norma española UNE-IEC 60300-3-10 Marzo 2007 TÍTULO Gestión de la confiabilidad Parte 3-10: Guía de aplicación Manteniblidad (IEC 60300-3-10:2001) Dependability management. Part 3-10: Application guide. Maintainability. (IEC 60300-3-10:2001). Gestion de la sûreté de fonctionnement. Partie 3-10: Guide d'application. Maintenabilité. (CEI 60300-3-10:2001). CORRESPONDENCIA Esta norma es idéntica a la Norma Internacional IEC 60300-3-10:2001. OBSERVACIONES ANTECEDENTES Esta norma ha sido elaborada por el comité técnico AEN/CTN 200 Normas Básicas Eléctricas cuya Secretaría desempeña AENOR. Editada e impresa por AENOR Depósito legal: M 13873:2007 LAS OBSERVACIONES A ESTE DOCUMENTO HAN DE DIRIGIRSE A: © AENOR 2007 Reproducción prohibida C Génova, 6 28004 MADRID-España 35 Páginas Teléfono Fax 91 432 60 00 91 310 40 32 Grupo 22 AENOR AUTORIZA EL USO DE ESTE DOCUMENTO A UNIVERSIDAD POLITECNICA VALENCIA-HEMEROTECA AENOR AUTORIZA EL USO DE ESTE DOCUMENTO A UNIVERSIDAD POLITECNICA VALENCIA-HEMEROTECA -3- IEC 60300-3-10:2001 ÍNDICE Página PRÓLOGO ........................................................................................................................................ 5 INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................ 7 1 OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN ...................................................................... 8 2 NORMAS PARA CONSULTA....................................................................................... 8 3 DEFINICIONES Y ACRÓNIMOS ................................................................................ 9 3.1 Definiciones....................................................................................................................... 9 3.2 Acrónimos ......................................................................................................................... 10 4 VISIÓN GENERAL DE LA MANTENIBILIDAD....................................................... 11 4.1 Generalidades ................................................................................................................... 11 4.2 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4 4.2.5 4.2.6 Ciclo de vida del producto ............................................................................................... Fase de concepción y definición ...................................................................................... Fase de diseño y desarrollo.............................................................................................. Fase de fabricación........................................................................................................... Fase de instalación............................................................................................................ Fase de operación y mantenimiento................................................................................ Fase de eliminación .......................................................................................................... 11 11 11 12 12 12 12 5 PROGRAMA DE MANTENIBILIDAD ........................................................................ 13 5.1 Generalidades ................................................................................................................... 13 5.2 5.2.1 5.2.2 Criterios para el desarrollo de programas de mantenibilidad ..................................... Aplicación por el usuario................................................................................................. Factores relativos al producto......................................................................................... 15 15 15 6 ELEMENTOS Y TAREAS DEL PROGRAMA DE MANTENIBILIDAD................ 16 6.1 6.1.1 6.1.2 6.1.3 Planificación y restricciones ............................................................................................ Política de mantenimiento ............................................................................................... Concepto de mantenimiento............................................................................................ Especificación de requisitos de mantenibilidad ............................................................. 16 16 17 18 6.2 6.2.1 6.2.2 6.2.3 Estudios de mantenibilidad ............................................................................................. Asignación de la mantenibilidad..................................................................................... Análisis de la mantenibilidad .......................................................................................... Interpretación de requisitos ............................................................................................ 19 19 19 20 AENOR AUTORIZA EL USO DE ESTE DOCUMENTO A UNIVERSIDAD POLITECNICA VALENCIA-HEMEROTECA IEC 60300-3-10:2001 -4- 6.3 6.3.1 6.3.2 6.3.3 6.3.4 Gestión del proyecto......................................................................................................... Gestión de la mantenibilidad........................................................................................... Planes del programa de mantenibilidad......................................................................... Gestión de las decisiones del proyecto ............................................................................ Gestión de la configuración ............................................................................................. 20 20 21 21 21 6.4 6.4.1 6.4.2 6.4.3 6.4.4 6.4.5 Diseño para la mantenibilidad ........................................................................................ Diseño de la mantenibilidad ............................................................................................ Compromisos entre fiabilidad y mantenibilidad ........................................................... Diseño para la logística de mantenimiento..................................................................... Facilidad de prueba.......................................................................................................... Factores humanos............................................................................................................. 22 22 22 23 23 23 6.5 6.5.1 6.5.2 Productos suministrados externamente ......................................................................... Productos subcontratados ............................................................................................... Productos suministrados por el cliente........................................................................... 25 25 25 6.6 6.6.1 6.6.2 6.6.3 6.6.4 6.6.5 6.6.6 6.6.7 Métodos de análisis y predicción..................................................................................... Aspectos de mantenibilidad en el AMFE y AMFEC..................................................... Análisis por árbol de fallos .............................................................................................. Mantenimiento centrado en la fiabilidad ....................................................................... Predicciones de mantenibilidad ...................................................................................... Análisis de compromiso ................................................................................................... Análisis de riesgos ............................................................................................................ Revisión del diseño ........................................................................................................... 25 25 26 26 26 27 27 28 6.7 6.7.1 6.7.2 Verificación, validación y ensayo .................................................................................... Verificación de la mantenibilidad ................................................................................... Planificación de la validación y los ensayos ................................................................... 28 28 29 6.8 Coste del ciclo de vida ...................................................................................................... 30 6.9 6.9.1 6.9.2 6.9.3 Planificación de la logística de mantenimiento .............................................................. Planificación de la logística de mantenimiento .............................................................. Instalación......................................................................................................................... Servicios de soporte.......................................................................................................... 30 30 31 31 6.10 6.10.1 6.10.2 Mejoras y modificaciones ................................................................................................ Programas de mejora....................................................................................................... Control de cambios .......................................................................................................... 32 32 33 6.11 6.11.1 6.11.2 Recopilación y análisis de datos de mantenimiento....................................................... Recopilación de datos....................................................................................................... Análisis de datos ............................................................................................................... 33 33 35 Figura 1 Proceso de diseño y tareas de diseño relacionadas con la mantenibilidad .................. 14 Figura 2 Tiempo de indisponibilidad activo e inactivo usado por el personal de mantenimiento ............................................................................................................. 17 Figura 3 Planificación del mantenimiento y de la logística de mantenimiento .......................... 32 AENOR AUTORIZA EL USO DE ESTE DOCUMENTO A UNIVERSIDAD POLITECNICA VALENCIA-HEMEROTECA -5- IEC 60300-3-10:2001 COMISIÓN ELECTROTÉCNICA INTERNACIONAL Gestión de la confiabilidad Parte 3-10: Guía de aplicación Manteniblidad PRÓLOGO 1) IEC (Comisión Electrotécnica Internacional) es una organización mundial para la normalización, que comprende todos los comités electrotécnicos nacionales (Comités Nacionales de IEC). El objetivo de IEC es promover la cooperación internacional sobre todas las cuestiones relativas a la normalización en los campos eléctrico y electrónico. Para este fin y también para otras actividades, IEC publica Normas Internacionales. Su elaboración se confía a los comités técnicos; cualquier Comité Nacional de IEC que esté interesado en el tema objeto de la norma puede participar en su elaboración. Organizaciones internacionales gubernamentales y no gubernamentales relacionadas con IEC también participan en la elaboración. IEC colabora estrechamente con la Organización Internacional de Normalización (ISO), de acuerdo con las condiciones determinadas por acuerdo entre ambas. 2) Las decisiones formales o acuerdos de IEC sobre materias técnicas, expresan en la medida de lo posible, un consenso internacional de opinión sobre los temas relativos a cada comité técnico en los que existe representación de todos los Comités Nacionales interesados. 3) Los documentos producidos tienen la forma de recomendaciones para uso internacional y se publican en forma de normas, informes técnicos o guías y se aceptan en este sentido por los Comités Nacionales. 4) Con el fin de promover la unificación internacional, los Comités Nacionales de IEC se comprometen a aplicar de forma transparente las Publicaciones IEC, en la medida de lo posible en sus publicaciones nacionales y regionales. Cualquier divergencia entre la Publicación IEC y la correspondiente publicación nacional o regional debe indicarse de forma clara en esta última. 5) IEC no establece ningún procedimiento de marcado para indicar su aprobación y no se le puede hacer responsable de cualquier equipo declarado conforme con una de sus publicaciones. 6) Se debe prestar atención a la posibilidad de que algunos de los elementos de esta Publicación IEC puedan ser objeto de derechos de patente. No se podrá hacer responsable a IEC de identificar alguno o todos esos derechos de patente. La Norma Internacional IEC 60300-3-10 ha sido elaborada por el comité técnico 56 de IEC: Confiabilidad. El texto de esta norma se basa en los documentos siguientes: FDIS Informe de voto 56/708/FDIS 56/718/RVD El informe de voto indicado en la tabla anterior ofrece toda la información sobre la votación para la aprobación de esta norma. La Norma IEC 60300 consta de las siguientes partes, bajo el título general Gestión de la confiabilidad: Parte 1: Programa de gestión de la confiabilidad. Parte 2: Elementos y tareas del programa de confiabilidad. Parte 3: Guía de aplicación. AENOR AUTORIZA EL USO DE ESTE DOCUMENTO A UNIVERSIDAD POLITECNICA VALENCIA-HEMEROTECA IEC 60300-3-10:2001 -6- Esta norma debe usarse conjuntamente con la Norma IEC 60300-2 y está estructurada con el mismo formato. También es necesario facilitar que esta norma pueda utilizarse sin referencia a la Norma IEC 60300-2. Por lo tanto, hay algunos casos en la norma en los que ciertos apartados tienen un contenido similar a los de la Norma IEC 60300-2 para conseguir esta continuidad, pero se ha intentado que estos casos sean los menos posibles. Esta norma anula y sustituye a las secciones 1 a 3 de la Norma IEC 60706-1 (1982). Esta norma ha sido elaborada de acuerdo con las Directivas ISO/IEC, Parte 3. El comité ha decidido que el contenido de esta norma permanezca vigente hasta 2005. En esa fecha, la norma será – confirmada; – anulada; – reemplazada por una edición revisada; o – modificada. AENOR AUTORIZA EL USO DE ESTE DOCUMENTO A UNIVERSIDAD POLITECNICA VALENCIA-HEMEROTECA -7- IEC 60300-3-10:2001 0 INTRODUCCIÓN 0.1 Propósito La serie de normas y guías IEC 603001) explica los procedimientos para la implantación de un Programa de Confiabilidad durante el diseño y desarrollo de un producto con el fin de conseguir los niveles de confiabilidad especificados. La Norma IEC 60300-1 es la norma de más alto nivel y proporciona una guía para la gestión del programa de confiabilidad. La Norma IEC 60300-2 es la norma de nivel inmediatamente inferior que define las tareas que se deben realizar y proporciona una guía sobre cómo deberían abordarse. La Norma IEC 60300-3 comprende una serie de guías de aplicación que desarrollan las tareas de la Norma IEC 60300-2 para áreas específicas. Éstas conducen a la publicación de documentos adicionales que describen las “herramientas” que se utilizan en la aplicación de dichas guías. Las Normas IEC 60300-1 e IEC 60300-2 se han escrito para proporcionar una guía sobre confiabilidad y se han centrado principalmente en los aspectos de fiabilidad. Se consideró necesaria una guía para enlazar la Norma IEC 60300-2 con las normas existentes sobre mantenibilidad, esto es la serie de Guías IEC 60706 de mantenibilidad de equipos y otras normas que cubren procedimientos específicos utilizados en programas de mantenibilidad. La serie original de Normas IEC 60706 se está actualizando para asegurar que no hay una duplicación indebida con esta guía, y con la intención de proporcionar las herramientas para los procedimientos aquí especificados. Las partes aplicables de la Norma IEC 60706 se mencionan donde pueden proporcionar orientaciones suplementarias. 0.2 Concepto de mantenibilidad La mantenibilidad se refiere a la facilidad con que puede realizarse el trabajo de mantenimiento. Incluye el proceso de aseguramiento de que los productos pueden mantenerse fácilmente y con seguridad y que se minimizan los requisitos de logística de mantenimiento. Cuando un producto tiene una vida razonablemente larga, el coste de operación y soporte durante dicha vida, puede exceder de manera importante el coste de capital inicial. El valor de la optimización del mantenimiento para el usuario es evidente. Cualquier esfuerzo y gasto aplicado para conseguir un producto que pueda mantenerse fácilmente y a bajo coste producirá ahorros muy significativos en los costes del ciclo de vida. Los costes de mantenimiento de un producto también dependen de la cantidad en uso. Para una gran flota de equipos, como por ejemplo camiones, incluso una mejora pequeña en la mantenibilidad puede producir ahorros de coste significativos a largo plazo. Cuando se va a vender un producto en el mercado, el concepto de un mantenimiento fácil a bajo coste es una consideración importante por el cliente en la selección de equipos con costes de operación bajos. 1) IEC 60300 (todas la partes) Gestión de la confiabilidad. AENOR AUTORIZA EL USO DE ESTE DOCUMENTO A UNIVERSIDAD POLITECNICA VALENCIA-HEMEROTECA IEC 60300-3-10:2001 -8- Gestión de la confiabilidad Parte 3-10: Guía de aplicación Manteniblidad 1 OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN Esta norma internacional, que forma parte de la serie de normas IEC 60300-3, es la guía de aplicación para la mantenibilidad. Puede utilizarse para la implantación de un programa de mantenibilidad que cubra las fases de inicio, desarrollo y servicio de un producto, las cuales forman parte de las tareas descritas en la Norma IEC 60300-2. Proporciona pautas sobre cómo deberían considerarse los aspectos de las tareas de mantenimiento para alcanzar el grado óptimo de mantenibilidad. Debería tenerse en cuenta que el programa completo descrito en esta norma sólo se aplicaría a un producto importante y complejo con una utilización potencial a largo plazo. Para productos con mantenimiento menos complejo, debería adoptarse un programa más simple que se adapte al grado de complejidad y los requisitos del cliente. La norma utiliza otras normas y guías IEC, principalmente la Norma IEC 60706, como documentos de referencia o herramientas para proporcionar más detalle acerca de cómo debería acometerse una tarea. Los contratos entre el cliente y el suministrador pueden variar ampliamente de acuerdo con las condiciones y circunstancias de los diferentes tipos de industrias. Esta norma se ha escrito con la premisa de que un contratista va a desarrollar un producto a partir de un concepto básico para cumplir los requisitos particulares de un usuario y, por tanto, el producto se considera un dispositivo en desarrollo (DD). Sin embargo, en muchas ocasiones, cuando el producto ya existe y necesita un mínimo o ningún esfuerzo de desarrollo; se trata de un dispositivo sin desarrollo (DSD) y no se requiere el programa completo de mantenibilidad que se describe en esta norma. Sin embargo, los principios recogidos en la norma pueden aplicarse si se requiere, adaptando el programa de mantenibilidad para ajustarlo a las necesidades del proyecto. 2 NORMAS PARA CONSULTA Las normas que a continuación se relacionan contienen disposiciones válidas para esta norma internacional. En el momento de la publicación las ediciones indicadas estaban en vigor. Toda norma está sujeta a revisión por lo que las partes que basen sus acuerdos en esta norma internacional deben estudiar la posibilidad de aplicar la edición más reciente de las normas indicadas a continuación. Los miembros de IEC y de ISO poseen el registro de las normas internacionales en vigor en cada momento. IEC 60050-191 Vocabulario Electrotécnico Internacional (VEI). Capítulo 191: Confiabilidad y calidad de servicio. IEC 60300-1 Gestión de la confiabilidad. Parte 1: Gestión del programa de la confiabilidad. IEC 60300-2:1995 Gestión de la confiabilidad. Parte 2: Elementos y tareas del programa de confiabilidad. IEC 60300-3 (todas las secciones) Gestión de la confiabilidad. Parte 3: Guía de aplicación. IEC 60300-3-2 Gestión de la confiabilidad. Parte 3: Guía de aplicación. Sección 2: Recogida de datos de confiabilidad en la explotación. IEC 60300-3-3 Gestión de la confiabilidad. Parte 3: Guía de aplicación. Sección3: Análisis del coste del ciclo de vida. IEC 60300-3-9 Gestión de la confiabilidad. Parte 3: Guía de aplicación. Sección 9: Análisis del riesgo de sistemas tecnológicos. AENOR AUTORIZA EL USO DE ESTE DOCUMENTO A UNIVERSIDAD POLITECNICA VALENCIA-HEMEROTECA -9- IEC 60300-3-10:2001 IEC 60300-3-11 Gestión de la confiabilidad. Parte 3-11: Guía de aplicación. Mantenimiento centrado en la fiabilidad. IEC 60706 (todas las partes) Guía de mantenibilidad de equipos. IEC 60706-2 Guía de mantenibilidad de equipos. Parte 2: Sección cinco: Estudios de mantenibilidad durante la fase de diseño y de desarrollo. IEC 60706-3 Guía de mantenibilidad de equipos. Parte 3: Secciones seis y siete. Verificación y recogida, análisis y presentación de datos. IEC 60706-4 Guía de mantenibilidad de equipos. Parte 4: Sección 8: Planificación del mantenimiento y la logística de mantenimiento. IEC 60706-5 Guía de mantenibilidad de equipos. Parte 5. Sección 4: Capacidad de ensayo y ensayos de diagnóstico. IEC 60812 Técnicas de análisis para la fiabilidad de sistemas. Procedimiento de análisis de modos de fallo y sus efectos (AMFE). IEC 60863 Presentación de las predicciones de fiabilidad, mantenibilidad y disponibilidad. IEC 61025 Análisis por árbol de fallos (AAF). IEC 61160:1992 Revisión formal del diseño. Modificación 1 (1994) 3 DEFINICIONES Y ACRÓNIMOS Para el propósito de esta norma, aplican las definiciones dadas en la Norma IEC 60050-191, además de las siguientes. 3.1 Definiciones 3.1.1 mantenibilidad (característica): La capacidad de un elemento, bajo determinadas condiciones de uso, para conservar, o ser restaurado a, un estado en el cual pueda realizar la función requerida, cuando el mantenimiento se realiza bajo determinadas condiciones y usando procedimientos y recursos establecidos. NOTA El término “mantenibilidad” también se utiliza como medida de la característica mantenibilidad (véase 191-13-01). [VEI 191-02-07] 3.1.2 mantenibilidad: La probabilidad de que una acción determinada de mantenimiento activo, aplicada sobre un elemento bajo unas condiciones de utilización dadas, pueda llevarse a cabo dentro de un intervalo de tiempo establecido, cuando dicho mantenimiento se realiza bajo condiciones establecidas y usando los procedimientos y recursos establecidos. NOTA El término “mantenibilidad” también se utiliza para indicar la característica de mantenibilidad cuantificada por esta probabilidad (véase 191-02-07). [VEI 191-13-01] 3.1.3 mantenimiento: La combinación de todas las acciones administrativas y técnicas, incluyendo las acciones de supervisión, realizadas para que un elemento permanezca en, o sea restaurado a, un estado en el que pueda realizar una función requerida. [VEI 191-07-01] AENOR AUTORIZA EL USO DE ESTE DOCUMENTO A UNIVERSIDAD POLITECNICA VALENCIA-HEMEROTECA IEC 60300-3-10:2001 - 10 - 3.1.4 escalón de mantenimiento (línea de mantenimiento): Una posición en una organización donde se llevan a cabo determinados niveles de mantenimiento sobre un elemento. NOTA 1 Ejemplos de escalones de mantenimiento son: explotación, taller de reparaciones, fabricante. NOTA 2 El escalón de mantenimiento se caracteriza por la cualificación del personal, las instalaciones disponibles, la localización, etc. [VEI 191-07-04] 3.1.5 nivel de mantenimiento: Conjunto de acciones de mantenimiento que ha de realizarse a un determinado nivel. NOTA Ejemplos de una acción de mantenimiento son la sustitución de un componente, una placa de circuito impreso, un subsistema, etc. [VEI 191-07-06] 3.1.6 concepto de mantenimiento : Aplicación de una política general de mantenimiento a un elemento específico. 3.1.7 política de mantenimiento: Relación general entre niveles de mantenimiento, líneas de mantenimiento y condiciones de mantenimiento que deben aplicarse para el mantenimiento de un elemento. 3.1.8 aprovisionamiento: Proceso de determinación y adquisición de la extensión y cantidad (nivel) de recambios y piezas de repuesto, y de los equipos de ensayo y soporte necesarios para la operación y mantenimiento de un producto durante un periodo de servicio especificado inicialmente. 3.1.9 capacidad de soporte logístico: Grado en el que las características de diseño de un sistema y sus recursos logísticos planificados, incluyendo personal, cumplen los requisitos operativos de utilización. 3.2 Acrónimos ATE equipo automático de ensayos (automatic test equipment) BIT ensayo integrado (built-in test) BITE equipo de autoprueba, autodiagnóstico (built-in test equipment) DD dispositivo en desarrollo AMFE análisis de modos de fallo y sus efectos AMFEC análisis de modos de fallo, y sus efectos y criticidades AAF análisis por árbol de fallos CCV coste del ciclo de vida (life cycle cost) LRU unidad reemplazable de línea (line replaceable unit) TMMA tiempo medio de mantenimiento activo (mean active maintenance time) MTTR tiempo medio hasta la reparación (o restauración o recuperación) [mean time to repair (or restoration or recovery)] DSD dispositivo sin desarrollo RCM mantenimiento centrado en la fiabilidad (reliability centred maintenance) AENOR AUTORIZA EL USO DE ESTE DOCUMENTO A UNIVERSIDAD POLITECNICA VALENCIA-HEMEROTECA - 11 - IEC 60300-3-10:2001 4 VISIÓN GENERAL DE LA MANTENIBILIDAD 4.1 Generalidades Mantenibilidad es la facilidad, economía, seguridad y precisión con la que se puede abordar el mantenimiento necesario de un producto y puede medirse, tanto en términos de probabilidad como en términos del nivel de recursos necesario para mantenerlo. Por tanto, tiene un efecto directo sobre la capacidad de un producto para satisfacer las funciones que se le requieren. Mantenimiento es la acción realizada para conservar o restaurar esta capacidad. Esta distinción se aprecia en las definiciones de mantenibilidad y mantenimiento extraídas del capítulo 3 de la Norma IEC 60050-191. El diseñador debería considerar, en el diseño de un producto, la forma en que el sistema y sus componentes van a mantenerse. La mantenibilidad y la consecución de los objetivos de funcionamiento están, por tanto, afectadas directamente por las actividades y las decisiones tomadas durante el diseño. Los diseñadores tienen necesariamente que considerar cómo las personas interactúan con los sistemas y equipos, requiriéndose que, en el proceso de diseño, se tengan en cuenta factores tales como la seguridad industrial, los factores humanos y la facilidad de acceso. Para integrar estos factores en las áreas asociadas de logística de mantenimiento, aprovisionamiento de repuestos, documentación técnica, formación, etc., debería desarrollarse un programa de mantenibilidad. Este programa consistirá en un conjunto sistemático y acordado de tareas que necesitan integrarse con las actividades de diseño y que es una parte esencial del programa de confiabilidad, el cual juega un papel crucial en la gestión global del proyecto. 4.2 Ciclo de vida del producto El capítulo 4 de la Norma IEC 60300-2 explica el ciclo de vida de un producto desde su concepción hasta su retirada. Los costes del ciclo de vida están influidos en gran medida por los requisitos de mantenimiento, los cuales deberían considerarse completamente en cada etapa del ciclo de vida. Esta consideración es crítica para la consecución última de los objetivos de mantenibilidad o los márgenes de beneficio requeridos. Si no se alcanzan los objetivos de mantenibilidad, la disponibilidad de un producto y, posiblemente, su viabilidad económica u operacional se verán seriamente afectadas. En los siguientes apartados se trata cada una de las fases del ciclo de vida. 4.2.1 Fase de concepción y definición Es muy importante que se considere la mantenibilidad desde la etapa más temprana de un producto, que es normalmente la fase de concepción y definición, para permitir una clara definición de la política de mantenimiento. El diseño de un producto está fuertemente influido por los requisitos de mantenimiento y como ejemplos de lo que se debería considerar en esta etapa se indican los siguientes importantes parámetros: − requisitos de disponibilidad; − condiciones del entorno en las que el equipo va a trabajar y mantenerse; − magnitud del mantenimiento preventivo; − vida requerida del producto y método de eliminación; − requisitos de seguridad. 4.2.2 Fase de diseño y desarrollo Debería considerarse en detalle la mantenibilidad como una parte integral del diseño del producto. Los estudios de mantenibilidad, junto con los de fiabilidad, se realizan para trasladar los requisitos operacionales a requisitos de mantenibilidad detallados cualitativos y cuantitativos y criterios de diseño. AENOR AUTORIZA EL USO DE ESTE DOCUMENTO A UNIVERSIDAD POLITECNICA VALENCIA-HEMEROTECA IEC 60300-3-10:2001 - 12 - En particular, estos estudios deberían incluir − niveles de habilidad del personal de mantenimiento; − líneas de mantenimiento propuestas; − tipo y magnitud del mantenimiento a llevar a cabo por cada “línea de mantenimiento” (véase el apartado 3.1.4); − accesibilidad; − modularidad; − intercambiabilidad funcional de los elementos; − tiempo medio hasta la reparación (MTTR) − costes de mantenimiento. Se recomienda la utilización de normas de mantenibilidad convencionales y acreditadas para realizar contribuciones efectivas al trabajo de diseño detallado. Éstas se encuentran disponibles en muchas industrias y ofrecen pautas para la resolución de diversos problemas de diseño relativos a la mantenibilidad, propios de cada industria. En la Norma IEC 60706-2, se proporcionan orientaciones adicionales sobre los estudios de mantenibilidad y actividades relacionadas. La logística de mantenimiento debe considerarse también durante esta fase para asegurar que el producto puede ser mantenido completamente cuando se ponga en operación. En el apartado 6.9 y en la Norma IEC 60706-4, se proporcionan orientaciones adicionales sobre logística de mantenimiento. 4.2.3 Fase de fabricación Idealmente, la verificación de los parámetros funcionales debería haberse realizado durante el desarrollo del producto así como las pruebas de prototipo o equipos de pre-serie. Sin embargo, estos resultados pueden no representar los valores conseguidos en modelos de producción en serie. Además, el procedimiento de ensayo puede haber estado también en desarrollo. Aunque los resultados de algunas de las verificaciones de mantenibilidad llevadas a cabo durante este periodo puedan ser de utilidad, la verificación completa de la consecución de los objetivos de mantenibilidad debe esperar a la producción de equipos representativos. En el apartado 6.7 y en la Norma IEC 60706-3, se proporcionan orientaciones adicionales sobre verificación. 4.2.4 Fase de instalación La instalación de la planta o el equipo puede ser la primera oportunidad para ensayar las características de mantenibilidad de un sistema o producto complejo. La accesibilidad es un factor clave en este instante, así como la capacidad de retirar e instalar componentes y de ordenarlos y ensayarlos. 4.2.5 Fase de operación y mantenimiento La mantenibilidad de un producto debería verificarse mediante mediciones cuando el producto se pone en operación. Debería establecerse un sistema de adquisición de datos de mantenimiento para la estimación de parámetros de mantenibilidad y la identificación de problemas de mantenimiento. En el apartado 6.11 y en la Norma IEC 60706-3, se proporcionan orientaciones adicionales sobre recogida de datos de mantenimiento. 4.2.6 Fase de eliminación La decisión de retirar un producto está condicionada parcialmente por su capacidad de continuar funcionando satisfactoriamente, su nivel de fiabilidad y mantenibilidad y su coste de operación. Estos factores dependen del suministro continuado de repuestos y del soporte y la disponibilidad del equipo de sustitución. AENOR AUTORIZA EL USO DE ESTE DOCUMENTO A UNIVERSIDAD POLITECNICA VALENCIA-HEMEROTECA - 13 - IEC 60300-3-10:2001 5 PROGRAMA DE MANTENIBILIDAD 5.1 Generalidades La vida por diseño y la fiabilidad intrínseca de un producto sólo pueden alcanzarse si se lleva a cabo el mantenimiento apropiado. Si un producto se diseña como de usar y tirar, no surgirá la necesidad de mantenimiento ni la mantenibilidad. Sin embargo, para la mayoría de los productos, son inevitables algunos fallos y, por tanto, requieren un mantenimiento correctivo. Además, el mantenimiento preventivo puede ser efectivo para asegurar la operación segura y económica de los productos dependiendo de sus características de fallo, coste de los mismos y criticidad. En los casos en que el mantenimiento preventivo sea efectivo y económico, puede incrementar la disponibilidad operativa y reducir la frecuencia del mantenimiento correctivo. Para alcanzar una mantenibilidad aceptable de un producto de un modo planificado y sistemático, se deberían integrar los programas de mantenibilidad y fiabilidad en el proceso completo de diseño del proyecto. Dicho programa de mantenibilidad debería tener los elementos siguientes: − actividades de gestión y organizativas para asegurar la implantación eficaz y eficiente del programa; − un conjunto de tareas de análisis de mantenibilidad para su realización durante el proceso de diseño; − actividades de soporte especializadas para proporcionar la información necesaria para el programa. Los objetivos de dicho programa deberían ser la optimización de la eficiencia del sistema con respecto a las restricciones siguientes: − equilibrio entre la disponibilidad del producto y los costes del ciclo de vida (CCV); − equilibrio entre los requisitos de mantenimiento y logística de mantenimiento con respecto a los costes del ciclo de vida (CCV); − eliminación de peligros contra la seguridad. La figura 1 muestra la relación entre el proceso de diseño y las tareas de diseño relativas a la mantenibilidad. AENOR AUTORIZA EL USO DE ESTE DOCUMENTO A UNIVERSIDAD POLITECNICA VALENCIA-HEMEROTECA IEC 60300-3-10:2001 - 14 - Figura 1 − Proceso de diseño y tareas de diseño relacionadas con la mantenibilidad AENOR AUTORIZA EL USO DE ESTE DOCUMENTO A UNIVERSIDAD POLITECNICA VALENCIA-HEMEROTECA - 15 - IEC 60300-3-10:2001 5.2 Criterios para el desarrollo de programas de mantenibilidad El programa de mantenibilidad necesita adaptarse para un producto o proyecto específico, considerando adecuadamente sus condiciones, requisitos y complejidad. El programa completo de mantenibilidad descrito en los siguientes capítulos sólo debería aplicarse a un producto grande y complejo que se desarrolle desde la fase de concepción a la fase de producción. Para productos menos complejos y para el desarrollo de diseños existentes, puede adoptarse un programa más sencillo usando sólo las partes del programa que sean aplicables y cumplan con el grado de complejidad y los requisitos del cliente. La planificación de un programa de mantenibilidad efectivo durante cualquiera de las fases del ciclo de vida del producto requiere un conocimiento de los principios, métodos y técnicas de mantenibilidad. También requiere una comprensión del producto en sí mismo y su tecnología, su utilización prevista, sus distintos factores relacionados con el coste, su diseño y las expectativas del cliente. Para obtener resultados efectivos, las actividades de mantenibilidad deberían estar integradas con el resto de las actividades de diseño y desarrollo en lugar de gestionarse separadamente. En el desarrollo de un programa de mantenibilidad, deberían considerarse los siguientes factores. 5.2.1 Aplicación por el usuario La necesidad de especificar requisitos de mantenibilidad e implantar un programa de mantenibilidad y su soporte logístico para un producto depende de las condiciones del mercado (usuario final) que prevalezcan en cada caso. Las consideraciones de mantenibilidad dependen de requisitos tales como vida del producto, fiabilidad, seguridad y disponibilidad y de las consideraciones financieras relativas a las diferentes situaciones del mercado. Por ejemplo, los sistemas de vuelo y las centrales nucleares requieren un grado de seguridad alto que condiciona a los requisitos de mantenimiento. Con otros productos, el factor significativo que determina el grado requerido de mantenibilidad puede ser el coste de mantenimiento en relación con el coste de operación. La importancia de la mantenibilidad como un aspecto concreto del diseño o del soporte logístico puede variar para cada tipo de producto y el programa de mantenibilidad necesitará adaptarse para cumplir los requisitos de ese producto. 5.2.2 Factores relativos al producto Deberían considerarse los siguientes factores relativos al producto. − Requisitos de mantenibilidad. El nivel de mantenibilidad y soporte de mantenimiento requeridos para proporcionar una disponibilidad especificada. − Complejidad. La complejidad de un producto determinará la complejidad de las instalaciones de soporte de mantenimiento. Por ejemplo, el grado de autodiagnóstico usado dependerá de la capacidad de diagnóstico requerida. − Madurez. Los productos maduros tendrán procedimientos de mantenimiento bien establecidos, pero para productos menos maduros deberá tenerse en cuenta la cantidad de tecnología no probada y la necesidad de desarrollar procedimientos apropiados al diseño. − Criticidad. El mantenimiento se considera como crítico cuando la seguridad es el interés principal, las centrales nucleares y los aviones son ejemplos evidentes de productos cuya seguridad es crítica. Cuestiones operacionales y económicas pueden también ser críticas, como la interrupción de un proceso o de una planta de fabricación. − Restricciones técnicas. Pueden requerirse acciones de mantenimiento más complejas cuando el diseño tiene restricciones por parámetros técnicos o físicos fuera del control del diseñador. − Restricciones del programa. Pueden restringir la libertad de diseño para una confiabilidad óptima plazos muy ajustados o limitaciones financieras. Pueden considerarse acciones adicionales de mantenimiento para cumplir los requisitos de confiabilidad. AENOR AUTORIZA EL USO DE ESTE DOCUMENTO A UNIVERSIDAD POLITECNICA VALENCIA-HEMEROTECA IEC 60300-3-10:2001 - 16 - − Condiciones del soporte de mantenimiento. La política de mantenimiento y la habilidad del personal disponible para el operador puede influir en la efectividad de las tareas. − Condiciones operativas. La frecuencia de las acciones de mantenimiento puede estar determinada por la severidad del entorno, el tiempo de utilización y los ciclos de operación. − Almacenamiento y transporte. Pueden requerirse acciones de mantenimiento antes de o a continuación del almacenamiento, manejo y transporte. − Factores relacionados con el cliente. La experiencia del cliente en mantenimiento y la amplitud con la que el personal del cliente llevará a cabo las acciones de mantenimiento. La importancia del producto para el cliente. − Factores relacionados con el suministrador. La experiencia en mantenimiento del suministrador y el grado con el que proporciona apoyo al mantenimiento influyen en la localización de las acciones de mantenimiento y el nivel de mantenimiento que debe realizarse. − Requisitos reglamentarios. Es necesario considerar la reglamentación establecida por el Gobierno u otros cuerpos normativos, debiéndose incluir en el programa de mantenibilidad cualquier tarea de mantenimiento relevante obligatoria. − Emisiones ambientales. El mantenimiento de un producto debe asegurar que se cumplen los límites de emisión fijados por el usuario o la reglamentación externa aunque el equipo se deteriore. − Fase del ciclo de vida. Si el producto no requiere un programa de desarrollo completo, es necesario tener en cuenta las fases relevantes del ciclo de vida, con el grado de análisis de mantenibilidad necesario para cumplir los requisitos. 6 ELEMENTOS Y TAREAS DEL PROGRAMA DE MANTENIBILIDAD 6.1 Planificación y restricciones La primera tarea en la preparación de un programa de mantenibilidad es determinar la política y el concepto de mantenimiento. 6.1.1 Política de mantenimiento La política de mantenimiento es la interrelación general entre los niveles de mantenimiento, líneas de mantenimiento y condiciones de mantenimiento que hay que aplicar para el mantenimiento de un elemento. Esto describe la política general de mantenimiento del cliente, dando la información sobre cómo se estructura su organización logística que debería dar lugar a los siguientes elementos − un conjunto de prácticas y objetivos del diseño relacionados con la mantenibilidad para el proyecto y para las clases de producto. Estas prácticas y objetivos pueden considerar, por ejemplo, la normalización de productos similares por un fabricante en toda una instalación, al uso de módulos de sustitución rápida, etc.; − una definición del esquema básico del mantenimiento de los elementos específicos, principales y significativos de un producto, lo que puede incluir • qué mantenimiento va a realizarse, por quién (personal de mantenimiento de turno, de día, etc.), dónde (en el mismo sitio, en el taller, etc.) y durante qué estados de operación (apagado, etc.); • las características propuestas para reducir el tiempo de indisponibilidad del producto (cuyos componentes se muestran en la figura 2), tales como el uso de monitorización del funcionamiento, equipos de autodiagnóstico, ordenaciones sencillas y procedimientos de verificación, etc.; AENOR AUTORIZA EL USO DE ESTE DOCUMENTO A UNIVERSIDAD POLITECNICA VALENCIA-HEMEROTECA - 17 - IEC 60300-3-10:2001 − las políticas básicas de soporte del mantenimiento (logística) y requisitos relativos a medios de mantenimiento, equipo de ensayo y apoyo, aprovisionamiento de repuestos, capacidad y entrenamiento del personal, manuales técnicos y software de apoyo. Estos factores se basarán en una aproximación sistemática para la mejora de la fiabilidad y mantenibilidad del producto y de los elementos asociados del equipo. Si es necesario, debería revisarse y actualizarse periódicamente la política de mantenimiento, según el progreso del diseño. Figura 2 − Tiempo de indisponibilidad activo e inactivo usado por el personal de mantenimiento 6.1.2 Concepto de mantenimiento El concepto de mantenimiento es la aplicación de una política general de mantenimiento a un elemento específico. La preparación de un concepto de mantenimiento requiere la cooperación entre el suministrador o diseñador del producto y el cliente o su asesor de mantenimiento. El cliente debería tener establecidos, a grandes rasgos, los requisitos del producto, tales como − el sistema de calidad de producto requerido bajo el que va a realizarse el mantenimiento (por ejemplo, normas de aviación); − la vida prevista; − los requisitos de los manuales técnicos de mantenimiento; − la capacidad de actualizar o modificar el producto; AENOR AUTORIZA EL USO DE ESTE DOCUMENTO A UNIVERSIDAD POLITECNICA VALENCIA-HEMEROTECA IEC 60300-3-10:2001 - 18 - − el método de retirada al final de su vida; − el efecto que un fallo o una indisponibilidad del producto podría tener en las operaciones del cliente o usuario, incluyendo las consecuencias económicas; − límites de coste. El cliente debería describir además los requisitos de mantenibilidad proporcionando información sobre − una definición de los distintos niveles de mantenimiento; − la extensión del mantenimiento correctivo previsto en cada nivel; − las condiciones ambientales en cada nivel; − los recursos disponibles o planificados en cada nivel; − las limitaciones del mantenimiento preventivo; − los tiempos máximos admisibles de rotación de repuestos; − el entrenamiento del personal de mantenimiento y de los operadores cuando estén involucrados en tareas de mantenimiento; − los requisitos legales o estatutarios, incluyendo los efectos sobre la salud, seguridad e impacto ambiental. Cuando sea apropiado, el suministrador debería advertir al cliente de la factibilidad y coste de conseguir estos requisitos y sugerir modificaciones que podrían facilitar el diseño final. El concepto de mantenimiento puede revisarse según evoluciona el diseño, con el fin de producir la estructura de logística de mantenimiento más rentable. Los documentos de la política y el concepto de mantenimiento se convierten en las bases para la preparación de una especificación de mantenibilidad. 6.1.3 Especificación de requisitos de mantenibilidad Debería prepararse, por parte del suministrador o del usuario, según sea apropiado, una especificación de mantenibilidad para el producto y sus partes y para los requisitos de apoyo logístico al producto. La especificación proporciona las bases de entendimiento entre el cliente y el suministrador y entre diferentes grupos de personal (suministrador y cliente) implicados en el diseño y uso del producto. El desarrollo de una especificación debería comenzar con la definición de los tipos de avería que impiden el uso efectivo del producto y, por tanto, debería comenzar por establecer, mediante un análisis, lo siguiente. − Medidas cuantitativas de mantenibilidad La especificación de mantenibilidad del sistema, junto con las demostraciones y aseguramientos necesarios son parte de esta tarea. La mantenibilidad de un sistema o subsistema se cuantifica usualmente mediante el tiempo medio de mantenimiento activo (TMMA), indicando también un valor máximo. También puede incluir requisitos adicionales, tales como accesos, uso de herramientas y equipos de ensayo especiales y la relación con cualquier otra logística de mantenimiento existente. − Requisitos cualitativos de mantenibilidad Esto incluye la definición de las funciones del producto, criterios de averías, condiciones ambientales y operativas y vida útil del elemento durante la cual tiene que cumplir los requisitos. − Requisitos de facilidad de prueba Esto incluye funciones y procedimientos de ensayo, exactitud de los ensayos a cada nivel del producto, requisitos de autodiagnóstico, etc. AENOR AUTORIZA EL USO DE ESTE DOCUMENTO A UNIVERSIDAD POLITECNICA VALENCIA-HEMEROTECA - 19 - IEC 60300-3-10:2001 La especificación de cada requisito debería detallar las fases del ciclo de vida en las que se verificará su conformidad y los medios y procedimientos (métodos analíticos, simulaciones, ensayos, etc.) mediante los que se llevará a cabo. Debería describirse claramente la interdependencia entre requisitos. Los requisitos especificados deberían carecer de ambigüedad, ser completos, verificables, consistentes y trazables. 6.2 Estudios de mantenibilidad Los estudios de mantenibilidad se llevan a cabo como parte del programa de mantenibilidad para cuantificar los requisitos en términos que puedan incorporarse al proceso de diseño y desarrollo. Los estudios de mantenibilidad incluyen − asignación de la mantenibilidad; − análisis de mantenibilidad; − interpretación de requisitos. Puede encontrarse una orientación más detallada en la Norma IEC 60706-2. 6.2.1 Asignación de la mantenibilidad Los requisitos de mantenibilidad de los usuarios a nivel de sistema tienen que distribuirse como requisitos de mantenibilidad a nivel de subsistema. El proceso de asignación de la mantenibilidad incluye la distribución de los requisitos de mantenibilidad entre cada uno de los subsistemas de modo que, cuando estos se cumplan, el sistema cumpla entonces sus requisitos. Los parámetros considerados en esta actividad son el tiempo y el coste necesarios para restaurar un sistema averiado (o subsistema) a un estado disponible operacionalmente. El propósito de la asignación de la mantenibilidad es identificar estos requisitos tan pronto como sea posible de modo que puedan incluirse en las especificaciones técnicas de requisitos de los subsistemas. Esto es especialmente importante cuando se subcontrata el diseño de un subsistema determinado. El proceso de asignación de la mantenibilidad debería considerar que los elementos que son menos fiables deberán tener mayor facilidad de mantenimiento. Los requisitos de mantenibilidad deberían asignarse a partes del producto (o a partes del proceso logístico) considerando − la estructura y sistemas o subsistemas del producto; − la necesidad de la verificación y validación de los requisitos; − el proceso de diseño. Las asignaciones deberían incluirse en las especificaciones para cualquier parte del producto final que se subcontrate. Estas se utilizarán como base para la verificación, validación y especificación y diseño del procedimiento de ensayo. Dichas asignaciones pueden reconsiderarse como resultado de estudios de compromisos durante el proceso de diseño. 6.2.2 Análisis de la mantenibilidad El diseñador puede ahora trasladar los requisitos del cliente a requisitos de diseño llevando a cabo un análisis de mantenibilidad. El diseñador debería comenzar teniendo en cuenta los requisitos asignados al producto para su uso operativo, disponibilidad, fiabilidad y mantenibilidad. El analista debería, entonces: − preparar una descripción funcional del producto; AENOR AUTORIZA EL USO DE ESTE DOCUMENTO A UNIVERSIDAD POLITECNICA VALENCIA-HEMEROTECA IEC 60300-3-10:2001 - 20 - − preparar información sobre el espacio necesario y disposiciones de acceso para el mantenimiento; − cuando sea necesario, desarrollar diagramas de flujo de las actividades de mantenimiento a partir de los diagramas de conjunto del sistema. Estos deberían mostrar la secuencia de operaciones (desmontaje, eliminación, ensayos, calibración, reparación, montaje, etc.) comprendidas en cada una de las actividades previstas en el concepto de mantenimiento del usuario (niveles, extensiones, mantenimiento correctivo, mantenimiento preventivo); − identificar el efecto sobre el mantenimiento de la fabricación, almacenamiento, empaquetado, transporte, manejo e instalación, según el tipo de equipo; − identificar las operaciones que requieren que el usuario desarrolle nuevas habilidades o utilice habilidades especiales, según el tipo de equipo; − realizar una lista de unidades reemplazables de línea (LRU) que necesitarán reemplazarse por tiempo o por uso. El diseñador puede entonces discutir áreas problemáticas con el responsable de mantenimiento del usuario para buscar soluciones, bien mediante modificaciones de la concepción del diseño o mediante el cambio de la concepción del mantenimiento. El desarrollo paralelo de un producto y sus medios de ensayo puede plantear problemas dado que las capacidades de esos medios estarán mal definidas hasta que el desarrollo se encuentre suficientemente avanzado. Lo mismo ocurre con los requisitos de prueba del producto. 6.2.3 Interpretación de requisitos Esto debería incluir el análisis de aquellas condiciones y restricciones que son típicas para la utilización pretendida del producto y que pudiera afectar a su mantenibilidad, incluyendo: − condiciones operativas y de mantenimiento, tales como tipo y duración de la misión, e identificación de la carga y los ciclos de trabajo impuestos al producto durante el uso pretendido del mismo; − deberían identificarse restricciones causadas por la política de mantenimiento, nivel de experiencia del personal, etc. y recomendarse cambios, cuando sea apropiado; − debería documentarse formalmente cualquier acuerdo en la interpretación de las provisiones de la especificación de requisitos y adjuntarse a la especificación. 6.3 Gestión del proyecto Debería establecerse una estructura eficaz para la gestión del proceso de diseño y desarrollo que tenga en cuenta los requisitos de mantenibilidad y de logística de mantenimiento y que conduzca a la preparación de un programa de mantenibilidad como una parte integral de las actividades de confiabilidad. 6.3.1 Gestión de la mantenibilidad El suministrador o diseñador debería preparar un plan de gestión de la mantenibilidad para asegurar que la mantenibilidad se considera en cada etapa relevante del diseño. Debería incluir todo lo relativo al proyecto, incluyendo su gestión. Debería describir con cierto detalle cómo va a gestionarse el esfuerzo de mantenibilidad y cómo se supervisará al segundo nivel de suministradores. El plan debería tener en cuenta los requisitos de la política de mantenibilidad y cómo podrían implantarse. Por tanto, debería consultarse al cliente cuando sea necesario. El plan debería identificar − los responsables de asegurar que el producto se comporta satisfactoriamente en cuanto a mantenibilidad; AENOR AUTORIZA EL USO DE ESTE DOCUMENTO A UNIVERSIDAD POLITECNICA VALENCIA-HEMEROTECA - 21 - IEC 60300-3-10:2001 − sus responsabilidades en el programa de mantenibilidad; − los procedimientos para establecer el control del programa. El plan debería conducir a la preparación de un programa de mantenibilidad para el diseño del proyecto. 6.3.2 Planes del programa de mantenibilidad El programa debería detallar las tareas del programa de mantenibilidad que tendrán que llevarse a cabo. Para cada tarea, se debería incluir la siguiente información: − una descripción detallada de la tarea, incluyendo los objetivos específicos que hay que alcanzar en cada etapa del programa y las horas-hombre necesarias; − las etapas de la tarea relativas al plan total. El número de etapas debería ser suficiente para asegurar un control satisfactorio de la tarea. Cada etapa debería describirse en términos de la información que tiene que estar disponible para su revisión; − el propósito de la tarea y los resultados esperados, incluyendo los métodos para supervisión, evaluación, información y toma de acciones adecuadas para solucionar problemas; − las líneas de comunicación entre los diferentes suministradores o subcontratistas; − identificación de los problemas que pueden esperarse debido al conocimiento previo de la tarea y las acciones propuestas para su resolución. Debería proporcionarse una lista de referencias cruzadas que muestre las relaciones existentes entre las tareas del programa y − las normas generales aplicables, por ejemplo IEC 60300-1 y IEC 60300-2; − otros documentos de referencia − las políticas y normas del suministrador − las horas-hombre estimadas. 6.3.3 Gestión de las decisiones del proyecto Para cada etapa del programa se deberán establecer hitos y puntos de control. Deberían elaborarse procedimientos y criterios que aseguren que se realiza un progreso satisfactorio en el cumplimiento de los requisitos de mantenibilidad en cada hito o punto de control. 6.3.4 Gestión de la configuración Debería establecerse un sistema de gestión de la configuración debido a que puede ser necesario introducir cambios en el producto o en su logística de mantenimiento durante cualquier fase del ciclo de vida. Esto debería dar lugar a un proceso sistemático para el control, supervisión y documentación de los cambios del producto y de su logística de mantenimiento. El control de la configuración se describe con más detalle en el apartado 6.10.2. AENOR AUTORIZA EL USO DE ESTE DOCUMENTO A UNIVERSIDAD POLITECNICA VALENCIA-HEMEROTECA IEC 60300-3-10:2001 - 22 - 6.4 Diseño para la mantenibilidad 6.4.1 Diseño de la mantenibilidad Una mantenibilidad alta redunda en un producto que es fácil de mantener y reparar y que requiere el mínimo mantenimiento posible. La alta mantenibilidad se consigue mediante enfoques de diseño tales como la aplicación de técnicas de mantenimiento automático, equipos con capacidad de autodiagnóstico (BITE) y reinicios automáticos tras fallos inducidos por software, diseño modular, desconexiones rápidas, etc. La definición y revisión periódica de los criterios de diseño detallados de la mantenibilidad debería obtenerse a partir de los requisitos especificados para el producto. Deberían describir métodos y técnicas para minimizar, por ejemplo: − las averías de difícil o costosa reparación una vez que el producto está finalizado; − el mantenimiento complejo; − la frecuencia de las actividades de mantenimiento planificado impuestas por el diseño del producto; − la contribución específica del producto al tiempo de indisponibilidad; − los costes de logística de mantenimiento impuestos por el diseño del producto; − los requisitos de habilidad del personal de mantenimiento; − los errores potenciales de mantenimiento; − las dificultades de acceso para mantenimiento y sustitución; − el uso de equipos y herramientas especiales; − las amenazas para la salud por el uso de materiales tóxicos o radioactivos. Las actividades de diseño deberían guiarse por el uso de características que permitan alcanzar la mantenibilidad deseada de acuerdo con la política de mantenimiento dada, es decir, la interrelación entre − sistemas, subsistemas y equipos; − niveles de mantenimiento; − escalones de mantenimiento. Debería realizarse un análisis de mantenimiento centrado en la fiabilidad (véase el apartado 6.6.3), si fuera aplicable. Esto permitirá incorporar en el diseño la apropiada monitorización de la condición operativa de modo que las tareas de supervisión se lleven a cabo del modo más efectivo. Deberían identificarse los elementos críticos para la mantenibilidad de acuerdo con los criterios y definición de criticidad establecidos. Debería establecerse un programa para el control y tratamiento especial de elementos críticos, desde la fase de diseño y desarrollo hasta la fase de fabricación e instalación. Cuando el trabajo de diseño se base en un producto existente, se debería documentar claramente la mantenibilidad de dicho producto y considerar cualquier problema conocido durante la fase de desarrollo. 6.4.2 Compromisos entre fiabilidad y mantenibilidad Puede que no sea posible siempre obtener una combinación de alta fiabilidad, alta mantenibilidad y bajo mantenimiento. En tales casos, se puede desarrollar una solución de compromiso entre fiabilidad y mantenibilidad. AENOR AUTORIZA EL USO DE ESTE DOCUMENTO A UNIVERSIDAD POLITECNICA VALENCIA-HEMEROTECA - 23 - IEC 60300-3-10:2001 Puede obtenerse una alta fiabilidad mediante buenas técnicas de diseño que prevengan la aparición de fallos, tanto patentes como latentes (evitación de averías), o eliminando sus efectos (tolerancia al fallo). Esto puede ser esencial para algunos productos por razones de seguridad u operativas, pero el parámetro crítico en la mayoría de los casos es la disponibilidad del dispositivo, que es una función tanto de la fiabilidad, como de la mantenibilidad y la logística de mantenimiento. Por tanto, se requerirá un análisis de compromiso para considerar los efectos sobre la disponibilidad, en términos del CCV y de penalizaciones eventuales durante la explotación, y de la aceptación de un nivel más bajo de fiabilidad o mantenibilidad, dado que el coste inicial de conseguir un diseño que proporcione un alto valor para ambos parámetros puede no ser viable. Puede necesitarse en el análisis incluir la consideración de niveles de logística de mantenimiento más elevados. 6.4.3 Diseño para la logística de mantenimiento Se requerirá logística de mantenimiento en forma de recursos y actividades de gestión durante la instalación o la puesta en servicio del producto, así como durante su vida operativa. Los recursos logísticos necesarios estarán determinados por el diseño del producto, la política de mantenimiento definida y los procedimientos, herramientas, equipo de ensayos, documentación, programas de entrenamiento e instalaciones necesarias para apoyar esta política. Además, se debería considerar la identificación y preparación de − procedimientos y necesidades de recursos para la recopilación, análisis y evaluación de las averías e informes de mantenimiento y los datos relativos a fiabilidad, mantenibilidad y logística de mantenimiento; − procedimientos e identificación de los recursos necesarios de para el tratamiento de las peticiones de cambio y las modificaciones del producto; − identificación del intervalo de tiempo durante el que el producto va a ser soportado por el suministrador y por el usuario, respectivamente. Cuando el trabajo de diseño se base en un producto existente, se deberán revisar las condiciones de la logística de mantenimiento de dicho producto y considerar cualquier problema conocido. En la Norma IEC 60706-4, puede encontrarse una guía más detallada. 6.4.4 Facilidad de prueba Tanto la fiabilidad como la mantenibilidad del producto están influidas por los medios internos y externos para la supervisión, detección y localización de averías y de cualquier degradación de las características del producto. La parte de la especificación que se refiere a los requisitos de facilidad de prueba (funciones de ensayo y procedimientos, exactitud de los ensayos para cada nivel del producto, etc.) debería guiar estas actividades del diseño. Cuando el trabajo de diseño se base en un producto existente, se deberían documentar claramente las condiciones de facilidad de prueba de dicho producto y considerar cualquier problema conocido durante la fase de desarrollo. En la Norma IEC 60706-5, puede encontrarse una guía más detallada. 6.4.5 Factores humanos 6.4.5.1 Generalidades Un elemento importante de la mantenibilidad es la interfaz hombre-máquina, o los factores humanos, y el diseñador debería diseñar teniendo en mente los factores humanos, de modo que el mantenimiento pueda realizarse, tanto como sea posible, de una manera eficaz y amigable para el usuario. AENOR AUTORIZA EL USO DE ESTE DOCUMENTO A UNIVERSIDAD POLITECNICA VALENCIA-HEMEROTECA IEC 60300-3-10:2001 - 24 - Los factores humanos deberían estar implicados en lo siguiente: − Requisitos. Las cláusulas de requisitos de mantenibilidad deberían incluir un plan para los factores humanos como parte integrante del proyecto del equipo, desde la concepción hasta la aceptación en servicio. El plan puede incluir un estudio de diseño de la mantenibilidad apoyado en revisiones. − Política. La política de mantenimiento debería tener en cuenta los puntos siguientes: • el grado en que se va a emplear el mantenimiento preventivo; • quién va a realizar las tareas de mantenimiento y a qué nivel y con qué frecuencia; • cómo se reparará o pondrá en servicio un elemento y si las partes defectuosas se deberían desechar o devolver para su reparación; • el nivel de entrenamiento requerido para el personal de mantenimiento; • limitaciones en características físicas (por ejemplo, máximo peso que puede levantarse); • seguridad del personal de operación y de mantenimiento. 6.4.5.2 Facilidad de mantenimiento El mantenimiento se realizará normalmente por el personal de mantenimiento en tiempos prefijados, cuando se requiera para reparar averías o en respuesta a acciones demandadas por el equipo de autodiagnóstico, tal como los sensores. Las acciones de mantenimiento pueden facilitarse y, por tanto, hacerse más rápidas y baratas considerando los factores siguientes. − Condiciones ambientales. El equipo debería permitir que el mantenimiento se realice en su propia ubicación, bajo las condiciones operativas y ambientales extremas que estén especificadas. − Acceso. Las unidades del equipo deberían estar dispuestas con espacio para trabajar a su alrededor. Se debería proporcionar una iluminación adecuada y un acceso razonable a los subconjuntos y componentes identificados, especialmente para aquellos elementos de vida corta que requieran una sustitución frecuente. Debería evitarse, siempre que sea posible, la necesidad de introducirse en otros sistemas. − Acceso a los cierres. Se debería considerar la normalización del uso de cierres para el equipo completo, usando tipos comunes y de tamaños normalizados. Para áreas donde se requiera un acceso frecuente para el mantenimiento, se deberían usar cierres de acceso rápido que puedan manejarse con las manos o requieran únicamente la utilización de herramientas manuales sencillas. − Herramientas de prueba. Se deberían utilizar herramientas de prueba normalizadas siempre que sea posible y minimizar la necesidad de facilidades de prueba especiales. − Medidas de seguridad. El diseño del equipo debería ser tal que, cuando se abra para mantenimiento, ofrezca una protección adecuada de seguridad, de acuerdo con las reglamentaciones de salud y seguridad. − Lubricación o servicio técnico. El diseñador debería considerar cómo se va a lubricar la unidad, rellenar o reemplazar si es una parte de un sistema completo. − Servicio técnico cuando el sistema está en funcionamiento. Se debería considerar cómo poner en posición de funcionamiento seguro a un elemento, si se requiere su mantenimiento mientras el sistema está en funcionamiento, y qué acción deberá realizarse para aislarlo. AENOR AUTORIZA EL USO DE ESTE DOCUMENTO A UNIVERSIDAD POLITECNICA VALENCIA-HEMEROTECA - 25 - IEC 60300-3-10:2001 6.4.5.3 Condiciones ambientales Las condiciones ambientales adversas afectan en gran medida a la capacidad humana para realizar incluso las tareas más sencillas. Por tanto, es necesario considerar las condiciones ambientales del mantenimiento. Las condiciones típicas que puede ser necesario considerar son las siguientes: − entorno exterior severo (por ejemplo, trabajos en altura o en condiciones de temperatura extremadamente altas o bajas); − entorno interior severo (por ejemplo, temperatura elevada, tensión elevada, vapores, peligro de radiación); − requisitos especiales de vestuario y el efecto de trabajar con este vestuario (por ejemplo, uniformes protectores o térmicos); − restricciones físicas del operario de mantenimiento, tales como altura, peso, etc. (por ejemplo, acceso limitado a algunos compartimentos); − equipo especial que puede ser necesario para mantener y operar un equipo en condiciones extremas (por ejemplo, calentadores, equipo de aire acondicionado). 6.5 Productos suministrados externamente 6.5.1 Productos subcontratados Cuando partes del producto se suministran por subcontratistas, el suministrador principal debería asegurar que se tienen en cuenta requisitos del programa de mantenibilidad apropiados para estas partes y que se corresponden adecuadamente con los requisitos para el producto completo que se va a entregar. 6.5.2 Productos suministrados por el cliente En el caso de que el cliente proporcione partes del producto para su inclusión en el producto completo, es aconsejable que el suministrador solicite al cliente que proporcione − evidencia de que las partes se han diseñado o se están diseñando y fabricando de acuerdo a un programa de mantenibilidad acordado; − datos e información relevante sobre la parte suministrada por el cliente, para su inclusión en el análisis de mantenibilidad del producto final; − identificación de cualquier problema que pueda encontrarse en las partes suministradas por el cliente. 6.6 Métodos de análisis y predicción 6.6.1 Aspectos de mantenibilidad en el AMFE y AMFEC De manera ideal, los análisis de modos de fallo y de sus efectos (y criticidad) se llevan a cabo como parte del proceso de diseño de la fiabilidad. Los resultados se utilizan para analizar el mantenimiento propuesto y la filosofía de ensayo en la que se basan las pruebas y los planes de mantenimiento correctivo y preventivo. El procedimiento de análisis de mantenibilidad confirmará, por ejemplo, que − las acciones de mantenimiento propuestas están conformes con los requisitos de mantenibilidad; − cada una de las anomalías será visible para el operador; si no, el análisis indicará si es necesario un sistema de aviso de averías o un examen periódico para identificar averías ocultas; AENOR AUTORIZA EL USO DE ESTE DOCUMENTO A UNIVERSIDAD POLITECNICA VALENCIA-HEMEROTECA IEC 60300-3-10:2001 - 26 - − el personal de mantenimiento será capaz de localizar una avería y determinar si es debida al hardware, firmware o al software. Lo que, a su vez, establecerá si se necesita un equipo de autodiagnóstico (BITE) o un equipo de ensayo externo; − la reparación es posible usando herramientas normales de mantenimiento o si se necesitan herramientas especiales. Estos factores son fundamentales para la función y los criterios de diseño de la mantenibilidad. En la Norma IEC 60812, se facilita una guía más detallada de la aplicación de las técnicas de AMFE y AMFEC. En la Norma IEC 60706-5, se proporciona una guía más detallada del uso del ensayo de diagnóstico y BITE. 6.6.2 Análisis por árbol de fallos El análisis por árbol de fallos (AAF) es un método estructurado arriba-abajo que identifica las posibles causas que conducen a una avería en un dispositivo. Es otro método que puede utilizarse para identificar para cada modo de avería el método por el que puede detectarse y localizarse una avería. Es una herramienta de análisis útil que puede usarse para determinar la relación entre tasas de fallo, tiempos de reparación y utilización de repuestos y es el punto de partida para algunos programas informáticos de análisis que se usan para este propósito. También puede usarse para la determinación de los periodos de mantenimiento planificados y para la toma de la decisión de sustituir o reparar. El análisis por árbol de fallos resulta particularmente adecuado para el análisis de sistemas complejos formados por varios subsistemas funcionalmente relacionados o dependientes con diferentes objetivos de funcionamiento. El procedimiento se aplica más frecuentemente a grandes instalaciones, como por ejemplo aeronaves, sistemas de comunicación o instalaciones químicas o de otros procesos industriales. En la Norma IEC 61025 se proporcionan los detalles completos de la aplicación del análisis por árbol de fallos. 6.6.3 Mantenimiento centrado en la fiabilidad El mantenimiento centrado en la fiabilidad (RCM) es un método para establecer un programa inicial de mantenimiento preventivo, cuya intención es asegurar que se alcanzan y conservan los niveles intrínsecos de fiabilidad y seguridad para el equipo y las estructuras. El RCM permite, mediante el uso de un árbol lógico de decisión, identificar los requisitos de mantenimiento del equipo y las estructuras teniendo en cuenta las consecuencias sobre la seguridad y las consecuencias operativas de cada fallo y el mecanismo de degradación responsable de estos fallos. El resultado final del trabajo mediante la lógica de decisión es un juicio sobre la necesidad de realizar una tarea de mantenimiento y el momento en que deberá realizarse. Todas las tareas se refieren a aspectos de seguridad, ambientales, operativos y económicos. Sin embargo, debería tenerse en cuenta que las tareas descritas no se requieren de modo automático en todos los programas, sino que deberían especificarse caso por caso. La aplicación satisfactoria del RCM requiere una comprensión del equipo y la estructura, sus sistemas, subsistemas, elementos del equipo, sus fallos y las consecuencias de ellos. La implantación adecuada del RCM ayudará en gran medida a cumplir el objetivo del programa de mantenibilidad de maximizar la disponibilidad del producto al menor coste del ciclo de vida. La Norma IEC 60300-3-11 proporciona pautas para la implantación de un programa RCM. 6.6.4 Predicciones de mantenibilidad 6.6.4.1 Generalidades Es necesario predecir la mantenibilidad de un producto durante la fase de diseño para asegurar que se van a cumplir los requisitos. Si se encuentra que la mantenibilidad es inadecuada en algún área, se debería considerar un rediseño del producto en una etapa temprana o desarrollar un método mejorado de mantenimiento para resolver el problema. Estas acciones deberían realizarse lo más pronto posible, dado que los costes de cambiar el diseño aumentan con el avance del mismo. AENOR AUTORIZA EL USO DE ESTE DOCUMENTO A UNIVERSIDAD POLITECNICA VALENCIA-HEMEROTECA - 27 - IEC 60300-3-10:2001 6.6.4.2 Métodos La herramienta básica de predicción de la mantenibilidad es un análisis del comportamiento de productos similares en el pasado. Esto puede compararse con el diseño del producto que se está desarrollando para considerar cuánto han mejorado la fiabilidad y mantenibilidad. Si no se han desarrollado productos similares en el pasado, puede realizarse un análisis de los materiales que se van a incorporar al nuevo producto y el modo en que probablemente van a interactuar entre ellos. De esta forma, se pueden realizar probablemente hipótesis de las características de mantenibilidad. Existen varios procedimientos de predicción de la mantenibilidad que pueden encontrarse en libros sobre mantenibilidad. La Norma IEC 60706-2 proporciona más detalle sobre la predicción de la mantenibilidad. También puede ser de interés la Norma IEC 60863. 6.6.4.3 Condiciones ambientales del mantenimiento Una vez que se ha establecido el escenario operativo y estimado el tiempo de reparación requerido, es necesario afinar la estimación teniendo en cuenta las condiciones ambientales del mantenimiento. La comprensión de estas condiciones es esencial para establecer un tiempo de reparación realista, debiéndose considerar los factores indicados en el apartado 6.4.5.3. 6.6.5 Análisis de compromiso Las posibilidades de compromiso durante el diseño y desarrollo de un producto, se comentaron en el apartado 6.4.2. Dichos compromisos pueden tomar distintas formas e incluir el modo en que el producto realiza y satisface las funciones para las que se ha diseñado. Hay diversas áreas en las que se puede aplicar el análisis de compromiso en el ámbito de la mantenibilidad para alcanzar la solución óptima a un precio asequible. Algunas de estas áreas son − reparación frente a eliminación; − grado de automatización; − equipo de ensayo automático, integrado o manual; − nivel de reparación in situ o en el exterior; − grado de modularidad; − el uso de redundancias frente a fiabilidad. Las características de mantenibilidad, fiabilidad y disponibilidad pueden modificarse para conseguir un comportamiento óptimo a un coste económico aceptable. Mediante el uso de técnicas de análisis del coste del ciclo de vida puede encontrarse el equilibrio aceptable (véase el apartado 6.8). 6.6.6 Análisis de riesgos El riesgo puede referirse al riesgo sobre el capital, el mercado, la propiedad, el medioambiente o la vida humana. El riesgo puede ser financiero o físico como resultado de un mal funcionamiento del producto o asociado con el incumplimiento de los requisitos del programa. Esta guía está limitada a los riesgos que pueden surgir de un producto y al modo de tratarlos mediante un mantenimiento adecuado. En la Norma IEC 60300-3-9, se encuentra una guía más completa. Es necesario analizar la posibilidad de existencia de riesgo para − identificar posibles riesgos y propuestas de soluciones; AENOR AUTORIZA EL USO DE ESTE DOCUMENTO A UNIVERSIDAD POLITECNICA VALENCIA-HEMEROTECA IEC 60300-3-10:2001 - 28 - − valorar si dichos riesgos son aceptables; − evaluar el efecto de dichos riesgos para cumplir los requisitos del programa y los reglamentarios. Debería supervisarse el programa de mantenibilidad para asegurar que se están cumpliendo los requisitos del programa. Cuando no se estén cumpliendo, existe un riesgo de que el producto no realice su función adecuadamente y resulte peligroso, o al menos presente un funcionamiento menos eficiente o más caro que el especificado. Es un imperativo que la información sobre cualquier riesgo no resuelto se transfiera al comprador y al eventual usuario. 6.6.7 Revisión del diseño Es necesario revisar la mantenibilidad y la logística de mantenimiento en cada etapa del ciclo de vida del producto y en los equipos de revisión deberían participar expertos en estas materias cuando el proyecto esté sometido a una revisión formal de diseño. Las revisiones de diseño durante la etapa de “utilización” deberían considerar la extensión con la que se han alcanzado las predicciones de mantenibilidad y mantenimiento hechas durante el diseño. Esto puede conducir a mejoras en el mantenimiento de los productos actuales o futuros. También deberían revisarse los compromisos entre fiabilidad y mantenibilidad, teniendo en cuenta las indicaciones de los manuales técnicos, las existencias de repuestos y los medios de mantenimiento necesarios. La Norma IEC 61160 contiene orientaciones adicionales. 6.7 Verificación, validación y ensayo 6.7.1 Verificación de la mantenibilidad La verificación es el proceso por el que se determina si los requisitos impuestos en la especificación se han conseguido. Esta evaluación puede empezar tan pronto como se disponga de análisis y resultados de ensayos y puede continuar a lo largo del desarrollo del proyecto y extenderse a la utilización en la explotación. Los procesos de verificación que se van a utilizar deberían definirse en la especificación y los métodos pueden abarcar desde el envío de datos apropiados por el suministrador a requerir la realización de ejercicios de demostración especiales. La verificación de la mantenibilidad es un proceso continuo de generación, recogida y evaluación de datos relativos a la mantenibilidad cuando están disponibles durante el desarrollo del proyecto y de comparación de los resultados con los requisitos especificados. Puede llevarse a cabo por: − análisis de datos históricos y comparación con los resultados de las revisiones de diseño y las predicciones de mantenibilidad; − estudios especiales, tales como evaluaciones de la facilidad de mantenimiento o estudios de simulación dirigidos a investigar problemas generales o particulares; − revisión de la experiencia operativa y datos de explotación que estén relacionados, si es apropiado, con la revisión y el análisis de los datos históricos. El método utilizado para verificar los requisitos de mantenibilidad dependerá del tipo y la importancia del producto y se especificará habitualmente en el contrato. También puede abordar aspectos diferentes del funcionamiento para las diferentes fases del ciclo de vida. Un ensayo de mantenibilidad debería incluir actividades de mantenimiento manuales y automáticas, identificadas para el producto. Cuando se produzcan cambios de diseño y durante el desarrollo del producto, se deberían realizar ensayos de regresión y repetición de ensayos para detectar cualquier influencia en la mantenibilidad del producto. AENOR AUTORIZA EL USO DE ESTE DOCUMENTO A UNIVERSIDAD POLITECNICA VALENCIA-HEMEROTECA - 29 - IEC 60300-3-10:2001 6.7.2 Planificación de la validación y los ensayos La validación es el proceso por el que se determina si el producto final y las funciones de logística están conformes o no con la especificación de confiabilidad. En términos generales, los ensayos de mantenibilidad se dividen en dos categorías principales, que son − ensayos de cualificación de la mantenibilidad. Esta es la primera etapa de ensayos y consiste en el trabajo hecho en estudios iniciales y durante el desarrollo del prototipo y los primeros productos de serie. El propósito de estos ensayos es asegurar al contratista que el producto cumple los requisitos del cliente; − demostración de la mantenibilidad. Esta es la etapa más formal del ensayo en un producto totalmente representativo que, como su nombre indica, demuestra al cliente que el producto cumple los objetivos de mantenibilidad. 6.7.2.1 Ensayos de cualificación de la mantenibilidad Para un sistema complejo, puede no ser rentable planificar una serie de ensayos de cualificación dirigidos especialmente para la confirmación de las características de mantenibilidad. Los parámetros funcionales de los prototipos y sus componentes pueden ensayarse usando las normas preparadas para ellos. Sin embargo, estas normas pueden no ser las utilizadas en la etapa de producción. Además, dado que el producto se está desarrollando, los procedimientos para probarlo a él y a sus componentes pueden estar desarrollándose al mismo tiempo. Cualquier problema surgido de este desarrollo paralelo en las primeras etapas debería haberse identificado durante el análisis de mantenibilidad descrito en el apartado 6.2.2, y debería haberse adoptado una metodología apropiada. Sin embargo, el contratista debería supervisar todavía el progreso hacia los objetivos de mantenibilidad aprovechando la información obtenida en los ensayos realizados durante el programa de desarrollo, cubriendo, por ejemplo, ensayos estructurales, medioambientales, de fiabilidad, de compatibilidad y operativos. En torno al final del programa de desarrollo y para confirmar que se han cumplido los objetivos de mantenibilidad, el contratista puede decidir la realización de ensayos para proporcionar pruebas que apoyen su certificación del diseño. Dichos ensayos son ventajosos cuando el contrato exige la realización de una demostración formal de la mantenibilidad. 6.7.2.2 Demostración de la mantenibilidad El contrato puede exigir, como conclusión del programa de ensayos de cualificación de la mantenibilidad, que el contratista demuestre al cliente que se han alcanzado los requisitos de mantenibilidad. En estas circunstancias, se realizará una demostración de mantenibilidad antes del comienzo de la producción. La demostración puede realizarse con el personal y la organización logística del usuario o por el personal del contratista. Puede esperarse que la demostración produzca resultados que contribuyan al proceso de desarrollo global mediante la identificación de las deficiencias que persisten en las áreas siguientes: − el diseño del sistema y su equipo de ensayo; − la edición de los manuales de mantenimiento; − los planes de formación del personal de mantenimiento; − los estudios de apoyo logístico. La demostración debería planificarse de acuerdo con el cliente y tiene que − usar productos de producción serie o que sean lo suficientemente representativos de la producción serie; − realizarse por personal de mantenimiento cualificado con los requisitos especificados de cualificación y formación; AENOR AUTORIZA EL USO DE ESTE DOCUMENTO A UNIVERSIDAD POLITECNICA VALENCIA-HEMEROTECA IEC 60300-3-10:2001 - 30 - − realizarse, tanto como sea posible, en condiciones que sean representativas del entorno del mantenimiento operativo y de sus restricciones de acceso; − incluir tareas asociadas tanto con el mantenimiento preventivo como con el correctivo, dependiendo de los requisitos; − tener en cuenta la información generada durante el programa de desarrollo (es decir, AMFE, análisis de mantenibilidad y evaluación de la mantenibilidad); − iniciar acciones correctivas siempre que no se cumplan las características de mantenibilidad y repetir los ensayos. 6.8 Coste del ciclo de vida El CCV es una herramienta de ayuda a la toma de decisiones que es aplicable a todas las etapas del ciclo de vida del producto, desde la decisión inicial de hacer o construir un producto hasta la etapa de operación y mantenimiento. Cuando se comparan opciones en las fases de concepción y diseño, el coste de operación y mantenimiento es un factor importante, dado que estos costes se extienden a lo largo de toda la vida operativa del producto. Cuando se utiliza el análisis del coste del ciclo de vida en estas etapas iniciales, puede ser necesario calcular en qué medida los costes de operación y mantenimiento a lo largo de toda la vida del producto pueden utilizar los valores existentes durante dichas etapas iniciales. Esto puede realizarse mediante el uso de técnicas de actualización. Durante el mantenimiento y la vida operativa, el CCV puede usarse para valorar opciones que puedan surgir al determinar la estrategia de logística de mantenimiento o en decisiones de reparar o sustituir o similares. La recogida de datos de mantenimiento durante la vida del producto puede ser de gran apoyo para el ejercicio de evaluar el coste del ciclo de vida, aunque puede resultar útil sintetizar los datos necesarios. Por tanto, deberían establecerse disposiciones para la recogida de datos. En la Norma IEC 60300-3-3, se proporciona información más detallada sobre el CCV. 6.9 Planificación de la logística de mantenimiento Para un producto que tiene una vida razonablemente larga, el coste de operación y mantenimiento puede ser muchas veces mayor que la inversión inicial. Por esta razón, es necesario considerar cuidadosamente la logística requerida para la operación y mantenimiento durante las fases concepción y diseño. La Norma IEC 60706-4 proporciona pautas adicionales sobre todos los aspectos de la planificación de la logística de mantenimiento. 6.9.1 Planificación de la logística de mantenimiento Las políticas y requisitos de logística de mantenimiento, identificadas inicialmente durante la definición del concepto de mantenimiento, y el resultado del análisis de las tareas de mantenimiento proporcionan la base para el desarrollo del plan inicial de los recursos de logística de mantenimiento. Esto proporciona una entrada al análisis del coste del ciclo de vida que influirá en el desarrollo del diseño del producto para optimizar la inversión inicial y los costes de operación y mantenimiento incurridos durante la vida del producto. El plan puede también utilizarse para revisar la extensión en la que el equipo de autodiagnóstico (BITE) maximizará el funcionamiento y reducirá los costes de mantenimiento. Permitirá evaluar el diseño actual del producto para determinar los medios de mantenimiento planificados, las herramientas y las habilidades operativas que van a requerirse para un adecuado mantenimiento preventivo y correctivo. AENOR AUTORIZA EL USO DE ESTE DOCUMENTO A UNIVERSIDAD POLITECNICA VALENCIA-HEMEROTECA - 31 - IEC 60300-3-10:2001 El plan, cuyo contenido se ilustra en la figura 3, debería, por tanto, identificar los requisitos para − número de personal de mantenimiento, sus habilidades y entrenamiento; − manuales técnicos y software (dibujos detallados, números de referencia de componentes genéricos, por ejemplo rodamientos, juntas); − equipos de ensayo y de apoyo; − aprovisionamiento de piezas de repuesto; − medios de mantenimiento y de apoyo. Este plan debería actualizarse periódicamente para reflejar los cambios de diseño iterativos. 6.9.2 Instalación Cuando se instala el producto, se deberían establecer disposiciones para los ensayos de aceptación (a menudo conocidos como ensayos de puesta en servicio). Esto debería incluir la verificación de que se han satisfecho los requisitos de mantenibilidad y deberá registrarse cualquier dato recogido durante los ensayos. Los procedimientos correspondientes deberían prepararse durante las fases de diseño y desarrollo. Los procedimientos para la verificación, recogida, análisis y presentación de datos se recogen en la Norma IEC 60706-3. 6.9.3 Servicios de soporte Durante la fase de diseño y desarrollo, los especialistas de mantenimiento de los equipos de diseño deberían haber preparado análisis detallados de las tareas de mantenimiento. Estos deberían confirmar si son todavía válidos los requisitos relativos a los recursos de logística de mantenimiento que se han identificado anteriormente. Dichos recursos pueden suministrarse con el producto, pero, en la mayoría de los casos, los proporcionará el cliente, terceras partes o una combinación de ambos. AENOR AUTORIZA EL USO DE ESTE DOCUMENTO A UNIVERSIDAD POLITECNICA VALENCIA-HEMEROTECA IEC 60300-3-10:2001 - 32 - Figura 3 − Planificación del mantenimiento y de la logística de mantenimiento Deberían diagnosticarse y solucionarse los problemas y deficiencias de la logística de mantenimiento surgidos tras la introducción del producto en la explotación. Estos pueden surgir por errores causados por el personal de mantenimiento, adiestramiento y servicios logísticos inadecuados, aprovisionamiento inadecuado, insuficiente documentación técnica y medios inadecuados de mantenimiento. También deberían establecerse responsabilidades para las revisiones de la política de mantenimiento del producto. En la Norma IEC 60706-4, se proporcionan más detalles sobre la logística de mantenimiento. 6.10 Mejoras y modificaciones 6.10.1 Programas de mejora Pueden requerirse mejoras para − mejorar la operación funcional; − mejorar la mantenibilidad. AENOR AUTORIZA EL USO DE ESTE DOCUMENTO A UNIVERSIDAD POLITECNICA VALENCIA-HEMEROTECA - 33 - IEC 60300-3-10:2001 Pueden necesitarse las mejoras de la función porque el diseño original no satisfaga completamente las prestaciones operativas requeridas o porque los requisitos funcionales cambien durante la vida del producto. Las mejoras de la mantenibilidad pueden ser requeridas porque se descubra que el diseño original no cumple totalmente las prestaciones de mantenibilidad establecidas o porque los requisitos de funcionamiento operacional hayan cambiado durante la vida del producto y se requiera una mejor mantenibilidad. A este respecto, requieren especial atención las partes críticas de un producto para su mantenimiento. Dichas partes deberían identificarse en las primeras etapas del diseño y desarrollo como una parte de los estudios de mantenimiento. El retorno de la experiencia operativa recogido durante la vida del producto ayuda a la identificación de donde y cuando se requieren mejoras. Esto se trata en el apartado 6.11. 6.10.2 Control de cambios Debería establecerse y mantenerse un procedimiento formal de control de configuración para gestionar los cambios en el producto. Este procedimiento debería cubrir las peticiones de cambio, la evaluación de las consecuencias del cambio, el proceso de aprobación y autorización y la responsabilidad de la implantación y verificación. Cuando se diseñan modificaciones, deberían considerarse ensayos de regresión para las características de confiabilidad al nivel de sistema adecuado que se realizarán cuando sea necesario. La mantenibilidad de un producto puede verse degradada, en gran medida, por un control insuficiente de las modificaciones del producto y de su logística de mantenimiento durante su explotación. Como regla general, cualquier modificación de un producto o de su logística debería estar sujeta al mismo grado de aseguramiento que el producto original y su logística. Esto significa que deberían considerarse todas las disposiciones de esta parte de esta norma y debería establecerse, mantenerse y revisarse regularmente un programa para las modificaciones. Esto resulta especialmente importante para productos diseñados para una larga vida operativa y para productos que contienen software con actualizaciones y revisiones frecuentes. El proceso de cambios debería estar soportado por el sistema de gestión de la configuración. El análisis de los cambios realizados en el producto y de los resultados de los ensayos posteriores a la reparación proporcionará una medida de la intercambiabilidad funcional. Deberían supervisarse todas las propuestas de cambios de diseño antes de acordar su implantación, para asegurar que no producirán efectos negativos en la mantenibilidad. 6.11 Recopilación y análisis de datos de mantenimiento La demostración de la mantenibilidad asegura que el sistema, inicialmente y bajo condiciones controladas, cumple los requisitos de mantenibilidad. Esta demostración no puede incluir todas las acciones de reparación para corregir todos los posibles fallos o responder a todas las posibles indicaciones de fallo causadas por fallos individuales o múltiples. Tampoco puede incluir acciones de reparación necesarias por daños del equipo debidos a la mala utilización, manejo inadecuado o accidentes. Por esta razón, es necesario supervisar y evaluar las acciones de mantenimiento durante la vida operativa del sistema, de modo que se puedan identificar oportunidades para mejorar su mantenibilidad y minimizar el coste de propiedad. El proceso de supervisión y evaluación, que puede aportar información valiosa para el diseño de sistemas posteriores o similares, consiste en la recopilación y análisis de averías y datos de reparación. A continuación se proporciona información sobre las razones para la recopilación de datos y la naturaleza de los datos requeridos, pero en las Normas IEC 60706-3 e IEC 60300-3-2 se proporcionan más detalles. 6.11.1 Recopilación de datos Es recomendable la recopilación de datos sobre las acciones de mantenimiento realizadas en un producto por las siguientes razones: AENOR AUTORIZA EL USO DE ESTE DOCUMENTO A UNIVERSIDAD POLITECNICA VALENCIA-HEMEROTECA IEC 60300-3-10:2001 - 34 - − para identificar la frecuencia de las distintas acciones de mantenimiento de modo que las mejoras puedan dirigirse a una mejora mayor de la mantenibilidad; − para identificar las frecuencias y tendencias de fallo de los componentes de modo que puedan realizarse acciones correctoras; − para proporcionar información sobre los tiempos y costes de reparación reales para mejorar la validez de los análisis de mantenibilidad y estimaciones de coste del ciclo de vida futuros ; − para proporcionar datos de coste basados en la experiencia para los análisis de compromisos que apoyen las decisiones de posibles modificaciones del equipo. Deberían recogerse los datos de mantenimiento que deberían contener un registro exhaustivo del equipo a supervisar, incluyendo el estado de modificación del equipo. Idealmente, debería establecerse una base de datos que sea de fácil acceso para la introducción de datos y capaz de producir salidas normalizadas con los parámetros de mantenimiento aplicables al mantenimiento y el funcionamiento del equipo. También debería permitir la realización de consultas estructuradas del histórico del mantenimiento y de funcionamiento del equipo. Dichas bases de datos pueden construirse utilizando hojas de cálculo o programas de base de datos, o pueden adquirirse como aplicaciones diseñadas específicamente. Los datos que deben recopilarse durante las acciones de mantenimiento deberían incluir los siguientes tipos de información: − identificación del elemento reparado (referencia, número de serie, estado de cambio); − datos administrativos de la reparación (identificación de las instalaciones, nombre del operario de mantenimiento que realiza la reparación, fechas de inicio y fin de la reparación y otras peticiones del servicio o información de facturación, tales como nombre del cliente o identificación del usuario); − mecanismo de fallo o queja comunicada (indicación del fallo comunicado); − descripción de la acción de localización del problema tomada e identificación de la causa real del fallo; − descripción de la reparación realizada; − tiempos dedicados a • aislar la avería al nivel de repuesto o conjunto fallado; • reparar el equipo; • ensayar el equipo reparado para certificar su reparación; • registrar los datos de reparación y completar las tareas administrativas asociada a la reparación • separar los tiempos de mantenimiento reales (hombres-hora) de todos los tiempos de espera (tales como tiempos de calentamiento-secado) y registrar ambos; − repuestos y suministros utilizados en la reparación, indicando • nomenclatura; • referencia y número de serie (o código de la pieza o del lote); • cantidad utilizada; • coste o precio; − comentarios y sugerencias del personal de mantenimiento. AENOR AUTORIZA EL USO DE ESTE DOCUMENTO A UNIVERSIDAD POLITECNICA VALENCIA-HEMEROTECA - 35 - IEC 60300-3-10:2001 Se recomienda que se desarrolle y utilice un formulario de reparación normalizado, de modo que todos los datos necesarios se registren de modo regular y uniforme. En el mercado, existen varias bases de datos comerciales diseñadas para realizar esta tarea. 6.11.2 Análisis de datos Los datos recogidos en forma de registros de reparación deberían introducirse en un fichero o base de datos central y ordenarse por categorías adecuadas al tipo de sistema o al nivel de mantenimiento, tales como tipo de equipo, nivel de reparación, grupo de fallo (por modo o síntoma de fallo), tipo de reparación, etc. Si los datos se recogen en una base de datos automatizada, la capacidad de reordenar los registros por categorías adicionales puede ser muy útil para la detección de problemas de mantenibilidad o fiabilidad. Los datos registrados y ordenados pueden entonces utilizarse para determinar las medidas reales de mantenibilidad obtenidas, (en términos de tiempos medios de reparación, costes, fiabilidad, disponibilidad, tiempos de indisponibilidad, etc.) y cualquier problema de fiabilidad o mantenibilidad tales como − tasas de fallo de un elemento (o aplicación) anormalmente elevadas; − tareas de mantenimiento que consuman tiempo innecesariamente; − fallos en cascada (fallo de un elemento que causa el fallo de otros, efecto dominó); − susceptibilidad de sufrir daños en explotación o en el manejo; − clasificación de los modos de fallo de más a menos común (usada para mejorar las prioridades en el proceso de aislamiento de averías); − debilidad en la indicación y detección de fallos en el equipo de monitorización del funcionamiento (tal como el equipo de autodiagnóstico); − revisión de las acciones y frecuencias de mantenimiento previas. Los datos pueden también analizarse para identificar la utilización real de mano de obra y las tasas de utilización de repuestos y suministros, con lo que los resultados pueden utilizarse para estimar las necesidades de personal y de reaprovisionamiento para las instalaciones de mantenimiento. Esta misma información puede entonces utilizarse también en los análisis y estudios de compromisos de programas futuros. AENOR AUTORIZA EL USO DE ESTE DOCUMENTO A UNIVERSIDAD POLITECNICA VALENCIA-HEMEROTECA Dirección C Génova, 6 28004 MADRID-España Teléfono 91 432 60 00 Fax 91 310 40 32 AENOR AUTORIZA EL USO DE ESTE DOCUMENTO A UNIVERSIDAD POLITECNICA VALENCIA-HEMEROTECA