APROXIMACIÓN A LA CONFIABILIDAD. APLICACIONES PRÁCTICAS

Monografía elaborada por la   

Red Temática Nacional Sobre Seguridad de Funcionamiento y  Calidad de Servicio de 

Sistemas Productivos 

ISBN 978-84-693-7236-4 DL SE-6778-2010

Monografía elaborada por la Red Temática Nacional Sobre Seguridad de Funcionamiento y Calidad de Servicio de

Sistemas Productivos (DPI2008-05060-E)

Editado por:

PRÓLOGO

Al meditar sobre el alcance de esta interesante Monografía sobre “ Seguridad de Funcionamiento y Calidad de Servicio de los Sistemas Productivos”, he sentido cierta curiosidad por comparar el “espíritu “, que se esconde tras esta Publicación, con el “ estado del arte”, que iluminaba las tareas de quienes nos ocupábamos de temas parecidos hace 50 ó 60 años. También esta lectura me ha sugerido la idea de hacer un pequeño resumen sobre la evolución de las Técnicas que sucesivamente se han venido utilizando, a lo largo de todos estos años, intentando con ellas superar los retos con los que, ante distintas coyunturas, debíamos enfrentarnos. Con ambas cosas he buscado estimular a los lectores de este trabajo a descubrir en él, con alguna perspectiva, el avance que su publicación representa y a revelarles las oportunidades de las que pueden beneficiarse, si conseguimos motivarlos a poner en práctica algunas de las muchas orientaciones en el mismo contenidas. Estas orientaciones pueden ayudar a mejorar la gestión no sólo de los responsables en las Empresas de definir las especificaciones a cumplir por los complejos Sistemas Productivos de hoy sino también de quienes deban diseñarlos, comprarlos, utilizarlos, mantenerlos.

Repasando Conferencias impartidas en Cursos y Ponencias presentadas en Congresos, durante los años 50 y 60 del siglo pasado, constato que se consideraba como una limitación, propia e inevitable de los medios de producción entonces existentes, su posibilidad de sufrir averías de manera casi imprevista y, además, en los momentos más inoportunos (mientras estuvieran desarrollando su trabajo). Estos contratiempos obligaban a tener que realizar reparaciones inmediatas (mediante el llamado Mantenimiento Correctivo) con los gastos a él asociados como consecuencia del coste de las horas de trabajo del personal responsable de la localización del fallo

tiempos de producción perdidos, etc, etc. Como es obvio estos gastos había que intentar minimizarlos y para ello parecía imprescindible:

1,- Evitar estas paradas imprevistas implantando Mantenimiento Preventivo que permitiera, mediante diversas técnicas, eliminar ciertas averías y programar las paradas inevitables con el fin de ganar eficacia en su reparación y para ejecutarlas en los momentos de menor impacto negativo en el proceso productivo.

2,- Optimizar aquel Mantenimiento Preventivo sustituyendo las intervenciones preventivas, programadas inicialmente en función del tiempo de funcionamiento de los distintos Sistemas Productivos, por otras acciones aconsejadas por valores constatados en ciertos parámetros que debían mantenerse dentro de un rango preestablecido. Así surgió el Mantenimiento Predictivo.

3.- Introducir mejoras en los diseños de tales sistemas para facilitar la localización de los fallos, para aumentar la eficacia en los trabajos de reparación, para disponer de los sensores adecuados, para poder emplear repuestos normalizados, para disponer de elementos en redundancia activa o pasiva, etc, etc.

Sucesivamente comenzaron a utilizarse los conceptos de Fiabilidad (valorando el Tiempo Medio Entre Fallos -el conocido MTBF-, el tiempo medio entre revisiones, el tiempo medio entre desmontajes y otros parámetros más o menos representativos de la respuesta de los componentes individuales y de los sistemas-como conjunto- a la severidad del trabajo a que estaban siendo sometidos en su empleo normal), de Mantenibilidad (valorando el Tiempo Medio necesario para las Reparaciones –el conocido MTTR-, de Disponibilidad (valorando el porcentaje de tiempo que estuviera el sistema operativo durante toda su vida o la probabilidad de que se encontrara en condiciones de trabajar en un instante dado o la probabilidad de que cumpliera sin fallos una misión determinada). En paralelo hizo su aparición en escena el Análisis de

cosas, los Conjuntos de Corte capaces de darnos informaciones estadísticas valiosas para modificar las partes convenientes de cualquier sistema con miras a disminuir la probabilidad de ocurrencia de un fallo.

En los años posteriores han venido poniéndose en servicio diversos Planes de Mantenimiento Optimizado como el conocido RCM (Reliability Centered Maintenance) o el Análisis RAMS (Reliability, Availability, Maintainability and Safety) o los modernos estudios sobre renovación de Equipos comparando la Inferioridad de Servicio que tendríamos que afrontar, por unidad de tiempo, si no cambiásemos un Sistema Productivo antiguo por otro nuevo frente a las Economías de Conservación que supondría, también por unidad de tiempo, el hecho de continuar utilizando el sistema antiguo.

Recopilar las ideas, que subyacían en todos estos conceptos y técnicas operativas del pasado más o menos reciente (muchas de las cuales ya son historia), y resumir las inquietudes, que preocupaban a quienes tenían la responsabilidad de utilizarlas, tiene muchísimo interés para afrontar el futuro y esto se ha conseguido, y de manera brillante, en este magnífico trabajo sobre Confiabilidad. Este nuevo concepto, a pesar de su carácter necesariamente cualitativo, permite desarrollar modelos aptos para representar con generalidad las especificaciones a exigir a los Sistemas Productivos actuales y también permite aportar, a la vez, ideas sobre aspectos específicos en el uso y mantenimiento de los mismos. Esta combinación, que sin perder de vista la generalidad faculte para descender al pragmatismo de lo cotidiano, no es fácil de conseguir y los responsables de esta Publicación, sin duda, lo han logrado.

Por otra parte, familiarizarse con el uso habitual de las ideas integradas en el concepto de la Confiabilidad también ayuda a configurar logísticamente muchas

actividades técnicas, la gestión y la ingeniería para interrelacionar de forma adecuada necesidades y recursos de diseño, de aprovisionamiento y de mantenimiento necesarios para alcanzar objetivos, desarrollar planes y servir de soporte a todas las operaciones. Baste para comprobar la ayuda que esta Publicación puede ofrecer en este sentido analizar, con algún detenimiento y sólo a título de ejemplo, algunas de las muchas aportaciones de esta Publicación como puedan ser la figura 2.1, en la que se pone de manifiesto las posibilidades de ahorro en la ejecución del proyecto de un sistema si se tienen en consideración, desde el principio de su programación, las recomendaciones de su Confiabilidad necesaria, o la figura 1.4, que permite minimizar los costes de explotación de un dispositivo si perseguimos el nivel óptimo de la Confiabilidad que precisa para cumplir satisfactoriamente la función requerida por el mismo.

Agradezco sinceramente a la Red Temática Nacional sobre Seguridad de Funcionamiento y Calidad de Servicio la oportunidad que me ha ofrecido de prologar esta Publicación

Luis García Pascual Madrid, Octubre 2010

asociada con la confiabilidad de los equipos de producción. Como se detalla posteriormente, la confiabilidad es un término de reciente cuño que expresa un concepto general, también denominado seguridad de funcionamiento (en inglés

“dependality”), que no tiene carácter cuantitativo y que engloba al conjunto de propiedades utilizadas para describir la disponibilidad de un sistema de producción y los factores que la condicionan: fiabilidad, mantenibilidad y logística (también denominada en algunos casos soporte o sostenibilidad) de mantenimiento.

La confiabilidad se ha convertido en una indiscutible ventaja competitiva de la empresa industrial moderna, permite la reducción de costes de fabricación y el incremento de la calidad de los productos a la vez que garantiza una operación con mayores niveles de seguridad y de protección medioambiental. Es un área donde concurren modernas y muy distintas tecnologías conjuntamente con métodos de investigación y de dirección de operaciones. Conforme las organizaciones actuales van asimilando estas metodologías reaccionan acometiendo la transformación de sus organizaciones, en unidades de negocio más proactivas, eficientes y de más alto nivel tecnológico.

Este trabajo puede ayudar a estas organizaciones a conocer la relación de la confiabilidad con diversas áreas de negocio y a explorar diferentes oportunidades de mejora posibles en seguridad de funcionamiento y para cada escenario particular.

Con esta intención se ha dividido el trabajo en tres partes fundamentales:

Parte 1. Introducción a la confiabilidad;

Parte 2. Técnicas para la mejora de la confiabilidad, y;

Parte 3. Terminología internacional y soporte informático.

Cada una de estas partes cubre un contenido diferente con diferentes propósitos:

seguridad de funcionamiento desde la perspectiva de la fase preparatoria (de un dispositivo industrial o incluso de un proyecto de ingeniería más complejo) y desde la fase operativa (viendo su interrelación con aspectos específicos de producción y mantenimiento) de los equipos o dispositivos. Finalmente se incluye una visión cuantitativa, y práctica a la vez, para la medida de la confiabilidad y del riesgo de los dispositivos, a partir de la mejor información y datos sobre su comportamiento existentes en nuestros sistemas.

• La Parte 2 es un parte eminentemente práctica. En ella se presentan diferentes métodos y técnicas para el diseño, demostración, control y mejora continua de la confiabilidad de dispositivos en diferentes fases de su ciclo de vida. Se repasan igualmente aspectos importantes que relacionan el factor humano y la confiabilidad. Se presentan numerosos casos que describen situaciones reales, analizadas con un adecuado nivel de detalle, y que pueden resultar de gran ayuda para el lector en el desempeño de su actividad profesional.

• La Parte 3 incluye gran cantidad de documentación adicional sobre terminología, sistemas de información y distintas fuentes de información sobre confiabilidad existentes a nivel internacional. Se pretende incluir el estado del arte en estos apartados, que se irá actualizando en futuras ediciones del trabajo.

Para finalizar comentar la vocación de este trabajo de ser una obra viva que irá a buen seguro mejorando su contenido y calidad con el paso del tiempo, conforme miembros de la red vayan añadiendo aportaciones de interés al mismo.

Red Temática sobre Seguridad de Funcionamiento y Calidad de Servicio

de Sistemas Productivos.

inicios por el Ministerio de Educación y Ciencia, y ahora por el Ministerio de Ciencia e Innovación, a través de las convocatorias de acciones complementarias correspondientes al área de Diseño y Producción Industrial (DPI: 2006-27208-E, DPI:

2007-29939-E, DPI: 2008-05060-E y DPI2009-08164-E) asociadas a los proyectos de investigación del Plan Nacional (DPI:2004-01843 y DPI 2008-01012) cuyo investigador principal es el profesor Adolfo Crespo Márquez de la Escuela Superior de Ingenieros de la Universidad de Sevilla. La creación de esta red vino motivada por los siguientes objetivos:

• Conseguir coordinar a grupos de investigación y desarrollo tecnológico y a las empresas que trabajan en la actualidad en nuestro país en distintos métodos, modelos y algoritmos para optimizar la seguridad de funcionamiento de los sistemas de producción;

• Coordinar esfuerzos dedicados al análisis del problema anterior desde la perspectiva de la fase de preparación (fase de proyecto, fabricación, montaje y puesta a punto de los sistemas) con aquellos que profundizan en el análisis del problema desde el punto de vista de la fase de operación (fase de producción/utilización y mantenimiento) de los sistemas productivos; y

• Estudiar conjuntamente posibilidades actuales para el diseño, desarrollo y puesta a punto de herramientas “software” para la resolución de estos problemas y su potencial transferencia a empresas interesadas en este tipo de investigación en distintos sectores y entornos productivos.

La red la componen grupos de diferentes centros de investigación y empresas, a saber:

• Centros de investigación: Escuela Superior de Ingenieros de Sevilla, Universidad Politécnica de Valencia, Instituto Universitario de Sistemas Inteligentes y Aplicaciones Numéricas en Ingeniería (IUSIANI) y Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales de la Universidad de las Palmas de Gran Canaria, Mondragón Unibersitatea, TECNUN de la Universidad de Navarra, Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales de la Universidad de Vigo, la Escuela Técnica Superior de Ingenieria Industrial de la Universidad Politécnica de Catalunya y la Universidad Henri Poincaré de Nancy (Francia).

La red quiere mostrar su gratitud a todas aquellas personas que han dedicado su tiempo y aportado su mejor contribución a este trabajo, en concreto:

• Antonio Sola Rosique, de IBERDROLA GENERACIÓN, ha colaborado en la elaboración del Capítulo sobre terminología internacional y en el Capítulo de introducción a la confiabilidad.

• Antonio José Fernández Pérez, de IBERINCO, ha colaborado en la elaboración del Capítulo de introducción a la confiabilidad.

• Luis Améndola y Tibaire Depool, de PMM Institute for Learning, ha colaborado en el Capítulo sobre confiabilidad en la fase de preparación y en el de técnicas de fiabilidad humana.

• Ricardo Conde Cavero, de ENAGAS, colabora en el Capítulo sobre confiabilidad en la fase operativa, en los apartados de operación y de mantenimiento.

• Carlos Parra Márquez, de INGEMAN, colabora con los materiales de los Capítulos sobre mantenimiento centrado en fiabilidad (RCM) y Análisis Causa Raíz (ACR).

• Elisabeth Viles Díez, de TECNUN, y Juan F. Gómez Fernández, de SADESI, participan en la elaboración del Capítulo sobre medida de confiabilidad y riesgo.

• Jorge Marcos Acevedo, de la ETSI de Vigo, ha desarrollado el Capítulo dedicado a los ensayos de fiabilidad.

• Manuel Martínez Cid y Javier Dies, de la ETSII de la UPC, colaboran con el Capítulo dedicado a técnicas APS para sistemas complejos y de riesgo significativo.

• Aitor Goti Elordi, de Mondragón Unibersitatea, colabora con el Capítulo sobre fuentes de información en Internet.

• Luis Barberá Martínez y Adolfo Crespo Márquez, de la ESI de Sevilla, colaboran con el capítulo sobre aplicaciones software para análisis RAMS.

• Maria Holgado Granados y Adolfo Crespo Márquez, de la ESI de Sevilla, colaboran en la coordinación del trabajo en su conjunto y en los capítulos de introducción a la confiabilidad, confiabilidad en la fase operativa y en el de medida de la confiabilidad y del riesgo, respectivamente

A todos ellos, gracias.

PARTE 1. INTRODUCCION A LA CONFIABILIDAD

I. Introducción al Concepto e Importancia de la Confiabilidad en la Calidad de Servicio... 1

I.1. introducción ... 1

I.2. La Calidad de un Servicio y la Confiabilidad ... 1

I.3. La Confiabilidad y la Eficacia ó la Servibilidad... 3

I.4. La Confiabilidad y la Seguridad ... 5

I.5. La Confiabilidad y los Costes ... 7

I.6.  Confiabilidad y Mantenimiento... 9

I.7. Mantenimiento y Función Requerida ... 10

I.8. Referencias Bibliográficas del Capítulo ... 13

II. Confiabilidad y Fase de Preparación ... 15

II.1. Introducción de Confiabilidad y Fase de Preparación... 15

II.2. Consideraciones y Conceptos de Confiabilidad y Fase de Preparación... 17

II.3. Confiabilidad en la Etapa de Definicion y Desarrollo. ... 22

II.3.1. Acciones y Enfoque/Alineación de Confiabilidad ...26

II.4. Ruta de Implantación de Confiabilidad en la Etapa de Definición y Desarrollo ... 35

II.5. Mejores Prácticas de la Confiabilidad desde el Diseño... 36

II.6. Enfoque en la Confiabilidad desde el Diseño, Negocio, y Eliminación de las Restricciones  – “The Business Reliability”... 38

II.7. Referencias Bibliográficas del Capitulo ... 40 

  III. Confiabilidad en la Fase Operativa... 43

III.1.‐ Introducción ... 43

III.2.‐ Confiabilidad y Operación del Equipo Industrial ... 43

III.2.1.‐ Introducción ...43

III.2.2.‐ Incidencia de la Operación en la Fiabilidad ...44

III.2.3. Soporte de Operaciones en la Mejora de la Fiabilidad...50

III.2.4.‐ Incidencia de la Operación en la Mantenibilidad ...56 

III.3.‐ Confiabilidad y Gestión del Mantenimiento... 57 

III.3.1. Introducción...57

III.3.2. Un modelo Práctico para la Gestión del Mantenimiento ...58

III.4.‐ Confiabilidad y Logistica de Mantenimiento ... 65 

III.4.1.‐ Introducción ...65

III.4.2.‐ Organización de Mantenimiento...66

IV. Medida de la Confiabilidad y del Riesgo ... 89

IV.1. Funciones Básicas... 89 

IV.1.1. Introducción y Conceptos Básicos...89

IV.1.2. Expresiones Estadísticas...90

IV.1.3. Ejemplos de Funciones de Distribución de Fallo ...93

IV.1.4. Representación Gráfica de las Funciones Características ...96

IV.2. Calculos Básicos de Confiabilidad de Sistemas ... 98 

IV.2.1. Cálculos Básicos de Fiabilidad ...98

IV.3. Recomendaciones Prácticas para Cálculos de Fiabilidad... 109 

IV.3.1. Ejemplo Sencillo de Cálculo ... 111

IV.4. El Registro Adecuado de Fallos. Buenas Prácticas para los Cálculos de Confiabilidad.. 112 

IV.4.1. Abundando en el Concepto de Fallo ... 112

IV.4.2. Consideraciones Sobre Estados y Tiempos de un Dispositivo ... 114

IV.4.3. Importancia del Registro de Fallos en el Análisis de Confiabilidad... 117

IV.5. Referencias Bibligráficas del Capítulo... 128 

__________________________________________________________________________________ PARTE 2.TECNICAS PARA LA MEJORA DE LA CONFIABILIDAD __________________________________________________________________________________ V. Ensayos... 133

V.1 Introducción ... 133 

V.2 Objetivos de los Ensayos de Fiabilidad ... 136

V.3 Tipos de Ensayos de Fiabilidad... 136

V.3.1 Ensayos de Demostración de la Fiabilidad... 137

V.3.2 Ensayos para Medir Parámetros de Fiabilidad... 137

V.3.3 Según el Lugar de Ensayo ... 137

V.3.4 Según el Tiempo de Ensayo ... 138

V.3.5 Según el Reemplazamiento... 138

V.3.6 Otros Tipos de Ensayos ... 139

V.4 Ensayos por Muestreo ... 139 

V.5 Cálculo de la Vida Media Estimada “ ” ... 141

V.6 Intervalo y Nivel de Confianza ... 144 

V.6.1 Ensayo a Tiempo Fijo e Intervalo no Centrado... 146

V.6.2 Ensayo a Tiempo Fijo e Intervalo Centrado... 147

V.7.2  Modelo de Eyring ... 156

V.7.3  Ley de Potencia Inversa ... 158

V.7.4  Modelo de Coffin‐Manson... 159

V.8  Referencias Bibliográficas del Capítulo... 160 

VI. Confiabilidad En La Operación a traves del RCM... 163

VI.1. Antecedentes del Mantenimiento Centrado en Fiabilidad (RCM) ... 163 

VI.2. Aspectos Teóricos Básicos del RCM ... 165 

VI.3. Proceso de Implantación del RCM ... 167 

VI.3.1. Formación del Equipo Natural De Trabajo del RCM... 168

VI.3.2. Selección del Sistema y Definición del Contexto Operacional ... 171

VI.3.3. Desarrollo del Análisis de Modos y Efectos de Fallos (FMEA)... 183

VI.3.4. Proceso de Selección de las Estrategias de Mantenimiento (Lógica RCM)... 196

VI.3.5.  Ejemplo de Aplicación de Método RCM ... 201

VI.4. Consideraciones Finales sobre la Metodología RCM... 215 

VI.5. Referencias Bibliográficas del Capítulo... 217 

VII. Análisis Causa-Raíz... 219

VII.1. Introducción al Proceso de Análisis Causa Raíz (RCA) ... 219 

VII.2. Aspectos Teóricos Básicos del RCA ... 220 

VII.2.1. Cambios de Paradigmas en el Proceso de Análisis de Problemas ... 221

VII.3. Proceso de Implantación del RCA ... 223 

VII.3.1. Etapa  1: Formación del Equipo Natural de Trabajo de RCA ... 224

VII.3.2. Etapa 2: Definición y Jerarquización de los Problemas ... 227

VII.3.3. Etapa 3: Definición y Priorización de los Modos de Fallos ... 230

VII.3.4. Etapa 4: Definición y Validación de Hipótesis ... 232

VII.3.5. Etapa 5: Definición y Validación de Causas Raíces ... 234

VII.3.6. Etapa 6: Definición y Evaluación Efectividad de Soluciones Propuestas ... 236

VII.4. Ejemplo de Aplicación del Método RCA ... 241 

VII.4.1. Antecedentes en Recurrencia de Fallos en Unidades de Bombeo ... 241

VII.4.2. Resultados de la Aplicación de RCA en  Sistemas: American C‐456 ... 243

VII.5. Consideraciones Finales sobre la Metodología RCA... 262 

VII.6. Referencias Bibliográficas del Capítulo... 264 

VIII. Técnicas de Fiabilidad Humana para la Mejora de la Confiabilidad... 267

VIII.1. Introducción fiabilidad Humana ... 267 

VIII.2. Técnicas de Fiabilidad Humana... 268 

VIII. 3. La Importancia del Factor Humano... 269 

VIII. 7.1 El Comportamiento y el Error Humano ... 274

VIII.7.2 Integración de los Factores Humanos en los Sistemas de Trabajo... 277

VIII. 8. Modelo de Fiabilidad Humana ... 279 

VIII.8.1 Reflexiones Acerca del Modelo de Fiabilidad Humana... 281

VIII. 9. El Eslabón Más Débil ... 282 

VIII.10. Referencias Bibliográficas del Capitulo... 283 

IX. Técnicas de APS para Sistemas Altamente Complejos y de Riesgo Significativo... 287

IX.1. Introducción a los Análisis Probabilistas de Seguridad... 287 

IX.2. Modelos de Fiabilidad ... 289 

IX.3.  Distribuciones Típicas de la Función Densidad de Probabilidad... 292 

IX.3.1.  Variables Aleaotrias Discretas ... 292

IX.3.2.  Variables Aleaotrias Continuas... 294

IX.4.  Desarrollo de un APS ... 296 

IX.4.1.  Familiarización con la Planta; Identificación de Sucesos Iniciadores ... 299

IX.4.2.  Delineación de los Árboles de Sucesos ... 299

IX.4.3.  Árboles de Fallo... 301

IX.4.4.  Análisis de Datos... 303

IX.4.5.  Cuantificación ... 304

IX.4.6.  Análisis de Resultados... 305

IX.5. Referencias Bibliográficas del Capítulo ... 306 

__________________________________________________________________________________ PARTE 3.TERMINOLOGIA INTERNACIONAL Y SOPORTE INFORMÁTICO __________________________________________________________________________________ X. Terminología ... 309

X.1. Definiciones y Términos ... 309 

XI. Aplicaciones Software para Análisis RAMS... 343

XI.1. Introducción y Objetivos ... 343 

XI.2. Tipos de Análisis más Utilizados... 345 

XI.3. Herramientas Software de Análisis RAMS ... 350 

XI.3.1.  Introducción a las Herramientas... 352

XI.3.2.  Características de Módulos Comunes ... 355

XI.3.3. Características de Módulos Adicionales (No Comunes)... 361

XI.3.4.  Factores de Caracterización a Considerar... 365

XII.2.1  Portales ... 374

XII.2.2.  Noticias... 375

XII.2.3.  E‐Books ... 376

XII.2.4.  Cursos y Masteres... 376

XII.2.5.  Librerías... 381

XII.2.6.  Revistas Y “E‐Zine”‐S ... 381

XII.2.7.  Freeware... 382

XII.2.9.  Asociaciones... 383

XII.2.10.  Conferencias... 385

XII.3.  Conclusiones... 385 

Parte 1   

Introducción a la Confiablidad 

I

C

I

C

C

S

En este primer capítulo nos aproximamos al concepto de confiabilidad, también denominado seguridad de funcionamiento, y a su relación con aspectos claves para nuestros activos, productos y servicios industriales como son la calidad o el mantenimiento.

La confiabilidad es un término cuya definición está intrínsecamente asociada a la fase operativa de los activos industriales o sistemas productivos, pero que en gran medida depende igualmente de las actuaciones que se hayan realizado en la fase de preparación de los mismos. A su vez la confiabilidad es un término cualitativo, no cuantitativo, y que relaciona diferentes aspectos y aptitudes de los activos productivos y de las organizaciones que los alojan.

Veamos entonces una base conceptual de aquellos aspectos claves que tienen que ver con la confiabilidad, que la condicionan, pero también que se ven afectados o impactados por la situación de la misma para un determinado activo industrial.

I.2. L^A CALIDAD DE UN SERVICIO Y LA CONFIABILIDAD 

La calidad de servicio es una aptitud de un servicio, un efecto global de las características del servicio que determina el grado de satisfacción del usuario del mismo (esta definición la obtenemos del vocabulario electrotécnico de la Comisión Electrotécnica Internacional [CEI] que puede consultarse en www.electropedia.org, en concreto estamos consultando el área 191 sobre seguridad de funcionamiento y calidad de servicio). La calidad de servicio depende de diversos factores como podemos comprobar en la Figura 1.1.  

La anterior definición es consistente con la definición de ISO de calidad, entendida como la aptitud de un producto de satisfacer las necesidades de un usuario. En la figura 4.1 la CEI nos indica cómo, la confiabilidad influye en la calidad de servicio a través de la servibilidad, que es un término que se define como la aptitud de un servicio a ser obtenido cuando sea requerido por un usuario y a continuar su cometido durante un tiempo por él requerido, siempre dentro de unas tolerancias y condiciones especificadas por el usuario. Es decir este es un término que mezcla accesibilidad del servicio y continuidad del mismo. La servibilidad a su vez depende de la capacidad y de la seguridad de funcionamiento del sistema o red a través del cual el servicio llega al usuario.

Calidad de servicio

Logística de

servicio Facilidad de

utilización Accesibilidad

del servicio Continuidad del

servicio Integridad del

servicio

Servibilidad

Capacidad

Seguridad de funcionamiento - Confiabilidad Disponibilidad

Fiabilidad Mantenibilidad Logística de

mantenimiento Servicio Dispositivo

Figura 1.1. Factores que condicionan la calidad de servicio - CEI 50 (191).

Un aspecto curioso de las normas CEI es que las definiciones sobre aptitudes de los servicios, llegan sólo a factores de un primer nivel (logística de servicio, facilidad de utilización, servibilidad e integridad de servicio), los niveles siguientes (a

partir de capacidad y seguridad de funcionamiento) quedan definidos en este vocabulario y en la norma técnica 50-190 de CEI como aptitudes de los elementos (items), que no del servicio. En este documento incidiremos por tanto fundamentalmente en aptitudes de elementos o dispositivos industriales (item se definen en la norma como toda parte, componente, subsistema, unidad funcional, equipo o sistema que se pueda considerar individualmente).

I.3. L^A CONFIABILIDAD Y LA EFICACIA Ó LA SERVIBILIDAD 

Quién maneje el vocabulario electrotécnico observará que la servibilidad del servicio es sinónimo de eficacia del dispositivo o sistema industrial, es decir la norma define a un dispositivo industrial (podríamos llegar a pensar en un sistema de producción) como eficaz cuando demuestra su aptitud para responder a una demanda de servicio (expresada por ejemplo en unidades producidas durante un determinado tiempo) de unas características cuantitativas dadas. De acuerdo con la norma además, e igual que sucedía con la servibilidad del servicio, la eficacia del sistema productivo depende de su capacidad de producción y de su confiabilidad, seguridad de funcionamiento o simplemente disponibilidad para producir.

La confiabilidad es un término que entendemos tiene su razón de ser asociada a la fase operativa de los activos industriales o sistemas productivos (quién utilice la norma en su versión inglesa observará cómo cada término en inglés que se utiliza para caracterizar la confiabilidad tiene asociada la palabra performance a su derecha, es decir por ejmplo, no se habla de reliability sino de reliability performance), en esa fase la confiabilidad del sistema es su aptitud o capacidad de cumplir con su propósito ― dentro de los límites del diseño y para unas condiciones operacionales dadas — a través de procesos, tecnologías y personas. El “propósito” del sistema productivo está generalmente expresado en forma de compromisos cuantitativos de servicio durante

períodos de tiempo preestablecidos en sus planes y programas de producción. La aptitud del sistema para cumplir con estos propósitos satisfactoriamente nos permite catalogarlo como un sistema eficaz.

Eficacia del dispositivo

Capacidad

Seguridad de funcionamiento - Confiabilidad Disponibilidad

Fiabilidad Mantenibilidad Logística de

mantenimiento

Figura 1.2. La eficacia del dispositivo o del sistema de producción.

La capacidad del sistema productivo es su aptitud, en condiciones internas dadas (por ejemplo, con cualquier combinación o configuración de equipos que se encuentren incluso en diferentes estados de funcionamiento posible, averiados o no), para responder a una demanda de servicio de unas determinadas características cuantitativas. Mientras que la disponibilidad del sistema de producción será la aptitud del mismo para estar en situación de realizar una función requerida en condiciones dadas en un instante dado, o durante un intervalo de tiempo dado, suponiendo que se proporcionan los medios exteriores necesarios. El término confiabilidad, también denominado seguridad de funcionamiento (en inglés “dependability”) expresa un concepto general, sin carácter cuantitativo, que engloba al conjunto de propiedades

utilizadas para describir la disponibilidad de un sistema de producción y los factores que la condicionan (figura 1.2): fiabilidad, mantenibilidad y logística de mantenimiento.

Decir que la eficacia del sistema productivo depende de su capacidad y su confiabilidad, es lo mismo que afirmar que su eficacia quedará condicionada por su diseño, configuración, estado de funcionamiento, correcta operación y ― de manera muy importante ― su adecuado mantenimiento. Un nivel de confiabilidad que garantice la eficacia del sistema productivo se consigue activando una serie de procesos de mejora continua que incorporan en forma sistemática herramientas de diagnóstico, metodologías de análisis y nuevas tecnologías, para optimizar el proyecto, la gestión, la planificación, la ejecución y el control, asociados con la operación y el mantenimiento del sistema productivo. Es necesario por tanto actuar de manera integrada sobre los activos, desde su diseño hasta su operación, como también sobre aspectos relacionados con los procesos y las personas.

Definido ya el concepto de eficacia de un sistema productivo, el concepto de eficiencia de la explotación del mismo se obtiene entonces como el cociente entre el nivel de eficacia logrado en dicha explotación y los costes incurridos para ello.

I.4. L^A CONFIABILIDAD Y LA S^EGURIDAD 

Cuando un consumidor o una industria adquieren un determinado dispositivo, le demandará su funcionamiento de manera ininterrumpida (como es el caso normalmente de un frigorífico o un horno) o de forma discontinua (como en el caso de un automóvil). Además de su disponibilidad para desarrollar su función prevista, le requerirá seguridad. Es decir, que opere sin provocar daños (ni al propio usuario, ni a su entorno). En este contexto, la Fiabilidad de los dispositivos o capacidad de los mismos para operar ininterrumpidamente en condiciones adecuadas, según las

condiciones de diseño, se configura como la característica operativa fundamental. Si un dispositivo es totalmente fiable, éste estará siempre disponible y, si como normalmente se establece en las sociedades del primer mundo donde la seguridad es una característica intrínseca a cualquier dispositivo que se lanza al mercado y, por tanto, sólo la avería del dispositivo podría ocasionar daño, a la vez, será totalmente seguro.

t = 0 t

λ(t)

R(T) e

e

T

0 ⋅ − ⋅

−

∫ =

=

λ

  Figura 1.3. Efecto del mantenimiento preventivo sobre la fiabilidad de un dispositivo.

En la realidad, no existen equipos absolutamente fiables. Siempre hay una probabilidad de fallo que debe reducirse hasta valores suficientemente pequeños que permitan la aceptación de los dispositivos por parte de la sociedad. Durante la vida operativa de los equipos, aparecen fallos y averías por causas aleatorias, siendo necesario reparar los equipos averiados y, por tanto, aplicarles mantenimiento correctivo. Asimismo, durante la explotación de los dispositivos en su entorno operativo real, aparecen diversos procesos de degradación o desgaste que incrementan su tasa de fallo y reducen su fiabilidad. Para intentar paliar el impacto negativo de estos procesos, se aplican tareas de mantenimiento preventivo cuyo efecto puede

visualizarse como la eliminación de un "período de quemado de vida", devolviendo al dispositivo un cierto período de vida útil (Véase Fig. 1.3). Como es sabido, el período de vida útil de un dispositivo se caracteriza por presentar habitualmente una tasa de fallos constante, lo que indica la inexistencia de procesos de desgaste que contribuyan a incrementar la tendencia al fallo de los dispositivos.

Tanto la aplicación de tareas de mantenimiento correctivo como aquellas tareas de mantenimiento preventivo que requieren la indisponibilidad de los dispositivos para su ejecución afectan a su indisponibilidad. Lo mismo ocurre en relación con la seguridad, si se tiene en cuenta la correlación existente entre el daño causado y la duración del período de tiempo en el que el foco fuente del agente dañino permanece activo o se considera el incremento del riesgo que se produce, por ejemplo, cuando se dejan indisponibles temporalmente por mantenimiento programado determinados sistemas de seguridad.

Como conclusión de lo dicho hasta ahora, puede indicarse que el mantenimiento constituye una de las opciones más adecuadas para conseguir altos niveles de eficacia en la explotación segura de las instalaciones, máxime cuando en un número elevado de ocasiones no se puede actuar directamente sobre la fiabilidad intrínseca de los dispositivos, ya sea modificando su diseño o sustituyéndolos por otros más fiables.

I.5. LA CONFIABILIDAD Y LOS COSTES 

Los costes de explotación de un dispositivo pueden desagregarse en costes de utilización (CU), costes de confiabilidad (CCF) y costes de no confiabilidad (CNCF). Los costes de utilización comprenden todos aquellos costes requeridos para conseguir arrancar y operar el dispositivo en cuestión (combustible, personal, etc.). Los costes de confiabilidad corresponden a los costes incurridos para el mantenimiento preventivo de los equipos y los asociados a las medidas específicamente implantadas para conseguir unos determinados niveles de fiabilidad, disponibilidad y seguridad.

Por su parte, los costes de No Confiabilidad representan los costes relativos a las actividades de mantenimiento correctivo de los equipos averiados y a las indemnizaciones económicas a las que ha habido que hacer frente por los daños derivados de los accidentes que se hayan podido ocasionar.

Si se supone que CU de un dispositivo es independiente de su confiabilidad, CCF crece con ésta y CNCF disminuye según aumenta el nivel de confiabilidad, la curva que representa la suma de CCF y CNCF tendrá un mínimo que corresponde al nivel óptimo de confiabilidad. Será en este punto representativo de un determinado proceso de explotación del dispositivo considerado en el que se obtiene el máximo beneficio de explotación (Véase Figura 1.4, donde B=beneficio y VE=ventas). Por consiguiente, es a este punto hacia el que se debe tender, adoptando las medidas que se juzguen apropiadas.

Situaciones de explotación a la derecha del punto óptimo indicarán que se está en unas condiciones de confiabilidad superiores a las óptimas. En términos de mantenimiento, se podría decir que, en tal caso, el equipo está sobremantenido, mientras que situaciones de explotación posicionadas a la izquierda del punto O, corresponderán a procesos de inframantenimiento.

0 Confiabilidad

Unidades económicas

A B

CCF C

T NCF

+ T

CCF C

T NCF

+ T

CCF T

CNCF T

CFTO

CFTA ( )

() CFTB

( )

O VE^T

[

]

B = VE − + +

T

CU

  Figura 1.4. Coste de explotación de un dispositivo.

Según lo anterior, el mantenimiento de los dispositivos tiene como objetivos fundamentales la consecución del máximo beneficio de explotación durante toda su vida operativa (contribuyendo a la generación de ingresos y minimizando los costes asociados a dicha explotación) y el alargamiento de su vida útil. En este sentido, el Departamento de Mantenimiento no debe visualizarse como un centro de costes, sino como un verdadero centro de beneficios que actúa sobre los costes incurridos, pero también sobre los ingresos generados y, por tanto, a la hora de minimizar su presupuesto conviene analizar profundamente la pérdida de valor que se puede ocasionar con dicha decisión.

En resumen, se puede concluir que, durante la fase de explotación de un dispositivo, se busca conseguir la máxima eficiencia de explotación, lo que implica maximizar el nivel de confiabilidad (eficacia) logrado por unidad económica dedicada en el período temporal bajo consideración. De aquí, la gran importancia que la confiabilidad tiene para el diseño y explotación de componentes, equipos, sistemas e instalaciones.

I.6.  CONFIABILIDAD Y MANTENIMIENTO 

La ingeniería en el campo de la confiabilidad, a través del compromiso del factor humano y del análisis cuantitativo, debe observar el comportamiento de los equipos y de sus configuraciones sistémicas, proyectar, mejorar y controlar el mantenimiento, desde la etapa de concepción de nuevos proyectos hasta la operación de los mismos. Definitivamente la ingeniería debe entregar un importante valor al mantenimiento. Su modelado de las variables asociadas con la seguridad de funcionamiento de los equipos y sistemas, y de aquellas relacionadas con los costes globales de los mismos (directos e indirectos) debe lograr identificar las criticidades y riesgos de acuerdo a la combinación de la frecuencia de los eventos y su consecuencia o severidad. Será entonces posible, no sólo ejecutar eficientemente el mantenimiento, sino

además convertirlo en un proceso eficaz que contribuya al objetivo final perseguido por el negocio.

Si logramos este cambio en el mantenimiento superaremos su acción limitada a nivel operativo, en una perspectiva del corto plazo, para lograr que asuma además un papel estratégico-táctico, con una visión amplia de mediano y largo plazo. Esta nueva forma de concebir y hacer mantenimiento transformará esta función empresarial desde una unidad de gasto a una de resultados y de oportunidades. Creará una cultura organizacional en la que prevalezca la integración, la prevención, la mejora continua, el conocimiento, la tecnología y la innovación.

I.7. MANTENIMIENTO Y F^UNCIÓN R^EQUERIDA  

Hemos comentado cómo para mejorar la confiabilidad de nuestros dispositivos tenemos que intervenir en el plano de la gestión y del mantenimiento de los mismos. Ha quedado claro cómo el mantenimiento incide en cada uno de los factores que caracterizan la disponibilidad: Por un lado fiabilidad y mantenibilidad hacen referencia a aptitudes propias de elementos o de sistemas, estas aptitudes son inherentes a los mismos, pero siempre que se respeten unas condiciones fijadas para su utilización y mantenimiento; Por otro lado la logística de mantenimiento tiene que ver con aspectos organizativos, es la aptitud de una organización de mantenimiento, en unas condiciones dadas, para proporcionar sobre demanda los medios necesarios para mantener un elemento conforme a una política de mantenimiento dada.

Para poder intervenir adecuadamente en la confiabilidad de un dispositivo mediante una mejora de su mantenimiento es necesario conocer con precisión su significado, el cometido de sus distintos tipos y su proceso de gestión para su mejora continua. Profundizamos a continuación en el concepto de mantenimiento para

preocuparnos a continuación por ofrecer al lector una visión práctica de su proceso de gestión.

Las operaciones en una instalación industrial incluyen (definición adaptada de 50-190-01-12 de CEI, donde nuevamente se realiza para un item) una combinación de todas las acciones técnicas, administrativas y de gestión, durante el ciclo de vida de la instalación, destinadas a permitir que la misma cumpla una función requerida, adaptando esta función según la necesidad a las variaciones de las condiciones exteriores. Se entiende por condiciones exteriores, por ejemplo, la demanda de servicio y las condiciones ambientales. Dentro de las actividades operativas, las de mantenimiento (UNE-EN 13306, 2001) se definen como una combinación de todas las acciones técnicas, administrativas y de gestión, durante el ciclo de vida de un elemento, destinadas a conservarlo, o devolverlo, a un estado en el cual puede desarrollar una función requerida.

Un aspecto importante por tanto de las definiciones anteriores, así como de la definición de disponibilidad, es el concepto de función requerida. La función requerida de un dispositivo se define como una función o conjunto de funciones que son necesarias para que el dispositivo pueda cumplir un determinado servicio. Entonces, el conocimiento de la función requerida del equipo es lo que nos permite denominar a una tarea operativa como tarea de mantenimiento. De tal modo que no podemos decir con propiedad que mantenemos un equipo si no conocemos su función requerida.

La definición de la función requerida es una tarea compleja y debe ser precisa en cada entorno operativo. Es compleja pues la función requerida consiste en varias funciones en la mayoría de los casos, además la función requerida de un equipo puede variar para un mismo contexto operacional, esto sucede en los casos en los cuales el equipo tiene distintos modos de funcionamiento. Por ejemplo, un “motor eléctrico” de un submarino puede funcionar propulsándolo o frenándolo según su modo de

operación. Cada modo de operación dicta así una función requerida del motor. La definición de la función requerida es también una tarea precisa, requiere que se detalle lo que se denomina estándar de funcionamiento de cada función, o valor (rango) que permite especificar, cuantificar y evaluar de forma clara esa función del equipo (propósito cuantificado). Un ejemplo de descripción de una función de un equipo mediante su estándar de ejecución es el siguiente:

__

Equipo: Bomba

Función: Transferir y mantener la circulación del agua de la toma de succión a la piscina.

Estándar de ejecución esperado: Transferir a la piscina en condiciones normales entre 25 (-5) l/min y 70 (+5) l/min de agua a 10 (+/- 5) kg/cm².

__

Conocida con precisión la función requerida del equipo, existen dos tipos posibles de tareas de mantenimiento a realizar sobre el mismo. Cuando realizamos tareas que intentan preservar esa función sin que el equipo la pierda o falle funcionalmente (mantenimiento preventivo) o cuando realizamos tareas encaminadas a restituir al equipo a unas condiciones en las cuales cumple con esa función (mantenimiento correctivo). La determinación de la tipología de cada tarea de mantenimiento nos obliga a declarar oportunamente las condiciones en que el equipo ha perdido su función. Así por ejemplo en el caso de la bomba anteriormente comentado, el fallo funcional del equipo se produce si:

A. El equipo no es capaz de transferir nada de agua a la piscina;

B. Transfiere agua a menos de 20 l/mim;

C. Transfiere agua a más de 75 l/min;

D. Transfiere agua a menos de 5 kg/cm²; E. Transfiere agua a más de 15 kg/cm².

Por lo tanto, si hacemos mantenimiento sobre un equipo en que se dan alguna de estas circunstancias y con el propósito de restituirlo a unas condiciones en las cuales cumple con su función anteriormente expresada, estamos realizando un mantenimiento correctivo del equipo. Cada pérdida funcional podrá estar producida por distintos motivos (modos de fallo) y tendrá consecuencias distintas en la instalación dependiendo de cada escenario productivo. Será labor del mantenimiento determinar las acciones convenientes, preventivas o correctivas, incluso rediseño, a asignar al equipo en base a la naturaleza, criticidad y ocurrencia de cada evento que produzca la pérdida funcional.

I.8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS DEL C^APÍTULO 

- Arata Andreani A. 2009. Ingeniería y Gestión de la Confiabilidad Operacional en Plantas Industriales. Ril Editores. Santiago de Chile.

- Campbell JD, Jardine AKS. 2001. Maintenance excellence. New York: Marcel Dekker.

- Crespo Márquez A. 2007. The maintenance management framework. Models and methods for complex systems maintenance. London: Springer Verlag.

- Crespo Marquez A, Gupta JND. 2006. Contemporary maintenance management:

Process, framework and supporting pillars. Omega, 34(3): 313-326.

- Duffuaa SO. 2000. Mathematical models in maintenance planning and scheduling.

In Maintenance, Modelling and Optimization. Ben-Daya M, Duffuaa SO, Raouf A, Editors. Boston: Kluwer Academic Publishers.

- EN 13306:2001. 2001. Maintenance Terminology. European Standard. CEN (European Committee for Standardization), Brussels.

- Gelders L, Mannaerts P, Maes J. 1994. Manufacturing strategy, performance indicators and improvement programmes. International Journal of production Research, 32(4):797-805.

- Kaplan RS, Norton DP. 1992. The Balanced Scorecard - measures that drive performance. Harvard Business Review, 70(1): 71-9.

- Lee J, 2003. E-manufacturing: fundamental, tools, and transformation. Robotics and Computer-Integrated Manufacturing, 19(6): 501-507.

- Moubray J. 1997. Reliability-Centred Maintenance (2nd ed.). Oxford: Butterworth- Heinemann.

- Palmer RD. 1999. Maintenance Planning and Scheduling. New York: McGraw-Hill.

- Pintelon LM, Gelders LF. 1992. Maintenance management decision making.

European Journal of Operational Research, 58: 301-317.

- Tsang A, Jardine A, Kolodny H. 1999. Measuring maintenance performance: a holistic approach. International Journal of Operations and Production Management, 19(7):691-715.

- Vagliasindi F. 1989. Gestire la manutenzione. Perche e come. Milano: Franco Angeli.

- Vanneste SG, Van Wassenhove LN. 1995. An integrated and structured approach to improve maintenance. European Journal of Operational Research, 82: 241-257.

- Wireman T. 1998. Developing performance indicators for managing maintenance.

New York: Industrial Press.

C

F

P

II.1. INTRODUCCIÓN DE CONFIABILIDAD Y F^ASE DE P^REPARACIÓN. 

Durante nuestros años de experiencia industrial y en proyectos de investigación, nos hemos encontrado que por lo general al escuchar la palabra “proyecto”, esta es rápidamente asociada o relacionada solo al departamento de ingeniería y diseño, al igual que el concepto confiabilidad es asociado al departamento o función mantenimiento; sin embargo tanto como la primera apreciación como la segunda son erróneas. Un proyecto implica la coordinación de todos los recursos disponibles para conseguir determinado objetivo, lo que supone la interacción entre conocimiento (experiencia), tecnología, entorno, estructuras, procesos, servicios y productos (Amendola, 2009). Lo que no se limita a una función en concreto. Por otro lado, la confiabilidad no es únicamente materia de mantenimiento ni de un departamento dedicado sólo al cálculo de indicadores y análisis, No existe fórmula de la confiabilidad de un activo físico, puesto que requiere datos que no sólo genera un único aspecto de la organización sino múltiples..

Es así como las disciplinas de Proyecto y Confiabilidad, comparten apreciaciones erróneas estigmatizadas en el tiempo. Esto ha ocasionado que en la práctica los proyectos no gocen por lo general de confiabilidad desde la fase de preparación (CDFP).

Por otro lado, el enfoque de la aplicación de conceptos, metas y procedimientos de confiabilidad (RCM, OCR, TPM, IBR, RCA, AMEF, etc.), ha estado prácticamente limitado a instalaciones existentes en operación o en fase de construcción. La aplicación de los conceptos de confiabilidad se ha reflejado en los resultados al mejorar la disponibilidad de las instalaciones, lo cual a su vez ha

redundado en un incremento de valor de las mismas. Si se busca maximizar el valor del dinero invertido (optimizar los costes) durante el ciclo de vida del proyecto¹ , la aplicación de los conceptos, metas y procedimientos de confiabilidad no deberían limitarse a la etapa de construcción y operación, estos deberían ser aplicados a lo largo de todo el ciclo de vida del proyecto asociado a la instalación. Esto es lo que se conoce como ya hemos mencionado confiabilidad desde la fase de preparación (CDFP).

La aplicación de confiabilidad tendrá un mayor impacto en los resultados, si ésta es aplicada desde la etapa más temprana de un proyecto (fase de diseño del proyecto), razón por la cual, se hace necesaria la generación de un documento que especifique las acciones a seguir en confiabilidad en las fases del proyecto.

En la ejecución de una apropiada metodología de dirección de proyectos de inversión, se definen las acciones y enfoque de confiabilidad que deben considerarse durante la fase de preparación, específicamente la fase de definición y desarrollo (visualización, conceptualización y definición). Esta metodología va dirigida al personal que participa durante las fases de preparación de los proyectos y tiene el propósito de asegurar, normalizar y uniformizar; de una manera ordenada, la aplicación de los conceptos, procedimientos y metodologías de confiabilidad durante esta fase e integrarlas con las actividades y documentos que se generan durante el desarrollo de los proyectos de inversión de capital² .

1  El  ciclo  de  vida  del  proyecto  se  refiere  a  que  para  facilitar  la  gestión,  los  directores  de  proyectos  o  la  organización  pueden dividir  los  proyectos  en  fases,  con  los  enlaces  correspondientes  a  las  operaciones  de  la  organización  ejecutante.  La  transición  de  una  fase  a  otra  por  lo  general  está  definida  por  alguna  forma  de  transferencia técnica. (PMI, 2009). 

2  Los  proyectos  de  inversión  de  capital  se  refieren  a  aquellos  proyectos  para  la  operación  de  nuevas  instalaciones, ampliaciones y “revampings” dentro de todas las áreas operacionales de la empresa. 

A fin de reflejar más fielmente las necesidades de la empresa y la manera de hacer las cosas, el enfoque y acciones de confiabilidad, se generaran a partir de bibliografía consultada y reuniones con miembros de las Comunidades de Conocimiento de Confiabilidad Operacional, las acciones y enfoque que pretenden ser “las mejores prácticas” de aplicación de confiabilidad en la fase de diseño para las empresas, considerando que la industria debe de promover el ambiente colaborativo que permita que los trabajadores del conocimiento o knowledge workers, trabajen juntos para cumplir con los proyectos y solamente entonces, colectar ese conocimiento para que sea distribuido al resto de la empresa (Amendola, 2008b). Con este enfoque se plantea ir más allá de las grandes teorías de la definición del Asset Management³ y Confiabilidad, para realmente construir y fortalecer la inteligencia del negocio, y es por ello que es necesario el equilibrio entre humanos, organización e indicadores (Amendola, 2007b).

II.2. CONSIDERACIONES Y CONCEPTOS DE CONFIABILIDAD Y FASE DE PREPARACIÓN. 

En el presente capítulo, se exponen las consideraciones que justifican y explican la importancia de aplicar los conceptos de confiabilidad desde la etapa de diseño en los proyectos de ingeniería, así como ciertos aspectos conceptuales relacionados con el tema.

Recientemente, se ha reconocido que uno de los enfoques más importantes para incrementar valor en una instalación, es mejorar la disponibilidad o la utilización de la misma. El enfoque tradicional comúnmente utilizado para incrementar valor, ha sido aumentar el volumen de las ventas y la capacidad de manufactura del activo,

3 Expresión en inglés para referirse a la gestión integral de activos físicos   

reducir costes, la apertura de nuevos mercados o la combinación de estos factores.

Un incremento en la disponibilidad, se puede lograr mejorando los procedimientos de operación, técnicas de mantenimiento de activos y con la confiabilidad intrínseca de la instalación.

A raíz del reconocimiento de este nuevo enfoque, ha surgido el concepto de Utilización de Activo (UA), el cual toma en consideración las ventas y la disponibilidad. El objetivo primordial de una instalación, es maximizar la UA o maximizar el valor del dinero invertido a lo largo del ciclo de vida del proyecto. Al realizarse “benchmarking” con otras compañías, se ha encontrado que la pérdida de oportunidad de UA se debe a problemas que están distribuidos equitativamente entre Operaciones, Mantenimiento y Diseño. Para mejorar la disponibilidad de una instalación, se hace necesario aplicar conceptos, metas y procedimientos de confiabilidad a lo largo de toda la vida del proyecto (CDFP).

La clave para obtener una instalación que sea coste-efectiva y tener un producto/instalación confiable es a través de la aplicación de los conceptos de confiabilidad desde la etapa más temprana del proyecto o en la etapa de diseño y preparación (particularmente en la etapa de definición y desarrollo).

Es en esta etapa cuando la aplicación de confiabilidad tiene mayor impacto u oportunidad de afectar los resultados, ya que el proyecto es lo suficientemente flexible para ser modificado o rediseñado sin un impacto elevado en los costes. De lo contrario, si las mejoras por confiabilidad se aplican una vez que se haya

“congelado” el diseño, cualquier cambio o modificación tendrá un impacto sustancial en los costes.

Al observarla curva de oportunidades de reducción de coste/programación en un proyecto (ver Figura 2.1), existe un paralelismo entre esta oportunidad y la correspondiente a la aplicación de los conceptos de confiabilidad. Como se aprecia, hay mucha más oportunidad de influenciar los resultados de coste y tiempo durante

las etapas tempranas del proyecto, cuando los desembolsos son relativamente mínimos que en las etapas subsiguientes, cuando se construye y opera la instalación.

Lo mismo sucede al aplicar confiabilidad a las instalaciones, si los conceptos son aplicados tempranamente, la influencia que puede tener en el nivel de confiabilidad del producto/instalación, será mucho mayor que cuando se aplique en una fase intermedia o tardía del proyecto.

PEP: Plan de Ejecución de Proyectos Definición

completa alcance y PEP

clase presupuesto

Operación Análisis Cumplimiento Expectativas de

Negocio Materialización

PEP Hasta Completación

mecánica Contratación

Selección Mejor(es) Opción(es)

Mayor Precisión de estimados Identificación

de Proyecto, Alineación con el plan de Negocio

DEFINICIÓN Y DESARROLLO CONTRA-

TACIÓN

EJECUCIÓN OPERACIÓN (FRONT END LOADING)

- OPORTUNIDAD + - DESEMBOLSO +

Aprobación

del Proyecto Otorgamiento de Buena Pro

Curva de Oportunidades de Reducción de Coste / Programación en un Proyecto

Figura 2.1. Coste/Programación en un proyecto

¿Quiénes deben participar en la aplicación de confiabilidad en la fase de preparación de un proyecto?, la respuesta a esta pregunta es que se requiere de la participación de las experiencias y habilidades multidisciplinarias de diferentes especialistas. Para lograr un máximo valor, se requiere una combinación de prácticas de gerencia, financiera, de ingeniería, construcción y otras prácticas aplicadas a activos en búsqueda de un coste de ciclo de vida económico. Este concepto tiene que ver directamente con CDFP y mantenibilidad de activos físicos.

Un aspecto a considerar a lo largo del ciclo de vida de un proyecto, es lograr un balance adecuado entre productividad y seguridad a un coste óptimo. Este coste óptimo va dirigido a modelar y analizar los distintos escenarios con el fin de poder determinar el momento oportuno para realizar una actividad, conocer la viabilidad económica de algún proyecto o bien determinar el número óptimo de repuestos apoyando así al desarrollo de los paquetes de trabajo (Amendola, 2001; 2007).

Es de vital importancia para la confiabilidad en la fase de diseño y preparación, la adecuada instalación y puesta en servicio de los equipos, lo que implica la definición de los procedimientos de operación y la utilización de documentos que nos permitan acumular información referida a: los sistemas y subsistemas, modos y causas de fallo, funciones primarias y segundarias, consecuencias, como los históricos de fallos. Es decir, tener documentadas además de las consideraciones anteriores, las frecuencias de fallos que serán empleadas posteriormente para la implementación de los programas, análisis de riesgos y evaluación de costes. Supone también por parte del fabricante, la definición del grado de confianza que puede concederse a un elemento, ateniéndose a la calidad de los materiales empleados, la perfección con que ha sido elaborado, la multiplicidad, la modularidad y cuidado de los controles como pruebas a que ha sido sometido dicho equipo. Cuando un elemento satisface a todas estas condiciones, se puede tener una seguridad casi absoluta en su capacidad de funcionamiento y por lo tanto en la confiabilidad.

En este sentido la técnica OCR (Optimización Coste Riesgo) ayuda a modelar y analizar estos distintos escenarios. La información requerida para el análisis OCR estará referida a la frecuencia de fallos y sus consecuencias, con la finalidad de buscar el mínimo impacto total del negocio y la evaluación de la posible extensión de la vida útil del activo físico (Woodhouse, 2000). Todo ello tiene un efecto directo en la confiabilidad, y por lo tanto debe considerarse como parte de los aspectos de

confiabilidad a ser aplicados en el ciclo de vida del proyecto. Para conseguirlo se recomienda el enfoque de gerencia de los riesgos o “Risk management” (PMI, 2009).

Según Ivorra (2002), los riesgos deben ser tratados teniendo en cuenta todos los componentes y áreas del conocimiento de un proyecto, como son: los aspectos humanos, la normativa y entrega de cada resultado, lo intrínseco del propio proyecto, lo concerniente al manejo de la información, las relaciones con terceros, así como el manejo del cronograma, las suposiciones generales y particulares del proyecto, el presupuesto y su manejo, y el entorno del proyecto. Es por ello que el

“Risk Management” debe integrar los procesos de: Identificación y documentación, análisis (Cualitativo y Cuantitativo), planificación de la respuesta, plan de seguimiento y control (Amendola, et al., 2005). Con la ejecución de este grupo de procesos, se pretende definir las estrategias para cada uno de los siguientes aspectos, algunos de los cuales están estrechamente relacionados:

- Diseño (diseño robusto vs. diseño de bajo coste).

- Estrategia de mantenimiento y operación.

- Gerencia de eventos anormales.

- Desincorporación del activo.

- Manejo de personal y cultura corporativa.

- Responsabilidad en seguridad y medio ambiente.

- Gerencia de escasez de recursos.

- Actitud ante agentes reguladores (entes gubernamentales).

La definición de estrategias podría causar conflictos entre productividad y seguridad. Por ejemplo, cuando una producción ininterrumpida requiere tomar acciones que afecten la seguridad a corto o a largo plazo. Las estrategias más prudentes se soportan en un diseño robusto, mantenimiento preventivo y proactivo, respuestas tempranas a señales de deterioro con aplicación de técnicas de confiabilidad. En el otro extremo, las estrategias están movidas por un plan agresivo de producción lo que redunda en unas instalaciones o diseños menos robustos (a menudo más baratos), mínima inspección y mantenimiento en la espera de obtener máxima producción con un mínimo de interrupciones de operación.

Las estrategias a aplicar en cada uno de los aspectos arriba señalados, dependen de varios factores, entre ellos: la política de la empresa, el presupuesto disponible, la proyección del mercado, etc. Los aspectos de gerencia de riesgo necesario para tomar en consideración durante la etapa de definición y desarrollo son los dos primeros señalados arriba: diseño, estrategia de mantenimiento y operación.

II.3. CONFIABILIDAD EN LA E^TAPA DE DEFINICION Y D^ESARROLLO. 

Para el diseño teniendo en cuenta la confiabilidad, supone implementar toda una serie de actividades para garantizar, la no aparición, de eventos críticos en la ejecución del proyecto y en las operaciones futuras. Entre estas actividades podemos mencionar la coordinación, preparación, vinculación y comunicación de los departamentos responsables del proyecto y de operación, como por ejemplo de:

gerencia media y alta, producción, mantenimiento y seguridad, teniendo en cuenta también, aspectos relacionados con el fin último de la organización que es hacer negocio.