Partint des de la perspectiva que avui dia el fenomen de la globalització i els avenços en la tecnologia s'han desenvolupat d'una manera ràpida i visible, el mercat de consumidors s'ha tornat cada vegada més exigent pel que fa al que qualitat es refereix, doncs si bé esperen que els productes i serveis siguin cada vegada millors, més nous i innovadors, al que en aquest sentit aquestes exigències s'han posat a les empreses enfocar els seus esforços per dissenyar estratègies que els permeti millorar dissenys, processos, i sobretot la fiabilitat que ho s'està fent i utilitzant s'està desenvolupant correctament per al que va ser fet durant un període de temps determinat.
En aquest sentit, les empreses s'enfronten a un gran repte respecte al que és la seva permanència i reconeixement d'aquestes al mercat, la qual dependrà de el nivell de competitivitat i diferenciació que aquestes demostrin en relació amb els seus competidors, on l'enginyeria fiabilitat dels seus processos té un paper molt important per poder crear estratègies adequades, ja que aquesta branca de l'enginyeria permet detectar en quin moment es té o s'origina una falla, com es pot prevenir, i quan és que s'ha de donar el manteniment que cal per tenir un bon funcionament durant un procés, doncs d'aquesta manera es poden prevenir grans pèrdues econòmiques les quals poden sorgir per problemes que no s'atenguin en el seu moment pel que fa a la fiabilitat.
Des d'aquesta perspectiva l'acompliment que tingui un producte o servei també conegut com a component, té un paper de gran importància en la satisfacció dels consumidors, ja que en aquest sentit és possible esmentar el cas de Sony a l'octubre de 2006 el qual havia rebut 9.600.000 de reclams en relació amb la bateria dels seus ordinadors personals, els quals no complien correctament la funció per a la qual van ser dissenyats.
Conceptualització d'enginyeria i fiabilitat
Per començar a abordar la temàtica d'enginyeria en fiabilitat, es considera adequat partir des del coneixement conceptual que es té d'aquests termes, amb la finalitat aclarir els components que la integren, a més d'obtenir una definició pròpia d'aquest concepte, és per això que a continuació se citen diferents conceptualitzacions dels termes.
Romero, Romero i Muñoz (2014) afirmen que d'acord a les aplicacions de coneixement que es pot fer "L'enginyeria és el conjunt de tècniques i coneixements científics, aplicats a la creació i perfeccionament d'estructures (tant físiques com teòriques) i la seva implementació per a la resolució de problemes que afecten l'activitat quotidiana de la societat "(p.1).
Gómez (2012) considera que respecte a tots els canvis que han permès l'evolució de la humanitat amb la finalitat de viure en millors condicions i d'aquesta manera agrupar i consevar tot el conocimieto científic i d'importància desenvolupat és gràcies a l'enginyeria la qual la reconeix com:
La disciplina amb la qual es pot millorar tot el sistema i l'entorn en què vivim. Consisteix en adaptar les ciències i tot el coneixement humà adquirit durant anys d'estudi i investigació de manera pràctica en funció de satisfer i donar solucions a les necessitats humanes. (P.12)
Landa (1994) pel que fa a l'enginyera i les seves atribucions per al desenvolupament en la societat, considera que "El seu propòsit, eminentment pràctic, és el de resoldre problemes que satisfacin necessitats humanes. Per a això l'enginyeria modifica la naturalesa: els seus materials i formes d'energia "(p.9).
Dit això, i tenint en compte les idees principals dels autors respecte a el concepte, l'enginyeria es reconeix des d'una perspectiva particular com un conjunt de coneixements i tècniques científiques i humanes, adquirides a través d'anys previs d'investigació, la finalitat és el donar solucions problemes que aportin en la satisfacció de necessitats humanes
D'altra banda, respecte al que s'identifica com fiabilitat, unificant d'igual manera les idees principals de diferents autors a continuació se citen diverses definicions amb fins d'obtenir una conceptualització pròpia.
Zapata (2011) considera que la fiabilitat amb la base de la forma en la qual s'integra un producte o servei pels seus components o subcomponents "És la probabilitat que un component o sistema pugui complir la seva funció en les condicions operatives especificades durant un interval de temps donat "(p.3). A més s'ha de considerar de la mateixa manera la relació propera que té amb temes de qualitat i la seguretat, ja que aquests aspectes donen suport a la millora de la fiabilitat.
D'altra banda, partint des del context d'empresa i els seus processos, moltes vegades es consideren aspectes i condicions pel que fa al que s'espera i es desitja fer en el present i en el futur. Sueiro (2012) afirma que:
La Fiabilitat és la «capacitat d'un ítem d'exercir una funció requerida, en condicions establertes durant un període de temps determinat». És a dir, que haurem assolit la Fiabilitat requerida quan el «ítem» fa el que volem que faci i en el moment que volem que ho faci. A el dir «ítem» podem referir-nos a una màquina, una planta industrial, un sistema i fins a una persona.
En aquest sentit és important reconèixer l'impacte que té la fiabilitat en els resultats que s'esperen de l'empresa, ja que la fiabilitat ha de ser aplicada a tots els processos que afegeixen valor a l'organització no de manera particular si el que es desitgen són resultats favorables.
Unit a l'anterior, i unificant les idees principals dels autors, es reconeix com fiabilitat des d'una perspectiva particular com la probabilitat que hi ha que un component s'ocupi correctament complint íntegrament les seves funcions, durant un període establert sota condicions específiques.
Què és enginyeria de fiabilitat?
L'enginyeria en fiabilitat sorgeix com a necessitat de la realització i desenvolupament de productes i serveis, els quals es poden identificar per ser simples o complexos, i d'això dependrà el nombre de subcomponents que l'integren.
D'una banda, pel que fa als productes, no importa el nombre de subcomponents pel qual aquest integrat un producte, aquest finalment serà reconegut com un únic component. Els serveis, són aquells que seran conformats per molts components més les persones responsables que aquests operin, a més per la seva grandària i complexitat que aquests representen, els serveis es subdivideixen en subsistemes o zones funcionals.
Dit l'anterior, es considera que és un requisit indispensable que un component ofereixi qualitat, seguretat i fiabilitat (Zapata, 2011).
Alguns exemples de productes poden ser, la bombeta elèctrica, el televisor, la bicicleta, la xeringa plàstica, el lent de contacte, entre d'altres, i d'altra banda exemples pel que fa a serveis són, l'electricitat, el gas domiciliari, la televisió, la telefonia, l'aigua potable, el transport públic, correu, etc.
Sota aquest fil conductor, es reconeix a l'enginyeria en fiabilitat com una branca de l'enginyeria, la qual es concentra en l'estudi de les característiques de l'fenomen de "falla" i la seva eliminació, fent ús d'instruments analítics a través de tàctiques de manteniment correctiu, preventiu i predictiu, amb fins de millorar processos o activitats perquè el component compleixi correctament la seva funció, els quals tinguin relació i impacte amb el benefici econòmic present o esperat. En aquest mateix sentit l'enginyeria en fiabilitat considera dos tipus de fiabilitat les quals concentren perspectives molt particulars.
Antecedents de l'Enginyeria de Fiabilitat
Es reconeix que l'enginyeria de fiabilitat va tenir els seus primers indicis com a metodologia a el final dels anys 40's després de la segona guerra mundial, on per motius de guerra, es requeria conèixer a temps el nombre de recanvis que era necessari per mantenir les seves armes de guerra amb un bon rendiment durant un llarg període de temps, i de la mateixa manera per a equips electrònics com mecànics. Posteriorment al voltant dels anys 50'sy amb l'interès que es tenia en aquesta dècada per realitzar exploracions en l'espai, el desenvolupament i aplicació de l'enginyeria en fiabilitat tom encara més gran interès per als components i sistemes, els quals s'aplicaven en els satèl·lits, sondes i vehicles tripulats. Després durant la dècada dels anys 70'si amb la crisi que es va tenir d'el petroli, l'economia va sofrir grans afectacions,al que els japonesos direccionaron seus esforços basats en qualitat i fiabilitat per al desenvolupament dels seus productes i serveis, convertint-los d'aquesta manera com els líders de la fiabilitat (Escobar, Villa i Yañez, 2003).
En l'actualitat, a causa de l'augment de tecnologia per realitzar els processos a més de l'automatització dels mateixos, amb la finalitat d'assolir alts estàndards de la qualitat en la realització de les seves proceos i activitats, la detecció de falles s'ha convertit en un tema de summa importància per evitar afectacions a la qualitat programada.
Tipus de fiabilitat
En l'enginyeria de fiabilitat es concentren dos tipus de fiabilitat i s'identifiquen de la següent manera:
Fiabilitat basada en l'anàlisi probabilística de el temps per a la falla o historial de falles (Statistical Based Reliability Analysis), el qual proposa determinar la falla en relació amb la freqüència de falles. Dins d'aquest tipus de fiabilitat la qual es basa en l'estadística de falles, es concentren dues àrees importants d'estudi i aquestes són els equips no reparables i d'altra banda els equips reparables.
En aquest mateix sentit Yañez Medina et a l'(2004) consideren que els equips no reparables posseeixen les característiques que s'enlistan a continuació:
- La seva condició operativa no pot ser restaurada després d'una falla.Su vida acaba amb una "única" falla i ha de ser reemplazado.La variable aleatòria d'interès és el temps per a la falla.Para caracteritzar-probabilísticament es requereix estimar la taxa de falles. (P.189)
Per als equips no reparables que mostren falles constants seu comportament es defensa per la Distribució Exponencial. D'altra banda per als sistemes en els quals la falla no és constant en el temps el seu comportament es pot definir per les distribucions de Weibull, Log-normal, Normal, Gamma, Beta, entre altres més.
Poe altra banda, els equips reparables són aquells en els quals la seva condició operativa pot ser restaurada després d'una falla, en lloc de la substitució total de la mateixa. Yañez Medina et a l'(2004) consideren que els equips reparables posseeixen les següents característiques:
- La seva condició operativa pot restaurar-se després de fallar, amb una Reparación.En la seva vida pot ocórrer més d'una falla.La variable aleatòria d'interès és el Nombre de Falles en un període específic de temps.Per caracteritzar-probabilísticament es requereix estimar la "taxa de ocurrència de falles "i la" taxa de reparació ". (p.189)
D'altra banda, l'altre tipus de fiabilitat que s'identifica és la Fiabilitat basada en l'anàlisi probabilístic de la deterioració o física de la falla (Physics Based Reliability Analysis) el qual proposa determinar la falla estudiant la física de l'procés de deteriorament.
Aquest enfocament es basa en el convenciment que una falla és l'última fase d'un procés de deteriorament. Per transformar la informació recollida sobre deteriorament d'un actiu en accions que puguin efectivament detenir i inclusivament eliminar-lo, es requereix conèixer sobre el o els fenòmens físics que el produeixen. (Yañez Medina et al, 2004, p.232)
Unit a l'anterior, es reconeix que les perspectives que tenen ambdós tipus en comú són assenyalar probabilísticament la "falla" i d'aquesta manera proposar millores per evitar o minorar l'efecte que aquestes provoquen.
D'altra banda, hi ha tendències més avançades i recents dins de l'Enginyeria de fiabilitat en la qual es proposen models híbrids per assenyalar probabilísticament el fenomen falla; unint la perspectiva de les dues escoles. (Yañez Medina, Gómez de la Vega, i Valbuena Chourio, 2004) i (SPM Enginyers, 2017).
Fases de l'enginyeria en fiabilitat
Es reconeix que l'Enginyeria en fiabilitat està determinada per 3 fases les quals
Morales (2017) les identifica com:
- Planejament: Fa referència als preparatius que es realitzen per identificar les falles durant un procés i de les eines que s'utilitzaran per a aquesta identificación.Programación: Es pretén realitzar la definició de les tècniques, mètodes o eines que s'utilitzaran per realitzar el preparat en la primera fase.Ejecución: A través d'aquesta etapa s'apliquen les eines, tècniques o metodologies triades per ser adequades per a realitzar el planejat i d'aquesta manera reparar, reduir o eliminar les falles identificades dins d'un procés.
Passos per a l'avaluació de fiabilitat
Molt independent dels diferents tipus d'estudis García Monsalve (com es va citar en Tress Romero, 2017) considera que calen Tres passos bàsics per realitzar l'avaluació d'un sistema de fiabilitat, i aquests s'enlista a continuació:
- Construir un model per al análisis.Hacer l'anàlisi de el model i el càlcul dels índexs apropiats de confiabilidad.Evaluación i interpretació dels resultats analitzats.
Cicle de vida d'un producte
Atès al fet que la fiabilitat està enfocada a el desenvolupament de correcte d'un component, la identificació precisa de les etapes que conformen el cicle de vida d'un producte, servei, equip o sistema és ideal per donar suport a l'anàlisi per a la identificació de falles dins d'un procés, i aquestes segons Acuña (com es va citar a Morales, 2017) i Candelaria Camps (2017) consideren està conformat per les següents quatre etapes:
- Definició i disseny de l'prototip: Aquesta etapa consisteix a analitzar les necessitats i requeriments que demana el client, i d'aquesta manera desenvolupar un disseny conceptual.Desarrollo i disseny a detall: Aquesta etapa consisteix en el desenvolupament amb més detall de l'prototip una vegada que aquest hagi estat acceptat, es consideraran els recursos que són necessaris per a produir-lo així com les millores que se li poden fer, a més consisteix a tractar d'identificar les possibles falles que s'originin i causin dificultats en el procés o evitin la fabricació de l'mismo.Elaboración i procés de fabricació: Aquesta etapa consisteix a elaborar el component en massa, i és aquí on serà possible percebre les possibles falles que s'han de corregir. En aquest punt cal considerar que les falles són percebudes de diferent manera d'acord a l'context,doncs si bé la falla percebuda en un període de prova, és molt diferent de les falles que poden ser detectades en el moment que es comercialitza el componente.Operación: En aquesta etapa es considera que el component ja està en mans de el client o consumidor final, i és aquí on es creu necessari la formulació d'estratègies les quals permetin la recollida d'informació respecte a les possibles falles que detecto el client mostrant-lo a través de queixes. Es considera que aquesta informació recol·lectada tindrà un ús valuós ja que es posaran millorar característiques i funcionalitats de l'component.En aquesta etapa es considera que el component ja està en mans de el client o consumidor final, i és aquí on es creu necessari la formulació d'estratègies les quals permetin la recollida d'informació respecte a les possibles falles que detecto el client mostrant-lo a través de queixes. Es considera que aquesta informació recol·lectada tindrà un ús valuós ja que es posaran millorar característiques i funcionalitats de l'component.En aquesta etapa es considera que el component ja està en mans de el client o consumidor final, i és aquí on es creu necessari la formulació d'estratègies les quals permetin la recollida d'informació respecte a les possibles falles que detecto el client mostrant-lo a través de queixes. Es considera que aquesta informació recol·lectada tindrà un ús valuós ja que es posaran millorar característiques i funcionalitats de l'component.
En aquest mateix sentit (Candelaria Camps, 2017) afirma que:
La falla d'un producte es pot donar en qualsevol d'aquestes etapes i en diferents tipus a més de presentar-se en diferents temps i circumstàncies. Les falles que es presentin Dependran de el tipus de producte o servei que s'estigui generant i també de la retroalimentació que es tingui amb el client final. (Párr.34)
Concepte de falla
D'acord a com s'ha desenvolupat el tema, és necessari en aquest punt aclarir correctament el concepte de falla, ja que aquest terme té una gran importància per a l'aplicació de l'Enginyeria en fiabilitat. D'aquesta manera, és per això que a continuació se citen conceptualitzacions que s'han d'el terme amb la finalitat agrupar les idees principals i originar una de sola.
Zapata (2011) anomena "falla" a la situació en què "El component o sistema deixa complir parcialment o totalment la seva funció o hi ha una diferència inacceptable entre l'acompliment esperat i l'observat" (p.2).
Yañez Medina et a l'(2004) consideren que "En la forma més senzilla el concepte de falla pot definir-se com l'efecte que s'origina quan un component, equip, sistema o procés deixa de complir amb la funció que d'ells s'espera". (P.27)
Dit l'anterior es reconeix que la falla, són aquells efectes ocasionats en el component en els quals aquest deixa de funcionar oa complir amb la funció que s'esperava.
En aquest mateix sentit es reconeix que les fallar possibles per dues raons, ja sigui per defectes tècnics o físics els quals té a veure amb els materials, embalatge i manteniment, o per errors operatius o procedimentals dels quals tenen a veure amb l'administració i factors humans.
Dins dels efectes que ocasiona una falla es poden considerar les molèsties ocasionades en alguns usuaris o un veritable i greu impacte en la societat, a més que aquests efectes vistos des del extrem poden ocasionar situacions perilloses o de risc per als clients o el medi ambient, les quals difereixen d'aquelles falles que són acceptades o permeses.
Dins el concepte de falla, hi ha aspectes importants que es veuen relacionats amb la mateixa, per la qual cosa es considera adequat esmentar-los, al que d'acord a Yañez Medina et a l'(2004) es denominen com els següents:
- Probabilitat de Falla: Es refereix a la probabilitat que hi ha que un component, procés o sistema falli durant el transcurs d'un temps determinado.Tiempo per a la falla: Aquest es reconeix com el període de temps que s'identifica perquè transcorre des de l'inici de un procés d'un component fins que aquest es veu interromput per conseqüència de l'aparició d'una falla.Tiempo mitjana per reparar: aquest correspon a el període de temps en el qual s'espera que un component o equip sigui reparado.Tiempo entre falles: aquest correspon a la relació que hi ha entre un període de temps recorregut d'un component amb la falla i el període de temps que va transcórrer per la seva reparació una vegada que aquest hagi fallat.
Models paramètrics per estimació de el període de falles d'un procés
Atès que en les indústries la fiabilitat ha de ser de manera quantificable, és per això que es fa ús de l'estadística amb la finalitat de determinar variables i paràmetres mesurables que ens permetin utilitzar diferents distribucions que siguin aptes per a problemes específics. Des d'una perspectiva general Guzman Olivares (2018) considera les següents models estadístics com els més utilitzats per estimar el període de falles d'un procés.
- Distribució Normal: el seu ús és en parts mecàniques i resistència de materials, només depèn de dos paràmetres, el mesurament i la desviació estándar.Distribución exponencial: és el més simple de tots els models de fiabilitat, la seva anàlisi només depèn d'un paràmetre que es manté constant i és la velocitat de falla; per la seva simplicitat s'utilitza per analitzar la vida útil dels productos.Distribución de Weibull: és una distribució de tres paràmetres, és molt flexible per analitzar qualsevol dels elements d'un procés en qualsevol de les seves etapes de vida de l'producto.Distribución log normal: depèn dels mateixos 2 paràmetres mesura i desviació estàndard, però no és simètrica, depèn de l'logaritme de el temps de falla i es comporta d'acord a la distribució normal. (P.9)
Programari per a l'estudi de la fiabilitat
Unit a l'anterior, i considerant que avui dia la complexitat de dades que es pot generar per mesurar la fiabilitat és cada vegada més gran, sorgeixen els programari d'aplicació per a mesures de fiabilitat, amb fins de no cometre errors en el càlcul de les falles, aquests s'identifiquen com els següents:
- ReliaSofts ALTA 6JMP ™ SASMINITABCARA-Fault-tree (King Núñez, 2012)
Avantatges de l'ús de la fiabilitat
En aquest mateix sentit, es reconeix que l'enginyeria en fiabilitat en l'actualitat compleix amb un paper molt important dins de la vida quotidiana de l'home, ja que permet tenir beneficis dels quals millorin la seva qualitat de vida, i aquests es veuen reflectits segons afirma (serveis Integrals RDT, 2015)
- Assolir les expectatives dels clients sobre la funcionalitat i la vida útil dels equipos.Disminuir els riscos previsibles inherents a el funcionament dels equips i els perills per a la salud.Mejorar la Fiabilitat i la Disponibilitat dels sistemes (disminuir les taxes de falles i disminuir els temps fora de servei).Alcanzar els objectius de producción.Genera confiança respecte a l'producte, és a dir es pot assegurar que el que s'ofereix és segur i de calidad.Mejorar la comercialització dels productes i les garanties. (párr.3)
referències
Candelaria Camps, D. (23 de Novembre del 2017). Gestiopolis. Obtingut de Teoria i beneficis de l'enginyeria de la fiabilitat:
Escobar R., LA (7 de novembre de 2003). Fiabilitat: Història, estat de l'art i desafiaments futurs. Obtingut de http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=49614003> ISSN 0012-7353
Gomez, JR (2012). Introducció a l'enginyeria industrial. Mèxic: Xarxa Tercer Mil·lenni.
King Núñez, K. (29 de març de 2012). Gestiopolis. Obtingut de Què és Enginyeria de
Fiabilitat:
Landa, JV (1994). Introducció a l'enginyeria (Enginyeria, societat i medi ambient). Mèxic: Limusa.
Morales, EH (17 de novembre del 2017). Gestiopolis. Obtingut d'Enginyeria de Fiabilitat. Teoria i Tècniques:
Ponce Sant Joan, R. (3 de novembre de 2016). Gestiopolis. Obtingut d'Enginyeria de fiabilitat:
Sergio Romero Hernández, OR (2014). Introducció a l'enginyeria. Mèxic: CENAGE Learning.
SPM Enginyeria: Enginyeria de la Fiabilitat a:
Sueiro, G. (2012). Què és la fiabilitat? Gestión.Tendencias, 41.
Tress Romero, HA (2017). Enginyeria de fiabilitat. Fonaments d'enginyeria administrativa.
Yañez Medina, M., Gómez de la Vega, H., i Valbuena Chourio, G. (2004). ENGINYERIA DE FIABILITAT I ANÀLISI PROBABILÍSTIC DE RISC. Reliability and Risk Management, SA, 185.
Zapata, CJ (2011). Fiabilitat en enginyeria. Colòmbia: Publiprint Ltda.
