Ingeniería de Confiabilidad

En los últimos años el departamento de mantenimiento ha pasado por una serie de
transformaciones a nivel tecnológico, organizacional, económico, social y humano.
Estos cambios son consecuencia de la situación actual de competitividad industrial y la
globalización de los mercados. El mantenimiento ya no se ve como un centro de costos,
para pasar a ser un sistema integral, de igual importancia que otros como calidad y
ventas, puesto que contribuye a la generación de utilidades industriales y es responsable
de la sobrevivencia de la empresa.
Ante esta realidad la Ingeniería de la Confiailidad, epeseta ua vía efectiva que
permite a las empresas, enfrentar de forma eficiente los retos constantes a los cuales
están sometidas las organizaciones de hoy.
Esta Confiabilidad Operacional es una moderna estrategia que generan grandes
beneficios. Se basa en los análisis de condición y en los análisis estadísticos, orientados
a mantener la disponibilidad y confiabilidad de los equipos, con una activa participación
del personal de empresa. La Confiabilidad Operacional lleva implícita la capacidad
industrial (procesos, tecnología y gente), para el propósito que se espera de ella, dentro
de sus límites de diseño y bajo un contexto operacional específico.
DESARROLLO
DEFINICIONES
La Ingeniería de Confiabilidad se concentra en procesos de eliminación de fallas a través
del uso de diversas herramientas analíticas que permitan mejorar procesos, actividades,
recursos, diseños -y otros- dentro de las tácticas de mantenimiento correctivo,
preventivo y predictivo. El objetivo primordial es elevar la confiabilidad de los activos
IN'E/Z1KE&//>/
aumentando así también su disponibilidad, siempre y cuando las mejoras se
fundamenten con la rentabilidad del negocio (SPM, 2016)
CONFIABILIDAD OPERACIONAL
La Ingeniería de Confiabilidad se manifiesta a través del Plan de Mantenimiento, el que
es el elemento de vínculo con la Ejecución del Mantenimiento y los resultados de esta,
la fuente para la Ingeniería de Mantenimiento.
Es importante, puntualizar que en un sistema de Confiabilidad Operacional es necesario
el análisis de sus cuatro frentes operativos: Confiabilidad Humana, Confiabilidad de los
Procesos, Confiabilidad de los equipos y Confiabilidad de Diseño; sobre los cuales se
debe actuar si se quiere un mejoramiento continuo y de largo plazo. Cualquier hecho
aislado de mejora puede traer beneficios, pero al no tener en cuenta los demás factores,
sus ventajas son limitadas o diluidas en la organización y pasan a ser solo el resultado
de un proyecto y no de un cambio organizacional.
Las organizaciones de hoy comprenden que la gestión eficaz de activos es compleja y
especializada, que puede ser una fuente de ventajas competitivas, pero también un área
en la cual los resultados de interpretaciones equivocadas pueden ser demasiado serios.
Con la finalidad de explotar las ventajas disponibles en la gestión de activos y de
garantizar su gerencia responsable, se necesita trabajar sobre tres principios básicos:
Utiliza Taleto Huao idóeo
Gestionar el conocimiento pertinente
Tomar las decisiones en forma correcta.
Confiabilidad del Talento Humano
La Confiabilidad del Talento Humano se define como la probabilidad de desempeño
eficiente y eficaz de todas las personas, en todos los procesos, sin cometer errores o
fallas derivados del conocimiento y actuar humano, durante su competencia laboral,
dentro de un entorno organizacional específico. El sistema de Confiabilidad Humana
incluye varios elementos de proyección personal, que permiten optimizar los
conocimientos, habilidades y destrezas de los miembros de una organización con la
finalidad de geea Capital Huao.
El Capital Humano representa el incremento en la capacidad de producción alcanzado
mediante el desarrollo de las competencias de los trabajadores de la empresa. Está
formado por el conocimiento y el ingenio que hacen parte de las personas, su salud
mental y la calidad de sus hábitos de trabajo. También es común señalar al Capital
Humano como indispensable para la competitividad de las economías modernas ya que
su productividad se basa en la generación, difusión y utilización del conocimiento.
El mejoramiento de la Confiabilidad Humana se puede lograr mediante la integración de
estrategias que incluyan una adecuada gestión del conocimiento, la consolidación de los
equipos naturales de trabajo, aplicación de modelos de competencias y la creación de
comunidades del conocimiento para desarrollo del mantenimiento, gestionando su
desempeño, con el fin de asegurar la competitividad y poder preservar el conocimiento
de la organización.
Potenciar las estrategias anteriores sería imposible si no se cuenta con el necesario
Talento Humano, que sirva de soporte organizacional. Dentro de esta perspectiva se
tienen estrategias referidas a la gente, su conocimiento, las competencias industriales,
los factores críticos de éxito, que impulsan la competitividad y la hacen permanente.
Estas estrategias integran elementos vitales para gerenciar el activo principal de la
corporación llaado Capital Iteletual.
Para que el aprendizaje individual sea provechoso debe ir acompañado del aprendizaje
corporativo, que representa el Capital Intelectual Estructurado de la organización. El
primero es propiedad de la gente y reside en la memoria de cada uno; el segundo
siempre es propiedad de la empresa y reside en un sistema o en la memoria corporativa,
donde el uso creativo de la tecnología informática y sus diversas posibilidades de
comunicación (Internet, Intranet, Extranet, Videoconferencias), integran el factor
decisivo
para gerenciar el conocimiento. Esto implica establecer mecanismos que permitan el
auto-aprendizaje y el auto-desarrollo de competencias.
El aspecto primordial de esta filosofía es el necesario cambio cultural de las
organizaciones, que conlleva a aumentar el auto-estima del personal, cuando sus
opiniones son importantes y generan valor, adicional a la comprensión y entendimiento
de la utilidad que tiene la correcta toma de decisiones.
Análisis de Confiabilidad Humana (HRA)
El Análisis de Confiabilidad Humana (HRA) es una técnica usada para identificar, analizar,
cuantificar y documentar sistemáticamente los posibles modos de falla humanos dentro
de un proyecto, y los efectos de las fallas sobre la confiabilidad global de los activos. Los
análisis del comportamiento y las necesidades de los seres humanos están entre las más
polémicas de las ciencias; no es extraño que existan múltiples enfoques compitiendo
por el manejo y la tipificación de los problemas humanos. La técnica cuantitativa de HRA
ás apliaete usada es la Tehiue fo Hua Eo Rate Peditio THERP,
creada en Sandia National Laboratories.
La THERP es defiida oo ua Metodología paa poostia la feueia de los
errores humanos y valorar la degradación probable del sistema hombre - máquina,
debida a los errores personales asociados con el trabajo del equipo, con los diversos
procesos y prácticas operacionales, y con las características técnicas y humanas de otros
sistemas que influyen en el opotaieto del ativo.
Los cinco pasos del proceso cíclico necesarios para aplicar el modelo THERP son:
Definir las fallas del equipo
Identificar las operaciones humanas y las tareas relacionadas con cada falla de
equipo
Determinar las probabilidades de error humano asociadas
Calcular los efectos de los errores humanos sobre la confiabilidad del equipo
Recomendar los cambios básicos para optimizar el sistema hombre - máquina, y
regresar al paso dos, si fuere necesario.
El Error Humano
Todos los sees huaos e ao o eo gado está sujetos a oete eoes. Es
de huaos euivoase, es ua fase u feuete ue o dee volvese orma; los
procesos de capacitación, entrenamiento y formación de habilidades técnicas, buscan
minimizar los riesgos de errores humanos, y esto constituye uno de los objetivos
primordiales de la Confiabilidad Humana. Cuando se considera la interacción entre las
personas y los sistemas productivos, los errores humanos se pueden clasificar en cuatro
categorías:
1. Factores Antropométricos. Son los relacionados con el tamaño y la resistencia
física del operario que va a realizar una tarea, cuando no puede acomodarse físicamente
a las condiciones del sistema o equipo; estos errores no constituyen la causa del
problema, en la mayoría de los casos son el efecto de una falla del sistema, que requiere
una modificación o rediseño.
2. Factores Sensoriales. Se relacionan con la pericia con que las personas usan los
sentidos para ver lo que esta ocurriendo en su entorno. Tienen que ver con aspectos
como buena visibilidad o nivel de ruido, que requieren para mitigarlos de una acción
correctiva.
3. Factores Fisiológicos. Se refieren a las tensiones medioambientales que afectan
el desempeño humano, pues generan fatiga. Para reducirlos se deben efectuar cambios
en el clima organizacional, o en los procesos a realizar.
4. Factores Psicológicos. Se refieren a los aspectos internos que tienen raíz en lo
psíquico de las personas. Pueden generar errores intencionales o no intencionales y en
la mayoría de los casos requieren de tratamiento especializado.
Los principales tipos de errores que se contemplan en los procesos industriales son: el
desliz, debido a la falta de atención, los lapsos, debidos a la falta de memoria, el engaño
como una respuesta impropia o la aplicación imprecisa de una regla, y la violación
intencional de rutina o como un acto de sabotaje. El último grupo de errores son
aquellos que se comenten por falta de conocimiento.
Estrategias de Confiabilidad Humana
La Gestió de Ativos, es ho la estategia o la ual uhas opañías a esala
universal están maximizando su productividad y su rentabilidad para seguir siendo
competitivas y permanecer dentro del mercado internacional.
A su vez, los procesos de apoyo soportados en la Confiabilidad Operacional, son la base
de todas las estrategias que se generan para alcanzar la excelencia en las actividades de
mantenimiento.
Gerencia del Conocimiento. La Gestión Eficaz del Conocimiento es el proceso sistémico
que provee el talento humano capacitado para ejercer las labores industriales y
peseva el Capital Iteletual de la ogaizaió.
Desde el punto de vista industrial, se puede definir el conocimiento como la información
que posee valor para ella, es decir la información que permite generar acciones
encaminadas a satisfacer las demandas del mercado, y apoyar las oportunidades a
través de la explotación de las competencias centrales de la organización. Así pues, es
evidente la importancia de obtener información de utilidad, de manera sistemática, y
determinar cuáles son los instrumentos de hoy, para la localización y obtención de esa
información. Esa es la labor de la Gestión del Conocimiento.
La fuerza de trabajo como capital intelectual, es quien resuelve los problemas y provee
las actividades que aseguran el éxito. Pero se requiere el compromiso de la alta gerencia
para liderar procesos de capacitación, motivación e incentivación de los trabadores,
para generar nuevas actitudes, aptitudes, reconocimiento y confianza, en el mediano y
largo plazo. Bajo estos preceptos, gestionar estrategias para generar nuevo
conocimiento, es de vital importancia para las empresas, y sin la asociación efectiva de
la información que le sirva de soporte, no se logra una buena administración y
generación de valor.
Gestión por Competencias. Herramienta estratégica indispensable para enfrentar los
desafíos del entorno. El Modelo de Competencias es una de las estrategias principales
en el desarrollo del Talento Humano, busca impulsar al más alto nivel de calidad las
competencias individuales, acordes con las necesidades operativas, y garantiza el
desarrollo y administración del potencial intelectual de todos los miembros de la
organización.
Equipos Naturales de Trabajo. Un equipo natural de trabajo es un conjunto de personas
de diversas funciones dentro de la organización que trabajan juntas por un período de
tiempo determinado, en un clima de potenciación de energía, para analizar los
problemas comunes de distintos departamentos, apuntando al logro del objetivo
común.
Una de las características principales en la industria moderna es la conciencia sobre la
visión que guía las acciones de los Equipos Naturales de Trabajo, con el objeto de
asegurar la implementación de las estrategias de confiabilidad, la sincronización de
actividades, el establecimiento de planes integrales de acción y la optimización integral
de los costos de producción y mantenimiento de la organización.
Gerencia del Desempeño. Es el proceso que permite monitorear y evaluar la idoneidad
del talento humano durante la implantación y desarrollo de las estrategias propuestas,
con el fin de garantizar la generación de valor y establecer las acciones correctivas de
manera proactiva.
Cultura de la Confiabilidad Humana
La Cultura Organizacional está conformada por el conjunto de principios y creencias
básicas de una empresa que son compartidos por todos sus miembros y que la
diferencian de otras organizaciones. La Confiabilidad Humana implica grandes cambios
en la organización, exige una cultura del desafío y el cuestionamiento de muchos
procesos administrativos, junto con el gerenciamiento efectivo de las comunicaciones y
la responsabilidad para el registro sistemático de la información.
Política de Confiabilidad
Paa optiiza la Cofiailidad Huaa es eesaio ota o ua uea Polítia de
Cofiailidad fijada po la alta geeia, dode se tega e ueta las eesidades
substanciales del Talento Humano de la Organización. Primero se deben precisar las
brechas tecnológicas y proveer la capacitación mínima. Luego, establecer los roles y
responsabilidades, y desarrollar los medios para darle vigencia. Finalmente, establecer
las recompensas o formas de reconocimiento para quienes demuestren nuevos
comportamientos. Puede que hoy no sea agradable pensar que somos criaturas que
responden a premios y castigos, pero el hecho es que funciona.
Para lograr alta Confiabilidad Humana, son fundamentales los procesos de capacitación
y formación de habilidades. Si el personal desconoce cómo realizar las tareas, no las
puede desempeñar. Es tan simple como eso. Una buena política de capacitación, debe
integrarse con la política general de la empresa, y debe aunar la formación interna con
la externa. Por tanto, la educación se convierte en vehículo de difusión no sólo de
conocimientos, sino de la cultura propia de la organización. El nivel directivo de la
empresa debe colaborar con el desarrollo de su gente, impulsando la capacitación,
delegando tareas, exigiendo elevados niveles de desempeño, y generando múltiples
oportunidades de participación. Todo lo anterior debe ir acompañado de las necesarias
políticas de motivación e incentivación para que el personal realice sus labores con
agrado y satisfacción.
Para implementar un programa de mejoramiento de la Confiabilidad Humana dentro de
la organización, con el fin de buscar donde están los errores y poder mejorar el
desempeño del hombre de mantenimiento, el trabajo se debe enfocar desde las tres
perspectivas siguientes:
Aplicar las Técnicas de Confiabilidad que más se ajusten a las necesidades de la
planta.
Desarrollar programas de Seguridad Industrial basados en el comportamiento
humano.
Implementar las normas de seguridad y de gestión ambiental que garanticen la
calidad y la integridad de los procesos productivos.
La Gestión del Conocimiento
La Gestión del Conocimiento Organizacional usada como estrategia competitiva en los
mercados globales, regidos por el cambio permanente y la incertidumbre, se ha
convertido hoy en factor crítico de éxito. La Gestión del Conocimiento se puede definir
como un conjunto de procesos (tecnológicos, sociales, estructurales, institucionales)
orientados a la adquisición, administración, organización, transferencia, gestión,
generación y distribución del saber, en un entorno colaborativo cualquiera sea su
propósito o misión.
La Gestión del Conocimiento está directamente ligada al Capital Intelectual, como
resultado de la interacción de los Activos Intangibles y el Conocimiento Explicito de las
empresas. El Capital Intelectual está formado por los activos intangibles, como son la
organización, los valores esenciales, los conocimientos, las habilidades gerenciales, el
espíritu de equipo, el plan de cumplimiento de la competitividad, el uso dado al
software, las rutinas y procesos operacionales, las bases de datos e infinidad de cosas
más.
La Gestión del Conocimiento es la gran oportunidad de hoy para transformar las
organizaciones, pero no se puede olvidar que las personas tienen emociones y
sentimientos, además de conocimientos. Se deben convertir las empresas en entornos
agradables de trabajo, con salas de reuniones, áreas de descanso y zonas sociales que
conlleven satisfacción y mejora de las relaciones interpersonales. En últimas se debe
huaiza la ogaizaió oo euisito úeo uo paa alaza el éito.
(PALENCIA, 2006)
FASES DE LA INGENIERÍA DE CONFIABILIDAD
Planeación: La planeación enfocándonos al mantenimiento se refiere al proceso
mediante el cual se determina y preparan todos los elementos requeridos para efectuar
una tarea antes de iniciar el trabajo. El proceso de planeación comprende todas las
funciones relacionadas con la preparación de técnicas para detectar fallas presentes
durante el proceso y la mejor forma de poder evitarlas o eliminarlas.
Programación: Dentro del mismo contexto la programación nos permite organizar y
determinar que herramientas, métodos o técnicas serán implementados para organizar
el trabajo que se planteó en la fase de planeación.
Ejecución: dentro de esta fase se va a realizar la aplicación de métodos, técnicas o
herramientas para realizar el trabajo planeado y permitir con esto la corrección,
reducción o eliminación de fallas dentro de los procesos de una organización.
La confiabilidad como metodología de análisis debe soportarse en una serie de
herramientas que permitan evaluar el comportamiento de una forma sistemática a fin
de poder determinar el nivel de operatividad, la cuantía del riesgo y las demás acciones
de mitigación que se requieren, para asegurar su integridad y continuidad operacional.
(CABRERA, 2014).
TODOS DE CONFIABILIDAD
1. Pruebas aceleradas: Es una evaluación realizada en ciclos de vida más rápidos, donde
sea aplicable, y con altos esfuerzo de operación y ambientales, mayores a los normales.
Hay modelos como el de Arrhenius, Eyring, HALT.
2. Benchmarking: Es el proceso para mejorar el desempeño de los productos y los
procesos, identificando, comprendiendo, y adaptando las mejores prácticas, procesos y
características, y desempeño de productos y procesos de clase mundial, de manera
continúa. El benchmarking compara productos, procesos, o servicios y puede ser interno
o externo.
3. Análisis de degradación: Degradación es la propiedad de un proceso o producto que
pierde su calidad de diseño o características de confiabilidad en el tiempo al ser
sometido a esfuerzo.
4. Diseño para manufactura y ensamble (DFMA): Es una metodología interdisciplinaria
que proporciona un método para analizar un diseño propuesto desde el punto de vista
del ensamble y manufactura.
5. Diseño de experimentos (DOE): Se usa para proporcionar un método estadístico
estructurado para la planeación y ejecución de pruebas. Se basa en la variación
sistemática de parámetros para determinar el efecto de esos parámetros en el
resultado.
6. Revisiones de diseño: Es una evaluación disciplinada e interdisciplinaria por un grupo
de expertos para encontrar y resolver deficiencias o impedimentos que puedan afectar
el lanzamiento de proyecto, revisando al final de cada actividad mayor del plan del
proyecto. Las revisiones pueden ser formales e informales.
7. Identificación temprana de problemas: Es un método que aplica métodos estadísticos
a datos de campo para detectar problemas de producto y proceso lo más antes posible.
8. A prueba de error (POKA YOKE): Es la práctica de diseñar productos o procesos de
manera que se minimice o prevenga la probabilidad de errores humanos o mecánicos.
Se aplica para:
Evitar que los productos se fabriquen o ensamblen incorrectamente
Diseñar el proceso de manufactura para evitar partes más ensambladas
Diseñar el software que no permita entradas en campos incorrectos
9. Análisis del modo y efecto de falla (FMEA): Es un grupo de actividades sistemático
orientado a reconocer y evaluar las fallas potenciales de un producto o proceso y los
efectos de esa falla, identificando acciones que puedan eliminar o reducir la posibilidad
de que ocurra la falla, y documentar el proceso completo. (GARCIA, 2014)
10. Reporte de fallas, análisis, sistema de acción correctiva (FRACAS): Es una revisión
formal de la dirección y un sistema de bucle cerrado que se enfoca a resolver incidentes
de fallas. Un grupo interdisciplinario analiza, determina la causa de falla, e inicia la acción
correctiva, agrupando los incidentes individuales para enfocar de modo eficiente los
recursos. El FRACAS asegura que todos los modos de falla que ocurran en un producto
durante su desarrollo desde su arranque, estén documentados, monitoreados, y
corregidos como sea necesario.
11. Análisis de elementos finitos (FEA): El análisis de elementos finitos (FEA) es un
modelo matemático para predecir el esfuerzo o respuesta térmica de una estructura a
la carga o estímulo térmico. Puede usarse también para modelado de fluidos. La
estructura se divide en elementos muy pequeños analizando su interacción. El
comportamiento de los elementos individuales se suma y la respuesta de la estructura
completa se predice, en relación con la distribución del esfuerzo, temperatura o flujo.
12. Diagramas de bloque funcionales (FBD): Son medios gráficos para reducir sistemas
complejos dentro de partes más pequeñas de elementos comprensibles con el propósito
de realizar análisis (FMEA / FMECA/ Confiabilidad, etc.), también se refieren como
BOuda Diagas
13. Análisis de datos de vida: Sirve de marco de referencia analítico para determinar la
probabilidad de falla de productos durante su ciclo de vida y evaluar la conformancia de
acuerdo a los requerimientos especificados de entrada. EL análisis de datos de vida
caracterizan las distribuciones de probabilidad de falla de un componente, subsistema,
o producto para evaluar su conformación de las características de confiabilidad contra
los requerimientos establecidos.
14. Diagramas de parámetros: Son un medio para reducir sistemas complejos a
elementos comprensibles con el propósito de identificar influencias internas y externas
en la funcionalidad del sistema, subsistema, ensamble o componente.
Los diagramas de parámetros se utilizan para diagnosticar problemas donde la
funcionalidad se degrada o no es aceptable, los resultados motivan a mejorar la
robustez.
15. Estudios de capacidad de proceso: Los estudios de capacidad de procesos evalúan la
habilidad de un proceso para mantener una característica o características del proceso
dentro de especificaciones. Cuando el proceso es capaz, se tiene confianza en la
funcionalidad y la confiabilidad del producto.
16. Mapa de proceso / diagrama de flujo: Es una representación gráfica para reducir
procesos complejos a elementos más pequeños comprensibles, que faciliten el análisis
de (PFMEA), la simulación y la mejora continua. Proporciona un mapa de las actividades
realizadas y sus interdependencias (internas / externas) para un producto dado que será
producido en un proceso.
17. Metas de confiabilidad: Las metas se establecen en la fase de desarrollo del
concepto, con base en la voz del cliente por medio de QFD, DFSS, e historial de fallas.
18. . Modelado del desarrollo de la confiabilidad: Muestra una gráfica de fallas
acumuladas versus tiempo acumulado de operación, para describir como cambia la tasa
de falla, mientras se gana en experiencia de operación del producto. El desarrollo de la
confiabilidad se monitorea y se compara con requerimientos del programa. Evalúa el
cambio en la tasa de falla conforme se acumula el tiempo total de operación.
Los modelos utilizados más comúnmente son los de Duane y Crow AMSAA.
El modelo de desarrollo es útil para evaluar la confiabilidad en las diferentes etapas de
desarrollo del producto, así como para evaluar la confiabilidad del producto producido
normal.
Puede usarse para determinar se han realizado las pruebas y mejoras suficientes
antes de la liberación del producto.
El análisis del desarrollo de la confiabilidad de reclamaciones en garantía o datos
de devoluciones de campo pueden indicar problemas pendientes.
Un modelo de desarrollo de confiabilidad de accidentes puede dar un buen
panorama de tendencias de seguridad para una planta.
Los modelos de desarrollo de la confiabilidad pueden ser utilizados para
proyectar la confiabilidad en algún tiempo futuro.
Beneficios
Un modelo de desarrollo de la confiabilidad produce un análisis visual de
cambios en la tasa de falla (o cambios en MTBF) durante el uso acumulado del
producto.
Un modelo de desarrollo de la confiabilidad da el estatus instantáneo de un
programa o proceso. La función de intensidad (tasa de falla) elimina el ruido de
los valores acumulados para producir mejores estimados de las condiciones
actuales.
El beneficio verdadero de las mejoras en confiabilidad puede medirse
directamente de la gráfica de desarrollo de la confiabilidad después de que las
acciones correctivas tienen efecto.
El modelo de desarrollo de confiabilidad es excelente para pronosticar
reclamaciones por mes calendario.
El alcance puede enfocarse a sólo un mecanismo de falla o para evaluar todos
los mecanismos de falla mezclados (análisis del sistema).
El modelo puede utilizar como punto de partida, datos de programas previos de
prueba.
Modelo de Duane
Asume una tasa constante de falla sobre una fase de prueba y monitorea/pronostica
sobre una serie de fases. Grafica un parámetro de confiabilidad seleccionado (MTBF por
ejemplo), sobre el tiempo, y da seguimiento al cambio. Se pueden utilizar tasas de
desarrollo históricas para pronosticar las horas totales esperadas para lograr las metas
de confiabilidad dados los niveles presentes de confiabilidad. Puede usarse para
cambios menores de diseño.
Modelo Crow-AMSAA
Derivado del modelo de Duane, grafica el total de fallas contra el tiempo acumulado de
falla. Los cambios en la pendiente miden las permutas en confiabilidad, positivamente
o negativamente.
19. Diseño robusto de Taguchi: Es el proceso de hacer un proceso o producto insensible
al efecto de la variabilidad sin realmente eliminar las fuentes de variabilidad. El diseño
es capaz de cumplir con los requerimientos críticos funcionales aun en la presencia de
fuentes de variación (ruidos). Esto se logra al hallar una colección óptima de puntos de
ajuste de parámetros que minimiza la respuesta a los diversos ruidos, y ajustar la media
a la meta esperada por el cliente, El diseño robusto se aplica a los niveles de sistema,
subsistemas, y componentes.
El proceso de diseño robusto se aplica durante el diseño del producto por medio del
proceso de validación del producto y proceso. Mejora la confiabilidad del producto al
hacer el diseño final más tolerante a variaciones en las condiciones de uso real,
variaciones entre productos, y deterioración. Complementado con el diseño de
tolerancias, se reduce el costo total del producto.
Beneficios
Método consistente para reducir la variación del producto a factores de ruido.
Variación reducida en la funcionalidad deseada del producto (salida consistente).
Actividades
Identificar la función ideal
Identificar los factores de ruido claves
Especificar las respuestas funcionales clave.
Seleccionar los factores de control y los niveles.
Seleccionar el arreglo ortogonal
Realizar los experimentos y colectar datos
Analizar los datos, calcular la relación S/N para cada experimneto y seleccionar
el diseño óptimo.
Realizar el experimento de verificación
Ajustar la media a la meta del cliente
Implementar los cambios
DISEÑO DE INGENIERÍA
Una vez que se definen las metas de confiabilidad. Se identifican los problemas en estas
etapas tempranas y se corrigen antes de la producción masiva. La clave es agregar la
dimensión del tiempo mientras los productos están expuestos a la posibilidad de falla,
esto requiere probar en ambientes reales y simulando el uso real del cliente.
Entre las herramientas disponibles se tienen: FRACAS, Diagramas de bloques de
confiabilidad, Análisis de degradación, Análisis de árbol de falla, Análisis de criticalidad
de riegos, Revisiones de diseño, De-gradación, HLAT/HAST, FMEA de diseño, Modelo de
crecimiento de la confiabilidad, y Análisis de datos de vida de Weibull.
VERIFICACIÓN Y VALIDACIÓN DEL DISEÑO
Como resumen de planeación y realización de actividades de pruebas con objeto de
asegurar que el diseño cumple con los requerimientos de confiabilidad. Las disciplinas
de solución de problemas son importantes para identificar y resolver los modos de falla
durante las pruebas.
Plan de verificación del diseño y reporte (DVP&R)
El plan describe el método de la actividad de prueba tanto para la verificación como para
la validación. El plan identifica el número y tipo de aspectos a ser probados y los criterios
para certificar que los resultados son aceptables.
Las estrategias de prueba consideran prueba por atributos versus variables y tiempo
versus truncado de fallas. Las pruebas pueden realizarse con o sin reemplazo de artículos
con falla. Se incluye la determinación estadística del tamaño de muestra requerida para
llegar a una decisión acerca de la hipótesis nula establecida e intervalo de confianza.
Pruebas de confiabilidad
Las pruebas determinan la capacidad de un producto para cumplir con los
requerimientos de confiabilidad, sujetando al producto a un conjunto de pruebas físicas,
químicas, ambientales, o de condiciones de operación. Una prueba de confiabilidad
mide tanto la confiabilidad como la confianza bajo diversas condiciones.
La información obtenida de estas pruebas se utiliza para estimar la confiabilidad
alcanzable dentro de los intervalos de confianza especificados. Los resultados se
comparan con las metas como base para toma de acciones correctivas para mejorar la
confiabilidad.
Entre las pruebas utilizadas para detectar modos de falla se encuentran: pruebas
funcionales, ambientales, aceleradas, de quemado, y confiabilidad en vida útil.
Pruebas aceleradas
Las pruebas aceleradas se utilizan para recrear modos de falla conocidos o
conceptualizados en le laboratorio, acortando el tiempo de prueba al exponer al
producto a condiciones más severas de operación o ambientales que las normales de
uso.
Técnicas de Shani
SU proceso de prevención se enfoca a identificar y eliminar enlaces débiles de alto riesgo
antes de la manufactura del producto, se hace en tres etapas:
Comprensión de cómo se diseña el producto para su función y como puede fallar
en esa función.
La confirmación de la relación entre las especificaciones del producto y las
tolerancias de manufactura.
Se aplican métodos de prueba acelerados y de sobre esfuerzo para asegurar la
confiabilidad del producto.
VERIFICACIÓN Y VALIDACIÓN DEL PROCESO
Muchos de los métodos de verificación y validación del diseño también se aplican a los
procesos. Con lo problemas picos de arranque como falta partes, errores humanos y
cambios en los requerimientos de los clientes requiere que el desempeño del producto
se pruebe en lotes pequeños.
Plan de verificación y reporte (PVP&R
El propósito es identificar cambios sistémicos que puedan resultar de variaciones en el
proceso durante la transición de diseño a producción. Se toman unidades de la
producción piloto para su validación y verificación en confiabilidad y durabilidad de
acuerdo a especificaciones. Las diferencias pequeñas pueden impactar
significativamente la confiabilidad del producto.
Análisis del modo y efecto de falla de proceso (PFMEA)
Identifica aspectos de alto riesgo en el proceso de manufactura y se hace una vez
completado el FMEA de diseño. Cualquier número de prioridad de riesgo (RPN) que no
pueda ser resuelto por el equipo de manufactura o modificaciones al proceso o a prueba
de error, debe considerarse para prueba.
Otras técnicas para mejorar la confiabilidad
Proceso de aprobación de partes para producción PPAP
Análisis de sistemas de medición MSA
Etc.
MONITOREO DESPUÉS DEL LANZAMIENTO / MEJORA
Incluye tres áreas diferentes:
Colección de datos en campo
Técnicas analíticas para interpretar los datos
Distribución de los resultados de análisis a las diferentes áreas de la organización
Colección de datos
Incluyen:
Datos de reclamaciones en garantía, es necesario un filtraje perceptual de esta
información
Análisis de partes con falla en campo, se requiere un árbol de decisión para
determinar quien debe estar involucrado en el análisis (laboratorio, proveedor,
etc.)
Filtrado de esfuerzo ambiental, para componentes electrónicos con pruebas de
quemado se eliminan las fallas de ensamble e infantiles.
Idetifiaió de poleas poteiales e apo, hotlies.
Reporteo por Internet
Resultados de pruebas en campo (mejora de partes / durabilidad), encontrar
usuarios que se presten a las pruebas.
(AGUILAR, 2006)
CONCLUSN
Una de las claves para alcanzar la excelencia organizacional en cualquier área de la
empresa, se centra en las personas y su gestión. Más allá de las tecnologías,
herramientas, procedimientos y los procesos, se encuentra el conocimiento de los
trabajadores, ellos son los que aportan el Capital Intelectual a la organización.
Por lo tanto, el objetivo principal no debe ser crear expertos, sino lograr el aprendizaje
de habilidades sociales y la mejora de las relaciones interpersonales, para después
desarrollar un área idónea para la gestión de conocimiento.
AGRADECIMIENTOS
Agradecida con Dios por todas sus bendiciones, igualmente por la oportunidad de
trabajar en el proceso de mejorarme a misma.
A i ala ate el Istituto Teológio de Oizaa po su eseo e la foaió de
profesionistas de calidad, a mi Profesor M.A.E Fernando Aguirre y Hernández por su
dedicación, esmero y compromiso al compartir sus conocimientos.
¡A Dios por la vida y por la ciencia!
PROPUESTA DE TESIS
HERRAMIENTAS DE INGENIERIA DE CONFIABILIDAD
Objetivo: diseño de un manual de herramientas de ingeniería de confiabilidad ante
diversas situaciones.
BIBLIOGRAFIA
AGUILAR, P. R. (2006). CURSO CONFIABILIDAD .
CABRERA, L. G. (2014). GESTIOPOLIS. Obtenido de http://www.gestiopolis.com/ingenieria-de-
confiabilidad-1/
GARCIA, O. (2014). Obtenido de TENDENCIAS ACTUALES DE MANTENIMIENTO:
http://www.reporteroindustrial.com/temas/Tendencias-actuales-en-mantenimiento-
industrial+97221?pagina=3
PALENCIA, O. G. (2006). LA CONFIABILIDAD HUMANA EN LA GESTION DEL MANTENIMIENTO.
WORLD (pág. 16). BOLIVIA: NORIA.
SPM. (2016). SPM ING. Obtenido de http://www.spm-ing.com/ingenieria-de-confiabilidad.php
FUNDAMENTOS DE INGENIERIA ADMINISTRATIVA
16
INGENIERIA DE
CONFIABILIDAD
KEILA YERITZE ROJAS GUTIERREZ
CONTENIDO
INTRODUCCIÓN ................................................................................................................ 3
DESARROLLO .................................................................................................................... 3
DEFINICIONES ............................................................................................................... 3
CONFIABILIDAD OPERACIONAL .................................................................................... 4
FASES DE LA INGENIERÍA DE CONFIABILIDAD ............................................................ 11
MÉTODOS DE CONFIABILIDAD ................................................................................... 12
CONCLUSIÓN .................................................................................................................. 21
AGRADECIMIENTOS ........................................................................................................ 22
PROPUESTA DE TESIS ...................................................................................................... 22
BIBLIOGRAFIA ................................................................................................................. 22
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Rojas Gutiérrez Keila Yeritze. (2016, mayo 12). Ingeniería de Confiabilidad. Recuperado de http://www.gestiopolis.com/ingenieria-de-confiabilidad/
Rojas Gutiérrez, Keila Yeritze. "Ingeniería de Confiabilidad". GestioPolis. 12 mayo 2016. Web. <http://www.gestiopolis.com/ingenieria-de-confiabilidad/>.
Rojas Gutiérrez, Keila Yeritze. "Ingeniería de Confiabilidad". GestioPolis. mayo 12, 2016. Consultado el 26 de Septiembre de 2016. http://www.gestiopolis.com/ingenieria-de-confiabilidad/.
Rojas Gutiérrez, Keila Yeritze. Ingeniería de Confiabilidad [en línea]. <http://www.gestiopolis.com/ingenieria-de-confiabilidad/> [Citado el 26 de Septiembre de 2016].
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