La ingeniería de confiabilidad se centra en la predicción, prevención y gestión de altos niveles de incertidumbre, evidenciados mediante la identificación de riesgos de fallas "durante el ciclo de vida útil de un activo". Aunque los *métodos estocásticos definen y afectan la confiabilidad, no se alcanza únicamente a través de matemáticas y estadísticas.
*Métodos estocásticos se refieren a procesos en los que, para cada valor de las variables de entrada de un modelo, existe una distribución de probabilidades de los valores que la variable dependiente puede asumir, los cuales varían con el tiempo, haciendo que algunas variables sean parcialmente aleatorias” (ROGERS; SANTOS; LEMES, 2008).
Frente a esta afirmación, la ingeniería de confiabilidad debe considerar siempre los aspectos prácticos de la realidad. Esto se debe a que las incertidumbres inherentes a los procesos pueden invalidar los métodos cuantitativos para predecir tasas de fallas en un entorno productivo.
Por ejemplo, podríamos representar una falla como un símbolo o valor en una ecuación. Sin embargo, no es 100% seguro prever su verdadera dimensión en la práctica, debido a estas variables aleatorias. En este contexto, la ingeniería de confiabilidad debe trabajar con probabilidades y variables específicas para cada tipo de proceso y sus modos de falla, basándose en el análisis de fallas.
El término "confiabilidad" en mantenimiento
En un concepto amplio, la confiabilidad es la capacidad de un sistema, instalación, equipo, máquina, dispositivo, producto o servicio para desempeñar sus funciones de manera satisfactoria. Es decir, de acuerdo con especificaciones de diseño, en un intervalo de tiempo determinado y bajo condiciones preestablecidas. Para garantizar estas condiciones, existe la ingeniería de confiabilidad.
Cuantitativamente, la confiabilidad es la probabilidad de que un ítem o sistema funcione sin fallas. En los procesos industriales, este índice suele expresarse como "Tiempo Medio entre Fallas" (MTBF) para asegurar la confiabilidad.
El término también se relaciona con la disponibilidad, que es la capacidad de un componente o sistema para funcionar en un momento o intervalo de tiempo determinado.
Objetivos de la ingeniería de confiabilidad
Esta rama específica de la ingeniería se centra en los costos de fallas provocadas por el tiempo de inactividad, piezas de repuesto, equipos de reparación, mano de obra y garantías.
Busca prevenir o reducir la probabilidad y frecuencia de fallas, identificar y corregir las causas, y encontrar formas de manejar las fallas cuando no se han corregido sus causas. Es fundamental aplicar métodos que estimen la confiabilidad de nuevos proyectos o adquisiciones.
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Las habilidades esenciales para alcanzar estos objetivos incluyen:
- Capacidad para comprender y anticiparse a las posibles causas de fallas.
- Conocimiento para aplicar estrategias efectivas, herramientas y métodos para evitarlas.
Aspectos clave de la ingeniería de confiabilidad
Este enfoque está estrechamente relacionado con la ingeniería de calidad, seguridad y sistemas, ya que comparten procesos de análisis de confiabilidad y a menudo intercambian información. Para lograr sus objetivos, la ingeniería de confiabilidad necesita:
- Conocimiento actualizado de tecnologías de mantenimiento predictivo y analítico, con capacidad para aplicarlas.
- Uso de metodologías como TPM y RCM para aplicar conceptos, técnicas y herramientas.
- Desarrollo e implementación de planes proactivos de mantenimiento industrial para minimizar intervenciones no planificadas y maximizar los beneficios del mantenimiento preventivo y predictivo.
- Liderazgo técnico para apoyar equipos multidisciplinarios.
- Elaboración de estudios que equilibren desempeño, costos y confiabilidad, utilizando cálculos de costo del ciclo de vida (LCC).
Disponibilidad del activo: el objetivo final
El objetivo principal de implementar mantenimiento centrado en confiabilidad es garantizar la disponibilidad de los activos. Según la norma NBR 5462, la disponibilidad considera confiabilidad, mantenibilidad y soporte de mantenimiento:
- Mantenibilidad: Capacidad de un ítem para ser reparado o mantenido en condiciones operativas.
- Soporte de mantenimiento: Incluye planificación, personal capacitado, herramientas adecuadas y recursos suficientes.
Herramientas para simplificar la ingeniería de confiabilidad
La implementación de este proceso no es sencilla, pero existen herramientas que facilitan su ejecución:
- Análisis de Weibull: Diseñada para rastrear la vida útil de los activos, determina la confiabilidad y proyecta costos de reparaciones.
- Pruebas de vida acelerada: Identifican el tiempo hasta una falla sometiendo los componentes a condiciones extremas (presión, tensión, temperatura, etc.).
- Análisis de Modos de Falla y Efectos (FMEA): Identifica posibles fallas en componentes o activos, evalúa su impacto y elimina errores para maximizar el desempeño. Conoce todo sobre el Análisis FMEA.
¿Por qué es importante la ingeniería de confiabilidad?
La confiabilidad de un producto, máquina o sistema aporta múltiples beneficios, como:
- Alta reputación de la empresa.
- Satisfacción del cliente.
- Reducción de costos por garantías.
- Generación de nuevos negocios.
- Ventaja competitiva.
- Entornos de trabajo más seguros.
- Satisfacción general de los colaboradores.
En confiabilidad, es fundamental contar con datos sobre la salud y el rendimiento del maquinario, los cuales pueden recopilarse en tiempo real con la ayuda del monitoreo en línea.
Tecnología para mejorar la confiabilidad
La integración de tecnologías avanzadas es un factor clave para optimizar la ingeniería de confiabilidad en los entornos industriales actuales. El uso de sensores IoT y monitoreo en línea permite recopilar datos en tiempo real sobre el estado de los activos, ofreciendo información valiosa para anticipar posibles fallas y tomar decisiones proactivas.
Estas herramientas, combinadas con la inteligencia artificial y el análisis predictivo, no sólo facilitan la detección temprana de problemas, sino que también optimizan los procesos de mantenimiento al reducir tiempos muertos y maximizar la eficiencia operativa.
