INSTITUTO TECNOLOGICO DE LA LAGUNA

TOPICOS DE LA INGENIERIA DE LA CALIDAD II

UNIDAD IV

TEMA CONFIABILIDAD

FACILITADOR: Dra. ADELA MENDOZA MARTINEZ

TEMAS DE LA UNIDAD IV

• 4- CONFIABILIDAD

3.1 CONCEPTOS BASICOS DE CONFIABILIDAD

3.2 DISTRIBUCIONES DE VIDA

3.3 INDICE INSTANTANEO DE FALLA

3.4 CICLO DE VIDA

3.5 DETERMINACION DE LA CONFIABILIDAD EN SISTEMAS EN COMPONENTES

3.6 PRUEBAS DE VIDA Y ESTIMACION DE LA CONFIABILIDAD

3.7 DISPONIBILIDAD Y MANTEBILIDAD

3.8 MODO DE FALLA Y ANALISIS DE SUS EFECTOS

DETERMINACIÓN DE LA CONFIABILIDAD DEL EQUIPO

• Desde hace varios años se han venido desarrollando estudios y pruebas, con el objeto de minimizar todas las funciones que trae a pareadas la conservación industrial, tales como el tiempo dedicado al mantenimiento preventivo, los tiempos de paro, la cantidad de refacciones, la habilidad del personal que interviene en la máquina ( instalación, operación y conservación) y en fin, todo aquello que de una u otra forma tiene que hacerse para permitir que los recursos sujetos a conservación continúen operando dentro de la calidad espada.

• Esto atraído como consecuencia, que los fabricantes e instaladores de equipos formen sus criterios de diseño tomando en cuenta los conceptos de mantenibilidad y confiabilidad.

• Por lo que respecta a la MANTENIBILIDAD se define como la rapidez con la cual los fallos o el funcionamiento defectos o en los equipos son diagnosticado corregidos, o la conservación programada es ejecutada con éxito. Es una función de variables que interactúan; incluye el diseño y configuración del equipo y su instalación, la accesibilidad de partes y la adecuación de mano de obra que en el interviene ( instalación, conservación y operación).

• Durante el diseño, debe procurarse que el equipo cuente, en lo posible, con lo siguiente:

• Que las partes y componentes sean a tal grado estandarizados, que permitan su minimización e intercambio en forma sencilla y rápida.

• Que las herramientas necesarias para intervenir la máquina sean, en lo posible comunes y no especializadas, y a que esto ultimo haría surgir la necesidad de tener una gran cantidad de herramientas en la fabrica con los consiguientes problemas de control.

• Que los conectores que unen a los diferentes subsistemas estén hechos de tal modo que no puedan ser intercambiados por error.

• Que las labores de operación y conservación puedan ejecutarse sin poner en peligro a las personas, al equipo o a otros equipos cuyo funcionamiento dependa del primero.

• Un concepto similar al de mantenibilidad, es el de"fiabilidad"o"confiabilidad"del equipo, la cual se define como "la probabilidad de que un equipo funcione satisfactoriamente dentro de los limites de desempeño establecidos, en una determinada etapa de su vida útil y para un tiempo de operación estipulado teniendo como condición que el equipo se utilice según el fin para el que diseñado.

• Mantenibilidad

• La probabilidad de restituir o volver al servicio, en un tiempo determinado, a un sistema que ha sufrido una falla o interrupción en su funcionamiento.

• La mantenibilidad, juntamente con la confiabilidad, representan los dos parámetros más importantes para la evaluación operativa de un sistema de armas.

• El posible intercambio entre los dos parámetros es una función compleja del costo, complicación técnica y requerimientos operativos del sistema en consideración.

• Para efectuar una medición de la mantenibilidad es necesario definir primero algunos elementos constitutivos de la misma.

• Comencemos con el tiempo de interrupción (Ti) que representa el intervalo de tiempo durante el cual el sistema se encuentra fuera de servicio. Ti puede descomponerse en tres partes:

• a)Tiempo efectivo de reparación

• b)Tiempo logístico

• c)Tiempo administrativo

• El tiempo efectivo de reparación representa el tiempo durante el cual el personal técnico se encuentra realizando los trabajos de reparación para poner al sistema nuevamente en servicio.

• El tiempo logístico representa la porción de Ti necesaria para obtener los repuestos requeridos para la reparación.

• El tiempo administrativo representa la porción Ti insumida por los retardos administrativos debido al procesamiento de los requerimientos, las autorizaciones para efectuar los trabajos, la obtención de horas extras, etc.

• El tiempo de reparación puede en algunos casos, ser disminuido por el empleo de personal adicional y para ello resulta necesario mantener registros de las horas requeridas para cada operación de mantenimiento.

• Esta información es de suma importancia por que la misma permite determinar el personal necesario para la realización de un mantenimiento adecuado.

• Como ningún sistema es 100% confiable, el mantenimiento y sus correspondientes inversiones representan un aspecto importante a tener en cuenta para la operación a largo plazo.

• De acuerdo con la definición de mantenibilidad vemos que deberán realizarse grandes esfuerzos con el objeto de reducir al mínimo el tiempo de reparación de los elementos o unidades.

• Los procedimientos a utilizar para el mantenimiento de sistemas pueden agruparse en dos categorías principales a saber:

• 1.MantenimientoProgramado:Es el planificado a través de inspecciones a intervalos regulares. Su objetivo es mantener el sistema en las condiciones originales de confiabilidad-seguridad-performance y evitar que las fallas de los elementos o sistemas aumenten o excedan los valores establecidos por el diseño; por esta razón se lo conoce también con el nombre de mantenimiento preventivo.

• 2.Mantenimiento no Programado: También llamado de emergencia, es el que se realiza cuando se produce una falla que afecta al funcionamiento normal del sistema. Su objetivo es restituir el sistema a su condición normal lo más rápidamente posible mediante la sustitución, reparación o ajuste del elemento defectuoso.

• La reparación inmediata de las fallas resulta prácticamente imposible. Lo más aproximado a este supuesto ocurre con aquellos problemas que se producen en centros de mantenimiento que disponen de personal de servicio las 24 horas del día y un suficiente stock de repuestos.

• En los sistemas redundantes activos que han sido diseñados de modo que ante una falla el sistema continúe operativo mientras se repara el o los elemento con falla, es posible lograr una confiabilidad que resulta independiente del tiempo de operación.

• En resumen:

• t=u+r+t+a=MTTR

• Tu y tr dependen del personal ( idoneidad, experiencia) y de la naturaleza de la falla.

• Tt depende de la distancia entre el lugar donde se generó la falla y el centro de mantenimiento más cercano, de las características del terreno, del medio de transporte empleado, etc.

• Ta de pende de la organización impuesta por la institución o empresa para los trámites burocráticos correspondientes a los viáticos, suministros de materiales des de los de pósitos, entrega de combustible para los vehículos, etc.

• Si varias operaciones de mantenimiento pueden ser realizadas simultáneamente y si las mismas pueden ser iniciadas al mismo tiempo, el tiempo horario para volver operativo al sistema no será igual a la suma de las horas/hombre correspondientes a todas las operaciones sino que estará dado por el correspondiente al de la reparación del elemento o unidad más lerda.

• La suma de las horas/hombre es importante porque establece la cantidad de personal necesario para efectuar la operación en el tiempo establecido.

• La disponibilidad no es una función del tiempo, pero sí de la confiabilidad y de la mantenibilidad a través de la relación(MTBF/MTTR)

• A medida que ésta disminuye, aumenta el efecto que la mantenibilidad tiene sobre la disponibilidad.

• Como en el diseño de todo sistema existe siempre una relación económica óptima entre los dos factores, no es cuestión de aumentar exageradamente la confiabilidad si el lo no mejor a justificadamente la disponibilidad.

• Análisis de modos y efectos de falla (AMEF)

• ¿Qué es AMEF?

• El Análisis de modos y efectos de fallas potenciales, AMEF, es un proceso sistemático para la identificación de las fallas potenciales del diseño de un producto o de un proceso antes de que éstas ocurran, con el propósito de eliminar las o de minimizar el riesgo asociado a las mismas.

• La calidad de un producto se puede evaluar de varias formas:

• Desempeño. ¿Desempeñará el producto la función para la cual fue creado?

• Confiabilidad. ¿Con qué frecuencia falla el producto?

• Durabilidad. ¿Cuánto dura el producto?

• Disponibilidad del servicio. ¿Qué tan fácil es reparar un producto?

• Estética. ¿Cómo se ve el producto?

• Características distintivas. Qué más hace el producto?

• Calidad percibida. Cuál es la reputación de la compañía o de sus productos?

• Concordancia o cumplimiento con los estándares. ¿Está hecho el producto conforme el diseñador lo pretendía?

DISEÑO DE UN PRODUCTO

• La base de la existencia de las organizaciones es el producto o servicio que ofrece a la sociedad. Las compañías que cumplen las necesidades de los clientes con productos o servicios atractivos, útiles y de alta calidad encuentran clientes, aquellas que no lo hacen no sobreviven.

• El objetivo de una decisión de producto es cumplir las demandas del mercado con una ventaja competitiva.

• Definición:

• El diseño de producto es la estructuración de las partes o actividades quedan a esa unidad un valor especifico, es un pre-requisito para la producción ,el resultado del diseño se transmite a operaciones en forma de especificaciones, las cuales indican las características deseadas en el producto.

ESTRATEGIAS DE UN PRODUCTO

• Existendiferentesestrategiasdenegocioconrespectoaltratamientodeunproducto:

• 1.-Introducir nuevos productos y retirar los antiguos(Mantener la capacidad de producción).

• 2.Introducir nuevos productos a medida que los anteriores experimentan menor demanda(Aumentar el ciclo de vida).

DISEÑO DE NUEVOS PRODUCTOS

• La ruta de un nuevo producto puede tomar dos formas: Los desarrolla en sus laboratorios o contrata investigación externa.

• Pero que es un Nuevo Producto?

• Productos originales, productos renovados, productos mejorados. (solo el 10% de los productos son realmente innovadores y nuevos para el mundo). Estos Nuevos Producto representan un gran riesgo de fracasar( 20% productos Industriales y 18% para servicios.)

ETAPAS PARA DESARROLLAR UN NUEVO PRODUCTO

• Desde el puto de vista técnico:

• GENERACION DE LA IDEA

• SELECCIÓN DEL PRODUCTO

• DISEÑO PRELIMINAR

• CONSTRUCCION DEL PROTOTIPO

• PRUEBAS

• DISEÑO DEFINITIVO

SELECCION DEL PRODUCTO

• No todas las ideas se deben de transformar en nuevos productos solo aquellas que logren pasar las siguientes 3 pruebas:

• El potencial del mercado

• La factibilidad financiera

• La compatibilidad con operaciones

DESARROLLO PRELIMINAR

• Se relaciona con el desarrollo del mejor diseño para esa idea de producto.

• Esta es la etapa previa a la construcción del prototipo y someterlo a pruebas y ensayos adicionales para su análisis.

• El resultado deberá ser un diseño de producto que resulte competitivo en el mercado y pueda producirse.

DESARROLLO DEL PRODUCTO

• El mejor sistema de desarrollo de un producto es el sistema de un equipo formal. Este se puede conocer de varias formas: Equipos de desarrollo de nuevos productos, equipos de diseño de manufactura o equipo de ingeniería de valor. Cualquiera que sea su forma normalmente tienen:

• Soporte de la alta administración

• Liderazgo calificado

• Organizaciones formales.

• Programas de entrenamiento de habilidades

• Asesoría adecuada

DISEÑO DE CALIDAD ROBUSTA

• El diseño de calidad robusta significa que el Producto esta diseñado de tal forma que las pequeñas variaciones en la producción o ensamble no afectan de manera adversa al producto.

• Ingeniería del valor

• Es una filosofía que busca eliminar todo aquello que origine costos no contribuya al valor ni a la función del producto o servicio. Su objetivo es satisfacer los requerimientos de rendimiento del producto y las necesidades del cliente aun menor costo (JIT)

EQUIPO DE INGENIERIA DE VALOR

• Además de la reducción de costo, la ingeniería del valor puede producir otros beneficios:

• 1.Reducción de la complejidad del producto.

• 2.Estandarización de los componentes

• 3.La mejora de los aspectos funcionales de los productos.

• 4.La mejora del diseño de trabajo

• 5.La mejora de la seguridad del trabajo

• 6.La mejora del mantenimiento del producto

• 7.El diseño de la calidad robusta.