Revista Digital sobre Mantenimiento y confiabilidad

1. ¿CURVA DE WEIBULL O
CURVA DE BAÑERA?
Giovanna Pire
III-151-00670V

2. Prologo
La competitividad y
rentabilidad de la obtención de
cualquier bien, depende en
gran medida de la continuidad
de su proceso productivo, en
las condiciones bajo las cuales
se espera que opere, con la
finalidad de obtener un
producto de calidad y que sea
económicamente rentable.
Para ello las empresas de
producción, buscando la
excelencia en sus procesos,
utilizan ideas innovadoras que
conlleven a la mejora de la
disponibilidad de su sistema
productivo, aplicando el nivel
de mantenibilidad adecuado,
basado en la confiabilidad de
sus componentes, equipos y
personal.
INDICE
Prologo…………….………………………..……..
Criticidad, Confiabilidad y Mantenibilidad..…......
Análisis de Modo y efecto de Fallas……...…….,,,,,
Análisis del impacto de la confiabilidad y la
mantenibilidad………………….………,,,,,….,…
Análisis estadístico de Fallas……..….…,,,,,,….….
Gráficos de Control……………..….……,,,,,…….
Curva de Weibull……………………………,,,,….,
Modelo de Weibull en la Gestión de
confiabilidad……………….……………,….,,,….
Conclusión…………….……………….,,,,….,…..
Bibliografía………………………………..…,,,….
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3. El Análisis de Confiabilidad,
Disponibilidad y
Mantenibilidad, conocido
como Análisis RAM
(Reliability, Availability and
Maintainability, por sus siglas
en inglés), es una de las
metodologías de confiabilidad
utilizadas desde hace varios
años, que permite predecir el
comportamiento del factor de
servicio de un sistema
productivo, con base al
comportamiento de fallas y
reparaciones de sus equipos y
componentes,
mantenimientos planificados,
configuración de sus
componentes, filosofía
operacional, exibilidades y/o
eventos externos que puedan
afectar la disponibilidad del
mismo.
Es un procedimiento que permite
identificar fallas en productos,
procesos y sistemas, así como evaluar
y clasificar de manera objetiva
sus efectos, causas y elementos de
identificación, para de esta forma,
evitar su ocurrencia y tener un
método documentado de prevención.
Tipos de FMEA
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FMEA de Sistema: Utilizada para analizar sistemas completos y/o
sub-sistemas durante la etapa diseño del concepto.
FMEA de Diseño: utilizada para analizar el diseño de un producto
antes de que sea implementado en el departamento de
manufactura.
FMEA de Proceso: utilizado para analizar procesos de manufactura
y/o ensamble.
Otros: El AMEF puede aplicarse a cualquier proceso en general en
el que se pretendan identificar, clasificar y prevenir fallas mediante
el análisis de sus efectos, y cuyas causas deban documentarse.
El análisis se sustenta en un
modelo de simulación que
toma en cuenta la
confijguración de los
equipos, las fallas aleatorias,
las reparaciones, las paradas
parciales y totales y el
mantenimiento planificado.

4.  Identificar las posibles fallas en
un producto, proceso o
sistema.
 Conocer a fondo el producto, el
proceso o el sistema.
 Identificar los efectos que
puede generar cada falla
posible.
 Evaluar el nivel de criticidad
(gravedad) de los efectos.
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se busca identificar los índices de riesgo, se jerarquizan a través de los
pesos asignados a cada uno de los ítems, donde:
Ocurrencia de causa (O): Probabilidad de la causa existir y provocar
una falla.
Gravedad del efecto (G): Probabilidad en que el cliente identifica y es
perjudicado por el fallo.
Detección de fallas: Es la probabilidad de que se detecte el error antes
de que el producto llegue al cliente.
En general, se utiliza la escala de 1 a 10 para jerarquizar los ítems
analizados por el FMEA.
Escala / pesos para los elementos: Ocurrencia de Causa (O) y
Gravedad del Efecto (G)
 Identificar las causas
posibles de las fallas.
 Establecer niveles de
confiabilidad para la
detección de fallas.
 Evaluar mediante
indicadores específicos
la relación entre:
gravedad, ocurrencia y
detectabilidad.

5. Escala / pesos para el elemento: Detección de fallo (D)
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De esta forma, podemos generar el siguiente formulario:
Cuanto mayor el índice de riesgo, mayor es la urgencia de adoptar
acciones correctivas.
Después del llenado del formulario, se busca la acción preventiva a
ser adoptada, el plazo y el responsable.

6. Análisis de
falla
El análisis de falla es un examen
sistemático de la pieza o
componente dañado para
determinar la causa raíz de la falla
y usar esta información para
mejorar la confiabilidad del
medio productivo.
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 Mal uso o abuso
 Errores de montaje
 Errores de fabricación
 Mantenimiento
inadecuado
 Errores de diseño
 Material inadecuado
 Condiciones no previstas
de operación
 Fin de vida útil del
componente
El análisis de falla está
diseñado para...
 Identificar los modos de
falla (la forma de fallar
del producto o pieza);
 identificar el mecanismo
de falla (el fenómeno
físico involucrado en la
falla);
 determinar la causa raíz
(el diseño, defecto o
cargas que llevaron a la
falla);
 recomendar métodos de
prevención de la falla.
La técnica de los 5 Porqué es
un método basado en realizar
preguntas para explorar las
relaciones de causa-efecto que
generan un problema en
particular. El objetivo final de
los 5 Porqué es determinar la
causa raíz de un defecto o
problema.
¿Por qué no arranca? Porque la batería está muerta.
¿Por qué la batería está muerta? Porque el alternador no funciona.
¿Por qué el alternador no funciona? Porque se rompió la cinta.
¿Por qué se rompió la cinta? Porque el alternador está fuera de su
tiempo útil de vida y no fue reemplazado.
¿Por qué no fue reemplazado? Porque no estoy manteniendo mi
auto de acuerdo a las recomendaciones del fabricante.
En general es el mismo marco del analista el que determina cuándo
debe detenerse el análisis. Por ejemplo, si se ve desde el punto de
vista del propietario del auto, entonces el análisis podría detenerse
en el quinto porqué. Sin embargo, si el marco de referencia es el
fabricante del auto, quien está atendiendo a miles de reclamos de
este problema, el punto de detención del análisis tendría que llegar
hasta el ámbito del diseño.

7. Gráficos de control
Una de las herramientas de análisis
y solución de problemas es la gráfica
de control. Es un diagrama que
muestra los valores producto de la
medición de una característica de
calidad, ubicados en una serie
cronológica. En él establecemos una
línea central o valor nominal, que
suele ser el objetivo del proceso o el
promedio histórico, junto a uno o
más límites de control, tanto
superior como inferior, usados
para determinar cuándo es
necesario analizar una
eventualidad.
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•La característica de calidad que se mide es
una variable continúa (peso, pulgadas,
temperatura, etc). Si ese es el caso,
podemos encontrar gráficos basados en la
tendencia central () y en el rango.
•Gráfica X, Gráfica R, Gráfica X-R
Gráfica de
control por
variables
•Piensa en una característica de calidad
basada en atributos como el cumplimiento
con respecto a una especificación. Lo
hacemos con variables discretas. De aquí se
derivan cuatro tipos de gráficos
•Gráfico p, Gráfico np, Gráfico c, Gráfico u
Gráfica de
control por
atributos

8. ETAPAS
Es una gráfica que representa
los fallos durante el período
de vida útil de un sistema
o máquina. Se llama así porque
tiene la forma de una bañera
cortada a lo largo.
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FALLOS
INICIALES
Esta etapa se
caracteriza por
tener una
elevada tasa de
fallos que
desciende
rápidamente con
el tiempo.
FALLOS
NORMALES
Etapa con una tasa
de errores menor y
constante. Los
fallos no se
producen debido a
causas inherentes
al equipo, sino por
causas aleatorias
externas.
FALLOS
DE
DESGASTE
Etapa
caracterizada por
una tasa de errores
rápidamente
creciente. Los
fallos se producen
por desgaste
natural del equipo
debido al
transcurso del
tiempo.
La teoría de la confiabilidad incluye
varios aspectos de un producto que van
desde su diseño, control del proceso y
manufactura hasta el uso apropiado y
mantenimiento durante su face de
operación. Una de las distribuciones
más utilizadas en teoría de la
confiabilidad es la distribución Weibull.
debido a su gran versatilidad, los
diferentes valores de sus
parámetros pueden generar una
familia de distribuciones cuyos
casos específicos coinciden con
otras distribuciones como la
Exponencial, Normal y Raleigh,
entre otras
La distribución de Weibull es el más ampliamente utilizado modelo
estadístico para tratar con datos históricos. Es usada en muchas
aplicaciones desde el pronostico del tiempo hasta análisis de
ingeniería con tamaños de muestras muy pequeños.

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Nos enfocaremos en un análisis de confiabilidad asociado a una
estadística de fallas de equipos de una planta Fraccionadora de Gas,
para lo cual tenemos la siguiente estadística de Tiempo Para Falla
(TPF).
Analizando los
datos de la tabla
No. 2, como
primera
observación
tenemos que hay
un 95.98% que los
TPF sean menores
a 95.98%, por
supuesto que es
una información,
pero no nos ayuda
mucho ya que
tenemos datos
desde 240 horas a
13,776 horas, por
lo que debemos
analizar la gráfica
de Weibull
Del análisis tenemos que el Factor de Forma β es 0.6433 lo que
indica que tenemos una tasa de falla descendente, al igual que
una t = η (aproximadamente 2,000).
Ya con los datos de forma y escala podemos realizar cualquier
estimado de confiabilidad utilizando la ecuación (7) o el gráfico
de Weibull.
R(t) = 1-F(t) (7)
Por ejemplo, si queremos estimar cuál es la confiabilidad o
probabilidad para que los equipos no fallen a t1=500 horas o
t2=3000 horas, obtendremos lo siguiente:
R(t1) = 80%
R(t2) = 10%

10. Conclusión
En el pronóstico de
comportamiento de capacidad
efectiva de un proceso
productivo, la indisponibilidad
operacional por mantenimiento
planeado como la
indisponibilidad operacional por
fallas, deben ser analizadas
independientemente y en
conjunto, con la finalidad de
poder diagnosticar y predecir
estrategias que aseguren el
cumplimiento de la producción.
El efecto del plan de
mantenimiento preventivo y
correctivo sobre la capacidad
efectiva del sistema evidencia la
necesidad de análisis de
mantenibilidad en los sistemas y
subsistemas, en la búsqueda por
disminuir los tiempos de parada
por mantenimiento
El AMEF constituye un
documento dinámico, que
admite múltiples revisiones,
observaciones y calificaciones
de acuerdo al devenir de los
procesos. Así mismo, se
convierte en una fuente
invaluable de
información relacionada con los
equipos, que puede utilizarse
tanto para el despliegue de
acciones de prevención,
corrección y mejora; como para
la capacitación y formación del
personal en temas relacionados
con los equipos y los procesos
El análisis de Weibull es una
poderosa herramienta que le
permite combinar eficazmente
sus actividades de intervención
con los riesgos a los que se
enfrenta la organización
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https://www.academia.edu/44287579/Confiabilidad_Disponibilidad
_y_Mantenibilidad
https://esp.reliabilityconnect.com/analisis-de-confiabilidad-
disponibilidad-y-mantenibilidad-de-un-sistema-de-
bombeo/#:~:text=El%20An%C3%A1lisis%20de%20Confiabilidad
%2C%20Disponibilidad,Aplicaci%C3%B3n%20de%20nuevas%20
tecnolog%C3%ADas
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https://predictiva21.com/analisis-weibull-ejemplos/