Ingeniería en Confiabilidad. Teoría y competencias

Actualmente todas las organizaciones ya sea de producto o de servicio trabajan arduamente por el buen desempeño de lo que hacen, ya sea del producto que manufacturan o del servicio que pueden brindar, no es un misterio el lema de que el cliente tiene la razón y sobre ese lema las organizaciones aun trabajan como base.

Basta con pensar en la cantidad de productos que fabrican compañías como Apple, Samsung, LG o pensar en la cantidad de servicios que tienen que brindar otras como Uber, Aribnb, Amazon, Facebook entre otras. Pensemos en esa gran cantidad de teléfonos inteligentes que se venden en cada una de estas marcar, pensemos en cada uno de las casas rentadas, los servicios de transporte y de envío.

Sin embargo que ocurre cuando se tiene algún error en uno de los equipos, cuando se tiene algo deficiencia en alguno de los servicios, las organizaciones no se pueden dar el lujo de dañar su imagen y de permitirse errores en sus productos o al menos no errores serios o grabes que puedan exponer a la organización y hacerla perder millones de dólares.

Ha habido casos en los que ha pasado así y las pérdidas son multimillonarias, pues ¿Cómo puede una organización poder “vigilar” millones y millones de productos o servicios que brinda? la respuesta a esto se ve complicada sin embargo las organizaciones hacen esfuerzos masivos para que esto no ocurra.

Una manera de lograr minimizar esa clase de errores es implementando herramientas de calidad, filosofías y estrategias que permitan reducir toda clase de errores o fallas que puedan afectar el desempeño de un equipo o la realización de un servicio y para esto las organizaciones se enfocan en al ingeniería de confiabilidad.

Conceptos

Para poder comprender un poco más del tema sobre el cual se va a tratar en este articulo se irán desglosando algunos termino que faciliten el desarrollo del tema.

De acuerdo con (definicion.de, 2009) Ingeniería significa lo siguiente:

“La ingeniería es el estudio y la aplicación de las distintas ramas de la tecnología. El profesional en este ámbito recibe el nombre de ingeniero”.

Podemos encontrar otra definición de ingeniería aportada por (wikipedia.org) la cual nos dice lo siguiente:

“La ingeniería es el conjunto de conocimientos científicos y tecnológicos para la innovación, invención, desarrollo y mejora de técnicas y herramientas para satisfacer las necesidades y resolver los problemas de las empresas y la sociedad.”

Por otro lado buscando la definición de confiabilidad y encontramos lo siguiente de acuerdo con (Sueiro) significa:

“capacidad de un ítem de desempeñar una función requerida, en condiciones establecidas durante un período de tiempo determinado”

Otro significado para confiabilidad según (eumed.net) es:

“Se puede definir como la capacidad de un producto de realizar su función de la manera prevista. De otra forma, se puede definir también como la probabilidad en que un producto realizará su función prevista sin incidentes por un período de tiempo especificado y bajo condiciones indicadas.”

Basándose en estas definiciones y de igual forma buscando se tiene que la ingeniería de la confiabilidad significa lo siguiente de acuerdo con (spm-ing.com, 2017):

“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 aumentando así también su disponibilidad, siempre y cuando las mejoras se fundamenten con la rentabilidad del negocio.”

Conceptos Básicos.

  • Falla: Terminación de la habilidad de un ítem para ejecutar una función requerida (ISO 14224).
  • Modo de Falla: Efecto por el cual una falla es observada en un ítem fallado. (ISO 14224).
  • Causa de Falla: Circunstancias durante el diseño, manufactura o uso que ha conducido a una falla (ISO 14224).
  • Tiempo para la Falla: Es el período de tiempo que transcurre desde el instante en que el componente, equipo o sistema inicia su operación hasta que deja de operar a consecuencia de una falla (El tiempo para la falla es una variable aleatoria). (reliarisk.com, 2017)

Medidas para la confiabilidad

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. Gran parte de estas medidas corresponden a promedios estadísticos o valores esperados que se denominan

“índices de confiabilidad”. (Zapata, 2011)

Algunos ejemplos se presentan a continuación:

Ejemplos Tiempos de Reparación
Ejemplos Tiempos de Reparación

Como mejorar la confiabilidad

Hay dos formas con las cuales es posible darle una mejora a la confiabilidad de un componente o de un sistema, dichas formas son las siguientes:

  • Mediante la calidad, refiriéndose a la calidad de los materiales con los que se hace el producto, a las pruebas y a las calibraciones que se le hacen antes de su salida al mercado.
  • Mediante la redundancia, donde se pone un componente de respaldo el sirve para realizar la función del que falle.

Así mismo hay dos tipos de redundancia.

  1. Activa: Donde el componente redundante siempre está en paralelo con el componente al cual va a dar respaldo.
  2. Stand-by: Es cuando el componente redundante se conecta en el momento en el que el componente al que da respaldo falla o sale.

Costo de la confiabilidad

Conforme se aumenta el nivel de confiabilidad, se aumenta el nivel de inversión requerido y viceversa. 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. (Zapata, 2011)

Este nivel aceptable de confiabilidad puede ser diferente del óptimo matemático. Para justificar las inversiones en mejora de la confiabilidad se deben definir los costos asociados a las fallas o interrupciones del servicio (salidas) para los usuarios, las empresas distribuidoras y la sociedad. El costo de interrupción se define como el valor de las pérdidas económicas debidas a la falla o salida. (Zapata, 2011)

Gráfica del costo de la confiabilidad.

Costo de la Confiabilidad
Costo de la Confiabilidad

Proceso de evaluación de la confiabilidad

De acuerdo con (Acuña, 2003) en su libro propone un proceso para la evaluación de la confiabilidad el cual consta de 4 pasos que se describirán a continuación:

  1. Definición de objetivos y requerimientos. En este paso se definirán los objetivos y requerimientos de confiabilidad del producto o proceso, se realiza por un grupo multidisciplinario donde se toma en cuenta la opinión del cliente y la del área de ingeniería de la empresa, de igual forma se deben contemplar los recursos y limitaciones con los que se cuentas, tecnológicos, maquinaria, materiales, etc.
  2. Desagregación del producto. En este paso se desintegra el proceso o producto en sus distintos componentes para evaluar la confiabilidad por cada elemento, es recomendable utilizar un diagrama de bloque y diagrama de gozinito para realizar una desarticulación ordenada y clara.
  3. Predicción de la confiabilidad del producto. La relación de las confiabilidades de las partes de un elemento da origen a un valor de confiabilidad general del elemento, para este paso se utiliza teoría de probabilidades para realizar una adecuada estimación.
  4. Análisis del producto. En este punto se localizan las fortalezas, debilidades y determinan las pareas de oportunidad para mejorar, se analizan las fallas que pueda presentar el producto o proceso durante su vida útil para corregirlas.

Por que elegir la Ingeniería de calidad

Durante los últimos quince años el mundo industrial ha experimentado cambios enormes y dramáticos.

  • El proceso de globalización ha aumentado la competencia, forzando a las industrias a ajustarse cada vez más rápidamente, a nuevas y complejas realidades.
  • Hoy día las compañías están obligadas a invertir basadas en información incompleta, incierta o difusa, y a la vez deben producir con el más bajo costo, calidad más alta, y mayor confiabilidad.
  • Las exigencias legales y ambientalistas obligan a tener procesos más confiables.
  • La Ingeniería de Confiabilidad es un aspecto fundamental de los análisis de riesgo.
  • La ingeniería de Confiabilidad sirve de plataforma para las estimaciones que permiten sopesar la influencia de la incertidumbre asociada a las variables y problemas técnicos del proceso de producción con los parámetros financieros como VPN y/o TIR.
  • Las compañías más importantes del mundo están trabajando a todo tren en Ingeniería de Confiabilidad.
  • Los procesos de toma de decisión deben estar soportados en estimaciones sustentables desde el punto de vista técnico con resultados cualitativos y cuantitativos verificables. (reliarisk.com, 2017)

Competencias de un ingeniero en confiabilidad

  • Conocer los objetivos estratégicos de su organización.
  • Poseer las habilidades necesarias que le permitan entender el aporte de sus roles y funciones al logro de los objetivos de la organización.
  • Entender cómo las metas de mantenimiento y confiabilidad se alinean con los objetivos estratégicos de la organización.

Partiendo de estas premisas vamos a proceder a describir algunas de las funciones que debe llevar a cabo un Ingeniero de Confiabilidad. (reporteroindustrial.com, 2015)

  • Definir la estructura jerárquica y taxonomía de los activos de planta.
  • Liderar el desarrollo del análisis de criticidad de los activos de planta.
  • Gestionar la base de datos de los activos de la organización, taxonomía, jerarquía, y criticidad.
  • Garantizar planes de mantenimiento de los activos de acuerdo a sus modos de fallas.
  • Implementación y gestión de programa de Mantenimiento Predictivo.
  • Desarrollar análisis estadístico y modelamiento de las fallas de activos para optimizar los planes de mantenimiento.
  • Liderar los programas de Análisis de Causa Raíz.
  • Liderar planes de implementación de Mantenimiento Centrado en

Confiabilidad. (reporteroindustrial.com, 2015)

Compañía que ofrece Ingeniería de confiabilidad (ingeniería en mantenimiento)

La Ingeniería Centrada en Confiabilidad propuesta por SPM, comienza con una sólida base teórica-técnica levantada desde terreno por ingenieros especialistas del área que someten los datos a rigurosos estudios que apoyan directamente el Ciclo de Mantenimiento y la eliminación de fallas.

Entre los estudios que desarrolla SPM destacan:

  • FMEA
  • FMECA
  • FTA
  • RBI
  • RCA
  • DLP
  • Weibull
  • Jack-Knife

SPM Busca ofrecer un apoyo que impacte positivamente al Ciclo de Mantenimiento y a los objetivos de la organización. Su experiencia en diversos proyectos de ingeniería en mantenimiento les permite abordar este tipo de estudios con un enfoque en resultados prácticos y reales, mediante indicadores ligados con la maximización de la disponibilidad de los equipos.

Además, poseen un staff de profesionales altamente calificados en proyectos específicos en Ingeniería de Confiabilidad, con amplia experiencia en análisis de datos. Todos sus desarrollos están enfocados y alineados a normas de confiabilidad y recomendaciones internacionales como: SAE JA1011, ISO 14224, IEC 60812, entre otras. (spm-ing.com, 2017).

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. (Gutiérrez, 2016)

Métodos de confiabilidad.

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.

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.

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.

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.

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 “BOundary Diagrams”.

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. (Gutiérrez, 2016)

Conclusión

Actualmente las organizaciones invierten mucho dinero en la ingeniería de confiabilidad, si realmente quieren que esta funcione  se proyecte en todos sus productos es necesario hacerlo, vale más invertir millones de dólares para asegurar ganancias muchísimo mas grandes a ahorrarse esos millones y ver perdidas estratosféricas, muchas compañías han sufrido de este tipo de malas decisiones, caso Samsung Galaxy Note 7 el cual la batería tenía un detalle la cual la hacía explotar, todo por acelerar el proceso de fabricación y no detenerse a ver los detalles antes de la venta.

Otro caso mencionado y recordado es el caso de Volkswagen cuando se descubrió que sus emisiones de Dióxido de carbono estaban por encima de los niveles legales, realmente una empresa de esta envergadura tiene todo el potencial económico para poder hacer que sus autos pasen sin ningún problema este tipo de verificaciones sin embargo las decisiones incorrectas de los dirigentes pueden llevar a que se tengan pérdidas millonarias.

La ingeniería de confiabilidad puede parecer un gasto y pareciera no reflejar ningún beneficio pues es cuando las cosas marchan bien no se nota que es parte del todo para que las cosas salgan así, sin embargo hoy en día empresas como Toyota, Apple, Samsung, entre otros gastan sin pensar en el costo de inversión pues al final una simple falla puede repercutir en sus acciones. Se imaginan vehículos sin haber pasado por pruebas, sin estar seguros de que no fallan, se imaginan cohetes lanzados al espacio sin pasar chequeos, creo que la respuesta es un no definitivo y es que hoy en día el consumidor paga el costo incluido de todo eso pero buscando el mismo beneficio, que su producto o servicio adquirido, sea confiable y de calidad.

Propuesta de tesis

Desarrollo de un plan para la aplicación de la ingeniería de confiabilidad en la Carpintería Ruíz ubicada en Córdoba Veracruz.

Objetivo general

Aplicar la ingeniería de confiabilidad en su proceso de producción para el aprovechamiento máximo de recursos y la minimización de los defectos que puedan tener los muebles, aumentando así el beneficio para la organización.

Agradecimientos

Agradezco a mi madre que es la fuerza para seguir cada día y quien me ha hecho llegar hasta donde estoy, a mis profesores que me han aportado su tiempo y su conocimiento para poder seguir adelante en mis estudios, al Doctor Fernando Aguirre y Hernández ya que nos ha brindado toda su experiencia y conocimiento en esta materia de Fundamentos de Ingeniería Administrativa, así mismo a CONACYT ya que nos da su apoyo para motivarnos a salir adelante en nuestra aventura por la maestría.

Bibliografía

Acuña, J. (2003). Ingeniería de confiabilidad. Costa Rica: Tecnológica de Costa Rica.

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reliarisk.com. (5 de Enero de 2017). http://reliarisk.com. Recuperado el 20 de Abril de 2018, de http://reliarisk.com: http://reliarisk.com/es/node/230 reporteroindustrial.com. (29 de Abril de 2015). http://www.reporteroindustrial.com. Recuperado el 20 de Abril de 2018, de http://www.reporteroindustrial.com: http://www.reporteroindustrial.com/blogs/Competencias-del-profesional-deconfiabilidad+104519

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Zapata, C. J. (2011). confiabilidad en ingeniería. Pereira, Colombia: Publiprint Ltda.

 

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Pedraza Boza Aldo Carlos. (2018, mayo 3). Ingeniería en Confiabilidad. Teoría y competencias. Recuperado de https://www.gestiopolis.com/ingenieria-en-confiabilidad-teoria-y-competencias/
Pedraza Boza, Aldo Carlos. "Ingeniería en Confiabilidad. Teoría y competencias". GestioPolis. 3 mayo 2018. Web. <https://www.gestiopolis.com/ingenieria-en-confiabilidad-teoria-y-competencias/>.
Pedraza Boza, Aldo Carlos. "Ingeniería en Confiabilidad. Teoría y competencias". GestioPolis. mayo 3, 2018. Consultado el 14 de Diciembre de 2018. https://www.gestiopolis.com/ingenieria-en-confiabilidad-teoria-y-competencias/.
Pedraza Boza, Aldo Carlos. Ingeniería en Confiabilidad. Teoría y competencias [en línea]. <https://www.gestiopolis.com/ingenieria-en-confiabilidad-teoria-y-competencias/> [Citado el 14 de Diciembre de 2018].
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