Generar un AMFE en 11 pasos

Siguiendo la estela del post anterior “Análisis del Modo de Fallos y Efectos (AMFE)”, vamos a definir los diferentes pasos para generar uno, usando como ejemplo el de una rueda de bicicleta. Me sirvo del diagrama de www.fundibeq.org , que puedes ver en el post anterior, para seguir los pasos de generación de un AMFE.

Paso 1: Seleccionar un grupo de trabajo.

Para realizar un AMFE de un equipo de Mantenimiento, es vital de disponer de un grupo de personas que cuenten con experiencia contrastada con este equipo, tanto en su mantenimiento como en su funcionalidad.

Es interesante disponer de un coordinador del grupo, que se encargue de establecer los objetivos, las reuniones y definir los siguientes pasos a seguir.

Paso 2: Establecer el tipo de AMFE a realizar.

En nuestro caso es un AMFE de Mantenimiento, pero puede estar enfocado a averías mecánicas, eléctricas o a todas ellas. También debemos definir el nivel de criticidad que vamos a tratar.

Paso 3: Aclarar las prestaciones del equipo o elemento analizado.

He elegido para desarrollar nuestro ejemplo una rueda de bicicleta. En este caso, tendríamos que definir nuestro equipo:

Bicicleta: Se usa para desplazarse usando como medio de propulsión los pedales, que obligan a girar a la rueda trasera a través de una cadena.

El elemento sobre el que vamos a trabajar:

Rueda delantera: rueda de acompañamiento, girando sobre su eje y rodamientos para mover la bicicleta.

Esto habría que hacerlo con cada elemento a analizar.

Paso 4: Determinar los Modos Potenciales de Fallos.

Sobre el elemento y las funciones definidas del mismo, se establecen todas y cada una de las posibilidades de que estas no se produzcan de una manera correcta.

Paso 5: Determinar los Efectos Potenciales del Fallo.

Para cada Modo Potencial de Fallo, se deben determinar los efectos que este fallo produciría en el equipo y/o producción.

Paso 6: Determinar las Causas Potenciales de Fallo.

Se determinan para cada fallo las posibles causas que lo provocan. Para definir estas causas es recomendable usar diagramas Causa-Efecto u otra herramienta de análisis de causalidad.

Nos paramos aquí para recapitular sobre nuestro ejemplo de AMFE y como estaría desarrollado hasta ahora. Usando como elemento la rueda de la bicicleta, indicamos la función que debe cumplir, los diferentes tipos de fallo que puede sufrir, los efectos que originan estos fallos y las causas que provocan los fallos.

Paso 7: Identificar los Sistemas de Control Actual.

Si partimos de cero, no tendremos ningún control sobre nuestro mantenimiento. En cambio, si ya existe un preventivo, debemos tenerlo en cuenta en nuestra ficha de AMFE.

Paso 8: Determinar los índices de evaluación para cada Modo de Fallo.

Como se indicaba en el post del Número Prioridad Riesgo, existen tres elementos a valorar de cada fallo y causa del mismo:

  • Gravedad (G): Se debe valorar desde muchos puntos de vista. Podemos hablar de gravedad desde el punto de vista de la producción, pero también podemos hablar de la gravedad desde el punto de vista de la seguridad de los trabajadores. Esta valoración se realiza de 1 a 10, siendo el mayor valor, el más grave.
  • Ocurrencia (O): Se mide de 1 a 10 la probabilidad de que el fallo ocurra. Esto se puede medir en horas de funcionamiento, por ejemplo, si la probabilidad de rotura es de una cada semana, el valor es 10; si es de una cada seis meses es 5 y si es de una cada año es 1
  • Detección (D): Se determina la posibilidad de detectar el fallo con los medios que se utilizan en el momento de realizar el estudio, es decir, con las condiciones actuales. También se mide de 1 a 10, pero en este caso el 10 indica un fallo que no se puede detectar y el 1 un fallo fácilmente detectable

Es importante como apliquemos los criterios para valorar estas tres escalas, de tal manera que sean los mismos para todo el que las valore.

Paso 9: Calcular el Número Prioridad Riesgo (NPR) para cada Modo Potencial de Fallo.

Esto no es más que multiplicar los tres valores anteriores:

NPR = G x O x D

El valor máximo es 1000 y el mínimo es 1. Aquí lo importante es valorar dónde está el valor crítico a tener en cuenta. Esto dependerá de la capacidad de nuestro departamento. Es decir, si tenemos en cuenta cualquier valor de NPR, obtendremos un número muy elevado de gamas y no podremos manejarlas.

Personalmente, creo que a partir de 100-150 de NPR habría que tener en cuenta su estudio.

Es importante también, como es lógico, priorizar los valores de NPR más altos.

Volvemos a nuestro ejemplo y vemos que, en nuestro caso, no realizamos ningún tipo de control ni revisión sobre la rueda. Se han dado unos valores a la gravedad, la ocurrencia y la detección. Sobre estos valores solo hay un criterio lógico. Cada uno en su empresa, departamento de mantenimiento, etc. deberá aplicar el suyo propio.

Siguiendo la primera línea del cuadro:

  • El valor de gravedad es 7 porque tras un pinchazo, la rueda no podrá girar y necesitaremos repararla, esto es bastante grave para nuestra “produccion” pero, por ejemplo no implica accidente.
  • La ocurrencia es 4 porque, sin tener en cuenta pinchazos fortuitos, solo los derivados del estado de la cubierta, se tardará bastante en pinchar partiendo de cubiertas nuevas.
  • La detección es 9 porque es practicamente imposible de detectar un pinchazo antes de que este ocurra.

Paso 10: Proponer Acciones de Mejora.

Estas acciones pueden ser gamas de preventivo, pueden ser provisiones de repuesto para mitigar los problemas de las averías que no se pueden controlar, pueden ser acciones de formación, cambios sistemáticos, etc.

Es importante establecer un planning para la ejecución de las mismas, indicando un responsable, etc. Si no, se quedará en la caja de los buenos propósitos y todo nuestro trabajo teórico se irá al traste.

Paso 11: Revisar el AMFE.

Una vez establecidas las medidas y ejecutadas, se debe revisar el AMFE, simplemente valorando de nuevo la Gravedad, la Ocurrencia y la Detección. Esto nos debe ofrecer un valor de NPR más bajo y dentro de unos patrones de seguridad. Podremos decir, en nuestro caso, un valor por debajo de 100-150.

El AMFE es un documento vivo, el cual debe ser alimentado con cada nuevo problema que sufra el equipo y que no hayamos contemplado en nuestro documento.

Asi nuestro cuadro completo para este elemento quedaría como se muestra en la figura.

Como se puede ver, tras las acciones los valores de G,O,D han bajado y por tanto también nuestro NPR. Siguiendo nuestro criterios marcados, la revisión, (limpieza y lubricado) de los rodamientos y el chequeo de la cubierta para evitar pinchazos son los elementos más problemáticos y a tener encuenta. Son prioritarios, sobre todo los primeros, los cuales, con una buena revisión de las acciones consiguen un valor de NPR muy bajo.

Este es un ejemplo muy sencillito. En la industria la cosa se complica mucho más, dado que cada componente forma parte de un sistema mucho más complejo. Imagínese el lector, si una rueda de bicicleta genera 5 acciones, sin ser muy escrupuloso, lo que puede generar una prensa hidráulica o un equipo que vincule electricidad, mecánica, hidráulica y neumática, todo ello automatizado.

Enrique Muñoz S.

Análisis del Modo de Fallos y Efectos (AMFE)

El Análisis del Modos de Fallo y Efectos (AMFE) es un enfoque paso a paso para la identificación de todos los posibles fallos en el diseño, fabricación o montaje de un proceso o un producto o servicio. En el caso del Mantenimiento, el AMFE es un sistema para analizar todos los equipos existentes en nuestra instalación desde el punto de vista de su funcionamiento y su funcionalidad.

Este sistema recibe otros nombres: los modos potenciales de falla y análisis de efectos, modos de fallo, efectos y análisis de criticidad (FMECA) y también se denomina con sus siglas en inglés FMEA (Failure Measure and Effect Analysis).

Modos de Fallo: se refiere a las formas o modos en los que un equipo puede fallar. Los fallos son los errores o defectos, especialmente los que afectan al funcionamiento y funcionalidad del equipo, y pueden ser potenciales o reales.

Análisis de Efectos: se refiere al estudio de las consecuencias de esos fallos en nuestros equipos y en nuestros procesos.

Los fallos son priorizados de acuerdo a la gravedad de sus consecuencias, la frecuencia con que ocurren y la facilidad con que pueden ser detectados. Para ello se utiliza el  Número Prioridad Riesgo (NPR). El propósito del AMFE es tomar acciones para eliminar o reducir las fallas, empezando por las de mayor prioridad.

El AMFE también documenta el conocimiento actual sobre los equipos, obtenido de los manuales de las máquinas, de la experiencia sobre averías sufridas, (correctivo) y las acciones sobre los riesgos de fallos (preventivo), para su uso en la mejora continua. El AMFE se utiliza durante el diseño para evitar fracasos. Más tarde se utiliza para el control, antes y durante la operación continua del proceso.

Idealmente, el AMFE comienza durante las primeras etapas conceptuales del diseño de una instalación y continúa durante toda la vida del producto o servicio. Esta herramienta se incluye en el Dosier de Máquina, del que hablábamos un post anterior. Con este estudio se plantean las gamas preventivas necesarias para el correcto mantenimiento de los equipos recién instalados.

Este sistema es una herramienta viva, se debe revisar permanentemente, incluyendo las nuevas informaciones obtenidas a través de averías ocurridas o posibles modificaciones.

Os dejo un diagrama de flujo sobre los pasos que habría que seguir para realizar un AMFE, cortesía de www.fundibeq.org

Diagrama de AMFE

Diagrama de flujo de AMFE. www.fundibeq.org

 

 

Sistemas de tratamiento de agua. La Ósmosis Inversa.

Dentro de los equipos especiales que podemos montar en nuestra instalación de suministro de agua potable están los denominados Sistemas de tratamiento de agua. No debemos confundir estos, con los sistemas de tratamiento de aguas grises o residuales. Aquí estamos hablando de agua potable, de consumo humano.

Este sistema no es obligatorio, entonces ¿por qué utilizarlos? Las razones son varias:

  • Para buscar un sistema que reduzca el sabor, olor o color desagradables del agua.
  • Porque se necesitan reducir los contaminantes nocivos como el plomo u organismos microbiológicos.

Sobre este punto, lo que nos dice el CTE es que no debemos empeorar el agua que nos suministra la red y “en ningún caso incumplir los valores paramétricos establecidos en el Anexo I del Real Decreto 140/2003”.

Los equipos de tratamiento deben estar fabricados según unas características adecuadas mecánicas, químicas y microbiológicas para cumplir con los requerimientos inherentes tanto al agua como al proceso de tratamiento de la misma.

Exigencias de funcionamiento

Siguiendo las prescripciones del CTE SH4, existen 3 exigencias:

1 Deben realizarse las derivaciones adecuadas en la red de forma que la parada momentánea del sistema no suponga discontinuidad en el suministro de agua al edificio.
2 Los sistemas de tratamiento deben estar dotados de dispositivos de medida que permitan comprobar la eficacia prevista en el tratamiento del agua.
3 Los equipos de tratamiento deben disponer de un contador que permita medir, a su entrada, el agua utilizada para su mantenimiento.

¿Dónde ubicar el equipo?

Se debe situar en un local preferentemente de uso exclusivo o en la sala donde se encuentre el grupo de presión, (Sala Hídrica).

El acceso estará restringido a personal autorizado y la sala será de dimensiones suficientes para poder hacer el correcto mantenimiento. Además contará con un grifo para toma de suministro de agua y de un sumidero.

Los productos químicos necesarios para el tratamiento de agua se deben almacenar en condiciones de seguridad.

La osmosis inversa, un ejemplo

¿Qué es la Ósmosis?

El fenómeno de la Ósmosis está basado en la búsqueda del equilibrio. Cuando se ponen en contacto dos fluidos con diferentes concentraciones de sólidos disueltos se mezclarán hasta que la concentración sea uniforme. Si estos fluidos están separados por una membrana permeable (la cual permite el paso a su través de uno de los fluidos), el fluido que se moverá a través de la membrana será el de menor concentración de tal forma que pasa al fluido de mayor concentración. (Binnie et. al. 2002).

Al cabo de un tiempo el contenido en agua será mayor en uno de los lados de la membrana. La diferencia de altura entre ambos fluidos se conoce como Presión Osmótica.

¿Qué es la Ósmosis Inversa?

Si se utiliza una presión superior a la presión osmótica, se produce el efecto contrario. Los fluidos se presionan a través de la membrana, mientras que los sólidos disueltos quedan atrás.

Para poder purificar el agua necesitamos llevar a cabo el proceso contrario al de la ósmosis convencional, es lo que se conoce como Ósmosis Inversa. Se trata de un proceso con membranas. Para poder forzar el paso del agua que se encuentra en la corriente de salmuera a la corriente de agua con baja concentración de sal, es necesario presurizar el agua a un valor superior al de la presión osmótica. Como consecuencia a este proceso, la salmuera se concentrará más.

Por ejemplo, la presión de operación del agua de mar es de 60 bar.

Tres pasos Osmosis 1. El agua fluye de una columna con un bajo contenido de sólidos disueltos a una columna con una elevada concentración de sólidos disueltos.

2. La presión osmótica es la aplicada para evitar que el agua siga fluyendo a través de la membrana y de esta forma crear un equilibrio.

3. Para poder alcanzar una presión superior a la presión osmótica, el agua debe fluir en sentido contrario. El agua fluye de la columna con un alto contenido en sólidos disueltos a la columna con bajo contenido en sólidos disueltos.

El elemento de la membrana de la ósmosis inversa:

El elemento Membrana de Osmosis Inversa¿Queréis saber más sobre ósmosis inversa? Os dejo el enlace de la web de donde he sacado esta información. Equipos Lenntech

Enrique Muñoz S.

¿Qué es el Número de Prioridad del Riesgo (NPR)?

 El Número de Prioridad del Riesgo (NPR) es una herramienta muy interesante para determinar las acciones prioritarias dentro de un conjunto. Por supuesto, esta herramienta es muy útil para determinar las acciones a realizar en mantenimiento.

El NPR se apoya en el llamado método GOD (SOD según definiciones), el cual separa las diferentes acciones a realizar según su Gravedad (Severidad), Ocurrencia y posibilidad de Detección.

A estas tres variables les da una escala de valores del uno al diez, tal y como se ve en la tabla adjunta.

De esta manera una avería que tiene una severidad muy alta (9-10), una posibilidad muy alta (9-10) y que sea muy difícil de detectar (9-10), será más interesante de solucionar que otra avería con valores menores.

El NPR es el producto de estos tres conceptos, de tal forma que su valor máximo será 1000.

NPR = G x O x P

¿Cómo definimos estos valores?

Gravedad: dependerá de varios puntos de vista. Del punto de vista Económico, de Seguridad, de Medioambiente, de Mantenimento, de Calidad o de Producción. Es decir, un equipo puede funcionar bien, pero puede ser un riesgo para la seguridad de los trabajadores, o puede no fábricar el producto con los estándares de calidad o no cumplir las capacidades necesarias de producción.

Por tanto debemos tener en cuenta todos estos puntos de vista a la hora de valorar este indice. En mi caso, consideraría el más severo, sobre todo si es de seguridad.

Ocurrencia: dependerá de nuestra experiencia con el equipo en cuestión y con el elemento de este equipo a valorar.

Por ejemplo, un rodamiento podremos estimar su durabilidad con la documentación que nos entrega el fabricante del mismo o calcular su vida útil en los links que los fabricantes nos ofrecen. Otro caso es la vida útil de un conector electrónico o de un contactor, que dependerá de nuestra esperiencia en la industria en la que estemos trabajando.

Detectabilidad: Como sucede con la ocurrencia, es un valor estimativo en función de nuestra experiencia con el equipo y donde esté instalado en nuestra industria.

Un ejemplo puede ser un equipo con tapas para su chequeo, pero puede estar situado en un sitio tan inaccesible que practicamente sea imposible de revisar o necesites tales elementos de elevación o de seguridad, que lo chequees solo una vez al año.

Con este concepto ya podemos iniciarnos en el estudio de lo que es el Análisis Modal de Fallos y Efectos (AMFE). Esta herramienta la explicaré en próximos post.

Enrique Muñoz S.

Instalación de Agua Fría III: Distribución

Explicada ya la Acometida Hidráulica y la Sala Hídrica, solo nos queda comentar la Distribución Hidráulica a los diferentes equipos. Trataremos equipos generales, no especiales, para los que he pensado destinar otro post.

Desde el colector de impulsión se alimentarán los siguientes elementos, de forma genérica:

Aseos y office:

A los aseos llegan dos o tres alimentaciones de agua, según el diseño de la instalación. Estas alimentaciones son:

  • Red de Fluxores. Vamos a suponer su uso, para hacer el planteamiento más interesante, pero se podrían usar cisternas en lugar de fluxores.
  • Red de A. Fría. alimentación de aseos en general, pilas de lavado y cocinas.
  • Red de ACS. Supongamos la alimentación de termos eléctricos o calderas. No entraremos en su uso, pero si lo indicamos en este ejemplo.

Estas tres alimentaciones sirven a los siguientes equipos:

  • Fluxómetros: Para urinarios y baños. Estos estarán alimentados por su red independiente, por requerir unas presiones mucho mayores.
  • Lavabos y piletas: Contarán con alimentación de agua fría y agua caliente sanitaria.
    • AF: Alimentada por su propia red de tuberías.
    • ACS: Puede estar suministrada por dos sistemas:
      • Termos eléctricos situados en el propio aseo y alimentados por la red de AF del aseo.
      • Otros: calderas o depósitos de acumulación con resistencia eléctrica, apoyados por paneles solares (CTE DB-HE4).

Las tuberías que discurren  por el interior de los aseos serán de polipropileno PN-16. Puede ser de cobre o incluso de acero inoxidable visto. He elegido el PPR por gusto personal.

A la entrada de cada aseo, se montarán válvulas de esfera para corte de cada una de las alimentaciones. Una para la red de fluxores, si llevamos y otra para el agua de aseos. Si tuviéramos una entrada de ACS, también se pondría la válvula de corte. En el caso de usar termo eléctrico, este tendrá su válvula de corte de entrada y salida.

Hay que tener en cuenta que para tramos rectos superiores a 25 m hay que plantear la colocación de dilatadores. Además en el cálculo de tuberías de PPR se puede trabajar con un rango de velocidades de (0,5-3,5 m/s), aunque normalmente no pasaremos de 1,5 m/s. Lo normal en tubería metálica es no pasar de 2 m/s por ruido y pérdidas de carga en el rozamiento.

Alimentación de Equipos:

Tubería de  Fluxores:

Sobre la Red General de alimentación a fluxómetros  se montarán un depósito hidroneumático de membrana para absorber las variaciones de presión que se dan durante el funcionamiento de los fluxómetros cubriendo las puntas instantáneas y sirviendo simultáneamente contra los golpes de ariete. Este depósito viene presurizado con nitrógeno a una presión inferior a la de trabajo.

Tubería de Agua Fría:

Puede ser necesaria la instalación de una reductora de presión con un by-pass.

Esta tubería alimenta los elementos de los aseos sin fluxor, a los equipos de ACS, a posibles equipos de climatización, tomas en jardines, etc.

Las  tuberías de alimentación para las instalaciones de agua fría sanitaria y red de fluxores serán de Polipropileno copolímero, PN-10.

El agua fría con tuberías de polipropileno, se puede aceptar que no se forren en las instalaciones interiores porque, al estar instalada a temperatura ambiente y dado el grosor de la tubería, es difícil que condense. Pero este parámetro es a decisión de cada proyectista.

Bases de cálculo de consumo de agua

Para los cálculos se han tomado los valores siguientes:

Estos valores se pueden obtener del CTE SH4 o del NIA.

Ejemplo:

Simultaneidad para 66 aparatos = 0,125*.

Consumo Máximo Simultáneo = 26.95 x 0,125 = 3,37 l/s = 12.132 l/h.

(*) K = 1/√(n-1) Donde “n” es el nº de elementos. Los grifos de limpieza no se consideran en la simultaneidad.

Con este ejemplo ya tendríamos el Caudal (Q) del grupo de presión. La manera de obtener la Altura Manométrica se encuentra explicada en los post “Cálculo de una bomba hidráulica doméstica” e “Instalación de Agua Fría II: Sala Hídrica

Para el cálculo de las tuberías y ramales, el CTE SH4 ofrece tablas definidas para el consumo de cada equipo.

Enrique Muñoz S.

¿Qué es el Dosier de Máquina?

Dosier de Máquina: Se trata de una carpeta, informatizada o no, en la que se recoge detalladamente toda la información referente a un equipo. Esta información puede ser de dos tipos:

  •  Externa (Dosier Externo): Se trata de toda la documentación que nos entrega el fabricante de la máquina.
  •  Interna (Dosier Interno): Es la información que generamos en la planta con las diferentes averías y revisiones que sufre el equipo.

El Dosier de Máquina debe ser, por tanto mantenido en el tiempo, es decir, se debe ir rellenando en cada parada o avería que sufre el equipo. Además la documentación con que se va completando este documento, debe ser funcional, esto es, no deber ser muy parca: “rotura de cadena…” y ya, no decimos cuándo, ni la causa, ni cuál de las tres cadenas de que dispone el equipo es la que se ha roto; ni muy extensa, de tal manera que necesitemos una estantería para guardar papeles y sea imposible de gestionar. Así nunca buscaremos nada.

Dosier Externo: como hemos dicho se trata de la documentación que acompaña al equipo cuando nos lo entregan. Esta documentación debe contener:

  • Información referente a la compraventa: garantía del equipo, servicio postventa, número de pedido, fecha en que se compro, coste, datos de contacto, etc. Esta información es muy importante porque puede surgir una rotura en la que tengas que recurrir al fabricante y darle los datos referentes al pedido y cuando se realizó.
  •  Documentación técnica del equipo:
    • Instrucciones de montaje y seguridad: Se puede dar el caso de que el equipo te lo monte el fabricante, pero también podrías montarlo en planta, con el personal propio. Es necesario para ello, saber cómo descargarlo y situarlo en su ubicación, (datos de elevación y transporte); suministro eléctrico, hidráulico o neumático necesarios; datos referentes a la seguridad y salud para evitar accidentes y datos para el reciclaje del equipo, una vez nos deshagamos de él.
    • Características principales: datos eléctricos de consumo, datos hidráulicos, potencia generada, necesidades neumáticas. Esto se ofrece en una tabla de características técnicas.
    • Planos: Importantísimo tener todos los planos del equipo, tanto de sus secciones, como los esquemas eléctricos, neumáticos, hidráulicos y de control, con las órdenes con las que el PLC controla el equipo, (este último suele escasear y es vital para la gestión del equipo). Estos planos se deben actualizar en todas sus copias, siempre que se realice cualquier modificación, con la intención de tenerlos siempre al día.
    • Listado de accesorios y recambios: El fabricante te debe ofrecer un listado con los accesorios del equipo y un código para cada elemento. Además, suelen dar, en algunos casos un listado de repuestos críticos, donde están los elementos fundamentales que se suelen romper de manera más asidua. Habitualmente, con piezas de tipo estándar, el fabricante suele darte su código propio y no el de la pieza estándar. Por supuesto, te lo venderá más caro, forma parte de su negocio.

Dosier interno: Esta documentación es la que generamos nosotros en planta, a través de las revisiones y reparaciones que le hacemos al equipo. Como hemos dicho debe ser funcional, por ello se debe establecer un criterio o plantilla donde se documente de forma escueta la avería de manera básica. Por ejemplo, incluyendo datos como: tipo de fallo, causa y gravedad del mismo, tiempos destinados a reparación, otras acciones, repuestos utilizados.

Para el caso de mantenimientos preventivos al igual que para averías, es muy útil el uso de herramientas GMAO, en las que poder establecer espacios o pestañas a rellenar por el técnico que realiza la intervención.

Si no existiese esta documentación interna y necesitásemos saber qué otras reparaciones sufrió el equipo, podríamos usar otras fuentes de información:

  • Partes de trabajo de los operarios.
  • Facturas de repuestos.
  • Diario de incidencias (si existe en la empresa, no todas lo usan).
  • Experiencia del personal de mantenimiento y producción, (la memoria suele ser bastante frágil).

Esta son algunas opciones, pero en realidad, si tenemos que buscar por estos canales suele ser bastante laborioso, dado que hay que consultar a otros departamentos, buscar en información no codificada, etc. Es más fácil tener la documentación al día, aunque es tremendamente laborioso.

Documentación de referencia para este post: “Organizacíon y Gestión integral de mantenimiento” de García Garrido

Enrique Muñoz S.