UNIVERSIDAD CENTROAMERICANA JOSÉ SIMEÓN CAÑAS UNIVERSIDAD DON BOSCO “IMPLEMENTACIÓN DE LA FILOSOFÍA DE MANTENIMIENTO RCM EN EQUIPOS DE SOPORTE DE MANTENIMIENTO AERONÁUTICO.” TRABAJO DE INVESTIGACIÓN PREPARADO PARA LA FACULTAD DE POSTGRADOS Y CENTRO DE ESTUDIOS DE POSTGRADOS UDB PARA OPTAR AL GRADO DE MAESTRO EN GERENCIA DE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL POR: CESAR ANTONIO GALDAMEZ NUÑEZ JUAN PABLO PINEDA ZACARIAS OCTUBRE 2017 ANTIGUO CUSCATLÁN, EL SALVADOR, C.A RECTORES ANDREU OLIVA DE LA ESPERANZA, S.J. MARIO RAFAEL OLMOS ARGUETA, SDB. SECRETARIAS GENERALES SILVIA ELINOR AZUCENA DE FERNÁNDEZ YESENIA XIOMARA MARTINEZ OVIEDO DECANA DE POSTGRADO UCA NELLY ARELY CHÉVEZ REYNOSA VICERRECTOR DE POSTGRADO HERBERT HUMBERTO BELLOSO FUNES DIRECTORES DE LA MAESTRÍA EN GERENCIA DE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL NELSON QUINTANILLA JUÁREZ UDB LAURA ORELLANA UCA DIRECTOR DEL TRABAJO MG. LUIS ALBERTO TILLERIA AGRADECIMIENTOS Agradeciendo a todos los que han hecho posible la entrega de este trabajo de graduación, a todos los que me apoyaron a continuar y seguir hasta el final y principalmente a Dios por permitirme celebrar este nuevo logro en mi vida. CESAR ANTONIO GALDAMEZ NUÑEZ Primeramente a Dios todo poderoso por regalarme el don de la vida, por brindarme sabiduría en todo este tiempo de estudios y por guiarme en este camino de la vida. A toda mi familia por brindarme su apoyo en todo momento de mi vida pero en especial a mis padres por permitirme el poder venir al mundo, por saberme guiar, corregir y educar; sin su ayuda no hubiera sido posible alcanzar esta meta. A mis compañeros de maestría y tesis con los cuales trabajamos durante largo tiempo juntos y a pesar de los problemas y dificultades que se nos presentaron logramos siempre salir adelante con todo. A nuestro asesor para el trabajo de graduación Ingeniero Luis Tillaría por brindarnos siempre su ayuda y su tiempo y compartir su conocimiento con nosotros. A todos amigos y compañeros que de una u otra mera han aportado y han hecho posible el desarrollo satisfactorio de este trabajo de graduación. También de una manera especial a mi novia por apoyarme en esta etapa de mi vida y darme ánimos para siempre seguir adelante. JUAN PABLO PINEDA i RESUMEN El trabajo de graduación se centrará en la implementación de filosofía RCM en los equipos de soporte que son necesarios para realizar mantenimiento a aeronaves. El trabajo contemplara equipos tales como plantas hidráulicas, plantas neumáticas, tractores de retro empuje, etc., con la finalidad de mejorar la disponibilidad de estos equipos en las tareas cotidianas de mantenimiento aeronáutico, la calidad con la cual se desarrolla el mantenimiento y velando siempre por la seguridad del usuario. El presente trabajo de graduación se desarrolla en 4 partes principales. En la primera parte abarcara toda la teoría necesaria relacionado a la filosofía de mantenimiento centrado en la confiabilidad RCM, en la segunda etapa del trabajo se abordara la metodología a seguir para implementar el RCM a los equipos de soporte de mantenimiento aeronáutico, detallando la metodología para desarrollar los AMFE de cada equipo, los criterios para valorar la criticidad de cada modo de fallo así como también la forma de leer el diagrama de decisión del RCM para determinar una tarea de mantenimiento para los equipos. La tercera parte del trabajo de graduación comprende el desarrollo de la metodología de implementación del RCM en los equipos de soporte del mantenimiento aeronáutico, en donde se plasma el análisis de la filosofía del RCM en los equipos, así como también, las tareas de mantenimiento propuestas para cada modo de fallo, basados en los criterios de criticidad, los cuales se evalúa de acuerdo a la frecuencia de fallas, impacto operacional, impacto a la seguridad, ambiente e higiene, etc., y es este último aspecto de la seguridad en el cual la filosofía del RCM destaca, esto quiere decir que un buen análisis en los equipos llevará a mantener en buen estado los equipos y esto redundará en una seguridad operacional más controlada. Como última parte veremos el análisis financiero de la implementación de esta filosofía en los equipos auxiliares de mantenimiento, ventajas de su implementación y recomendaciones a considerar para su desarrollo. iii ÍNDICE GENERAL RESUMEN ....................................................................................................................................................... i ÍNDICE DE FIGURAS ........................................................................................................................................ v ÍNDICE DE TABLAS ........................................................................................................................................ vii ÍNDICE SIGLAS ................................................................................................................................................ ix 1. INTRODUCCIÓN ..................................................................................................................................... 1 1.1 Antecedentes ................................................................................................................................ 1 1.2 Justificación ................................................................................................................................... 2 1.3 Objetivo General ........................................................................................................................... 3 1.4 Objetivo Específicos ...................................................................................................................... 3 2. MARCO TEORICO ................................................................................................................................... 4 2.1 Generalidades del Mantenimiento Centrado en Confiabilidad (RCM) ......................................... 4 2.2 Historia del RCM ............................................................................................................................ 5 2.3 Beneficios a obtener por RCM .................................................................................................... 10 2.4 Como no aplicar RCM .................................................................................................................. 13 2.5 Las siete preguntas básicas del RCM ........................................................................................... 15 2.6 Resumen de las 10 fases del RCM ............................................................................................... 22 2.7 Implementación de filosofía RCM en el plan de mantenimiento en los equipos auxiliares de mantenimiento aeronáutico. .................................................................................................................. 23 2.8 Equipos auxiliares para el mantenimiento .................................................................................. 23 2.8.1 Situación del actual del mantenimiento de los equipos auxiliares. ........................................... 23 2.8.1.1 Ground Power Unit (GPU) ....................................................................................................... 24 2.8.2 Aircraft Air Start (AAS) ................................................................................................................ 25 2.8.3 Pushback (TRACTORES) .............................................................................................................. 25 2.8.4 Hydraulic Ground Power Unit (HGPU) ....................................................................................... 26 3. Metodología ........................................................................................................................................ 27 3.1 Implementación .......................................................................................................................... 27 3.2 Análisis de criticidad AMFE ......................................................................................................... 27 3.3 Análisis De Modos/Efectos De Falla ............................................................................................ 29 3.4 Selección de actividades de mantenimiento ............................................................................... 31 iv 3.5 Tareas proactivas ......................................................................................................................... 31 3.5.1 Mantenimiento a condición ....................................................................................................... 31 3.5.2 Frecuencia de tareas a condición ............................................................................................... 32 3.5.3 Tareas de reacondicionamiento cíclico ...................................................................................... 33 3.5.4 Tareas de sustitución cíclica ....................................................................................................... 34 3.5.5 Frecuencia de tareas de sustitución cíclica (mantenimiento preventivo). ................................ 34 3.5.6 Búsqueda de fallas ocultas ......................................................................................................... 34 3.6 Tareas reactivas ........................................................................................................................... 35 3.6.1 Rediseño ......................................................................................................................................... 35 3.6.2 Ningún mantenimiento preventivo ................................................................................................ 35 3.7 Árbol de decisión del RCM .......................................................................................................... 36 3.8 Plan de mantenimiento optimizado ............................................................................................ 38 4. PRESENTACIÓN, ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS ........................................................ 39 4.1 Análisis de criticidad/amfe .......................................................................................................... 39 4.2 Tareas de mantenimiento ......................................................................................................... 104 4.2.3 Paquete de trabajo para cada mantenimiento. .................................................................... 145 4.2.4 Detalle económico del paquete de trabajo para cada mantenimiento ................................ 153 5. CONCLUSION Y RECOMENDACIONES ................................................................................................ 156 REFERENCIAS ............................................................................................................................................. 157 ANEXOS ..................................................................................................................................................... 158 v ÍNDICE DE FIGURAS Figura 2.1 Patrones de falla industria aeronáutica ....................................................................................... 7 Figura 2.2 Intérvalo P-F ............................................................................................................................... 19 Figura 3.1 Esquema de implementación de la filosofía RCM en los equipos. ............................................ 25 Figura 3.2. Intervalo P-F .............................................................................................................................. 30 Figura 3.3. Algoritmo de decisión RCM SAE-JA1012 ................................................................................... 35 file:///C:/Users/regr_/Google%20Drive/trabajo%20cesar/tesis%20avance%20final.docx%23_Toc488131076 vii ÍNDICE DE TABLAS Tabla 2-1 Generador datos técnicos. ......................................................................................................... 22 Tabla 2-2 Aircraft air start datos técnicos. .................................................................................................. 23 Tabla 2-3 Datos técnicos del tractor. .......................................................................................................... 23 Tabla 2-4 Hydraulic ground power unit datos técnicos. ............................................................................. 24 Tabla 3-1. Ponderación frecuencia de fallas. .............................................................................................. 26 Tabla 3-2. Ponderación de impacto operacional. ....................................................................................... 26 Tabla 3-3 Ponderación de flexibilidad operacional. .................................................................................... 26 Tabla 3-4. Ponderación costos de mantenimiento. .................................................................................... 26 Tabla 3-5. Ponderación impacto den la seguridad-ambiente-higiene. ....................................................... 26 Tabla 3-6. Matriz de criticidad. .................................................................................................................... 27 Tabla 3-7. Hoja de trabajo de información de RCM #1 ............................................................................... 28 Tabla 3-8. Hoja de trabajo de información de RCM #2 ............................................................................... 28 Tabla 4-1. Hoja de trabajo de información de RCM #1 Tractor .................................................................. 38 Tabla 4-2. Hoja de trabajo de información de RCM #1 Tractor .................................................................. 40 Tabla 4-3. Hoja de trabajo de información de RCM #1 Tractor .................................................................. 42 Tabla 4-4. Hoja de trabajo de información de RCM #1 Arrancador neumatico .......................................... 44 Tabla 4-5. Hoja de trabajo de información de RCM #1 Mula hidraulica ..................................................... 46 Tabla 4-6. Hoja de trabajo de información de RCM #1 Mula hidraulica ..................................................... 48 Tabla 4-7. Hoja de trabajo de información de RCM #1 Mula hidraulica ..................................................... 50 Tabla 4-8. Hoja de trabajo de información de RCM #1 Generador 400Hz .................................................. 52 Tabla 4-9. Hoja de trabajo de información de RCM #1 Generador 400Hz .................................................. 54 Tabla 4-10. Hoja de trabajo de información de RCM #1 Generador 400Hz ................................................ 56 Tabla 4-11. Hoja de trabajo de información de RCM #1 Generador 400Hz ................................................ 58 Tabla 4-12. Hoja de trabajo de información de RCM #2 Tractor ................................................................ 60 Tabla 4-13. Hoja de trabajo de información de RCM #2 Tractor ................................................................ 62 Tabla 4-14. Hoja de trabajo de información de RCM #2 Tractor ................................................................ 64 Tabla 4-15. Hoja de trabajo de información de RCM #2 Arrancador neumatico ........................................ 66 Tabla 4-16. Hoja de trabajo de información de RCM #2 Mula hidraulica ................................................... 68 Tabla 4-17. Hoja de trabajo de información de RCM #2 Mula hidraulica ................................................... 70 Tabla 4-18. Hoja de trabajo de información de RCM #2 Mula hidraulica ................................................... 72 Tabla 4-19. Hoja de trabajo de información de RCM #2 Generador 400Hz ................................................ 74 Tabla 4-20. Hoja de trabajo de información de RCM #2 Generador 400Hz ................................................ 76 Tabla 4-21. Hoja de trabajo de información de RCM #2 Generador 400Hz ................................................ 78 Tabla 4-22. Hoja de trabajo de información de RCM #2 Generador 400Hz ................................................ 80 Tabla 4-23. Hoja de trabajo de RCM Tractor ............................................................................................... 82 Tabla 4-24. Hoja de trabajo de RCM Tractor ............................................................................................... 84 Tabla 4-25. Hoja de trabajo de RCM Tractor ............................................................................................... 86 Tabla 4-26. Hoja de trabajo de RCM Arrancador neumatico ...................................................................... 88 Tabla 4-27. Hoja de trabajo de RCM Mula hidraulica ................................................................................. 90 viii Tabla 4-28. Hoja de trabajo de RCM Mula hidraulica ................................................................................. 92 Tabla 4-29. Hoja de trabajo de RCM Mula hidraulica ................................................................................. 94 Tabla 4-30. Hoja de trabajo de RCM Generador 40Hz ................................................................................ 96 Tabla 4-31. Hoja de trabajo de RCM Generador 40Hz ................................................................................ 98 Tabla 4-32. Hoja de trabajo de RCM Generador 40Hz .............................................................................. 100 Tabla 4-33. Tractor paquetes de mantenimiento ..................................................................................... 143 Tabla 4-34. Arrancador neumatico paquetes de mantenimiento............................................................. 145 Tabla 4-35. Generador 400Hz paquetes de mantenimiento..................................................................... 147 Tabla 4-36. Mula hidraulica paquetes de mantenimiento ........................................................................ 149 Tabla 4-37. Tiempo y costos de los paquetes de mantenimiento tractor ................................................ 151 Tabla 4-38. Tiempo y costos de los paquetes de mantenimiento arrancador neumatico ....................... 151 Tabla 4-39. Tiempo y costos de los paquetes de mantenimiento generador 400Hz ................................ 152 Tabla 4-40. Tiempo y costos de los paquetes de mantenimiento mula hidraulica ................................... 152 Tabla 4-41. Resumen de horas a utilizar en cada paquete de mantenimiento ........................................ 153 Tabla 4-42. Resumen de costos a incurrir en cada paquete de mantenimiento ...................................... 153 ix ÍNDICE SIGLAS AAS Aircraft air start AMFE Análisis modo falla y efecto APU Auxiliary power unit ATA Air transport association CMMC Computerized maintenance management software EAM Enterprise Asset management software FAA Federal aviation administration FFI Failure finding interval FMECA Failure mode effects and critically analysis GPU Ground power unit GSE Ground support equipment HGPU Hydraulic ground power unit MTR Mean time to restore MTTF Mean time to failure RAE Real academia Española RCM Reliability Centred Maintenance TPM Mantenimiento Productivo Total 1 1. INTRODUCCIÓN 1.1 Antecedentes Los equipos de soporte en el mantenimiento aeronáutico se les denominan equipos de apoyo en tierra y son equipos esenciales en estaciones reparadoras para dar mantenimiento a las aeronaves. Estos equipos incluyen las operaciones de alimentación eléctrica en tierra, movilidad del avión, operación con sistemas neumáticos, hidráulicos, etc. El buen estado de los equipos de asistencia en tierra (GSE) redunda en la seguridad operacional. Por ello, los equipos deben ser mantenidos utilizando un programa de mantenimiento que evite posibles fallos o detecte los existentes, y las consecuencias asociadas en impacto al personal y el negocio. Ya que la industria de la aviación es una de las más exigentes en relación a la calidad, tiempos de ejecución, condición de equipos y herramientas a utilizar, entre otros, surge la necesidad de aumentar la disponibilidad de estos equipos mejorando la filosofía de mantenimiento dado hasta la fecha. Actualmente el mantenimiento de estos equipos de soporte es netamente correctivo, lo que incrementa los costos de mantenimiento, reduce la rentabilidad y puede ocasionar retrasos en la operatividad de las aeronaves, es esto lo que nos incentiva a la implementación de esta filosofía ya que es la filosofía tomada en toda la industria aeronáutica. 2 1.2 Justificación El presente trabajo de graduación tiene como objetivo principal establecer un plan de implementación de mantenimiento basado en RCM para equipos de soporte utilizados en el mantenimiento aeronáutico. Este plan de implementación busca mejorar la forma de trabajo actual del departamento encargado del mantenimiento en la empresa, logrando así que se implemente el uso de inspecciones de equipos, manejo de costos por tareas y anuales por unidad, utilización de índices de desempeño, realización de tareas de mantenimiento en base a procedimientos establecidos y optimizar el mantenimiento preventivo ya establecido para lograr obtener una mayor confiabilidad y disponibilidad de equipos, evitando también altos costos en mantenimiento correctivo. 3 1.3 Objetivo General  Realizar un plan de implementación de filosofía RCM en el mantenimiento de equipos de soporte utilizados en el mantenimiento aeronáutico. 1.4 Objetivo Específicos  Realizar un análisis de criticidad FMECA basado en la filosofía del mantenimiento centrado en la confiabilidad a los equipos de soporte utilizados en el mantenimiento aeronáutico.  Definir las actividades de mantenimiento a realizar a los equipos de soporte utilizados en el mantenimiento aeronáutico basado en el análisis de modos/efecto de falla de la filosofía del RCM.  Proponer un plan de mantenimiento óptimo para los equipos de soporte utilizados en el mantenimiento aeronáutico basados en la filosofía del mantenimiento centrado en la confiabilidad. 4 2. MARCO TEORICO 2.1 Generalidades del Mantenimiento Centrado en Confiabilidad (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 y presenta algunas ventajas importantes sobre otras técnicas. Inicialmente fue desarrollada para el sector de aviación, donde no se obtenían los resultados más adecuados para la seguridad de la navegación aérea. Posteriormente fue trasladada al campo militar y mucho después al industrial, tras comprobarse los excelentes resultados que había dado en el campo aeronáutico. 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, es decir, disminuir el tiempo de parada de planta por averías imprevistas que impidan cumplir con los planes de producción, así como también aumentar la seguridad ya que el algoritmo hace especial énfasis en fallas que tienen impacto en la seguridad y medio ambiente. Los objetivos secundarios pero igualmente importantes son aumentar la disponibilidad, es decir, la proporción del tiempo que la planta está en disposición de producir, y disminuir al mismo tiempo los costes de mantenimiento. El análisis de los fallos potenciales de una instalación industrial según esta metodología aporta una serie de resultados:  Mejora la comprensión del funcionamiento de los equipos.  Analiza todas las posibilidades de fallo, posibles causas y mecanismos de falla de un sistema y desarrolla tareas que tratan de evitarlos, ya sean producidos por causas intrínsecas al propio equipo por condiciones de proceso o factores humanos, tomando en cuenta el contexto operativo.  Determina una serie de acciones que permiten garantizar una alta disponibilidad de la planta. 5 Las acciones tendentes a evitar los fallos pueden ser de varios tipos:  Determinación de tareas de mantenimiento que evitan o reducen estas averías.  Mejoras y modificaciones en la instalación.  Medidas que reducen los efectos de los fallos, en el caso de que estos no puedan evitarse.  Determinación del stock de repuesto que es deseable que permanezca en planta, como una de las medidas paliativas de las consecuencias de un fallo.  Determina repuestos críticos y de seguridad.  Procedimientos operativos, tanto de operación como de mantenimiento.  Planes de formación. 2.2 Historia del RCM A partir de los años 50 se desarrollaron diferentes técnicas como:  1960 Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad (RCM)  1961 Poka-Yoke  1962 Círculos de Calidad (QC)  1968 Guía MSG-1 conocida como el RCM mejorado.  1971 Se desarrolla el Mantenimiento Productivo Total (TPM)  1980 Guía MSG-3 para mejorar el mantenimiento en naves aéreas.  1980 Optimización del Mantenimiento Planificado (PMO)  1980 RCM-2 en toda clase de industrias  2005 Conservación Industrial (IC)  2009 RCM Blitz Los comienzos del mantenimiento R.C.M datan de finales de los 50. En aquel momento el número de accidentes en la aviación mundial superaba los 60 accidentes por millón de despegues (si esto estuviera ocurriendo hoy en día, estaríamos hablando de dos accidentes diarios) y dos tercios de estos eran causados por fallas en los equipos. Con este alto índice de accidentalidad, además del gran incremento de vuelos, la industria aeronáutica tenía que ponerse manos a la obra para intentar solucionar el problema. Si la gran mayoría de accidentes estaban relacionados con fallas en los equipos, la primera solución que debían adoptar era intentar hacerlos más seguros. El 6 mantenimiento, en aquellos años, equivalía a las reparaciones periódicas (se esperaba a que los componentes se gastaran después de un tiempo). La suposición que ellos hicieron era que al hacer las revisiones periódicamente, prevendrían los fallos que podían surgir. Cuando notaron que aquello no estaba funcionando, asumieron que estaban realizando demasiado tarde las reparaciones, cuando ya se apreciaba el desgaste en los equipos. Su principal idea era intentar acortar el tiempo entre reparaciones, pero los gerentes de las aerolíneas descubrieron que los porcentajes de falla no se reducían, sino que aumentaban. Actualmente, la aviación comercial es una de las formas más seguras de viajar. Pero para conseguir este supuesto, el mantenimiento en la aviación ha sufrido grandes variaciones hasta llegar a un proceso analítico y sistemático. La historia de cómo se ha logrado, es la historia del R.C.M. El R.C.M (Reliability Centered Maintenance) tiene su inicio sobre los años 60. El desarrollador inicial fue la industria de aviación civil norteamericana. Las empresas se percataron que las políticas de mantenimiento existentes en aquel momento, además de tener unos grandes costes, eran peligrosas. El primer paso que tomaron las empresas para intentar dar solución a este problema, fue la creación de unos grupos llamados “Maintenance Steering Groups” (Grupos de dirección de mantenimiento). La tarea de estos grupos era analizar el mantenimiento que sufrían los aviones en aquel momento, y estaban compuestos por representantes de las empresas fabricantes de aviones, las aerolíneas y de la Federal Aviation Administration (F.A.A, Administración Federal de Aviación). El resultado de la investigación y experimentación con la aviación comercial de los EEUU, fue la guía “M.S.G – 1: Evaluación del Mantenimiento y Desarrollo del Programa”, publicada en 1968 (las siglas M.S.G provienen de los grupos llamados “Maintenance Steering Groups”). Dos años después, se publicó una revisión llamada “M.S.G – 2: Planeación de Programas de Mantenimiento para Fabricantes”. Ambos escritos fueron patrocinados por la Air Transport Association of America (A.T.A, Asociación de Transportadores Aéreos de los EEUU). A mediados de 1970, el gobierno de los EEUU, a través de su departamento de Defensa, se interesó en la filosofía moderna en materia de mantenimiento de aeronaves. Para ello encargaron un informe a la industria de la aviación. El resultado se tituló Reliability Centred Maintenance (R.C.M, Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad), y fue escrito por los empleados de la United Airlines Stanley Nowlan y Howard Heap, libro que todavía hoy en día es uno de los más importantes en el tema. Unos años más tarde, exactamente en el 1980, fue publicado el “M.S.G 3 - Documento para la Planeación de Programas de Mantenimiento para Fabricantes / Aerolíneas”, basado en el informe de Heap y Nowlan. El M.S.G – 3 ha sido revisado algunas veces durante todos estos años, la última de ellas en 2009. Además, ha sido utilizado para la creación de los programas de mantenimiento en los aviones de las compañías Boeing o Airbus. Hasta el momento, el comportamiento de las fallas 7 se había explicado según los patrones mostrados anteriormente, pero el M.S.G – 3 cambió todas las creencias que hasta el momento se tenían. En el estudio se explicó que existen seis modelos de falla diferentes. La existencia de tantos patrones es debida a la complejidad de los equipo. También actualmente las industrias de telecomunicaciones, sistemas tecnológicos (Motorola, dell, etc) y especialmente la industria aeroespacial (NASA RCM guide for facilities and colateral equipment, 2008) utiliza esta metodología para aumentar la confiabilidad de sus sistemas y para elaborar sus planes de mantenimiento. Figura 2.1 Patrones de falla industria aeronáutica  Modelo A: conocido como “curva de bañera”. En este modelo podemos apreciar como empieza con una alta incidencia de falla, continua con una frecuencia de falla creciente o constante, y finalmente termina con una zona de desgaste.  Modelo B: probabilidad de falla constante o poco ascendente que termina con una zona de desgaste  Modelo C: probabilidad de falla levemente ascendente sin un punto de desgaste definido.  Modelo D: probabilidad de falla es baja cuando el componente es completamente nuevo. Seguidamente aumenta rápidamente hasta un nivel constante.  Modelo E: probabilidad de falla contante en toda su vida (falla aleatoria).  Modelo F: probabilidad de falla en los inicios muy alta (mortalidad infantil) que continúa con una tasa de fallas aleatorias, desciende para después aumentar ligeramente o se quedarse 8 en un nivel constante. Las causas principales del a mortalidad infantil son errores en diseño, montaje, materiales, falta de entrenamiento de personal operativo, etc. Según la complejidad de los elementos se encontrarán en un modelo u otro, los elementos más complejos, normalmente se encuentran entre los modelos E y F. Las consecuencias y efectos que suponen las fallas dentro del entorno de trabajo no siempre son iguales. Las investigaciones sobre los modos de falla desvelan que la mayoría de fallas no son predecibles, esto supone un punto de inflexión, ya que contradice la teoría donde confiabilidad y edad operacional estaban directamente relacionadas. Los avances en el campo de la estadística y de la teoría de la confiabilidad han sido aprovechados para crear nuevos y mejores planteamientos dentro del mantenimiento. La definición actual de mantenimiento según la RAE (Real Academia Española) es el “Conjunto de operaciones y cuidados necesarios para que instalaciones, edificios, industrias, etc., puedan seguir funcionando adecuadamente”. El mantenimiento será el encargado de que los equipos, edificios… sigan funcionando adecuadamente, dicho de otra forma, si desde un principio los equipos son incapaces de realizar sus funciones, a través del mantenimiento tampoco podremos llegar a realizarlas. De manera que, o se modifican los equipos hasta que sean capaces de realizar sus funciones, o se reducen las expectativas. El mantenimiento R.C.M se centra en lograr la máxima confiabilidad en los equipos, pero no podrá aportar mayor confiabilidad que la brindada por los diseñadores. Cada componente se comportará de una forma diferente, cada uno tendrá su combinación de modos de falla, ya que los entornos de trabajo también son diferentes (temperatura, presión, velocidad…). De manera que la base para realizar o revisar el plan de mantenimiento debería empezar por ver cuáles son las funciones y los estándares de funcionamiento de cada elemento. El R.C.M es un proceso que se usa para determinar los requerimientos del mantenimiento de los elementos físicos en su contexto operacional, es decir, es un proceso mediante el cual se determina que se debe hacer para que los elementos físicos continúen desempeñando las funciones para las que han sido diseñados. 9 Para implementar el R.C.M se han de identificar los equipos de la planta, y ver en cuales de estos se ha de aplicar el proceso de revisión R.C.M. En los equipos a analizar se ha de incluir la planta al completo, desde todas las máquinas hasta los edificios. A partir de este listado se analiza qué equipos son los que suponen un riesgo para la planta, es decir cuales producirían una situación crítica en caso de avería. En base a la criticidad de estos activos y sistemas, se recomienda que solamente se realice RCM a procesos netamente muy críticos, para el resto de procesos y activos se recomienda realizar optimización de mantenimiento planeado, mantenimiento preventivo en base a manual, o si no son críticos, incluso ir a la falla. De igual forma es recomendable, al momento de decidir implementar la filosofía de RCM a equipos, hacerlo con un equipo multidisciplinario, operadores, mantenedores y fabricantes, trabajando todos con un mismo objetivo. 10 2.3 Beneficios a obtener por RCM El RCM ha sido usado por una amplia variedad de industrias durante los últimos diez años. Cuando se aplica correctamente produce los beneficios siguientes: A. Mayor seguridad y protección del entorno, debido a:  Mejoramiento en el mantenimiento de los dispositivos de seguridad existentes, reduciendo el impacto al personal, medio ambiente y terceros.  La disposición de nuevos dispositivos de seguridad y la mejora de seguridad de procesos.  La revisión sistemática de las consecuencias de cada falla antes de considerar la cuestión operacional.  Claras estrategias para prevenir los modos de falla que puedan afectar a la seguridad, y para las acciones “a falta de” que deban tomarse si no se pueden encontrar tareas sistemáticas apropiadas.  Menos fallas causados por un mantenimiento innecesario. B. Mejores rendimientos operativos, a consecuencia de:  Un mayor énfasis en los requisitos del mantenimiento de elementos y componentes críticos, optimización de recursos (materiales y personal) y ayuda a priorizar las tareas de mantenimiento, en base a determinar las tareas críticas, y enfocar tareas de chequeo cruzado.  Un diagnóstico más rápido de las fallas mediante la referencia a los modos de falla relacionados con la función y a los análisis de sus efectos. Permite desarrollar troubleshooting para diagnóstico y solución rápida de eventos.  Menor daño secundario a continuación de las fallas de poca importancia (como resultado de una revisión extensa de los efectos de las fallas).  Intervalos óptimos entre las revisiones, y en algunos casos la eliminación completa de ellas.  Listas de trabajos de interrupción más cortas, que llevan a paradas más cortas, más fácil de solucionar y menos costosas. 11  Menos problemas de “desgaste de inicio” después de las interrupciones debido a que se eliminan las revisiones innecesarias.  La eliminación de elementos superfluos y como consecuencia los fallas inherentes a ellos, al igual que poder asumir ciertas tareas que pueden ser RTF (running to fail) en caso de no tener consecuencias.  La eliminación de componentes poco fiables.  Un conocimiento sistemático acerca de la nueva planta. C. Mayor Control de los costos del mantenimiento, debido a:  Menor mantenimiento rutinario innecesario.  Mejor compra de los servicios de mantenimiento (motivada por el énfasis sobre las consecuencias de las fallas).  Cuantificar los stocks máximos y mínimos de repuestos críticos y de seguridad.  La prevención o eliminación de las fallas costosas.  Unas políticas de funcionamiento más claras, especialmente en cuanto a los equipos de reserva  Menor necesidad de usar personal experto caro porque todo el personal tiene mejor conocimiento de las plantas.  Pautas más claras para la adquisición de nueva tecnología de mantenimiento, tal como equipos de monitorización de la condición.  Además de la mayoría de la lista de puntos que se dan más arriba bajo el título de “Mejores rendimientos operativos”.  Alinear el proceso a un proceso de Gestión de Activos en base a estándar ISO 55001. D. Más larga vida útil de los equipos, debido al aumento del uso de las técnicas de mantenimiento “a condición”. E. Una amplia base de datos de mantenimiento, que:  Provee un conocimiento general de la planta más profundo en su contexto operacional. 12  Provee una base valiosa para la introducción de sistemas expertos de mantenimiento.  Conduce a la realización de planos y manuales más exactos.  Hace posible la adaptación a circunstancias cambiantes (tales como nuevos horarios de turno o una nueva tecnología) sin tener que volver a considerar desde el principio todas las políticas y programas de mantenimiento.  Permite tener una amplia base de datos de fallas para poder ser analizadas y optimizar las tareas en el tiempo, volverlo un proceso dinámico. F. Mayor motivación de las personas. Se da una mayor motivación del personal, especialmente el personal que está interviniendo en el proceso de revisión. Esto lleva a un conocimiento general de la planta en su contexto operacional mucho mejor, junto con un “compartir” más amplio de los problemas del mantenimiento y de sus soluciones. También significa que las soluciones tienen mayores probabilidades de éxito ya que el emprendimiento del personal aumenta al sentirse parte de un proceso de implementación. G. Mejor trabajo de grupo. Esto se obtiene motivado por un planteamiento altamente estructurado de grupo a los análisis de los problemas del mantenimiento y a la toma de decisiones. Esto mejora la comunicación y la cooperación entre:  Las áreas: producción u operación así como los de la función del mantenimiento.  Personal de diferentes niveles: los gerentes los jefes de departamentos, técnicos y operarios.  Especialistas internos y externos: los diseñadores de la maquinaria, vendedores, usuarios y el personal encargado del mantenimiento.  Ayuda a dar feedback a personal de diseño e ingeniería para mejorar los procesos, sistemas y activos. Muchas compañías que han usado ambos sistemas de mantenimiento han encontrado que el RCM les permite conseguir mucho más en el campo de la formación de equipos que en la de los círculos de calidad, especialmente en las plantas de alta tecnología. 13 Todos estos factores forman parte de la evolución de la gestión del mantenimiento, y muchos ya son la meta de los programas de mejora. Lo importante del RCM es que provee un marco de trabajo paso a paso efectivo para realizarlos todos a la vez y para hacer participar a todo el que tenga algo que ver con los equipos de los procesos. 2.4 Como no aplicar RCM Si se aplica correctamente, RCM obtiene resultados muy rápidamente; sin embargo, no toda aplicación de RCM rinde a su máximo potencial. Algunas logran poco o nada. Esto puede darse por razones de naturaleza técnica, pero la mayoría son de organización. A continuación, se muestran las más comunes.  Realizar el análisis a nivel muy bajo. Se presenta el problema de que al hacerlo así, el análisis demora más de lo que debiera, genera un importante aumento del papeleo y deteriora la calidad de las decisiones.  Una aplicación demasiado apurada o muy superficial. Generalmente esto es el resultado de entrenamiento insuficiente, o de demasiada presión sobre los participantes clave.  Demasiado énfasis en los datos de fallas Datos como el MTTF y el MTR son casi siempre sobre enfatizados a costa de la apropiada definición y cuantificación de los estándares de funcionamiento, de la evaluación completa de las consecuencias de fallas y del uso correcto de datos.  Pedirle a una sola persona que aplique el proceso. No importa cuánto esfuerzo aplique una sola persona al desarrollar un programa de mantenimiento los planes resultantes casi siempre morirán cuando lleguen al taller, principalmente por dos razones: A. Validez técnica: no es posible que un individuo pueda tener conocimiento adecuado de las funcionas, modos de falla, efectos y las consecuencias de las fallas de los activos para los que se ha desarrollado el programa. 14 B. Pertenencia: las personas del taller tienden a ver los programas como papeleo inoportuno que viene de alguna torre de marfil y desaparece luego de ser anunciado.  Utilizar solo el departamento de mantenimiento para aplicar RCM. Si el personal de producción y mantenimiento no están estrechamente involucrados en ayudar a definir las funciones y los estándares de funcionamiento, generalmente surgen dos problemas: A. El personal de mantenimiento lo hace por sí mismo. B. Hay poca o ninguna aceptación del programa por parte de los usuarios.  Utilizar terceros para aplicar RCM. Estos tienen los mismos defectos que se aplican a las personas en forma individual, a los departamentos de mantenimiento que lo hacen por sí mismos y a los fabricantes / proveedores de equipos. Además, la mayoría del personal externo desconoce la dinámica de la organización para la cual se hacen los programas.  Usar computadoras para conducir el proceso. Usar una computadora en forma inapropiada para conducir el proceso también puede tener un efecto fuertemente negativo en la comprensión de RCM. No implementar las mejoras y planes propuestos en su CMMS o EAM, al igual que no seguir un proceso dinámico de revisiones y actualización de planes. Demasiado énfasis en una computadora significa que RCM comienza a ser visto como un ejercicio mecánico de llenado de una base de datos, en lugar de un análisis de las verdaderas necesidades del activo en revisión. 15 2.5 Las siete preguntas básicas del RCM RCM se basa, pues, en la puesta de manifiesto de todos los fallos potenciales que puede tener una instalación, en la identificación de las causas que los provocan y en la determinación de una serie de medidas preventivas que eviten esos fallos acorde con la importancia de cada uno de ellos. A lo largo del proceso se plantean una serie de preguntas clave que deben quedar resueltas: 1. ¿Cuáles son las funciones y los estándares de funcionamiento en cada sistema? 2. ¿Cómo falla cada equipo? 3. ¿Cuál es la causa de cada fallo? 4. ¿Qué parámetros monitorizan o alertan de un fallo? 5. ¿Qué consecuencias tiene cada fallo? 6. ¿Cómo puede evitarse cada fallo? 7. ¿Qué debe hacerse si no es posible evitar un fallo? La solución a estas preguntas para cada uno de los sistemas que componen una instalación industrial conduce a la determinación de los fallos potenciales, las causas de éstos y las medidas preventivas que tendrán que adoptarse. Los encargados de responder estas preguntas serán los componentes de un “Grupo de revisión”, creados expresamente para esto. Este grupo estará integrado por representantes de las diferentes secciones donde se aplicará el R.C.M, como son por ejemplo personal de producción o personal de mantenimiento. 1. Funciones del equipo Cada equipo es adquirido para satisfacer una necesidad con unos estándares determinados, y en el momento que no la cumplan estará provocando la falla en el equipo. En cada equipo se establece un contexto operacional, en el que deben constar estos cuatro factores:  Régimen de operación del equipo, contexto operativo, análisis y boundary del sistema.  Disponibilidad de la mano de obra y repuestos  Consecuencias de la indisponibilidad del equipos (pérdida de producción, reducción de la producción…)  Objetivos de seguridad y medio ambiente 16 Debemos diferenciar el enfoque del mantenimiento según las funciones del equipo, ya que este puede ser totalmente diferente si por ejemplo en dos equipos iguales uno es el principal y otro es el de reserva. Además también diferenciaremos entre funciones principales y secundarias. Los principales se determinaran a través de dos criterios, el primero es establecer la función que el propietario quiere que realice y a qué nivel, y el segundo la capacidad que tiene el equipo de lograrlo. Por otra parte, las funciones secundarias comprenden aspectos ambientales, económicos, de seguridad o eficiencia entre otras. 2. Falla funcional La falla funcional es la incapacidad que tiene un equipo en llevar a cabo sus funciones por las cuales ha sido adquirido. Las fallas funcionales únicamente describen la incapacidad de lograr la función deseada, pero no se extiende más allá de esto, ya que ni explica ni detalla las causas de la falla. Las fallas dependen del contexto operacional, el estado de un elemento puede no considerarse como falla en ciertas ocasiones y si en otras. Además al definir las fallas se han de seguir una serie criterios de funcionamiento que han de estar perfectamente definidos, de otra forma podría ocasionarse cierta confusión según desde el punto de vista con que se analice. En ocasiones el personal de mantenimiento puede considerar como fallo algo que el personal de productividad no lo considere. Por esta razón se han de definir claramente los criterios dentro del contexto operacional, para que de esta forma se actúe de la manera correcta. 3. Modo de fallo Una vez identificada la falla, el siguiente paso es intentar identificar los hechos que la han podido causar. Estos hechos son los denominados modos de falla, y son los encargados de definir la razón por la cual ha fallado. Dentro de una sola instalación puede haber una gran lista de modos de falla, pero de esta enorme lista solo han de registrarse los que puedan ocurrir en mayor probabilidad. La decisión de incluir o no un modo de avería en la lista se han de tomar con cautela, ya que un modo de avería puede ser no muy probable, pero en cambio sus consecuencias son grandes como para tenerlo en cuenta. 17 Para responder a esta tercera pregunta ¿Cuál es la causa de la falla? la norma SAE JA1011 define los siguientes puntos: 1) Todos los modos de falla razonablemente probables de causar cada falla funcional deben ser identificados. 2) El método usado para decidir que constituye un modo de avería probable ha de ser aceptado por el propietario/usuario del equipo. 3) Los modos de falla deben identificarse hasta un nivel de casualidad que haga posible identificar una política de manejo de fallas adecuada. 4) Una lista de modos de falla debe incluir los modos de falla que han ocurrido anteriormente, modos de falla actualmente prevenidos por programas de mantenimiento y modos de falla que no han sucedido pero que la probabilidad de que sucedan es alta. 5) Una lista de modos de falla, además, también ha de incluir cualquier situación o proceso que tenga una alta probabilidad de provocar una falla (desgaste, defectos de diseño, error humano. 4. Efectos de falla Los efectos de falla describen los que ocurriría si no se lleva a cabo ninguna tarea específica para anticipar, prevenir o detectar una falla. Estos efectos han de incluir la información necesaria para garantizar la evaluación de las consecuencias de falla como:  Si existe o no evidencia de que la falla ha ocurrido.  Si tiene o no amenaza para la seguridad o el medio ambiente.  La manera en que afecta a la producción o diferentes operaciones.  Si la falla puede ocasionar daños físicos.  Como se ha de responder para rehabilitar la función del sistema después de la falla. 5. Consecuencia de la falla Una vez ya determinadas las funciones, fallas funcionales, modos de fallo y los efectos, se procede a evaluar la importancia de cada falla. Estas consecuencias serán las que marcarán la decisión de si se ha de tratar de prevenir la falla o no. Las tareas preventivas se realizan siempre 18 y cuando se comprueba que realizándolas se pueden evitar las consecuencias de la falla. El R.C.M divide en cuatro grupos las consecuencias de falla:  Fallas ocultas: Es importante mencionar el concepto de falla oculta la cual se puede definir como una falla funcional que no es evidente por si misma al equipo operativo bajo circunstancias normales de operación. Las fallas ocultas no tienen ningún impacto negativo directo, pero hacen que la instalación esté expuesta a fallas múltiples que pueden ocasionar consecuencias graves y en algunos casos hasta catastróficos. Las fallas ocultas suelen estar asociadas a elementos de seguridad, control y hasta personas es por ello que se deben verificar el nivel de detectabilidad de fallas. Un ejemplo seria el sistema contra incendios, si los detectores de humo no funcionan puede dar resultado a una consecuencia catastrófica.  Seguridad y medio ambiente: Un modo de avería tiene consecuencias medioambientales o de seguridad cuando se incumple con cualquier norma o regulación (normas gubernamentales de medio ambiente) o existe la posibilidad de daños físicos sobre la persona.  Operacionales: En este apartado se incluyen las consecuencias de falla que causan pérdidas económicas aparte de la reparación del elemento dañado, es decir, la reducción de la producción, la atención al cliente o la calidad del producto.  No operacionales: Las consecuencias de falla que se incluyen en esta categoría son aquellas que no afectan ni a la producción ni a la seguridad, solo se requiere la reparación o remplazo de los elementos afectados por la falla. De manera que solo afecta económicamente a la empresa. Cuando las consecuencias tengan una importancia significativa, se intentará prevenirlas, pero también no solamente existen consecuencias economizadas, sino también asociadas a la 19 reputación de la empresa, incluso si cotiza en la bolsa puede afectar el precio de las acciones. Al contrario, cuando no lo son, solo se actuará haciendo un mantenimiento sistemático. Es por esto, por lo que el R.C.M hace hincapié en preguntar si cada falla tiene una consecuencia significativa o no, a partir de la respuesta a esta pregunta, se actuará de una manera u otra. Los equipos poseen una gran cantidad de modos de falla, que pueden causar consecuencias muy graves en ellos. El número de modos de falla aumentan al aumentar la complejidad de los equipos, pero para intentar contrarrestar esto, normalmente, llevan vinculados a ellos dispositivos de protección, los cuales están encargados de detener el funcionamiento en caso de falla o al menos prevenir que aparezcan situaciones de mayor peligro. Los sistemas de seguridad están compuestos por, al menos, un dispositivo de protección y su función protegida. Estos sistemas están también en posibilidades de fallar, de manera que es necesario definir la seguridad inherente para poder tratar la posible falla. Los posibles modos de falla en estos dispositivos, se dividen en:  Dispositivos de protección con seguridad inherente: Las fallas son evidentes y se pueden evitar o minimizar las consecuencias de estas.  Dispositivos de seguridad sin seguridad inherente: La falla puede causar unas graves consecuencias, ya que la falla no es evidente. 6. Prevención de la falla El mejor método para mejorar la disponibilidad de la planta es tener implantado algún tipo de mantenimiento rutinario. El mantenimiento a aplicar puede variar bastante según la política de la empresa o los equipos a mantener. En algunos equipos las fallas son repetitivas, en otros las consecuencias que puede causar la falla no es significativa, pero cuando las consecuencias de pueden ser significativas se ha de actuar para evitar daños mayores, será en estos casos cuando el mantenimiento ha de actuar para prevenir estas fallas o al menos reducir las consecuencias. 20 El R.C.M distribuye en tres grupos diferentes las categorías preventivas:  Reacondicionamiento cíclico: Se revisan los equipos o se reparan los componentes con una determinada frecuencia (no importa el estado en que se encuentren). La edad a la que se incrementa las opciones de falla del elemento será el condicionante para fijar la frecuencia de revisión. Este tipo de tareas resultan rentables si existe una edad a la cual la probabilidad de falla en los elementos se incremente, y si realizando el mantenimiento se es capaz de devolver al mantenimiento al estado inicial, aunque en ocasiones se deben estudiar diferente alternativas, ya que puede que exista otro tipo de tareas que sean más factibles.  Tareas de sustitución cíclica: Estas tareas consisten en remplazar un equipo o alguno de sus componentes periódicamente. Este periodo se determina a partir de la vida de los diferentes elementos. Estas tareas serán factibles si los elementos tienen una edad a partir de la cual aumenta la posibilidad de falla considerablemente. En este caso si se consigue recuperar el estado inicial del equipo, ya que los elementos que sustituimos es nuevo completamente.  Tareas a condición: En este caso, estas tareas se basan en que muchas de las fallas no se producen en un momento puntual, sino que se desarrollan poco a poco. Cualquier tarea de este tipo ha de satisfacer los siguientes puntos:  Tiene que existir una falla potencial perfectamente definida.  Debe tener un intervalo P-F (intervalo de tiempo entre el punto en que una falla potencial es detectable y el punto en el que se vuelve en una falla funcional) bien definido.  El intervalo de la tarea a realizar debe de ser menor que el intervalo P-F.  El tiempo de descubrimiento de la falla ha de ser lo suficientemente corto, ya que después todavía se ha de examinar cómo actuar en la falla y se ha de realizar la tarea, y todo esto ha de ser menor que el intervalo P-F. 21 Figura 2.2 Intervalo P-F Para poder detectar la falla potencial con anterioridad a producirse una falla funcional, el intervalo entre revisiones deberá ser menor que el intervalo P-F. Además, la condición de la para detectar esta falla potencial deberá de ser los bastante clara para saber con rotundidad que la persona encargada de las revisiones en los equipos, localizará la falla potencial cuando esta ocurra. El R.C.M a través de criterios simples y fáciles de comprender es capaz de decidir que tarea sistemática es la más adecuada para cada caso, además de decidir los periodos de actuación, también se encarga de elegir el personal que deberá ejecutarla. Además, el R.C.M ordena las tareas según la prioridad a través del Diagrama de Decisión. 7. Sin opciones de prevenir la falla Aparte de comprobar si la realización de las tareas preventivas es factible o no, el R.C.M se ocupa también de si merece la pena o no hacerlas. Si se comprueba que no vale la pena realizar este tipo de tareas, se efectúan otro tipo tareas de mantenimiento llamadas “a falta de”, que tratan ya con el estado de falla. El R.C.M distribuye en tres tipos las tareas “a falta de”:  Búsqueda de la falla: Se aplica a las fallas ocultas, es decir solamente a los elementos de protección. Las tareas de búsqueda de fallas consisten en comprobar las funciones no evidentes de forma periódica para determinar si ya han fallado. Si no se puede encontrar una tarea de búsqueda de fallas que reduzca el riesgo de falla a un nivel bajo aceptable, entonces la acción “a falta de” secundaria sería que la pieza debe rediseñarse. 22  Rediseño: Se considera rediseño al cambiar las características o especificaciones de cualquier componente de un equipo. Además, también se incluyen las modificaciones, al añadir algún elemento nuevo, o la sustitución o reubicación de los equipos.  Tareas de rutina 2.6 Resumen de las 10 fases del RCM El proceso de análisis de fallos e implantación de medidas preventivas atraviesa una serie de fases para cada uno de los sistemas en que puede descomponerse una planta industrial: Fase 1: Definición clara de lo que se pretende implantando RCM. Determinación de indicadores, y valoración de éstos antes de iniciar el proceso. Fase 2: Codificación y listado de todos los sistemas, subsistemas y equipos que componen la planta. Para ello es necesario recopilar esquemas, diagramas funcionales, diagramas lógicos, etc. Fase 3: Estudio detallado del funcionamiento del sistema. Determinación de las especificaciones del sistema Listado de funciones primarias y secundarias del sistema en su conjunto. Listado de funciones principales y secundarias de cada subsistema. Fase 4: Determinación de los fallos funcionales y fallos técnicos. Fase 5: Determinación de los modos de fallo o causas de cada uno de los fallos encontrados en la fase anterior. Fase 6: Estudio de las consecuencias de cada modo de fallo. Clasificación de los fallos en críticos, significativos, tolerables o insignificantes en función de esas consecuencias. Fase 7: Determinación de medidas preventivas que eviten o atenúen los efectos de los fallos. Fase 8: Agrupación de las medidas preventivas en sus diferentes categorías: Elaboración del Plan de Mantenimiento, lista de mejoras, planes de formación, procedimientos de operación y de mantenimiento, lista de repuesto que debe permanecer en stock y medidas provisionales a adoptar en caso de fallo. Fase 9: Puesta en marcha de las medidas preventivas. 23 Fase 10: Evaluación de la medida adoptada, mediante la valoración de los indicadores seleccionados en la fase 1. 2.7 Implementación de filosofía RCM en el plan de mantenimiento en los equipos auxiliares de mantenimiento aeronáutico. Para poder implementar un programa de RCM primero se debe tener un plan, en el que se determinen cuáles van a ser los alcances del mismo, a que equipos se le va a realizar, cual es el periodo de tiempo en el que se esperan resultados, entre otras cosas. A partir de ahí se pasa a la fase de partición del equipo, para poder saber a qué ítems se les llevara un seguimiento, y hasta que nivel de desagregación se llegara. Posteriormente se llega a la etapa de análisis RCM en sí, con el análisis de modos, efectos y criticidad de falla (FMECA). Este modelo se centrará en esa parte, pues este es la base para que el resto del programa este bien ejecutado, y se refiere a aspectos netamente técnicos del funcionamiento y fallas del equipo. 2.8 Equipos auxiliares para el mantenimiento Los equipos adentro de la empresa los cuales son utilizados de forma auxiliar para realizar el mantenimiento de las aeronaves son muchos; comprenden desde herramientas hasta equipos de soporte. Para la implementación del RCM nos basaremos básicamente en los siguientes equipos:  Ground power units  Aircraft air start  Pushback (tractores)  Hydraulic ground power unit. 2.8.1 Situación del actual del mantenimiento de los equipos auxiliares. En la empresa el mantenimiento de equipos auxiliares es llevado a cabo por el departamento de instalaciones, el cual ha sido el encargado de desarrollar el actual plan de mantenimiento que se les da a los equipos. 24 Las tareas de mantenimiento son llevadas a cabo en general en intervalos de 200 y 1000 horas de operación, y las tareas de mantenimiento en cada uno de estos intervalos para cada equipo auxiliar son mostrados en el anexo 3. Este plan de mantenimiento actual, ha sido desarrollado en base al manual de mantenimeinto y en la experiencia que ha tenido el departamento de instalaciones con los equipos. A partir de esto, este trabajo tomara como base este plan de mantenimiento y desarrollando la filosofía de RCM a los equipos, se buscara optimizar este plan. Durante la investigación del mantenimiento fue evidente la carencia de historiales de mantenimiento para cada uno de los equipos, por lo que este aspecto es un punto a mejorar y de esta forma sentar un precedente en el departamento de instalaciones para llevar a cabo un mantenimiento mas preciso y cuantificable. No obstante se tiene presedente de 6 meses atrás a esta fecha, de trabajos de mantenimiento llevados a cabo para cada uno de los equipos, los cuales son mostrados en el anexo 5. Otro aspecto que fue evidente en el mantenimiento actual es la falta de cuantificacion de costos individuales para cada equipos, lo cual no nos permite realizar un analisis indivual y comparativo de costos. A continuación se muestra la descripción de cada uno de los equipos a aplicar la filosofía RCM en su mantenimiento. 2.8.1.1 Ground Power Unit (GPU) Un Ground Power Unit (GPU) es un vehículo capaz de alimentar energía a una aeronave en tierra. Muchas aeronaves trabajan con 115V, 400Hz corriente alterna. La energía eléctrica es llevada desde un generador al external power port de la aeronave y la suministra vía 3 fases por medio de un cable capaz de manejar 90kVA. Estos conectores son standard para todas las aeronaves comerciales. La empresa cuenta con 3 tipos GPU modelos Hobart 120CU24PS, Stewart & Stevenson TM- 4900, Hobart 140CU20, los cuales no pueden ser considerados como equipos redundantes, ya que al dar mantenimiento continuo a 22 aeronaves es necesario tener disponibles todos los GPU. Los GPU cuentan con las siguientes especificaciones técnicas más importantes. 25 Tabla 2-1 Generador datos técnicos. Kva 90 Volts 115/220 Fases 3 Frecuencia 400Hz RPM 1846 Overload 25% sobre salida nominal 2.8.2 Aircraft Air Start (AAS) Un Aircraft air start (AAS) es un vehículo el cual es capaz de suministrar a la aeronave el poder neumático suficiente para el arranque de motores, operación de packs de aire acondicionado y demás sistemas que necesiten poder neumático. Este es típicamente usado cuando no se encuentra disponible el Auxiliary Power Unit (APU) de la aeronave. La empresa cuenta en su inventario con 2 aircraft air start modelo TMD-180, el cual tiene las siguientes especificaciones técnicas más relevantes. Tabla 2-2 Aircraft air start datos técnicos. Modelo CD26S (single element) Tipo Rotary dry screw oil free air Output 180 lb/min 2.8.3 Pushback (TRACTORES) Los pushback tugs son tractores que se utilizan para mover el avión adentro o fuera del hangar. Estos tractores son muy fuertes tales que en ocasiones son llamados motores con llantas. Usualmente estos tractores necesitan conectarse a una tool bar para el movimiento de aeronaves. 26 La empresa cuenta con los siguientes modelos CT-30, B300, GT1628 con las siguientes especificaciones técnicas más importantes. Tabla 2-3 Datos técnicos del tractor. Nª de cilindros 3 Ratio de compresión 17 a 1 Velocidades 3 fwd, 1 reversa Velocidad máxima 24 km/h 2.8.4 Hydraulic Ground Power Unit (HGPU) Un hydraulic ground power unit es un vehículo el cual puede alimentar al sistema hidráulico de la aeronave de poder hidráulico, suficiente para la operación de superficies de vuelo, operación de trenes de aterrizaje y cualquier otro componente que requiera presión hidráulica. La empresa cuenta con los siguientes modelos TMH3000 y EMH1569 con las siguientes especificaciones técnicas más importantes. Tabla 2-4 Hydraulic ground power unit datos técnicos. Presión nominal 3000 psi Presión máxima 3500 psi Flujo máximo 50 gpm Fluido de trabajo Skydrol 27 3. Metodología 3.1 Implementación Para la implementación del mantenimiento de los equipos basado en la filosofía de RCM, usaremos el siguiente esquema general, el cual se ha modificado para la industria en la que se aplicará. Figura 3.1 Esquema de implementación de la filosofía RCM en los equipos. 3.2 Análisis de criticidad AMFE Para definir la criticidad del sistema a analizar nos basaremos en el modelo de criticidad de factores ponderados basados en la teoría del riesgo, tomando como base las siguientes ecuaciones. 𝑅𝐼𝐸𝑆𝐺𝑂 = 𝐹𝑅𝐸𝐶𝑈𝐸𝑁𝐶𝐼𝐴 𝐷𝐸 𝐹𝐴𝐿𝐿𝐴𝑆 ∗ 𝐶𝑂𝑁𝑆𝐸𝐶𝑈𝐸𝑁𝐶𝐼𝐴 𝐹𝑅𝐸𝐶𝑈𝐸𝑁𝐶𝐼𝐴 = # 𝐷𝐸 𝐹𝐴𝐿𝐿𝐴𝑆 𝐸𝑁 𝑈𝑁 𝑇𝐼𝐸𝑀𝑃𝑂 𝐷𝐸𝑇𝐸𝑅𝑀𝐼𝑁𝐴𝐷𝑂 𝐶𝑂𝑁𝑆𝐸𝐶𝑈𝐸𝑁𝐶𝐼𝐴 = (𝐼𝑀𝑃𝐴𝐶𝑇𝑂 𝑂𝑃𝐸𝑅𝐴𝐶𝐼𝑂𝑁𝐴𝐿 ∗ 𝐹𝐿𝐸𝑋𝐼𝐵𝐼𝐿𝐼𝐷𝐴𝐷) + 𝐶𝑂𝑆𝑇𝑂 𝐷𝐸 𝑀𝑇𝑇𝑂 + 𝐼𝑀𝑃𝐴𝐶𝑇𝑂 Los factores ponderados para cada uno de los criterios a ser evaluados por la expresión anteriormente expuesta se detallan a continuación. Formación del Equipo de Trabajo Selección del Sistema y modos de operación Análisis de Criticidad /AMFE Análisis de Modos/Efectos de Falla Selección de Actividades de Mantenimiento Plan de Mantenimiento Optimizado 28 Tabla 3-1. Ponderación frecuencia de fallas. FRECUENCIA DE FALLAS (FF) Mayor a 5 fallas/año Alta 4 Entre 3-4 fallas/año Promedio 3 Entre 1-2 fallas/año Baja 2 Menores de 1 falla/año Muy baja 1 Tabla 3-2. Ponderación de impacto operacional. IMPACTO OPERACIONAL (IO) Parada inmediata de toda operación del equipo 10 Parada de una sección del sistema 5 No genera ningún efecto significativo en la operación. 1 Tabla 3-3 Ponderación de flexibilidad operacional. FLEXIBILIDAD OPERACIONAL (FO) No existe opción de operación del equipo/repuesto no disponible en el mercado 4 Operación degradada del equipo/repuesto disponible en el mercado 2 Función de reemplazo disponible al instante 1 Tabla 3-4. Ponderación costos de mantenimiento. COSTE DE MANTENIMIENTO (CM) Mayor o igual a $5000 2 Inferior a $5000 1 Tabla 3-5. Ponderación impacto den la seguridad-ambiente-higiene. IMPACTO EN LA SEGURIDAD AMBIENTE HIGIENE (ISAH) Afecta la seguridad del operario o personal de mantenimiento 8 Afecta infraestructura de la aeronave causando daños severos 6 Provoca daños menores (incidentes) a los operarios 4 Provoca un impacto ambiental y causa daños leves a la aeronave 2 No provoca ningún tipo de daños a las personal instalaciones o al ambiente 0 29 Una vez que se evalúan en consenso cada uno de los factores presentados en las tablas anteriores, se procede a introducir estos datos en la fórmula de criticidad y así obtener dicho valor. Para obtener el nivel de criticidad de cada uno de los componentes de un sistema se toman los resultados de cada uno de los valores principales (frecuencia y consecuencia) para cada componente y se ubican en una matiz de criticidad, en donde el valor de la frecuencia se coloca en el eje Y, y el valor de consecuencia en el eje X. La matriz de criticidad mostrada a continuación permite jerarquizar los componentes en tres áreas.  No critico (NC)  Semi critico (SC)  Critico (C) Tabla 3-6. Matriz de criticidad. F R E 4 SC SC C C C C 3 SC SC SC C C U 2 NC NC SC SC C E 1 NC NC NC SC C N 10 20 30 40 50 C I CONSECUENCIAS A 3.3 Análisis De Modos/Efectos De Falla Para aplicar el proceso de selección de tareas de mantenimiento en un mayor detalle, se requiere de los modos de falla resultantes, especialmente de aquellos críticos por su nivel de riesgo. A los modos de falla resultantes de riesgo medio se les debe aplicar la estrategia derivada del análisis de modos de falla y sus efectos, mientras que los modos de falla de bajo riesgo, son elegibles para continuar aplicando las acciones que actualmente se vienen aplicando, dado que el riesgo a administrar es mínimo. La siguiente tabla es el formato a utilizar para determinar a cada componente del sistema sus funciones, falla funcional, modos de fallas (causas de fallas), efectos de fallas y consecuencias de las mismas. 30 Tabla 3-7. Hoja de trabajo de información de RCM #1. HOJA DE TRABAJO DE INFORMACION DE RCM Nombre del equipo Marca Número de Equipo Modelo Número de Serie Ubicación COMPONENTE FUNCIO N MODO DE FALLO CAUSAS DETECCIO N EFECTO Para la jerarquización de cada uno de los componentes de los sistemas que se encuentran en los equipos auxiliares en el mantenimiento de las aeronaves en la empresa, se empleara un formato como el que se muestra a continuación. Tabla 3-8. Hoja de trabajo de información de RCM #2. HOJA DE TRABAJO DE INFORMACION DE RCM Nombre del equipo Marca Número de Equipo Modelo Número de Serie Ubicación COMPONENTE FRECUENCI A DE FALLAS IMPACTO OPERACIONAL FLEXIBILIDAD OPERACIONAL COSTO DE MANTENIMIENTO IMPACTO EN LA SEGURIDA D, AMBIENTE, HIGIENE TOTA L JERARQUIZACIO N 31 3.4 Selección de actividades de mantenimiento En la industria aeronáutica una falla en cualquier componente podría conllevar a consecuencias catastróficas, debido al tipo de operación que esta realiza. De igual manera, los equipos con los cuales se realiza cualquier mantenimiento en las aeronaves deben presentar una calidad y confiabilidad para su operación en el mantenimiento. Es por ello que, cuando las consecuencias de las fallas en los equipos son significativas, se debe intervenir para prevenir estas fallas, o por lo menos reducir las consecuencias. Dentro de la filosofía de mantenimiento basado en el RCM se distinguen dos tipos de tareas propuestas para el mantenimiento.  Tareas proactivas (preventivas) o Tareas a condición o Tareas de reacondicionamiento cíclico o Tareas de sustitución cíclica o Búsquedas de fallas ocultas  Tareas reactivas o Rediseño o Ningún mantenimiento preventivo 3.5 Tareas proactivas 3.5.1 Mantenimiento a condición El mantenimiento predictivo o mantenimiento a condición consiste en la búsqueda de indicios o síntomas que permitan identificar una falla antes de que ocurra. Por ejemplo, la inspección visual del grado de desgaste de un neumático es una tarea de mantenimiento predictivo, dado que permite identificar el proceso de falla antes de que la falla funcional ocurra. Estas tareas incluyen: inspecciones (ej. inspección visual del grado de desgaste), monitoreo (ej. vibraciones, ultrasonido), chequeos (ej. nivel de aceite). Tienen en común que la decisión de realizar o no una acción correctiva depende de la condición medida. Por ejemplo, a partir de la medición de vibraciones de un equipo puede decidirse cambiarlo o no. Para que pueda evaluarse la conveniencia de estas tareas, debe necesariamente existir una clara condición de falla potencial. Es decir, debe haber síntomas claros de que la falla está en el proceso de ocurrir. 32 3.5.2 Frecuencia de tareas a condición Para que una tarea a condición sea posible, debe existir alguna condición física identificable que anticipe la ocurrencia de la falla. Por ejemplo, una inspección visual de un elemento solo tiene sentido si existe algún síntoma de falla que pueda detectarse visualmente. Además de existir un claro síntoma de falla, el tiempo desde el síntoma hasta la falla funcional debe ser suficientemente largo para ser de utilidad. La frecuencia de una tarea a condición se determina entonces en función del tiempo que pasa entre el síntoma y la falla. Por ejemplo, si se está evaluando la conveniencia de chequear ruido en los rodamientos de un motor, entonces la frecuencia va a estar determinada por el tiempo entre que el ruido es detectable, y que se produce la falla del rodamiento (intervalo P-F en la figura). Si este tiempo es de, por ejemplo, dos semanas, entonces la tarea debe hacerse a una frecuencia menor, para asegurarse de esta forma que la falla no ocurra en el tiempo entre chequeos sucesivos. El mismo razonamiento debe seguirse para cualquier tarea predictiva. Figura 3.2. Intervalo P-F Para calcular la frecuencia de inspección de las tareas a condición, basado en un intervalo P-F de la figura anterior, nos basaremos en la siguiente formula. 𝐼 = 𝐶 × 𝐹 × 𝐴 [𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑 = 𝑡𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑖𝑛𝑠𝑝𝑒𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛⁄ ] I= tiempo entre inspecciones de la condición a monitorizar C= factor de costo F= factor de falla A= factor de ajuste 33 𝐶 = 𝐶𝑖 𝐶𝑓 ⁄ Ci= costo de la inspección predictiva (en unidades monetarias) Cf= costo en que se incurre por no detectar la falla (en unidades monetarias) 𝐹 = 𝐹𝑖 𝜆⁄ Fi= cantidad de fallas que pueden ser detectadas utilizando la tecnología predictiva (expresada en fallas detectadas por inspecciones en un periodo de un año). Ejemplo 5 fallas detectadas por las inspecciones realizadas en un año con la técnica predictiva. λ= tasa (ratio) de fallas presentada por el modo de fallas a evaluar (expresada en fallas por año). 𝐴 = − ln(1 − 𝑒−𝜆) El factor de ajuste (A), está basado en la probabilidad de ocurrencia de más de 0 fallas en un año utilizando la distribución acumulativa de Poisson, con media igual a λ (tasa de fallas por año). A mayor frecuencia de fallas (λ), el intervalo de inspección predictiva se reducirá de forma exponencial (modelo recomendado para valores de λ menores o cercanos a 1). 3.5.3 Tareas de reacondicionamiento cíclico Las tareas de mantenimiento de reacondicionamiento cíclico se refieren a aquellas tareas de sustitución o re trabajo hechas a intervalos fijos independientemente del estado del elemento o componente. Estas tareas solo son válidas si existe un patrón de desgaste: es decir, si la probabilidad de falla aumenta rápidamente después de superada la vida útil del elemento. Debe tenerse mucho cuidado, al momento seleccionar una tarea preventiva (o cualquier otra tarea de mantenimiento, de hecho), en no confundir una tarea que se puede hacer, con una tarea que conviene hacer. Por ejemplo, al evaluar el plan de mantenimiento a realizar sobre el impulsor de una turbina, podríamos decidir realizar una tarea preventiva (sustitución cíclica del impulsor), tarea que en general se puede hacer dado que la falla generalmente responde a un patrón de desgaste (patrón B de los 6 patrones de falla del RCM). Sin embargo, en ciertos casos podría convenir realizar alguna tarea predictiva (tarea a condición), que en muchos casos son menos invasivas y menos costosas. 34 3.5.4 Tareas de sustitución cíclica Si se decide que no se hará ninguna tarea a condición o reacondicionamiento cíclico para manejar una falla, sino que se reemplazara o reparara la misma una vez que ocurra, entonces el mantenimiento elegido es un mantenimiento de sustitución cíclica. ¿Cuándo conviene este tipo de mantenimiento? Cuando el costo de la falla (directos indirectos) es menor que el costo de la prevención, o cuando no puede hacerse ninguna tarea proactiva y no se justifica realizar un rediseño del equipo. Esta opción solo es válida en caso que la falla no tenga consecuencias sobre la seguridad o el medio ambiente. Caso contrario, es obligatorio hacer algo para reducir o eliminar las consecuencias de la falla. 3.5.5 Frecuencia de tareas de sustitución cíclica (mantenimiento preventivo). Una tarea de sustitución cíclica solo es válida si existe un patrón de desgaste. Es decir, si existe una edad en la que aumenta rápidamente la probabilidad condicional de la falla. La frecuencia de la tarea de sustitución depende de esta edad, llamada vida útil. Por ejemplo, si la vida útil de un neumático es de 40.000 km, entonces la tarea de sustitución cíclica (cambio preventivo del neumático) deber realizarse cada menos de 40.000 km, para de esta forma evitar entrar en la zona de alta probabilidad de falla. 3.5.6 Búsqueda de fallas ocultas El mantenimiento detectivo o de búsqueda de fallas consiste en la prueba de dispositivos de protección bajo condiciones controladas, para asegurarse que estos dispositivos serán capaces de brindar la protección requerida cuando sean necesarios. En el mantenimiento detectivo no se está reparando un elemento que falló (mantenimiento correctivo), no se está cambiando ni reacondicionando un elemento antes de su vida útil (mantenimiento preventivo), ni se están buscando síntomas de que una falla está en el proceso de ocurrir (mantenimiento predictivo). Por lo tanto, el mantenimiento detectivo es un cuarto tipo de mantenimiento. A este mantenimiento también se lo llama búsqueda de fallas o prueba funcional, y al intervalo cada el cual se realiza esta tarea se lo llama intervalo de búsqueda de fallas, o FFI, por sus siglas en inglés (Failure- Finding Interval). Por ejemplo, arrojar humo a un detector contra incendios es una tarea de mantenimiento detectivo. 35 3.6 Tareas reactivas 3.6.1 Rediseño Entendemos por rediseño todo cambio en la especificación de un componente o adición de algún elemento nuevo o la sustitución de una máquina por otra de otra marca o tipo o el cambio de lugar de un equipo o cambios del proceso productivo o de los procedimientos que modifiquen el funcionamiento de la instalación. Desde el punto de vista del mantenimiento de las instalaciones tendremos tres cuestiones principales a considerar:  La relación entre la fiabilidad propia, inherente, de los equipos, en el contexto operacional real y la prestación deseada.  La prioridad que otorguemos al mantenimiento frente al rediseño.  El proceso de gestión de las modificaciones. 3.6.2 Ningún mantenimiento preventivo Tomaremos la decisión final de no realizar mantenimiento preventivo alguno y mantener en servicio los elementos hasta que se produzca el fallo funcional, cuando se den las siguientes características: La función y sus fallos no son ocultos y por lo tanto el fallo funcional se hará evidente tan pronto como se produzca. Los fallos funcionales no afectan la Seguridad, salud y medio ambiente, y no involucran costos importantes en su reparación, es decir si es más barato y conviene reparar, lo mejor es hacerlo, en este momento el running to fail deja de ser correctivo y se convierte en proactivo. Esto quiere decir que si no encontramos una acción preventiva adecuada para una función evidente cuyo fallo solo afecta la operación o no tiene efectos operacionales, no realizaremos acción preventiva alguna, al menos en las condiciones actuales. Esto no significa que debamos olvidarnos del problema. Por el contrario, si sus consecuencias son importantes desde el punto de vista económico (costos muy elevados de reparaciones o pérdidas importantes de la producción), habremos de evaluar la posibilidad de un rediseño. 36 3.7 Árbol de decisión del RCM Se muestra a continuación el árbol de decisión de la filosofía del RCM en el mantenimiento industrial con el cual nos basaremos para la selección de las actividades de mantenimiento en los equipos a analizar. Figura 3.3. Algoritmo de decisión RCM SAE-JA1012. 37 A partir del diagrama de decisión del RCM se definen las tareas a proponer para cada componente del sistema del equipo en análisis. A través de una secuencia lógica del análisis se obtiene el listado de las tareas de mantenimiento a desarrollar. Para cada modo de fallo establecido de cada componente se recorre el diagrama de decisión desde la parte superior izquierda hacia la parte derecha y hacia abajo respondiendo a las preguntas planteadas, el resultado La hoja de decisión permite registrar las respuestas a las preguntas formuladas en el diagrama de decisión.  Que mantenimiento de rutina (si lo hay) será realizado, con qué frecuencia será realizado y quien lo hará.  Que fallas son lo suficientemente serias como para justificar el rediseño.  Casos en el que se toma una decisión deliberada de dejar que ocurran las fallas. Las columnas tituladas H, S, E, O y N son utilizadas para registrar las respuestas a preguntas concernientes a las consecuencias de cada modo de falla. Las tres columnas siguientes H1, H2 y H3 registran si ha sido seleccionada una tarea proactiva, y si es así, que tipo de tarea. Si se hace necesario responder cualquiera de las preguntas “a falta de” las columnas encabezadas con H4, H5 o S4 permite registrar esas respuestas. 38 Las últimas tres columnas registran la tarea que ha sido seleccionada (si la hay), la frecuencia con la que debe hacerse y el recurso necesario para realizarla. La columna de “Tarea propuesta” también se utiliza para registrar los casos en los que se requiere rediseño o si se ha decidido que el modo de falla no necesita mantenimiento programado. La columna titulada H1/S1/O1/N1 es utilizada para registrar si se pudo encontrar una tarea a condición apropiada para anticipar el modo de falla a tiempo como para evitar las consecuencias. La columna titulada H2/S2/O2/N2 es utilizada para registrar si se pudo encontrar una tarea de reacondicionamiento cíclico apropiada para prevenir las fallas. La columna titulada H3/S3/O3/N3 es utilizada para registrar si se pudo encontrar una tarea de sustitución cíclica para prevenir las fallas. La columna titulada H4/S4/O4/N4 en la Hoja de Decisión son utilizadas para registrar las respuestas a las tres preguntas “a falta de”. 3.8 Plan de mantenimiento optimizado El primer paso para la implementación de mantenimiento basado en la filosofía RCM en los equipos de soporte en el mantenimiento aeronáutico es conocer de primera mano los equipos a los cuales deseamos implementarles esta filosofía. Para ello debemos conocer todos los equipos con los que cuenta la empresa, los cuales están detallados en el anexo 1. Actualmente el plan de mantenimiento de los equipos de soporte es realizado en base a horas de trabajo de cada equipo y a partir de ello se designan las tareas a realizar. Una lista de tareas de mantenimiento a realizar en base a horas de trabajo para cada equipo son documentadas en el formato QA-012/13-AEM-TS-F, en la cual se documentan datos como: nombre del equipo, nombre del encargado de la tarea de mantenimiento, fecha de realización, etc. En el Anexo 3 se pueden encontrar las tareas actuales de mantenimiento para los diferentes equipos de soporte en el mantenimiento aeronáutico en la empresa. El plan de mantenimiento que se desea implementar tiene como objetivo principal aumentar la disponibilidad de los equipos críticos auxiliares para el mantenimiento aeronáutico, esto con la finalidad de aumentar la confiabilidad de dichos equipos en la empresa. 39 4. PRESENTACIÓN, ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS 4.1 Análisis de criticidad/amfe A continuación se muestran las Hojas de trabajo de información de RCM en donde se ha desarrollado el análisis de criticidad/AMFE para los equipos auxiliares para el mantenimiento de aeronaves en donde se determinó para cada componente del sistema sus funciones, falla funcional, modos de fallas (causas de fallas), efectos de fallas y consecuencias de las mismas. Tabla 4-1. Hoja de trabajo de información de RCM #1 Tractor. HOJA DE TRABAJO DE INFORMACION DE RCM Nombre del equipo TRACTOR Marca FMC Número de Equipo GS-030 Modelo B-300 Número de Serie 95696 Ubicación Hangar COMPONENTE FUNCION MODO DE FALLO CAUSAS DETECCION EFECTO Transmisión A. Transmitir la potencia mecánica del motor a las ruedas de manera estable y eficiente A.1. Transmisión sin cambio de velocidad A.1.1. Bajo nivel de aceite hidráulico Bajo nivel de aceite en bayoneta Sobrecalentamiento del aceite / Desgaste acelerado A.1.2. Palanca de cambios dañada Cambios no responden a comandos No es posible seleccionar la marcha requerida A.1.3. Baja presión de aceite en la bomba Cambios de velocidad con retraso Dificultad para seleccionar la marcha requerida A.2. Vibración/ruido anormal durante el avance A.2.1 Montantes de transmisión flojos/dañados Golpes/vibraciones en eje motriz Daño mecánico en componentes de transmisión A.2.2. Rodamientos dañados Ruidos en ruedas o ejes Falla prematura de rodamientos Planta motriz B. Convertir la energía química del combustible en potencia mecánica con la mayor eficiencia B.1. Motor no arranca B.1.1. Bajo nivel de batería Batería muestra menos de 12V Batería no suministra energía necesaria para el arranque B.1.2. Falta de combustible Tanque de combustible vacío Bomba de inyección necesitará ser cebada B.2. Motor se sobrecalienta B.2.1. Bajo nivel/fuga de refrigerante Bajo nivel de refrigerante en radiador Daños al empaque de culata/motor con riesgo de fundirse B.2.2. Bomba de agua dañada Refrigerante no fluye por el sistema Daños al empaque de culata/motor con riesgo de fundirse B.3. Motor con velocidad ralentí inadecuada B.3.1. Mala regulación de marcha mínima Tacómetro marca velocidad menor a 500RPM Mayor consumo de combustible/desgaste acelerado B.4. Motor con exceso de humo en el escape B.4.1. Inyección excesiva de combustible Medidor muestra baja presión de aceite Desgaste acelerado de componentes/Motor con riesgo de fundirse B.5. Motor con baja presión de aceite B.5.1. Bajo nivel de aceite en el cárter Humo negro visible por el escape Depósitos de carbón en los componentes del motor Sistema de frenos C. Detener la marcha del tractor y avión C.1. Marcha no se detiene C.1.1 Sistema de frenos con fuga Bajo nivel de líquido de frenos Impide detener la marcha del equipo/riesgo de accidente 40 C.1.2 Bomba central de frenos con fuga Pedal presionado baja lentamente Dificultad para detener la marcha del equipo C.1.3. Sistema de frenos con aire Pedal suave al ser presionado Impide detener la marcha del equipo/riesgo de accidente Freno de emergencia D. Mantener en posición el tractor mientras no se utiliza D.1. Equipo no se detiene al activar el freno D.1.1 Cable de freno dañado Freno no se activa al accionar la palanca Equipo sin freno de emergencia/riesgo de accidente D.2.1. Freno mal ajustado Freno no se activa al accionar la palanca Equipo no se mantiene estacionario/riesgo de accidente Neumáticos E. Transmitir el torque del motor al suelo E.1. Neumático con baja/sin presión E.1.1 Válvula de aire con fugas Baja presión de aire Desgaste incorrecto en la banda de rodaje E.1.2 Pinchaduras en el neumático Neumático desinflado Inhabilita el equipo para realizar sus funciones Sistema de dirección F. Permitir al usuario cambiar el rumbo de la marcha con facilidad F.1. Pérdida de la asistencia hidráulica F.1.1 Daño en la faja o mangueras de presión Faja rota/fugas en el sistema Sobreesfuerzo en masa de dirección/desgaste acelerado de piezas F.1.2. Bajo nivel de aceite hidráulico Bajo nivel de aceite en reservorio Sobreesfuerzo en masa de dirección/desgaste acelerado de piezas F.2. Timón desalineado F.2.1 Dirección desalineada Timón no centrado en marcha Desgaste irregular de los neumáticos Sistema Eléctrico G. Carga la batería y provee potencia eléctrica a los indicadores y sistemas de luces G.1. No se carga la batería G.1.1 Terminales corroídos No se presenta voltaje en el sistema Inhabilita el equipo para realizar sus funciones G.1.2 Alternador dañado Voltaje menor a 12.5V al encender el motor El uso del equipo agota la batería G.2. Voltaje oscila en el sistema G.2.1 Regulador de voltaje dañado Voltaje varía sin modificar velocidad del motor Daño a componentes eléctricos Sistema de Indicadores H. Muestra información de funcionamiento del equipo como presiones de aceite, temperaturas, voltajes y cantidad de combustible H.1. No se muestra indicación en uno o más medidores H.1.1 Falta de alimentación eléctrica a indicadores No se presenta voltaje en el sistema Daños a componentes debido a condiciones de falla no detectadas H.1.2 Falta de comunicación con el sensor No se detenta continuidad en los cables del sensor Daños a componentes debido a condiciones de falla no detectadas H.2. Indicaciones erróneas con uno o más medidores H.2.1 Sensor dañado o fuera de rango Sensor sin continuidad eléctrica o con daño físico Daños a componentes debido a condiciones de falla no detectadas H.2.2 Señal de sensor a tierra Sensor con cables con continuidad a tierra Daños a componentes debido a condiciones de falla no detectadas 41 Tabla 4-2. Hoja de trabajo de información de RCM #1 Tractor. HOJA DE TRABAJO DE INFORMACION DE RCM Nombre del equipo TRACTOR Marca Stewart & Stevenson Número de Equipo GS-072 Modelo GT50H-470 Diésel Número de Serie 137627 Ubicación Hangar COMPONENTE FUNCION MODO DE FALLO CAUSAS DETECCION EFECTO Transmisión A. Transmitir la potencia mecánica del motor a las ruedas de manera estable y eficiente A.1. Transmisión sin cambio de velocidad A.1.1. Bajo nivel de aceite hidráulico Bajo nivel de aceite en bayoneta Sobrecalentamiento del aceite / Desgaste acelerado A.1.2. Palanca de cambios dañada Cambios no responden a comandos No es posible seleccionar la marcha requerida A.1.3. Baja presión de aceite en la bomba Cambios de velocidad con retraso Dificultad para seleccionar la marcha requerida A.2. Vibración/ruido anormal durante el avance A.2.1 Montantes de transmisión flojos/dañados Golpes/vibraciones en eje motriz Daño mecánico en componentes de transmisión A.2.2. Rodamientos dañados Ruidos en ruedas o ejes Falla prematura de rodamientos Planta motriz B. Convertir la energía química del combustible en potencia mecánica con la mayor eficiencia B.1. Motor no arranca B.1.1. Bajo nivel de batería Batería muestra menos de 12V Batería no suministra energía necesaria para el arranque B.1.2. Falta de combustible Tanque de combustible vacío Bomba de inyección necesitará ser cebada B.2. Motor se sobrecalienta B.2.1. Bajo nivel/fuga de refrigerante Bajo nivel de refrigerante en radiador Daños al empaque de culata/motor con riesgo de fundirse B.2.2. Bomba de agua dañada Refrigerante no fluye por el sistema Daños al empaque de culata/motor con riesgo de fundirse B.3. Motor con velocidad ralentí inadecuada B.3.1. Mala regulación de marcha mínima Tacómetro marca velocidad menor a 500RPM Mayor consumo de combustible/desgaste acelerado B.4. Motor con exceso de humo en el escape B.4.1. Inyección excesiva de combustible Medidor muestra baja presión de aceite Desgaste acelerado de componentes/Motor con riesgo de fundirse B.5. Motor con baja presión de aceite B.5.1. Bajo nivel de aceite en el cárter Humo negro visible por el escape Depósitos de carbón en los componentes del motor Sistema de frenos C. Detener la marcha del tractor y avión C.1. Marcha no se detiene C.1.1 Sistema de frenos con fuga Bajo nivel de líquido de frenos Impide detener la marcha del equipo/riesgo de accidente C.1.2 Bomba central de frenos con fuga Pedal presionado baja lentamente Dificultad para detener la marcha del equipo C.1.3. Sistema de frenos con aire Pedal suave al ser presionado Impide detener la marcha del equipo/riesgo de accidente Freno de emergencia D. Mantener en posición el tractor mientras no se utiliza D.1. Equipo no se detiene al activar el freno D.1.1 Cable de freno dañado Freno no se activa al accionar la palanca Equipo sin freno de emergencia/riesgo de accidente D.2.1. Freno mal ajustado Freno no se activa al accionar la palanca Equipo no se mantiene estacionario/riesgo de accidente 42 Neumáticos E. Transmitir el torque del motor al suelo E.1. Neumático con baja/sin presión E.1.1 Válvula de aire con fugas Baja presión de aire Desgaste incorrecto en la banda de rodaje E.1.2 Pinchaduras en el neumático Neumático desinflado Inhabilita el equipo para realizar sus funciones Sistema de dirección F. Permitir al usuario cambiar el rumbo de la marcha con facilidad F.1. Pérdida de la asistencia hidráulica F.1.1 Daño en la faja o mangueras de presión Faja rota/fugas en el sistema Sobreesfuerzo en masa de dirección/desgaste acelerado de piezas F.1.2. Bajo nivel de aceite hidráulico Bajo nivel de aceite en reservorio Sobreesfuerzo en masa de dirección/desgaste acelerado de piezas F.2. Timón desalineado F.2.1 Dirección desalineada Timón no centrado en marcha Desgaste irregular de los neumáticos Sistema Eléctrico G. Carga la batería y provee potencia eléctrica a los indicadores y sistemas de luces G.1. No se carga la batería G.1.1 Terminales corroídos No se presenta voltaje en el sistema Inhabilita el equipo para realizar sus funciones G.1.2 Alternador dañado Voltaje menor a 12.5V al encender el motor El uso del equipo agota la batería G.2. Voltaje oscila en el sistema G.2.1 Regulador de voltaje dañado Voltaje varía sin modificar velocidad del motor Daño a componentes eléctricos Sistema de Indicadores H. Muestra información de funcionamiento del equipo como presiones de aceite, temperaturas, voltajes y cantidad de combustible H.1. No se muestra indicación en uno o más medidores H.1.1 Falta de alimentación eléctrica a indicadores No se presenta voltaje en el sistema Daños a componentes debido a condiciones de falla no detectadas H.1.2 Falta de comunicación con el sensor No se detenta continuidad en los cables del sensor Daños a componentes debido a condiciones de falla no detectadas H.2. Indicaciones erróneas con uno o más medidores H.2.1 Sensor dañado o fuera de rango Sensor sin continuidad eléctrica o con daño físico Daños a componentes debido a condiciones de falla no detectadas H.2.2 Señal de sensor a tierra Sensor con cables con continuidad a tierra Daños a componentes debido a condiciones de falla no detectadas 43 Tabla 4-3. Hoja de trabajo de información de RCM #1 Tractor. HOJA DE TRABAJO DE INFORMACION DE RCM Nombre del equipo TRACTOR Marca STEWART & STEVENSON Número de Equipo GS-063 Modelo GT1628-441 Número de Serie 139721 Ubicación Hangar COMPONENTE FUNCION MODO DE FALLO CAUSAS DETECCION EFECTO Transmisión A. Transmitir la potencia mecánica del motor a las ruedas de manera estable y eficiente A.1. Transmisión sin cambio de velocidad A.1.1. Bajo nivel de aceite hidráulico Bajo nivel de aceite en bayoneta Sobrecalentamiento del aceite / Desgaste acelerado A.1.2. Palanca de cambios dañada Cambios no responden a comandos No es posible seleccionar la marcha requerida A.1.3. Baja presión de aceite en la bomba Cambios de velocidad con retraso Dificultad para seleccionar la marcha requerida A.2. Vibración/ruido anormal durante el avance A.2.1 Montantes de transmisión flojos/dañados Golpes/vibraciones en eje motriz Daño mecánico en componentes de transmisión A.2.2. Rodamientos dañados Ruidos en ruedas o ejes Falla prematura de rodamientos Planta motriz B. Convertir la energía química del combustible en potencia mecánica con la mayor eficiencia B.1. Motor no arranca B.1.1. Bajo nivel de batería Batería muestra menos de 12V Batería no suministra energía necesaria para el arranque B.1.2. Falta de combustible Tanque de combustible vacío Bomba de inyección necesitará ser cebada B.2. Motor se sobrecalienta B.2.1. Bajo nivel/fuga de refrigerante Bajo nivel de refrigerante en radiador Daños al empaque de culata/motor con riesgo de fundirse B.2.2. Bomba de agua dañada Refrigerante no fluye por el sistema Daños al empaque de culata/motor con riesgo de fundirse B.3. Motor con velocidad ralentí inadecuada B.3.1. Mala regulación de marcha mínima Tacómetro marca velocidad menor a 500RPM Mayor consumo de combustible/desgaste acelerado B.4. Motor con exceso de humo en el escape B.4.1. Inyección excesiva de combustible Medidor muestra baja presión de aceite Desgaste acelerado de componentes/Motor con riesgo de fundirse B.5. Motor con baja presión de aceite B.5.1. Bajo nivel de aceite en el cárter Humo negro visible por el escape Depósitos de carbón en los componentes del motor Sistema de frenos C. Detener la marcha del tractor y avión C.1. Marcha no se detiene C.1.1 Sistema de frenos con fuga Bajo nivel de líquido de frenos Impide detener la marcha del equipo/riesgo de accidente C.1.2 Bomba central de frenos con fuga Pedal presionado baja lentamente Dificultad para detener la marcha del equipo C.1.3. Sistema de frenos con aire Pedal suave al ser presionado Impide detener la marcha del equipo/riesgo de accidente Freno de emergencia D. Mantener en posición el tractor mientras