miércoles, 10 de febrero de 2016

Niveles del Mantenimiento. La disponibilidad: Fiabilidad y Mantenibilidad.

Niveles del Mantenimiento. Norma UNE 151001:2011

Los niveles de mantenimiento se establecen en función de la complejidad de las tareas realizadas, de los recursos humanos y materiales que se necesitan para su realización. Se tiene en cuenta también, de manera orientativa, el tiempo que esta fuera de servicio el equipo. En cualquier caso, estos niveles obedecen a criterios admitidos comúnmente a nivel internacional.

Nivel 1: Acciones simple de mantenimiento sin parada del dispositivo. 

Se trata de actividades preventivas y/o correctivas que el operador realiza sin producir la indisponibilidad del dispositivo. Por ejemplo, ajustes simples sin montaje ni desmontaje del dispositivo, determinados engrases de componentes fácilmente accesibles, etc. 

Nivel 2: Acciones de mantenimiento con intercambio de componentes funcionales.

Se trata de intervenciones con parada del equipo, en las cuales el operador realiza acciones de mantenimiento preventivo y/o correctivo, utilizando por lo general componentes funcionales del dispositivo para su intercambio. 

Nivel 3: Identificación y diagnostico de fallos. 

Se trata de acciones de mantenimiento en las que el operador, después de parar el dispositivo, identifica y localiza la causa de los fallo. 

Nivel 4: Revisiones. 

Se trata de un conjunto extenso de exámenes y acciones de mantenimiento preventivo y/o correctivo que pueden requerir el desmontaje completo o parcial del dispositivo. El objetivo de una revisión es el mantener el nivel requerido de disponibilidad y seguridad de un elemento con el paso del tiempo. Las revisiones se deben realizar, por lo general, a intervalos prescritos de tiempo o después de un número de operaciones dado.

Nivel 5: Renovación, reconstrucción y/o reparación importante.

Estas son operaciones muy importantes que pueden incluir modificaciones y/o mejoras. Es posible, por tanto, que estas operaciones aumenten la vida útil del dispositivo original.

Clasificación de los Niveles de Mantenimiento.


La disponibilidad: Fiabilidad y Mantenibilidad. 

Una máquina, equipo o instalación están disponibles si están en funcionamiento o en condiciones optimas de estarlo, y no fuera de servicio debido a una avería, reparaciones o mantenimiento. La "disponibilidad" es un parámetro de servicio o operatividad de un elemento productivo. Este parámetro puede medirse cuantitativamente de la siguiente forma:


El tiempo de operación se refiere, tanto al tiempo de servicio propiamente dicho como el tiempo fuera de servicio pero disponible. En cambio el tiempo fuera de operación se considera exclusivamente el dedicado a mantenimiento. La disponibilidad se expresa en tanto por ciento y está referida a un periodo de tiempo determinado. Los conceptos más importantes que caracterizan la disponibilidad son la fiabilidad y la mantenibilidad.

La fiabilidad se puede definir como la capadidad de un dispositivo de cumplir la misión encomendad durante el tiempo especificado, en condiciones de funcionamiento dadas. La fiabilidad es la probabilidad de que un producto funcionará por un periodo especificado de tiempo si fallar. Por ejemplo, la fiabilidad de una lampara de 1000 horas podría se del 80 %. En este caso, si se verifican una gran cantidad de lamparas durante 1000 horas, el 80% de ellas estarán encendidas durante todo el ese tiempo y el 20% fallara.

La fiabilidad de un producto también está relacionado con el tiempo medio entre fallos TMEF (o Mean Time Between Failures "MTBF", nombre y siglas en ingles.), el cual es precisamente el tiempo promedio en el que un producto funciona entre un fallo y otro. El TMEF es equivalente al inverso de la velocidad de fallo, aunque su definición más intuitiva está implícita en su propio nombre. Supóngase que un equipo se pone en funcionamiento permanente y se mide el tiempo hasta su fallo. Se reparar y se mide el tiempo hasta el fallo siguiente, etc. La media de una secuencia larga de tales medidas sería el TMEF. Este procedimiento para medir el TMEF no es practico. En tal caso, un modo de evaluar y dar significado al TMEF sería medir el tiempo hasta el primer fallo de un numero elevado de equipos iguales y hallar su media. El TMEF es un parámetro o indicador muy importante en la teoría de la fiabilidad, es utilizado para comparar la fiabilidad de los distintos sistemas. Cuanto mayor es el valor del TMEF más fiable es el producto.

El TMEF de cualquier máquina o equipo depende de la calidad de sus componentes, del grado de solicitación a que están sometidos y de la organización funcional de los mismos. Existen diversos procedimiento para calcular la fiabilidad, problema nada fácil de resolver con rigor. Uno de los métodos empleados es el "Part Count Reliability", consiste en suponer que todos los componente son vitales para el correcto funcionamiento del equipo, y que las velocidades de fallo de los mismos son conocidas y constante. Con ello se tiene que:      

Donde:

  • TMEFe: tiempo medio entre fallos del equipo en horas. 
  • λi: velocidad de fallo del componente i en fallos por hora. 
Si se dispone de una lista bien ponderada de las velocidades de fallo de los componentes, se obtienen resultados muy cercanos a las medidas a posteriori en el comportamiento de campo.

La mantenibilidad o facilidad de reparación, está relacionado con el tiempo y el nivel de dificultad en la reparación del equipo o máquina para ponerlo operativo después de que ha fallado. La mantenibilidad de un dispositivo puede medirse utilizando el tiempo medio de reparación TMR (o Medium Time To Repair "MTTR" nombre y siglas en ingles). Para determinarlo en un equipo o maquina depende de su construcción, de sus medios de señalización de fallos (autodiagnóstico), del tiempo de desplazamiento del técnico de reparación y de la destreza del mismo.

Entonce se tiene que, la disponibilidad se puede ver que es una combinación de fiabilidad y de mantenibilidad. Si un producto es alto en fiabilidad y en mantenibilidad, también será alto en disponibilidad. Esta relación se puede expresar formalmente como:


A continuación se exponen dos ejemplos de cálculo de la Disponibilidad. Dicho cálculo se puede aplicar, tanto a una maquina o equipo individualmente o conjuntamente, como a una línea de producción, o conjunto de máquinas que elabore un determinado producto, siempre y cuando se tenga un estimación de cálculo de los indicadores de TMEF y TMR bien definidos.  

Ejemplo 1.- Calculo de la Disponibilidad en una máquina o equipo.

Sea una máquina o equipo la cual tiene, según estudios previos de indicadores de mantenimiento, eunTMEF de 80 horas y un TMR de 2 horas. Calcular la disponibilidad en tanto por 100.

Aplicando la fórmula de la Disponibilidad, se tiene que:


La disponibilidad de la máquina o equipo es del 97,56%.

Ejemplo 2.- Cálculo de la Disponibilidad para una linea de producción.

Sea una línea de producción de un cierto producto la cual, según estudios previos de indicadores de mantenimiento, un TMEF de 50 horas y un TMF de 8 horas. Calcular la disponibilidad en tanto por 100.

Aplicando la fórmula de la Disponibilidad, se tiene que:


La Disponibilidad de la línea de producción es del 86,20%.

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