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MANTENIBILIDAD Y FIABILIDAD EN LOS EQUIPOS
2,037
ING. SERGIO SANCHEZ GUARDIOLA
Instituto Tecnológico de Saltillo
MANTENIBILIDAD Y FIABILIDAD EN LOS EQUIPOS
Jesús Salvador Marines Monjaraz
Juan Uriel Perales Rodriguez
Jaime Armando Gaytán Sánchez
Ámbar Ahtziry Martínez Gelaber
María Guadalupe Montoya Salazar
OBJETIVO
El objetivo general de esta investigación es profundizar en el mantenimiento y fiabilidad de los equipos, es decir, la rapidez con que un fallo es detectado y a su vez es corregido con éxito. Y la probabilidad de que un equipo opere sin fallas durante un tiempo determinando.
INTRODUCCIÓN
El correcto funcionamiento de los equipos es un factor muy importante que se debe tomar en cuenta en una empresa, esto va directamente relacionado con la competitividad que esta misma tiene. Uno de los elementos más críticos para reducir costos de operación es el mantenimiento de los equipos o sistemas de producción.
Por eso, es importante conocer todas las partes fundamentales de los equipos, para poder mantenerlos operando de la mejor manera y tener los repuestos a tiempo.
Se hace mención de la mantenibilidad y fiabilidad del equipo y la importancia de conocer cada uno de ellos, así mismo se mencionan los factores que pueden afectarlos.
PERSPECTIVA HISTÓRICA DE LA FIABILIDAD
El origen de la fiabilidad puede atribuirse a los estudios para poder evaluar la mortalidad derivada de las epidemias y a los métodos actuariales desarrollados por las compañías de seguros, para determinar los riesgos de sus pólizas.
La teoría matemática de la fiabilidad se desarrolla por las demandas de la tecnología moderna y en particular por las necesidades de los sistemas complejos militares.
WALODIE WEIBULL
En 1939 Walodie Weibull, cuando era profesor del Royal Institute of Technology en Suiza, propuso una distribución para describir la duración de materiales, que más tarde llevaría su nombre.
EPSTEIN Y SOBEL
En 1951 empezaron a trabajar con la distribución exponencial como modelo probabilístico para estudiar el tiempo de vida de dispositivos. Este concepto de probabilidad tan bueno como muchos otros, se basa en el concepto población de tamaño infinito o no acotado.
ARTÍCULO DE BIRNBAUM, ESARY Y SAUDERS
Inicio en 1961 donde plantean de forma más abstracta unos enlaces de superfiabilidad.
Dos propiedades clave son:
(a) la relevancia de cada componente, es decir, no hay ningún componente cuya fiabilidad no afecte la fiabilidad del sistema
(b) la monotonicidad, que encierra el concepto de que la fiabilidad de un sistema nunca puede ser mejorada cuando uno de sus componentes se vuelve menos fiable.
ANTESCEDENTES HISTÓRICOS DE LA MANTENIBILIDAD
Al final de la Segunda Guerra Mundial el Japón se encontraba en una situación de precariedad económica, y coincidiendo con la expansión de la electrónica, se produce el despliegue e implantación de las técnicas de “mantenibilidad y fiabilidad “,, con el fin de conseguir reducir al mínimo en un sistema el “ tiempo fuera de servicio “ y el “ costo de las reparaciones ”.
MANTENIBILIDAD
Es un parámetro estadístico que se define como la probabilidad que tiene un ítem en estado de falla, de ser diagnosticado y reparado con éxito en un tiempo t, y en el contexto de operación establecido.
No es una propiedad o característica que debamos tener en cuenta sólo para el mantenimiento correctivo, sino también para programar rutinas definidas en los Planes de Mantenimiento Preventivo.
Durante el diseño, debe procurarse que el equipo cuente en lo posible con siguiente:
• Las partes y componentes deben estar estandarizados.
• Las herramientas necesarias para intervenir la máquina deben ser, en lo posible, comunes y no especializadas.
• Los conectores que unen a los diferentes subsistemas deben estar hechos de tal modo, que no puedan se intercambiadas por error.
• Las labores de operación y conservación pueden ser ejecutadas sin poner en peligro a las personas, al equipo o a otros equipos cuyo funcionamiento dependa del primero.
• El equipo debe tener soportes, asas, apoyos y sujetadores que permitan mover sus partes con facilidad y apoyarlas sin peligro, mientras se interviene.
FACTORES QUE AUMENTAN LA MANTENIBILIDAD
Las leyes de distribución de densidad más utilizadas para estudiar la mantenibilidad son:
* Normal: Cuando el tiempo total de reparación es ocupado mayormente en tareas de desarme – armado.
* Exponencial: Para aquellas situaciones en que el diagnóstico y el tiempo medio de reparación (MTTR) son bajos.
* Log-normal: Para casos en los que el tiempo total de reparación está constituido por varios tiempos diferentes, diagnóstico, desarme y armado, disponibilidad de los repuestos y herramientas, etc, y además, cuando la relación entre ellos no sigue un patrón definido.
FIABILIDAD
Es el conjunto de teorías y métodos matemáticos y estadísticos, procedimientos y prácticas operativas que, mediante el estudio de las leyes de ocurrencia de fallos, están dirigidos a resolver problemas de previsión, estimación y optimización de la probabilidad de supervivencia, duración de vida media y porcentaje de tiempo de buen funcionamiento de un sistema.
TASA DE FALLOS
Una falla es un evento que cambia el estado de un producto de operacional a no operacional. En este sentido la Tasa de fallos (TF), puede ser expresada tanto como un porcentaje de fallas sobre el total de productos examinados o en servicio (en términos relativos), o también como un número de fallas observadas en un tiempo de operación (en este caso en términos nominales).
FORMAS BÁSICAS
• Tasa de fallos creciente: surge por desgaste y fatiga del componente (envejecimiento).
• Tasa de fallos decreciente: surge a menudo en materiales; al principio de su funcionamiento la probabilidad de fallo es alta debido a la existencia de posibles defectos ocultos.
• Tasa de fallos creciente: la probabilidad de fallo instantáneo es la misma a lo largo del tiempo, por tanto no tiene memoria.
DIAGRAMAS DE BLOQUE DE FIABILIDAD (RBDS)
Es una representación gráfica de los componentes/subsistemas del sistema, y de cómo se relacionan desde el punto de vista de la fiabilidad. El RBD proporciona una representación visual del modo en que los bloques se relacionan de modo que el diagrama muestra el efecto que el funcionamiento o fallo de una componente tiene sobre el funcionamiento o fallo del sistema.
MÉTODOS
Existen dos métodos para determinar la fiabilidad de un sistema: método analítico y simulación. En el primero se utiliza teoría de la probabilidad. Existen métodos que conducen a evaluaciones exactas de la fiabilidad mientras que otros proporcionan cotas.
El método de la simulación genera tiempos de fallo para cada componente y a partir de ellos se determina el estado de funcionamiento o fallo del sistema de acuerdo con la estructura del sistema.
CONTRATO DE INCENTIVOS
Este tipo de contrato precisa que el contratante sea encargado del mantenimiento integral en un período (normalmente varios años) y por una cantidad ya prefijada. Esta decisión del contratista tiene como finalidad maximizar beneficios mejorando la fiabilidad y, con ello, reducir los costes de mantenimiento.
ASPECTOS FUNDAMENTALES
• Se establecen en productos o sistemas en los que no exista un alto riesgo de desarrollo.
• La cantidad prefijada ofrecerá al contratista un beneficio sustancial, con un riesgo razonable.
• El sistema RIW requerirá etiquetado y manipulación especial para asegurar que no sean reparados por persona ajenas al contratista.
• El contratista debe tener manga ancha y ciertas libertades para modificar los equipos sujetos a este sistema con intención de la mejora de la fiabilidad.
• En el contrato debe aparecer estipulado en qué forma el producto o sistema será utilizado o mantenido.
FIABILIDAD IDEAL
El valor ideal de la fiabilidad es el 100%; con esto se señala que si un equipo es 100% fiable durante un tiempo predeterminado, este equipo sin ninguna duda está trabajando durante ese tiempo considerado; por lo tanto:
Fiabilidad ideal = 1
La no fiabilidad es la probabilidad de que un equipo falle; por lo tanto, es el complemento de la fiabilidad:
Fiabilidad de un equipo = Fiabilidad ideal - No fiabilidad del equipo
Si llamamos a la fiabilidad de un equipo F y a la no fiabilidad N, tenemos:
F = 1 -N
ESTRUCTURA SERIE
La falla de uno de los dispositivos o componentes de un sistema con estructura serie, causara la falla del sistema completo, bajo este concepto definimos dos de los puntos más importante para el cálculo de la fiabilidad, los cuales son el funcionamiento correcto y la probabilidad de que esto suceda.
ESTRUCTURA PARALELO
Se le llama máquina o equipo en paralelo (redundante), al que está instalado junto con otro y ambos suministran el mismo servicio, de tal manera que si cualquiera de ellos deja de funcionar, el servicio continúa suministrándose sin pérdida de calidad.
CRITERIOS
FIABILIDAD
MANTENIBILIDAD
Pasa mucho tiempo para fallar
Existe baja probabilidad de falla
El tiempo medio entre fallas es
grande.
Se tiene baja tasa de fallas.
Se necesita poco tiempo para
restaurar
Existe alta probabilidad de
completar la restauración.
El tiempo medio para
restauración es medio.
Se tiene una alta tasa de
restauración.
CONCLUSIÓN
La mantenibilidad y fiabilidad de los equipos constituye una actividad esencial para alcanzar altos grados de eficacia en los sistemas productivos de la empresa y así garantizar la ventaja competitiva tanto en los productos como en los servicios ofrecidos.
"Cuando todo va bien, nadie recuerda que existe"
"Cuando algo va mal, dicen que no existe"
"Cuando es para gastar, se dice que no es necesario"
"Pero cuando realmente no existe, todos concuerdan en que debería existir"
A.SUTE
BIBLIOGRAFÍA
-http://www.est.uc3m.es/esp/nueva_docencia/leganes/ing_industrial/estadistica_industrial/doc_grupo2/archivos/fiabilidad.pdf
-file:///C:/Users/jhony/AppData/Local/Packages/Microsoft.MicrosoftEdge_8wekyb3d8bbwe/TempState/Downloads/dlscrib.com_la-productividad-en-el-mantenimiento-industrial-enrique-dounce-villanuevapdf%20(1).pdf
• https://www.monografias.com/trabajos107/introduccion-fiabilidad-analisis-fallo-aplicacion-al-diseno-y-al-mantenimiento/introduccion-fiabilidad-analisis-fallo-aplicacion-al-diseno-y-al-mantenimiento.shtml
• https://campusvirtual.univalle.edu.co/moodle/pluginfile.php/87939/mod_resource/content/0/teoria.pdf
• https://www.coursehero.com/file/17713634/24-Mantenimiento-y-fiabilidad-en-los-equipos/