La curva de la bañera es un modelo conocido en la ingeniería de fiabilidad, representando visualmente el ciclo de vida de un producto a través de tres fases distintas que se divide en: mortalidad infantil (fase I), vida útil (Fase II) y desgaste (fase III) .
Fase 1 - Mortalidad infantil y fallas iniciales
Durante la fase de mortalidad infantil, las tasas de falla suelen ser más altas pero disminuyen rápidamente. Esta etapa ocurre a menudo justo después de que se se instala un nuevo equipo o sistema. Una tasa de falla alta se puede atribuir a defectos de fabricación, fallas de diseño que podrían haber sido pasados por alto durante la fase de desarrollo, o simplemente por una incorrecta instalación del equipo.
En esta fase, los componentes débiles fallan, pero por lo general, estas se abordan y secorrigen rápidamente. A medida que se identifican y solucionan estos problemas iniciales, la tasa de fallas disminuye, consiguiendo con el tiempo un sistema más estable y confiable.
En las estrategias de mantenimiento, comprender esta fase puede guiar decisiones acerca de la duración de la garantía, la programación del mantenimiento preventivo y el inventario de repuestos, ya que se pueden tomar medidas para mitigar los efectos de estos fallas en la vida temprana.
Sin embargo, en esta fase, es más común el uso del mantenimiento correctivo debido a que aún no se tiene un profunco conocimiento sobre los modos de falla del equipo o sistema, o reactivar la garantia y pedir la reparación.
Fase 2 - Vida útil con fallas aleatorias
La fase de vida útil estable, también conocida como la fase de fallas aleatorias o período de vida normal, es la segunda parte de la curva de la bañera, y representa el período en la vida útil de un sistema o producto donde la tasa de falla se vuelve constante y relativamente baja.
Durante esta fase, los defectos iniciales se han solucionado, y el sistema ha entrado en un período de funcionamiento estable y predecible. Las fallas ocurren, pero son aleatorias y no están vinculadas al envejecimiento o desgaste. Estas fallas a menudo se deben a factores externos, eventos aleatorios o debilidades inherentes que se manifiestan con poca frecuencia.
La fase de vida útil estable es generalmente la parte más larga del ciclo de vida de un producto, y es la fase en la que se espera que el equipo o sistema funcione según lo previsto, con una tasa de falla conocida y aceptable.
En términos de estrategia de mantenimiento, esta fase a menudo se alinea con las prácticas de mantenimiento basados en la condición o o predictivas, ya que la aparición de fallas no es predecible en función del tiempo, sino más bien de la condición real del equipo.
La monitorización, las inspecciones regulares y la respuesta oportuna a los síntomas o signos de advertencia de falla son clave para mantener el rendimiento y la confiabilidad durante esta fase.
Fase 3 - Desgaste acelerado
La Fase de Desgaste es la etapa final de la curva, y se caracteriza por un aumento de la tasa de fallas debido al envejecimiento, desgaste y otros factores que a largo plazo comienzan a afectar el equipo o sistema.
A continuación, detallamos la Fase de Desgaste:
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Envejecimiento y Desgaste: Durante esta etapa, los efectos acumulativos del uso, estrés, factores ambientales y tiempo comienzan a pasar factura al equipo. Los materiales pueden degradarse y los componentes pueden desgastarse, lo que lleva a un aumento en la tasa de fallas.
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Fallas Predecibles: A diferencia de los fallas aleatorios en la fase de vida estable, las fallas en la fase de desgaste son más predecibles y a menudo siguen una tendencia. El mantenimiento regular puede mitigar algunos de estas fallas, pero eventualmente, el costo del mantenimiento continuo puede superar el valor de reemplazar el activo.
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Consideración de Reemplazo: A medida que aumentan las tasas de fallas y el mantenimiento se vuelve más intensivo y costoso, las organizaciones a menudo consideran si el costo de reemplazar el activo es más económico que seguir reparándolo. Este es un punto crítico en el ciclo de vida del activo.
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Gestión del Fin del Ciclo de Vida: Esta fase puede incluir decisiones sobre la desmantelación, reciclaje o disposición del activo. La gestión adecuada del fin de vida puede tener implicancias significativas en los aspectos medioambientales, regulatorios y financieros.
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Cambio de Estrategia de Mantenimiento: Durante la fase de desgaste, puede ser necesario un cambio de mantenimiento predictivo o basado en la condición a un mantenimiento preventivo más frecuente. El enfoque puede cambiar de mantener el rendimiento a simplemente mantener el activo operativo el mayor tiempo posible.
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Impacto en la Fiabilidad y Disponibilidad: A medida que el activo entra en esta fase, su confiabilidad y disponibilidad pueden disminuir, afectando el rendimiento general del sistema y posiblemente llevando a aumentar los riesgos operativos.
¿Cómo es representada gráficamente?
Como su nombre sugiere, una curva de bañera se asemejaría al diagrama que se muestra a continuación.
Importancia de la curva de la bañera dentro del mantenimiento
Al adaptar los enfoques de mantenimiento de acuerdo con la fase específica del ciclo de vida del activo, como se describe en la curva de la bañera, se logra una alineación más congruente con los objetivos centrales de la organización. Esta alineación enfocada es fundamental para reducir los costos, aumentar la eficiencia y garantizar la disponibilidad óptima del activo.
La utilización de tecnologías de vanguardia, como sensores de Internet de las Cosas (IoT) y herramientas de análisis predictivo impulsadas por Inteligencia Artificial (IA), mejora la eficacia de las estrategias de mantenimiento que se correlacionan con la curva de la bañera. Esta integración tecnológica eleva la precisión predictiva y refina los procesos de mantenimiento.
La curva de la bañera no sólo sirve como modelo para entender el fallo del activo a lo largo del tiempo, sino que también actúa como guía para la planificación estructurada del mantenimiento. Este enfoque estructurado juega un papel crítico en la adhesión a las directrices regulatorias y garantiza la seguridad tanto de los activos como del personal involucrado.