03 Topicos de Ingenieria 2

7/27/2019 03 Topicos de Ingenieria 2

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UNIVERSIDAD CATLICASANTO TORIBIO DE MOGROVEJO

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERA INDU

TPICOS DE INGNIERA

Ciclo 2013II19 agosto13 diciembre

Lic. Mat. - Ing. Industrial Jorge


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Sumilla PARTE I: INGENIERA DE MANTENIMIENTO

Unidad I: Introduccin a la Ingeniera de Mantenimiento. (2) Unidad II: Gestin del Mantenimiento. (2) Unidad III: Mtodos y Tcnicas para el Anlisis en Mantenimiento. (3)

PARTE II: SEGURIDAD, SALUD OCUPACIONAL Y MEDIO(SSOMA). Unidad IV: Introduccin a la Gestin de la Seguridad, Salud Ocup

Ambiente. (2) Unidad V: Investigacin, Reportes de Incidentes, Inspecciones

Identificacin de Peligros, Evaluacin y Control de Riesgos. (4) Unidad VI: Anlisis del Reglamento de la Ley N 29783, Ley de Seguri

Trabajo (DECRETO SUPREMO N 005-2012-TR). (3)


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Unidad III:Mtodos y Tcnicas para el An

Mantenimiento

Jorge Luis Chiroque Caldern [email protected]


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Contenido Primera sesin:

Mtodos y Tcnicas para la Mejora Continua del Mantenimiento.

Segunda sesin: Anlisis de Fallas.


Objetivos Conocer los diferentes mtodos y tcnicas para la mejora comantenimiento. Determinar y aplicar el Anlisis de Fallas.


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Mtodos y Tcnicas para el Anlisis en MantenimientoUni dad I I I : Mtodos y Tcni cas para el An


Mtodos y Tcnicas para el Anlisis en Mantenimiento

Hoy en da existen infinidad de diferentes herramientas, tcnicas, metodologa

mantenimiento. Algunas de las ms utilizadas entre otras pueden ser: Mantenimiento Autnomo / Mantenimiento Productivo Total (TPM) Mejoramiento de la Confiabilidad Operacional (MCO) Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad (RCM)// (MCC) Mantenimiento Basado en el Riesgo (MBR) Asset Integrity Mantenimiento Centrado en Confiabilidad en Reversa (MCC-R)

Anlisis Causa Raz (ACR) Anlisis de Criticidad (AC) Optimizacin Costo Riesgo (OCR) Inspeccin Basada en Riesgo (RBI)(IBR)


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Mtodos y Tcnicas para el Anlisis en Mantenimiento

En efecto los mtodos para mejorar la confiabilidadse podran dividir en dos:

Mtodos Proactivos: Buscan la mejora de la confiabilidad mediante la utilizacipermitan la paulatina eliminacin de las fallas tanto crnicas como potenciales. Cel Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad y el Mantenimiento Productivo To

Mtodos Reactivos: Buscan de una manera rpida y eficaz la solucin de problevitar repeticin de eventos mayores. En lneas generales se trata de mtodos mortem". Actualmente su mejor exponente es el Anlisis Causa Raz.

Conf iabil idad es que los equipos hagan lo que queremos

que hagan y cuando queremos que lo hagan.


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1. Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad (RCM)

Tcnica que surge a finales de los aos sesenta como respuesta al incremento de co

del mantenimiento de las aeronaves (bsicamente preventivo). En esta industria dvalioso, no slo bajando los costos y actividades de mantenimiento, sino que aniveles de confiabilidad, disponibilidad y seguridad. Estos xitos lo hicieron industrias, como la militar, petrolera y de generacin de electricidad.

Tcnica basada en seleccionar mantenimiento slo donde las consecuencias drequieren, para esto se necesita hacer un estudio exhaustivo de todas las funcionconsecuencias de las fallas, para luego decidir donde y que tipo de mantenimient

un orden de prioridades: la seguridad y ambiente, produccin, costos de reparacin


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1. Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad (RCM)

Bajo su enfoque tradicional resulta muy difcil de aplicar en grandes industrias

resuelve algunas interrogantes mayores como Cundo hacer el mantenimiento?una jerarqua de implantacin? Es una tcnica bastante analtica, lo cual ha trado problemas de implantacin, de

resulta difcil pasar del papel a la realidad. Conduciendo esto a fuertes perdesfuerzos, degenerando al final en frustracin de los equipos de trabajo. Se trarecomendada por el Energy Power Research Institute (EPRI) para sistemas elctric


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2. Mantenimiento Productivo Total (TPM)

Conocido por los grandes beneficios que ha obtenido en empresas manufactur

poder en Japn y ha comenzado a diseminarse a lo largo del mundo. Hace un gtrabajo en equipos. Se apoya fuertemente en limpieza y lubricacin como fueproblemas crnicos.

Requiere de una profunda cultura de trabajo en equipo y sentido de propiedad de lde los trabajadores. De no poseer estos se requiere de un fuerte trabajo en el cammuy ligado a los conceptos de mejoramiento continuo de la calidad y filosofas cede aplicar en empresas de procesos, debido en muchos casos a lo ambiguo que resu

de calidad y defectos, por otra parte el problema cultural puede entorpecer la impde frustracin.

Donde se ha logrado su implantacin exitosa, se han tenido grandes logros resambiente, confiabilidad, disponibilidad y costos de mantenimiento. Tampocinterrogantes Cundo hacer el mantenimiento? y Cmo generar una jerarqua de


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3. Anlisis Causa Raz (ACR)

Tcnica poderosa que permite la solucin de problemas, con enfoque a corto y me

Usa tcnicas de investigacin bastante exhaustivas, con la intencin de eliminarproblemas/fallas. Su valor no slo reside en la eliminacin de grandes eventos, sino en la eliminac

crnicos, que tienden a devorar los recursos de mantenimiento. Al eliminar pproblemas crnicos y pequeos, este genera tiempo para anlisis ms profuejemplo).


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4. Mejoramiento de la Confiabilidad Operacional (MCO)

El mejoramiento en la confiabilidad operacional desarrollada en U.K. con la inten

mejores practicas de mantenimiento y operaciones con una orientacin al negolimitaciones que el mantenimiento como funcin tiene para lograr una confiabilidinstalaciones. Se ilustra un poco ms la idea:

CONFIABILIDADOPERACIONAL

CONFIABILIDAD HUMANAInvolucramiento

PropiedadInterfaces

MANTENIBILIDAD Fase de DiseConfiabilidad InEquipos de TrabDisminuir MTT

El MTBF indica qu paradas son las MTTR cules son las ms graves.MTBF (Medium Time Between FaiTiempo medio entre cada ocurrencia avera) de un proceso, o en otras palque ocurre cada parada.MTTR (Medium Time To Repair, o tavera).

CONFIABILIDAD EQUIPOSEstrategias de Mantenimiento

Efectividad del MantenimientoExtender MTBF

MANTENIBILIDAD ENOperacin entre parmetrosEntendimiento de Procesos y

Procedimientos


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Para mejorar los 4 sectores nombrados en el diagrama anterior, el MCO divide las tcnicas de mejo Diagnstico Control Optimizacin

Se trata de tcnicas del tipo numrico e involucran el modelado de los equipos y/o sistemas.

DiagnsticoMediante uso de tcnicas asociadas al manejo de riesgo se cuantifican las oportunidades a cortmediano largo plazo (proactivas). Como resultado se obtiene una jerarqua de implementacin.Se hace uso de herramientas de anlisis de criticidad y de oportunidades perdidas (a modo de ejeestablecer las oportunidades de mejoramiento y que herramientas de control podran usarseoportunidades halladas.


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ControlSe usa el RCM+ (que combina algunas ventajas del TPM con el RCM) como tcnica proactiva y ereactiva, tambin se puede hacer uso del IBR para equipos estticos. Como resultado se obtienen mantenimiento, operaciones, rediseo a ejecutar para mejorar el desempeo.Estas tcnicas de control por lo general son tcnicas del tipo cualitativo y basadas en reglas fdecisin (por ejemplo: diagramas lgicos).

OptimizacinMediante el uso de herramientas avanzadas de clculo costo riesgo se hallan los intervalos ptim

paradas de planta, inspecciones, etc.

Se trata de tcnicas del tipo numrico e involucran el modelado de los equipos y/o sistemas.

Los resultados de implementar estas herramientas de esta manera son impresionantes en diversaen algunos casos incluso la transformacin de las empresas llevndolas a la implementacin de (Asset Management)


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5. Inspeccin Basada en Riesgo (IBR)

Esta tcnica, establece patrones de inspeccin de equipos estticos (calderas, lneas de transmisisu riesgo asociado, nuevas aproximaciones permiten usar software para tomar en cuenta tambinequipo, lo que desencadena una continua optimizacin por costo/riesgo y no una frecuencia dereportes econmicos han sido cuantiosos, adems de los beneficios por disponibilidad y prodposible optimizar con este tipo de tcnicas la frecuencia de bsqueda de fallas ocultas mantenimiento detectivo), dejndose de usar entonces formulas mgicas que no generan una frcosto/riesgo, pudindose simular factores como probabilidad de xito de la prueba y probabilidaequipo probado.

Es un mtodo de evaluacin que utiliza el riesgo como base para priorizar y gestionar los esfuerzoinspeccin. En una planta, un gran porcentaje del riesgo esta asociado con un pequeo nmero de un cambio en la inspeccin de los recursos de mantenimiento para proveer un mayor nivel deequipos de alto riesgo y un apropiado esfuerzo sobre los de bajo riesgo.Uno de los beneficios que surgen de un programa de IBR es aumentar los tiempos operativos, al mejora, o al menos se mantiene, el nivel de riesgo.

U i d d I I I M t d T i l A


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El mtodo de Inspeccin Basada en Riesgo consiste bsicamente encombinar la evaluacin de: Probabilidad de falla: se obtiene de analizar todas las formas de

degradacin que puedan ser razonablemente esperadas y que afectana un recipiente en un servicio particular.

Consecuencia de falla: debe considerar los potenciales incidentes quepueden ocurrir como resultado de prdidas de fluido, explosiones,fuego, exposicin txica, impacto ambiental y efectos sobre la salud,derivadas de la falla de un equipo.

U i d d I I I M t d T i l A


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Los propsitos del programa de IBR se resumen en: Analizar las unidades operativas dentro de una planta para identificar

reas de alto riesgo. Estimar un valor de riesgo asociado con la operacin de cada equipo

en una planta basado en una metodologa consistente. Darle prioridad al equipamiento basndose en el riego medido. Diseo de un apropiado programa de inspeccin.

IBR incluye un anlisis cualitativo que permite que determinadas

unidades sean rpidamente priorizadas para anlisis de riesgoadicionales. El resultado del anlisis cualitativo introduce a la unidad enuna matriz de 5 x 5, la cual clasifica a la unidad o equipo de menor amayor riesgo.

Uni dad I I I : M todos y T cni cas para el An


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Que beneficios se obtienen con la implementacin de IBR? Determinar los mtodos ms apropiados de inspeccin. Determinar las frecuencias apropiadas para inspeccin interna,

externa y en servicio. Tomar las acciones de prevencin y mitigacin para reducir la

probabilidad y la consecuencia de falla de los equipos, logrando: Mayor eficiencia. Aumento de productividad. Mayor rentabilidad.

Uni dad I I I : Mtodos y Tcni cas para el An


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Ensayos No Destructivos utilizados en IBR

Poltica de InspeccinEl objetivo fundamental del Departamento de Inspeccin es facilitar la consecucin deldisponibilidad y fiabilidad en el funcionamiento de los equipos estticos, controlando a su vez el cla normativa vigente que en materia de Reglamentacin Industrial les sea de aplicacin. Inspecciobjetivos en los que ha de actuar Mantenimiento, siendo el soporte tcnico de este y ayudando a cdichas actuaciones, atendiendo al doble propsito de aumentar la disponibilidad, fiabilidad y segude los equipos estticos y obtener la mayor vida til de los mismos, pero teniendo en cuentaactuaciones implican.

Funciones de InspeccinLas funciones bsicas del Departamento de Inspeccin son mltiples y estn encaminadas aasistencia tcnica especializada en materia de soldadura y de materiales a la Empresa en general yde Materiales, Ingeniera y Mantenimiento en particular.



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Funciones PrincipalesConfeccin del Manual de Inspeccin, el cual contendr, al menos, descripcin de las funcionenmero y calificacin profesional de las personas que componen el departamento, procedimInspeccin y programa de inspecciones. Informes y comunicaciones: mantener informada a la Direccin y a los diferentes departame

Empresa del estado de los equipos, recomendando la puesta fuera de servicio de los equipos se detecte que no se cumple la seguridad exigible.

Inspeccin emite, como consecuencia de sus inspecciones, los correspondientes informes

indicando el estado de los equipos y las recomendaciones para Mantenimiento, que pueden ser Aquellos en que sea necesario realizar una reparacin para corregir un defecto que pueda afe

los equipos o al funcionamiento deseado. Aquellos para los que no sea necesario efectuar ninguna reparacin, como vigilanc

inspecciones, modificar condiciones de proceso, prever compra de materiales, etc.



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Funciones PrincipalesConfeccin del Manual de Inspeccin, el cual contendr, al menos, descripcin de las funcionenmero y calificacin profesional de las personas que componen el departamento, procedimInspeccin y programa de inspecciones. Mantener al da un archivo histrico de cada uno de los equipos estticos en el que

actuaciones. Estudios tcnicos y especiales realizacin de anlisis de causas raz y estadsticas de reparaci

fallas, tiempo medio entre fallas, tipo de fallas y medidas correctivas. As mismo, analizar la f

nuevos proyectos, procedimientos y normas de trabajos. Realizar estudios de casos modificacin de diseos, cambios de materiales y otros estudios especiales. Realizar estudios y control de diferentes tipos de materiales usados en equipos y lneas de L

estudiar nuevos materiales cuando las condiciones de diseo y operacin as lo soliciten. Control de calidad de los trabajos de soldadura. Anlisis de progresos tecnolgicos.



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Funciones PrincipalesConfeccin del Manual de Inspeccin, el cual contendr, al menos, descripcin de las funcionenmero y calificacin profesional de las personas que componen el departamento, procedimInspeccin y programa de inspecciones. Reduccin del nmero de equipos a inspeccionar en parada: esto no significa que se deban de

sino que hay que trasladar la mayor cantidad de estos al tiempo que la unidaPara ello, Inspeccin, con suficiente antelacin, presentar una lista con todos los trabajos a dividida en dos partes:

Trabajos de inspeccin a realizar con la unidad en marcha. Trabajos de inspeccin a realizar con la unidad parada.Estos trabajos se discutirn con Operacin y se acordar la composicin de las dos listas.

Reduccin de los imprevistos que surjan durante la inspeccin. Asistencia tcnica por parte de la Inspeccin hacia otros Departamentos.



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Funciones PrincipalesConfeccin del Manual de Inspeccin, el cual contendr, al menos, descripcin de las funcionenmero y calificacin profesional de las personas que componen el departamento, procedimInspeccin y programa de inspecciones. Asistencia tcnica a Materiales. Anlisis e inspeccin en la recepcin de materiales. Asistencia tcnica a Mantenimiento. Asistencia tcnica a Proyectos/Ingeniera.



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Mtodos y Tcnicas para el Anlisis en Mantenimiento y p


6. Modelos de Optimizacin del MantenimientoLos modelos de optimizacin de mantenimiento se definen como aquellos modelos matemtiencontrar el equilibrio ptimo entre los costos y beneficios de ste, tomando en cuenta todo tipo

casi todos los casos, las ventajas del mantenimiento consisten en ahorros de costos en los cuaincurrira (por ejemplo, menor costo de fallas). Esta definicin no incluye todos los modelosoperaciones aplicados en el mantenimiento. La programacin de interrupciones de plantas de emantenimiento no es considerada, a menos que los aspectos de mantenimiento tpicos (commodelados explcitamente. Se excluyen tcnicas de direccin de proyecto, aunque algunasplanificacin de cierre de instalaciones principales en la industria de proceso, cuando aspectos costo - beneficio del mantenimiento.Tambin se excluye los modelos de reemplazo de repuestos cuando stos se enfocan principalminventario.



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Mtodos y Tcnicas para el Anlisis en Mantenimiento y p


6. Modelos de Optimizacin del MantenimientoEn general, los modelos de optimizacin de mantenimiento cubren cuatro aspectos:1. Una descripcin de un sistema tcnico, su funcin y su importancia.

2. Un modelado del deterioro del sistema en el tiempo y consecuencias posibles para el sistema.3. Una descripcin de la informacin disponible acerca del sistema y las acciones dispuestas por4. Una funcin objetivo y una tcnica de optimizacin que ayuda en el descubrimiento del mejo

Los modelos se clasifican segn la modelacin del deterioro en: Modelos determinsticos Modelos estocsticos

En Riesgo Bajo Incertidumbre

La diferencia entre riesgo e incertidumbre es que en caso del riesgo se asume que una distribucin de probabilidadisponible, lo que no ocurre en el caso de la incertidumbre. Este por lo tanto incluye modelos con polticas adapoptimizacin empleados incluyen programacin lineal y no lineal, programacin dinmica, mtodos de decisinanlisis de decisin, tcnicas de bsqueda y metodologia heurstica.



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Anlisis de Fallas


En esta tcnica, a continuacin se tratarn los siguientes puntos:1. Anlisis de Modos de Fallas.2. rboles de Fallas.3. Anlisis de Importancia.4. Otras Tcnicas de Anlisis de Fallas.5. Sistemas de Informacin de Mantencin.



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Anlisis de Fallas


IntroduccinAntes de seleccionar una estrategia de mantenimiento para un equipo se recomienda conoceproducen su degradacin y falla. Las fallas se pueden clasificar en:

Fallas catastrficas Fallas repentinas y completas, tales como la ruptura de un componente mecnico o un corto c

elctrico. Es difcil observar la degradacin y por tanto no es posible establecer procedimientos preventi

Avera equivale al trmino Falla. Se dhabilidad de un tem para desempear una

Una falla es el deterioro o desperfecto en

equipos que no permiten su normal funcio



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Anlisis de Fallas


IntroduccinAntes de seleccionar una estrategia de mantenimiento para un equipo se recomienda conoceproducen su degradacin y falla. Las fallas se pueden clasificar en:

Fallas por cambios en parmetros Desgaste mecnico. Friccin. Aumentos en la resistencia de componentes electrnicos; la degradacin es gradual y puede se

indirectamente.



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Anlisis de Fallas


IntroduccinDe acuerdo a la tasa de fallas, la vida de un equipo se puede dividir en tres etapas: Etapa temprana, caracterizada por una tasa de falla que decrece en el tiempo.

Etapa madura, caracterizada por una tasa constante de fallas. Ancianidad, caracterizada por una tasa creciente de fallas. (ver figura 3.1).

Etapas de la vid

En el contexto de la recoleccin de datos de falla podemos distinguir:Fallas PrimariasSon el resultado de una deficiencia de un componente, cuando esta ocurre encondiciones de operacin dentro del rango nominal. Ejemplo: ruptura de un alabede turbina cuando la velocidad es operacional.



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Anlisis de Fallas


IntroduccinFallas SecundariasSon el resultado de causas secundarias en condiciones no nominales de operacin. Podra no hab

condiciones hubiesen estado en el rango de diseo del componente.Cules son las condiciones que causan fallas secundarias?Condiciones que causan fallas secundarias: temperaturas anormales, sobrepresin, sobrecarga, vecorriente, contaminacin, corrosin.La ocurrencia de causas secundarias no siempre conlleva que una falla secundaria ocurra. Ejemplotemperatura sobre el rango de diseo puede causar la falla de un componente solo 60% probabilidad condicional de la falla del componente cuando hay un incremento anormal de la tempLas fallas secundarias pueden ser clasificada en varias categoras: Fallas con causa comn (la falla secundaria induce fallas en mas de un componente). Fallas propagadas (la falla de un componente induce la falla de otro). Fallas por error humano (las fallas son causadas errores humanos en la operacin, mantencin



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Anlisis de Fallas


IntroduccinOtra Clasificacin de las Fallas Fallas que afectan a la produccin.

Fallas que afectan a la calidad de producto. Fallas que comprometen la seguridad de las personas. Fallas que degradan el ambiente.

Orgenes de las Fallas Desgaste natural o envejecimiento por el uso. Mal diseo o error de clculo en las mquinas o equipos. Fenmenos naturales y otras causas.



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Anlisis de Fallas


IntroduccinFallas por mal uso La ms frecuente de los casos de fallas y se producen por falta de conocimiento del modo de o

para realizar trabajos para los cuales no fueron diseadas.



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Anlisis de Fallas


IntroduccinTcnicas empleadas para el Anlisis de Fallas Diagrama de Pareto.

Diagrama CausaEfecto (Diagrama de Ishikawa o Espina del Pescado). Lluvia de Ideas o Brainstorming. Anlisis Causa Raz. Mtodos Por quPor qu.



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Anlisis de Fallas


Sistemas reparables y no reparablesUn componente es reparable si es reparado cuando se detecta su falla.En el contexto de la ingeniera de confiabilidad, el reemplazo es equivalente a la reparacin.

Un articulo reparado es tan confiable como uno nuevo. Si no es posible reparar el componentefalla, se habla de componente no reparable.

Si un componente inaccesible de un avin falla en vuelo, no seria posible repararlo durante el v

puede, por supuesto, ser reparado luego del aterrizaje, pero esto es irrelevante desde el punto de

del avin durante ese vuelo.

Aun si es posible reparar un componente tras la deteccin de su falla pero si la poltica de operacia su reparacin hasta el prximo overhaul, tal componente es considerado como no reparable.

Overhaul, palabra inglesa que significareconstruccin o reparacin. En autos seutiliza al hablar de motores, transmisiones, oautos completos, cuando se realiza unareparacin que incluye desarmar por completoy volver a armar reparando o cambiando todaslas piezas.

Mantenimiento Cero Horas (Overhaul): Es el conjunto de tareas cuyo objetivo es rprogramados bien antes de que aparezca ningn fallo, bien cuando la fiabilidaapreciablemente de manera que resulta arriesgado hacer previsiones sobre su revisin consiste en dejar el equipo a Cero horas de funcionamiento, es decir, comoestas revisiones se sustituyen o se reparan todos los elementos sometidos a desgasgran probabilidad un tiempo de buen funcionamiento fijado de antemano.



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Anlisis de Fallas


Anlisis de modos de falla, efectos y criticidadEl termino modo de falla es usado para referirse a las posibles maneras en que un componecomponente puede tener uno o ms modos de falla.

El anlisis de modos de falla, efectos y criticidad (FMECA por sus siglas en ingls) es probablemusado y ms efectivo de anlisis de confiabilidad. La referencia original es la norma militar amer1629 (http://sre.org/pubs/Mil-Std-1629A.pdf).

US MIL-STD-1629. Procedures for Performing a Failure Mode, Effects and Criticality Analysis
http://sre.org/pubs/Mil-Std-1629A.pdfhttp://sre.org/pubs/Mil-Std-1629A.pdfhttp://sre.org/pubs/Mil-Std-1629A.pdfhttp://sre.org/pubs/Mil-Std-1629A.pdfhttp://sre.org/pubs/Mil-Std-1629A.pdfhttp://sre.org/pubs/Mil-Std-1629A.pdfhttp://sre.org/pubs/Mil-Std-1629A.pdfhttp://sre.org/pubs/Mil-Std-1629A.pdfhttp://sre.org/pubs/Mil-Std-1629A.pdfhttp://sre.org/pubs/Mil-Std-1629A.pdfhttp://sre.org/pubs/Mil-Std-1629A.pdfhttp://sre.org/pubs/Mil-Std-1629A.pdfhttp://sre.org/pubs/Mil-Std-1629A.pdf


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Anlisis de Fallas


Anlisis de modos de falla, efectos y criticidadUn anlisis FMECA puede estar basado en los componentes de un sistema o en funcionalidades. se utiliza cuando no se pueden identificar componentes especficos o cuando el diseo no ha sido p

La norma militar americana provee dos mtodos para realizar el FMECA. El mtodo 101 (ver figpermite resaltar los modos de falla cuyos efectos son importantes en relacin a severmantenibilidad, seguridad.

Hoja cuantitativa del FMECA

A li i d llUni dad I I I : Mtodos y Tcni cas para el An


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Anlisis de Fallas


Anlisis de modos de falla, efectos y criticidadEl mtodo 102 (anlisis de criticidad) incluye consideraciones de tasa de falla o probabilidad,Define el numero de criticidad del modo de falla m:

Cm = ptdonde es la probabilidad de perdida de la funcin (o confiabilidad). es la razn de modo de falla (para un item = 1).p es la tasa de fallas.tes el tiempo de operacin del tem.

El numero de criticidad del tem es la suma de los nmeros de

criticidad de modo de falla del tem.Observacin. Ntese que el costo de falla asociado a un equipova implcito por la tasa de fallas y en la confiabilidad; aunque nose pondera directamente por la duracin de una falla que esdistinta para cada modo de falla. Lo mismo vale para el costo deintervencin.

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Anlisis de Fallas


Etapas del FMECA (Anlisis de modos de falla, efectos y criticidad)El FMECA es realizado por un o ms ingenieros que tiene conocimientos a fondo del diseoaplicacin.

Los pasos a seguir son:1. Establecer el alcance del anlisis.2. Recopilar la informacin necesaria.3. Preparar la lista de componentes.4. Llenar las fichas.



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Anlisis de Fallas


Etapas del FMECA (Anlisis de modos de falla, efectos y criticidad)1. Establecer el alcance del anlisisPara establecer los alcances es necesario identificar claramente:

las fronteras del sistema a estudiar, la profundidad del anlisisLas hojas del FMECA pueden incluir la siguiente informacin sobre cada falla potencial de un com Causa raz Posibles efectos Medios de deteccin Salvaguardias Frecuencia Criticidad de los efectosDependiendo de la profundidad del anlisis puede que varios campos no sean rellenados. La depende de cuando es realizado: por ejemplo, en un diseo preliminar o luego del diseo final. tomada caso a caso.



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Anlisis de Fallas


Etapas del FMECA (Anlisis de modos de falla, efectos y criticidad)2. Recopilacin de informacinEl primer paso es obtener toda la informacin disponible del diseo:

Especificaciones. Planos. Informacin CAD (Diseo Asistido por Computadora). Memorias de anlisis de esfuerzos. Resultados experimentales. Etc.Para el anlisis de criticidad tambin se requiere disponer de las predicciones de confiabilidadsimultneamente.



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Anlisis de Fallas


Etapas del FMECA (Anlisis de modos de falla, efectos y criticidad)3. Preparar la lista de componentesAntes de rellenar las fichas y detectar los modos de falla para cada componente, se deben listar to

del sistema. Se deben especificar: Funciones. Condiciones de operacin (temperatura, carga, presin, etc.). Condiciones ambientales.Se debe construir un diagrama funcional de bloques lo que permite guiar y comprender el anlisis

Observaciones: Si el sistema opera en mas de una fase y las relaciones funcionales cambian o los

componentes operan en forma distinta, ello debe considerarse en el anlisis. Tambin debeevaluarse el efecto de equipos redundantes.

Un FMECA puede enfocarse en distintos puntos de vista: seguridad, xito de la misin,disponibilidad, costo de intervencin, detectabilidad de los efectos, etc. Por ejemplo unFMECA orientado a la seguridad puede dar un bajo nivel de criticidad a un componente de

baja disponibilidad pero cuyos efectos no son crticos para la seguridad.

Anlisis de FallasUni dad I I I : Mtodos y Tcni cas para el An


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Anlisis de Fallas


Etapas del FMECA (Anlisis de modos de falla, efectos y criticidad)4. Completando las fichasComponenteSe debe identificar los componentes de manera univoca. Por ejemplo: vlvula es insuficiente. Ms correcto es v

plano).FuncinMuy breve, en muchos anlisis se omite por ser obvio.Modos de fallaLas posibles formas en que un componente puede fallar: por vejez: corrosivo, fatiga, etc. por condiciones de operacin: en automtico, en manual, etc. condiciones ambientales: terremoto, tornado, etc. por clase de operacin: prematura, tarda, deformacin excesiva, etc.Frecuencia de la fallaPuede ser el tiempo medio entre fallas (MTBF) o algn numero que pondere entre los equipos.CriticidadUsualmente se usa un sistema de ponderacin de acuerdo a: I: Insignificante, el efecto sobre la confiabilidad y/o disponibilidad es mnimo. II: Menor, no afecta la seguridad pero si la confiabilidad y disponibilidad. III: Mayor, no afecta la seguridad pero si la confiabilidad y disponibilidad de manera importante. IV: Critica, la seguridad es afectada.



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Usos del FMECA (Anlisis de modos de falla, efectos y criticidad)Aparte de identificar los modos de falla y efectos:1. Preparacin de arboles de decisin para detectar causas de los problemas.

2. Preparacin de requerimientos de mantencin preventiva.3. Diseo de auto-tests, indicadores de falla, componentes redundantes.

ObservacinExisten softwares especiales para FMECA.Ejemplo: PREDICTOR, FMEA Facilitator (www.fmeca.com) .El uso de planillas de calculo es muy comn.

Ejercicio 1Construya un FMECA para alguno de los siguientes equipos:lavadora, sistema de frenos de un vehculo, radio de transistores,otro equipo que le sea familiar.



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Anlisis de Fallas


Usos del FMECA (Anlisis de modos de falla, efectos ycriticidad)Ejercicio 2

Considere el calentador de agua mostrado en la figura. El sistema provee de aguacaliente en un cierto rango de temperatura configuradas (por ejemplo entre 40 y 80 C).El agua es calentada con gas. Cuando la temperatura del agua est bajo un nivelseleccionado (50 C por ejemplo), el sensor/comparador de temperatura manda unaseal al controlador para que abra la vlvula de gas. Tan pronto el agua llega a latemperatura configurada, el sensor manda la seal de cierre al controlador. Cuando elagua se empieza a enfriar y el agua pasa por la temperatura fijada, el sensor/comparadorvuelve a mandar la seal de abrir el paso de gas. La vlvula de paso (check valve) ala entrada del agua fra previene flujo inverso debido a la sobrepresin en el sistema de

agua caliente. La vlvula de seguridad est configurada para abrir si la presin de aguaexcede los 100 psi.1. Realice un anlisis FMECA para al menos 4 modos de falla.2. Priorice para definir un plan de mantencin.



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Anlisis de Fallas


Beneficios y Limitaciones del FMECA (Anlisis de modos de falla, efectos yLosbeneficios que brinda el FMECA son: Identificar las fallas posibles de los componentes (deficiencias en el diseo, que se pueden mej

Se puede priorizar en funcin de frecuencia y criticidad, de modo de concentrar los esfuerzos fallas de mayor prioridad.

Una limitacin del FMECA es que se trata de un anlisis de falla simple. Eso es, que cada modo dindividualmente. Si un modo de falla es capaz por si solo de afectar el funcionamiento del sistemapor el FMECA. Sin embargo, particularmente en sistemas complejos, donde un solo modnegativamente al sistema, pero si se combina con otra si . El FMECA no est adaptado para estmejor utilizar la tcnica del rbol de fallas.

Tambin se pueden recomendarprogramas de inspeccin efectivo.

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