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UNIDAD 3 RCM
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Conocer la metodología RCM a nivel básico.
Objetivo Conocer la metodología RCM a nivel básico.
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Mantenimiento Basado en la Confiabilidad
LECCIÓN 5: Mantenimiento Basado en la Confiabilidad
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CONTENIDOS L5: Concepto RCM Contexto Operacional
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CONCEPTO DE RCM RCM significa: “Mantenimiento Basado en la Confiabilidad” cuya cicla original corresponde a: Reliability Centred Maintenance. Para hacernos una idea de qué es el RCM, comenzaremos nuestro estudio introduciendo el concepto de esta poderosa herramienta. RCM es: una metodología empleada para definir las prácticas a efectuar en un activo para que realice, en el tiempo y en su contexto operacional, las funciones para las cuales fue diseñado.
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CONCEPTO DE RCM El hecho de determinar las mejores prácticas a realizar en un activo, para que continúe desempeñando las funciones deseadas en su contexto operacional, mediante un proceso RCM, requiere convocar a quienes mejor conocen los activos. Por este motivo, un estudio RCM es un trabajo grupal. No existe un perito que tenga el conocimiento pleno de cada una de las especialidades que se conjugan en el funcionamiento de un equipo. El grupo de estudio RCM debe estar compuesto a lo menos por una operador del equipo, un especialista de mantenimiento de cada área de trabajo del equipo, es decir: eléctrico, control, mecánico; y un facilitador cuya función es administrar el trabajo del grupo.
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CONCEPTO DE RCM En la práctica, la metodología del RCM consiste principalmente en responder en forma estructurada una serie de preguntas, cuyas respuestas se escriben en formatos establecidos. Estas respuestas deben ser consensadas por el grupo RCM y basadas en toda la información técnica y experinecia que se disponga de las instalaciones. Se deben usar manuales de operación, planos de los equipos, guías de maniobras, etc. El método se basa en recopilar, analizar y escribir toda la información, del equipo, que el estudio RCM va solicitando. Esto se efectúa en tres etapas, con un informe cada una. Estos tres documentos son transforman en la herramienta principal del RCM.
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CONCEPTO DE RCM Estos informes o documentos son: 1° Contexto Operacional del equipo 2° Hoja de información del equipo y 3° Hoja de decisión del equipo; cada uno será detallado en las lecciones de esta unidad. Otro aspecto relevante del RCM es que los estudios que se realizan, generalmente, son a conjuntos de equipos. Específicamente diremos que el RCM se aplicará al análisis de un “sistema”. En la ciencia “teoría de sistemas” alguna ves se nos definió sistema como un conjunto de partes, que interactúan entre sí, con un propósito común. En el ámbito del RCM aceptaremos esta definición pero esas “partes” serán exactamente equipos físicos.
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CONTEXTO OPERACIONAL Recordando el concepto que se expuso al principio de qué es el RCM nos encontramos con una frase clave en este proceso: “Contexto Operacional”, ¿Cómo Opera el Sistema?. El Contexto Operacional de un sistema es la forma de trabajar que tiene ese sistema. Es la fuente de información básica que nutrirá al grupo RCM de antecedentes y dará respuesta a muchas de las preguntas del método Para notar la importancia del contexto operacional, simplicaremos un sistema al punto de dejarlo constituido sólo por una bomba. Supongamos que esta bomba es exactamente igual a otra, de otro sistema, del mismo fabricante, misma edad; gemelas. Como diferencia les impondremos un Contexto Operacional distinto: Una bomba será de respaldo y la otra de servicio.
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CONTEXTO OPERACIONAL Con este modelo y condiciones, esperamos que sea fácil intuir que el mantenimiento que se tenga que realizar a cada bomba será distinto. En un caso se presentarán vibraciones y en el otro no. Una tendrá mayor desgaste que la otra. Los rodamientos de una permanecerán detenidos una cantidad considerablemente menor de horas que la otra, etc. En resumen el contexto operacional de un sistema será la base para definir cuáles son las mejores prácticas a efectuar para que el sistema siga realizando lo que se espera de él. Con un contexto operativo distinto, un mismo sistema necesitará un mantenimiento distinto porque también tendrá funciones y parámetros de funcionamiento diferentes.
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CONTEXTO OPERACIONAL El primer documento a redactar será entonces el Contexto Operacional del Sistema. La descripción del Contexto Operacional debe aplicarse a todos los equipos que se encuentre en el sistema en estudio. Este documento generalmente es extenso debido a que los sistemas, por reducidos que parescan, son mas bien complejos. Además hay puntos importantes que se deben tener presente pues son variables que lo afectan. Veremos algunos: Objetivos de la organización o de la división. Incluir metas de producción, niveles de satisfacción al cliente, requeri-miento de confiabilidad del producto, etc. Proceso Continuo. Indicar la ubicación del equipo en el proceso productivo. Si podría su indisponibilidad afectar la producción directamente.
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Bla, bla, bla... CONTEXTO OPERACIONAL
Redundancia. Decir si hay equipos similares que puedan realizar las mismas funciones. Parámetro de Calidad. Parámetros de calidad y servicio al cliente que debe cumplir el producto que hace nuestro equipo. Reglamentaciones sobre medio Ambiente. Hablar del impacto que podría ocasionar en la sociedad por restricciones legales. Seguridas. Mencionar los niveles de seguridad deseados. Turnos. Escribir a cerca del grado de utilización de las planta. Tiempos de reparación. Velocidad de respuesta y de reparación. Repuestos. Y la consecuencia de las fallas. Demanda del mercado. Cómo absorbe las fluctuaciones de demanda. Bla, bla, bla...
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CONTEXTO OPERACIONAL Además de los aspectos anteriores se debe incorporar en el contexto operacional toda información relevante del sistema en estudio, tales como: Materias Primas, Partes en que se subdivide el equipo, esquema del equipo y sus partes, breve descripción de cada una de las partes, listado de funciones definidas para cada parte, etc. Como se ha visto, describir el Contexto Operacional del sistema no es algo trivial, requiere dedicación y el trabajo de todo el grupo RCM. Reconociendo que la práctica es la mejor forma de asimilar la metodolofgía del RCM, daremos por finalizada esta lección de Contexto Operacional, con el compromiso de realizar la actividad siguiente. En ella veremos Contexto Operacionales terminados para hacernos una idea de qué se trata.
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ACTIVIDAD L5: Leer Contexto Operacional del estudio RCM: “Foso de vaciado Central Curillinque”
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LECCIÓN 6: Metodología RCM
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CONTENIDOS L6: Metodología RCM Listado de Funciones
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METODOLOGÍA RCM Corresponde estudiar una de las etapas, en la realización de un estudio RCM, que proporciona información sumamante específica de los equipos: La Hoja de Información. En ella se establecen los objetivos, se definen problemas y fallas y se piensa en qué consecuencias producirían estas fallas. Esta hoja se basa en 4 preguntas clave de la metodología RCM. A continuación serán listadas estas preguntas cuyo análisis, y el de sus respuestas, debe realizarse con especial cuidado y tratando de que todo el grupo RCM participe. Cuando se pierde la opinión de alguno de los especialistas, puede incurrirse en algún error. En ocasiones se detecta el error posteriormente y, entonces, es necesario volver atrás para redactar las respuesta otra vez.
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¿ ? HOJA DE INFORMACIÓN PREGUNTAS CLAVE DE LA HOJA DE INFORMACIÓN
1. Qué funciones tiene el sistema , De qué forma puede fallar , Qué causa la falla , Que sucede Cuándo falla , ? Por su importancia, estas preguntas se analizarán en forma separada. No obstante se puede apreciar que el primer paso es enumerar las funciones que tiene el sistema. Se aprenderá rápidamente que, analizando en conjunto, se decubren mas funciones de las que individualmente se podría pensar que el sistema posee. Aún el sistema mas sencillo tendrá mas de una función y de los sistemas complejos podemos obtener un listado extenso Una vez definidas las funciones del sistema, se tienen que analizar una a una.
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HOJA DE INFORMACIÓN Supongamos que estamos analizando la primera función de nuestro listado. Para esta función se realiza la pregunta N° 2. Por lo general las respuestas serán varias. Luego a cada una de las respuestas obtenidas se le aplica la pregunta N° 3. Otra vez, es muy probable, que encontremos varias respuestas. Análogamente basado en cada una de las respuestas que obtendremos de la pregunta 3, nos preguntaremos las consecuencias de la falla haciendo la pregunta N° 4. Estas consecuencias se redactarán en un solo parráfo. Al finalizar se ha completado recién la información de nuestra primera función. Como se ve, por cada función se habre un amplio abanico de posibilidades. De esta forma, por cada función se encontrará una serie de consecuencias.
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HOJA DE INFORMACIÓN Para responder las 4 preguntas clave, tendremos que conseguír: 1° Listado de funciones para responder cuáles son la funciones 2° Fallas funcionales para responder de qué forma puede fallar 3° Modos de falla para responder qué causa la falla , 4° Efectos de la falla para responder qué sucede cuando falla Una modelo típico de hoja de información se ha diseñado, de tal forma, que contenga 4 columnas para ordenar las respuestas a las 4 preguntas clave. El encabezado de estas columnas corresponderá respectivamente a: 1° Funciones, 2° Fallas funcionales, 3° Modos de fallas y 4° Efectos de falla. Funciones Fallas funcionales Modos de falla Efectos de falla 1 2 3 4 A continuación analizaremos uno a uno los puntos 1° al 4° para aprender extraer de nuestro sistema la información necesaria para completar nuestra hoja de información.
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HOJA DE INFORMACIÓN 1° LISTADO DE FUNCIONES El primer paso es identificar el listado de funciones que posee nuestro sistema. En este contexto se entenderá como función: “toda razón por la cual el sistema, o alguna de sus partes, ha sido puesta en ese lugar”. Para que una función esté bien redactada, deben considerarse tres aspectos: En primer lugar debe comenzar obligatoriamente con un verbo en infinitivo, que será la base de la función. En segundo lugar debe llevar un objeto junto a la descripción de la función propiamente tal. Finalmente se deben agregar en la descripción, parámetros de funcionamiento aceptables. Este último aspecto es de tal relevancia que una función no estará completa si no se especifica el nivel de funcionamiento deseado. FUNCIÓN Verbo en Infinitivo+Descripción+Parámetro de Funcionamiento
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HOJA DE INFORMACIÓN 1° LISTADO DE FUNCIONES Como ejemplo de funciones detectadas en distintos sostemas tenemos: Bombear agua del tanque A al B con un caudal mínimo de 500 lt/min Asegurar que la temperatura en la superficie del ducto, en el interior de sala de turbina, sea como máximo 60°C. Conducir sin resistencia todos los gases caliente, de escape de la turbina, hasta un punto fijado a 10 metros encima del techo de la sala de mando. Transferir material del depósito al silo a un mínimo de 40 Tm/h. Veremos a continuación que la correcta redacción de las funciones permitirá detectar rápidamente las fallas funcionales.
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ACTIVIDAD L6: Leer Listado de Funciones del estudio RCM: “Foso de vaciado Central Curillinque”
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LECCIÓN 7: Hoja de Información
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CONTENIDOS L7: Fallas funcionales Modos de Falla Efectos de Falla
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HOJA DE INFORMACIÓN , 2° FALLAS FUNCIONALES
Se produce una falla funcional (o sólo “falla”) cuando existe la incapacidad de que la función cumpla con al menos uno de sus parámetros funcionales. Falla Total: Es la primera falla que podremos encontrar mecáni-camente, a partir de la función, con una pequeña regla: escribir la función antecedida de las palabras “totalmente incapaz de” Para el caso de la primera función dada como ejemplo, en la hoja anterior, la falla total será: “Totalmente incapaz de Bombear agua del tanque A al B con un caudal mínnio de 500 lt/min”. Fallas Parciales: Se obtienen escribiendo las funciones y alterando sus parámetros de funcionamiento , Una falla parcial podría ser: “Bombea agua del tanque A al B con un caudal mernor que 500 lt/min”. Otra falla podría obtenerse diciendo que no bombea el agua del tanque A al B, etc.
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HOJA DE INFORMACIÓN 2° FALLAS FUNCIONALES Inducidos los conceptos de Funciones y Fallas presentaremos ahora la diferencia entre: Funciones Evidentes y Ocultas. En algunos casos esta diferencia podría ser sutil y, entonces, sólo la experiencia permitirá resolver si se trata de una o la otra. Función Evidente. Es aquella función cuya falla finalmente e inevitablemente será evidente por sí sóla a los operadores en circunstancia normales. En otras palabras podemos decir que cuando se produce una falla (deviación de parámetrois de funcionamiento), sólo se requiere tiempo, en algunos casos muy poco y en otros mucho, para mani-festarse o manifestar sus consecuencias. Las funciones descritas en la hoja anterior son evidentes.
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HOJA DE INFORMACIÓN 2° FALLAS FUNCIONALES Funciones Oculta: Es aquella función cuya falla no se hará evidente a los operarios bajo circunstamncia normales si se produce por sí sola. Para aclarar esta definición diremos que una función es oculta cuando, al producirse la falla (deviación de parámetros de funcionamiento de ésta función), se requiere que se produzca otra falla (deviación de parametros de funcionamiento de otra función), para manifiestarse o que se manifiesten sus consecuencias. Cuando sus consecuencias salen a la luz es porque se ha producido una falla múltiple. Generalmente se producen en elementos de protección o respaldo. Si, en condiciones normales, nunca se produce otra falla tampoco se hará evidente la falla de una función oculta.
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HOJA DE INFORMACIÓN 2° FALLAS FUNCIONALES Ejemplos de Fallas Evidentes y Fallas Ocultas Para aclarar la diferencia entre funciones Evidente y funciones Ocultas, mencionaremos algunas fallas de ambos casos. Estas también serán llamadas Fallas ocultas y Fallas evidentes. Fallas Ocultas: , -Una alarma contra ladrones incapaz detectar ladrones Botón de parada de emergencia que no puede parar la máquina. -Un extintor vacío colgado como exitintor en uso , -Grupo electrógeno, para iluminar en caso de apagones, en falla. Fallas Evidentes: , -Agarrotamiento de cojinetes de una bomba en servicio Mecanismo de fresadora gastado que produce desperdicios Pérdida total del líquido de frenos de un auto , -Fallo del interruptor de nivel máximo de una envasadora de licor.
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HOJA DE INFORMACIÓN 3° MODOS DE FALLAS Definiremos un Modo de Falla como “cualquier evento que puede causar la falla funcional de un activo físico o sistema o proceso”. En pocas palabras podemos decir que un modo de falla es “una causa de falla”. En este contexto, para llenar nuestra hoja de información, enfatizamos que es necesario tomar una función luego listar las fallas funcionales y por cada falla funcional listar los modos de falla. Considerando la complejidad de los sistemas de las centrales generadoras, debemos recordar que por cada función de un sistema serán análizados múltiples modos de fallas.
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HOJA DE INFORMACIÓN 3° MODOS DE FALLAS
Veremos un ejemplo de modos de falla con la función de la bomba que transporta agua del tanque X al Y a no menos de 800 lts/min. Funciones Fallas funcional Modos de falla 1 Transportar agua del tanque X al Y a no menos de 800 lts/min. A Totalmente incapaz de transportar agua 2 3 4 5 6 Agarrotamiento de cojinetes Rodete trabado por cuerpo extraño Rodete suelto por desgaste El cubo de acople falla por fatiga Motor quemado Válvula de ingreso trabada cerrada por corroción. B Transfiere menos de 800 litros por minuto Rodete gastado por abrasión Línea de succión parcialmente bloqueada
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HOJA DE INFORMACIÓN 3° MODOS DE FALLAS Al listar los modos de falla debemos esforzarnos por tener en cuenta todos los eventos que tienen posibilidades de amenazar la función correspondiente. Podemos clasificar los modos de falla en tres grupos de la siguiente manera: Si la capacidad cae por debajo del funcionamiento deseado. Por ejemplo: Deterioro, fallas de lubricación, polvo o suciedad, desarme, errores humanos. Si el funcionamiento deseado se eleva mas allá de la capacidda inicial. Esto ocurre por 4 razones: sobrecarga deliberada prolongada, sobrecarga no intencional prolongada, sobrecarga no intencional repentina, material del proceso o empaque incorrecto. Si desde el comienzo el activo físico no es capaz de hacer lo que se quiere. Este modo de falla, afectando una o dos de las funciones del activo, podrían afectar la línea productiva.
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HOJA DE INFORMACIÓN 3° MODOS DE FALLAS Detalle de los Modos de falla: Los modos de falla deben ser definidos con el detalle suficiente como para posibilitar la selección de una adecuada política de manejo de la falla. Para determinar el detalle adecuado de los modos de falla se requerirá práctica y, por esta razón, al princio costará un poco. La idea es no ser muy genérico para describir el modo de falla, por ejemplo: “bomba fallada” ni ser muy específico diciendo por ejemplo: “operario con problemas familiares”.
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HOJA DE INFORMACIÓN 4° EFECTO DE FALLA En esta última etapa de la hoja de información corresponde describir qué pasaría si cada uno de los modos de falla listados, sucedieran, de a uno e independientemente. Se debe redactar un párrafo, lo mas completo posible, donde se menciona si la falla ha sido evidente para los trabajadores o no, los riesgos que se ocasionarían para la Seguridad y Medio Ambiente, los efectos sobre la producción, los daños secundarios, HHs involucrados en la reabilitación, tiempos de parada de máquina, etc. A continuación veremos, como ejemplo los efectos de falla para tres modos de falla de un sistema de escape de una turbina de gas de 5 MW. La función es “conducir todos los gases hasta un punto fijado a 10 m sobre el techo de la sala”; y la falla funcional “no contiene todo el gas”.
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4° EFECTO DE FALLA (EJEMPLO)
HOJA DE INFORMACIÓN 4° EFECTO DE FALLA (EJEMPLO) Modos de falla Efectos Fallas 1 Se agujera la junta flexible por corrosión La junta flexible está dentro de la campana de la turbina, de modo que la mayor parte de la fuga de los gases de escape sería evacuado por el sistema de extracción de gases de la campana. No es probable que los mecanismos existentes de detección de incendio y gases dentro de la campana detecten una fuga de gases de escape, y es improbable que la temperatura suba lo suficiente como para hacer disparar la alarma detectora de fuego. Una pérdidad grave puede hacer que se sobrecaliente el separador de partículas sólidas y líquidas en los gases, así como fundir la alarma de control situada cerca de la fuga con consecuencias imprevisibles. Los equilibrios de presión debtro de la campana son tales que es probable que poco, o ningún, gas pueda escapar por una fuga pequeña, de manera que es posible que no se detecte una fuga pequeña por el olfato o el oído. Tiempo de parada de máquina para reemplazar la junta: hasta 3 días. 2 Junta del conducto colocada incorrectamente Los gases se fugan al interior de la sala de turbinas y la temperatura ambiente sube. El sistema de ventilación de la sala de turbinas evacuaría los gases a través de las rejillas a la atmósfera, por lo cual se considera poco probable que la concentración de gases de escape alcanse niveles nocivos. Una fuga pequeña en este punto puede ser audible. Tiempo parada de máquina por reparación hasta 4 días. 3 Fuelle superior agujerado por corrosión Los fuelles superiores están situados fuera de la sala de turbinas, de manera que los gases procedentes de una fuga aquí se dispersarían a la atmósfera. Puede que suba el nivel de ruido del ambiente. Tiempo de parada de máquina para reparar, hasta 1 semana.
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ACTIVIDAD L7: Leer Hoja de Información del estudio RCM: “Foso de vaciado Central Curillinque”
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LECCIÓN 8: Decisiones RCM
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Preguntas para definir consecuencias
CONTENIDOS L8 Árbol de decisión Preguntas para definir consecuencias Preguntas para definir Estrategias Información Adicional
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ÁRBOL DE DECISIÓN El árbol de decisión es una herramienta que permitirá decidir qué mantenimiento se realizará para evitar que se produzcan los efectos de cada uno de los modos de falla. El árbol de decisión es un diagrama de flujo, compuesto por una serie de “bloques”, cuya entrada es una pregunta cerrada y la respuesta a esta pregunta, que puede ser Si ó NO, indica la salida o dirección del flujo a otro casillero. El árbol de decisión está formado por cuatro columas (verticales) designadas por las letras H, S, O y N; y por 3 filas (horizontales) designadas por los números: 1, 2 y 3. (en realidad hay una 4° fila pero no será estudiada en este curso). Las columnas corresponden al tipo de consecuencias del modo de falla y las filas al tipo de estrategia de mantenimiento. Para todos y cada uno de los modos de falla debemos decidir cual es, la combinación de columna (consecuencia) y fila (estrategia de mantenimiento) que le correponde.
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¡Un paréntesis! ÁRBOL DE DECISIÓN
Lo primero que se debe decidir en el diagrama es la consecuencia del modo de falla que se esté analizando, es decir, la columna de la hoja de decisión por donde habrá que descender. La columna H corresponde a Consecuencias de Fallas Ocultas, la columna S corresponde a Consecuencias para la Seguridad o Medio Ambiente, la columana O corresponde a Consecuencias Operacionales (que detienen la producción) y la columana N corresponde a Consecuencias No Operacionales. ¡Un paréntesis! En la hoja de decisión la columnas poseen un color que las distingue: La columna H (o columana de Modos de Fallas Ocultas) es de color celeste; la columana S (M.F. de Seguridad o Medio Ambiente) es de color Rojo, la O (M.F. Operacionales) es de color verde y la columana N (M.F. no operacional) es de color naranja.
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ÁRBOL DE DECISIÓN Lo primero que se debe decidir en el diagrama es la consecuencia del modo de falla que se esté analizando, es decir, la columna de la hoja de decisión por donde habrá que descender. Para esto, simplemente habrá que fijarse en el encabezado de la primera columna (MF Ocultos), este encabezado posee una pregunta genérica, respecto el modo de falla que se esté analizando, que definirá si se avanza hacia abajo, por esa columna, o se avanza hacia la derecha a la columna siguiente. Si la respuesta a la pregunta es Sí, hemos acertado a la coinsecuencia del modo de falla y bajaremos por aquí. Si la respuesta es No avnazamos a la pregunta de la columna siguiente, y así sucesivamente. Miremos el siguiente esquema.
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Seguridad o Medio Ambiente
ÁRBOL DE DECISIÓN ¿Será evidente a los operarios la pérdida de función causada por este modo de falla actuando por si sólo en circunstancias normales? ¿Producé este modo de falla una pérdida de función u otros daños que pudieran lesionar o mar a alguien o infringir cualquier normativa o reglamente medioambiental? ¿Ejerce el modo de fallo un efecto adverso directo sobre la capacidad operacional (producción calidad de servicio o costos operativos a parte de los de reparación)? Fallo Oculto Seguridad o Medio Ambiente Operacionales No Operacionales No Sí H S O N C O N S E C U E N C I A S P R E G U N T A S P A R A D E F I N I R
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ÁRBOL DE DECISIÓN Una vez decidido cuál es la consecuencia del modo de falla, realizando las preguntas de los encabezados del diagrama y desplazándose hacia la derecha hasta encontrarla, corresponde decidir cuál es la estrategia que se aplicará para evitar las consecuencias del modo de falla. Para encontrar la estrategia de mantenimiento, la hoja de decisión nos ayudará de manera análoga a la forma en que nos ayudó a encontrar las consecuencias del modo de falla. Esto es con “casilleros” de preguntas hacia abajo. En este caso debemos encontrar si la estrategia de mantenimieto que usaremos será: Tarea a Condición correspondiente a la fila 1, Reacondiciona-miento Cíclico correspondiente a la fila 2 ó Sustitución Cíclica correspondiente a la fila 3. Además existe un 4° nivel pero quedará fuera del alcance de este curso.
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ÁRBOL DE DECISIÓN De manera análoga a las consecuencias de los M.F. habrá que leer las preguntas de los bloques, verticalmente y hacia abajo, hasta encontrar un nivel donde se puedan responder SÍ A TODAS las preguntas del bloque. Se habrá encontrado así la estrategia de mantenimiento adecuada. (Si alguna pregunta se responde con un NO habrá que descender al siguiente bloque). Como se ha dicho existe un nivel 4° de la hoja de decisión que, a pesar de su gran importancia, no será analizado en este curso por requerir conceptos mas profundos que se ha preferido dejar fuera de su alcance. No obstante lo aprendido nos permite avanzar sustancialmente en el conocimiento del RCM. A continuación presentamos el diagrama de bloques, y sus preguntas, asociado a la selección de una adecuada estrategia de mantenimiento. Por favor NO ASUSTARSE, luego se indicarán algunos conceptos de estos tres niveles para no equivocarse en la elección.
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P R E G U N T A S P A R A D E F I N I R
E S T R A T E G I A S D E M A N T E N I M I E N T O ¿ES TÉCNICAMENTE FACTIBLE, Y MERECE LA PENA REALIZAR, UNA TAREA A CONDICIÓN ? ¿hay alguna clara condición de fallo potencial? ¿cuál es? ¿cuál es el intervalo P-F? ¿es suficientemente largo para ser de utilidad? ¿es consistente? ¿es posible hacer la tarea a intervalos menores a P-F? ¿consigue esta tarea la disponibilidad requerida para reducior a un nivel tolerable el riesgo de un fallo múltiple? Sí No 1°Nivel: Tarea a Condición ¿ES TÉCNICAMENTE FACTIBLE, Y MERECE LA PENA REALIZAR, UNA TAREA DE REACONDICIONAMIENTO CÍCLICO? ¿hay una edad en la que aumenta rápidamente la probabilidad condicional del fallo? ¿cuál es? ¿ocurren la mayoría de los fallos después de ésta edad? ¿restituiría la tarea la resistencia original al fallo? ¿consigue esta tarea la disponibilidad requerida para reducior a un nivel tolerable el riesgo de un fallo múltiple? Sí No 2°Nivel: Reacondicionamiento Cíclico ¿ES TÉCNICAMENTE FACTIBLE, Y MERECE LA PENA REALIZAR, UNA TAREA DE SUSTITUCIÓN CÍCLICA? ¿hay una edad en la que aumenta rápidamente la probabilidad condicional del fallo? ¿cuál es? ¿ocurren la mayoría de los fallos después de ésta edad? ¿consigue esta tarea la disponibilidad requerida para reducior a un nivel tolerable el riesgo de un fallo múltiple? Sí No 3° Nivel: Sustitución cíclica Ningún Mantenimiento (o 4° nivel)
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ÁRBOL DE DECISIÓN 1° Nivel: Tarea a condición: Consiste en una actividad de mantenimiento que se debe realizar cuando se cumplan ciertas condiciones que se deben definir claramente. La frecuencia de realización estará dada por el cumplimiento de las condiciones impuestas. Estas condiciones no son SÍNTOMAS de la falla. 2° Nivel: Reacondicionamiento cíclico: Consiste en reconstruir un componente o hacer una gran reparación a un conjunto completo, antes de, o en el límite de edad específico, independientemente de su condición en ese momento. 3° Nivel: Sustitución Cíclica: Consiste en descartar un elemento o componente antes de, o en el límite de edad específico, independientemente de su condición en el momento. La frecuencia de realización, tanto las tareas de reacondicionamiento cíclico como de la sustitución cíclica, están dadas por la edad a la que la pieza o componente muestra un rápido incremento en la probabilidad condicional de falla.
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Antes de poner fin a este míni curso de RCM introduciremos, como información adicional, un par de conceptos de mantenimiento que ayudarán a descernir entre los tres niveles del arbol de decisión. Estos son: Diagrama P-F y patrones de falla. (mas bla-bla-bla)
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P F ADICIONAL DIAGRAMA P-F
Existen algunos activos que, antes de fallar, por algún modo de falla específico, dan “señales de falla”. Esto es, se presenta una CONDICIÓN, en el activo, que advierte acerca su falla. Si graficamos cualitativamente, en una ordenada la vida del activo y en su la absisa la capacidad de funcionamiento del activo, podríamos encontrar un gráfico de este estilo: P El punto P es una primera señal, o “condición”, que indica que ya se producirá la falla. El punto F es cuando la falla se ha producido. P1 P2 F’ F F’’ Consitencia Gráfico P-F: Podrían existir mas de un punto P, digamos P1, P2’ u otros, es decir, desde que se manifiesta la señal de la falla puede existir una banda, mas o menos conocida, de vida residual. En este caso se dice que el diagrama P-F es consistente. Si hay mucha disperción en la caida del tramo P-F, es decir, si la
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P F ADICIONAL DIAGRAMA P-F
experiencia no avala la existencia de una banda P’-P’’, o es tan amplia que no permitirá tomar una medida de mantenimiento, se dirá que el diagrama es incoscistente. También pueden haber varias señales de la falla (es decir, varios puntos P) y todas ella asociadas a un tiempo de vida residual del activo. Para aclarar esto, veremos el funcionamiento de un rodamiento, donde se describirá algunos puntos P, del diagrama P-F, que se pueden dar: P F P1 P2 P3 P4 P: Punto en el que se comienza a producir la falla. Si hay señales de falla, son “imperceptibles”.
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ADICIONAL DIAGRAMA P-F P1: Cambios en las características de la vibración que puedan ser detectados por análisis de vibraciones. Intervalo P-F: 1 a 9 meses. P2: Particulas que pueden ser detectadas por el análisis de aceites. Intervalos P-F: 1 a 6 meses. P3: Ruido audible. Intervalo P-F: 1 a 4 meses. P4: Calor al tacto. Intervalo P-F: 1 a 5 días. F: Falla funcional. Todos los activos que tenga un diagrama P-F definido, corresponden a mantenimiento predictivo, estarán incluidos en el 1° nivel del árbol de decisión RCM.
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ÁRBOL DE DECISIÓN PATRÓN DE FALLA Todo activo tiene una una probabilidad de fallar, con un modo de falla específico, y esta probabilidad PUEDE (es decir no siempre) tener un comportamiento mas o menos definido a medida que pasa el tiempo. En algunos casos la probabilidad de fallar es constante, en otros aumenta con el tiempo, en otros disminuye con el tiempo, a tramos es una combinación de los anteriores, etc. Esta curva se conoce con el nombre de PATRÓN DE FALLA. Existen seis tipos de patrones de falla, que podrían representar a un grupo de modos de fallas en determinados activos. Graficando cualitativamente, en una ordenada la vida del activo y en la absisa su probabilidad de fallar, tenemos:
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ÁRBOL DE DECISIÓN PATRONES DE FALLA (Probabilidad de fallar v/s tiempo) Seis esquemas básicos de patrones donde “la forma” es lo relevante. Las magnitudes no están a escala para su mejor comprensión. Comienza con alta probabilidad de falla, la cual desciende, se estabiliza y después comienza a aumentar, hasta que se produce la falla. Pov Falla T 1 Pov Falla Su probabilidad de falla, comienza desde un mínimo y aumenta hasta estabilizarse, luego se manteiene estable en el tiempo. 4 T Pov Falla T 2 Pov Falla T 5 Su probabilidad de falla se mantine contante hasta un unpunto en que comienza a aumentar. La probabilidad de fallar no varía. Comienza con una alta probabilidad de fallar, la cual disminuye hasta un punto en que permanece constante. Pov Falla T 3 Pov Falla T 6 Su probabilidad de falla comienza de un mínimo y aumenta gradualmente hasta la falla.
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ÁRBOL DE DECISIÓN PATRONES DE FALLA Podemos observar que los primeros tres patrones de falla tienen una diferencia radical respecto los demás. En ellos la probabilidad de falla aumenta considerablemente después de cierta edad. Como ejemplo, algunos modos de falla con estos patrones son: desgaste, fatiga, oxidación, corrosión, evaporación, etc. En los patrones 4, 5 y 6, después de un tiempo, se mantine constante la probabilidad de falla, por ejemplo las fallas de rodamiento o ampolletas. En ellos sería dificicil, en condiciones normales, prever cuándo van a fallar, porque sus fallas son aleatorias. Con ejercitación, análisis de modos de falla distintos (y quizás, sólo con el curso formal de RCM), será posible discriminar a qué patrón de falla corresponde algún modo de falla en particular.
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ADICIONAL PATRONES DE FALLA Con ejercitación, análisis de modos de falla distintos (y quizás, sólo con el curso formal de RCM), será posible discriminar a qué patrón de falla corresponde algún modo de falla en particular. Los patrones 1, 2 y 3 corresponderán a los niveles 2° y 3° del árbol de decisión porque no se tolerará que su probabilidad de falla aumente mas de los tolerable después de cierta edad..
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ADICIONAL FIN Lo que que queda del RCM es una planilla donde se ordena la información de todos los modos de falla y a traves del árbol de decisión se decide a qué nivel del árbol corresponde ése modo de falla. Respondiendo las preguntas del árbol, se define también si se hace o no mantenimiento, en el caso de hacerlo se decide qué mantenimiento se debe hacer, con que frecuencia, quién la realiza, etc. finalmente se resume esta información. El estudio de sistema vía RCM, para 120 modos de falla, puede realizarse en 125 sesiones de 4 hrs c/u, y ocupará más de 300 HH de especialista. Un trabajo delicado, arduo, a veces cansador, pero con resultados económicamente atractivos para la empresa. Esperamos que puedan profundizar mas el tema.
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ACTIVIDAD L8: Leer Hoja de Decisión del estudio RCM: “Foso de vaciado Central Curillinque”
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