 Captador/Final carrera/Sonda

20 Reductor 74 Bobina/Pipa

21 Cadena/Correa 80 Motor

22 Rodamiento/Casquillo/Cojinete 90 Rele/Contador

23 Piñon/Engranaje/Polea 91 Encoder

24 Acoplamiento/Eje/Tambor 92 Tarjeta electronica/Automata

25 Embrague/Freno 93 Cableado

30 Rascador/Lateral 95 Magnetoter./Fusible/Diferenc.

31 Guia/Rail 96 Platos

32 Carro/Cuña 97 Garras/Apoyos

33 Husillo/Sinfin 98 Herramientas

99 Programas CNC

Causas 01 Mala Conexión

02 Fallo de tensión

05 Derivac.Tierra/Sobreint

15 Fallo programa/Ciclo

16 Manejo incorrecto

17 Desgaste-Fatiga

18 Falta de engrase

19 Falta de refrigeración

20 Error de diseño

21 Suciedad

22 Corrosión

26 Mala puesta a punto

28 Agarrotamiento/Bloqueo

29 Fallo nivel

30 Rotura elemento

31 Desajuste elemento

32 Material

Acciones 09 Ajustar-puesta a punto

10 Rearmar

12 Sustituir elemento

13 Modificaciones/Mejoras

15 Engrasar

16 Limpiar

17 Rellenar niveles

18 Reparación elemento

19 Reparación provisional

20 Regulación maquina

22 Vigilancia/Seguimiento

Descripción del Trabajo Realizado

VoBº Solicitante

Observaciones

Podría Haberlo Solucionado el Operario? SI NO

Figura 18: Orden de trabajo 2/2



Pág. 34 de 49

6.2. Mantenimiento preventivo

6.2.1. Fases de la actividad

Knezevic (1996b) define la tarea de mantenimiento preventivo como una tarea que se realiza para reducir la probabilidad de fallo del elemento o sistema, o para maximizar el beneficio operativo. Una tarea de mantenimiento preventivo típica consta de las siguientes actividades de mantenimiento:

• Desmontaje. • Recuperación o sustitución. • Montaje. • Pruebas. • Verificación.

En la Figura 19 se da una representación gráfica de la tarea de mantenimiento preventivo. La duración de la tarea se representa por DMTp, que representa el tiempo transcurrido necesario para la conclusión con éxito de la tarea de mantenimiento preventivo.

Figura 19: Representación gráfica de una tarea típica de mantenimiento preventivo (Knezevic 1996b)

Al igual que en el mantenimiento correctivo, la vertiente de la Mantenibilidad engloba un conjunto de técnicas y herramientas orientadas a reducir DMTp.

De cara a gestionar el mantenimiento de una manera eficiente también deben tenerse en cuenta varios aspectos, detallados a continuación.

6.2.2. Selección de actividades de preventivo a implantar

Una acción de mantenimiento preventivo tiene como objetivo reducir el impacto de un tipo de avería. A la hora de implantar una actividad de mantenimiento preventivo se deben tener en cuenta los costes integrales de la acción preventiva y el suceso correctivo enfrentados. Existen varias sistemáticas basadas principalmente en estos principios, mostrados en la Figura 20:



Pág. 35 de 49

Hipótesis de averías de cada

elemento o conjunto

gravedad probabilidadperíodo

inducciónsíntomas

impacto

viabilidad

prevención

tipo de

prevención

costo

revisiónfrecuencia

costo

prevención

Selección de acciones y

elementos a aplicar en preventivo

Figura 20: Procedimiento para la selección de acciones de mantenimiento

En caso de que se desee implantar una sistemática de mantenimiento preventivo en una planta productiva, conviene habitualmente establecer un proyecto de implantación. El proyecto podría contemplar las siguientes fases:

FASE PREVIA - Inventario de instalaciones y máquinas

- Conocimiento y estudio de instalaciones y máquinas.

- Creación de fichas y gamas de instrucciones.

FASE DE PREPARACIÓN - Planificación

- Programación

- Lanzamiento de las órdenes de trabajo

FASE DE EJECUCIÓN - Realización de las tareas

- Redacción de informe

FASE DE CONTROL - Registro de tareas realizadas

- Análisis de los datos

- Lanzamiento de acciones de mejora

Resulta necesario destacar que todas estas fases necesitan habitualmente de un importante soporte documental. Adicionalmente, se deben tener en cuenta tanto las necesidades respecto a todos los tipos de mantenimiento (correctivo en base a estimaciones, preventivo, etc.) e incluso las restricciones de recursos con las que cuenta el propio mantenimiento. Estas consideraciones se muestran en la Figura 21:



Pág. 36 de 49

Necesidades en

Planning Mto. sistemático

Necesidades en

Mto. condicional

Necesidades en

Mto. Correctivo

ORDENES DE TRABAJO

Se determina el orden de trabajos a realizar, indicando

operarios responsables y plazos de realización.

INPUT

OUTPUT

RESTRICCIONES•Recursos: operarios, herramientas

y piezas repuesto

•Limitaciones de disponibilidad

de medios para Mto.

Necesidades en

Planning Mto. sistemático

Necesidades en

Mto. condicional

Necesidades en

Mto. Correctivo

ORDENES DE TRABAJO

Se determina el orden de trabajos a realizar, indicando

operarios responsables y plazos de realización.

INPUT

OUTPUT

RESTRICCIONES•Recursos: operarios, herramientas

y piezas repuesto

•Limitaciones de disponibilidad

de medios para Mto.

Figura 21: Programación de las actividades de mantenimiento

Para una gestión apropiada de las acciones de mantenimiento, tanto preventivo como correctivo, se debe disponer de instrumentos de medida o seguimiento que alimenten una serie de parámetros interesadamente creados, que permitan evaluar y monitorizar el comportamiento de los sistemas técnicos, de tal forma que a través de ellos se puedan llevar a cabo las medidas correctoras pertinentes para que estos sistemas puedan estar el máximo tiempo disponibles. Esquemáticamente el proceso se muestra en la Figura 22.

Figura 22: Esquema monitorización de proceso con KPI's

Un KPI es un indicador peculiar porque es clave. En otros términos, un indicador se considera clave cuando mide la progresión realizada en la consecución de un objetivo estratégico. Debe dar una visión clara de la evolución de un objetivo estratégico a seguir.

Estos parámetros que permiten evaluar el comportamiento del sistema son los denominados Indicadores Clave de Comportamiento o KPI’s (Key Performance Indicators).



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7. Síntesis del MTTR

Cuando no existan datos previos (suficientes y/o significativos) deberá desencadenarse un proceso de

“síntesis” mediante un proceso de descomposición, en cierta forma similar a un Análisis de los Modos de

Fallo y sus Efectos (AMFE), que permita una estimación razonable del MTTR. Para ello el sistema se

descompondrá en un número de subsistemas y/o componentes susceptibles de tareas específicas de

mantenimiento a los que denominaremos “objetos mantenibles”. Para cada uno de esos objetos se irán

considerando todos los modos de fallo y tiempos asociables. Estos tiempos son:

Tiempo de reconocimiento: Tiempo necesario para identificar el fallo.

Tiempo de diagnóstico: Tiempo necesario para evaluar el fallo que se ha producido y

determinar su modo de reparación

Tiempo de reparación: Tiempo dedicado exclusivamente a las operaciones de reparación del

equipo en fallo

Tiempo de ensamblaje: Tiempo necesario para reagrupar el equipo que por ejemplo pudiese

estuviese abierto

Tiempo de Test: Periodo necesario para realizar las pruebas correspondientes al equipo para

determinar si se ha corregido la avería

Tiempo de puesta en servicio: Lapso de tiempo que ocurre desde el momento en el que se

confirma la reparación y se reintegra el equipo en la cadena de producción.

A continuación es necesario calcular el tiempo inoperativo que pasa ese equipo en particular. Éste no

será más que el producto entre la tasa de riesgo (ocurrencia del fallo por año) por el tiempo medio que

se tarda en recuperar el mismo.

Por último, al disponer de la totalidad de los tiempos de inoperatividad del sistema y la tasa de fallo del

mismo será posible determinar el MTTR del sistema equivalente.

En caso de no disponer de tiempos de reparación propios los equipos que se van a estudiar, se acepta

cualquier tipo de información cualitativa o cuantitativa disponible (opiniones de expertos, objetos

asimilables al tratado, etc.), se asignan tiempos estimados para realizar cada actividad, los cuales

agregados representarán el tiempo total necesario para realizar la recuperación.

La suma de todos esos tiempos para cada modo de fallo representará el MTTR para cada objeto

mantenible. En base a ellos será posible obtener el MTTR del sistema. En la Figura 23 se puede apreciar

un ejemplo de este proceso realizado con el software ICR. Si algunos de los datos disponibles son

inciertos (por ejemplo la tasa de riesgo conocida es definida mediante un intervalo de confianza además

del valor esperado) [OREDA Handbook, 2009] será recomendable realizar, al menos, un análisis de

sensibilidad combinando los diferentes valores de los intervalos ó, alternativamente, una simulación

Montecarlo para obtener la distribución del MTTR, su valor esperado y los intervalos de confianza. En

todo caso estos análisis requieren de tratamientos matemáticos más extensos que no son objeto del

presente curso.

En algunos casos [Andrews & Moss, 1993], no es necesario o posible un estudio tan riguroso (por

ejemplo: equipamiento mecánico pesado de procesos industriales) y basta con agrupar los tiempos

anteriormente citados en dos: Tiempo de Espera y Tiempo de Recuperación/Reparación. Representando

el segundo de ellos, el tiempo activo realmente empleado en el proceso por los operarios una vez



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posicionados en el lugar preciso, con el equipamiento apropiado y los repuestos necesarios. El

procedimiento a seguir en los cálculos es totalmente análogo al mostrado en la Figura 23.

Figura 23 Ejemplo de síntesis del MTTR mediante el software ICR

Ejemplo 8:

Tras una etapa de cribado y recolección de datos de mantenimiento de los equipos

principales de una línea de desalinización de agua de mar mediante la técnica de la ósmosis

inversa se presenta un cuadro resumen donde se desglosan las horas del mantenimiento de

los equipos:

Equipos Tasa de fallos

(F/año)

Tiempo de

Reconocimiento

Tiempo de

Diagnóstico

Tiempo de

Reparación

Tiempo de

Ensamblaje

Tiempo

de Test

Tiempo de Puesta

en Servicio

Bomba de

Alta Presión 1,403 2 0 4 1 2 1

Bomba

Intermedia 4,162 4 0 6 1 3 2

Bomba

Ciudad 0,780 1 2 3 1 5 1

Filtro de

membrana 1 1,524 10 5 24 5 3 3

Filtro de

membrana 2 1,315 15 1 12 5 3 3

Depósito 2,234 20 20 48 0 0 0

Calcúlese el MTTR del sistema estimado en base a los datos que se disponen.

Solución:

El primer paso es calcular el MTTR de cada equipo para esto se realiza la suma del desglose de tiempos de mantenimiento.



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Bomba de Alta 2 0 4 1 2 1 10MTTR

El siguiente cálculo a realizar es el tiempo inoperativo que permanece el equipo, este es la tasa de fallos del equipo por el tiempo medio que se tarda en recuperar.

Bomba de alta 10·1,403 14,03TI

Estos dos pasos se deberán realizar para cada uno de los equipos y a continuación se realiza la suma tanto de todas las tasas de riesgo y de todos los tiempos inoperativos

Equipos Tasa de

fallo(Fallo/año) Tiempo de

Reconocimiento Tiempo de

Diagnóstico Tiempo de Reparación

Tiempo de Ensamblaje

Tiempo de Test

Tiempo de Puesta en Servicio

MTTR Tiempo

inoperativo

Bomba de Alta

Presión

1,403 2 0 4 1 2 1 10 14,03

Bomba Intermedia

4,162 4 0 6 1 3 2 16 66,59

Bomba Ciudad

0,780 1 2 3 1 5 1 13 10,14

Filtro de membrana

1

1,524 10 5 24 5 3 3 50 76,2

Filtro de membrana

2

1,315 15 1 12 5 3 3 39 51,28

Depósito 2,234 20 20 48 0 0 0 88 196,59

Por último si se dividen estos dos sumatorios se podrá determinar el tiempo medio de recuperación del sistema estudiado.

1,403 ... 2,234 11,418 fallos

14,03 ... 196,59 414,83 h en falloTI

El MTTR del sistema equivalente será por lo tanto:

414,8336,33

11,418

TIMTTR h

De forma análoga, haciendo uso de ICR, mediante el formulario “Síntesis del MTTR”, se realiza el ejercicio introduciendo los datos de tasa de riesgo (fallo) y los tiempos desglosados:



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Como se observa, ICR nos permite introducir eel tiempo de desmantelamiento que se ha necesitado en cada equipo. En el presente caso, no se disponen de los mismos y por ello se supondrán incluidos en otra de las categorías y se suponen a 0 estos tiempos.

Ejemplo 9.

Debido a una política de empresa no exhaustiva en la diferenciación de las distintas etapas de

mantenimiento, solo se disponen de datos de tiempos de espera y tiempos de reparación de forma

general. Estimar el MTTR del motor de combustión alternativa:

Parte del equipo en

fallo

Tasa de fallos (F/año) Tiempo de reparación activo Tiempo de espera

Árbol de levas 3,65 4 24

Eje de trasmisión 2,7 3 7

Correa de transmisión 1,45 2 1

Motor eléctrico de

encendido 6,9 6 1

Bujías 0,46 1 1

Válvulas de admisión 0,38 8 1

Inyección de gasolina 0,89 10 1

Bomba de aceite

lubricante 3,48 7 6

Bomba de refrigeración

del motor 3,2 9,5 1

Distribuidor de la

mezcla a los cilindros 0,2 4 1

Solución:

En este caso y de forma análoga al ejemplo anterior de lo que se dispone es del desglose de tiempos del mantenimiento de cada parte constituyente del equipo. El primer paso es obtener el tiempo medio de reparación de cada componente:

Árbol de levas

Árbol de levas

4 24 28min

3,65·28 102,2min

MTTR

TI



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Repitiendo estos cálculos para todos componentes se obtiene la siguiente tabla de resultados:

Equipos Tasa de fallo (Fallo/año) MTTR Tiempo inoperativo

Árbol de levas 3,65 28 102,2 Eje de trasmisión 2,7 10 27 Correa de transmisión 1,45 3 4,35 Motor eléctrico de encendido 6,9 7 48,3 Bujías 0,46 2 0,92 Válvulas de admisión 0,38 9 3,42 Inyección de gasolina 0,89 11 9,79 Bomba de aceite lubricante 3,48 13 45,24 Bomba de refrigeración del motor

3,2 10,5 33,6

Distribuidor de la mezcla a los cilindros

0,2 5 1

Por último realizando la suma de las tasas de riesgo y los tiempos inoperativos se obtiene el MTTR:

3,65 ... 0,2 23,31

94,9 ... 1 268,52

268,5211,52

23,31Sistema

TI

MTTR

En este caso, la realización en ICR se realiza mediante el formulario “Síntesis de MTTR” con la particularidad de rellenar las tablas de las cuales no se disponen datos con 0 pues se entiende no se ha realizado un informe detallado de cada tiempo y estos están incluidos en los dos grupos de los cuales se disponen datos.



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8. Mantenibilidad y Cultura de empresa

La Mantenibilidad debe ser parte integral de la cultura empresarial. Entre otros beneficios la correcta

aplicación de sus conceptos [Dhillon, 1996] puede permitir la reducción de los costes de soporte de la

actividad productiva, la minimización de las tareas de mantenimiento correctivo/preventivo y la

minimización del impacto de los aspectos logísticos (piezas de repuesto, personal técnico, etc.). Cuando

se analiza una instalación industrial en cualquiera de sus etapas (concepción, diseño, explotación,

renovación (overhaul), desmantelamiento), se puede identificar si la Mantenibilidad ha sido tenida en

cuenta por una serie de factores, características o aspectos que serán resumidos y brevemente descritos

en los apartados siguientes.

8.1. Características de la Mantenibilidad

Una de las características más importantes de toda instalación es su concepción en base a Estándares

Internacionales, lo que implica que se reducirá la variedad de los componentes/equipos/partes, se

simplificará el inventario de piezas/repuestos y maximizará la Intercambiabilidad, siendo ésta otra

característica de gran valor. Ambas características conjuntamente producirán beneficios de todo tipo,

entre otros: Reducción de riegos derivados del uso de procedimientos y/o piezas equivocadas,

incremento de la Fiabilidad y reducción de los costes de entrenamiento del personal de mantenimiento.

Otro grupo importante de características son la Modularización y Simplificación. Aunque cada una de

ellas tiene sentido por sí misma, la conjunción de las dos conduce a instalaciones mucho más

mantenibles, seguras y con bajo coste de mantenimiento. La Simplificación es por supuesto un objetivo

básico ya desde el diseño y resultan evidentes las ventajas de disponer de instalaciones lo más simples

que sea posible. Suele alcanzarse usando entre otros aspectos la Modularización, entendiendo ésta

como el agrupamiento o empaquetamiento de componentes/equipos ó subsistemas en subconjuntos

fácilmente mantenibles/manejables por los operarios.

La Accesibilidad por su parte es una característica cuya ausencia suele conducir a equipos/subsistemas

difíciles de mantener y con costes altos de mantenimiento. Las necesidades visuales de los operarios de

mantenimiento son uno de los elementos más importantes de la accesibilidad, ya que no suele bastar

con poder alcanzar físicamente un dispositivo (por ejemplo con la mano) sino que además suele ser

necesario ver adecuadamente (de cerca, bien iluminado, etc.) para poder realizar las labores necesarias

(reconocimiento, desmantelamiento, etc.).

Esto último conduce a la Identificación como otra característica importante pues debe permitir que

todo componente, pieza, equipo, subsistema y sistema pueda ser rápidamente identificado, tanto por su

nombre como por su código que permite acudir a los manuales adecuados y/o programas de gestión del

mantenimiento.

8.2. Factores de la Mantenibilidad

Son muchas las características y otros elementos (factores) que pueden ser tenidas en cuenta bajo el

concepto de Mantenibilidad, aunque todas son importantes no todas son aplicables con la misma

intensidad y su utilidad es también diferente según los diferentes especialistas.

A continuación se mencionan muchos de ellos en orden de mayor a menor importancia [Dhillon, 1996]:

Accesibilidad, Puntos de test, Controles, Etiquetado y Codificación, Displays, Manuales y Listas de



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Chequeo, Equipamiento de test, Herramientas, Conectores, Cubiertas y Puertas, Acoplamientos y

Tensores, Factores de Seguridad, Ajustes y Calibraciones, Peso, Cableado y Enhebrado, Fusibles y

Contactores, Instalación, Iluminación, Requerimientos de entrenamiento.

Lo recomendable como cultura de empresa es considerar el conjunto de todos ellos y estar alerta para

identificar cuáles son aplicables en nuestro caso. Una lista de chequeo de características/factores suele

ser habitual entre el conjunto de herramientas del ingeniero de planta/proceso, del de mantenimiento y

del de diseño.

8.3. Funciones del equipo responsable de la Mantenibilidad

El responsable de Mantenibilidad y su equipo deben hacer frente a un gran número de tareas de muy

diferente naturaleza [Dhillon, 1996]. En cualquier organización industrial de mediano tamaño es

justificada la necesidad de que sea un equipo de varias personas el que se ocupa de esta área debido al

volumen de trabajo que se genera. Entre otras cabe destacar las siguientes:

Funciones administrativas.- Asignación de responsabilidades, preparación de presupuestos,

optimización de calendarios y planes, planificar y realizar el entrenamiento de operarios,

organizar el conjunto del esfuerzo de mantenimiento, desarrollo de procedimientos y enlace con

el nivel gerencial son algunas de las actividades relacionadas.

Funciones de Retorno de la Experiencia y Datos.- Informes de resultados que incluyen datos e

indicadores, informes de gestión de la mantenibilidad, actualización continua del banco de datos

de mantenimiento, gestionar los fondos documentales (manuales, reportes, etc.) son algunas de

las actividades relacionadas.

Funciones relativas a nuevos proyectos.- Revisión de la Mantenibilidad del Diseño (Predecir la

Mantenibilidad, Cumplimiento de las especificaciones y Criterios de Mantenibilidad de la

organización, Análisis de Alternativas Coste-Beneficio-Mantenibilidad, Asignación de la

Mantenibilidad, salvaguardar los intereses de la Mantenibilidad en el proceso de los nuevos

productos, etc.) y Planificar el Programa de Mantenibilidad (Objetivos, Procedimientos,

Organización, Tareas del programa de Mantenibilidad, Criterios de Mantenibilidad en el diseño,

Enlaces con la organización, Subcontratas y Suministros, etc.) están entre los más relevantes.

Elección y uso de modelos apropiados de costes.- Existen varios tipos de modelos de costes

asociables a la Mantenibilidad (Costes Agregados, Costes Recurrentes, Costes Integrales de

productos, etc.). No es trivial escoger el adecuado y usarlo para realizar los cálculos relativos a

una industria determinada. Es una de las funciones más complejas y requiere frecuentemente de

una especialización muy alta.

No existe la “receta mágica” pues no todas las características y factores mencionados pueden ser útiles en una instalación específica.

Y por ello es recomendable considerar el conjunto de todas las características disponibles e identificar cuales son aplicables en nuestro caso



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8.4. Mantenibilidad y Coste del Ciclo de Vida

La Mantenibilidad está estrechamente relacionada con las características del diseño de un sistema que

tienen impacto en la función de mantenimiento [Andrews & Moss, 1993]. La experiencia acumulada en

los sectores industriales permite asegurar que la mayoría de los costes de mantenimiento actuales son

fruto de las decisiones de diseño tomadas años atrás (con frecuencia muchos años atrás). Las mejoras

en la eficiencia de la función de mantenimiento actual suelen tener un efecto menor en los costes,

siendo necesario recurrir a grandes cambios en el diseño para obtener grandes cambios en los costes de

mantenimiento.

Entre las tareas más significativas en la etapa de diseño de un sistema técnico nuevo, o la revisión del

diseño de un sistema en servicio, ya se ha mencionado la Predicción de la Mantenibilidad. La misma

puede basarse en la experiencia y datos previos disponibles y, si es viable, en un modelo (matemático,

cualitativo, etc.) que permita la estimación. Es típico en esta etapa aplicar algunas de las técnicas vistas

en los apartados anteriores, tales como el uso de ajuste a distribuciones de probabilidad (Weibull,

Exponencial, etc.) de datos existentes sobre componentes/equipos, así como el uso de modelos del

sistema/subsistemas (Diagramas de Bloques, etc.) para obtener diversas medidas de la Mantenibilidad

(tareas de mantenimiento simultáneo, secuencial, combinadas, etc.) sobre ellos.

Otra tarea significativa en esta etapa es la Asignación de Mantenibilidad, que suele ser fruto de la

necesidad de optimizar el diseño para ajustarse a las restricciones de operación, eficiencia y Economía

típicas en todo proyecto industrial. Por último, cabe resaltar que frecuentemente las mejores

oportunidades de mejorar la Mantenibilidad durante la vida útil de una instalación en explotación,

suelen provenir de los pequeños cambios de diseño que todo jefe de mantenimiento va introduciendo

aprovechando las averías y el envejecimiento de los equipos e instalaciones.

8.5. Los Factores Humanos en la Mantenibilidad

El factor humano es crucial en el desarrollo de la mayoría de los procesos actuales. Son muchos los

aspectos a considerar en esta temática pero en general se pueden considerar cuatro grandes áreas

temáticas: Seguridad, Eficiencia, Programación de actividades y Condiciones Laborales.

La seguridad es una de las áreas con mayor desarrollo en los últimos años, esto se debe

fundamentalmente a nuestra sociedad se ha vuelto cada vez más sensible a los aspectos relativos a la

seguridad tanto en su vertiente social (afección de la población por accidentes industriales) como en su

vertiente profesional (accidentes con afecciones a los operarios de mantenimiento).

El comportamiento de los seres humanos tiene en general determinados patrones de conducta que en

particular se repiten durante las actividades de mantenimiento y por tanto han de tenerse en cuenta,

entre estos se pueden citar:

Tendencia a usar las manos en lugar de las herramientas

Tendencia a relajar el nivel de alerta en trabajos repetitivos, inclusive en aquellos en los que existe

cierto nivel de peligro (equipo inherentemente peligroso, sustancias peligrosas, etc.)

El Coste del Ciclo de Vida (CCV) queda establecido, en un alto porcentaje, durante las etapas iniciales de un proyecto, por lo que para obtener un impacto lo más alto posible será necesario tener muy en cuenta la Mantenibilidad desde el principio del mismo.



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Tendencia a asociar ciertos colores a ciertos significados

Tendencia a sentirse confusos ante situaciones/equipos nuevos

Tendencia a sobreestimar o subestimar las distancias

Tendencia a la impaciencia, especialmente con el aumento de la edad

Tendencia a leer “por encima” los manuales de instrucciones

Tendencia a la irracionalidad en las emergencias

Incapacidad para reconocer los errores propios al revisar el trabajo

Tendencia a ocultar los errores propios

Tendencia a distraerse pensando en otras cosas mientras se trabaja

Otro aspecto relativo a la seguridad es la de la agresividad del ambiente de trabajo. El ser humano tiene

unos rangos de sensibilidad (Vista, Oído, Tacto, Olor, etc.) y tiempos de reacción limitados y variables

con la edad y el nivel de salud. También posee una capacidad limitada para soportar agresiones físicas

(ondas de choque, calor, etc.) que han de ser tenidos en cuenta como factores limitantes de la

Mantenibilidad.

Las otras temáticas también muestran su relación con la Mantenibilidad, pues una mala política de

mantenimiento de las instalaciones, puede conllevar resultados desfavorables, no se cumplan los plazos

establecidos, se interrumpa un servicio de forma prolongada, etc…

Además siempre es recomendable perseguir una buena eficiencia en estas acciones, pues al tratarse de

periodos de parada no se obtiene beneficios directos para la empresa, no deben requerir más tiempo

del necesario.

Por último pero no menos importante, las condiciones laborales que vienen determinadas de forma

indirecta por la seguridad laboral de los operarios así como de otros aspectos repercuten en la eficiencia

de la acción de mantenimiento y por lo tanto es un parámetro a tener en cuenta.



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9. Fuentes de Datos A la hora de contrastar nuestros datos/resultados o de buscar datos complementarios para poder

realizar los cálculos propios es necesario conocer las fuentes de información existentes. No son muchas

pero sí muy notables las fuentes de datos disponibles. En la dirección

http://www.ntnu.edu/ross/info/data se puede encontrar una relación muy completa de las mismas,

entre otras se pueden destacar las siguientes:

OREDA.- La abreviatura proviene de “Offshore Reliability Data”, una iniciativa de varias

organizaciones que han mantenido a lo largo de más de una década una base de datos

integrada. Por ejemplo la 5ª edición [OREDA Handbook, 2009] ha sido preparada por

SINTEF y publicada por todos los participantes del proyecto: BP Exploration Operating

Company Ltd., ConocoPhillips Skandinavia AS, Eni S.p.A. Exploration & Production Division,

ExxonMobil Production Company, Gassco (miembro asociado), Shell Global Solutions UK,

Statoil ASA y Total S.A. Mas de 800 páginas en dos volúmenes que aglutinan información

valiosa de Tasas de Fallos, Tiempos de Mantenimiento, Puntos de Mantenimiento y

Modos de Fallo de equipos presentes en instalaciones petroleras situadas costa afuera

tanto en superficie como sumergidas.

RIAC.- El Reliability Analysis Center (http://www.theriac.org/ ) contiene un catálogo de

datos muy amplio que incluye muchos otros dispositivos no presentes en OREDA, por lo

que es complementario del mismo.

Los Estándar del ejército de USA.- Por ejemplo el MIL-HDBK-217F sobre predicción de

Fiabilidad de equipos electrónicos.

De cualquier forma, la principal y más importante fuente de datos debe ser nuestra propia organización.

Es frecuente que el experto descubra que los datos de su organización no están convenientemente

almacenados y organizados, por lo que deberá enfrentar la tarea de preparar a la organización para ser

consciente y responsabilizarla de la importancia de disponer de los propios datos, en definitiva crear una

“cultura de los datos”, tarea no siempre fácil ni reconocida.

La principal fuente de datos debe ser nuestra propia organización. Pues serán estos los que más semejanza puedan tener en cuanto a condiciones de operación, disposición física del equipo, ….

http://www.ntnu.edu/ross/info/data

http://www.theriac.org/



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10. Normas de Mantenibilidad

El principal desarrollador de normas en todos los aspectos de RAMS (Reliability, Availability,

Maintainability and Safety) ha sido el ejercito de USA. En la dirección web

http://www.barringer1.com/mil.htm puede encontrar una revisión al 2010 (y un resumen) del estado

actual de las normas MIL STD, MIL HDBK así como otras de la NASA y la Comisión de Regulación Nuclear

(NUREG), entre ellas las relativas a Mantenibilidad. Muchas de esas normas pueden descargarse

gratuitamente desde la dirección: http://www.weibull.com/knowledge/milhdbk.htm

La mayoría son las seguidas en otras partes del mundo, entre ellas Latinoamérica y España. En la última

Década la Asociación Española de Normalización y Certificación (AENOR, www.aenor.es) ha mantenido

también una actividad constante creando, traduciendo y adaptando normas. En la Tabla 7 se puede

apreciar una selección de algunas relativas a Mantenibilidad.

Norma Año Descriptor

MIL-HDBK-472 1966 Maintainability Prediction. MIL-STD-471A 1973 Maintainability Verification/Demonstration/Evaluation. MIL-STD-721C 1981 Definition of Terms for Reliability and Maintainability. MIL-HDBK-470A 1997 Designing and Developing Maintainable Products and Systems. Vols. 1

and 2. Previously known as MIL-STD-470. UNE 20654-6 2000 Guía de mantenibilidad de equipos. Parte 6: Sección 9: Métodos

estadísticos para la evaluación de la mantenibilidad. UNE 20654-4 2002 Guía de mantenibilidad de equipos. Parte 4-8: Planificación del

mantenimiento y de la logística de mantenimiento. UNE-EN 61703 2003 Expresiones matemáticas para los términos de fiabilidad, disponibilidad,

mantenibilidad y de logística de mantenimiento. EN 60706-2 2006 Mantenibilidad de equipos. Parte 2: Estudios y requisitos de

mantenibilidad durante la fase de diseño y de desarrollo. (IEC 60706-2:2006). (Ratificada por AENOR en mayo de 2007.)

EN 60706-3 2006 Mantenibilidad de equipos. Parte 3: Verificación y recogida, análisis y presentación de datos (IEC 60706-3:2006). (Ratificada por AENOR en mayo de 2007.)

EN 60706-5 2007 Mantenibilidad de equipos. Parte 5: Capacidad de ensayo y ensayos de diagnóstico. (Ratificada por AENOR en marzo de 2009.)

EN 50126-1 1999 Se trata de una guía de aplicación de las técnicas RAMS al sector ferroviario

EN 50128 2011 Aplicaciones ferroviarias de comunicación, señales y sistemas de procesado. Software de control y protección de trenes.

IEC 62278 2002 Especificación y demostración de la fiabilidad, disponibilidad, mantenibilidad y seguridad (RAMS)

Tabla 7 Selección de normas relativas a Mantenibilidad

http://www.barringer1.com/mil.htm

http://www.weibull.com/knowledge/milhdbk.htm

http://www.aenor.es/



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11. BIBLIOGRAFÍA

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[2] [Andrews & Moss, 1993] Andrews, J.D. and Moss, T.R. (1993). Reliability and Risk

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Engineering: New Methaeuristics, Neural and Fuzzy Techniques in Reliability In Studies in

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