unidad 2 rcm

8/16/2019 Unidad 2 RCM

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Mantenimiento Centrado en la

Confiabilidad RCM)

Gestión Estratégica del Mantenimiento

09/03/2016 Ing. Luis Hurtado

“Si no conoces el medio en el que trabajan los equipos, no vas a poderoptimizar su rendimiento”

Luis Hurtado


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Índice

• Introducción

• Objetivos Generales

1. Las funciones de los equipos

2. Las fallas funcionales.

3. Análisis de los modos de falla y sus efectos (FMEA).

4. Consecuencia de las fallas.

• Bibliografía.

Introducción

• Para implementar un plan de mantenimiento efectivo, esimportante conocer el equipo, su funcionamiento losestándares bajo los que trabaja así como el medio dondese encuentra puesto que va a determinar los modos defalla mas predominantes que afectan a la función de las

maquinas y van a generar consecuencias en el sistemaproductivo. En esta unidad se conocerán los principiosbásicos de la estrategia del RCM y su forma deaplicación en la implementación de un plan demantenimiento centrado en las consecuencias de lasfallas de los equipos críticos en los sistemas productivos.


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Objetivos Generales

• Interpretar y aplicar la metodología RCM para diseñarplanes de mantenimiento.

• Diferenciar las consecuencias de las fallas y su utilizaciónen la toma de decisiones de mantenimiento.

• Seleccionar actividades de mantenimiento en función alas consecuencias de los modos de falla.

Tema 1. Las Funciones de los Equipos

Ingeniería del Mantenimiento


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• Comprender que es una función y los diferentes tipos defunción empleados.

• Determinar con precisión las funciones y los estándaresde rendimiento asociados a los equipos.

• Ser capaz de elaborar una hoja de información sobre lasfunciones de los equipos

1.1. Objetivos

1.2. Descripción de Funciones

La descripción de una función debe consistir de un verbo,

un objeto y un estándar de funcionamiento

X Y

Descripción:

La bomba puede

entregar hasta

1000 litros de agua

por minuto

Toma de agua del

deposito: 800 litros por

minuto


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• De lo expuesto anteriormente, podemos concluir:

– Para que un activo físico sea mantenible, elfuncionamiento deseado debe caer dentro del margende su capacidad inicial.

– Se debe conocer la capacidad del activo físico y cuales el funcionamiento mínimo que el usuario necesitadel activo.

• Existen otros estándares de funcionamiento que tambiéndeben ser considerados.

En conclusión:

• Se tiene otros estándares de funcionamiento aconsiderar:

– Estándares de funcionamiento Múltiples

– Estándares de funcionamiento Cuantitativos

– Estándares de funcionamiento Cualitativos – Estándares de funcionamiento Absolutos

– Estándares de funcionamiento Variables

– Límites superiores e inferiores

Estándares de Funcionamiento


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Factores a tener en cuenta:• Si el activo físico es parte de un proceso continuo o por lotes.• La presencia de redundancia o modos de producción alternativa.• Los Estándares de calidad requeridos.• El contexto operacional y Estándares ambientales.• Riesgos para la seguridad.• Turnos de trabajo.• Volúmenes de almacén de productos terminados y de trabajo en

proceso.• Tiempo de reparación.• Política de repuestos en almacén.• Tendencias y fluctuaciones estacionales en la demanda del

mercado, y/o el ingreso de la materia prima.

1.4. El Contexto Operacional

• Funciones primarias

• Funciones primarias múltiples

• Funciones secundarias:

– Ecología-integridad ambiental.

– Seguridad-integridad estructural.

– Control-contención-confort.

– Apariencia.

– Protección.

– Eficiencia-economía.

– Funciones superfluas

1.5. Tipos de Funciones


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• Funciones de los sistemas de Protección:

– Llamar la atención a los operadores en caso decondiciones de funcionamiento anormal.

– Detener el equipo cuando se produce la falla.

– Eliminar o aliviar las condiciones anormales derivadasdespués de la falla.

–

Tomar control o reemplazar la función que ha fallado. – Prevenir la aparición de situaciones peligrosas.

1 6 Registro de Funciones

• Una función defineprecisamente los objetivosde la empresa.

• Se listan empezando por lasfunciones primarias

Hoja de trabajo de Información RCM IISistema:

Sub-sistema:

Función

1 Bombear agua del tanque A al tanque B a no

menos de 800 litros/min

2 No contaminar el medio ambiente con aceites

lubricantes

3 Seguro cuando esta en estado operativo.

4 Controles accesibles desde el punto de

operación

5 Estar completamente limpio


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Tema 2. Las fallas funcionales

Ingeniería del mantenimiento

• Interpretar la definición de «Falla» y su relación con lafunción del equipo.

• Relacionar falla y contexto operativo.

• Elaborar un documento en el que se pueda describir la

función y sus correspondientes fallas funcionales

2.1. Objetivos


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• Se define en términos de«perdida de una funciónespecífica» y no como la «falladel activo como un todo»

• La «falla funcional» describeestados de falla y no a la fallapor si sola

2.2. Falla

«Se define «falla» como la incapacidad de cualquier activo de haceraquello que sus usuarios quieren que haga

CAPACIDAD

FUNCIONAMIENTO

DESEADO

Falla Funcional

F U N C I O N A M I E N T O

Falla funcional según los siguientes aspectos:

• Falla total y parcial• Límites superiores e inferiores

• Instrumentos de medición e indicadores

• El contexto operacional

2.3. Falla Funcional

«Una falla funcional se define como la incapacidad de

cualquier activo físico de cumplir una función según un

parámetro de funcionamiento aceptable para el usuario»


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• Perdida total de unafunción.

• Aún funciona pero fuerade los límitesadmisibles

Falla Total o Parcial

CAPACIDAD

FUNCIONAMIENTO DESEADO

Falla Funcional


• Se debe registrar las fallas funcionales asociadas concada función, si los estándares están por debajo de loque los usuarios quieren que haga.

Funcionamiento Deseado

(Lo que el usuario quiere que haga)

Deterioro Actual

El Recurso esta aun bien a pesar

del deterioro


CAPACIDAD INICIAL

(Lo que puede hacer)

Margen de Deterioro


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• Los límites significan que el recurso a fallado si produceproductos defectuosos por encima del límite superior opor debajo del límite inferior.

• Las consecuencias asociadas a pasar el límite superiorson normalmente diferentes de aquellos asociados a noalcanzar el límite superior.

• Pueden manifestarse de dos maneras:

–

Capacidad mas allá de los límites de especificación. – Rango de capacidad ancho, abarca los límites superior

e inferior.

Límites Superiores e Inferiores

Límite superior de especificación

Límite inferior de especificación

Capacidad

R e n d i m i e n t o

p r o m e d i o

d e s e a

d o Inspección = OK

Fuera de especificación

= Fallado

Rango de Capacidad solo excede el límite superior


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Límite superior de especificación

Límite inferior de especificación

Capacidad

R e n d i m i e n t o p r o m e d i o

d e s e a d o Inspección = OK

Fuera de especificación

= Fallado

El Rango de capacidad se extiende entre los límites superior e inferior

• Los límites superior e inferior también se aplican a losestándares de rendimiento asociados con los medidores,los indicadores y los sistemas de protección y control.

• Se puede tratar el rango de estos límites separadamente

al listar las fallas funcionales.• Ejm: un termómetro de debe marcar entre ciertos límites,

entonces, falla cuando no marca o marca fuera de loslímites deseados.

Instrumentos de Medición e indicadores


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• La definición exacta de falla depende del contexto, porejemplo:

– Una bomba de 1000 lt/min, fallara si dá menos de 800lt/min, si la necesidad es de 800 lt/min. Es decir que a900 lt/min no falla al menos que la necesidad se elevepor encima de 900 lt/min.

El contexto operacional

2.4. Quién debe establecer los estándares?

El encargado de seguridad dice:"FALLADO"

El encargado de mantenimiento dice:"FALLADO"

El gerente de producción dice:"FALLADO"

Comienza la fuga

CHARCO DE ACEITE

CONSUMO ELEVADO

EL EQUIPO DEJA DE TRABAJAR

C O N D I C I O N

TIEMPO

Deterioro por fuga

Diferentes puntos de vista de «FALLA»


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2.5. Como deben

listarse las Fallas

Funcionales

Hoja de trabajo de Información RCM IISistema: Alimentación Agua

Sub-sistema: Bomba Elevación

Función Falla Funcional

(Pérdida de Función)

1 Bombear agua del tanque A A No bombea nada de agua

al tanque B a no menos de B Bombea menos de 800 lt/min

800 lt/min

2 No contaminar el medio A Derrame de aceite en el piso

ambiente con aceite lubricante contaminando el medio

ambiente

3 Seguro en estado operativo A No es seguro cuando esta

funcionando

4 Controles accesibles que A Ubicación de controles no

permitan observar el funciona- permiten observar funciona-

miento miento de la bomba

5 Estar completamente limpio A Esta sucio

Tema 3. Análisis de los modos de falla

y sus efectos FMEA)



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RCMHoja de Información

FUNCION FALLA FUNCIONAL

SISTEMA

SUB-SISTEMA

Sistema agua de enfriamiento

1 Transferir agua del tanque

X al Y a no menos de 800 lt/min.

A Indisponibilidad para

transferir agua

B Transfiere agua a menos de800 t/min.

MODO DE FALLA

1

2

3

4

5

Rodamientos atascados

Impeler golpeado por objeto

Motor quemado

Acoples rotos por fatiga

Válvula de entrada cerrada

1 Impulsor gastado

Línea succión parcialmente

bloqueada2

Ejemplo: Modos de Falla de una Bomba

Ejemplo Registro de Modos de Falla

En el día a día de mantenimiento se trabaja a nivel de modos de falla:

• Las O.T. surgen para cubrir modos de falla específicos.

• El planeamiento planea para abordar modos de falla.

• Existen reuniones diarias se abordan las fallas ocurridas, responsables ysoluciones para que no vuelva a suceder. Se habla de modos de falla.

• El historial de la máquina en gran medida registra modos de falla.

- Porqué analizar Modos de Falla?

En la mayoría de los casos, los modos de falla son manejados

después de haber ocurrido.

(Mantenimiento Reactivo)


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• Identificar los modos de falla que puedan afectar al equipo, antes de queocurran o antes de que vuelvan a ocurrir.

• Evaluar las consecuencias y decidir en base a ello.

• Las tareas de mantenimiento son manejadas a nivel de modos de falla.

- Porqué analizar Modos de Falla?

Los eventos (modos de falla) deben ser manejados antes de queocurran.

(Mantenimiento Proactivo)


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4%

2%

5%

14%

7%

68%

11% podría

beneficiar con

la limitación de

la vida útil

89% no puedebeneficiarse de

una limitación de

la vida útil

A

B

C

D

E

F

La curva de la bañera: Mortalidad Infantil, seguidoprimero por una probabilidad constante o

gradualmente creciente y luego por una región de"desgaste" pronunciado. Es deseable un limite de uso,previendo que un gran numero de unidades sobrevivana la edad a la cual comienza el desgaste.

Probabilidad de falla constante o gradualmente

creciente, seguido por una región de desgastepronunciado. Denuevo, se debe considerar un limitede uso (esta curva es característica de los motores

reciprocantes de aeronaves).

Probabilidad de fallas gradualmente creciente, pero sinuna edad de desgaste identificable. Normalmente noes deseable establecer un limite de uso en tales casos

(esta curva es característica en las turbinas deaeronaves)

Probabilidad de falla baja, cuando el item es nuevo o

recien retirado del almacen, seguido de un aumentorápido hasta un nivel constante.

Probabilidad de falla constante a cualquier edad.(distribución exponencial de supervivencia)

Mortalidad infantil, seguido por una probabilidad defalla constante o ligeramente creciente

(particularmente aplicable a equipos electrónicos).

Patrones de Falla

Pueden ser clasificados en tres grupos:

• Cuando la capacidad cae por debajo del funcionamientodeseado (Capacidad Decreciente).

• Cuando el funcionamiento deseado se eleva mas allá de lacapacidad inicial (Aumento del Funcionamiento Deseado).

• Cuando desde el comienzo, el activo físico no es capaz dehacer lo que se quiere (Capacidad Inicial).

3.4. Categorías de Modos de Falla


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Capacidad Decreciente

Causas Principales

• Deterioro.• Fallas de lubricación.

• Polvo o suciedad.

• Desarmes.

• Errores humanos quereducen la capacidad

CAPACIDAD INICIAL(que puede hacer)

FUNCIONAMIENTO

DESEADO

La capacidad cae por debajo

del funcionamiento deseado

luego de que el activo físico es

puesto en servicio.

Modos de Falla.- Categoría 1

F U N

C I O N A M I E N T O

Aumento del Funcionamiento Deseado

• El funcionamiento deseado aumenta hasta que el activo físico no puedaresponder a él.

• El aumento del esfuerzo acelera el deterioro hasta que el equipo deja deser confiable.

Ocurre debido a:

• Sobrecarga deliberada prolongada.

• Sobrecarga no intencionalprolongada.

• Sobrecarga no intencionalrepentina.

• Material de proceso incorrecto

CAPACIDAD INICIAL

(que puede hacer)


El funcionamiento deseado se

eleva mas allá de la capacidad

luego de que el equipo entra

en servicio.




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Capacidad Inicial

• Funcionamiento deseado fueradel rango desde el inicio.

• Afecta una o dos funciones ocomponentes. CAPACIDAD INICIAL

(que puede hacer)

El funcionamiento deseado se

sobrepasa la capacidad inicial

desde el inicio.




3.5. Cuánto detalle?

«Los modos de falla deben ser definidos con el detalle suficiente

como para posibilitar la selección de una adecuada política de

manejo de falla»

Poco detalle conducen a

análisis superficiales y

en ocasiones peligrosos

Demasiado detalle

ocasiona que el proceso tome

demasiado tiempo

(Parálisis Analítica)


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• Causalidad : Definidas a diferentes niveles de detalle – Causa Raíz – Error Humano

• Probabilidad : Posibilidades razonables de ocurrir en el contexto. – Fallas que han ocurrido antes en los mismos activos físicos o

similares. – Fallas que están bajo mantenimiento proactivo que ocurrirían si

se dejase de hacer mantenimiento – Fallas que no hayan ocurrido pero se considere una posibilidad

real.• Consecuencias: Fallas con probabilidad de ser severas aunque

sean de probabilidad remota

Nivel de Detalle

Nivel de detalle

Nivel 1 Nivel 2 Nivel 3 Nivel 4 Nivel 5 Nivel 6 Nivel 7

Falla grupo bombeo Falla bomba Falla impulsor Desplazamiento del impulsor Tuerca colocada sin ajustar Tuerca ajustada incorrectamente Error montaje

Tuerca robada Tuerca corroida

Tuerca material incorrecto Material mal especificado

Mat. mal suministrado

Tuerca implulsor partida Tuerca muy ajustada Error montaje

Tuerca de material incorrecto Material mal especificado

Mat. Mal simunistrado

Chaveta de Impulsor rota Mat. Mal especificado Error de dieño

Mat. Mal suministrado Error de compra

Error de almacenaje

Error de pedido

Golpe en el impulsor Pieza olvidada luego de Mtto Error montaje

Objeto extraño en sistema Malla de succión no instalada Error de montaje

Malla perforada por corrosión

Carcaza rota Tuercas carcaza perdidas Bulones carcaza poco ajustados Error montaje

Bulón perdido por vibración

Bulones corroidos

Bulones cortados por fatiga

Falla la junta de carcaza Junta montada incorrectamente Error montaje

Junta erosionada

Carcaza partida Carcaza golpeada por vehiculo Error operativo

Bomba en posición expuesta Error deseño

Aplastada por aerolito Golpeada por meteorito

Golpeada por parte de avión

Falla sello bomba Desgaste y rotura normal Sello deteriorado

Bomba en vacio Falla el suministro de agua

Sello desalineado Error montaje

Caras de sello sucias Error montaje

Sello mal montado Sello entregado equivocado Error compra

Error almacenaje

Sello mal especificado Error diseño

Montaje de sello dañado Sello caído en almacén Error almacenaje

Sello dañado en traslado Error compra


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Cuando se describen los efectos de una falla se debe registrar losiguiente:

• Que evidencia (si la hay)se tiene que la falla ha ocurrido?• De qué manera (si la hay) está relacionado con la seguridad o el

medio ambiente?• De qué manera (si la hay) afecta a la producción o a las

operaciones?• Que daño físico (si lo hay) es causado por la falla?• Que debe hacerse para reparar la falla?

3.6. Efectos de Falla

Los efectos de falla describen que ocurre cuando ocurre

un modo de falla.

3.7. Fuentes de Información acerca de Modos de Falla

• El fabricante o proveedor del equipo cuyo aporte eslimitado por las siguientes razones:

– Rara ves están involucrados en la operación cotidiana.

– Tienen poco acceso a información acerca del contextooperacional (estándares, consecuencias y habilidades de

operadores y mantenedores)

• ………


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• ……….

• Listas genéricas de modos de falla a veces muy completospero preparados por otras personas. Tener cuidado debido a:

– El nivel de análisis puede ser inapropiado.

– El contexto operacional puede ser diferente.

– Los estándares de funcionamiento pueden cambiar.

• Otros usuarios de la misma maquinaria.

• Registros de antecedentes técnicos (historia).

• Las personas que operan y mantienen el equipo, la cual es lamejor fuente de información.

Tema 4. Consecuencia de las fallas



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Factibilidad Técnica

El mantenimiento proactivo tiene que ver mucho mas con

evitar o reducir las consecuencias de la falla que con prevenir la

falla misma

Vale la pena realizar una tarea proactiva si resuelve

adecuadamente las consecuencias de la falla que se pretendeevitar

Funciones Ocultas y Evidentes

Categorías de fallas evidentes:

• Consecuencias para la seguridad y medio ambiente.

• Consecuencias operacionales.

• Consecuencias no operacionales

Una función evidente es aquella cuya falla finalmente e

inevitablemente será evidente por sí sola a los operadores en

circunstancias normales.

Una función oculta es aquella cuya falla no será evidente a los

operadores en circunstancias normales, si se produce por sí

sola.


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Consecuencias para la Seguridad y Medio Ambiente

Un modo de falla tiene consecuencias

para la seguridad si causa una pérdida de

función u otros daños que pudieran

lesionar o matar a alguien.


ambientales si causa una pérdida de

función u otros daños que pudieran

conducir a la infracción de cualquier

normativa o reglamento ambientalconocido.

Para modos de falla que tienen

consecuencias para la seguridad o el

medio ambiente, sólo merece la pena

realizar una tarea proactiva si reduce

la probabilidad de la falla a un nivel

tolerablemente bajo.

Mantenimiento Proactivo

Consecuencias Operacionales


operacional si tiene un efecto adverso

directo sobre la capacidad operacional.

•Afectan al volumen de producción total.

•Afectan la calidad del producto.

•Afectan el servicio al cliente.

•Incrementan el costo operacional

sumando este costo adicional al costo

directo de la reparación

Para modos de falla con

consecuencias operacionales, vale la

pena realizar una tarea proactiva si, a

lo largo de un periodo de tiempo,

cuesta menos que el costo de las

consecuencias operacionales mas el

costo de reparar la falla quepretende evitar.

•Cuanto cuesta la falla cada ves que

ocurre, en términos de su efecto sobre la

capacidad operacional mas el costo de la

reparación.

•Con que frecuencia ocurre

Mantenimiento Proactivo


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Consecuencias No Operacionales

Para modos de falla con consecuencias no

operacionales, vale la pena realizar tareas proactivas

si, a lo largo de un periodo de tiempo, cuesta menos

que el costo de reparar las fallas que pretende

prevenir

Consecuencias de Fallas Ocultas

Un dispositivo de seguridad cumple cinco funciones:

• Alertar a los operadores ante condiciones anormales.

• Parar el equipo en caso de fallas.

• Eliminar o aliviar las condiciones anormales originadas por una falla.

• Asumir control de una función que ha fallado.

• Prevenir que surjan situaciones peligrosas.

Dispositivo de seguridad deben tener al menos dos funciones:

• La función protectora (el dispositivo de seguridad)

• La función protegida.

Fallas Ocultas y Dispositivos de Seguridad


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Fallas ocultas y dispositivos de seguridad

Tiempo

Función

Protegida

Dispositivo

De Seguridad 1.- La falla de

un dispositivo

de seguridad

“con seguridad

inherente”, es

inmediatamente

evidente.

La función

protegida es

asegurada

mientras el

dispositivo de

seguridad esta

bajo reparación 3.- Se instala el dispositivo

de seguridad; la situación

vuelve a la normalidad

4.- Si la función protegida

falla aquí, el dispositivo

de protección actúa para

reducir o eliminar las

consecuencias.

2.- La función protegida es detenida o se

provee otra protección mientras el

dispositivo de seguridad se esta reparando.

Esto reduce las probabilidades de falla

múltiple. Tiempo

Función

Protegida

Dispositivo

De Seguridad 1.- La falla de

un dispositivo

de protección

“sin seguridad

inherente”, no

es evidente a

los operarios.

La función

protegida opera

sin protección

porque nadie

sabe que el

dispositivo

protector ha

fallado.

3.- Si la

función

protegida falla

aquí, el

resultado es

una falla

multiple.

2.- No se toma ninguna acción

para detener la función protegida o

proveer otra protección.

Falla de un dispositivo de seguridad “con seguridad

inherente”

Falla de un dispositivo de protección cuya función

es oculta

Consecuencias de Fallas Ocultas

El objetivo de un programa de mantenimiento para una

función oculta es prevenir – o al menos reducir – la

probabilidad de la falla asociada


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3

¿Será evidente a los

operarios la pérdida de

función causada por este

modo de falla actuando por

sí solo en circunstancias

normales?

¿Produce este modo de

falla una pérdida de

función u otros daños

secundarios que pudieran

lesionar o matar a alguien,

o llegar a infringir alguna

normativa del medio

ambiente conocida?

¿Ejerce este modo

de falla un efecto

adverso directo

sobre la capacidad

operacional?

Vale la pena realizar

mantenimiento

proactivo si reduce las

probabilidades de una

falla multiple a un nivel

tolerable


mantenimiento

proactivo si reduce las

probabilidades de la

falla a un nivel tolerable


mantenimiento proactivo si

durante un periodo de

tiempo cuesta menos que

el costo de las

consecuencias

operacionales mas el costo

de reparar la falla


mantenimiento

proactivo si durante un

periodo de tiempo

cuesta menos que el

costo de reparar la falla

Realizar una tarea

programada de

búsqueda de falla

El rediseño puede

ser obligatorio

El rediseño es

obligatorio

Ningún mantenimiento

programado

Ningún mantenimiento

programado

El rediseño puede

ser deseable

El rediseño puede

ser deseable

S

N S

N

S

N

Si no ... Si no ... Si no ...Si no ...

Evaluación de las consecuencias de la falla

ACCIONES

A FALTA DE

Bibliografía

• Moubray, John (2004). Mantenimiento Centrado en laConfiabilidad. Buenos Aires: Aladon.


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FIN DE LA UNIDAD

unidad 2 rcm

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