Misión Naval Venezolana en España

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CONFIABILIDAD DE LOS BUQUES (PARTE I)

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Por: CF. Manuel Briceño Debona

Cuando aspiramos conducir nuestro vehículo hasta un destino lejano ¿tenemos las mismas expectativas de comportamiento cuando el vehículo esta nuevo o después de muchos años de uso?, ¿Cuándo está en perfecto estado o tiene un componente defectuoso? , ¿Cuándo está o no diseñado para el tipo de vía prevista?. La relación entre el operador y un sistema se fundamenta en la confiabilidad del equipo. Hoy en día esa confiabilidad es medible y en el caso de los buques de vigilancia litoral representa una referencia, tanto para la ingeniería, como para la construcción y posterior operación de las unidades.

 


 

Oficial Superior egresado de la Escuela Naval de Venezuela en el año 1990, integrante de la promoción “CN Renato Beluche”, diplomado como Licenciado en Ciencias Navales. Cursó estudios de ingeniería mecánica en la Universidad Nacional Experimental de la Fuerza Armada (UNEFA) de donde egresó con el titulo correspondiente en al año 1996. Como oficial maquinista ha desempeñado todos los cargos de su especialidad a bordo de unidades de la escuadra, entre ellos Jefe de la División de Ingeniería del Transporte ARBV “Los Llanos” (T-64) y Jefe de la División de Ingeniería de la fragata ARBV “Gral. Salón” (F-25).

 

 

DEFINICIÓN DE CONFIABILIDAD

      La idea de Confiabilidad está arraigada en el pensamiento humano, cuando escuchamos expresiones como “las cosas no duran como antes” o “los niveles de falla son elevados” estamos expresando ideas cualitativas de la confiabilidad, así mismo, decimos que alguien o algo es confiable cuando queremos expresar que esperamos que realice una labor o tarea de manera satisfactoria.

      Producto de la gran cantidad de estudios y de lo extenso que se ha convertido el tema, existen innumerables conceptos de confiabilidad, pero, en todo caso, el concepto básico sigue siendo “La probabilidad de que un dispositivo funcione adecuadamente durante un período dado en su aplicación prevista”.

       Es decir, la confiabilidad es un valor estadístico que analiza la funcionalidad, la aplicación y el tiempo, de allí se genera un extenso campo de estudio donde se analizan  y cuantifican condiciones de equipos y sistemas con la finalidad de establecer indicadores que faciliten la toma de decisiones, sobre todo en el área de mantenimiento.

       La funcionalidad es un concepto con características particulares para cada caso, pues no es necesario que un equipo esté totalmente inoperativo para que sea considerado insatisfactorio o disfuncional, así mismo, se deben evaluar diferentes factores como el tiempo de uso o la esencialidad. Si se quiere que la medida de confiabilidad tenga significado, es preciso definir debidamente lo que se entiende por actuación satisfactoria del equipo o sistema.

         La condición del tiempo es mas concreta, se deben tomar los criterios de satisfacción definidos y compararlos con los períodos de funcionamiento previstos, esto nos permite establecer niveles de confianza en un equipo a lo largo del tiempo, un ejemplo clásico de esto es el consumo de aceite de los motores, no es el mismo criterio de satisfacción en el consumo cuando el motor está nuevo, que cuando posee 10.000 Hrs de funcionamiento.

         El concepto de aplicación, por su parte, toma en consideración las condiciones de operación, es fundamental el conocimiento del medio donde trabaja un equipo, un ejemplo de esto pudiese ser las condiciones ambientales y operativas de los equipos electrónicos, estos, trabajando a temperaturas superiores o voltajes diferentes a los previstos, aumentan considerablemente la rata de falla.

         En la actualidad es cada ves mas común observar criterios de Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad, el cual consiste en un proceso lógico para satisfacer los requerimientos de mantenimiento de los equipos en su entorno operacional, cumpliendo la expectativa de uso del equipo.

        La importancia de contar con equipos y sistemas confiables no solo tiene implicaciones operativas y económicas incuestionables, sino que en el caso de maquinarias tan complejas como los buques y aviones, representan  un factor de seguridad importante.

       Hay infinidad de causas por las que un sistema puede ser poco confiable, desde errores en el concepto original del funcionamiento hasta equivocaciones operativas, sin embargo, existen áreas donde el énfasis en el estudio de confiabilidad es primordial.

        En el caso de los Buques de Vigilancia Litoral (BVL), las actividades orientadas a la confiabilidad del buque están enfocadas en el proceso constructivo y generan acciones en los siguientes procesos:

        1.   Análisis del diseño del sistema.
        2.   C
omparación con configuraciones alternativas.
        3.   R
evisiones de planos.
       
4.   Análisis de componentes.
        5.   
Preparación y análisis de programas de ensayos.
        6. Supervisión en las operaciones de fabricación y montaje.

        Las deficiencias en el diseño son relevantes al momento de determinar la confiabilidad de un sistema, sin embargo, la experiencia ha demostrado que las condiciones ambientales, las formas de operación (incluyendo la calidad de los mantenimientos) y los materiales utilizados son, por lo general, las principales causas de fallas no previstas en los sistemas.

         En el caso particular del diseño de los BVL, el estudio se ha enfocado en lograr sistemas redundantes que eleven los niveles de confiabilidad, especial cuidado se ha tenido con  los  equipos vitales de la Unidad, de manera de hacer del buque un sistema altamente confiable.
 
          El tipo de redundancia de un sistema viene determinado por la configuración del mismo, la redundancia secuencial proporciona, teóricamente, mas confiabilidad que la redundancia en paralelo activo si las funciones de detección de fallos y conmutación son extremadamente fiables, es el caso del sistema antiincendio en cual cuenta con cuatro bombas cuando, por lo general, se requiere solo una. En caso contrario, se prefiere la redundancia en paralelo activo, como el sistema de propulsión, el cual dispone de dos líneas de eje independientes en funcionamiento. Ambas configuraciones proporcionan mayor confiabilidad que en sistemas no redundantes.

          Sin embargo, la confiabilidad va más allá del proceso de construcción, es una herramienta útil durante la vida de las unidades, este análisis estadístico podría ayudarnos en como y cuando realizar un mantenimiento preventivo a través de la construcción de modelos donde se evalúen el comportamiento del equipo basado en la tasa de ocurrencia de falla.
 
           El indicador estadístico más relevante en este proceso, es la tasa de ocurrencia de fallas, por medio de la cual podemos clasificar la vida de un equipo en las siguientes etapas

           1.  Fallos infantiles: producto de a defectos no detectados, defectos de diseño, errores en fabricación y el montaje.
           2.  Fallas en vida útil: la tasa de falla tiende a ser constante, las fallas son totalmente aleatorias y no dependen del tiempo desde la última falla.
           3. Fallas por desgaste: La tasa de falla aumenta sostenidamente porque los componentes del equipo sufren desgaste y deterioro producto al roce mecánico u otra consideración.

 

        Todo este proceso se resume gráficamente en la conocida curva de la bañera, la cual puede servir de referencia para la construcción de modelos (generalmente el modelo de  WEIBULL) que aporten información dirigida hacia las decisiones de mantenimiento y disponibilidad.

         La confiabilidad es un factor de importante consideración en las fases de diseño, construcción y operación, pues representa una referencia para la toma de decisiones cruciales en cada una de estas fases, para ello existen procedimientos y análisis estadísticos que permite cuantificar los diferentes niveles de confiabilidad de un equipo o sistema, en artículos posteriores se explicará como se determina la confiabilidad de un equipo y la forma de calcula la confiabilidad de un sistema.


REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:

1. AMSTADTER, Bertram L.- Matemática de la fiabilidad- edición 1- (1976)
2. MORALES, Emilio;  SAAVEDRA,Joel; - Gestión Moderna del Mantenimiento, Una Herramienta Eficaz- (2003).  
http://www.acapomil.cl/investigacion/boletines/boletin_2003/Articulos.htm

 

Notas editoriales:

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Última actualización el Viernes, 21 de Noviembre de 2008 15:35