calculo de indicadores de confiabilidad - sistema SERIE

Calculo de indicadores de disponibilidad, MTTR y MTBF en una línea de un
proceso productivo y su relación con el análisis de confiabilidad en un sistema serie


Consideración: como dato de partida supondremos que la tasa de falla se mantiene constante, por lo cual estaremos dentro del periodo de vida útil, próximo a que se produzca el inicio del periodo de fin de vida util, por lo cual aplicaremos la ley de Poisson.

Para realizar el cálculo de indicadores de confiabilidad en una línea productiva debemos realizar lo siguiente:
- Realizar el relevamiento de todo el equipamiento instalado.
- Identificar su posición dentro del proceso productivo (para lo cual consideraremos la secuencia de operaciones que ayudan a la obtención del resultado, ya sea un producto semiterminado o bien terminado (producto final).
- Realizar Lay-out en caso de ser necesario.

Para ello se empleara el formato de planilla siguiente (ver archivo adjunto).

A continuación se debera armar la cadena cinemática del proceso, ordenándolo a través del dato cargado en la columna posición y de esta manera poder conocer la relación que existe entre cada elemento del proceso (equipo anterior – equipo en cuestion – equipo posterior).

Datos a tener en cuenta: El modo degradado de un medio consiste en un medio a través del cual se puede cumplir con la misma función pero debido a su razón de ser medio alternativo o modo degradado no podra cumplir con la cadencia de fabricación que posee el medio originalmente instalado..

El paso a través consiste en un medio a ”través” del cual se puede lograr la misma cadencia de fabricación que el medio original, por lo cual este puede reemplazar durante todo el turno productivo a este sin que se produzcan inconvenientes en la cadena productiva.


La relacion estudiada en este caso es la siguiente:

Relación serie:

En la relación serie, se observa que ante la presencia de un fallo en un medio, se produce la detencion total del proceso productivo, produciendose una detencion del tipo“inducida” en los otros medios que se encuentran relacionados en la cadena cinematica, durante todo el tiempo hasta que se corrija el motivo por el cual se produjo el fallo, pudiendose tomar acciones ya sea de manera paliativa o bien definitiva eliminando la causa por la que se produjo el defecto.

La decisión entre tomar acciones paliativas o bien definitivas, será fundamentada en:
- Existencia de stock intermedio para no detener el proceso productivo.
- Afectación hacia la seguridad de las personas.
- Demora en lograr luego una correcta regulación.
- Existencia de modo degradado o paso a través.
- Afectación de calidad de producto.

Como se ve el profesional que debe tomar la decisión deberá realizar un análisis fundado antes de decidir.

Calculo de la tasa de falla – MTBF – Disponibilidad propia:

El calculo de la tasa de falla puede calcularse de dos maneras.

En base al MTBF (Tiempo medio entre fallas)

MTBF: Se calcula como el cociente entre el tiempo de funcionamiento (considerado en el periodo considerado) y la cantidad de intervenciones que producen la detención del medio.

MTBF: TF / N à [Horas funcionamiento]

Considerando un relevamiento realizado observamos (ver archivo adjunto)


La tasa de falla será

Tasa de falla: 1/MTBF à [horas de funcionamiento-1]


La disponibilidad del medio será

Disponibilidad medio:
(Tiempo funcionamiento) / [(tiempo de funcionamiento)+(tiempo total parada)] à [%]

ver archivo adjunto

La letra R se refiere a la confiabilidad y es calculada a traves de la formula de Poisson.
Como se ve aca los medios poseen una confiabilidad baja y en algunos casos esto puede llegar a ser motivo de perdidas muchos mayores.

Analisis de sistema

Hasta aca hemos analizado cada uno de los medios como si fuesen elementos separados, nos falta analizar cada la confiabilidad del sistema serie ya que vamos a tener en cuenta las posibilidades que se presentan al estar concatenados.

La tasa de falla total del sistema sera

Tasa de falla sistema: tasa de falla (A) + tasa de falla (B) + tasa de falla (C)

Tasa de falla sistema: 0.4303 (falla /hs)

La confiabilidad resultante aplicando la ley de Poisson serà

Rt = 65.03 % - para t= 1 hs de funcionamiento –

Con este valor calculado demostramos que es necesaria SIEMPRE el analisis del proceso para poder calcular la confiabilidad del mismo y no es correcto considerar cada uno de los medios como entes separados.

Implementando acciones de mejora

En caso de querer nosotros en nuestro sistema serie lograr una confiabilidad del 98% aplicando la formula de Poisson deberemos realizar acciones sobre cada uno de los medios para alcanzar los siguientes valores de tasa de fallas, MTBF y confiabilidad Rt=1 hs.

Tasa de falla a alcanzar: 0,0068 fallas / hora
MTBF: 147 Hs
Rt=1 hs. : 99,32 %

Asi tendremos una confiabilidad del sistema

Rt = 97.97 % - para t= 1 hs de funcionamiento –

Con estos valores podemos observar que es necesario realizar acciones para mejorar la disponibilidad y por ende la tasa de fallas para asi poder incrementar la confiabilidad del sistema.

Para incrementar la confiabilidad del sistema serie deberíamos realizar analisis utilizando distintas tecnicas como por ejemplo Analisis PM, Analisis RCM, Analisis AMFE y de esta manera poder definir la estrategia de mantenimiento mas conveniente según lo analizado a traves de cualquiera de estas.

El analisis RCM presenta una ventaja con relacion a las anteriores tecnicas ya que nos permite definir la estrategia de mantenimiento mas adecuada.

Esta situación particular que estamos analizando suele presentarse en algunas plantas donde los medios involucrados son de grandes dimensiones y/o sometidos a elevados esfuerzos como así también donde se encuentran medios deteriorados y/o que han estado con falta de acciones de mantenimiento por mucho tiempo.

Conclusión:

Debido a que las tareas que se deben efectuar deberán reflejar una disminución de la tasa de falla desde un valor de 0,14 fallas/hora a 0,0068 fallas/hora, las mismas deben ser de carácter definitivo con el objetivo de alcanzar equipos libre de mantenimiento, para lo cual se deberá contemplar

- realización de grupos KAIZEN para implementación de mejoras y resolución de problemas.
- Aplicación de herramientas estadísticas para seguimiento de fallas.
- Realizar modificaciones de procesos y/o posibles inversiones (analizar y usar como ultima opción).
- Capacitar al personal en tareas de Automantenimiento y detección de modos de fallas (metodología RCM – Análisis PM)
- Implementación de 5s en todo el seno de la organización.


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