Introducción
En artículos anteriores hablábamos de la norma ISO 55000 sobre la gestión de activos y eso nos llevaba a hacer otro artículo en el que hablábamos de la Norma EN 16646 sobre la gestión de activos físicos en el mantenimiento, y en ese último artículo nombrábamos también una serie de normas que la retro-alimentaban. Dentro de ese grupo, la más importante de todas ellas, es sin duda la Norma UNE-EN-60300 de la que hablaremos aquí.
Y hablar de esta norma es hablar de confiabilidad y por tanto de RCM.
Definiciones y conceptos
La norma en todas sus partes nos habla de la confiabilidad como un término colectivo que se usa para describir la disponibilidad de un activo y sus factores de influencia tales como su fiabilidad, su mantenibilidad y la logística de mantenimiento. El rendimiento en estas áreas puede tener un impacto significativo sobre el coste de su ciclo de vida; debemos tener en cuenta, que por ejemplo, un mayor coste inicial puede resultar en una mejora de la fiabilidad o de su mantenibilidad, y así en una mejor disponibilidad con menores costes de operación y mantenimiento en el futuro.
Por lo tanto, las consideraciones de confiabilidad deberían integrarse dentro del proceso de diseño y de las evaluaciones del LCC (Life Cycle Cost). Estas consideraciones deberían revisarse críticamente cuando se preparen las especificaciones del producto, y deberían evaluarse continuamente durante todas las fases de diseño para optimizarlo y mejorar así el coste de todo su ciclo de vida.
En este artículo nos centraremos en la UNE-EN 60300-3-11:2013 Gestión de la confiabilidad. Parte 3-11: Guía de aplicación. Mantenimiento centrado en la fiabilidad.
Para ponernos en contexto recordaremos que el Mantenimiento Centrado en la Fiabilidad (RCM, del inglés Reliability Centered Maintenance) es un método para identificar y seleccionar aquellas políticas de gestión de fallos que mejor contribuyan a alcanzar de manera eficaz y eficiente los niveles requeridos de seguridad, disponibilidad y coste de explotación. Estas políticas de gestión de fallos pueden incluir actividades de mantenimiento, cambios operativos, modificaciones de diseño u otras acciones encaminadas a mitigar las consecuencias de los fallos y son posteriores a la etapa del diseño del producto o activo.
Por tanto, el RCM proporciona un proceso de decisión para identificar los requisitos, o actividades de gestión, de una estrategia de mantenimiento aplicable y eficaz de los equipos de una instalación, teniendo en cuenta las consecuencias operativas, económicas y de seguridad que pudieran derivarse de fallos identificables y de los mecanismos de degradación responsables de aquellos fallos. El resultado final de la aplicación de dicho proceso es el planteamiento de la conveniencia de realizar una tarea de mantenimiento, un cambio de diseño o cualquier otra alternativa que provoque una mejora.
Teniendo en cuenta todo lo expuesto, la Norma 60300 es la que proporciona las directrices pertinentes para el desarrollo de esas políticas de gestión de fallos para la utilización de las técnicas de análisis del Mantenimiento Centrado en la Fiabilidad (RCM).
En realidad la Norma trata de establecer una relación entre la confiabilidad y el costo del ciclo de vida total de los activos y lo desarrolla en su totalidad atribuyéndole unos costes al tratamiento de los activos debidos a su propia confiabilidad que pueden incluir lo siguiente:
- coste de restablecimiento del sistema incluyendo el coste de mantenimiento correctivo.
- coste de mantenimiento preventivo.
- costes de las consecuencias.
En la siguiente figura extraída de la propia norma se destaca algunos elementos de confiabilidad convertidos en costes de operación y mantenimiento.
RCM
La Norma 60300-3-11:2013 describe completamente el proceso RCM y proporciona información sobre cada uno de los siguientes elementos:
- a) inicio y planificación del RCM;
- b) análisis de fallos funcionales;
- c) selección de tareas:
- d) implementación;
- e) mejora continua.
La Figura siguiente muestra el proceso global del RCM, dividido en cinco etapas:
Analizando esta figura, se puede observar que el RCM proporciona un programa amplio completo que no se orienta únicamente al proceso de análisis, sino también a las actividades previas y posteriores que son necesarias para que el esfuerzo dedicado a la realización del análisis RCM logre los resultados deseados. El proceso RCM puede aplicarse a cualquier tipo de sistemas.
El RCM mejora la eficacia del mantenimiento y proporciona un mecanismo para gestionar el mantenimiento con un alto grado de control y conocimiento.
Los beneficios potenciales del RCM se pueden resumir en los siguientes:
- Actividades de mantenimiento más apropiadas usando del RCM incrementan la Confiabilidad de los sistemas.
- Los costes globales se pueden reducir mediante un esfuerzo en mantenimiento planificado más eficiente.
- Se generan informes mucho más documentados sobre las acciones de confiabilidad de los sistemas, sobre todo en los registros de auditoría.
- Se puede implementar procesos para examinar y revisar las políticas de gestión de los fallos a futuro con un mínimo esfuerzo.
- Los gestores del mantenimiento disponen y se benefician de una herramienta de gestión que acrecienta el control y la dirección.
- La organización de mantenimiento obtiene una mejor comprensión de los objetivos, propósitos y razones por las que se están realizando las tareas de mantenimiento programado.
Si definimos lo que es un programa de mantenimiento diremos que es una lista de todas las tareas de mantenimiento desarrolladas para un sistema en un contexto operativo y un concepto de mantenimiento dados, incluyendo aquéllas que surgen del proceso RCM.
Los programas de mantenimiento están compuestos generalmente por un programa inicial y un programa más dinámico en un proceso continuo. La figura siguiente muestra los principales factores que se deben considerar en la etapa de desarrollo, que es previa a la operación, y aquellos otr.os que se emplean en la actualización del programa, en función de la experiencia operativa, una vez que el producto entra en servicio.
La idea de un programa de mantenimiento evolutivo es planificar las tareas de mantenimiento con las distintas estrategias del mismo. La norma especifica que hay dos estrategias de mantenimiento básicamente, Mantenimiento Preventivo y Correctivo:
El mantenimiento correctivo recupera las funciones de un elemento tras haberse producido su fallo o en el caso de que su funcionamiento no alcance los límites establecidos.
El mantenimiento preventivo en cambio se realiza previamente al fallo. Puede ser “basado en la condición”, que consiste en la monitorización supervisión de la condición hasta que el fallo es inminente, o en la realización de pruebas funcionales para detectar fallos de funciones ocultas. El mantenimiento preventivo también puede ser predeterminado y basarse en un intervalo fijo de tiempo o de calendario, de tiempo de operación, o de número de ciclos. Así pues, este tipo de mantenimiento consiste en llevar a cabo renovaciones o reemplazamientos programados de un elemento o de sus componentes.
Implementación del RCM según la Norma
Previo a implementar un RCM en una industria en concreto o en parte de sus sistemas, debemos evaluar si existe una necesidad de acometer un análisis RCM o si en realidad no es necesario. Esto, deberá ser una actividad propia de la gestión Dirección y debe incluirse en el programa propio de la organización para la mejora continua del mantenimiento.
Para ello, se deberá realizar un análisis amplio de los datos disponibles en el sistema de gestión del mantenimiento de la organización para identificar los sistemas objetivo en los que la política de gestión de fallos vigentes ha fracasado o está bajo sospecha.
La existencia de datos relativos a los parámetros que se indican a continuación manifiesta la existencia de problemas potenciales:
- Cambios en el contexto operativo;
- Disponibilidad o fiabilidad inadecuadas;
- Incidentes de seguridad;
- Número inaceptablemente alto de horas- hombre de mantenimiento preventivo o correctivo;
- Retrasos del trabajo de mantenimiento;
- Coste de mantenimiento excesivo;
- Ratio mantenimiento correctivo/mantenimiento preventivo inaceptablemente alto;
- Nuevas técnicas de mantenimiento;
- Cambios tecnológicos del elemento.
Para analizar esto antes de comenzar con el RCM, se puede seleccionar un equipo de personas donde lo ideal es incorporación personal de mantenimiento por que además de ser conocedores de los problemas que acaecen a los sistemas, se familiarizarán con el RCM y tendrán la oportunidad de entender su contexto operativo y se podrá cuestionar el mantenimiento existente, así como los modos y patrones de fallo.
Como consejo personal, sólo se debería llevar a cabo un RCM cuando se confíe en que puede resultar rentable o cuando las consideraciones relativas a los costes comerciales directos se supediten queden anuladas a otros objetivos críticos, tales como requisitos de seguridad para las personas o el medio ambiente.
La primera fase en la planificación de un análisis RCM consiste en determinar la necesidad y extensión del estudio, considerando, como mínimo, los siguientes objetivos:
- a) Establecer tareas óptimas de mantenimiento para el elemento.
- b) Identificar oportunidades de mejora del diseño.
- c) Evaluar si las tareas actuales de mantenimiento son ineficaces, ineficientes o inapropiadas.
- d) Identificar mejoras de confiabilidad.
Relaciones del RCM con la Norma
El enfoque para determinar los requisitos asociados al soporte total durante la vida del sistema previamente a la operación inicial se conoce como “soporte logístico integrado” (ILS/SLI) y éste deberá realizarse según la norma IEC 60300-3-12. La Figura siguiente ilustra las relaciones existentes entre el RCM y otras actividades de soporte y análisis.
Fases de la implementación del RCM
El proceso RCM cuenta con una serie de fases o de pilares que se deben aplicar a la planta o a las partes en las que haya dividido la misma. La figura siguiente ofrece un esquema aproximado de estos pilares
Fase 1 – Desarrollar objetivos operacionales
Para implementar cualquier desarrollo de este tipo, lo primero es desarrollas los objetivos que pretende conseguir del mismo. En un RCM esta fase es importante, se trata de determinar dos cosas fundamentalmente:
- Determinar lo que los usuarios de la instalación pretenden conseguir de ella, establecer cuales son los números objetivo de producción o de producto
- Asegurar que el sistema es capaz de realizar el trabajo que el usuario espera de él.
En esta fase debe quedar claro el objetivo que se pretende implantando el RCM. Eso implica determinar los indicadores y valoración extraídos de las dos tareas expresadas.
Fase 2 – Identificar equipos que presentan baja confiabilidad
En esta fase, debemos realizar catalogar bien los equipos o partes de la planta implicados en el proceso a estudiar. Es un paso que no se implementa en todos los casos, pero que es recomendable para poder definir una metodología RCM más clara y de mejor aplicación. Además esto ayudará en las fases siguientes y a la hora de identificar las acciones.
Esta tarea, evidentemente, no sólo implica hacer un simple listado, implica codificación, recopilación de esquemas, planos, diagramas funcionales, diagramas lógicos, y el uso de todas las herramientas que hemos visto en artículos anteriores, tales como:
El objetivo es poder: primero encuadrar los activos que formarán parte del proceso RCM y para eso necesitaremos las herramientas anteriores, y segundo, documentar todo lo posible a los equipos que compondrán este proceso. Normalmente, en la industria moderna, este último trabajo ya está prácticamente realizado, o simplemente está a falta de completar, ya que las necesidades de los GMAO así lo requieren.
Fase 3 – Identificar Funciones
El siguiente paso en el proceso será definir las funciones de cada recurso en su contexto operacional según la información recabada en la fase 0, junto con los KPIs de rendimiento deseados.
Las funciones para los activos se dividen para su estudio en dos clases:
- Funciones Primarias: Las funciones primarias suelen salir a la luz cuando pensamos en las cualidades por las que se adquirió el equipo, son funciones como por ejemplo: rendimiento, velocidad, potencia transmitida, calidad del equipo etc.
- Funciones Secundarias: Se reconocen analizando que más, además de las funciones primarias, se le exige al equipo, como: Seguridad, contención, confort, eficacia, etc.
Esta operación habrá que realizarla para el activos para los subsistemas del activo y para sus elementos, finalmente obtendremos tres listas para cada activo las de funciones primarias y secundarias del mismo, las del subsistema, y las de los elementos.
Fase 4 – Identificar fallos funcionales
Una vez elaborada la lista de funciones, llega la hora de determinar los fallos que pueden interrumpir o disminuir dichas funciones, en RCM las averías son nombradas como fallos funcionales precisamente por eso, porque el recurso es incapaz de cumplir con una de las funciones para las que se requiere.
Dos preguntas son esenciales en este proceso:
- Identificar cuales son las circunstancias que suman para provocar un estado de fallo en el recurso.
- Preguntarse que eventos puede causar que el recurso entre en un estado de falla.
Fase 5 – Determinar modos de falla y efectos
5.1 Modos de falla
Una vez identificados los fallos funcionales, el siguiente paso es identificar todos los eventos que con cierta probabilidad sean capaces de generar estos fallos. A estos eventos les denominamos modos de falla. Llegaremos a encontrar esos efectos analizando los fallos ya ocurridos en este activo o activos similares, los mantenimientos preventivos enfocados a que estos eventos no ocurran, y las fallas que aunque no hayan ocurrido nunca se prevea que puedan suceder en algún momento.
En este apartado no podemos olvidar las fallas producidas por errores humanos, fallos de diseño etc.
5.2 Efectos del fallo
RCM prevé que cada modo de falla comporta una serie de efectos además del propio fallo o disminución de la función requerida. Estos efectos deben conformar un informe con el que además se podrán realizar análisis de criticidad. Estas descripciones deberán incluir toda la información necesaria para apoyar la evaluación de las consecuencias de la falla, respondiendo a las siguientes preguntas:
- ¿De que manera presenta una amenaza el fallo para la seguridad de las personas y/o el medio ambiente.
- ¿De que manera afecta a la producción o a la operación
- ¿Qué daño físico produce la falla en el propio activo?
- ¿Cueles son los costos de devolver al activo a su estado funcional requerido?
- ¿Qué debe hacerse para reparar el activo?
Fase 6 – Desarrollar tareas preventivas requeridas
En esta fase se deben localizar y determinar las medidas preventivas para evitar los fallo o, al menos, atenuar sus efectos. Es un punto fundamental de todo estudio RCM. En función del éxito de esta fase, se puede hacer que se reduzcan o se eviten futuros fallos. Todas las demás fases vienen a alimentar a ésta.
Las medidas preventivas pueden ser acciones de mantenimiento tales como:
- Inspecciones visuales de los equipos.
- Tareas periódicas de lubricación de la maquinaria.
- Verificación del correcto funcionamiento. Puede ser online (mientras funciona) u offline (parando los equipos), evidentemente ésta última implica detener la producción. Por ejemplo puede ser la verificación de consumo, intensidad, caudal, etc.
- Tareas predictivas de verificación física del activo. Se puede realizar mediante sensores monitorizando datos, o usando otros instrumentos de medición portátiles.
- Tareas condicionales. Se realizan siempre que se necesiten. Por ejemplo, limpieza de ciertos sistemas, ajustes de piezas, sustitución de partes desgastadas o llegando al fin de su vida útil. También entra dentro de este apartado las provenientes de la detección predictiva por variación de las condiciones físicas del equipo, vibración, temperatura, ultrasonido, desgastes internos de material, etc.
- Tareas sistemáticas. Se programan, es decir, se realizan en cierto momento o tras cierto número de horas de trabajo. También pueden ser limpiezas, ajustes, sustitución, revisión, etc.
- Grandes revisiones (overhaul o hard time). Esto implica un trabajo para dejar el equipo como si tuviera 0 horas de trabajo, es decir, como nuevo.
Las medidas preventivas pueden ser también mejoras en algunos elementos, una buena formación de los operarios, modificaciones del proceso, monitorización de parámetros, etc.
Por último, será también vital determinar la frecuencia en la que se realizarán las tareas o medidas preventivas, dato que deberá haberse obtenido del análisis RCM.
Fase 7 – Identificar oportunidades de mejora
Terminado el proceso de RCM, es el momento también de evaluar las medidas a adoptar, valorando las mejoras que ha traído el RCM, por si se pudieran cambiar otras cosas de cara al futuro. resta ver por tanto cuanto es la inversión necesaria para llevarlo a cabo, si disponemos de ese montante económico o si tenemos que analizar cuales son los sistemas y departamentos que serán beneficiados con el presupuesto que disponemos, etc. Pero en el supuesto que se pueda llevar a cabo por completo, las mejoras se verán casi inmediatamente.
Realizada esa operación, ahora es el momento de poner en marcha todas las medidas preventivas del RCM. Es decir, la fase donde todo lo anterior se pone en práctica. Aquí comienzan los mantenimientos, la implementación de mejoras técnicas, la formación, y los cambios de procedimientos y mantenimiento.
FAQ
¿Qué es la Confiabilidad?
La Confiabilidad es la “capacidad de un ítem de desempeñar una función requerida, en condiciones establecidas durante un período de tiempo determinado”
¿Cuál es la Norma que trata la confiabilidad?
La norma UNE-EN-60300 es la norma que nos habla de la confiabilidad como un término colectivo que se usa para describir la disponibilidad de un activo y sus factores de influencia tales como su fiabilidad, su mantenibilidad y la logística de mantenimiento.
¿Qué es un RCM?
RCM o Reliability Centred Maintenance, (Mantenimiento Centrado en Fiabilidad) es una técnica más dentro de las posibles para elaborar un plan de mantenimiento en una instalación industrial.
¿Cuál es el objetivo fundamental de un RCM?
El objetivo fundamental de la implantación de un Mantenimiento Centrado en Fiabilidad o RCM en una planta industrial es aumentar la fiabilidad de la instalación.
¿Cuál es el proceso típico de la realización de un RCM?
- Seleccionar los equipos (análisis de criticidad)
- Definir funciones
- Definir fallos funcionales
- Identificar modos de fallo
- Identificar efectos de falla (consecuencias)
- Seleccionar tácticas usando la lógica de RCM
- Implementar y ajustar el plan de mantenimiento (mejora continua)
Espero que le haya servido de ayuda.
Referencia
Norma UNE-EN-60300