John Moubray “El padre del RCM” o Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad, define esta metodología como el proceso utilizado para determinar lo que debe hacerse para garantizar que cualquier activo físico siga haciendo lo que sus usuarios quieren que haga en su contexto operativo actual.
Sin embargo, antes de entrar al contexto de los que hay que hacer, es necesario determinar cómo nuestros equipos o activos se han venido comportando en el pasado y eso incluye, determinar cuál ha sido su histórico de disponibilidad y confiabilidad para un determinado periodo de tiempo.
¿Qué es la disponibilidad en mantenimiento?
La disponibilidad es la probabilidad de que un sistema, equipo o componente realice la función prevista cuando sea requerido. Se expresa en porcentaje y tiene en cuenta tanto la confiabilidad como la mantenibilidad del sistema.
La disponibilidad de un equipo puede calcularse usando la siguiente formula:
Disponibilidad = (Horas totales de funcionamiento planeadas - Horas en paradas) / Horas totales de funcionamiento planeadas
Siendo así en el siguiente ejemplo, calcularemos la disponibilidad de la bomba centrífuga para el ultimo trimestres (julio, agosto, septiembre) la cual opera de lunes a viernes, 18 horas por día, y que sufrió 4 paradas de 24, 16, 18 y 6 horas respectivamente durante esos tres meses.
Luego suponemos que, en total, el último trimestre tuvo 62 días laborables y que en total la bomba tuvo un tiempo total de funcionamiento planeado de 1116 horas. Ahora, sumamos los tiempos de parada que la bomba presentó durante los 62 días. En este caso, la suma del tiempo de horas en paradas fue de 64 horas.
Finalmente, se calcula la disponibilidad:
Disponibilidad = (1116 – 64 / 1116) *100 = 94.2%
Este resultado nos dice que la bomba centrifuga presentó una disponibilidad de 94.2% sobre el tiempo total de funcionamiento esperado durante el último trimestre.
¿Qué es la confiabilidad en mantenimiento?
La confiabilidad se concibe en relación con la misión específica asignada a un activo. En lugar de centrarse meramente en la prevención de fallas, es un indicador que se enfoca en asegurar que el equipo pueda cumplir consistentemente su función designada, durante un periodo establecido y bajo condiciones predeterminadas.
De este modo, se pone énfasis en la habilidad de un equipo o componente para continuar ejecutando las tareas esperadas sin interrupciones o contratiempos, es decir, sin presentar fallas.
La confiabilidad puede calcularse utilizando la función de confiabilidad exponencial, que se basa en el supuesto de que las fallas se distribuyen aleatoriamente a lo largo del tiempo. La fórmula es la siguiente:
Confiabilidad (R) = e^(-λt)
Donde:
- R es la confiabilidad del sistema.
- λ (lambda) es la tasa de fallas del sistema, normalmente expresada como fallas por unidad de tiempo.
- t es el periodo de tiempo para el que se calcula la confiabilidad.
- e es la base del logaritmo natural (aproximadamente 2,718).
Sabiendo esto, calcularemos la confiabilidad de nuestra bomba centrífuga del ejemplo anterior para un periodo de tiempo futuro de 360 horas.
Inicialmente, debemos calcular la tasa de fallas (λ), y para ello se necesitan algunos datos históricos sobre el rendimiento de la máquina. Supongamos que disponemos de datos sobre el número de fallas y el tiempo total de funcionamiento de la bomba en un periodo anterior.
Para nuestra bomba supongamos que en el último trimestre esta tuvo un tiempo total de funcionamiento de 1116 horas, y se presentaron un total de 4 fallas. Así:
λ = N° de fallas / Tiempo total de funcionamiento = 4 / 1116 = 0,003 fallas por hora.
Luego, procedemos a estimar la confiabilidad de la máquina para el próximo mes de octubre, suponiendo que el equipo tendrá un tiempo total de funcionamiento de 360 horas en ese mes. Entonces:
Confiabilidad (R) = 2.718^ (-0.003*360) = 0.339 = 33.9%
Este resultado indica para las próximas 360 horas de funcionamiento, existe una probabilidad de 33.9% de que el equipo funcione si fallas.
En la siguiente gráfica se muestra cómo el porcentaje de confiabilidad va disminuyendo exponencialmente conforme el tiempo de operación aumenta.
Para analizar la curva exponencial de confiabilidad, es importante seguir los siguientes pasos:
- Trazar la Curva: Primero, necesitas trazar la función de confiabilidad exponencial. En el eje y, tienes la confiabilidad R(t), y en el eje x, tienes el tiempo t. La curva comienza en 1 (100% de confiabilidad) en el tiempo 0 y decae exponencialmente con el tiempo.
- Analiza la Tasa de Fallas: La pendiente de la curva de confiabilidad exponencial está determinada por la tasa de fallos λ. Si la tasa de fallas es alta, la curva caerá rápidamente, indicando una expectativa de vida corta. Si la tasa de fallas es baja, la curva decaerá más lentamente, indicando una expectativa de vida más larga.
- Predice la confiabilidad en un tiempo específico: Si quieres conocer la confiabilidad en un tiempo t específico, puedes encontrar el punto correspondiente en la curva. Por ejemplo, para encontrar la confiabilidad en t = 740 (noviembre), encuentra el mes en el eje x y luego dibuja una línea hasta la curva. La coordenada y de ese punto es la confiabilidad en t = 740, es decir, aproximadamente 12%.
- Entender las implicaciones de la suposición de la tasa de fallas constante: La función de confiabilidad exponencial asume una tasa de fallas constante, lo cual no siempre es realista. Para muchos equipos o sistemas, la tasa de fallas no es constante en el tiempo, sino que puede cambiar debido al desgaste, mantenimiento preventivo, etc. Por lo tanto, siempre es importante considerar la idoneidad de la función de confiabilidad exponencial para el equipo o sistema que estás analizando.
¿Cuáles son los principales errores al momento de calcular la disponibilidad y confiabilidad de los equipos?
Al calcular la confiabilidad y la disponibilidad, existen varios errores comunes que los gestores de mantenimiento pueden cometer, lo que conduce a evaluaciones inexactas de su equipo y sistemas. Estos errores incluyen:
- Datos insuficientes o inexactos: Los cálculos de confiabilidad y disponibilidad requieren datos históricos sobre fallas y tiempos de operación. Si los datos son insuficientes, desactualizados o inexactos, los cálculos resultantes serán poco fiables. Es esencial que los gerentes se aseguren de que están utilizando información precisa y actualizada al realizar estos cálculos.
- Negligencia al considerar todos los factores: Al calcular la disponibilidad, es crucial considerar todos los factores que contribuyen al tiempo de inactividad, como el mantenimiento planificado, las fallas imprevistas, los retrasos en la cadena de suministro y los problemas administrativos. No tener en cuenta estos factores puede resultar en una sobreestimación de la disponibilidad.
- Malinterpretar los resultados: La confiabilidad y disponibilidad son probabilidades, no garantías. Una alta confiabilidad o disponibilidad no significa que un sistema nunca fallará; simplemente indica la probabilidad de falla o tiempo de inactividad durante un período especificado. Los gerentes deben evitar interpretar estas métricas como absolutas y, en cambio, utilizarlas como herramientas para evaluar y mejorar el rendimiento del sistema.
Ignorar la Variabilidad: Los equipos y sistemas pueden exhibir variabilidad en su rendimiento, lo que puede afectar los cálculos de confiabilidad y disponibilidad. Los gerentes deben considerar el uso de métodos estadísticos, como intervalos de confianza o intervalos de predicción, para tener en cuenta esta variabilidad y proporcionar una representación más precisa del rendimiento del equipo. - Depender únicamente del MTBF: Si bien el tiempo medio entre fallas (MTBF) es una métrica útil para entender la confiabilidad del equipo, no debería ser la única base para las decisiones de mantenimiento. El MTBF no tiene en cuenta la gravedad o la duración de las fallas, y puede no reflejar con precisión el verdadero rendimiento de los sistemas complejos. Los gerentes deben utilizar una combinación de KPIs, como confiabilidad, disponibilidad y mantenibilidad, para tomar decisiones informadas sobre las estrategias de mantenimiento y la asignación de recursos.
- No Actualizar Regularmente los Cálculos: El rendimiento del equipo y las condiciones de operación pueden cambiar con el tiempo, por lo que es esencial que los gerentes actualicen regularmente sus cálculos de confiabilidad y disponibilidad para asegurarse de que están trabajando con los datos más precisos y relevantes.
Al estar conscientes de estos errores comunes, los gerentes de mantenimiento pueden evitarlos y garantizar que sus cálculos de confiabilidad y disponibilidad reflejen con precisión el rendimiento de sus equipos y sistemas. Esto les permitirá tomar decisiones mejor informadas, optimizar estrategias de mantenimiento y mejorar la gestión general de activos.
Al igual que el MTBF o el OEE (Overall Equipment Effectiveness), la disponibilidad y la confiabilidad son KPIs de mantenimiento críticos que los gerentes de mantenimiento deben priorizar para asegurar el rendimiento óptimo de los equipos, garantizar la utilización eficiente de los recursos, controlar los costos, mejorar la seguridad, y mejorar la toma de decisiones. Al centrarse en estos indicadores clave de rendimiento, los gerentes de mantenimiento pueden optimizar sus operaciones y contribuir al éxito a largo plazo de sus organizaciones, ya que lo que no se mide, no se puede mejorar.