Racionalización de sus inversiones en confiabilidad

¿Cuál es el costo real de una falla? Desafortunadamente, no lo sabremos hasta después de que haya ocurrido la falla, y la confiabilidad se trata de evitar la falla. Entonces, aquí está nuestro dilema:¿Cuánto vale un no evento? El mundo de la ingeniería de confiabilidad de fabricación está repleto de personas altamente competentes y bien capacitadas que están acostumbradas a definir su mundo en términos paramétricos y deterministas.

Para sentirse cómodos con el proceso de predecir el futuro en las condiciones actuales y luego justificar los cambios para crear un futuro nuevo y más rentable, los profesionales de la confiabilidad de fabricación deben sentirse cómodos con el proceso de definir su mundo en términos probabilísticos y no paramétricos.

Sabemos dos cosas:todo proceso de fabricación fallará y la falla tendrá algún impacto en la organización. Asimismo, hay dos cosas que no sabemos:cuándo fallará el proceso y la gravedad del impacto en la organización.

En mi experiencia, los profesionales de la confiabilidad tienden a gravitar hacia uno de dos extremos al definir el impacto de una falla. Por un lado, el ingeniero de confiabilidad conservador solo reclama el costo evitado de las piezas, asumiendo que el costo de la mano de obra está hundido; no hay costo de tiempo de inactividad porque no podemos asumir que la capacidad de producción de la planta se agotará; y no podemos asumir ningún costo basado en el riesgo, como lesiones personales, impacto ambiental, etc. En el otro extremo, los ingenieros de confiabilidad exagerados afirman que si no hubieran detectado la falla potencial del rodamiento y no hubieran programado su reparación, la bomba habría fracasó, creando una pérdida total de producción agotada y provocó un incendio que hizo explotar la planta, matando a todos, creó una importante zona de desechos ambientales y provocó que la tierra dejara de girar sobre su eje. Bromeo, pero el punto es que la verdad se encuentra en algún punto intermedio.

Figura 1. El verdadero costo de una falla no se puede estimar de manera determinista hasta después del hecho. Para fines de planificación, se debe utilizar un enfoque probabilístico.

En esencia, la confiabilidad es similar a la gestión de riesgos. Los gestores de riesgos ven el mundo de forma probabilística y no paramétrica porque es la única forma razonable de intentar predecir el futuro. Tomando prestado un capítulo de la gestión de riesgos 101 y varios estándares asociados relacionados con el tema, he creado un modelo para ilustrarle cómo estimar el costo de una falla funcional de un proceso de fabricación. Este modelo se ilustra en la Figura 1. Aquí hay instrucciones paso a paso para crear y usar modelos de costo de falla ajustados al riesgo.

Figura 2. Costo de falla anual estimado después de implementar mejoras de monitoreo, planificación y confiabilidad

1) Cree estimaciones de costos basadas en la gravedad de las fallas: Como ilustra la Figura 1, cada falla funcional tiene costos asociados. Estos pueden incluir piezas, mano de obra, tiempo de inactividad, costos basados ​​en el riesgo, etc. La clave es crear modelos de costos basados ​​en la gravedad de las fallas. Un evento de alta gravedad puede hacer que incurra en costos de tiempo de inactividad significativos y / o costos colaterales, mientras que los eventos moderados y menores producen un impacto menor en la organización. En mi modelo de ejemplo, una falla de alta severidad cuesta $ 15,000 por evento, una falla de gravedad moderada cuesta $ 4,500 y una falla de baja severidad es $ 2,200. Esto no quiere decir que cada evento que se considere de impacto moderado costará exactamente $ 4,500 (recuerde, tenemos nuestros límites de pensamiento no paramétricos activados); este es un promedio ponderado dentro de esa categoría de gravedad de falla.

Opté por tres clasificaciones de gravedad, que es mi enfoque típico al trabajar con clientes. Puede crear tantas categorías como desee. Sin embargo, existe un rendimiento marginal decreciente en la utilidad para cada categoría adicional. Además, sugiero que resista la tentación de descontar los costos laborales basándose en la lógica de que están hundidos. La verdad es que la mano de obra es un costo variable. Si los procesos de fabricación se vuelven más automatizados y confiables, simplemente necesitamos menos personas para operarlos y mantenerlos, punto.

2) Cree factores de ponderación de probabilidad: En mi ejemplo, asumí que el 10 por ciento de mis eventos de falla son de gravedad alta, el 20 por ciento son de gravedad moderada y el 70 por ciento son de gravedad baja. Multiplique el costo total de falla para cada categoría de gravedad por su estimación de probabilidad asociada y sume los productos para producir el costo total promedio ponderado para un evento de falla. En mi ejemplo, los eventos de alta gravedad contribuyen con $ 1,500 al promedio ponderado, mientras que los eventos de gravedad moderada y baja contribuyen con $ 900 y $ 1,540, respectivamente, para un total de $ 3,940 por evento. ¿Sugiere esto que nuestro próximo fracaso costará exactamente 3.940 dólares? Por supuesto que no. Nuevamente, estamos pensando de forma probabilística y no paramétrica.

3) Calcule la cantidad de eventos por año: En el mundo financiero, el análisis de costo-beneficio se basa en costos y beneficios anualizados. Entonces, necesitamos estimar cuántos eventos de falla de este tipo podríamos esperar en un año. En mi ejemplo, esperamos dos eventos por año. Por lo tanto, nuestro costo de falla anual promedio estimado para este modo de falla funcional es de $ 7,880. Cualquier acción de mitigación que tome afectará la distribución de la gravedad o reducirá la cantidad de eventos de falla por año (aumentando el tiempo medio entre fallas [MTBF] o el tiempo medio hasta la falla [MTTF]).

4) Cambiar la distribución de probabilidad: En general, las herramientas de planificación tienden a modificar la distribución de probabilidad. Por ejemplo, el monitoreo de protección, las inspecciones y el monitoreo predictivo nos ayudan a detectar problemas en sus etapas incipientes, antes de que tengan la oportunidad de escalar a niveles severos o catastróficos. Asimismo, unos procesos eficaces de planificación, programación y gestión del trabajo aseguran que se resuelvan los problemas detectados. Estas medidas no afectan la tasa de falla base, pero tienden a afectar la distribución de probabilidad, disminuyendo la probabilidad de que un evento sea de alta severidad y aumentando la probabilidad de que sea un evento de baja severidad.

En nuestro ejemplo, si mejoramos nuestra capacidad para detectar y gestionar fallas, estamos estimando que la probabilidad de un evento de gravedad alta se reduce del 10 por ciento al 2 por ciento, la probabilidad de un evento de gravedad moderada disminuye del 20 al 5 por ciento. por ciento, mientras que la probabilidad de un evento de baja gravedad aumenta del 70 al 93 por ciento. La redistribución de las probabilidades de gravedad reduce el costo promedio ponderado estimado por evento de $ 3,940 a $ 2,796 (Figura 2).

5) Cambiar la tasa de fallas: Las medidas proactivas, por otro lado, influyen en la confiabilidad del proceso de fabricación, disminuyendo la tasa de fallas. El control y monitoreo proactivo del estado para mejorar la lubricación, el control de la contaminación, el equilibrio y la alineación, así como las acciones de operación y mantenimiento de precisión guiadas por procedimientos operativos estándar documentados (SOP) y procedimientos de mantenimiento estándar (SMP) reducen la tasa de fallas. En nuestro ejemplo, estamos estimando que podemos reducir de dos fallas por año a una. Suponiendo que reduzcamos el costo por evento mejorando nuestra capacidad para detectar y administrar problemas combinados con nuestras iniciativas de mejora de la confiabilidad, esperamos reducir nuestro costo anualizado de fallas de $ 7,880 a $ 2,796 (figuras 1 y 2).

Entonces, en nuestro ejemplo, mejorar nuestra capacidad para detectar y administrar fallas produce un beneficio neto de $ 1,144 por año para los modos de falla funcional especificados. Combinado con nuestras iniciativas de mejora de la confiabilidad, la ganancia neta es de $ 5,084. Siempre que las inversiones en confiabilidad requeridas para realizar los cambios produzcan una tasa de rendimiento adecuada para la organización, las iniciativas deberían ser una prueba.

En esta columna, hemos adoptado modelos de gestión de riesgos para ayudarnos a cuantificar el costo de un modo de falla funcional. En números futuros, nos sumergiremos en el campo de la toma de decisiones en condiciones de incertidumbre para discutir modelos para hacer estimaciones cuando hay pocos datos empíricos disponibles, luego los reuniremos para mostrarle cómo realizar análisis de costo-beneficio y presentar su propuesta. proyectos de mejora de la confiabilidad en una forma que hará que su índice de aprobación mejore drásticamente.