dentro de una empresa, es decir, la forma en que se optimizan los diseños, las normas, las prácticas de mantenimiento, etcétera; es aquí donde aparece el aporte fundamental del análisis de fallas, ya que la empresa debe preocuparse por hacerle seguimiento a sus diseños en todas las etapas de la metódica general de la figura 1.14, para que al detectarse las fallas, se indaguen sus causas y se replantee así el conocimiento acumulado de la empresa, para mejorar en diseños futuros. Así pues, podemos catalogar al análisis de falla como el sensor que determina las causas técnicas y raíces de falla, permitiéndoles a los diseñadores y a la dirección generar acciones correctivas, vía modificaciones en el conocimiento acumulado o en la organización misma.
Infortunadamente en nuestro medio muy pocas empresas, técnicos e ingenieros aplican el análisis de falla como una rutina obligatoria de trabajo, lo cual, como es obvio, se traduce en una baja calidad de las máquinas generadas o de los servicios prestados de ensamble, operación o mantenimiento. Si queremos alcanzar un nivel alto de competitividad interna y externa, el análisis de falla debe ser una práctica continua e integral de los sistemas de calidad de nuestras empresas.
El análisis de falla debe estar presente en todas las etapas de la metódica del diseño, sin embargo, su participación se hace más fuerte a la hora de las pruebas de las partes, sistemas o máquinas, ya que es aquí donde el fabricante logra establecer con cierto nivel de precisión la vida útil esperada de su producto, para lo cual debe alimentarse de tres fuentes principales: modelos teóricos generados en la propia empresa que predigan la vida; ensayos a escala 1:1 para medir solicitaciones, resistencias, vida, etcétera, y, por último, se debe hacer seguimiento a las máquinas generadas sobre la vida que están mostrando en su lugar de trabajo (figura 1.15). Con lo anterior también se asegura que, al realizar un nuevo diseño, se minimice la probabilidad de ocurrencia de fallas.
El esquema de la figura 1.15 muestra un procedimiento aceptable que asegura diseños de alta calidad en empresas de diseño y construcción de máquinas; sin embargo, en nuestro medio el grueso de los técnicos, ingenieros y empresas de ingeniería no diseñan ni construyen, sino que prestan los servicios de ensamble, operación o mantenimiento, los cuales son los últimos pasos de la metódica general del diseño (figura 1.14). En estas etapas el aseguramiento de la calidad debe centrarse en hacer cumplir los criterios de ensamble, operación y mantenimiento, que el diseñador o el fabricante original del equipo han consignado en los manuales de ensamble, operación y mantenimiento (figura 1.16). En esta figura se sugiere que cualquier cambio en las rutinas de ensamble, operación o mantenimiento debe ser consultada con el fabricante, para asegurar que dicho cambio no vaya a aumentar la probabilidad de falla. Que una empresa cumpla con lo anterior en nuestro medio, a primera vista no debería ser difícil; sin embargo, la experiencia de los autores muestra que el grueso de las fallas que ocurren en el país se da precisamente por no ceñirse a las recomendaciones de los manuales de los fabricantes o a los códigos de sociedades técnicas especializadas.
Figura 1.15 Determinación de la vida esperada por el fabricante de una máquina o parte
Fuente: elaboración propia.
Figura 1.16 Minimización de fallas en los procesos de ensamble, operación y mantenimiento de máquinas
Fuente: elaboración propia.
1.10 ÉTICA EN LOS ANÁLISIS DE FALLAS
Los analistas de falla deben propender por mantener siempre la independencia en la emisión de sus conceptos sobre el mecanismo de falla o de causa raíz, evitando ceder ante las presiones conscientes e inconscientes siempre presentes de los representantes de la fábrica, de los operadores, de los mantenedores, etcétera. Esto se vuelve especialmente crítico cuando los analistas trabajan para una de las partes involucradas; no obstante lo anterior, los analistas deben recordar que su trabajo es determinar las causas físicas, humanas y organizacionales de una falla, atendiendo estrictamente a las evidencias que la investigación genere.
Quienes solicitan conceptos del mecanismo de falla o de la causa raíz de falla deben ser conscientes de que están contratando un concepto técnico, cuyo resultado no está predefinido, es decir, en este caso no aplica el principio de que el cliente siempre tiene la razón. La responsabilidad del cliente, por lo tanto, es la de brindar toda la información que necesiten los analistas, para emitir un concepto imparcial.
Los análisis de falla son procesos de ingeniería similares al diseño, en el sentido de que dos analistas al estudiar un mismo caso, es posible que lleguen a conceptos de mecanismo de falla diferentes (identificando los mismos modos de falla). Lo mismo ocurre cuando dos diseñadores resolviendo el mismo problema, plantean dos soluciones diferentes, lo cual es perfectamente normal. Lo acertado de un análisis de falla en cuanto a la identificación de modos de falla, mecanismos de falla, causas físicas y causas raíces, dependerá de la riqueza y veracidad de la información recolectada, de la experiencia de los analistas y de la amplitud de ensayos, mediciones y cálculos realizados.
1.11 ESTADÍSTICAS DE FALLAS
A partir de los análisis de mecanismo de falla realizados por los autores del presente texto, durante una ventana de tiempo de 10 años que corresponden a cerca de 290 eventos de falla estudiados [13], se pudieron establecer las estadísticas que a continuación se mencionan, las cuales pueden dar al lector información sobre las tendencias de tipos de falla, modos de falla y fuentes de falla que comúnmente se consultan en el medio local. Estos eventos de falla provinieron principalmente de empresas del sector minero (carbón y petróleo), aeronáutico, automotriz, de maquinaria industrial e infraestructura (puentes metálicos).
Debido a su impacto en la producción, disponibilidad y funcionalidad de equipos e instalaciones, y a sus consecuencias económicas, humanas y ambientales, no es de extrañar que la mayoría de casos consultados por los diferentes sectores productivos correspondan a fallas catastróficas (82,6 %) (figura 1.17).
Figura 1.17 Proporción entre fallas catastróficas y no catastróficas consultadas
Fuente: elaboración propia.
Las fallas súbitas engloban generalmente modos de falla como las fracturas súbitas, la deformación plástica o eventos de desgaste adhesivo severo, producto de una falta de control efectiva sobre el valor de las solicitaciones, lo cual genera sobrecargas o mal funcionamientos que favorecen la ocurrencia de los modos de falla mencionados. En general, si se tienen eficientes procesos de operación y mantenimiento, normalmente se logra disminuir la proporción de fallas súbitas frente a las progresivas. De los casos consultados a los autores, la mayoría correspondieron a fallas progresivas (67,5 %) (figura 1.18).
Figura 1.18 Proporción entre fallas progresivas y súbitas consultadas
Fuente:
