domingo, 6 de abril de 2014

Teoría de la Mantenibilidad.


    Se define como la rapidez con la cual los fallos o el funcionamiento defectuoso en los equipos son diagnosticados y corregidos, o a la conservación programada es ejecutada con éxito.

    Según Francois Monchy. (1989), define la mantenibilidad como “la probabilidad de reestablecer las condiciones específicas de funcionamiento de un sistema, en límites de tiempo deseados, cuando el mantenimiento es realizado en las condiciones y medios predefinidos”.

   Parafraseando lo que dice el autor Francois M., se puede afirmar que la mantenibilidad es la reanudación o vuelta al servicio, a un sistema que ha sufrido una falla o interrupción de su actividad en un tiempo determinado.

    Según Boris Gndenko. (1969), la mantenibilidad es "la susceptibilidad de un sistema a la predicción, diagnóstico y reparación de averías".

    Según Felix Gómez. (1998), define a la mantenibilidad como "la probabilidad de que un dispositivo, equipo o sistema sea restaurado completamente a su estado operacional dentro de un período de tiempo dado, de acuerdo con unos criterios de funcionamiento y procedimientos de reparación preestablecidos".

     Parafraseando lo que dice el autor Felix G., la mantenibilidad también la conocemos como la propiedad de un sistema que representa la cantidad de esfuerzo requerido para conservar su funcionamiento normal o para restituirlo una vez se ha presentado un evento de falla, se dirá que un sistema es altamente mantenible, cuando el esfuerzo asociado a la restitución sea bajo.



Factores principales de la Mantenibilidad.

Factores internos.
  1. Acceso a las partes.
  2. Complejidad técnica (Diseño).
  3. Manuales claros y completos.
  4. Partes o piezas estandarizadas.
  5. Manejo de componentes (peso, fragilidad, entre otras).
  6. Calidad de los materiales de fabricación.
  7. Herramental necesario estandarizado.


Factores externos.
  1. Disponibilidad de los repuestos.
  2. Disponibilidad de mano de obra.
  3. Capacitación de especialistas (Habilidad).
  4. Herramientas para diagnostico y reparación.
  5. Capacidad en la programación de tareas.
  6. Servicio Pos venta.
  7. Limpieza y estado de la máquina.
  8. Historial de averías y procedimientos.
  9. Procedimientos y recursos disponibles.

Parámetros básicos de la Mantenibilidad.

La mantenibilidad puede ser estimada con ayuda de la expresión:


Donde:

M(t): es la función de mantenibilidad, que representa la probabilidad de que la reparación comience en el tiempo t=0 y sea concluida satisfactoriamente en el tiempo t (probabilidad de duración de la reparación).

e: constante Neperiana (e= 2,718...)

a: inversa de la pendiente.


μ: tasa de reparaciones o número total de reparaciones efectuadas con relación al total de horas de reparación del equipo.

TPPRg: tiempo promedio para reparar geométrico.

La mantenibilidad está relacionada con el tiempo en el cual el sistema se encuentra en reparación (TTR) y debido a que este tiempo no es constante se utilizan medidas tales como: Tiempo medio entre fallas (MTBF), Tiempo de recuperación (TTR), Tiempo medio de recuperación (MTTR), la función de mantenibilidad, la realización de la recuperación y el tiempo porcentual de recuperación TTR%. Estas son consideradas variables aleatorias y sólo pueden ser descritas de forma probabilística, para esto se utilizan herramientas estadísticas, tales como: función de densidad, función de distribución, tasa de fallos, etc.

Las leyes de distribución de densidad más utilizadas para estudiar la mantenibilidad son: 
  • Normal: Cuando el tiempo total de reparación es ocupado mayormente en tareas de desarme – armado. 
  • Exponencial: Para aquellas situaciones en que el diagnóstico y el tiempo medio de reparación (MTTR) son bajos. 
  • Log-normal: Para casos en los que el tiempo total de reparación está constituido por varios tiempos diferentes, diagnóstico, desarme y armado, disponibilidad de los repuestos y herramientas, etc, y además, cuando la relación entre ellos no sigue un patrón definido. 
  • Weibull: En particular esta distribución es la más flexible para adaptarse a los datos, por contar tres parámetros (forma, escala y posición).

¿Cómo calcular la Mantenibilidad de un Equipo?


1- Determinar los Tiempo para Reparar (TPR).


2- Ordenar en forma ascendente (de menor a mayor los Tiempos para Reparar), asignándole a cada valor su respectivo ordinal.


3- Determinar la Probabilidad de Falla (PF):




4- Graficar en el papel Gumbell la probabilidad de fallas en el eje de las abcisas (x) y el TPR en el eje de las ordenadas (y).


5- Se ajusta la recta.


6- Determinar la pendiente de la recta (m), tomando dos valores cualesquiera en la escala de la variable reducida y se determina su proyección en el eje Y.




7- Determinar el factor de posición μ, trazando una perpendicular que se proyecta desde cero en la escala reducida y ubicándose en la escala de las coordenadas en el eje Y (por el percentil 37).


8- Determinar la inversa de la pendiente que se calculó anteriormente.




9- Se procede a determinar el Tiempo promedio para reparar aritmético (TPPRa).




10- Se determina el Tiempo promedio para reparar geométrico (TPPRg).




11- Luego se determina el porcentaje de error, que nos indica si los datos tomados son confiables (si el porcentaje de error es menor que diez, son confiables).




12- Ahora se determina la Mantenibilidad.



Donde: 


n/N = Número total de ordinales.

TTPR = Tiempo total para reparar (Es la suma total de los TPR)
e = Constante Neperiana (e= 2,718...)
a = Inversa de la pendiente.
m = Pendiente de la recta.
μ = tasa de reparaciones

Diseño de experimentos, fiabilidad y mantenibilidad.