la fiabilidad rara vez se piensa en cuando las cosas van bien y las máquinas funcionan sin problemas. Pero todo eso puede cambiar en un instante. En efecto, una vez que se entrega e instala una máquina, la fiabilidad es quizás la característica más importante de la máquina en lo que respecta a los clientes.

la baja confiabilidad afecta a las empresas al agregar tiempo de inactividad, costos de mantenimiento y otros efectos posteriores. Esto es fácil de entender para cualquier persona que haya experimentado un equipo defectuoso., No se trata solo de arreglar la máquina, lo cual es una carga suficiente; siempre hay consecuencias adicionales y costosas para lidiar.

Una máquina poco fiable destruye la credibilidad de la empresa que la fabricó y puede conducir fácilmente a la pérdida de clientes y ventas. En los mercados competitivos, el precio y el rendimiento son importantes y pueden diferenciar a una empresa del resto del campo. Pero la reputación de diseñar y construir máquinas confiables es otra forma de diferenciar a una empresa de sus competidores. Muchas empresas se han esforzado por convertirse en sinónimo de fiabilidad.,

convertirse en una empresa que suministra equipos confiables no se puede hacer mediante el uso de marketing inteligente. Para obtener el máximo efecto, el impulso por la fiabilidad debe impregnar a la empresa.

Por supuesto, un área crítica es el diseño.

diseñar para la confiabilidad

El diseño es el factor más importante en la confiabilidad de una máquina. Los ingenieros a menudo ignoran la confiabilidad hasta demasiado tarde en el ciclo de diseño. Por ejemplo, muchos ingenieros solo consideran la confiabilidad al final de las porciones de validez del ciclo de diseño en lugar de durante el concepto y las primeras fases de diseño.,

una vez que el concepto ha sido acordado, se vuelve más costoso e ineficiente agregar medidas de confiabilidad. Pero a menudo es menos costoso diseñar para la confiabilidad que probar para la confiabilidad.

Existen al menos dos métodos probados y sistemáticos para reconocer posibles problemas de confiabilidad durante el proceso de diseño: diagramas de bloques de confiabilidad (RBD) y modos de Falla y análisis de efectos (FMEA).

Un RBD presenta un modelo de la máquina, enumerando la confiabilidad en cada componente., Los ingenieros deben asegurarse de seguir la ruta de confiabilidad adecuada, que puede diferir de la ruta de control. Por ejemplo, un RBD para la transmisión de un automóvil podría parecerse al diagrama de bloques a continuación.

en cada bloque, se determina la confiabilidad del componente individual. Y se alimentan de un número de fiabilidad general.

un RBD es fácil de entender y puede descubrir rápidamente posibles problemas de fiabilidad, ya que expone fácilmente «los eslabones débiles de la cadena».,»Pero también puede ser demasiado simplista para algunas máquinas, ya que no considera las relaciones entre componentes. ¿La fiabilidad de cualquiera de los bloques depende de cómo se configuran en una ruta determinada?

FMEA identifica sistemáticamente cada modo de falla de una máquina o proceso. Examinar los modos de falla en detalle también puede descubrir otras deficiencias en el diseño. Esto incluye el mecanismo de falla subyacente, así como formas de eliminarlo o reducir sus posibilidades. (El número de prioridad de riesgo, por ejemplo, se determina multiplicando los factores de gravedad, ocurrencia y detección, como se ve a continuación., El RPN resultante da a los diseñadores una idea de cuánto problema será el modo de falla.)

abordar la gravedad, la ocurrencia y la detección en la fase de diseño es fundamental para diseñar dispositivos confiables. Si la RPN es alta, los ingenieros tienen dos opciones: eliminar el modo de falla o cambiar uno o más de los factores para obtener una RPN más baja.

El mejor curso de acción no es siempre clara., A veces todo lo que se necesita son unos pequeños ajustes de diseño, a veces los ingenieros pueden agregar un mecanismo de control adicional y a veces el equipo de diseño debe volver a la mesa de dibujo.

FMEA es generalmente una exploración exhaustiva de todas las fuentes de falla de una máquina. Una vez que se ha realizado, los resultados se pueden utilizar para la replicación en máquinas similares. Una mejor comprensión de los modos de falla puede ayudar en gran medida en el diseño actual y futuro. Los resultados de FMEA ayudan a los técnicos de mantenimiento a comprender cuándo una máquina se está descomponiendo., Esto les permite responder más rápido y con mayor precisión, y, en última instancia, mejorar la fiabilidad.

desafortunadamente, FMEA examina cada modo de falla posible, por lo que puede ser tedioso, lento y costoso. La eficacia del FMEA también depende en gran medida de la experiencia de las personas que realizan el análisis. Por lo tanto, se necesita gente con un alto nivel de experiencia para ejecutarlo.

mejorar la confiabilidad

Una vez que el equipo de diseño utiliza RBD, FMEA o alguna otra forma de análisis para obtener una comprensión firme de las debilidades de confiabilidad de un diseño, puede abordar de manera más efectiva las preocupaciones de confiabilidad., Los métodos comunes para mejorar la confiabilidad incluyen la aplicación del mantenimiento centrado en la confiabilidad (RCM) y el enfoque en métodos de mantenimiento proactivos, como el mantenimiento basado en condiciones (CBM) y el mantenimiento predictivo.

RCM es como FMEA, pero va más allá. Toma los modos de falla de FMEA y desarrolla estrategias de mantenimiento para abordar las fallas. RCM dirige al equipo a través de cada modo de falla, donde determina la mejor estrategia de mantenimiento para evitar la falla. Más comúnmente, RCM se realiza después de que el equipo está funcionando., Sin embargo, el desempeño en la etapa de diseño podría conducir a una visión sólida de las mejoras de confiabilidad.

al igual que el FMEA, el RCM es un enfoque sistemático para tratar los modos de falla a través de la prevención. Por ejemplo, si los diseñadores saben que un filtro obstruido reducirá el flujo de aire y dañará un motor, la respuesta de RCM podría ser programar un reemplazo del filtro cada tres meses. Los aprendizajes de un programa RCM también se pueden usar en otros lugares.

pero el éxito de RCM requiere recursos, capacitación y dedicación. Una empresa debe asegurarse de que puede apoyar plenamente la estrategia antes de embarcarse en ella., Y al igual que FMEA, requiere cierta experiencia para desarrollar RCM.

la NASA una vez utilizó RCM en su centro de vuelo Marshall y los costos de mantenimiento se redujeron, la vida útil del equipo existente se mejoró y los costos de energía se redujeron, lo que resultó en un ahorro de más de $300,000. Si estos ahorros se pueden hacer después de la implementación, entonces el uso de RCM en la fase de diseño seguramente puede producir beneficios. Si el equipo de diseño trabaja a través de FMEA para una máquina nueva, el siguiente paso lógico es RCM.

CBM utiliza las condiciones de la máquina en tiempo real para determinar cuándo se necesita mantenimiento., Esto se hace poniendo temperatura, vibración o algún otro tipo de sensor en áreas relevantes de la máquina y atándolos a bucles de control o bases de datos externas. Naturalmente, este enfoque se puede tomar en la fase de diseño. A pesar de que agrega una cantidad relativamente pequeña de costo al producto, daría a los usuarios finales mucho mejores predictores de rendimiento y confiabilidad.

CBM rastrea datos no siempre discernibles por los sentidos humanos. Puede monitorear remotamente el equipo mientras está en funcionamiento, ahorrando tiempo y reduciendo las interrupciones., Pero CBM es más costoso para los clientes y requiere más instalación y configuración por adelantado. Y aquí habrá una curva de aprendizaje en la que la empresa establece umbrales de sensores. También se requiere capacitación. ¿Cuándo debe actuar el equipo de mantenimiento? Esto no es fácil de entender.

CBM, cuando se ejecuta correctamente, reduce las averías y el mantenimiento regular. Una fuente sitúa el ahorro de CBM en un 12% en el primer año, con una reducción de fallas superior al 25% y una mejora del 94% en la disponibilidad de la máquina.

un ejemplo simple de CBM es agregar sensores de vibración a los motores., Mediante el seguimiento de la frecuencia de vibración y la configuración de una alerta en un nivel adecuado para la acción, puede reaccionar rápidamente a las condiciones adversas y prolongar la vida útil del motor.

como muchos han dicho, el mantenimiento, la reparación y las operaciones merecen una prioridad MÁS ALTA de lo que generalmente reciben, especialmente durante la fase de diseño. Si la confiabilidad se considera al principio del proceso de diseño, el equipo seguramente estará mejor a largo plazo. La fiabilidad puede convertirse en la fuerza del diseño y un método para diferenciar los productos de una empresa.

Bryan Christiansen es el fundador y CEO de Limble CMMS.,