MTBM =
1
1
MTBM𝑐+
1
MTBM𝑝
Fuente: (Blanchard, 1995)
Dónde:
MTBMc: tiempo medio entre mantenimientos no planeados (Aprox. MTBF).
MTBMp; tiempo medio entre mantenimientos planeados
1.3.1.9 Curva de la bañera
La curva de la bañera o curva de Davies es la forma típica de la función de riesgo o
de tasa de fallas graficada contra el tiempo de vida de una entidad. Esta curva
decrece al comienzo (región I), debido a las fallas tempranas mientras el sistema se
depura, es decir, mientras se eliminan los errores; se estabiliza cerca de una
constante (región II), a lo largo de su vida útil , durante la cual las fallas ocurren de
forma aleatoria y finalmente se incrementa rápidamente (región III), por el desgaste,
envejecimiento o fatiga (Ramakumar, 1996) (Mora, 2009)
t
iempo
Estado de
funcionamiento
SoFu
SoFa
LDT’
TBF
parta
Disponibilidad
Genérica
TTF
UT
DT
TTR
o MP
SoFu
SoFu
SoFu
SoFa
f1 f2 f3 fi
Donde
TTF = Time To Failure = Tiempo hasta Fallar (se usa en equipos que solo fallan una vez, no reparables)
fi = Falla i-ésima
n = número de fallas ocurridas en el tiempo que se revisa, desde f1hasta fi.
TTR = Time To Repair = Tiempo que demora la reparación neta, sin incluir demoras ni tiempos logísticos, ni tiempos invertidos en
suministros de repuestos o recursos humanos
MTTR = Mean Time To Repair =Tiempo Medio para Reparar =TTR / n
TBF = Time Between Failures = Tiempo entre Fallas
m = número de eventos de tiempos útiles que ocurren durante el tiempo que se evalúa
MTBF = Mean Time Between Failures = Tiempo Medio entre Fallas = TBF / m
UT = Up Time = Tiempo Útil en el que equipo funciona correctamente.
MUT = Mean Up Time =Tiempo Medio de Funcionamiento entre Fallas = UT / m
DT = Down Time = Tiempo no operativo
MDT = Mean Down Time =Tiempo Medio de Indisponibilidad o no funcionamiento entre Fallas = DT / n
ADT = Administrative Delay Time = retrasos administrativos exógenos a la actividad propia de reparación, diferentes al tiempo activo
neto de la reparación; ejemplos de estos son: suministro de personal especializado, entrenamiento de recursos humanos
requeridos para esa reparación, revisión de manuales de mantenimiento u operación, localización de herramientas,
cumplimiento de procesos y/o procedimientos internos, etc.
LDT’ = Logistics Delay Time = retrasos logísticos la obtención de insumos para la reparación, en los procesos de
mantenimiento o de producción, en los tiempos de suministros, etc. como por ejemplo el tiempo requerido para transporte de
repuestos, o el tiempo que hay que esperar a que se construya un repuesto especial por parte de los fabricantes, etc.
LDT = ADT + LDT’ = Logistic Down Time = Tiempo total logístico que demora la acción propia de reparación o mantenimiento. Son
todos los tiempos exógenos al equipo que retrasan el tiempo activo
MLDT = Mean Logistics Down Time =Tiempo Medio de Tiempos Logísticos de demora
SoFa = State of Failure =Estado de Falla, el equipo no funciona correctamente
SoFu = State of Functioning = Estado de Funcionamiento correcto
MP= PM = Planned Maintenances =Mantenimientos Planeados, pueden ser preventivos o predictivos.
Ready Time = Tiempo de Alistamiento =el equipo o sistema está disponible, opera pero no produce, no está en carga operativa;
funciona mas no produce
ADT
LDT MPo PM
puede llegar
a tener LDT
también
Ready
Time 1
SoFu
SoFa
f4
SoFa SoFa
TBF
parta
Disponibilidad
Inherente o
Intrínseca.
UT1 UT2 UT3 UT4 UTn
Ready
Time 2
se le suma
al UT más
cercano en
tiempo
se le suma
al UT más
cercano en
tiempo
48
49
λ
λ(t) Tasa de fallas en Weibull(t) Tasa de fallas en Weibull
β
βetaeta
βeta entre 0 y 0.95
βeta entre 0.95 y 1.05
βeta entre 1.05 y 1.95
βeta entre 1.95 y 2.05
βeta entre 2.05 y 3.44
βeta mayor a 3.44
tt
iempo
iempo
0.0
0.0
1.01.0
1.01.0
2.02.0
2.02.0
3.443.44
> a 3.44> a 3.44
Acciones m
Acciones máás adecuadas en funcis adecuadas en funcióón del n del ββetaeta
CORRECTIVAS
CORRECTIVAS
MODIFICATIVASMODIFICATIVAS
PREVENTIVASPREVENTIVAS
PREDICTIVASPREDICTIVAS
Banda de aplicabilidad eficiente de las T
Banda de aplicabilidad eficiente de las Táácticascticas
Reactiva
Reactiva
T P M
T P M
R C M
R C M
*
*
Denota que la línea a medida que se vuelve más gruesa la aplicación de la táctica es más eficiente ya que se acomoda más a las características de las fallas y de su tasa.
2.0
2.0
Proactiva
50
Fuente: (Toro y otros, 2001)
Fase I de rodaje o
Fase I de rodaje o
mortalidad infantil
mortalidad infantil
Fase II de madurez o de
Fase II de madurez o de
vida
vida úútiltil
(t) = (t) =
Tasa de Fallas
Tasa de Fallas
eta, factor de forma
que se obtiene por cálculo de la pendiente al darle forma lineal a la distribución de Weibull.
Fase III de
Fase III de
envejecimiento
envejecimiento
Las fallas en esta fase I se deben
normalmente
a:
defectos
de
materiales,
diseños
deficientes,
montajes
inadecuados,
mantenimientos incorrectos, calidad
deficiente en elementos y repuestos,
etc. Zona del debugging.
Las fallas en la fase II se originan
básicamente por operación indebida
de los equipos, sobrecarga en la
capacidad de producción, cambios
constantes
en
las
condiciones
funcionamiento, etc. En general se
debe a causas inmediatas o básicas
causadas por condiciones técnicas de
equipos o del recurso humano.
Las fallas de la fase III se fundamentan en el desgaste
de los elementos, envejecimiento o la pérdida de
funcionalidad. Son causadas por el exceso uso, desuso
o abuso; se generan por el tiempo o por las
inclemencias del entorno. Es la etapa de sustitución y
reposición de los dispositivos y máquinas que llegan a
la parte derecha de la curva, cuando su mantenimiento
es más costoso que reemplazarlos, o cuando su
funcionalidad es más cara que sustituirlos por nuevos.
1
1 constanteconstante
0
0
11
Etapa I
de la
fase III
Etapa II
de la
fase III
Etapa III
de la
fase III
2
2 constante constante 22
o mayoro mayor
Fallas
Fallas
tempranas
51
1.3.1.9.1 Fallas tempranas o mortalidad infantil
Las fallas ocurren tempranamente en la vida de los equipos, en la mayoría de los
casos se deben a una pobre manufactura, a un bajo control de calidad y a problemas
de ensamble, tanto al comienzo mismo como después de una acción de
mantenimiento (Bazovsky, 2004) (Ramakumar, 1996). Estas fallas pueden
eliminarse mediante métodos de depuración apropiada, estandarización de trabajos
y una buena selección de los componentes (Chute@, 2003) (Mora, 2009).
1.3.1.9.2 Fallas aleatorias
Las fallas son causadas por acumulación de tensiones repentinas más allá del
esfuerzo de diseño y ocurren en intervalos aleatorios, irregular e inesperadamente.
Normalmente no es fácil eliminar este tipo de fallas; sin embargo, las técnicas de
confiabilidad pueden reducir al mínimo la probabilidad de que éstas ocurran y, por
lo tanto, reducir su número al mínimo en un intervalo de tiempo (Bazovsky, 2004)
(Ramakumar, 1996). En este caso el mantenimiento preventivo es irrelevante, pero,
revisiones periódicas del componente o sistema son muy importantes porque
permiten identificar las fallas ocultas y prematuras (Gnedenko, y otros, 1999)
(Bazovsky, 2004).
1.3.1.9.3 Fallas de uso
Las fallas son causadas por el uso normal de las partes y ocurren en el equipo sólo
si éste está correctamente mantenido; las fallas por desgaste son síntoma de un
componente envejecido. En la mayoría de los casos las fallas por desgaste pueden
ser prevenidas, una práctica muy común es remplazar el componente antes de que
éste llegue a la vida de desgaste; en otros casos, cuando la parte es inaccesible, es
necesario diseñar el componente con una vida mayor a la del sistema (Reed, 1971)
(Retrospective: a county’s experience with maintenance management, 1994)
(Peterson, 1999) (Bazovsky, 2004) (Breve Historia de la Ingeniería - Partes 1, 2 y 3,
2003) (Bajaria, 1983) (Ramakumar, 1996).
1.3.2 Mantenibilidad
La mantenibilidad es la característica inherente de un elemento, asociada a su
capacidad de ser recuperado para el servicio cuando se realiza la tarea de
mantenimiento bajo las condiciones especificadas. La magnitud del tiempo
empleado necesario para la recuperación de la función sólo se puede tomar en una
etapa muy al inicio del proceso de diseño, por medio de decisiones relacionadas
con la complejidad de la tarea de mantenimiento, accesibilidad de los elementos,
seguridad de recuperación, facilidad de prueba y localización física del elemento,
así como con las decisiones relacionadas con los recursos de apoyo del
52
mantenimiento, tales como instalaciones, repuestos, herramientas, personal
calificado, etcétera (Knezevic, 1996).
Las características de la mantenibilidad se determinan usualmente por el diseño del
equipo, el cual establece los procedimientos de mantenimiento y la duración de los
tiempos de reparación (Barringer@, 2005).
1.3.2.1 Curva de mantenibilidad
El tratamiento de la curva de mantenibilidad (figura) es similar al de la curva de
confiabilidad; esta función se representa por M(t), e indica la probabilidad de que la
función del sistema sea recuperada antes de un tiempo especificado (Barringer@,
1997) (Management aspects of Terotechnology – Conference de la British Steel
Corporation, 1975) (Diagnetics@, 1998.)
Ilustración 23 - Función de Mantenibilidad M(t)
Ecuación 7 - Representación matemática de la función de Mantenibilidad M(t)
