¿Qué es el mantenimiento centrado en la confiabilidad (RCM)?

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El Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad también conocido como RCM por sus siglas en inglés Reliability Centred Maintenance, es una metodología muy poderosa que, cuando se aplica correctamente, puede generar mejoras significativas en la confiabilidad del equipo y el rendimiento de la planta y, al mismo tiempo, garantizar que se optimice el dinero que se gasta en programas de mantenimiento predictivo y preventivo.

¿Qué es el mantenimiento centrado en la confiabilidad?

Uno de los enfoques más comunes para desarrollar o mejorar un programa de mantenimiento preventivo es utilizar el mantenimiento centrado en la confiabilidad (RCM). En este artículo ofrecemos un breve resumen de los elementos clave del mantenimiento centrado en la confiabilidad.

Estándares de mantenimiento centrado en la confiabilidad (RCM)

RCM es un proceso estructurado que hace secuencialmente las siguientes siete preguntas sobre el activo o sistema bajo revisión:

  • Funciones: ¿Cuáles son las funciones y los estándares de desempeño asociados del activo en su contexto operativo actual?
  • Fallos funcionales: ¿de qué forma no cumple con sus funciones?
  • Modos de falla: ¿qué causa cada falla funcional?
  • Efectos de las fallas: ¿qué sucede cuando ocurre cada falla?
  • Consecuencias de las fallas: ¿de qué manera importa cada falla?
  • Tareas proactivas: ¿qué se puede hacer para predecir o prevenir cada falla?
  • Acciones predeterminadas: ¿qué se debe hacer si no se puede encontrar una tarea proactiva adecuada?

Cada una de estas preguntas se analiza brevemente a continuación.

Funciones y estándares de desempeño

Un concepto clave del Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad es el entendimiento de que el propósito principal de un programa de mantenimiento preventivo es asegurar que el equipo continúe haciendo lo que la empresa requiere que haga, en su contexto operativo actual. Por lo tanto, el primer paso es asegurarnos de que comprendemos completamente qué es lo que necesitamos que haga el equipo (sus Funciones) y el nivel de rendimiento que se requiere para que la empresa cumpla con sus objetivos.

Las Funciones del equipo consisten en Funciones Primarias (normalmente asociadas con las razones por las que el equipo fue adquirido en primer lugar) y Funciones Secundarias (requisitos adicionales, a menudo relacionados con la Seguridad, Eficiencia, etc.).

Para muchos elementos de equipo, puede haber varias funciones (potencialmente hasta 20 o 30 en algunos casos). Para cada una de estas funciones, debemos, cuando sea posible, cuantificar el nivel de desempeño requerido. Por ejemplo, no sería suficiente afirmar que la función principal de una bomba es bombear un líquido de A a B, también necesitaríamos especificar la tasa de flujo requerida, si se cumplieran los objetivos de producción.

Como resultado, si se hace correctamente, responder a esta primera pregunta por sí sola puede tomar entre el 25% y el 35% del tiempo total requerido para un análisis RCM completo.

Fallos funcionales

Las Fallas Funcionales (o Estados Fallidos) simplemente definen, para cada función, los estados bajo los cuales el equipo no cumple con sus Funciones. Para cada función, es necesario considerar tanto la falla completa (por ejemplo, cuando el equipo no funciona) como las fallas parciales (donde el equipo funciona, pero no funciona a un nivel suficiente para cumplir con el estándar de rendimiento asociado con esa función.

Modos de fallo

Una vez que se ha identificado cada falla funcional, el siguiente paso en el proceso de RCM es identificar todos los eventos que tienen una probabilidad razonable de causar cada estado de falla. Estos eventos se conocen como modos de falla. Los modos de falla “razonablemente probables” incluyen aquellos que han ocurrido en el mismo equipo o en equipos similares que operan en el mismo contexto, fallas que actualmente están siendo prevenidas por los regímenes de mantenimiento existentes y fallas que aún no han ocurrido pero que se consideran posibilidades reales en el contexto en cuestión. La lista debe incluir fallas causadas por errores humanos (por parte de los operadores y encargados de mantenimiento) y fallas de diseño para que todas las causas razonablemente probables de falla del equipo puedan identificarse y tratarse de manera adecuada. También es importante identificar la causa de cada falla con suficiente detalle para garantizar que no se desperdicie tiempo y esfuerzo tratando de tratar los síntomas en lugar de las causas. Por otro lado, es igualmente importante asegurarse de que no se pierda tiempo en el análisis mismo entrando en demasiados detalles.

Efectos de fallas

El cuarto paso en el proceso RCM implica enumerar los efectos de falla, que describen lo que sucede cuando ocurre cada modo de falla. Estas descripciones deben incluir toda la información necesaria para respaldar la evaluación de las consecuencias de la falla (en el siguiente paso del proceso), como por ejemplo:

  • qué pruebas (si las hay) de que ha ocurrido la falla
  • de qué manera (si corresponde) representa una amenaza para la seguridad o el medio ambiente
  • de qué manera (si corresponde) afecta la producción o las operaciones
  • qué daño físico (si lo hay) es causado por la falla
  • qué se debe hacer para reparar la falla.

La identificación de los modos de falla y los efectos de falla relevantes también es una actividad comparativamente larga, que generalmente requiere alrededor del 30-35% del tiempo requerido para todo el análisis RCM.

Consecuencias de la falla

Otro concepto clave que sustenta el Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad es que el objetivo principal de un programa de Mantenimiento Preventivo no es necesariamente evitar o minimizar las fallas en sí mismas, sino evitar o minimizar las consecuencias de esas fallas. No tiene mucho sentido gastar mucho tiempo y dinero en prevenir fallas que tienen pocas o ninguna consecuencia asociada. Por otro lado, si una falla tiene consecuencias graves, es posible que podamos justificar hacer todo lo posible para evitar esas consecuencias. De esta manera, el proceso RCM centra la atención en las actividades de mantenimiento que tienen mayor efecto en el desempeño de la organización y desvía la energía de aquellas que tienen poco o ningún efecto.

El quinto paso en el proceso RCM clasifica las consecuencias asociadas con cada modo de falla como pertenecientes a uno de los siguientes cuatro grupos:

  • Consecuencias de fallas ocultas: las fallas ocultas no tienen un impacto directo, pero exponen a la organización a múltiples fallas con consecuencias graves, a menudo catastróficas. (La mayoría de estas fallas están asociadas con dispositivos de protección que no son a prueba de fallas).
  • Consecuencias para la seguridad y el medio ambiente: una falla tiene consecuencias para la seguridad si puede herir o matar a alguien. Tiene consecuencias medioambientales si pudiera dar lugar a una infracción de cualquier norma medioambiental corporativa, regional, nacional o internacional.
  • Consecuencias operativas: una falla tiene consecuencias operativas si afecta la producción (producción, calidad del producto, servicio al cliente o costos operativos además del costo directo de reparación)
  • Consecuencias no operativas: las fallas evidentes que entran en esta categoría no afectan ni la seguridad ni la producción, por lo que solo involucran el costo directo de reparación.

El proceso de evaluación de consecuencias también desvía el énfasis de la idea de que todas las fallas son malas y deben prevenirse. Al hacerlo, centra la atención en las actividades de mantenimiento que tienen más efecto en el desempeño de la organización y desvía la energía de aquellas que tienen poco o ningún efecto.

Tareas proactivas

En RCM, las técnicas de gestión de fallos se dividen en dos categorías:

  • Tareas proactivas: son tareas que se llevan a cabo antes de que ocurra una falla, para evitar que el elemento entre en un estado de falla. Adoptan lo que tradicionalmente se conoce como mantenimiento ‘predictivo’ y ‘preventivo’, aunque veremos más adelante que RCM usa los términos Restauración programada, Descarte programado y Mantenimiento basado en condiciones.
  • Acciones predeterminadas: se ocupan del estado fallido y se eligen cuando no es posible identificar una tarea proactiva eficaz. Las acciones predeterminadas incluyen la detección de fallas, el rediseño y la ejecución hasta la falla.

Mucha gente todavía cree que la mejor manera de mejorar la confiabilidad del equipo es realizar algún tipo de mantenimiento proactivo de forma rutinaria. La sabiduría convencional sugirió que esto debería consistir en revisiones o reemplazos de componentes a intervalos fijos. La Figura 1 ilustra la vista de falla a intervalos fijos.

Probabilidad condicional de falla

Figura 1 – Vista tradicional de fallas de equipos

La Figura 1 se basa en la suposición de que la mayoría de los elementos funcionan de manera confiable durante un período de tiempo y luego se desgastan. El pensamiento clásico sugiere que los registros extensos sobre fallas nos permitirán determinar esta vida y, por lo tanto, hacer planes para tomar medidas preventivas poco antes de que el artículo falle en el futuro.

Este modelo es válido para ciertos tipos de equipos simples y para algunos elementos complejos con modos de falla dominantes. En particular, las características de desgaste se encuentran a menudo cuando el equipo entra en contacto directo con el producto. Las fallas relacionadas con la edad también se asocian a menudo con fatiga, corrosión, abrasión y evaporación.

Sin embargo, el equipo en general es mucho más complejo de lo que solía ser. Esto ha llevado a cambios significativos en los patrones de falla, como se muestra en la Figura 2. Los gráficos muestran la probabilidad condicional de falla contra la edad de operación para una variedad de elementos eléctricos y mecánicos.

Figura 2 – Seis patrones de falla de RCM

El patrón A es la conocida curva de la bañera. Comienza con una alta incidencia de fallas (conocida como mortalidad infantil) seguida de una probabilidad de falla condicional constante o que aumenta gradualmente, y luego de una zona de desgaste. El patrón B muestra una probabilidad de falla condicional constante o que aumenta lentamente, que termina en una zona de desgaste (lo mismo que en la Figura 1).

El patrón C muestra una probabilidad condicional de falla que aumenta lentamente, pero no hay una edad de desgaste identificable. El patrón D muestra una baja probabilidad condicional de falla cuando el artículo es nuevo o se acaba de renovar, luego un rápido aumento a un nivel constante, mientras que el patrón E muestra una probabilidad condicional constante de falla en todas las edades (falla aleatoria). El patrón F comienza con una alta mortalidad infantil, que eventualmente cae a una probabilidad condicional de fracaso constante o que aumenta muy lentamente.

Los estudios realizados por Nowlan y Heap en la década de 1960 en aeronaves civiles mostraron que el 4% de los elementos se ajustaban al patrón A, el 2% a B, el 5% a C, el 7% a D, el 14% a E y no menos del 68% a patrón F. (El número de veces que estos patrones ocurren en aviones no es necesariamente el mismo que en otras industrias. Pero no hay duda de que a medida que los activos se vuelven más complejos, vemos más y más patrones E y F.)

Estos hallazgos contradicen la creencia de que siempre existe una conexión entre la confiabilidad y la edad operativa. Esta creencia llevó a la idea de que cuanto más a menudo se revisa un artículo, es menos probable que falle. Hoy en día, esto rara vez es cierto. A menos que exista un modo de falla dominante relacionado con la edad, los límites de edad hacen poco o nada para mejorar la confiabilidad de elementos complejos. De hecho, las revisiones programadas pueden aumentar las tasas generales de fallas al introducir la mortalidad infantil en sistemas que de otro modo serían estables.

Como se mencionó anteriormente, RCM divide las tareas proactivas en tres categorías, de la siguiente manera:

  • Tareas de restauración programadas
  • Tareas de descarte programadas
  • Tareas de mantenimiento basadas en condiciones.
  • Tareas programadas de restauración y descarte programadas

La restauración programada implica el reacondicionamiento de un componente o la revisión de un conjunto en o antes de un límite de edad especificado, independientemente de su condición en ese momento. De manera similar, el descarte programado implica descartar un artículo en o antes de un límite de vida específico, independientemente de su condición en ese momento.

En conjunto, estos dos tipos de tareas ahora se conocen generalmente como mantenimiento preventivo. Solían ser, con mucho, la forma más utilizada de mantenimiento proactivo. Sin embargo, por las razones discutidas anteriormente, se utilizan mucho menos de lo que solían ser.

La continua necesidad de prevenir ciertos tipos de fallas y la creciente incapacidad de las técnicas clásicas para hacerlo, están detrás del crecimiento de los enfoques basados ​​en condiciones para la gestión de fallas. La mayoría de estas técnicas se basan en el hecho de que la mayoría de las fallas advierten que están a punto de ocurrir. Estas advertencias se conocen como fallas potenciales y se definen como condiciones físicas identificables que indican que una falla funcional está a punto de ocurrir o está en proceso de ocurrir.

Las nuevas técnicas se utilizan para detectar posibles fallas de modo que se puedan tomar acciones para evitar las consecuencias que podrían ocurrir si degeneran en Fallas Funcionales. Se denominan tareas basadas en condiciones porque los elementos se dejan en servicio con la condición de que sigan cumpliendo los estándares de rendimiento deseados. Las tareas basadas en condiciones pueden incluir el uso de tecnología sofisticada, como análisis de vibraciones, termografía, análisis de aceite, ultrasonidos y otras, pero también pueden incluir técnicas simples como la inspección visual. Si se utilizan adecuadamente, las tareas en condiciones son una muy buena forma de gestionar las fallas, pero también pueden, si no se aplican de la manera correcta y con la frecuencia adecuada, ser una costosa pérdida de tiempo.

RCM proporciona un proceso de toma de decisiones estructurado, con criterios de evaluación claros, que permite tomar con confianza las decisiones relativas a la selección de la Tarea Proactiva adecuada.

Acciones predeterminadas

RCM reconoce tres categorías principales de acciones predeterminadas, de la siguiente manera:

  • Detección de fallas: las tareas de detección de fallas implican verificar funciones ocultas periódicamente para determinar si han fallado (mientras que las tareas basadas en condiciones implican verificar si algo está fallando).
  • Rediseño: el rediseño implica realizar cualquier cambio único en la capacidad incorporada de un sistema. Esto incluye modificaciones al hardware y también cubre cambios únicos en los procedimientos.
  • Sin mantenimiento programado: como su nombre lo indica, este valor predeterminado implica no hacer ningún esfuerzo para anticipar o prevenir los modos de falla a los que se aplica, por lo que esas fallas simplemente se permiten que ocurran y luego se reparen. Este valor predeterminado también se denomina ejecución hasta fallar.

Conclusión

Espero que esto le haya dado una idea de lo que es RCM. Sin embargo, he estado entrenando e implementando RCM en organizaciones durante más de 20 años, y puedo decirles que hay mucho más para aplicar con éxito este proceso de lo que he tenido tiempo de cubrir en este artículo. Si estás interesado en obtener más información, ¿por qué no considerar asistir a uno de nuestros cursos de dos días sobre mantenimiento centrado en la confiabilidad y optimización de mantenimiento preventivo? Estos se llevan a cabo en varios lugares de Australia, o podemos impartir el curso internamente para tu organización. Nuestros consultores también pueden facilitar los estudios RCM y ayudarte a integrar el proceso RCM dentro de su organización. Comunícate con nosotros si deseas discutir cómo podemos ayudarte.