Curva de la bañera: Su utilidad en mantenimiento

El rendimiento de un producto variará a lo largo de su vida, hasta que finalmente alcance la edad de jubilación y sea necesario reemplazarlo. Varias funciones de peligrosidad y confiabilidad nos permiten monitorear esta evolución, como la densidad de fallas y las funciones de peligrosidad acumulada. Dichas funcionalidades son útiles dentro de lo que se conoce como mantenimiento del producto, campo de aplicación que ayuda a extender su ciclo de vida. 

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En este artículo, hablaremos de una de esas funciones de riesgo: la curva de tasa de falla, también conocida como la “curva de la bañera”, debido a su forma. 

¿Qué es la curva de la bañera?

Una curva de bañera es una representación visual de la tasa de falla de un producto o grupo de productos a lo largo del tiempo. Al trazar las ocurrencias de fallas a lo largo del tiempo, una curva de bañera traza tres períodos que experimenta un activo durante su vida útil:

1. Período de mortalidad infantil;
2. Período de vida normal;
3. Período de desgaste.

Dado que la curva de la bañera nos ayuda a determinar la vida útil esperada y la confiabilidad del activo, es más fácil mantenerlo bajo control. Pero la principal ventaja es, sin duda, poder planificar con mayor precisión cómo y cuándo realizar el mantenimiento.

El objetivo final, como siempre para los administradores de instalaciones, es extender la vida útil del activo y aumentar la disponibilidad sin mantenimiento innecesario.

¿Qué aspecto tiene una curva de bañera?

Como sugiere su nombre, una curva de bañera típica se parecería al diagrama que mostramos a continuación. (pegar diagrama de curva de bañera) 

Es importante tener en cuenta la  tendencia  de las tasas de falla a lo largo del tiempo en lugar de la forma exacta de la curva, ya que los ejemplos del mundo real pueden no ser tan claros como el modelo.

1. Período de mortalidad infantil.

El período de mortalidad infantil, también conocido como período de falla temprana, comienza cuando se usa un producto por primera vez. Es un intervalo que se caracteriza por una tasa de fallas decreciente, y comienza con una incidencia de fallas alta, disminuyendo rápidamente a una tasa de fallas más baja y estabilizándose.

Las fallas que ocurren dentro de este tiempo  generalmente se deben a defectos de fabricación o problemas de instalación. Otras causas de eventos de falla en este período podrían ser fallas de diseño o procedimientos de arranque inadecuados.

Cómo prevenir fallas en los equipos de mortalidad infantil

Existen varias estrategias que pueden disminuir la mortalidad infantil y evitar fallas tempranas. Aquí hay algunas sugerencias:

• Purga: realiza pruebas preliminares con tecnologías y sensores automáticos. El equipo defectuoso se desecha o repara antes de salir de fábrica;
• Pruebas de aceptación y confiabilidad: reevaluaciones de equipos cada vez que se reemplazan piezas o hay cambios en el diseño, las herramientas o los procesos; 
• Control de calidad: utiliza técnicas de detección temprana de fallas, como el análisis de vibraciones, para detectar problemas;
• Pruebas aceleradas y pruebas de quemado: son pruebas que consisten en someter el equipo a condiciones iguales o incluso más exigentes que las habituales, observar su comportamiento bajo estrés o medir los resultados obtenidos en un tiempo determinado.
  
  

¿Cuál es el mejor mantenimiento para nuevos activos?

Para los activos jóvenes, la mejor opción es el mantenimiento reactivo, ya que es la única solución para evitar que se repita la falla. Además, también puede activar la garantía y solicitar una reparación al fabricante o la empresa instaladora.

2. Período de vida normal.

Una vez que la tasa de fallas se estabiliza después del período de operación inicial, comienza la vida normal. Esta región de la curva también se conoce como período de vida útil, y los operadores esperan que los activos tengan una tasa de fallas relativamente constante. La mayoría de los activos pasarán la mayor parte de su vida operativa en este estado.

Asumir una tasa de fallas constante también implica que las fallas se deben a eventos aleatorios. Con un mayor uso, y a medida que los activos se desgastan normalmente, los eventos de falla se vuelven menos aleatorios y más predecibles. Esto marca el comienzo del siguiente período en la curva de la bañera.

¿Cuál es la mejor estrategia de mantenimiento durante la vida útil del activo?

Durante la vida útil del activo, recomendamos que sigas los consejos del fabricante para el mantenimiento periódico. La estrategia de mantenimiento más adecuada para un activo adulto es el mantenimiento preventivo o, si tus operaciones están preparadas para esto, el mantenimiento predictivo. Este último te permitirá prever una inflexión de la curva y evitar la etapa 3 por completo.

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3. Período de desgaste.

Los activos se deterioran naturalmente con el tiempo. La cantidad de incidencias de fallas que experimenta un activo aumenta de manera predecible después de un cierto período de uso. La región de desgaste en la curva de la bañera se caracteriza por esta tendencia creciente en la tasa de fallas. 

A medida que las tasas de fallas aumentan rápidamente antes del final del ciclo de vida de un activo, la curva de la bañera se inclina bruscamente hacia arriba. Eventualmente, esto conduce a la falla total de un activo.

¿Cuál es la mejor estrategia de mantenimiento para la gestión de activos al final de su vida útil?

En esta etapa del ciclo de vida del activo, el mejor mantenimiento es el preventivo, que es más efectivo para preservar la confiabilidad y extender la vida útil. Idealmente, debes establecer nuevas medidas de mantenimiento preventivo tan pronto como notes un aumento en la tasa de fallas. Esto te permitirá evitar un incremento brusco y mantener una tasa de fallas cercana a la de la etapa 2. 

¿Qué actividades de mantenimiento preventivo evitan fallas por desgaste?

• Plan de mantenimiento e inspección: haz un plan detallado con verificaciones de mantenimiento periódicas y actividades que deben llevarse a cabo durante el año. Prioriza los productos que comienzan a mostrar signos de desgaste;
• Reemplazos preventivos: no esperes a que el equipo falle y se descomponga sin posibilidad de reparación. En esta etapa, debes considerar los reemplazos preventivos de piezas clave (por ejemplo, baterías y motores), especialmente si las piezas nuevas tienen garantías extendidas;
• Utiliza repuestos de alta calidad: a veces, en activos más antiguos, existe la tentación de usar repuestos que son diferentes de los originales, pero "intercambiables" con el equipo. Sin embargo, si estás invirtiendo en reparaciones, es mejor adquirir repuestos duraderos aprobados por el fabricante;
• Supresión de agentes nocivos: intenta mantener el equipo en las condiciones más adecuadas, con la temperatura y el nivel de humedad recomendados en el aire.
  
  

Cómo utilizar la curva de la bañera

La curva de la bañera establece expectativas sobre el rendimiento típico de un activo durante su ciclo de vida. Cada período a lo largo de la curva sugiere estrategias específicas para los equipos que trabajan para extender la vida útil de un producto.

Por ejemplo, mientras que los eventos de falla en el período normal se deben principalmente a eventos aleatorios, las averías cercanas al período de desgaste se vuelven más predecibles. 

Según la antigüedad y el rendimiento de un activo, ciertas técnicas de mantenimiento predictivo pueden detectar fallas antes de que ocurran. Esto es especialmente beneficioso para los equipos cuando los activos caen en las regiones de la curva con mayores tasas de falla.

¿Es mejor reparar o reemplazar?

Depende del departamento de mantenimiento decidir si reparar o reemplazar  el producto. Si actúas justo al comienzo de la etapa de desgaste, puedes modernizarlo para que vuelva a la fase uno. Después de este “reinicio”, notarás un aumento en la tasa de fallas, como en la fase de mortalidad infantil.

Sin embargo, estas fallas disminuirán y, con el tiempo, recuperarán un ritmo predecible. Si el costo de la mejora es menor que el costo de un nuevo activo y viene con garantías, el ciclo comienza nuevamente. 

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En pocas palabras, la curva de la bañera permite identificar la tasa de fallos de un producto a lo largo del tiempo y advertir al usuario sobre las posibles fallas que podría tener, a fin de que tome medidas destinadas a extender el ciclo de vida de un producto, con estrategias como el mantenimiento preventivo.