analisis_fallo (1)
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ESTUDIO DE LOS FALLOSLos fallos son al mantenimiento lo que las enfermedades son a la medicina: su raz6n de existir
La norma AFNOR X 60-011 define los diferentes tipos de fallos."Fallo: alteración o interrupción de un bien en el cumplimiento de una función requerida."-- Sinónimos usuales, no normalizados:-- failure: traducción inglesa;-- daños, desgastes, anomalías, incidentes, defectos, se utilizan según las costumbres
corporativas (marina: avería; reparación eléctrica);-- degradación: fallo progresivo.
-- Extracto simplificado de la norma:-- fallo parcial: alteración del funcionamiento;-- fallo completo: pana, cese del funcionamiento;-- fallo cataléctico: repentino y completo;-- fallo por degradación: progresivo y parcial;-- fallo aleatorio: tasa de fallo constante;-- fallo de desgaste: tasa creciente.
Conocimiento de un fallo
a) Estado de un sistema:1 buen funcionamiento2 uso degradado3 averiado
nivel 1, 2nivel 2 ,3
1
2
3
P (λ)
R (µ)
P
R
P
R
P asociado a λ (tasa de fallo)R asociado a µ (tasa de reparación)
P : averíaR : reparación
λ = 1MTBF
µ =1
MTTR
• espacio: localización• tiempo: fecha
número de unidadesde uso
• vigilancia preventiva(Captores, inspeccionesrondas ).
b) Análisis de un fallo:
Conocimiento de un fallo (continuación)
• accidente (choque)• mala utilización ( conducta)• condiciones no conforme• no respeto de las instrucciones ( sobre carga)• mal entrenamiento• fallo segundo ( consecuencia de uno primero)• otra causa
Investigación del modo de fallo:• salud - materia• en funcionamiento
Imputaciónextrínsica
Imputaciónintrínsica
CAUSAS
FALLO
• fugitivo• permanente• carácter
• velocidad• progresivo• súbito
MANIFESTACION
• mecánico• eléctrico• electrónico• hidráulico• neumático• otrosNaturaleza
SituaciónIDENTIFICACION
• parcial (modo degradado)• completo ( pérdida de función)
AMPLITUDAMPLITUD de ser
DETECTADO
diagnóstico
CONSECUENCIAS
REMEDIOS
Tasa de CrticidadCriticidad Seguridad disponibilidad Producción
personal costos de paroCrítico Riesgo de Inmovilidad con 3 Parada
muerte dañosMayor Herida Inmovilización 2 Lentificacion
breves sin daños perturbadaMenor Sin ataque sin movilización
corporal del material 1 Noprobable identificado
Conocimiento de un fallo (continuación)
c) Jerarquización de los fallos: Probabilidad de ocurrencia
Gravedad de los efectos
TBF
Límite depérdidade función
Nivel de rendimiento
Modelo de degradación
TBF
ε
Modelo catalécticotiempo tiempo
INICIACION 1
PROPAGACION 2
RUPTURAS 3
(o evolución final rápida)
Principales Formas de Fallosa) Salud de la materia: Defectos durante su elaboración de la materia por ejemplo:
Desplazamiento de noyos (fundición) – Tensiones internas (laminado)Defectos durante la elaboración de la pieza acabada:endurecido de mecanizado, sobrecalentamiento de soldadura, falta tratamientotérmicoDefectos durante el montaje: golpe sobre buje o en rodamientos.
b) Formas de fallos mecánicos en funcionamiento :Golpe:Sobrecarga:FatigaFatiga Térmica.Plasticidad.Desgaste.Abrasión.
c) Fallos eléctricos:Rotura Unión eléctrica.desgaste de contactos.distensión de un componente.
Principales Formas de Fallos
d) La Corrosión Electroquímica: galvánica, aireación diferencial, cavernosase) La Corrosión Química. Ácidos, hidróxidos, comp. halogenados o alcalinosf) La corrosión eléctrica. corrientes vagabundasg) La corrosión bacteriana. Ferrobacterias.h) La corrosión de contacto (fretting – corrosion) piezas contacto * vibraciones.i) La Cavitación.
Las Fallas
Falla: es el deterioro o desperfecto encualquier componente de una instalación,
equipo o máquina que no permite su normalfuncionamiento.
Pero el concepto es más amplio aún y debe tener en cuenta:• la falta de calidad del producto• la falta de seguridad• el mal aprovechamiento de la energía disponible• la contaminación ambiental
En la industria se suele considerar como falla o avería a cualquieranomalía que impida mantener los niveles de producción.
Es importante tener en cuenta que si el estado dealgún equipo pone en riesgo la seguridad depersonas o el buen funcionamiento de lainstalación, también estamos ante una falla.
• Cualquier circunstancia que haga descender elnivel de calidad.
• Cualquier polución que de alguna manera pongaen peligro el normal desarrollo de la vidahumana.
También se considera como avería:
Clasificación de las fallas
• Fallas que afectan a la Producción.• Fallas que afectan a la Calidad del
Producto.• Fallas que comprometen la Seguridad
de las Personas.• Fallas que Degradan el Ambiente.
Clasificamos a las fallas de la siguiente manera:
Las dos primeras afectandirectamente al
PRODUCTO
Las dos restantes afectan alENTORNO
CALIDAD CANTIDAD
También se pueden clasificarEn función de la Capacidad de Trabajo
TOTALES:
Ponen fuera deservicio a
todo elequipo
PARCIALES:
Queda fuerade servicio
una parte de él
Análisis de Fallos
análisis de Fallos o Averías se podría definir como el conjunto deactividades de investigación que, aplicadas sistemáticamente, trata deidentificar las causas de las averías y establecer un plan que permita sueliminación.
Método Sistemático:
•)Evitar la tendencia a convivir con losproblemas.
•)Evitar la tendencia a simplificar los problemas.•)Evitar la tendencia a centrarse en el problema
del día.
Probabilidad de ocurrencia
Gravedad de los efectos
INICIACION 1
PROPAGACION 2
RUPTURAS 3
(o evolución final rápida)
EvidenteProgresivoSúbitoOculto
Manifestación Según su magnitud TotalParcial
manifestación y magnitudCataléptico: Súbito y TotalPor degradación: Progresivo y Parcial
apariciónInfantil o precoz.Aleatorio o de tasa de fallos constante.De desgaste o envejecimiento.
efectosMenorSignificativoCríticoCatastrófico
sus causasPrimario: la causa directa está en el propio sistema.Secundario: la causa directa está en otro sistema.Múltiple: Fallo de un sistema tras el fallo de su dispositivo de
protección.
El análisis debe centrarse primero en el Problema, segundo en la Causa ytercero en la Solución.
Análisis de Fallos
• Debe ser estructurada, de forma que se desarrolle según un orden lógico.• Debe ser rígida, de manera que no dé opción a pasar por alto ninguna etapa fundamental.• Debe ser completa, es decir, que cada etapa sea imprescindible por sí misma y como punto
de partida para la siguiente.
La metodología a utilizar
Fase A: Concretar el ProblemaSeleccionar el SistemaIdentificar el ProblemaCuantificar el Problema
Fase B: Determinar las CausasEnumerar las Causas.Clasificar y Jerarquizar las CausasCuantificar las Causas.Seleccionar unaCausa
Fase C: Elaborar la solución.Proponer y Cuantificar Soluciones.Seleccionar y Elaborar una Solución
Fase D: Presentar la PropuestaFormular y Presentar una Propuesta de Solución
Seleccionar el sistema.
ISO 14.224
Recopilar la información referente al sistemaSus funcionesSus características técnicasLas prestaciones deseadas
Identificar el Problema Concretar la avería objeto del análisisDescribir la avería, lo más completamente posible
¿Qué ocurre?¿Dónde ocurre?¿Cómo ocurre?¿Cuándo ocurre ó cuándo comenzó?¿Quién la provoca?¿Cómo se ha venido resolviendo?
Cuantificar el Problema¿Cuánto tiempo hace que existe?¿Cuántas veces ha sucedido?¿Cuánto está costando?
-cuando el fallo ha ocasionado un accidente personal-cuando el fallo ha provocado un fuego ó pérdida de producción importante-cuando el fallo ha provocado un daño medioambiental importante-cuando el fallo tiene un coste de reparación superior a una cifra determinada-cuando el fallo afecta a una máquina o instalación catalogada como crítica-cuando la combinación frecuencia/coste o frecuencia/criticidad superan los límitesestablecidos.
Fase A
Fase BEnumerar las causas
Clasificar y jerarquizar las causas
Supone confeccionar un listado exhaustivo de todas las posibles causasinvolucradas en el fallo analizado. Responder a la pregunta ¿Porqué ocurre?
buscar relaciones entre causas que permita agruparlas y concatenarlas
Cuantificar las causasLa medición, con datos reales o estimados de la incidencia de cada causasobre el problema nos permitirá establecer prioridades. Se trata, por tanto, de tenercuantificado el 100% de la incidencia acumulada por las diversas causas.
Seleccionar una causaestablecer prioridades para encontrar la causa o causas a las que buscaremos solucionespara que desaparezca la mayor parte del problema. asignar probabilidades para identificarlas causas de mayor probabilidad (20% de las causas generan el 80% del problema).
Fase C
Proponer y cuantificar soluciones Se trata de profundizar en la búsqueda de todas las soluciones viables,cuantificadas en costo, tiempo y recursos, para que el problema desaparezca.
Seleccionar y elaborar una solución
Se trata de seleccionar la solución que resuelva el problema de manera másefectiva, rápida y barata. Para ello se compararan las distintas solucionesestudiadas y se completará un plan de acción para aquellas que finalmentese decidan llevar a cabo.
PRESENTAR LA PROPUESTA
Fase D
El análisis se completa en esta etapa con la que se pretende informar de lasconclusiones y la propuesta que se ha elaborado (plan de acción).Para ello sedebe confeccionar un informe de análisis de averías donde se refleje toda lainvestigación, análisis, conclusiones y recomendaciones
•Título•Sumario•Índice•Antecedentes o Introducción•Descripción de la Avería•Análisis de las Causas•Conclusiones•Recomendaciones•Apéndices
.Antecedentes1.1. Objeto y alcance del informe1.2. Fuentes de información1.3. Limitaciones.Descripción de la avería2.1. Descripción de los hechos2.2. Sistemas observados.Análisis de Causas3.1. Sucesión de eventos3.2. Causas inmediatas3.3. Causas remotas3.4. Causa más probable. Diagnóstico.Conclusiones4.1. Acerca de las Causas4.2. Acerca de las Soluciones4.3. Conclusión final.Recomendaciones5.1. Solución propuesta5.2. Plan de acción. Implementación
Cuerpo del informe
EL DIAGRAMA DE PARETO
HERRAMIENTAS PARA ANÁLISIS DE FALLOS
CONCEPTO IMPORTEANUAL
% %ACUMULADO
A Fuga Cierre Mecánico 40 46,5 46,5B Fallo de Cojinetes 20 23,3 69,8C Desgaste Anillos de Impulsor 15 17,5 87,3D Daños en el Eje 7 8,1 95,4E Daños en Impulsor 3 3,5 98,9F Daños en Carcasa 1 1,1 100
0
20
40
60
80
100
120
A B C D E F
Serie2Serie1
Los pasos a seguir para su representación son:
.Anotar, en orden progresivo decreciente, los fallos oaverías a analizar (averías de un tipo de máquinas, deaverías del conjunto de la instalación, consumo derepuestos, etc.). En definitiva el problema o avería objetodel análisis..Calcular y anotar, a su derecha, el peso relativo de cadauno (%)..Calcular y anotar, a su derecha, el valor acumulado (%acumulado)..Representar los elementos en porcentajes decrecientes deizquierda a derecha (histograma) y la curva de porcentajeacumulado (curva ABC).
se lo conoce como Diagrama ABC o Ley de lasPrioridades 20-80, que dice: “El 80% de losproblemas que ocurren en cualquier actividadson ocasionados por el 20% de los elementosque intervienen en producirlos”.
EL DIAGRAMA DE ISHIKAWA
HERRAMIENTAS PARA ANÁLISIS DE FALLOS
DIAGRAMA DE ISHIKAWA
SUBCAUSASUBCAUSA 1.1
SUBSUBCAUSA
SUBCAUSA 1.2
METODOLOGIA pasos a seguir para su construcciónPrecisar bien el efecto: Es el problema, avería o falloque se va a analizar.
Subdividir las causas en familias. Se aconseja elmétodo de las 4M (Métodos, Máquinas, Materiales,Mano de Obra), para agrupar las distintas causas,aunque según la naturaleza de la avería puedeinteresar otro tipo de clasificación.
Generar, para cada familia, una lista de todas lasposibles causas. Responder sucesivamente ¿Porquéocurre? hasta considerar agotadas todas lasposibilidades.
También denominado diagrama Causa-Efecto o de espina de pescado, es unarepresentación gráfica de las relaciones lógicas existentes entre las causas que producenun efecto bien definido
EL DIAGRAMA DE ISHIKAWA
HERRAMIENTAS PARA ANÁLISIS DE FALLOS
FALLO DERODAMIENTOS
SELLADO/OBTURACION
LUBRICACIONCONDICIONES DE TRABAJO
MONTAJE
Falta de limpieza
Apriete excesivoAjuste inadecuado
Sobrecarga
DesalineaciónAlojamientos con errores de forma
Obturaciónineficaz
Golpes al montar
Paso de corrienteeléctrica
Presencia de agua, humedad
Carga muy ligerarespecto vel. de giro
Carga axial excesiva
Sobrecarga en reposo
Vibraciones sin girar
Falta de engrase
Lubricanteinadecuado
Lubricantecontaminado
Ejemplo : FALLO DE RODAMIENTO
HERRAMIENTAS PARA ANÁLISIS DE FALLOS
EL ÁRBOL DE FALLOSLinterna no funciona
No hayrepuestos No alumbra
Lámpara fundidaSin corriente
eléctrica
Fallainterruptor
Y
O
O
FF
F
F
F
F
0
2
34
5
F
FIG. 10
1
6Pila
gastada
SIGNIFICADO SÍMBOLO
SUCESO PRIMARIONo requiere desarrollo posterior o no es posibledesarrrollarse, por alguna razón.
SUCESO SECUNDARIOResulta la combinación lógica de sucesos previos.,
CADENA REPETIDAResume una cadena, idéntica, ya analizada.
PUERTA OOperador lógico que permite el suceso siguiente cuando sepresente cualquiera de los precedentes. Existe redundancia.
PUERTA YOperador lógico que permite el suceso siguiente cuando sepresentan todos los precedentes. Existe coincidencia.
O
Y
Consiste en descomponer, escalonadamente, la ocurrenciade un suceso en un sistema lógico secuencial integradopor unidades (elementos) operativos independientes,hasta alcanzar los sucesos tomados como iniciales (primarios).Cada unidad queda identificada por su denominación y lafunción (operación-fallo) que se espera de ella.
DEFECTOS DEMONTAJE
DEFECTOS DEOBTURACIÓN O SELLADO
CONDICIONESDE TRABAJO
FALLO DELUBRICACIÓN
DESGASTE DECOJINETES
HOLGURA DESALINEACIÓN VIBRACIONES ERROR DEDISEÑO
FALTA DELUBRICANTE
LUBRICANTEINADECUADO OCONTAMINADO
HERRAMIENTAS PARA ANÁLISIS DE FALLOS
EL ÁRBOL DE FALLOS
HERRAMIENTAS PARA ANÁLISIS DE FALLOS
MATRIZ DE CRITERIOS
CRITERIOSALTERNATIVAS
C1
P
C2
P
C3
P
PUNTUACIÓNTOTAL
A
B
C
D
A, B, C, D: ALTERNATIVAS Ó SOLUCIONESC1, C2, C3: CRITERIOS DE EVALUACIÓN(Coste, Rapidez, Dificultad, etc.).P: PESO DEL CRITERIO(O FACTOR DE MULTIPLICACIÓN).
-Las alternativas son las distintas soluciones acomparar.-C1, C2, C3 son los criterios de valoración fijados.-P es el peso asignado a cada criterio: 1,2,3, …para criterios que tengan una influencia positiva y–1, -2, -3, … para los de influencia negativa (porejemplo el coste).-Las soluciones son puntuadas,comparativamente, respecto de cada criterio (si setienen 4 soluciones se da, a cada una de ellas, unapuntuación de 1 a 4 siendo 4 la mejor y 1 la peor).-Esa puntuación se multiplica por el peso de cadacriterio y se suman para obtener la puntuacióntotal. La mejor solución, para los criteriosestablecidos, es la que alcance la puntuación másalta.
HERRAMIENTAS PARA ANÁLISIS DE FALLOS
MATRIZ DE CRITERIOS
Ejemplo de Aplicación de la matriz de criterios para seleccionar un aceite lubricanteentre dos alternativas posibles (Aceite A y Aceite B)
Criterios Pesos asignados Aceite A Aceite BPrecio 60% 6.500 $ 8.300 $Plazo 30% 60 días 15 díasAsistencia Técnica 10% Regular Buena
HERRAMIENTAS PARA ANÁLISIS DE FALLOS
La tabla siguiente es un resumen de la aplicabilidad de cada herramienta:
MATERIAL ENEXPLOTACIÓN
OT de registrode fallos
HISTÓRICO
Estimación de λ(tasa de fallo)
λ constante: leyexponencial
FiabilidadOperacional
MÉTODOSFiabilidad
λ Variable: Leyde Weibull
Estimación de laMTBF Ley R(t)
A partir del conocimiento delcomportamiento del material
POLÍTICA DEMANTENIMIENTO
MATERIALmantenido
FiabilidadOperacional
Análisis o ensayo
MATERIALNUEVO
MATERIALmantenido
Curva Bañera o Curva de Davies
Curva Bañera o Curva de Davies