Confiabilidad, Disponibilidad y Mantenibilidad, entendiendo sus diferencias.

No hay cosa más importante y esencial para cualquier profesional dedicado a un área específica que conocer y entender los términos y conceptos relacionados con su trabajo, en mantenimiento existen, en mi opinión, varios términos y conceptos importantes que debemos conocer y manejar, pero sin duda los esenciales son los de Confiabilidad, Disponibilidad y Mantenibilidad.

Estos conceptos han sido, son y seguirán siendo los elementos centrales para el control y evaluación de la gestión de mantenimiento en cualquier parte del mundo y están vinculados con indicadores de gestión y con la generación de cultura de mantenimiento y confiabilidad en las empresas.

Sin embargo, no es raro encontrar entre los profesionales de mantenimiento cierta confusión cuando se habla de los conceptos de Confiabilidad y Disponibilidad, ya que, sus definiciones son muy similares, con ciertas sutilezas, que las diferencian de manera extrema.

Según el Estándar ISO/DIS 14224 – 2004 las definiciones de Confiabilidad y Disponibilidad son las siguientes:

Confiabilidad: Es la capacidad de un activo o componente para realizar una función requerida bajo condiciones dadas para un intervalo de tiempo dado.

Disponibilidad: Es la capacidad de un activo o componente para estar en un estado (arriba) para realizar una función requerida bajo condiciones dadas en un instante dado de tiempo o durante un determinado intervalo de tiempo, asumiendo que los recursos externos necesarios se han proporcionado.

Es decir, cuando hablamos de confiabilidad el componente trabaja continuamente durante un periodo de tiempo dado, en otras palabras la función del componente no se interrumpe, el componente se pone en operación (arriba) y se mantiene arriba. Por otra parte cuando hablamos de disponibilidad el componente es puesto arriba en un instante dado y no importa lo que pase después, la función del componente puede ser interrumpida sin ningún problema.

Veamos ahora las ecuaciones matemáticas que se utilizan en el ámbito operacional para el cálculo de estos dos parámetros, en función de los tiempos de mantenimiento:

La confiabilidad operacional Co

Co = MTBF/(MTBF+MTTR)

La disponibilidad Operacional Do

Do =MUT/(MUT+MTTR)

Donde:

MTBF (Mean Time Between Failures): Es el Tiempo promedio entre Fallas

MTTR (Mean Time To Repair): Es el Tiempo Promedio para Reparar

MUT (Mean Up Time): es Tiempo Promedio en Operación (arriba) o Tiempo promedio para fallar (MTTF)

Como podrán darse cuenta hemos incorporamos a esta discusión los términos fallas y reparación.

De las ecuaciones anteriores tenemos que la de Confiabilidad está regida por el tiempo entre fallas (MTBF) el cual involucra la ocurrencia de esta, mientras que la de Disponibilidad tiene que ver con los tiempos de operación (MUT) y los tiempos fuera de servicio (MTTR), estos últimos pueden o no tomar en cuenta a los tiempos dedicados a los mantenimientos preventivo, las actividades de mantenimiento correctivos programados y las reparaciones de fallas de los componentes.

Dicho lo anterior podemos reformular la explicación inicial diciendo que cuando hablamos de confiabilidad nos referimos a los tiempos que involucran la ocurrencia de una falla y cuando hablamos de disponibilidad nos referimos a los tiempos de operación y fuera de servicio de los componentes, incluyendo o no los PM, CM y las fallas.

Mantenibilidad es definida por la ISO/DIS 14224, como la capacidad (o probabilidad si hablamos en términos estadísticos), bajo condiciones dadas, que tiene un activo o componente de ser mantenido o restaurado en un periodo de tiempo dado a un estado donde sea capaz de realizar su función original nuevamente, cuando el mantenimiento ha sido realizado bajo condiciones prescritas, con procedimientos y medios adecuados. Esto quiere decir, que si un componente tiene un 95% de Mantenibilidad en una hora, entonces habrá 95% de probabilidad de que ese componente sea reparado exitosamente en una hora.

La ecuación clásica de la Mantenibilidad es:

M(t) = 1 – е-(µt)

Cuando µ o rata de reparación es constante.

El MTTR (Mean Time To Repair) es el tiempo promedio para reparar de un componente cuando este falla, es parte del tiempo promedio arriba o en servicio (MDT) y es un indicador directo de la Mantenibilidad.

Podemos definir la rata de reparación (µ) en función del MTTR como:

µ = 1/MTTR

La rata de reparación es un parámetro el cual permite evaluar la probabilidad que tiene un componente a ser reparado y juega un papel exactamente similar a la rata de falla (λ = 1/MTBF) para el cálculo de la confiabilidad.

Podemos decir entonces que la Mantenibilidad está inversamente relacionada con la duración y el esfuerzo requerido para realizar las actividades de Mantenimiento. Puede ser asociada de manera inversa con el tiempo que se toma en lograr acometer las acciones de mantenimiento en relación con la obtención del comportamiento deseable de un componente.

Existen dos tipos de Mantenibilidad: la intrínseca, que está relacionada al aspecto de diseño de una instalación y que hace una consideración sobre como las características de diseño ayudan al mantenimiento de un componente (accesibilidad y facilidades para el mantenimiento) y la extrínseca, que considera el contexto de dependencia de la gestión de mantenimiento cuando se repara un componente (logística, organización de las tareas, aislamiento, entrega de los equipos etc.), estas dos diferenciaciones deben considerarse al analizar los factores que afectan a la Mantenibilidad.

Corrosion y su Control - Parte I

Las pérdidas anuales por causa de la corrosión en países industrializados y envía de desarrollo gira en torno al 3.5% de sus Productos Interno Bruto (PIB), esa cifra se une a dos mas que indican que, el 51% de las falla con fugas de hidrocarburo en tuberías, en los campos de producción y exploración de crudo en el mar del norte es producto de la corrosión y que entre un cuarto (1/4) a un tercio (1/3) de la producción de acero en el mundo se dedica a la reparación de estructuras metálicas corroídas. Pero si bien son ciertas estas cifras, también es cierto que se puede llegar a reducir sus efectos en un 22% si se aplican métodos y técnicas adecuados para su control, es por eso que hoy día no es extraño ver la creciente preocupación de empresas y gobiernos por investigar y controlar los riesgo ocasionados por la corrosión.

Con solo pocas excepciones, la corrosión, electro-químicamente hablando, puede definirse como una pila o celda en corto circuito, donde se aprecian claramente cuatro elementos principales:

1. Un electrodo Positivo (cátodo)
2. Un electrodo Negativo (ánodo)
3. Un Electrolito (medio)
4. Un contacto metálico – Corto circuito.

Estos son los componentes de una pila o celda de corrosión electro-química, donde se desarrollan básicamente dos procesos: el de oxidación (desprendimiento de electrones) y el de reducción (captación de electrones). En el ánodo o región anódica tendrá lugar la reacción de oxidación o disolución (corrosión) y sobre en cátodo o región catódica una reacción de reducción con depósito de iones del ánodo. La corriente que circula será una medida de la velocidad del flujo de electrones y esta a su vez depende en mucho de la resistencia del circuito. 

Las celdas de corrosión electro-química pueden ser de varios tipos, pero las más comunes son:

Las celdas galvánicas. Cuando el flujo de corriente es generado por la diferencia en la composición quimica de dos electrodos  diferentes en contacto.

Las celdas de concentración. Cuando el flujo de corriente es generado por las diferencias del medio (electrolito) en diferentes áreas de un mismo metal, especialmente cuando existen lugares donde la circulación del electrolito se dificulta, generándose una diferencia en la concentración del mismo. 

Las celdas Pasivas/Activas. Cuando una porción de la superficie de un mismo metal es cubierta con una capa de productos de corrosión que inhiben el proceso de corrosión (generalmente zona catódica y pasiva) y otra parte de la superficie no es cubierta por esta capa (zona anódica y activa), produciéndose una diferencia de potencial entre ellas creando una celda de corrosión. Este tipo de celdas son generalmente muy activa y pueden causar ataques localizados muy severos.

Al hablar de control de corrosión, hablamos de controlar o eliminar uno o varios de los elementos presente en una celda de corrosión. Por ejemplo cuando utilizamos la protección catódica por corriente impresa, controlamos el flujo de electrones (corriente) que sale de una cama de ánodos (que se sacrifican muy lentamente) hacia un cátodo (tubería) que se protege, cuando aplicamos recubrimientos industriales, se coloca una barrera aislante entre el medio y las diferentes zonas anódicas y catódicas de la superficie de un metal, cuando utilizamos inhibidores de corrosión en un fluido, modificamos las condiciones del medio para reducir los efecto corrosivos de este sobre el metal, en fin todo lo que hacemos en los procesos de control, lo hacemos sobre los diferentes elementos de la celda de corrosión, es por eso que el entendimiento de la contribución de cada uno de estos elementos en la efectividad de la celda de corrosión, nos permitirá ser más efectivo en el control de la misma.

Con ese objetivo en mente hoy inicio una nueva serie de notas que nos permitirá conocer más cada uno de estos elementos y su contribución en el proceso de corrosión de los materiales, esto nos permitirá evaluar, sin entrar en detalles complicados, los procesos de control de los mismos desde el punto de vista químico y/o electroquímico, tratando más bien de ser grafico y sencillo en mis explicaciones, con la benevolencia, claro, de mis extraordinarios maestros de corrosión.

Herramientas Manuales: Llaves

Tal vez la herramienta manual más ampliamente conocida y utilizada, especialmente por los mecánicos (poco utilizada en el bricolaje) son las llaves. Son herramientas sencillas de gran capacidad de carga, cuya función principal es sujetar, apretar y aflojar tuercas, pernos, tornillos y tubos.

Comercialmente existen una amplia variedad de estilos y tamaños (tanto en el sistema métrico, como en el sistema ingles), pero los tipos más comunes son la llave de boca fija, la ajustable, la de para tubos y la famosa llave inglesa. Es importante notar que, muchas de estas llaves son de propósito general y otras se han concebido para cumplir ciertas tareas específicas, lo cual, hace una tarea titánica tratar de nombrarlas y caracterizarlas a todas.

Llave de Boca Fija: son llaves fijas con abertura o quijadas en ambos extremos, cuya principal función es apretar o aflojar pernos y turcas. La medida de la llave está determinada por el espacio entre las caras de las cabeza de las llaves, esta aberturas está estrechamente relacionado con la medida de las cabezas de los pernos o de las tuercas y no con el diámetro de este ultimo.

Es de destacar el diseño de este tipo de llave, la longitud del cuerpo de estas llaves está directamente relacionado con la abertura de las quijadas, así pues mientras menor es la medida de esta última, menor es la longitud de la llave y viceversa, de modo que el brazo de palanca es proporcional al tamaño del perno. Otro aspecto de diseño a destacar es el ángulo entre las caras de las quijadas y el cuerpo o mango de la llave, este ángulo es generalmente de 15 grados y a veces hasta de 22.5 grados, esto facilita el trabajo en espacios reducido, permitiendo voltear la llave después de cada tirón, dándole vuelta de modo que el otro extremo quede hacia abajo, permitiendo que el ángulo de la cabeza se invierta y encaje en los dos planos siguiente de la turca o perno.

Además de este ángulo, existe otro igual de importante que cumple una función similar y es el ángulo entre el mando y la cabeza de la llave, este es generalmente de 15 grados y permite que el lado de la llave que no está en la tuerca se inclina hacia arriba, permitiendo espacio para las manos del operario cuando se utiliza en lugares de incomodo acceso.

Una variante de este tipo de llave es la llave de cubo, la cual permite rodear enteramente a los pernos o tuercas, el cubo de esta llave tiene internamente 12 o más muescas o puntos de contacto que permiten aflojar o apretar continuamente con un movimiento mínimo del mango o cuerpo de la llave.

Llave Ajustable: Su función es similar a las de boca fija, pero su diseño es diferente, ya que, sus quijadas son ajustables, es muy confundida con la llave inglesa, que mencionaremos posteriormente.

Yo las llamo “la llave del mecánico haragán” dado que por su facilidad y conveniencia de poder ajustar sus quijadas a la medida del elemento que vamos a apretar o aflojar, tiende a sustituir a la llaves fijas, esto suele suceder generalmente con personas de poca experimenta en el uso de herramientas manuales, que no saben identificar las medidas de los pernos o tuerca.

Al igual que las llaves fijas, poseen un ángulo de 22.5 grados entre las caras de sus quijadas y el mango. Su uso es recomendado en combinación con las llaves fijas, de manera que la llave fija se coloca en la cabeza del perno (donde se ejercerá la mayor carga) y la ajustable en la tuerca (las llaves ajustables no deben ser destinadas a trabajo de alta carga)

Dos son los puntos importantes durante su uso:

1. Coloque siempre la llave en la tuerca o perno de modo que la fuerza de tracción se aplique al lado del mango en que se halla la quijada fija, pues así es como puede resistirlos mayores esfuerzos.

2. Después de colocar la llave en la tuerca apriete la ruedilla de ajuste para que la llave encaje perfectamente.

Llave para Tubos: Muy usada en los trabajos del hogar, es la mano derecha de los plomeros. Su función básica es sujetar objetos cilíndricos (tubos) y conexiones, NUNCA tuercas o pernos. Los dientes o quijadas de estas llaves siempre dejan su marca en la superficie de las piezas, tiene la particularidad que no necesita instrucciones acerca del sentido en que debe tirarse de ella, pues solo funciona en un solo sentido (el sentido en que ajustan los dientes de sus quijadas). Puede decirse sin embargo que se tiene mayor resultado cuando se agarra la pieza con el centro de las quijadas.

Llave Inglesa: ya prácticamente descontinuada y sustituida por la llave ajustable, la llave inglesa represento en su momento una pieza única de tecnología en el área de las herramientas manuales, especialmente en el campo automotriz (se llego a llamar llave de automóvil) y solo la mencionare como tributo a una pieza única que podemos decir fue la madre de las herramientas manuales modernas. Si aun poseen una, atesórenla y cuídenla.

Hay algunas reglas de seguridad muy sencilla que debemos seguir cuando hacemos uso de las llaves:

1. Seleccione la llave según el trabajo que va a ejecutar, tome en cuenta la posición de trabajo, el espacio disponible y las dimensiones y cantidad de pieza a apretar o aflojar.

2. Las llaves para pernos y turcas, deben ajustar bien es sus cabezas, especialmente cuando haya que ejercer mucha fuerza para apretar o aflojar.

3. Tire o hale siempre de las llaves, NO empuje pues esto puede llegar a ser peligroso, ya que, si empuja y la llave se suelta repentinamente sus dedos y nudillos sufrirán las consecuencias. Cuando surja la excepción de esta regla (por cualquiera que sea la razón) se recomienda empujar haciendo uso de la palma de la mano y no empuñado la llave.

4. No aseste martillazo, ni use extensiones (policías) para aumentar el torque, estas herramientas no están diseñadas para esta función y pueden dañarse irremediablemente o lo que puede ser peor causarle un accidente. Si requiere más torque para aflojar o apretar una pieza, busque la herramienta correcta, que seguro la conseguirá.

5. Utilice siempre, la mejor herramienta que posee, el sentido común.

Como toda herramienta manual, las llaves deben mantenerse en buen estado y limpias. Limpie con frecuencia o después de su uso con aceite o con cualquier otro diluyente, aplique aceite lubricante en las moletas de ajuste y a los costados de las quijadas, en las llaves para tubos, verifique el estado de los dientes de las quijadas y de la moleta de la quijada ajustable.

Como entusiasta de las herramientas manuales y mecánico aficionado, siento que me quedaron muchas llaves por fuera (de rache, de cadena, de gancho, de impacto, torqui-metros etc.), pero ni modo, como dije al principio seria una tarea titánica hablar de todas.

Todas las Ilustraciones de Pedro Primitivo son cortesia de Walt Disney Productions.

Mantenimiento sustentable y la Responsabilidad Social Empresarial

 

Responsabilidad Social Empresarial (RSE) o CSR por sus siglas en Ingles (Corporate Social Responsibility), es algo que hoy día escuchamos y vemos con mucha frecuencia en las directrices de organismos gubernamentales y No-gubernamentales e incluso en las declaraciones de compromiso de grandes empresas (solo basta dar un vistazo a las páginas Web de empresas como Chevron, BP, GE, empresas Polar, etc.).

Mas allá de explicar que es y el porqué de esta tendencia (lo cual recomiendo que investiguen), quiero agregar a la discusión el ingrediente que aporta la función de operaciones y mantenimiento a este tema e incorporar el término “Mantenimiento Sustentable”.

Posiblemente muchos de Uds. relacionados con el área de operaciones y mantenimiento piensen que este asunto no tiene nada que ver con Uds. y por lo contrario es responsabilidad de otro departamento o área de sus empresas. Sin embargo, la realidad es que muchas veces sin saberlo estamos directa o indirectamente relacionados con la Responsabilidad Social Empresarial (RSE).

Casi siempre vemos la RSE como una acción externa a nuestras plantas, como un esfuerzo de las empresas por hacer y dotar escuelas y hospitales, dar donaciones y becas o hacer campañas para preservar el ambiente y mejorar la calidad de vida de la sociedad que las rodea, sin darnos cuenta que va o puede ir, mas allá hasta alcanzar y tocar nuestros propio procesos internos. Uno de esos procesos es sin duda la función de operaciones (O&M), ya que, según sean su desempeño, sus acciones impactaran directamente, incluso mas que otras áreas, en los resultados de las políticas de sustentabilidad y de RSE de nuestras empresas.

Santiago Gowlan, Vicepresidente Global de Marcas de la empresa Unilever dijo: “…La única forma de continuar creciendo y teniendo éxito en nuestro negocio es tratando el asunto de la sustentabilidad como algo medular de nuestra empresa, de la misma forma que tratamos el mercadeo, las finanzas, la cultura empresarial, los recursos humanos o la cadena de suministro...” Basados en esta palabras y extrapolándolas al área de mantenimiento, sería interesante saber si hoy día, vemos esto como algo medular, estoy casi seguro que la respuesta está muy alejada de un si, como personal operativo, esto es lo último que se nos ocurre pensar que pueda ser medular, nos han enseñado que lo medular es producir y mantener los equipos para que produzcan y así lo demuestran las inversiones en nuestras áreas casi siempre dirigidas a aumentar la capacidad de producción y a la reducción del “Down-time”.

Sin embargo, no soy totalmente escéptico y por el contrario, estoy convencido que la sustentabilidad nos ha tocado de la manera más tradicional, a través del manejo eficiente de los recursos y la reducción consiente de los desperdicios, lo que, a su vez ha permitido que las empresas tengan más recursos para la inversión social.

Pienso que hemos hecho el trabajo, muchas veces sin saberlo, no hay duda que al ejecutar algunas acciones que consideramos rutinarias en nuestra función ayudamos de manera sustancial a la RSE, por ejemplo, al reducir los riesgos en nuestras instalaciones reducimos el impacto de estos en las comunidades a nuestro alrededor, siendo más eficiente con el manejo de los recursos energéticos y ejecutando buenas prácticas de operaciones y mantenimiento reducimos las emisiones al ambiente, al reducir los trabajos de emergencia le damos mejor calidad de vida a nuestros empleados y mejoramos el ambiente laboral, al hacer uso de la tecnología y entrenando a nuestro personal hacemos mejor uso de los recursos locales y mejoramos el empleo, al ejecutar programas de reducción de desperdicios (Agua, Aire, vapor, nitrógeno etc.), re-uso y reciclaje de materiales y al hacer uso de una cadena de suministro responsable reducimos la contaminación ambiental, en fin, operaciones y mantenimiento aportan mucho más a la RSE de lo que mucha gente puede pensar, las preguntas serian: ¿Estamos consciente de esto?, ¿Estamos comprometido con este aspecto de nuestro trabajo?.

Esta vez me gustaría que cambiáramos el enfoque de este blog de simplemente informativo a participativo, me gustaría saber sus opiniones sobre este tema y que participen para hacer de este una discusión interesante a la que podamos sacarle provecho todos.

Dejen sus comentarios. Gracias !!!

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