Sistemas fiables para todos los sectores

Sistemas fiables para todos los sectores
Garantizar el rendimiento del sistema a través de la fiabilidad
Thomas van Hardeveld*
La fiabilidad es un aspecto crucial en el desarrollo y aplicación de sistemas tecnológicos. En el entorno
empresarial global actual, la fiabilidad es un factor de decisión clave en la evaluación y aceptación del
desempeño del sistema. Abarca los objetivos y valores de los clientes y garantiza el rendimiento del sistema
crítico para lograr la confianza del fabricante y la satisfacción del cliente. La fiabilidad es esencial en
electrotécnica y en muchos otros dominios. IEC Comité Técnico (TC) 56 elabora Normas Internacionales
sobre fiabilidad.
¿Qué es fiabilidad?
La fiabilidad se define como la “capacidad de realizar a medida que se requiera”. Se aplica a cualquier
sistema, producto, proceso o servicio y puede implicar el hardware, el software y los aspectos
humanos. La fiabilidad es un conjunto colectivo de características de rendimiento relacionados con el
tiempo que coexisten con otros requisitos tales como la producción, la eficiencia, la calidad, la
seguridad y la integridad.
La fiabilidad no tiene una única medida que puede atribuírsele sino que es una combinación de las
medidas pertinentes que varían con cada aplicación. En un sentido amplio, la fiabilidad es la confianza
que puede depositarse en un sistema para proporcionar la funcionalidad requerida y emitir su valor y
sus beneficios esperados.
La fiabilidad es el término que se ha adoptado a nivel internacional para cubrir una serie de atributos
siendo los principales la disponibilidad, confiabilidad, facilidad de mantenimiento y compatibilidad.
Existen, sin embargo, una serie de diferentes términos que se utilizan hoy en vez de fiabilidad.
Durante el diseño y el desarrollo, la fiabilidad y facilidad de mantenimiento son los más relevantes por
lo que el término R&M es común (por sus siglas en inglés).
Durante el funcionamiento, la disponibilidad entra en juego y el acrónimo RAM (fiabilidad,
disponibilidad y facilidad de mantenimiento) es frecuente. En algún momento esto se convierte en
RAMS, donde la “S” puede soportar, ya sea la seguridad o la capacidad de soporte.
Todavía es común que la fiabilidad sea utilizada como un término general que incluye todos estos
atributos, así como su medida más exacta como la probabilidad de que algo puede fallar dentro de un
cierto período de tiempo. Esta proliferación de términos se ha traducido en una considerable falta de
comprensión de esta importante disciplina de la ingeniería y por lo tanto la normalización es muy
necesaria.
De la confiabilidad a la fiabilidad
En 1965, en respuesta a una propuesta de Alemania de 1962, aprobada por el Comité de Acción de
IEC en 1964, el IEC estableció el TC 56 para abordar la normalización de la confiabilidad. El título
inicial de IEC TC 56 fue “Confiabilidad de componentes y equipos electrónicos”. En 1980 el título fue
modificado a “Fiabilidad y Mantenibilidad” para hacer frente a la fiabilidad y una serie de características
asociadas aplicables a los productos.
En 1989, el título fue finalmente cambiado a “Fiabilidad” para reflejar mejor las necesidades de
evolución y de negocios tecnológicos para un alcance más amplio de aplicaciones basadas en el
concepto de fiabilidad como un término general para una serie de atributos.
En 1990, tras celebrar consultas con la Organización Internacional de Normalización (ISO), se acordó
que el alcance del trabajo del TC 56 ya no debe limitarse al campo electrotécnico, pero debe abordar
cuestiones de fiabilidad genéricas en todas las disciplinas.
El alcance del TC 56, de acuerdo con su Plan Estratégico de Negocios, cubre los aspectos genéricos
de la gestión del programa fiabilidad, ensayos y técnicas analíticas, software y sistema de fiabilidad,
ciclo de vida del costo y evaluación del riesgo técnico. Esto incluye Normas Internacionales
relacionadas con:
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problemas de los productos que van desde la fiabilidad de los componentes hasta el ensayo
guía para la ingeniería de la fiabilidad de los sistemas
cuestiones relativas al proceso de evaluación del riesgo técnico
apoyo logístico integrado
cuestiones de gestión que van desde la gestión de la fiabilidad hasta la gestión de inventarios
obsoletos.
Atributos de la fiabilidad
Las principales características de fiabilidad de un sistema consisten en:
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disponibilidad para prontitud para operar
confiabilidad para la continuidad de la operación
mantenimiento para facilitar las acciones de mantenimiento preventivo y correctivo, y
capacidad de soporte para la prestación de apoyo de mantenimiento y logística necesaria
para realizar tareas de mantenimiento.
La fiabilidad es un término general que proporciona un marco para estos atributos, así como otros tales
como la recuperabilidad, durabilidad, funcionalidad y facilidad de servicio.
Como aclaración, se debe mencionar que la seguridad no se considera como un atributo directo de la
fiabilidad a pesar de que está estrechamente relacionado.
Confiabilidad
La confiabilidad puede ser definida como la "capacidad de realizar según se requiera, sin fallas, para
un intervalo de tiempo dado, en condiciones dadas". La confiabilidad es primero que todo, un resultado
inherente del diseño de un sistema. Las bases para una alta confiabilidad en un sistema son los
componentes y equipos diseñados para resistir las fuerzas aplicadas y los factores ambientales tales
como la temperatura, la presión, y las propiedades físicas y químicas. Las tensiones aplicadas pueden
ser estáticas o dinámicas. La confiabilidad debe entonces asegurarse aún más a través de técnicas de
fabricación e instalación de sonido. La seguridad aumenta de una manera importante la fiabilidad
cuando se considera adecuadamente en un sistema, en particular en el caso de la confiabilidad.
Por último, la confiabilidad se sustenta en el correcto funcionamiento dentro de las condiciones
prescritas de uso y mantenimiento adecuado.
Mantenibilidad
La mantenibilidad es la “capacidad de retenerse en o restaurarse a un estado para realizar como es
debido, en determinadas condiciones de utilización y mantenimiento”. La mantenibilidad depende del
diseño y la arquitectura de un sistema y su tecnología y es guiada por las estrategias de
mantenimiento, incluyendo la instalación del equipo. Incluye cuán fácil es llevar a cabo las operaciones
de mantenimiento. Se puede considerar como la facilidad de realizar el mantenimiento.
Compatibilidad
La compatibilidad es la “capacidad de ser apoyado, para sostener la disponibilidad requerida con un
perfil operativo definido y recursos logísticos y de mantenimiento”. Consta de dos componentes: el
soporte de mantenimiento y la logística asociada necesarios para ofrecer ese apoyo de mantenimiento.
El punto de partida para la compatibilidad es la facilidad de mantener un sistema. Otro elemento se
refiere a los recursos y la logística específicos necesarios para la utilización del sistema. Es posible
planificar por completo, organizar y entregar la compatibilidad necesaria antes de la operación, y este
es el caso de muchos sistemas como un avión comercial o un ferrocarril.
Disponibilidad
La disponibilidad se define como “la capacidad de estar en un estado para realizar como se requiere” y
es el resultado operacional de una combinación de criterios de confiabilidad, mantenimiento y
compatibilidad. Está directamente relacionada con factores operacionales, tales como la capacidad de
producción y seguridad en la industria de la energía, el tiempo de actividad en un entorno de
fabricación o la disponibilidad de servicio para aplicaciones de transporte.
Gestión de la fiabilidad
Para que la fiabilidad tenga éxito, debe gestionarse a través de sistemas y enfoques que son similares
a los que comúnmente se aplican a todas las actividades de gestión. En general, el valor de fiabilidad
para los sistemas se puede expresar en estas formas:
1.
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6.
La seguridad se aborda sistemáticamente;
Se logra la satisfacción del cliente o usuario;
El costo del ciclo de vida se reduce al mínimo;
La vida máxima del sistema se puede alcanzar;
El impacto ambiental se reduce al mínimo; y
La reputación se mantendrá o aumentará.
La ingeniería de la fiabilidad
La aplicación de herramientas y técnicas de fiabilidad de los sistemas se llama la ingeniería de la
fiabilidad. Prácticamente todas las disciplinas de ingeniería se centran en estos aspectos como un
componente clave del éxito empresarial.
La ingeniería de la fiabilidad abarca una amplia variedad de métodos estadísticos, técnicas analíticas,
física de la insuficiencia, hardware, software y confiabilidad humana, evaluación del riesgo
probabilística o cuantitativa y previsión de la confiabilidad.
El enfoque principal de la ingeniería de fiabilidad siempre ha estado en el diseño y desarrollo para
estimar y mejorar la confiabilidad del sistema y evaluar las áreas en las que puede producirse una falla,
mediante ensayos de confiabilidad y vigilancia durante las fases de diseño y fases iniciales de la
introducción de productos que permitan un crecimiento de la fiabilidad. Durante las fases de diseño y
uso del ciclo de vida, las técnicas tales como RCM (mantenimiento centrado en la confiabilidad), la
condición de monitoreo y optimización del mantenimiento son ahora más importantes.
Una amplia caja de herramientas ayuda a cubrir la demanda del gran
mercado
Para hacer frente adecuadamente a la amplia gama de temas de fiabilidad, el CT IEC 56 ha publicado,
a octubre de 2014, 55 publicaciones, que incluyen las Normas Internacionales de fiabilidad, así como
las Normas Internacionales para las técnicas y herramientas específicas para la confiabilidad,
mantenibilidad y compatibilidad.
Las Normas del CT 56 sobre fiabilidad proporcionan métodos sistemáticos y herramientas para la
evaluación de la fiabilidad y la gestión de equipos, servicios y sistemas a través de sus ciclos de vida.
Cumplen una demanda comercial que cubre una amplia gama de sectores de la industria, tales como
computadoras y equipos electrónicos, redes de comunicación, controles de proceso, transporte y
distribución, seguridad y protección, y muchos más.
La fiabilidad es fundamental para la electrotecnia y otros dominios
La naturaleza fundamental y el alcance de los trabajos del CT 56 en electrotécnica están claramente
ilustrados por sus actividades de enlace con los siguientes IEC TC y SC:
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TC 1: Terminología
TC 9: Equipos eléctricos y sistemas para ferrocarriles
TC 13: Equipo para la medición de energía eléctrica y de control de carga
TC 44: Seguridad de las máquinas - Aspectos electrotécnicos
SC 45A: Instrumentación y control de las instalaciones nucleares
TC 47: Dispositivos semiconductores
TC 65: Medición y control de procesos industriales
SC 65A Medición y control del proceso industrial - aspectos del sistema
TC 104: Condiciones ambientales, clasificación y métodos de ensayo
TC 107: Gestión de procesos para aviónica
TC 111: Normalización ambiental para productos y sistemas eléctricos y electrónicos
IEC/ISO Comité Técnico Conjunto (JTC) 1/SC 7: Tecnología de la información - Software e
ingeniería de sistemas
Sin embargo, a medida que juega un papel importante en la gestión de activos, la fiabilidad se extiende
más allá de la electrotecnia y, como consecuencia, el CT 56 también mantiene enlace con nueve CT y
Sc de ISO.
*Thomas Van Hardeveld es Coordinador del CT 56/Grupo de Trabajo 3: Gestión y Sistemas
Fuente: Revista de IEC: e-tech edición Marzo 2015
Traducción al español: Secretaría Ejecutiva de COPANT