Por supuesto, algunas compañías han sido más exitosas con el monitoreo de condición que otras. Desgraciadamente, una tentativa fracasada en aplicar una tecnología CM muchas veces lleva a personas y compañías a descontar los beneficios que estas tecnologías pueden proporcionar. Aún así, hoy queda poca duda que las tecnologías de Monitoreo de Condición son fundadas en la práctica científica y, si son aplicadas correctamente, se realiza el despliegue de historiales que lo prueban.
Es decir, las compañías pueden darse cuenta de un rendimiento significativo de la inversión en las tecnologías del Monitoreo de Condición. Sin embargo, los programas deben ser administrados utilizando las mejores prácticas empresariales y esfuerzos de valor agregado para llevar al máximo los beneficios de las tecnologías de CM. Una manera para hacer esto es aplicar la metodología del Mantenimiento Centrado en Confiabilidad (RCM por sus siglas en ingles). Utilizar esta metodología de RCM es un instrumento tan efectivo para llevar al máximo los beneficios de las tecnologías de CM porque la meta entera (y el resultado) del proceso es de aplicar el procedimiento correcto de mantenimiento en el tiempo correcto y por la persona(s) correcta. El análisis de RCM no sólo identifica la tecnología de Monitoreo de Condición correcta para utilizar, sino también el intervalo aceptable para la inspección. Discutimos también las consideraciones económicas de las tecnologías del Monitoreo de Condición como parte del análisis de RCM, permitiendo al usuario investigar el nivel de pericia requerida para producir los resultados aceptables para una tecnología dada.
Parece que cada año, las grandes inversiones de capital son hechas en las últimas tecnologías, con un mínimo de pensamiento dado a una aplicación efectiva del programa. A menudo esto tiene como resultado un rendimiento de calidad inferior de la inversión. Integrar las tecnologías de CM con un análisis apropiadamente desarrollado de RCM aumentará dramáticamente la eficacia de sus tecnologías de Monitoreo de Condición. Tal integración evita la duplicación del esfuerzo y la mala aplicación de CM, asegurando que los esfuerzos de la inspección son dirigidos en predeterminar los modos de falla y evitar las consecuencias de esas fallas.
Cuándo nosotros pensamos en la integración de RCM y las tecnologías de CM, dos conversaciones vienen a la mente. Mientras ambas de estas conversaciones implicaron el análisis de vibración, podrían haber implicado fácilmente cualquiera de las otras tecnologías de CM o de mantenimiento predictivo.
La primera conversación implicó una planta que utilizó ventiladores grandes durante su proceso de producción. Al hablar con uno de los ingenieros de mantenimiento, él mencionó que utilizan el análisis de vibración para saber cuando los ventiladores necesitan limpieza. Posterior en la conversación, él indicó que cierran los ventiladores para limpiarlos cada 6 meses. La pregunta obvia es ¿porque hace ambos? ¿Si el análisis de vibración predice adecuadamente cuando los ventiladores necesitan ser limpiados, por qué tiene un cierre planificado para limpiarlos apenas? ¿Por otro lado, si la planta ya esta cerrada, y limpiar los ventiladores permitirá en aquel momento que operen por otros 6 meses, por qué hace el análisis de vibración? El proceso del análisis de RCM esta diseñado para proporcionar una manera bien documentada y estructurada para evaluar estas y otras funciones de las estrategias de conservación.
La segunda conversación implicó una planta que utiliza muchas bombas. El personal de mantenimiento de la planta indicó que ellos realizan el análisis de vibración en las bombas una vez al mes. Cuándo pregunte por qué, la respuesta fue que esto es lo que el vendedor del equipo de vibración recomendó. A preguntar aún más, los técnicos revelaron que las bombas trabajaban cerca de 6 meses después de que un problema potencial era detectado por el análisis de vibración. Una pregunta razonable a la luz de la advertencia de 6 meses, es ¿por qué realizan el análisis de vibración todos los meses? ¿Por qué no cada 2 o 3 meses? Una pieza adicional, y muy importante, de información es que la planta requiere la disponibilidad de bombas al 100 por ciento en los meses del verano, pero puede aceptar las fallas durante los meses de invierno. Esto levanta la pregunta, ¿por qué hace el análisis de vibración no se realiza en todos los meses del invierno?
El punto clave es que tecnologías de CM a menudo son tratadas como un producto final antes que uno de muchos instrumentos posibles de conservación. El proceso del análisis de RCM proporciona un método documentado y estructurado para evaluar el uso eficiente y efectivo de las tecnologías de CM.
Tecnologías de Monitoreo de Condición
Una plétora de tecnologías de monitoreo de condición ha aparecido en los últimos 40 años en respuesta a una necesidad específica. Esta necesidad fue revelada en un estudio realizado para la industria comercial de una linea aérea en los inicios de los años sesenta durante el desarrollo del programa de mantenimiento preventivo para el "nuevo" Boeing 747. "El FAA imaginó inicialmente este programa para ser 3 veces más extenso que el programa del 707 bajo la base que el 747 llevarían 3 veces más pasajeros". 1 Las lineas aéreas supieron que tal programa no sería económicamente viable y lanzarían un estudio mayor para validar las características de fallasde componentes del avión. La figura 1 muestra los resultados de ese estudio.
En la figura 1 vemos que sólo 11 por ciento de los componentes demostró una característica de falla que sostuvo una revisión o reemplazo planificado (removidos de la planificación). El ochenta y nueve por ciento presento características aleatorias de fallas por lo que un retiro planificado no era efectivo. Desde que un retiro planificado era el programa planificado primario de mantenimiento en aquel momento, nuevas maneras fueron necesarias para tratar con el 89 por ciento no aplicable al retiro planificada. Entran las tecnologías de Monitoreo de Condición. Las tecnologías de CM fueron desarrolladas para predecir el comienzo de la falla para los componentes que exhibían una característica aleatoria de falla.
Con el paso de los años, varios nombres han sido añadidos a la familia de las tecnologías de CM, tales como mantenimiento sobre condición, mantenimiento basado en condición, mantenimiento preventivo y el mantenimiento predictivo. Nuevas tecnologías de CM son desarrolladas continuamente con un enfoque creciente en sistemas computarizados para realizar un continuo CM del equipo. Definiremos una tecnología de CM como una que verifica la condición del componente o el proceso en una base regularmente planificada para buscar el inicio de la falla. La planificación regular puede ser medida en términos de meses, horas de operación, o microsegundos, como sería el caso para las tareas de "monitoreo continuo".
Con el paso de los años mucha atención ha sido dedicada al desarrollo de estas tecnologías. Una pregunta razonable para nosotros mismos sería,"¿ Debemos enfocarnos más en el uso eficiente y efectivo de estas tecnologías"? Para hacer esto necesitamos preguntar, ¿cómo decidimos cuál de las muchas tecnologías de CM debemos utilizar? ¿Con qué frecuencia debe ser aplicada cada una de estas tecnologías de CM? ¿Es continuo que vale la inversión? ¿Cuán buenas son las tecnologías de CM en detectar el comienzo de las fallas? Estas y otras preguntas necesitan ser atendidas para equipos específicos dentro de la aplicación específica del equipo. El proceso de RCM proporciona un proceso documentado y estructurado para evaluar estas preguntas.
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
El estudio que genero el desarrollo del Monitoreo de Condición también desarrollo el proceso del Mantenimiento Centrado en Confiabilidad (RCM por sus siglas en ingles). Para identificar los requisitos apropiados del mantenimiento para el Boeing 747, los representantes de varias líneas aéreas desarrollaron un proceso que llegó a ser conocido como el grupo logístico de mantenimiento de Dirección (MSG por sus siglas en ingles). En 1978, el Departamento de la Defensa de los EEUU pidió a Stanley Nolan y a Howard Heap, ambos de United airlines, exponer sobre las filosofías de MSG para su aplicación a la aviación militar. Su reporte presentó el nombre de Mantenimiento Centrado en Confiabilidad. Después de MSG-1, el desarrollo de RCM continuó con tres trayectorias claras y separadas como se muestra en la figura 3. Las tres trayectorias son la trayectoria comercial de la aviación, la trayectoria militar de la aviación (dirigida por la Armada) y la trayectoria comercial de la industria. La trayectoria comercial de la industria llegó a ser la más diversa con muchos grupos y diversas personas entrando a este nuevo mercado. RCM llegó a ser dividido en dos grupos principales: los procesos "clásicos" de RCM y procesos híbridos de RCM. RCM híbrido incluye varios métodos que procuran simplificar y acortar el proceso de RCM. La Sociedad de Ingenieros Automotores (que implica cada modo de transporte incluyendo riel, aviación, automóviles, y el espacio) vio una necesidad de escribir un standard3 que define lo que un proceso debe incluir en el orden para ser un proceso "verdadero" de RCM – eso es, un proceso que se conforma al concepto original de RCM y uno que incluye todos los pasos necesarios para mantenerlos fuera de ser peligroso. Este estándar fue publicado en 1999.
El estándar de SAE define RCM como, "Un proceso específico utilizado para identificar las políticas que deben ser aplicadas para manejar los modos de falla que podría causar la falla funcional de algun activo físico en un contexto operador dado". Puede ser mirado también como un proceso para evaluar las estrategias de la conservación de la función. La meta del proceso de RCM es de asegurar que las personas correctas realicen el mantenimiento correcto, en el momento oportuno, en la manera correcta, con la capacitación y la herramienta correcta. RCM es una de las muchas estrategias de reservación de función evaluada durante un análisis de RCM. Las otras estrategias de la conservación de la función son otro mantenimiento planificado, cambios del diseño, mejoras en la capacitación, los cambios operacionales, los cambios en el momento, y la falla mientras trabaja. Echemos una mirada a la evaluación de RCM de la aplicación de tecnologías de CM.
Juntando CM y RCM
En nuestros anteriores ejemplos de CM, nos planteamos las siguientes preguntas, las cuales fueron:
- ¿Como decido cual de las tantas tecnologías de CM debo usar?
- ¿Que tan seguido se debe aplicar una tecnología de CM?
- ¿Vale la pena una continua inversión en CM?
- ¿Que tan buenas son las tecnologías de CM para detectar una falla?
RCM proporciona las filosofías analíticas para contestar efectivamente estas preguntas. El proceso de RCM dirige las primeras dos preguntas en la determinación del intervalo de la degradación (ver figura 5). La figura 5 es algo complicada, pero aquí están unas cuantas ideas fundamentales para notar. El estándar de RCM da los criterios siguientes para la viabilidad técnica de una tarea de CM. 4
1. "Debe existir una falla potencial claramente definida" (el punto B en la figura 3).
2. "Debe existir un intervalo P-F identificable" (P-F significa "el potencial a la falla funcional" intervalo y es igual que el intervalo de la degradación en la figura 3, el intervalo del punto B para señalar C).
3. "El intervalo de la tarea será menos que el intervalo P-F brevemente probable" (intervalo de inspección <intervalo de degradación).
4. "Será físicamente posible hacer la tarea en intervalos menos que el intervalo P-F".
5. "El tiempo más corto entre el descubrimiento de la falla potencial y la ocurrencia de la falla funcional (el intervalo de la degradación menos el intervalo de la tarea) será lo suficiente para una acción predeterminada para ser tomada para evitar, eliminar, o para aminorar las consecuencias del modo de falla".
Durante el proceso de RCM, el criterio técnicamente posible es aplicado a las tecnologías de CM que quizás sean utilizadas para detectar la falla potencial. Un intervalo de la inspección es identificado para cada uno. El intervalo de la inspección puede ser diferente porque diferentes tecnologías de CM pueden detectar el comienzo de la falla en lugares diferentes por la curva de la degradación. Para la seguridad y consecuencias ambientales, la tarea es técnicamente posible si la tarea en el intervalo identificado reduce la probabilidad de falla a un nivel tolerable definido. Para consecuencias operacionales y no-operacionales, la tarea en el intervalo identificado es técnicamente posible si es costo-efectiva. Un análisis de costes es realizado en todas las tecnologías técnicamente posibles para ver las que son más costo-efectivas.
Uno de las opciones técnicamente posibles puede ser instalar un sistema de monitoreo continuo del activo para identificar la condición potencial de la falla tan pronto como sea posible. Un análisis de costes de esta opción junto con las otras opciones forma parte del proceso de RCM. La opción de monitoreo continuo es la que vale la pena si es que es la mejor costo-efectiva.
Finalmente, una palabra acerca del cuarto de nuestras preguntas claves listadas previamente. La parte de identificar el intervalo de la inspección implica una estimación de la eficacia de la tarea. Esto es dirigido generalmente como la probabilidad que una falla potencial será encontrada, asumiendo que existe. Esta es una parte del conjunto del desarrollo de las tecnologías de CM que necesita más atención. Los estudios académicos en cuán efectivas son estas tecnologías, están en varios niveles de pericia. Una gran parte del trabajo ha sido realizada para desarrollar las tecnologías; sin embargo, aun se necesita mucho trabajo por realizar para determinar cuán efectivas son realmente.
Conclusión
Las tecnologías de Monitoreo de Condición son instrumentos excelentes para identificar fallas potenciales. Como las herramientas, estas necesitan ser aplicados en las circunstancias correctas y sólo cuándo es necesario. El proceso de RCM esta diseñado para identificar esas circunstancias y para determinar cuando son necesarias.
El Sr. Overman fue miembro del Comité de la Sociedad de Ingenieros Automotores que desarrolló el estándar de SAE RCM y escribió la guía. Ha sido un facultativo certificado en el proceso II de RCM y es Ex Ingeniero Principal de RCM de Wyle Laboratories, Inc. El Sr. Collard es un facultativo experimentado de RCM en el el proceso de RCM II con extensa experiencia en CM en equipo móvil y estacionario. Actualmente es Ingeniero Principal de RCM para Wyle Laboratories, Inc.
Referencias
1.- “RCM Comes Home to Boeing”, Robert J. Ladner, et. al., MAINTECH SOUTH Conference, December, 1998
2. “Reliability Centered Maintenance”, F. Stanley Nowlan, et. al., 1978 (Note that the horizontal axis represents time and the vertical axis represents the conditional probability of failure.)
3. “Evaluation Criteria for Reliability-Centered Maintenance (RCM) Processes”, SAE JA1011, Society of Automotive Engineers Surface Vehicle/ Aerospace Standard, Aug. 1999
4. “Evaluation Criteria for Reliability-Centered Maintenance (RCM) Processes”, SAE JA1011, Society of Automotive Engineers Surface Vehicle/ Aerospace Standard, Aug. 1999, p 8.
