Cómo un ingeniero de confiabilidad mejora la confiabilidad

Los estándares internacionales definen la confiabilidad como la probabilidad de que una unidad realice sus funciones requeridas, sin fallas durante un período de tiempo específico cuando se usa en condiciones específicas.

La confiabilidad de un activo se establece en la fase de diseño de la vida útil de esa unidad. Por supuesto, la fase de producción puede introducir cambios en la confiabilidad del diseño, normalmente reduciéndola. Ésta es la fiabilidad entregada. Luego, se debe instalar el activo, lo que introduce las incertidumbres de la calidad de la mano de obra y la supervisión.

Después de la instalación, se aplica la energía y el activo se activa y opera, creando aún más incertidumbre en cuanto a la confiabilidad real en el taller. Cuando el activo tiene un problema, la minuciosidad y la calidad del mantenimiento realizado para restaurarlo a su estado original también pueden variar. Todos estos elementos afectan la confiabilidad lograda de un activo.

En gran medida, la confiabilidad lograda de un activo es controlable primero por el fabricante (OEM) y luego por el propietario / usuario final. Cuando se fabrica un activo, los ingenieros de confiabilidad participan en los esfuerzos de diseño para guiar la confiabilidad (y la capacidad de mantenimiento) de los nuevos productos.

Durante la producción, los ingenieros de confiabilidad monitorean el prototipo y las pruebas de producción, en las que participaron en el diseño, para monitorear la confiabilidad entregada.

En la instalación, las empresas de clase mundial asignan rutinariamente ingenieros de confiabilidad al equipo de construcción / instalación para ayudar a garantizar que el activo se ponga en un estado operativo en las condiciones adecuadas.

Los ingenieros de confiabilidad también trabajan con el equipo de diseño para desarrollar el programa de mantenimiento del activo. Esto incluiría la lista de materiales (BOM), los planes de mantenimiento del operador y las pautas de mantenimiento preventivo y predictivo que se transmiten al propietario en la puesta en servicio.

Los ingenieros de confiabilidad en la organización del propietario / usuario final también juegan un papel importante. En una operación de clase mundial, los ingenieros de confiabilidad aceptan la entrada de datos del OEM. Esta información se instala en los archivos de datos del usuario final y proporciona la base para la jerarquía de activos, el plan de mantenimiento de activos, la adquisición inicial de repuestos y la capacitación requerida.

Los ingenieros de confiabilidad del usuario final habrán participado en la adquisición del nuevo activo a partir del requisito original para ese activo. Por lo general, los ingenieros de confiabilidad son generalistas. Parte de su función es proporcionar al departamento de compras los requisitos "suaves" para nuevos activos.

Estos requisitos incluyen garantizar que se requieran los datos adecuados que permitan construir la lista de materiales del activo y proporcionen la información necesaria para cualquier programa de mantenimiento predictivo previsto para el activo.

Los requisitos también abordarán el desequilibrio permisible en el equipo giratorio, los niveles de vibración permitidos, el grado de alineación en las máquinas acopladas y muy posiblemente el lubricante que se utilizará en elementos comunes como motores, cajas de engranajes, etc. Los ingenieros de confiabilidad del usuario final también jugarán una gran parte del proceso de puesta en servicio, incluida la verificación de todos los requisitos "suaves" antes de la aceptación.

Todo esto está muy bien si se encuentra en una operación de clase mundial. Pero, ¿qué pasa si está tratando de llegar a la clase mundial y necesita justificar una inversión en ingeniería de confiabilidad? ¿Cómo puede demostrar que un ingeniero de confiabilidad agrega valor?

Estas son algunas de las formas en que un ingeniero de confiabilidad puede mejorar la confiabilidad de sus activos lograda, ahorrando tiempo y dinero a su organización. (Tenga en cuenta que aumentar la utilización de activos en solo un 1 por ciento puede generar una mejora medible en los resultados finales).

Piense fuera de la caja

Los beneficios tangibles provienen de pensar fuera de la zona de confort habitual de la organización. Las malas prácticas se arraigan y conducen a actitudes de "siempre lo hemos hecho así". Un ejemplo es la vida útil esperada del equipo.

Comprar simplemente por el costo rara vez es una buena práctica para los equipos. En una planta de carne, la compra de motores totalmente cerrados refrigerados por ventilador (TEFC) era la norma, ya que costaban menos que los motores con clasificación de lavado. Por supuesto, el área requería un lavado diario.

Convencer a la gerencia de que una vida útil de tres a seis meses no era la norma, y ​​que la planta podría funcionar mejor, permitió una compra de prueba de motores con clasificación de lavado. El cambio a motores con clasificación de lavado aumentó el costo unitario en aproximadamente un 20 por ciento. Muchos de esos motores han superado los 10 años de servicio hasta la fecha.

Vuelva a examinar las prácticas de cierre

Durante un cierre anual, vi a un equipo cambiar los cinturones de un manipulador de aire crítico. Vi cómo los cinturones de tamaño 5 D se enrollaban sobre una barra. Hice la pregunta obvia de por qué se estaba haciendo eso. "Tienes que estirar previamente los cinturones o volver más tarde y volver a tensarlos", me dijeron.

Llevando esta información a nuestro líder de HVAC, le pregunté de dónde había venido esta información. Me informó que su padre, que era un maestro mecánico, le había enseñado el oficio.

Si bien no dudé de su explicación ni de las habilidades de su padre, le pregunté cuándo había terminado su aprendizaje. Su padre había sido uno de los primeros especialistas en HVAC de la zona y se formó antes de que se reforzaran las correas trapezoidales con cordones.

Nuestro proveedor de cinturones fue convocado para una sesión de capacitación en la que se discutieron los mitos sobre los cinturones. Después de esa sesión, cambiamos nuestras instrucciones de mantenimiento para requerir aflojar el motor, instalar correctamente las correas y luego ajustar la tensión.

Por supuesto, esto agregó aproximadamente un 15 por ciento más de tiempo para lograrlo que el original, entonces, ¿cómo afectó este cambio a la confiabilidad? Al no dañar las correas durante la instalación, cambiamos la tarea de una anual a una trianual.

Verifique el sistema de filtro de aire

Muchas instalaciones tienen requisitos estrictos de calidad y cantidad del aire interior. Tradicionalmente, esta calidad del aire requería cambiar los filtros en un tiempo estricto para evitar sobrecargar y posiblemente romper el medio filtrante. Pero la mayoría de estas instalaciones también realizan un seguimiento de la presión diferencial en los bancos de filtros.

El uso de información fácilmente disponible sobre la carga y el debilitamiento potencial de un banco de filtros permite que los filtros se cambien según la condición en lugar de estrictamente el tiempo.

Como consecuencia, muchas instalaciones descubren que el intervalo de cambio se alarga en el lado del edificio que está en el lado contrario al viento de los vientos que normalmente prevalecen. Esto también aumentó la vida útil de algunos elementos filtrantes, lo que redujo el costo total de propiedad.

Compruebe la eficacia de las tareas de mantenimiento

Los ingenieros de confiabilidad también pueden ayudar a reducir las horas extraordinarias. Muchas de las tareas de mantenimiento que realiza el personal tienen un valor dudoso. En un caso, un análisis de las tareas de mantenimiento preventivo existentes encontró que el 40 por ciento no tenía ningún valor o no abordó modos de falla válidos para el sistema.

Eliminar estas tareas del programa liberó tiempo para cumplir no solo con el programa de mantenimiento preventivo, sino también más tiempo para realizar las tareas correctivas sin la extinción de incendios que normalmente ocurría.

En una instalación de investigación, esto fue especialmente evidente cuando el cierre anual de un edificio comenzó el sábado a las 6 a.m. y se prolongó hasta las 6 p.m. ese día, comenzó de nuevo a las 6 a. m. del domingo y normalmente se completaba a las 4 p. m.

Las primeras ocho horas del sábado fueron hora y media; los últimos cuatro fueron el doble de tiempo. El domingo fue el doble de tiempo y medio. Se requirió que todo el personal de mantenimiento estuviera a bordo para esta evolución.

Al año siguiente, después de un análisis de los requisitos de mantenimiento de la parada, la parada comenzó a las 4 a.m. para la limpieza (reglamentaria) del sistema contra incendios. La mayor parte de la fuerza de mantenimiento comenzó a las 7 a.m. y el trabajo se terminó a las 4 p.m. ese día. No solo no hubo eventos adversos de este trabajo, hubo una marcada reducción en las llamadas de problemas en equipos revisados ​​en las dos semanas posteriores a la evolución.

Utilice tecnologías predictivas para encontrar y corregir pérdidas de energía

Un beneficio de la ingeniería de confiabilidad que a menudo se pasa por alto es el potencial de reducir los costos de energía en una planta. El uso de tecnologías predictivas permite al personal de la planta encontrar pérdidas de energía y corregirlas.

Estos ahorros están por encima de los ahorros de la “iniciativa ecológica” a través de elementos como luces, aislamiento mejorado, etc. Una planta usó ultrasonido aéreo para documentar fugas de aire que cuestan (solo electricidad) $ 33,000 al año. Además, se desconectó un compresor de aire grande con una disminución correspondiente en piezas y mano de obra.

Otra planta usó infrarrojos para mapear un horno que necesitaba reparación o reemplazo, pero que no estaba en el ciclo presupuestario. Los escaneos detallados junto con los cálculos térmicos mostraron que el horno tenía solo un 6 por ciento de eficiencia.

La prueba visual convenció a la empresa de invertir en un nuevo horno que muestra una eficiencia térmica de más del 96 por ciento. La disminución en el uso de gas natural ha acortado significativamente el período de recuperación. Se pueden obtener ahorros de energía adicionales mediante el uso de motores eléctricos premium en la planta.

Por ejemplo, un motor NEMA TEFC de alta eficiencia de 200 caballos de fuerza con costos de electricidad de $ .06 por kilovatio hora ahorrará más de $ 2,100 por año. No es difícil ver un ahorro a largo plazo utilizando este tipo de motor; esto debe tenerse en cuenta en cualquier programa de reparación o reemplazo de motores.

Además de los beneficios de las actividades de ingeniería de confiabilidad mencionadas anteriormente, tenga en cuenta que existen muchos beneficios adicionales que pueden ser difíciles de medir, pero que son importantes para la organización. Estos incluyen:

Correlación entre mayor confiabilidad y seguridad: Numerosos estudios han demostrado que las plantas con alta confiabilidad y excelentes programas de mantenimiento tienen una tasa de incidentes de seguridad más baja que aquellas sin dichos programas. Es lógico que si las operaciones se llevan a cabo de manera eficiente, hay menos prisa para completar las acciones y menos riesgo de lesiones por descuido.

Correlación entre confiabilidad y calidad: Es lógico pensar que un proceso o una línea de lotes que se ejecuta sin interrupción tiene más probabilidades de producir un producto consistente que uno que está sujeto a arranques y paradas durante el ciclo de producción.

Control de repuestos: Con una jerarquía de activos y una lista de materiales precisas, es más fácil transportar las cantidades adecuadas de piezas. Combine esto con un CMMS preciso y las cantidades de pedido económicas se pueden ajustar con precisión. Junto con las piezas, un ingeniero de confiabilidad revisará la lista de lubricantes de una planta y buscará oportunidades para consolidar y estandarizar los lubricantes para disminuir el costo total de propiedad.

Este tema también se ha detallado en varias revistas profesionales y puede tener un impacto no solo en los costos de mantenimiento de los suministros, sino también en el uso de energía y los costos de eliminación de lubricantes.

Los ingenieros de confiabilidad son miembros valiosos del equipo de una organización de fabricación. A través de sus esfuerzos por mejorar la confiabilidad de los procesos y equipos, aumentan constantemente la disponibilidad de activos y utilizan los recursos de manera más eficiente. Si bien algunos resultados son fáciles de cuantificar y otros no tan obvios, el valor va directamente al resultado final de la corporación.