1. 1
Desarrollo de un Producto
El desarrollo de un producto depende de gran cantidad de factores, desde la inversiones
iniciales, si satisface a algunas necesidades y si otorga rédito.
En la decisión de un problema, como dice Bartee que se produce cuando aparece un necesidad
insatisfecha, que se presenta frente al desarrollo de un producto y su declinación, se puede
escribir mediante la siguiente expresión matemática:
𝑃𝑡 = [𝐷𝑡 − 𝐴𝑡]
Pt: es el problema en el tiempo t
Dt: es el estado deseado en el tiempo t
At: es el estado real en el tiempo t
En un pequeño análisis de la expresión ante la aparición de un valor negativo lo podemos
considerar como la declinación del elemento.
Por tal motivo se deben tener variadas consideraciones previas ante la elaboración del
producto, por ejemplo su vida útil.
La vida útil es la duración estimada que un objeto puede tener cumpliendo correctamente con
la función para la cual ha sido creado. Normalmente se calcula en horas de duración.
Generadores Vida útil en Años
<50 KW 14-17
Entre 1000 kW a 3.000KW 25
Más de 3.000kW 28
Entre 50 kW a 1.000 kW 17 -25
La Vida Útil y el Mantenimiento Predictivo
La industria mecánica está bajo la influencia determinante de la electrónica, de la
automatización y de las telecomunicaciones, exigiendo mayor preparación en el personal, no
sólo desde el punto de vista de la operación de la maquinaria, sino desde el punto de vista del
mantenimiento industrial.
"El mantenimiento predictivo" es una técnica para pronosticar el punto futuro de falla de un
componente de una maquina, de tal forma que dicho componente pueda reemplazarse, con
base en un plan, justo antes de que falle. Así, el tiempo muerto del equipo se minimiza y el
tiempo de vida del componente se maximiza.
A. Organización del mantenimiento predictivo
Esta técnica supone la medición de diversos parámetros que muestren una relación
predecible con el ciclo de vida del componente. Algunos ejemplos de dichos parámetros son
los siguientes:
- Vibración de cojinetes
- Temperatura de las conexiones eléctricas
- Resistencia del aislamiento de la bobina de un motor

2. 2
El uso del mantenimiento predictivo consiste en establecer, una perspectiva histórica de la
relación entre la variable seleccionada y la vida del componente. Esto se logra mediante la
toma de lecturas (por ejemplo la vibración de un cojinete) en intervalos periódicos hasta que el
componente falle. La figura 1 muestra una curva típica que resulta de graficar la variable
(vibración) contra el tiempo. Como la curva lo sugiere, deberán reemplazarse los cojinetes
subsecuentes cuando la vibración alcance 1,25 in/seg (31,75 mm/seg). Los fabricantes de
instrumentos y software para el mantenimiento predictivo pueden recomendar rangos y
valores para reemplazar los componentes de la mayoría de los equipos, esto hace que el
análisis histórico sea innecesario en la mayoría de las aplicaciones.
FIGURA 1. Curva de falla de un cojinete.
Una vez determinada la factibilidad y conveniencia de realizar un mantenimiento predictivo a
una máquina o unidad, el paso siguiente es determinar la o las variables físicas a controlar que
sean indicativas de la condición de la máquina. El objetivo de esta parte es revisar en forma
detallada las técnicas comúnmente usadas en el monitoreo según condición, de manera que
sirvan de guía para su selección general. La finalidad del monitoreo es obtener una indicación
de la condición (mecánica) o estado de salud de la máquina, de manera que pueda ser operada
y mantenida con seguridad y economía.
Se monitorea, es decir que se hace una medición de la variable física que se considera
representativa de la condición de la máquina y su comparación con valores que indican si la
máquina está en buen estado o deteriorada. Con la actual automatización de estas técnicas, se
ha extendido la acepción de la palabra monitoreo también a la adquisición, procesamiento y
almacenamiento de datos. De acuerdo a los objetivos que se pretende alcanzar con el
monitoreo de la condición de una máquina debe distinguirse entre vigilancia, protección,
diagnóstico y pronóstico.
De lo explicado se concluye:
1. Vigilancia de máquinas. Su objetivo es indicar cuándo existe un problema.
Debe distinguir entre condición buena y mala, y si es mala indicar el estado de
gravedad.
2. Protección de máquinas. Su objetivo es evitar fallas catastróficas. Una
máquina está protegida, si cuando los valores que indican su condición llegan
a valores considerados peligrosos, la máquina se detiene automáticamente.
3. Diagnóstico de fallas. Su objetivo es definir cuál es el problema específico.
4. Pronóstico de vida .Su objetivo es estimar cuánto tiempo más podría funcionar
la máquina sin riesgo de una falla catastrófica.

3. 3
En el último tiempo se ha dado la tendencia a aplicar mantenimiento predictivo o sintomático,
sea, esto mediante vibroanálisis, análisis de aceite usado, control de desgastes, etc.
B. Técnicas Aplicadas al Mantenimiento Predictivo
Existen varias técnicas aplicadas para el mantenimiento preventivo entre las cuales
tenemos las siguientes:
1. Análisis de vibraciones: El interés de las Vibraciones Mecánicas llega al
Mantenimiento Industrial de la mano del Mantenimiento Preventivo y Predictivo, con
el interés de alerta que significa un elemento vibrante en una Maquina, y la necesaria
prevención de las fallas que traen las vibraciones a medio plazo.
FIGURA 2: Registro de vibraciones en un ciclo de trabajo de la pala
FIGURA 3: Transformada Tiempo-Frecuencia.
El interés principal para el mantenimiento deberá ser la identificación de las amplitudes
predominantes de las vibraciones detectadas en el elemento o máquina, la determinación de
las causas de la vibración, y la corrección del problema que ellas representan. Las
consecuencias de las vibraciones mecánicas son el aumento de los esfuerzos y las tensiones,
pérdidas de energía, desgaste de materiales, y las más temidas: daños por fatiga de los
materiales, además de ruidos molestos en el ambiente laboral, etc.
Parámetros de las vibraciones.
- Frecuencia: Es el tiempo necesario para completar un ciclo vibratorio. En los estudios
de Vibración se usan los CPM (ciclos por minuto) o Hz (Hertz).
- Desplazamiento: Es la distancia total que describe el elemento vibrante, desde un
extremo al otro de su movimiento.

4. 4
- Velocidad y Aceleración: Como valor relacional de los anteriores.
- Dirección: Las vibraciones pueden producirse en 3 direcciones lineales y 3 rotacionales
Tipos de vibraciones.
Vibración libre: causada por un sistema, vibra debido a una excitación instantánea.
Vibración forzada: causada por un sistema, vibra debida a una excitación constante generadas
por las vibraciones mecánicas.
Las razones más habituales por las que una máquina o elemento de la misma puede llegar a
vibrar son las siguientes:
a) Desequilibrado (maquinaria rotativa).
b) Falta de Alineamiento (maquinaria rotativa)
c) Excentricidad (maquinaria rotativa).
d) Falla de Rodamientos y cojinetes.
e) Problemas de engranajes y correas de Transmisión (holguras, falta de lubricación,
roces, etc.)
2. Análisis de lubricantes: Estos se ejecutan dependiendo de la necesidad, según:
a) Análisis Iniciales: se realizan a productos de aquellos equipos que presenten dudas
provenientes de los resultados del Estudio de Lubricación y permiten correcciones en
la selección del producto, motivadas a cambios en condiciones de operación .
b) Análisis Rutinarios: se aplican para equipos considerados como críticos o de gran
capacidad, en los cuales se define una frecuencia de muestreo, siendo el objetivo
principal de los análisis la determinación del estado del aceite, nivel de desgaste y
contaminación entre otros.
c) Análisis de Emergencia: se efectúan para detectar cualquier anomalía en el equipo y/o
lubricante, según:
Lubricantes:
 Contaminación con agua
 Sólidos (filtros y sellos defectuosos).
 Uso de un producto inadecuado
Equipos:
 Bombas de extracción
 Envases para muestras
 Etiquetas de identificación
 Formatos
Este método asegura que tendremos:
 Máxima reducción de los costos operativos.
 Máxima vida útil de los componentes con mínimo desgaste.
 Máximo aprovechamiento del lubricante utilizado.
 Mínima generación de efluentes. es la salida o flujos salientes de
cualquier sistema que despacha flujos de agua, de un tanque a
otro para un proceso.

5. 5
En cada muestra podemos conseguir o estudiar los siguientes factores que afectan a
nuestra maquina:
a) Elementos de desgaste: Hierro, Cromo, Molibdeno, Aluminio, Cobre, Estaño,
Plomo,etc.
b) Conteo de partículas: Determinación de la limpieza llamado ferrografía: método
analítico de comprobar la salud de la maquinaria, mediante la cuantificación y examen de las
partículas de desgaste suspendidas en el aceite lubricante
c) Contaminantes: Silicio, Sodio, Agua, Combustible, Hollín, Oxidación, Nitración, Sulfatos
y Nitratos.
d) Aditivos y condiciones del lubricante: Magnesio, Calcio, Zinc, Fósforo, Boro, Azufre,
Viscosidad.
e) Gráficos e historial: Para la evaluación de las tendencias a lo largo del tiempo.
Mediante la implementación de técnicas ampliamente investigadas y experimentadas, y
con la utilización de equipos de la más avanzada tecnología, se logrará disminuir
drásticamente:
a) Tiempo perdido en producción en razón de desperfectos mecánicos.
b) Desgaste de las máquinas y sus componentes.
c) Horas hombre dedicadas al mantenimiento.
d) Consumo general de lubricantes
3. Análisis por ultrasonido: Este método estudia las ondas de sonido de baja frecuencia
producidas por los equipos que no son perceptibles por el oído humano.
El ultrasonido es producido por mecanismos rotantes, fugas de fluido, pérdidas de
vacío, y arcos eléctricos. Pudiéndose detectarlo mediante la tecnología apropiada. En
la figura 4 se observa un espectro de frecuencias sobre el material analizado.
FIGURA 4. Diagrama espectral
El método del Ultrasonido Pasivo permite:
a. Detección de fricción en maquinas rotativas.
b. Detección de fallas y/o fugas en válvulas.
c. Detección de fugas de fluidos.
d. Pérdidas de vacío.
e. Detección de "arco eléctrico".
f. Verificación de la integridad de juntas de recintos estancos.
Se denomina Ultrasonido Pasivo a la tecnología que permite captar el ultrasonido
producido por diversas fuentes.

6. 6
El sonido cuya frecuencia está por encima del rango de captación del oído humano
(20-a-20.000 Hertz) se considera ultrasonido. Casi todas las fricciones mecánicas, arcos
eléctricos y fugas de presión o vacío producen ultrasonido en un rango aproximado a
los 40 KHz, frecuencias con características muy aprovechables en el Mantenimiento
Predictivo, puesto que las ondas sonoras son de corta longitud atenuándose
rápidamente sin producir rebotes. Por esta razón, el ruido ambiental por más intenso
que sea, no interfiere en la detección del ultrasonido. Además, la alta direccionalidad
del ultrasonido en 40 KHz. permite con rapidez y precisión la ubicación de la falla.
La aplicación del análisis por ultrasonido se hace indispensable especialmente en la
detección de fallas existentes en equipos rotantes que giran a velocidades inferiores a
las 300 RPM, donde la técnica de medición de vibraciones se transforma en un
procedimiento ineficiente.
De modo que la medición de ultrasonido es en ocasiones complementaria con la
medición de vibraciones, que se utiliza eficientemente sobre equipos rotantes que
giran a velocidades superiores a las 300 RPM.
4. Termografía: La Termografía Infrarroja es una técnica que permite a distancia y sin
ningún contacto, medir y visualizar temperaturas de superficie con precisión, como se
observa en la figura5.
FIGURA 5.Observación de una imagen de un Termógrafo
Los ojos humanos no son sensibles a la radiación infrarroja emitida por un objeto, pero
las cámaras termográficas, o de termovisión, son capaces de medir la energía con sensores
infrarrojos, capacitados para "ver" en estas longitudes de onda. Esto nos permite medir la
energía radiante emitida por objetos y, por consiguiente, determinar la temperatura de la
superficie a distancia, en tiempo real y sin contacto.
La gran mayoría de los problemas y averías en el entorno industrial - ya sea de tipo
mecánico, eléctrico y de fabricación - están precedidos por cambios de temperatura que
pueden ser detectados mediante la monitorización de temperatura con sistema de
termovisión por infrarrojos. Con la implementación de programas de inspecciones
termográficas en instalaciones, maquinaria, cuadros eléctricos, etc. es posible minimizar el
riesgo de una falla de equipos y sus consecuencias, a la vez que también ofrece una
herramienta para el control de calidad de las reparaciones efectuadas.
El análisis mediante termografía infrarroja debe complementarse con otras técnicas y
sistemas de ensayo conocidos, como pueden ser el análisis de aceites lubricantes, el análisis
de vibraciones, los ultrasonidos pasivos y el análisis predictivo en motores eléctricos. Pueden
añadirse los ensayos no destructivos clásicos: ensayos, radiográfico, el ultrasonido activo,
partículas magnéticas, etc.
El análisis mediante las cámaras termográficas infrarrojas, está recomendado para:
- Instalaciones y líneas eléctricas de Alta y Baja Tensión.
- Cuadros, conexiones, bornes, transformadores, fusibles y empalmes eléctricos.

7. 7
- Motores eléctricos, generadores, bobinados, etc.
- Reductores, frenos, rodamientos, acoplamientos y embragues mecánicos.
- Hornos, calderas e intercambiadores de calor.
- Instalaciones de climatización.
- Líneas de producción, corte, prensado, forja, tratamientos térmicos.
Las ventajas que ofrece el Mantenimiento Preventivo por Termovisión son:
- Método de análisis sin detención de procesos productivos, ahorra gastos.
- Baja peligrosidad para el operario por evitar la necesidad de contacto con el equipo.
- Determinación exacta de puntos deficientes en una línea de proceso.
- Reduce el tiempo de reparación por la localización precisa de la Falla.
- Facilita informes muy precisos al personal de mantenimiento.
- Ayuda al seguimiento de las reparaciones previas.
5. Análisis por árbol de fallas/Fault Tree Analysis)
El Análisis por Árboles de Fallos (FTA), es una técnica deductiva que se centra en un
suceso accidental particular (accidente) y proporciona un método para determinar las causas
que han producido dicho accidente. El hecho de su gran utilización se basa en que puede
proporcionar resultados tanto cualitativos mediante la búsqueda de caminos críticos, como
cuantitativos, en términos de probabilidad de fallos de componentes.
Para el tratamiento del problema se utiliza un modelo gráfico que muestra las distintas
combinaciones de fallos de componentes y/o errores humanos cuya ocurrencia simultánea es
suficiente para desembocar en un suceso accidental.
La técnica consiste en un proceso deductivo basado en las leyes del Álgebra de Boole,
que permite determinar la expresión de sucesos complejos estudiados en función de los fallos
básicos de los elementos que intervienen en él.
Consiste en descomponer sistemáticamente un suceso complejo (por ejemplo rotura de
un depósito de almacenamiento de amoniaco) en sucesos intermedios hasta llegar a sucesos
básicos, ligados normalmente a fallos de componentes, errores humanos, errores operativos,
etc. Este proceso se realiza enlazando dichos tipos de sucesos mediante lo que se denomina
puertas lógicas que representan los operadores del álgebra de sucesos.
Cada uno de estos aspectos se representa gráficamente durante la elaboración del árbol
mediante diferentes símbolos que representan los tipos de sucesos, las puertas lógicas y las
transferencias o desarrollos posteriores del árbol.
Un ejemplo de árbol de fallos se observa en la figura 6.
FIGURA 6. Diagrama FTA

8. 8
Seguidamente, de manera sistemática y lógica se representan las combinaciones de las
situaciones que pueden dar lugar a la producción del "evento a evitar", conformando niveles
sucesivos de tal manera que cada suceso esté generado a partir de sucesos del nivel inferior,
siendo el nexo de unión entre niveles la existencia de "operadores o puertas lógicas". El árbol
se desarrolla en sus distintas ramas hasta alcanzar una serie de "sucesos básicos",
denominados así porque no precisan de otros anteriores a ellos para ser explicados. También
alguna rama puede terminar por alcanzar un "suceso no desarrollado" en otros, sea por falta de
información o por la poca utilidad de analizar las causas que lo producen.
Los nudos de las diferentes puertas y los "sucesos básicos o no desarrollados" deben estar
claramente identificados.
Estos "sucesos básicos o no desarrollados" que se encuentran en la parte inferior de las ramas
del árbol se caracterizan por los siguientes aspectos:
• Son independientes entre ellos.
• Las probabilidades de que acontezcan pueden ser calculadas o estimadas.
Para ser eficaz, un análisis por árbol de fallos debe ser elaborado por personas profundamente
conocedoras de la instalación o proceso a analizar y que a su vez conozcan el método y
tengan experiencia en su aplicación; por lo que, si se precisa, se deberán constituir equipos de
trabajo pluridisciplinarios (técnico de seguridad, ingeniero del proyecto, ingeniero de proceso,
etc.) para proceder a la reflexión conjunta que el método propicia.
Prefijado el "evento que se pretende evitar" en el sistema a analizar, se procede descendiendo
escalón a escalón a través de los sucesos inmediatos o sucesos intermedios hasta alcanzar los
sucesos básicos o no desarrollados que generan las situaciones que, concatenadas,
contribuyen a la aparición del "suceso no deseado".
Para la representación gráfica de los árboles de fallos y con el fin de normalizar y universalizar
la representación se han elegido ciertos símbolos que se representan en la Tabla 1.
Si alguna de las causas inmediatas contribuye directamente por sí sola en la aparición de un
suceso anterior, se conecta con él mediante una puerta lógica del tipo "OR".
Por ejemplo:
En el diagrama de flujo, el producto pasará del punto 1 al punto 2 si está abierta la válvula
manual A o si está abierta la válvula neumática B, y su representación lógica es la especificada
en la figura.
A partir del siguiente circuito, se desea que usted desarrolle el diagrama de fallas (FTA).
FIGURA 7

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Tabla 1: Símbolos utilizados para la representación del árbol de fallos
Otro ejemplo aplicado está en el diagrama de flujo representado, tienen que estar abiertas
simultáneamente las válvulas A y B para que pase el producto del punto 1 al 2, y su
representación lógica es la especificada en la figura 8.
FIGURA 8
Si son necesarias
simultáneamente todas las causas
inmediatas para que ocurra un
suceso, entonces éstas se
conectan con él mediante una
puerta lógica del tipo "Y"-"AND"-.

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5.1 Explotación del árbol: La explotación de un árbol de fallos puede limitarse a un
tratamiento "cualitativo" o acceder a un segundo nivel de análisis a través de la
"cuantificación" cuando existen fuentes de datos relativas a las tasas de fallo de los
distintos componentes.
5.2 Evaluación cualitativa: Consiste en analizar el árbol sobre el plano de su
estructura lógica para poder determinar las combinaciones mínimas de sucesos
básicos que hagan que se produzca el suceso no deseado o evento que se pretende
evitar (noción de "conjunto mínimo de fallos").
Además, la estructura lógica de un árbol de fallos permite utilizar el álgebra de Boole,
traduciendo esta estructura a ecuaciones lógicas. Para ello se expone muy brevemente tal
sistema de equivalencia lógica:
• Una puerta "0" equivale a un signo "+", no de adición sino de unión en teoría de
conjuntos.
• Una puerta "Y" equivale a un signo "." equivalente a la intersección.
Algunas de las leyes y propiedades básicas del álgebra de Boole más importantes son:
• Propiedad conmutativa:
x + y = y + x
X · y = y · x
• Propiedad asociativa:
x + (y + z) = (x + y) + z
x · (y · z) = (x · y) · z
• Propiedad distributiva:
x · (y + z) = x · y + x · z
x + y · z = (x + y) · (x + z)
• Propiedad idempotente:
x · x = x
x + x = x
• Ley de absorción:
x · (x + y) = x
x + x · y = x
De ello se extraen las siguientes consecuencias:
• Transformar el árbol de fallos en una función lógica.
• La posibilidad de simplificar la función lógica del árbol gracias a la constatación de
falsas redundancias. La reducción de falsas redundancias (reducción booleana)
consiste en simplificar ciertas expresiones booleanas y consecuentemente los
elementos de estructura que las mismas representan.
Lo anterior resalta la importancia de identificar durante el análisis, además de los fallos
individuales de los componentes, los posibles fallos debidos a una causa común o la
determinación de los componentes que fallan del mismo modo.
Para la resolución de árboles de fallos se realizan los siguientes pasos:
1. Identificación de todas las puertas lógicas y sucesos básicos.
2. Resolución de todas las puertas en sus sucesos básicos.
3. Eliminación de los sucesos repetidos en los conjuntos de fallo: aplicación de la
propiedad idempotente del álgebra de Boole.
4. Eliminación de los conjuntos de fallo que contengan a su vez conjuntos de fallo más
pequeños, es decir, determinación de entre todas las combinaciones posibles, los
conjuntos mínimos de fallo: aplicación de la ley de absorción del álgebra de Boole.

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5.3 Evaluación cuantitativa: Precisa conocer la indisponibilidad o probabilidad de fallo de
aquellos sucesos que en el árbol se representan en un círculo (sucesos básicos) y
determinar valores probabilísticos de fallo a aquellos sucesos que se representan en un
rombo (sucesos no desarrollados).
Según el modo en que ha fallado el componente, se calcula la probabilidad de fallo del
mismo en función de la tasa de fallo que se puede obtener en bancos de datos y,
fundamentalmente, de la propia experiencia. Existe, asimismo, información que nos
proporciona datos estimativos sobre tasas de errores humanos que permite asignar
valores probabilísticos a su ocurrencia.
El conocimiento de los valores de probabilidad de los sucesos primarios (básicos o no
desarrollados) permite:
• Determinar la probabilidad global de aparición del "suceso no deseado" o
"evento que se pretende evitar".
• Determinar las vías de fallo más críticas, es decir, las más probables entre las
combinaciones de sucesos susceptibles de ocasionar el "suceso no deseado".
Para la valoración de la probabilidad global de aparición del "suceso no deseado" se
realizan los siguientes pasos:
a) Se asignan valores probabilísticos a los sucesos primarios.
b) Se determinan las combinaciones mínimas de sucesos primarios cuya ocurrencia
simultánea garantiza la aparición del "suceso no deseado": establecimiento de los
"conjuntos mínimos de fallos".
c) Se calcula la probabilidad de cada una de las vías de fallo representada por los
conjuntos mínimos de fallos, la cual es igual al producto (intersección lógica en álgebra
de Boole) de las probabilidades de los sucesos primarios que la componen.
d) Se calcula la "probabilidad de que se produzca el "acontecimiento final", como la suma
de las probabilidades (unión lógica de todos los N conjuntos mínimos de fallo en
álgebra de Boole) de los conjuntos mínimos de fallo, como límite superior, ya que
matemáticamente debería restarse la intersección de éstos.
A título de ejemplo, si en el caso del árbol representado en la figura asignamos valores medios
de probabilidades de fallo a los sucesos primarios:
1. P1 = 5 · 10
-3
; P2 = 6 · 10
-2
; P3 = 10
-3
2. Conjunto mínimo de fallos: P1 y P2
3. Pvía(1) = P1 · P2 = 5 · 10
-3
x 6 · 10
-2
= 300 · 10
-6
4. Probabilidad de acontecimiento final: PAF = P1 · P2 = 300 · 10
-6
En este caso coincide con la probabilidad del conjunto mínimo de fallos ya que éste es único.
En el supuesto que se plantea a continuación, en que el árbol que se desarrolla es ligeramente
más complejo, se observará cómo se calcula la PAF a partir de la existencia de varios conjuntos
mínimos de fallos.
Ejemplo de Aplicación:
"En una empresa química existe una nave de producción en la cual el reactor es refrigerado por
una red de agua industrial en circuito cerrado", siendo ésta enfriada por una torre de
refrigeración tal y como se muestra en el figura 9.

12. 12
FIGURA 9 : Representación del proceso. En trazo negro se representa la situación inicial y en rojo la implantación de las
modificaciones propuestas
Hay veces en verano que la temperatura del agua de este circuito no es suficientemente baja y
se debe enfriar complementariamente con la red de agua potable, mediante la apertura de la
válvula VC-1 que es accionada neumáticamente a través del termostato T.
La empresa se ha planteado con preocupación que la red de agua industrial pudiera
contaminar el agua potable, por las consecuencias que de ello podrían derivarse. (La
interconexión de ambas redes de agua está explícitamente prohibida en la 0.G.S.H.T. en su art.
38.4, por lo que este enunciado contempla un supuesto teórico cuyo único fin es el de facilitar
la comprensión del método y la reflexión sobre los resultados del análisis probabilístico.)
Obviamente, para que el agua industrial entrase en la canalización de agua potable debería ser
la presión P-1 mayor que P-2 (situación que no se da en condiciones habituales), tendría que
fallar la válvula antirretorno VR-1 y fallar la válvula VC-1, salvo en períodos calurosos en que
VC-1 está abierta. En el análisis de este supuesto se considera que la válvula de control VC-1
se encuentra cerrada. Obviamente, cuando la válvula de control está abierta por requerimiento
del proceso, en la elaboración del árbol se deberían eliminar los diferentes modos de fallo de
este elemento."
En esta situación, analizamos la probabilidad de contaminación de la red de agua potable
cuando accidentalmente la presión P-1 supera a la presión P-2, mediante la elaboración del
correspondiente árbol de fallos; considerando para la realización de este ejercicio las siguientes
probabilidades de fallo de los diferentes elementos:
Fallo de válvula de retención VR por retroceso del fluido 10
-2
Fallo de estanqueidad de VC en posición de cierre 10
-3
Posibilidad de bloqueo de las válvulas neumáticas VC al abrir o cerrar 10
-3
Fallo del termostato de regulación de VC 10
-3
Fallo de transmisión de señal del termostato o presostato 10
-4
Fallo presostato 10
-3
Fallo señal acústica de alarma 10
-2
Probabilidad de no actuación correcta ante alarma 10
-2

13. 13
FIGURA 10
P = P(1,2) + P(1,3) + P(1,4) + P(1,5) =
= P1P2 +P1P3 + P1P4 +P1P5 = 3, 1 · 10
-5
Del análisis de la situación actual de la instalación observamos que la probabilidad de
contaminación de la red de agua potable cuando P1 > P2 es de 3,1 · 10
-5
y en la situación en
que la válvula de control VC-1 está abierta la probabilidad de contaminación del agua potable
es la de que falle la válvula de retención VR-1, es decir, P = 10
-2
; siendo ambas probabilidades
no aceptables ante las posibles consecuencias a que daría lugar en caso de producirse la
contaminación.
"Ante ello, valoramos como variaría tal probabilidad de contaminación incorporando a la
instalación actual una segunda válvula de retención así como un presostato que actúe, cuando
P-1 se aproxime a P-2, sobre la válvula VC2 dándole orden de cierre y, a su vez, al activarse
dé una alarma acústica en sala de control, a fin de que pudiera actuarse manualmente sobre
VC-2 en caso de fallo del cierre neumático.
Con el cierre de VC-2 se desconecta la alarma y el consiguiente incremento de temperatura
activaría el termostato T accionando la apertura de VC-1. La red de agua potable garantiza
suficiente caudal para mantener refrigerado el reactor."
Analizamos en esta nueva situación como varía la probabilidad de contaminación de la red de
agua potable, mediante la elaboración de un nuevo árbol de fallos en el que se contemplan las
variaciones simuladas.

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FIGURA 11: Árbol de fallos de la situación propuesta
Obtendremos la probabilidad de contaminación del agua potable mediante la suma de las
probabilidades de ocurrencia de los conjuntos mínimos de fallo, dando un valor de 6,2685·10-
10
. En las situaciones en que VC-1 está abierta (período muy caluroso), la probabilidad se
incrementa hasta un valor de 2,0221 · 10-7
.
6. Análisis FMECA: Otra útil técnica para la eliminación de las características de diseño
deficientes es el análisis de los modos y efectos de fallos (FMEA); o análisis de modos de fallos
y efectos críticos (FMECA)
La intención es identificar las áreas o ensambles que es más probable que den lugar a
fallos del conjunto.
El FMEA define la función como la tarea que realiza un componente --por ejemplo, la
función de una válvula es abrir y cerrar-- y los modos de fallo son las formas en las que el
componente puede fallar. La válvula fallará en la apertura si se rompe su resorte, pero también
puede tropezar en su guía o mantenerse en posición de abierta por la leva debido a una rotura
en la correa de árbol de levas.
La técnica consiste en evaluar tres aspectos del sistema y su operación:
• Condiciones anticipadas de operación, y el fallo más probable.
• Efecto de fallo en el rendimiento.
• Severidad del fallo en el mecanismo.
La probabilidad de fallos se evalúa generalmente en una escala de 1 a 10, con la criticidad aumentando
con el valor del número.

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Esta técnica es útil para evaluar soluciones alternativas a un problema pero no es fácil de usar con
precisión en nuevos diseños.
El FMEA es útil para evaluar si hay en un ensamble un número innecesario de componentes puesto que
la interacción de un ensamble con otro multiplicará los efectos de un fallo. Es igualmente útil para
analizar el producto y el equipo que se utiliza para producirlo.
El FMEA, ayuda en la identificación de los modos de fallo que es probable que causen problemas de uso
del producto. Ayuda también a eliminar debilidades o complicaciones excesivas del diseño, y a
identificar los componentes que pueden fallar con mayor probabilidad. Su empleo no debe confinarse al
producto que se desarrolla por el grupo de trabajo. Puede también usarse eficazmente para evaluar las
causas de parada en las máquinas de producción antes de completar el diseño.
Bibliográficas
Irene, Franco(2004). Mantenimiento Predictivo. Universidad Gran Mariscal de Ayacucho. Venezuela
2012. Wikipedia: URL www.wikipedia.com
Compilador:
Lic. Edgardo Faletti-Tecnologías Educativas-Prof. en Disciplinas Industriales- 2012