Ingenieria de Mantenimiento 2

I edición del curso de especialización en:

INGENIERÍ INGENIERÍA FERROVIARIA Del 1 de febrero al 17 de mayo de 2013 MÓDULO: 3 TEMA: Ingenieria del Mantenimiento FECHA: 12 – 4 – 13 PROFESOR: Albert Tortajada Flores

Objetivos del mantenimiento

Maximizar la disponibilidad de los bienes de producción. Reducir las averías que implican afectación al servicio. Garantizar la seguridad de equipos e instalaciones. Maximizar la vida útil de los activos. Garantizar la funcionalidad a lo largo de toda la vida útil.

Maximizar la disponibilidad de los bienes de producción Línea Barcelona – Vallès : 22 UT serie 112 + 20 Ut serie 111

1 UT Reserva Operativa

Parque necesario HP : 38 UT

Reserva : 4 UT 3 UT Mantenimiento (7%)

Coste medio UT : 6.5 M €

Reducir las averías que implican afectación al servicio + almacenable

+ flexible

Incluso si no se contempla la OSP !!!

Garantizar la seguridad de equipos e instalaciones La seguridad, no sólo en sentido estricto, sino en términos de confiabilidad de la prestación del servicio, es un atributo básico del ferrocarril

Maximizar la vida útil de los activos Ejemplo: Torneado de ruedas (FGC) Vida útil de una rueda : Máx 200.000 km. Vida útil de una rueda (con torneado cada 100.000 km.) : Hasta 1.200.000 km

Garantizar la funcionalidad a lo largo de la vida útil

1.400.000

1.200.000

1.000.000 UT 111

800.000

UT 112 UT 211 600.000

UT 213

400.000

200.000

0 1998

2000

2002

2004

2006

2008

2010

2012

Estrategias básicas El mantenimiento y/o reparación de subconjuntos no debe inmovilizar un activo productivo de alto valor Independizar mantenimiento de primer y segundo nivel La gestión de stocks de recambios no se puede hacer con criterios clásicos (rotación / rotura) Externalizar (competencia) manteniendo el know-how básico Redundancia de equipos (fase de diseño) Procedimentación Acuerdos de nivel de servicio

Primer nivel vs. segundo nivel

El recambio crítico

Tipologias de mantenimiento Correctivo Se repara el equipo o instalación que ha dejado de funcionar normalmente Preventivo Se revisa / substituye el equipo a intervalos regulares en función de un “driver” (tiempo, quilometraje, número de ciclos, …) Predictivo Se monitoriza la evolución de una instalación o equipo y se revisa / substituye cuando está cerca del límite de fallo.

Mantenimiento preventivo: Riesgo vs. eficiencia

Ineficiencia Riesgo

MTBF Actuación

Coste Preventivo

Mantenimiento Preventivo vs. Correctivo

Condicionantes •Coste material indisponibilidad •Coste de imagen •Intangibles

OSP

Óptimo ?

Coste Total

Fiabilidad

Mantenimiento Preventivo vs. Fiabilidad

∆ Fiabilidad

∆ Fiabilidad ∆ Coste

∆ Coste

Coste Total

Si pudiéramos saber con certeza en que punto de la curva estamos ....

Mantenimiento predictivo o Inspección periódica o Inspección sintomática o Auscultación o Monitorización Se puede aplicar a muchos más campos de los que a primera vista parecería: - Via - Cambios - Pantógrafos - Ruedas - Red de datos - Material móvil - ...

Auscultación de geometría de via: Parámetros generales

Auscultación de geometría de via: Desgaste de carril

Auscultación de geometría de via: Desgaste de carril INFORME DESGASTE DE CARRIL Nombre Archivo

2013_02_27_00_41_LP_TR_Via_1.spr

Fecha

27/2/2013 0:41:38

Linea

LP_TR_Via_1

Vehiculo

Rubi

Tramo

1

Vía

1

Tipo de carril

UIC54

Posición inicial

0,00

Tipo de desgaste

Carril

Tipo Carril

Posición Evento

Inicio

Peor Dato Fin

Longitud

Posicion

Valor Umbral

Valor [mm]

Exceso

Alarma

Lateral

Derecho

UIC54

Des. Tun.

2726,25

2727,75

1,50

2727,50

9,6

7,0

2,6

Lateral

Derecho

UIC54

Des.

5580,00

5580,75

0,75

5580,75

9,1

7,0

2,1

Mantenimento Programado Mantenimento Programado

Lateral

Derecho

UNE45

Des.

5583,00

5585,25

2,25

5583,00

11,4

10,0

1,4

Mantenimento a corto plazo

Lateral

Derecho

UIC54

Des.

5608,00

5608,75

0,75

5608,00

11,4

9,0

2,4

Mantenimento Programado

Lateral

Derecho

UNE45

Des.

5733,75

5737,75

4,00

5734,75

16,1

10,0

6,1

Mantenimento a corto plazo Mantenimento a corto plazo

Lateral

Izquierdo

UIC54

And. Des.

5968,25

5969,50

1,25

5968,75

17,2

10,0

7,2

Vertical

Derecho

UIC54

Des.

5998,75

5999,25

0,50

5998,75

19,3

18,0

1,3

Mantenimento a corto plazo

Lateral

Derecho

UIC54

6106,00

6112,75

6,75

6107,00

19,5

12,0

7,5

Mantenimento a corto plazo

Vertical

Derecho

UIC54

6106,25

6113,50

7,25

6110,25

17,6

14,0

3,6

Mantenimento Programado

Lateral

Derecho

UIC54

6115,25

6115,75

0,50

6115,50

9,7

9,0

0,7

Mantenimento Programado

Vertical

Derecho

UIC54

6200,00

6201,50

1,50

6200,50

15,1

14,0

1,1

Mantenimento Programado

Lateral

Derecho

UIC54

6199,75

6202,00

2,25

6200,50

13,7

12,0

1,7

Mantenimento a corto plazo

Lateral

Derecho

UIC54

6205,50

6206,25

0,75

6206,25

9,3

9,0

0,3

Mantenimento Programado

Lateral

Derecho

UIC54

6208,25

6208,75

0,50

6208,50

9,2

9,0

0,2

Mantenimento Programado

Lateral

Derecho

UIC54

Des.

6418,00

6420,25

2,25

6419,50

19,0

10,0

9,0

Mantenimento a corto plazo

Lateral

Derecho

UIC54

Des.

10158,25

10159,50

1,25

10159,00

12,1

10,0

2,1

Mantenimento a corto plazo

Lateral

Derecho

UIC54

Des.

10193,50

10194,25

0,75

10193,50

12,2

12,0

0,2

Mantenimento a corto plazo

Lateral

Derecho

UNE45

Des. For.

10605,00

10606,50

1,50

10605,50

15,0

12,0

3,0

Mantenimento a corto plazo

Lateral

Derecho

UIC54

Des. For.

10610,75

10611,50

0,75

10611,25

10,3

10,0

0,3

Mantenimento a corto plazo

Lateral

Derecho

UIC54

Des. For.

10637,50

10638,25

0,75

10637,50

10,6

9,0

1,6

Mantenimento Programado

Lateral

Derecho

UNE45

Des.

10901,25

10903,25

2,00

10903,25

13,1

10,0

3,1

Mantenimento a corto plazo

Lateral

Derecho

UNE45

Des.

10904,00

10905,25

1,25

10904,00

13,2

10,0

3,2

Mantenimento a corto plazo

Lateral

Derecho

UNE45

Des.

11423,00

11424,25

1,25

11423,75

13,8

12,0

1,8

Mantenimento a corto plazo

Lateral

Derecho

UIC54

15297,25

15298,00

0,75

15297,25

16,0

12,0

4,0

Mantenimento a corto plazo

Lateral

Derecho

UNE45

Des.

15422,00

15424,75

2,75

15422,00

8,1

7,0

1,1

Mantenimento Programado

Lateral

Derecho

UIC54

Des.

16053,25

16054,00

0,75

16053,25

12,9

12,0

0,9

Mantenimento a corto plazo

Lateral

Derecho

UNE45

Des.

16079,00

16080,25

1,25

16079,75

7,8

7,0

0,8

Mantenimento Programado

Lateral

Derecho

UIC54

Des.

16081,25

16083,00

1,75

16082,75

7,7

7,0

0,7

Mantenimento Programado

Lateral

Derecho

UIC54

Des. Tun.

19976,25

19977,50

1,25

19977,25

8,1

7,0

1,1

Mantenimento Programado

Auscultación de geometría de via: Desgaste ondulatorio

Auscultación de geometría de via: Desgaste ondulatorio INFORME DESGASTE ONDULATORIO Nombre Archivo

2013_02_27_00_41_LP_TR_Via_1.cor

Fecha

27/2/2013 0:41:38

Linea

LP_TR_Via_1

Vehiculo

Rubi

Tramo

1

Vía

1

Tipo de carril

UIC54

Posición inicial

0,00

Tipo de desgaste

Carril

Tipo Carril

Posición Evento

Inicio

Peor Dato Longitud

Fin

Posicion

Valor Umbral

Valor [um]

Alarma

Exceso

Onda Corta

Izquierdo

UIC54

And.

25,50

26,00

0,50

25,75

58

40

18

Mantenimento Programado

Onda Larga

Derecho

UIC54

And.

23,25

28,00

4,75

27,75

64

50

14

Mantenimento Programado

Onda Corta

Izquierdo

UIC54

And. Sec. Des.

63,50

64,00

0,50

63,75

48

40

8

Mantenimento Programado

Onda Media

Derecho

UIC54

Sec. Des.

64,00

65,25

1,25

64,75

156

100

56

Mantenimento Programado

Onda Larga

Derecho

UIC54

Sec. Des.

59,50

69,50

10,00

65,25

355

150

205

Mantenimento a corto plazo

Onda Media

Izquierdo

UIC54

Sec. Des.

70,75

71,50

0,75

70,75

105

100

5

Mantenimento Programado

Onda Corta

Izquierdo

UIC54

Des.

71,25

72,25

1,00

72,00

63

40

23

Mantenimento Programado

Onda Corta

Izquierdo

UIC54

Des.

77,25

77,75

0,50

77,50

60

40

20

Mantenimento Programado

Onda Larga

Izquierdo

UIC54

Sec. Des.

61,00

78,75

17,75

70,75

123

50

73

Mantenimento Programado

Onda Larga

Derecho

UIC54

Des.

78,50

83,50

5,00

80,00

79

50

29

Mantenimento Programado

Onda Corta

Izquierdo

UIC54

123,75

125,00

1,25

124,75

109

70

39

Mantenimento a corto plazo

Onda Media

Derecho

UIC54

124,00

125,50

1,50

124,75

162

100

62

Mantenimento Programado

Onda Corta

Derecho

UIC54

126,50

127,00

0,50

126,75

60

40

20

Mantenimento Programado

Onda Larga

Izquierdo

UIC54

122,00

127,50

5,50

123,50

120

50

70

Mantenimento Programado

Onda Larga

Derecho

UIC54

122,00

127,75

5,75

123,00

109

50

59

Mantenimento Programado

Onda Corta

Derecho

UIC54

132,50

133,00

0,50

132,75

58

40

18

Mantenimento Programado

Onda Larga

Derecho

UIC54

130,75

136,25

5,50

134,00

65

50

15

Mantenimento Programado

Onda Corta

Derecho

UIC54

139,50

140,00

0,50

139,75

50

40

10

Mantenimento Programado

Onda Corta

Derecho

UIC54

143,25

143,75

0,50

143,50

56

40

16

Mantenimento Programado

Onda Corta

Derecho

UIC54

144,50

145,00

0,50

145,00

47

40

7

Mantenimento Programado

Onda Corta

Derecho

UIC54

147,00

147,50

0,50

147,25

61

40

21

Mantenimento Programado

Onda Corta

Derecho

UIC54

149,25

150,00

0,75

149,50

48

40

8

Mantenimento Programado

Onda Corta

Derecho

UIC54

152,00

152,50

0,50

152,25

47

40

7

Mantenimento Programado

Onda Corta

Derecho

UIC54

154,50

155,00

0,50

154,75

49

40

9

Mantenimento Programado

Onda Corta

Derecho

UIC54

156,25

156,75

0,50

156,50

54

40

14

Mantenimento Programado

Onda Corta

Derecho

UIC54

158,50

159,00

0,50

158,75

49

40

9

Mantenimento Programado

Onda Corta

Derecho

UIC54

162,75

163,25

0,50

163,00

54

40

14

Mantenimento Programado

Onda Larga

Izquierdo

UIC54

162,25

166,75

4,50

165,00

62

50

12

Mantenimento Programado

Auscultación de geometría de via: Límites de actuación

Auscultación de geometría de via: Límites de actuación

Auscultación de geometría de via: Límites de actuación INFORME CALIDAD VIA Nombre Archivo

2013_02_27_00_41_LP_TR_Via_1.geo

Fecha

27/2/2013 0:41:38

Linea

LP_TR_Via_1

Vehiculo

Rubi

Via

1

Vía

1

Tipo de carril

UIC54

Posición inicial

0,00

Izquierdo Inicio

Fin

Ancho

Alabeo 3m

Peralte

Nivelación

0,25

200,00

25,9

-17,6

-7,9

200,25

400,00

26,4

-13,9

400,25

600,00

23,3

11,5

600,25

800,00

25,0

800,25

1000,00

12,6

1000,25

1200,00

1200,25

Derecho

Alineación

-6,7

-7,7

-9,3

-3,7

6,6

-3,1

-13,0

5,7

-10,2

-3,7

8,8

9,1

1400,00

6,6

1400,25

1600,00

1600,25

Nivelación

Q

Alineación

Izquierdo 143,75

Derecho

Izquierdo

6,2

-7,5

143,75

-3,7

-2,9

-5,9

95,88

96,11

4,8

-8,0

5,3

20,99

22,28

4,5

-3,0

-5,7

-2,8

37,94

38,71

-5

3,7

-5,7

3,1

15,27

15,27

-2,6

-3,4

2,5

-2,8

-3,1

11,93

11,83

4,5

-2,8

-3,6

1,9

-2,7

1,8

3,30

3,01

7,1

-8,2

3,1

4,8

2,3

3,9

2,1

5,90

5,9

1800,00

5,9

6,3

-3,8

-2,9

1,5

4,3

-2,4

5,62

5,9

1800,25

2000,00

3,2

-3,3

1,9

-3,8

-1,6

4,3

-1,7

2,53

2,53

2000,25

2200,00

14,4

11,3

4,0

-4,3

-3,2

4,9

-3,0

14,50

14,31

2200,25

2400,00

10,8

9,7

-2,9

3,2

3,5

-2,8

-3,0

14,22

13,93

2400,25

2600,00

16,6

-13,2

-4,8

7,1

-3,3

-6,3

3,1

38,13

38,13

2600,25

2800,00

12,8

-12,3

10,3

-3,9

-8,4

-6,3

-7,7

35,03

35,81

2800,25

3000,00

16,2

-13,6

4,4

-4,8

5,8

-5,1

4,3

37,87

38,13

3000,25

3200,00

11,0

-10,6

4,7

-4

3,6

6,5

3,2

14,50

15,27

3200,25

3400,00

12,4

7,2

4,4

-6,9

-2,5

-8,0

-3,3

8,78

8,97

3400,25

3600,00

14,1

8,4

-4,5

5,2

3,7

-5,3

3,6

8,97

8,97

3600,25

3800,00

6,7

5,7

2,7

3,5

-3,6

3,8

3,5

3,49

3,49

3800,25

4000,00

14,2

6,1

3,7

-4

4,0

4,8

2,5

8,19

8

4000,25

4200,00

11,1

-10,2

-6,6

-6

-2,7

4,1

2,2

15,86

15,09

4200,25

4400,00

10,0

10,7

6,1

-5,8

-2,1

-8,2

-2,6

13,76

13,76

4400,25

4600,00

9,8

6,1

-4,2

4,7

2,4

-5,7

2,4

5,90

6,67

4600,25

4800,00

11,4

5,7

-4,9

-6,9

2,3

-5,4

-1,9

6,46

6,46

4800,25

5000,00

10,4

-6,7

3,7

-4,8

2,9

3,7

-2,1

8,00

8

5000,25

5200,00

4,8

-3,6

2,3

-4

-2,3

-5,0

-1,8

3,30

4,07

5200,25

5400,00

4,3

2,9

1,8

-4,3

-1,9

-3,6

1,5

2,44

2,44

5400,25

5600,00

6,1

-6,5

4,8

-6,8

-2,5

7,6

3,8

6,67

6,86

5600,25

5800,00

14,7

-11,2

9,7

-5,6

-4,2

-4,0

14,0

16,05

17,19

Derecho

Análisis a posteriori – Identificación de causas de la incidencia ...

... para minimizar el tiempo de afectacíón

Mantenimiento predictivo: Monitorización ....

... y actuación antes de que se produzca el fallo ...

... con información de calidad sobre posibles causas/orígenes

Ejemplo real de mantenimiento predictivo (I) PROBLEMA ELÉCTRICO DEL MOTOR DEL ACCIONAMIENTO DE LA AGUJA 9 DE SARRIÁ. OCTUBRE DE 2012. . Sobre consumo en un motor monofásico de 230v en uno de los sentidos de giro, mostrando inestabilidad.

Operación correctiva: Se procede a sustituir el motor eléctrico del accionamiento por uno nuevo antes del fallo del mismo. Consumo compensado en los dos sentidos de giro, y estable. Patología detectada: Pérdida de aislamiento en los devanados del motor además de descompensación entre fases, producida por problemas en las escobillas.

Ejemplo real de mantenimiento predictivo (II)

PROBLEMA DE LIBERACION DE TENSIONES EN LA VIA QUE AFECTA AL DESVIO. Se observan fluctuaciones en la comprobación de dos agujas en el mismo espacio por efectos de dilatación provocada por la variación de temperatura dia/noche. En uno de los casos las fluctuaciones son excesivas de casi 5mm día/noche afectando gravemente a la comprobación. Una vez neutralizadas las tensiones en via, la fluctuación es de 2.3mm.

Patología detectada: Tensiones de carril muy pronunciadas en una de las agujas que puede desencadenar en una falta de comprobación y/o garrote de vía. Operación correctiva: Se procede a liberar tensiones en vía, para proteger el desvio

Ejemplo real de mantenimiento predictivo (III)

PROBLEMA MECÁNICO DE OBSTRUCCIÓN DE MOVIMIENTO EN EL MOTOR. Se observa un aumento de la vibración en un motor y picos de sobreconsumo y de tiempo de maniobra

Patología detectada: Rotura de rodamientos Operación correctiva:Se procede a sustituir el motor eléctrico del accionamiento por uno nuevo.

Gestión del mantenimiento: Elementos del sistema CONDICIONANTES EXTERNOS Volumen Adecuación

Climatología Definición deficiente del producto

Capacidad adecuada

RECURSOS ECONOMICOS OPERACIONES PROCEDIMIENTOS

INSTALACION

RESULTADOS

RECURSOS HUMANOS

Adecuación Ámbito

Formación Entrenamiento Motivación Entorno privado

Entorno laboral Motivación Cumplimiento de los procedimientos Acuerdos de servicio

CONDICIONANTES INTERNOS

Indicadores

INDICADORES ECONOMICOS

Presupuesto de explotación: Coste por unidad de producción (revisión) Coste por unidad producida (c*km) Presupuesto de inversión: Reposición Obra nueva Seguridad Mejora

INDICADORES DE PERSONAL

INDICADORES DE PRODUCCION

INDICADORES DE RESULTADOS O TECNICOS

Plantilla: Agentes por unidad de producción Agentes por unidad producida Absentismo Horas extras Formación: Horas Aplicabilidad de las materias

Plan de trabajo

Fiabilidad

Actividades: Porcentaje de cumplimiento

Disponibilidad

Horas-hombre: Porcentaje de cumplimiento

ICQ

Mantenibilidad

ISC

Relaciones entre indicadores de gestión RECURSOS ECONOMICOS CONDICIONANTES EXTERNOS

Acciones de mejora INVERSION

EXPLOTACION

Piezas de parque Equipamientos

Recambios Subcontratación

ICQ

FIABILIDAD OPERACIONES PROCEDIMIENTOS MANTENIBILIDAD PLANTILLA DISPONIBILIDAD ABSENTISMO

RESULTADOS Acuerdos de servicio

H. EXTRAS

CONDICIONANTES INTERNOS: RECURSOS HUMANOS

DE LA INSTALACION

“Enemigos del mantenimiento”: Expectativas crecientes

4K ROM 1K RAM expandible a 16 K 24 línies x 32 caracters I/O 250 baud Cassette extern

Procesador: - Procesador Intel® Core 2 Quad Q6600 - Chipset Intel® G33 Express • Memoria: - 3 GB SDRAM DDR2 - 4 conectores para módulos DIMM • Almacenamiento de datos: - 500 GB Unidad de disco duro SATA 3G (7.200 rpm) - Partición de hasta 8 GB para la recuperación del sistema - Personal Media Drive de 320 GB - 1 lector de tarjetas de memoria "15 en 1" • Vídeo: - Tarjeta gráfica NVIDIA® GeForce 8500 GT turbo caché con tecnología PureVideo (Puerto DVI/VGA, puerto HDMI, salida TV) - 512 MB de memoria de dedicación exclusiva, hasta 1791 MB de memoria gráfica total disponible asignada por Windows Vista® - Tarjeta sintonizadora de TV (analógica y DVB-T) (Puertos de entrada de vídeo frontal) • Grabadora de DVD: - SATA DVD RAM y doble capa que admite tecnología Light Scribe - Crear etiquetas de disco con calidad serigráfica directamente desde su PC con LightScribe: simplemente quemar, dar la vuelta y quemar. • Comunicación: - Interfaz de red Ethernet 10/100/1000 BT integrada - LAN inalámbrica 802.11 b/g • Sonido: - Intel® High Definition Audio 7.1 - 2 puertos frontales de audio, 6 puertos analógicos de audio en la parte posterior y 2 puertos digitales de audio en la parte posterior • Sistema operativo: - Windows Vista® Home Premium de 32 bits original - Tecnología de procesador Intel® Viiv • Accesorios incluidos: - Teclado inalámbrico y ratón óptico - Mando a distancia HP Vista Media Center

“Enemigos del mantenimiento”: Exigencia de estándares elevados

“Enemigos del mantenimiento”: Proliferación de nuevas tecnologías no siempre necesarias

“Enemigos del mantenimiento”: Dependencia tecnológica

Costes de mantenimiento

El coste de mantenimiento es el resultado de los estándares de servicio definidos por el operador: Grado de ocupación de los trenes Soterramiento de estaciones Número de vestíbulos por estación Número de equipamientos por vestíbulo: MAE’s, canceladoras, escaleras, ascensores i WC, principalmente. El cambio del estándar en el momento de ejecución: No es significativo económicamente A nivel operativo, podría estar en contradicción con el estándar de servicio definido La reducción del coste de mantenimiento es más significativa mediante: Nuevos productos (e.g. UT-112, MAEv2) Nuevas tecnologías (e.g. Auscultadora, Bateadora línea) Redefinición de las tareas de mantenimiento ( e.g. APS, CRM) Medida de ahorro de energía en trenes y estaciones (e.g. ARCE)

Fiabilidad

Fiabilidad : Definición La fiabilidad de un equipo se define como la probabilidad de que éste se mantenga en funcionamiento correcto durante un tiempo determinado y en unas condiciones determinadas de marcha o actuación. La función de fiabilidad R(t) adopta el valor 1 para t=0 i el valor 0 para t=∞ Derivada de la anterior aparece la función de densidad de probabilidad de fallo dR(t) f(t) = que representa la probabilidad de fallo en el intervalo [t, t+dt] dt

NOTA : F(t) = 1 – R(t) , es la función acumulada de probabilidad de fallo

Fiabilidad : Concepto físico De forma general, cualquier componente está definido por su resistencia R y sometido a una carga C. En la práctica, R y C son valores medios con una cierta dispersión, con sus variabilidades (Rm, σr) y (Cm, σc) Si las distribuciones de R y C estuvieran completamente separadas, el componente no fallaría nunca. Si se solapan aparece la posibilidad de fallo. El margen de seguridad se obtiene de la expresión: Rm - Cm Ms =

(σr2 - σc2)1/2

R = Φ (MS)

Según gravedad

Según criticidad

Tipos y causas de fallo SIGNIFICATIVO: Aquel que impide la prestación del servicio o que provoca un retraso superior al especificado. IMPORTANTE: Debe de ser corregido para que el equipo alcance el rendimiento especificado. MENOR: No impide que el equipo alcance el rendimiento especificado. Categoria

Función

Equipo/Ambiente

Personas

Catastrófico

Pérdida de función esencial

Daños importantes

Muerte/Daño corporal

Funcionamiento degradado

Sin daño apreciable

Sin daño apreciable

Negligible

Sin riesgo

Crítico No crítico Menor

Causas de fallo: • Resistencia inadecuada • Sobrecarga • Ambas

Sin riesgo muerte/daño corporal

Tasa de fallo La probabilidad de que un equipo que llega en perfecto funcionamiento al instante t falle en el intervalo [t, t+dt] se denomina tasa de fallo: λ(t) = f(t) / R(t), expresión de la cual se deduce ⌠∞ R(t) = exp ( -  λ(t) dt ) (Relación fundamental de la fiabilidad) ⌡t Si se conoce la expresión matemática de la función f(t) se puede calcular su valor medio: ⌠∞ m =  t f(t) dt = MTTF (tiempo medio hasta fallo) ⌡0 Si el equipo es reparable hablamos de tiempo medio entre fallos (MTBF) ⌠∞ σ2 =  (t – MTTF)2 f(t) dt representa la varianza de la densidad de probabilidad ⌡0 En la práctica, trabajaremos con los dos valores de MTTF y σ2

Caso particular: Tasa de fallo constante

λ(t) = λ

f(t) = λ exp ( - λ t ) ; R(t) = exp ( - λ t ) ; MTTF = 1 / λ ; σ2 = 1 / λ2

Nota: aunque las anteriores formulaciones se basen en el parámetro tiempo, a efectos prácticos se suelen utilizar parámetros que definen mejor el uso del equipo. Ejemplos: • Trenes : coches – km • Catenaria: pantógrafos – km • Via : TKBR • Máquinas de autoventa : Número de transacciones • etc …

Variación de la tasa de fallo

Una tasa de fallo constante indica que la aparición del fallo es aleatoria e independiente del tiempo de funcionamiento. Esto podría ser cierto para componentes no sujetos a desgaste (p.e. electrónica). Para elementos sujetos a desgaste, corrosión o fatiga, en general, la tasa de fallo crece con el tiempo de funcionamiento. En algunos casos, fenómenos de acomodación después de un montaje inadecuado (p.e. desalineaciones) pueden comportar una tasa de fallo decreciente con el tiempo. En los equipos complejos reparables, suponiendo que la reparación deja el equipo “igual que nuevo”, la tasa de fallo tendrá la apariencia de constante. A lo largo de su vida, muchos equipos pasan por las tres fases, conformando la denominada “curva de la bañera”

Determinación de la tasa de fallo Cuando no se tiene la certeza de que la tasa de fallo sea constante se pueden emplear las Leyes de Weibull: λ(t) = βα(αt)β-1 α: Parámetro de escala; η = 1 / α es la vida característica, que equivale a t 37% β: Parámetro de forma; β>1 Tasa creciente;β