Ingeniería de confiabilidad y confiabilidad operacional

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INTRODUCCIÓN
En la actualidad, las empresas no pueden darse el lujo de tener fallas en sus procesos o en
sus activos. La actual competitividad de los negocios y la globalización de los mercados
han hecho que las organizaciones se preocupen por la calidad de sus productos pero sin
dejar de lado la rentabilidad.
Para obtener tanto calidad como rentabilidad las empresas deben evitar las fallas en sus
sistemas, procesos o maquinarias. Como respuesta ante esta necesidad surge la Ingeniería
de Confiabilidad. Tema de suma importancia que se trata a continuación.
El trabajo está comprendido de la siguiente manera, inicia con definiciones básicas del tema
para lograr la contextualización de los temas posteriores.
Después se abarca el tema de Confiabilidad operacional, su definición y parámetros que lo
componen. Posteriormente se habla sobre costo de confiabilidad, métodos para el análisis
de la confiabilidad y finalmente se cierra con los beneficios de la Ingeniería de
confiabilidad.
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La Ingeniería de Confiabilidad se define como una rama de la Ingeniería que se encarga del
estudio de los procesos de eliminación de fallas a través del uso de diversas herramientas
analíticas que permitan mejorar procesos, actividades, recursos, servicios, entre otros
(SPM, 2014).
Aunque existen varias definiciones de Ingeniería de Confiabilidad, todas manejan la misma
palabra central. Esta palabra es “Falla”.
Se denomina falla a la situación en que (Zapata, 2011):
1. El componente o sistema deja cumplir parcialmente o totalmente su función.
2. Existe una diferencia inaceptable entre el desempeño esperado y el observado.
Existen dos causas que provocan fallas, estas son:
a) Defectos técnicos o físicos. Estos son propios de la máquina o sistema, incluyen el
diseño, materiales, manufactura, construcción, ensamblaje y mantenimiento.
b) Errores operativos o procedimentales. Estos surgen por factores humanos, por no
seguir indicaciones, por falta de conocimientos o por no entender procedimientos
por ejemplo.
La fallas de los componentes o sistemas pueden causar efectos que van desde molestias e
inconvenientes para algunos de los usuarios hasta un severo impacto en la sociedad. Las
fallas también pueden llevar a situaciones potencialmente peligrosas o de riesgo para los
usuarios o el medio ambiente, diferentes a las aceptadas o permitidas (Zapata, 2011).
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Por lo tanto, se requiere que todo componente o sistema ofrezca calidad, seguridad y
confiabilidad y disponibilidad.
Según el modelo de la norma ISO 9000, la calidad es el “grado en el que un conjunto de
características inherentes cumple con los requisitos” (ISO, 2008), y al hablar de requisito se
refiere a la necesidad o expectativa establecida.
Que un sistema o componente cuente con seguridad quiere decir que su uso no implique
peligro para los usuarios o el medio ambiente.
La disponibilidad hace referencia a que se debe encontrar en un estado operable cuando se
es requerido, es decir en tiempo y forma.
El cuarto requerimiento es la confiabilidad. Esta palabra significa que debe cumplir con su
función durante el tiempo requerido bajo unas condiciones operativas especificadas.
También se define como la probabilidad de que un componente o sistema pueda cumplir
su función en las condiciones operativas especificadas durante un intervalo de tiempo
dado” (Pemex, S/f).
La probabilidad es la medida clásica para valorar la confiabilidad. Sin embargo, existen
muchas otras medidas utilizadas extensamente, por lo cual, confiabilidad es un término
genérico que describe todas estas medidas sin que necesariamente estén relacionadas con la
probabilidad (Zapata, 2011).
Gran parte de estas medidas corresponden a promedios estadísticos o valores esperados que
se denominan “índices de confiabilidad”.
Algunos ejemplos son.
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Vida media: Tiempo esperado para que ocurra una falla en un componente no
reparable.
Frecuencia de fallas por año: Número de fallas esperadas por año.
CONFIABILIDAD OPERACIONAL
La Confiabilidad Operacional se define como una cadena de técnicas de mejora continua,
que introducen métodos de análisis y nuevas tecnologías; con el propósito de perfeccionar
el servicio, planeación, ejecución y control de la producción (de bienes o servicios)
(Espinosa, 2011)
La confiabilidad operacional busca evitar en el sistema integral, el cual escompuesto por
personas, procesos y activos para el cumplimiento de funciones dentro de un contexto
operacional específico.
Se compone de cuatro parámetros: confiabilidad humana, confiabilidad de los procesos,
mantenibilidad y confiabilidad de los equipos; los cuales interactúan de forma óptima para
obtener un mejoramiento duradero y de largo plazo.
Confiabilidad de proceso: se asocia con el correcto desempeño de los procedimientos, la
obtención de los parámetros establecidos a manera de respetar las condiciones establecidas
(Arata, 2009).
Confiabilidad de equipo: o también conocida como confiabilidad de los suministros; se
refiere a la integración entre los distintos procesos o unidades internas, como operación,
abastecimiento, desarrollo para contar con el suministro cuando sea requerido (Arata,
2009).
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Confiabilidad humana: se relaciona con el involucramiento, compromiso y competencias
que disponen las personas con las actividades que les corresponde realizar y la estructura
organizacional para logarlo (Arata, 2009).
Mantenibilidad: conjunto de acciones destinadas a mantener o reacondicionar un
componente, equipo o sistema, en un estado en el cual sus funciones pueden ser cumplidas.
Entendiendo como función cualquier actividad que un componente, equipo o sistema
desempeña, bajo el punto de vista operacional (Arata, 2009).
El mantenimiento puede ser dividido en preventivo y correctivo. El mantenimiento
preventivo puede definirse como la programación de actividades de inspección de los
equipos que deben de realizarse en determinados periodos basándose en un plan de
seguimiento de control de calidad. El propósito del mantenimiento preventivo es
precisamente prevenir los errores, para poder mantener el sistema bajo las condiciones
óptimas especificadas de un inicio.
Su característica fundamental es la de inspeccionar los equipos de forma planeada para
detectar fallas durante su fase inicial y corregirlas en el momento adecuado.
Nos referimos a mantenimiento no programado o mejor conocido como mantenimiento
correctivo a la acción de corregir los defectos detectados dentro de un sistema o
componente, consiste en detectar los errores y repararlos en el menor tiempo posible para
volver a su función el sistema.
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COSTO DE CONFIABILIDAD
En todo sistema existe una relación entre su confiabilidad y el costo que ésta ocasiona.
Conforme se aumenta el nivel de confiabilidad, se aumenta el nivel de inversión requerido
y viceversa (Gráfica 1). El costo de la confiabilidad debe compararse con los beneficios
globales tanto para el usuario como para la sociedad. El nivel aceptable de confiabilidad
depende de lo que los usuarios y la sociedad en su conjunto estén dispuestos a pagar por
esta. Este nivel aceptable de confiabilidad puede ser diferente del óptimo matemático.
Gráfica 1. Costo de Confiabilidad
Autor: Arata, 2009.
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MÉTODOS DE ANÁLISIS DE CONFIABILIDAD
A continuación se presentan algunos métodos o herramientas útiles para el análisis de la
Confiabilidad.
Cualitativo. Es una valoración subjetiva en donde no se establecen índices
numéricos. Ejemplos: “No fallará”, “Es muy confiable”, “Este equipo es mejor que
aquél”. No sirve para comparar alternativas o hacer análisis económico. Se conoce
como “juicio de ingeniería”.
Histórico. Se estudia el componente o sistema basado en los datos de su
comportamiento operativo pasado. Con estos datos se establecen índices históricos
o medidas de desempeño que generalmente son estadísticas. Ejemplo: Frecuencia de
fallas promedia.
Analítico. Se representa el componente o sistema bajo estudio por medio de un
modelo matemático (ecuación o conjunto de ecuaciones) y se evalúan los índices de
confiabilidad por medio de soluciones matemáticas directas. Ejemplos: Diagramas
de bloques y Proceso de Markov.
Probabilístico. Las variables se consideran aleatorias, es decir no tienen un valor
fijo ni existe una función que permita determinar su valor en un instante de tiempo
dado. La ocurrencia de determinados valores de la variable se expresa en términos
de probabilidad, es decir de que un fallo ocurra o no.
Lógica difusa. Es una disciplina matemática que permite trabajar con información
que no es exacta para poder realizar evaluaciones de sistemas. Es ideal para el
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modelado de sistemas que no pueden ser resueltos mediante un modelo matemático
simple o preciso.
Simulación. Se simula el comportamiento aleatorio del componente o sistema en un
programa computacional y se evalúan los índices de confiabilidad en forma
indirecta por medio de técnicas numéricas. Ejemplo: Simulación de Montecarlo.
BENEFICIOS
Los principales beneficios de la ingeniería de Confiabilidad se resumen como se muestra a
continuación
1. Alcanzar las expectativas de los clientes sobre la funcionalidad y la vida útil los
equipos.
2. Disminuir los riesgos previsibles inherentes al funcionamiento de los equipos y los
peligros para la salud.
3. Mejorar la Confiabilidad y la Disponibilidad de los sistemas (disminuir las tasas de
fallas y disminuir los tiempos fuera de servicio).
4. Alcanzar los objetivos de producción.
5. Mejorar la comercialización de los productos y las garantías.
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CONCLUSIONES
La ingeniería de Confiabilidad tiene como objetivo primordial elevar la confiabilidad de los
activos o procesos, disminuyendo o evitando las fallas, aumentando así también su
disponibilidad, y finalmente observar esas acciones en la rentabilidad del negocio.
Es un área de la ingeniería muy ligada al mantenimiento, pero su implementación abarca
más que solo el área operativa. Ya que toda la organización debe contribuir al logro de la
Confiabilidad operacional.
No solo busca cómo ejecutar eficientemente una máquina, sino cómo hacer de esta gestión
un proceso eficaz que contribuya con el logro final perseguido por el negocio.
Es de suma importancia que las empresas busquen mejorar sus procesos evitando
desperdicios organizaciones, para elevar sus niveles de competitividad.
Debido a ello esta temática representa grandes áreas de oportunidad tanto para las
organizaciones como para nosotros.
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BIBLIOGRAFÍA
Arata, A. (2009). Ingeniería y gestión de la confiabilidad operacional en plantas
industriales. Chile: Ril.
Benbow, D., & Broome, H. (S/f). El Manual del Ingeniero Certificado en Confiabilidad.
Espinosa, F. (2011). Confiabilidad operacional de Equipos. Chile: UT.
García, O. (2009). Gestión Integral de Mantenimiento Basada en Confiabilidad. Colombia.
ISO. (2008). Recuperado el 22 de noviembre de 2015, de International Organization of
Standarization: www.normas9000.com/que-es-iso-9000.html
Pemex. (S/f). Ingeniería de Confiabilidad. Recuperado el 22 de noviembre de 2015, de
Aprendizaje Virtual Pemex:
www.aprendizajevirtual.pemex.com/nuevo/guias_pdf/guia_sco_ingenieria_confiabi
lidad.pdf
Pérez, I. (2007). Lógica difusa para principiantes. Caracas: UCAB.
SPM. (2014). Recuperado el 22 de noviembre de 2015, de SPM ingeniería en
mantenimiento: www.spm-ing.com/ingenieria-de-confiabilidad.php
Zapata, C. (2011). Confiabilidad en Ingeniería. Colombia: Publiprint Ltda.
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE ORIZABA
INGENIERÍA DE CONFIABILIDAD
PRESENTA: SHEYLA KARINA FLORES GUIRAO
ORIZABA, VER. NOVIEMBRE DE 2015.
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CONTENIDO
INTRODUCCIÓN .................................................................................................................. 2
INGENIERÍA DE CONFIABILIDAD .................................................................................. 3
CONFIABILIDAD OPERACIONAL ................................................................................ 5
COSTO DE CONFIABILIDAD ......................................................................................... 7
MÉTODOS DE ANÁLISIS DE CONFIABILIDAD ......................................................... 8
BENEFICIOS ..................................................................................................................... 9
CONCLUSIONES ................................................................................................................ 10
BIBLIOGRAFÍA .................................................................................................................. 11

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Flores Guirao Sheyla. (2015, diciembre 3). Ingeniería de confiabilidad y confiabilidad operacional. Recuperado de http://www.gestiopolis.com/ingenieria-confiabilidad-confiabilidad-operacional/
Flores Guirao, Sheyla. "Ingeniería de confiabilidad y confiabilidad operacional". GestioPolis. 3 diciembre 2015. Web. <http://www.gestiopolis.com/ingenieria-confiabilidad-confiabilidad-operacional/>.
Flores Guirao, Sheyla. "Ingeniería de confiabilidad y confiabilidad operacional". GestioPolis. diciembre 3, 2015. Consultado el 11 de Diciembre de 2016. http://www.gestiopolis.com/ingenieria-confiabilidad-confiabilidad-operacional/.
Flores Guirao, Sheyla. Ingeniería de confiabilidad y confiabilidad operacional [en línea]. <http://www.gestiopolis.com/ingenieria-confiabilidad-confiabilidad-operacional/> [Citado el 11 de Diciembre de 2016].
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