Metolodogia de implementacion de sistemas de calculo de indicadores de fiabilidad

Objeto: Establecer una metodología practica que permita desplegar de manera eficaz en una instalacion un conjunto de indicadores para cuantificar la fiabilidad existente en una instalacion y a continuación poder tomar acciones correctivas en caso de ser necesario.


Relevamiento de equipamiento y su relacion en el sistema de produccion

Como primera medida debemos establecer una sectorizacion de la cadena productiva sobre la cual vamos a realizar la implementacion de indicadores de fiabilidad, luego vamos proceder a realizar un relevamiento y codificacion de todos el equipamiento que se encuentra montado en la cadena productiva (podemos aca confeccionar un lay-out para mejor comprensión).


Registro de intervenciones

Este punto es el mas importante ya que a partir de la confiabilidad de los datos que se releven podremos comenzar a implementar algunos indicadores, pero tenemos que establecer algunos parámetros de base.

Parámetros a considerar

- Averia: Se considera aca que el medio productivo dejo de funcionar, lo cual requiere de una intervención para volver a su estado normal de funcionamiento

- Paro funcional: se considera aca cuando el medio debe detenerse para que se realice alguna intervención programada como puede ser una accion de purgado o cambio de herramental

(este tiempo ya deberia ser tenido en cuenta para establecer el tiempo ciclo y la capacidad de produccion).

- Paro inducido: Se considera aca cuando el medio debe detenerse debido a una averia en el medio que se encuentra anteriormente o posteriormente en la cadena productiva (**)

Debemos hacer aca una tabla y pedir al operario de mantenimiento que haga un registro de las intervenciones y rellene una tabla como la siguiente

Codigo
Descripción intervención
Tipo intervención (Averia, Paro funcional, Paro Inducido)
Fecha denuncia
Hora inicio
Hora Fin
Duracion

En un inicio de trabajo, debemos dejar de lado todo lo relacionado con el tema de las formalidades que involucran hacer un formato de hoja y demas ya que nos tenemos que centrar solamente en registrar las variables que se indican arriba

Luego debemos establecer una fecha de inicio para comenzar con el trabajo, por ejemplo el primer dia habil del mes.

Algunos autores consideran que debemos realizar la codificacion de los subconjuntos de cada equipo que fallan para de esta manera poder realizar la individualizacion del componente de la cadena productiva,e incluso llegan a tipificar el fallo que se produce para de esta manera poder realizar analisis posteriores, por ejemplo

Maquina de soldar

transformador

pinza

cables de soldadura

Con esta clasificacion es posible registrar el subconjunto que entra en fallo.

A mi opinión, me tomo la libertad de decir que es totalmente inútil e incluso la experiencia me ha demostrado que se invierte mucho tiempo en realizar el relevamiento y registro de intervenciones, con lo cual se hace engorroso después el analisis.

Siempre tenemos que pensar que lo que nos interesa es saber el medio que tiene problemas y después aplicar alguna de las herramientas de resolucion de problemas para determinar la causa raiz. (***)

Calculo de indicadores de fiabilidad

Luego del primer mes de trabajo procedemos realizar el relevamiento y totalizamos los valores en la tabla que se muestra a continuación

Implementacion de indicadores

Dpa= Disponibilidad de proceso (averia)

Con este indicador medimos la influencia que posee el tiempo total de detenciones que tuvimos en el proceso por averias, por analisis vemos que si TA tiende a cero entonces Dpa = 100%.

Este es ya un primer indicador que tenemos que desplegar en nuestro proceso productivo.

Pero el medio como vemos tambien posee otras detenciones que son por causas ajenas al funcionamiento, por ejemplo detencion por paro inducido, ya sea por causa ajena al sector como falta de abastecimiento de energia, fluidos, etc. O bien por problemas logisticos como puede ser un abastecimiento deficiente de partes.
Lo cual hace que sea necesario tambien medirlas.

Dpi= Disponibilidad por paro inducido

Este indicador nos permite cuantificar el tiempo de paro por causa de elementos ajenos al medio en si.

TPF= Tiempo de paro funcional

El tiempo de paro funcional muchas veces no es tenido en cuenta debido a que el mismo es contemplado durante la etapa de proyecto y establecido como base para la estimacion de la produccion del proceso.
Por ejemplo, el ingeniero de procesos al diseñar la linea de produccion el realiza la ingenieria para una maquina que sea capaz de producir 1000 piezas por hora y sabe que es necesario cambiar el herramental cada 50000 piezas, intervención que tiene un tiempo de 30 minutos (o sea 500 piezas); entonces sabe que si trabajos 8 horas diarias entonces nuestra produccion diaria seria 8000 piezas y en un mes de produccion (20 dias habiles) habriamos fabricado 160000 piezas, pero he aquí que si yo tengo que cambiar el herramental cada 50000 piezas y me demoro un tiempo equivalente a 500 piezas en 20 dias habiles yo como maximo podre fabricar (160000-500*3.2)=158400 piezas.

El tiempo de paro funcional es posible modificarlo debido a tareas de kaizen que se realizan sobre el medio una vez ya instalado para poder optimizar la intervención y poder asi demorar el menor tiempo posible, imaginemos que ya de base tenemos un 1% de perdida por cambio de herramental, ni hablar si por motivos ajenos se ve afectada la calidad del herramental y es necesario cambiarlo cada 30000 piezas por ejemplo. (lo expuesto anteriormente es a modo anecdotico ya que en la practica el hecho de comprar el medio al menor costo el porcentaje suele ser mayor llegando incluso a valores de 13%).

Tq= tasa de calidad

La tasa de calidad se refiere a la relacion entre el numero total de piezas producidas y el numero total de piezas programadas (según calendario de fabricación).

Este indicador creo que es el que mas le interesa al gerente del sector ya que es sabido que se debe cumplir con plazos de entregas bajo estandares de calidad.

Rv= Rendimiento velocidad

Este indicador nos permite verificar si el proceso esta dentro de los valores de produccion normales.
A modo de ejemplo anecdotico podemos ejemplificar la película de charles chaplin tiempos modernos donde el supervisor aumenta la velocidad de la linea para que el operario produzca mas.

Aca vemos que aparecen dos terminos, uno que es el tiempo ciclo real (medido en minutos) y el tiempo ciclo programado (medido en minutos), cuyo valor siempre es menor al tiempo ciclo maximo de diseño (criterio adoptado por el fabricante).


Este indicador es bueno ya que muchas veces el hecho de producirse perdidas (averia, funcional, inducido) en el medio no se llega a alcanzar la produccion horaria y entonces los gerentes toman la decisión de aumentar la velocidad de la linea, con lo cual se produciran mayor cantidad de piezas para la siguiente hora y asi poder asegurar la produccion diaria (***)

(***) con respecto a lo anterior cabe destacar que el operario esta entrenado para una determinada velocidad de trabajo y al aumentar la velocidad requisito del trabajo se puede incurrir en una serie de defectos en el producto con lo cual se vera afectada la tasa de calidad.

Formula para calculo de la tasa de fallos del sistema

Se conoce como tasa de fallos observada a la relación entre el número total de ítems con falla y el tiempo total acumulado de funcionamiento durante el cual es realizada la muestra. Es la reciproca del tiempo medio para falla (MTBF)



Entonces por lo expresado se ve que podemos tomar dos vias, una para la determinacion de la tasa de fallo de un item en particular tomando en cuenta un conjunto de items iguales como por ejemplo (discos duros (HD), motores electricos, motores a combustion, etc )

y por otro lado el estudio y determinacion de la tasa de fallo de un medio en particular (robot, maquina de soldar).

se hace la observacion de particular, ya que estamos estudiando el desempeño de un medio, un item o lo que sea aislado del conjunto.

Para terminar debemos considerar que la tasa de fallos debera estar asociada a: intervalos de tiempo, condiciones particulares y especificadas
el tiempo total acumulado deberá ser la suma de todos los intervalos de tiempo, quedo sujeto a las condiciones especificadas de funcionamiento


Fuentes
libro "Administracion Moderna del Mantenimiento" del Ing. Lourival Augusto Tavares y procesados por el Club de Mantenimiento
http://www.mantenimientomundial.com/sites/mmnew/her/calculos/tdfo.asp
normas AFNOR, RENAULT
Metodologia RCM2

modelo de sustitucion a condicion

El mantenimiento basado en la condición consiste en decidir cuando mantener un
sistema de acuerdo a su estado y para ello se ayuda de técnicas de monitorización de
la condición. Se deben tomar tres tipos de decisiones.

a. Seleccionar los parámetros a monitorizar.
b. Determinar la frecuencia de inspección.
c. Establecer los límites que al ser alcanzados determinen la realización de un la
intervención de mantenimiento correspondiente.

En estos modelos la tasa de fallo no sólo depende de la edad del sistema sino que
afectan otros factores cuya información se obtiene de técnicas de monitorización de la condición (análisis de vibraciones, análisis de aceite, termografía, ...).

modelo de sustitucion parcial

La mayoría de las veces no es necesaria la sustitución completa del sistema, basta con una reparación o sustitución preventiva parcial de algún componente del sistema.
Se entiende por sustitución preventiva parcial aquella intervención que se realiza llegada la edad Ti que devuelve la tasa de fallos del sistema completo a su valor inicial.
La reparación también devuelve la tasa de fallos a su valor inicial pero se realiza tras
ocurrir el fallo.
Si se tienen en cuenta que:
a. A partir de un cierto número de reparaciones o sustituciones preventivas parciales, estas resultan más costosas que realizar una sustitución total del sistema.
b. El coste de la reparación de un sistema que ha fallado es a menudo más alto que la sustitución preventiva antes del fallo.

Se pueden clasificar los modelos de sustitución parcial en dos grupos:
1. Con sustituciones preventivas y correctivas.
2. Con sustituciones preventivas y reparaciones mínimas.


1.- Con sustituciones preventivas y correctivas.

La sustitución del sistema se realiza después de (k-1) reparaciones o sustituciones
preventivas parciales, SPP. Para un sistema sujeto a (i-1)(siendo i menor que k) reparaciones o SPP, se procederá a la reparación cuando llegue el próximo fallo o se alcance la edad de SPP Ti, lo que ocurra primero.

2.- Con sustituciones preventivas y reparaciones mínimas.

La sustitución del sistema se realiza después de (k-1) sustituciones preventivas parciales, SPP. Para un sistema sujeto a (i-1) (siendo i menor que k) SPP, se procederá a la SPP cuando se alcance la edad de SPP Ti. En caso de fallo se realiza una reparación mínima.
La SPP deja al sistema tan bueno como nuevo. La reparación mínima no afecta a la tasa de fallo del sistema.

modelo de sustitucion total

Los modelos de sustitución total son aplicados a sistemas completos donde la
sustitución se realiza bien tras producirse un fallo (sustitución correctiva, sc) o después
de funcionar durante un periodo de tiempo determinado (sustitución preventiva, sp).

Dependiendo de esta segunda posibilidad, existen dos políticas clásicas de sustitución

· Sustitución a intervalos constantes.
· Sustitución basada en la edad del componente.

Tanto la sustitución preventiva como la correctiva consisten en la sustitución del
sistema completo no sustitucion parcial en donde alli solo se produce la sustitucion de parte del sistema.

Estos modelos de sustitución parten de dos hipótesis:
a. El fallo se detecta en el momento de producirse.
b. La sustitución se realiza instantáneamente.

Política de Sustitución a Intervalos Constantes.

La sustitución se realiza bien al producirse el fallo (sc) o al agotarse un intervalo de
tiempo de longitud constante (sp).
El problema a optimizar en estos modelos es determinar el intervalo de tiempo óptimo entre sustituciones preventivas de manera que el coste total esperado por unidad de tiempo sea mínimo.

En la política de sustitución a intervalos constantes existe la posibilidad de realizar
sustituciones preventivas (sp) a intervalos de tiempo inferiores al tiempo "estandar" es decir al instante en que se deberia cambiar ya que se han producido fallos intermedios, lo que origina un gasto excesivo de recursos.
En la política de sustitución basada en la edad, la sustitución (sp) se realiza cuando el equipo alcanza una determinada edad," tiempo estandar". Si el sistema falla, se realiza una sustitución (sc) y la próxima sustitución (sp) se ubica a "te" unidades de tiempo posterior.


El problema consiste en cálcular el tiempo estandar de tal manera que se minimice el costo total por unidad de tiempo.

Ahora bien, por lo expuesto anteriormente se ve que pueden ocurrir dos cosas: que el sistema alcance la sustitución (sp), lo cual ocurre con probabilidad R(te) ("fiabilidad") , o que falle antes, lo cual ocurre con probabilidad F(te) (infiabilidad).