Manual De Calidad

INTRODUCCION

Siempre que manejamos un concepto que puede tener influencia en nuestra vida profesional, nos entra la inquietud de cuantificarlo; es una constante que tiene su justificación en la necesidad de manejar con propiedad algo tangible y no un concepto etéreo.

Sin embargo, en el caso de la mantenibilidad todo aquello que se deduce del concepto es de una gran importancia para darse cuenta e incluir en el diseño una serie de factores que van precisamente dirigidos a facilitar nuestra tarea, lógicamente tanto más cuanto más vital sea el Sistema afectado.

Es decir, la mantenibilidad es una herramienta, o mejor, un elemento de diseño destinado a asegurar que la capacidad de un producto para realizar satisfactoriamente su función, aquello para lo que fue creado, pueda ser sostenida durante su vida operativa con mínimo esfuerzo económico y humano.

La mantenibilidad, como una disciplina de ingeniería reconocida, nación a partir de la inquietud de las Fuerzas Armadas por la inoperatividad de un alto porcentaje de sus Unidades que estaban en reparación o esperando ser reparadas, hecho que achacaron, entre otras razones, a falta de un diseño de los equipos y su material de apoyo como un todo integrado desde el punto de vista de mantenimiento, teniendo en cuenta las condiciones en las que el utilizador tiene que realizar el mantenimiento en su entorno.

HISTORIA Y FUNDAMENTOS DE MANTENIBILIDAD

Antecedentes históricos

Durante varios años, después de la Segunda Guerra Mundial, la tarea principal del Japón fue elevar el estándar de vida de su población mediante la revitalización de su economía.

Al final de la Segunda Guerra Mundial el Japón se encontraba en una situación de precariedad económica, aunque existía un magnifico potencial en cuanto a capacidad productiva y mano de obra, a diferencia de los Estados Unidos, la carencia de materia prima era el gran problema que limitaba su desarrollo industrial.

Esta fue una de las razones principales que impulsó a los empresarios japoneses a evitar el despilfarro, y los motivó a esforzarse en la mejora del diseño de sus productos, antes de comenzar su proceso de fabricación, así como a incursionar en nuevas metodologías de administración del mantenimiento de los sistemas.

Es por ello que durante los años 60 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”, Dando como resultado con el desarrollo de una nueva ciencia, conocida como

Ingeniería de mantenibilidad, que estudia las actividades, factores y recursos a la recuperación de la funcionabilidad de un sistema, mediante la realización de las tareas de mantenimiento especificas.

Fundamentos de mantenibilidad

La característica más importante de todo sistema es sin duda su capacidad para satisfacer una necesidad, cumpliendo ciertos requisitos y funciones especificas, los cuales suelen estar bien definidos y requeridos. A esta característica tan importante en un sistema se le conoce como Funcionabilidad, y esta definida como, la capacidad de un sistema de desempeñar una función requerida con unas prestaciones especificadas, cuando es usado bajo las condiciones establecidas por el fabricante.

Es importante hacer notar la diferencia entre los términos Funcionalidad y Funcionabilidad, pues el primero considera que un equipo funcione adecuadamente y el segundo toma en cuenta el nivel de prestaciones obtenido del mismo.

A pesar de que un sistema sea funcionable al comienzo de su vida operativa e independientemente del diseño, tecnología, y materiales de fabricación, sin duda durante su operación se producirán algunos cambios irreversibles. Estos cambios son comúnmente resultado de procesos tales como corrosión, sobrecalentamiento, fatiga, deformación, desgaste etc. A menudo estos procesos causan cambios en las características de actuación del sistema, considerándose a estos cambios una falla del sistema.

La falla de un sistema, provoca la perdida de la capacidad para realizar la función requerida, o bien la perdida de la capacidad para satisfacer los requisitos específicos. Independientemente de las razones por las cuales se de la falla del sistema, esta causa una transición del sistema desde un estado de funcionamiento satisfactorio hasta un estado de funcionamiento insatisfactorio.

Existen dos tipos de sistemas conocidos como: Sistemas Recuperables y Sistemas no Recuperables. Como su nombre lo indica un Sistema Recuperable es aquel en el que se puede recuperar su funcionabilidad, después de ocurrida una falla; y un Sistema no Recuperable es aquel en el que después de ocurrida una falla es imposible recuperar su condición de funcionabilidad normal.

Medidas de mantenibilidad

Para poder aplicar la mantenibilidad en el campo de la ingeniería, es necesario poder cuantificarla. Hay varia maneras de poder cuantificar la mantenibilidad sin embargo, en la practica de ingeniería, el enfoque basado en el tiempo empleado en las tareas de mantenimiento, es el mas utilizado y es el que aquí se estudiara, pues con este método lograremos a través de diversos parámetros medir la capacidad del sistema de ser recuperado para su función, mediante la realización de tareas de mantenimiento.

Es importante entender la relación entre mantenibilidad y el “tiempo empleado” en las tareas de mantenimiento.

Las medidas mediante las cuales se puede describir la mantenibilidad están relacionadas con el tiempo en el cual el sistema se encuentra en SoFa y debido a que este tiempo no es constante se utilizan medidas tales como:

Tiempo medio entre fallas (MTBF), Tiempo de recuperación (TTR), Tiempo medio de recuperación MTTR etc. y son consideradas variables aleatorias y sólo pueden ser descritas de forma probabilística.

Tiempo de recuperación TTR

Es el tiempo empleado en mantenimiento para el que se recuperará la funcionabilidad de un porcentaje dado de una población. Es la abscisa del punto cuya ordenada corresponde a un porcentaje dado de recuperación. Matemáticamente, el tiempo TTRp puede representarse como:

TTRp = t

Para el que M (t)=P (TTR ≤ t) = ∫ m (t) dt = p

El lapso de tiempo comprendido desde el instante en que ocurre una falla en el sistema, que imposibilite su funcionabilidad, hasta el instante en el cual se logre recuperar el sistema, es conocido como Tiempo de recuperación TTR

(Time to Restore), como mencionamos en la sección anterior, diversos factores involucrados en el proceso de mantenimiento o de recuperación del sistema, provocaran que TTR sea variable, incluso para sistemas idénticos con fallas idénticas.

De la variabilidad de TTR se deduce que el proceso de recuperación del sistema solo puede describirse en términos probabilísticos, siendo TTR una variable aleatoria.

Tiempo medio de recuperación MTTR

MTTR, o tiempo medio de reparación (o recuperación), es el tiempo que se espera que un sistema tarde en recuperarse ante una falla. Este valor puede incluir el tiempo necesario para diagnosticar el problema, para que el técnico se acerque a la instalación y para reparar físicamente el sistema. Al igual que el MTBF, el MTTR se expresa en unidades de horas. Como puede apreciarse en la ecuación 2, el MTTR incide en la disponibilidad, pero no en la confiabilidad. A mayor MTTR, peor es el sistema. Para simplificar, si un sistema tarda más en recuperarse ante una falla, tendrá menor disponibilidad. La fórmula que se detalla a continuación ilustra cómo la disponibilidad general de un sistema se ve afectada tanto por el MTBF como por el MTTR. Si aumenta el MTBF, aumenta la disponibilidad. Si aumenta el MTTR, disminuye la disponibilidad.

Lo definimos como la media de la variable aleatoria TTR o la media de la distribución de probabilidad de TTR. También es común referirse a esta media como la esperanza matemática o el valor esperado, en este caso de la variable

TTR y denotada por MTTR, es importante hacer énfasis que éste es un valor promedio del tiempo de recuperación, pero que no necesariamente tiene que ser el resultado de algunos de los tiempos que tome recuperar el sistema.

Sabemos que la media o valor esperado de cualquier variable aleatoria discreta, se puede obtener al multiplicar cada uno de los valores de la variable aleatoria por su correspondiente probabilidad y sumar los productos. Sin embargo, en este caso TTR es una variable aleatoria continua, por lo cual utilizamos integrales para reemplazar a las sumatorias, de este modo:

DISPONIBILIDAD = MTBF

(MTBF + MTTR)

Tiempo medio entre fallas MTBF

El MTBF o Tiempo medio entre fallas constituye una medición fundamental de la confiabilidad de un Sistema. Suele expresarse en unidades de horas. A mayor valor de MTBF, mayor confiabilidad presenta el producto.

El tiempo medio entra fallas MTBF, se utiliza en sistemas cuya funcionabilidad puede ser recuperada y se establece, como el valor medio entre fallas, luego de fallas consecutivas durante un periodo determinado.

Donde:

CONFIABILIDAD = e (TIEMPO / MTBF)

Función de mantenibilidad

La función de mantenibilidad actúa de lleno cuando inspecciona el resultado del diseño, que debe aprobar antes de que pueda progresar el esfuerzo de diseño. Algunos de los controles que ejerce para esa exigencia de los requisitos de mantenibilidad, son la

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