CONFIABILIDADLa alta confiabilidad en el producto tiene un enorme impacto en la satisfacción del cliente: si uno de los componentes falla en su desempeño, por cualquier razón, todo el sistema puede fallar.

La confiabilidad del producto se expresa como la probabilidad de que funcione tal como se pretende que lo hiciera, durante un tiempo, o para un periodo de tiempo dado. Cuando se diseñan los productos se utilizan dos sistemas metodologías para mejorar la confiabilidad y reducir la probabilidad de falla.

Mejora de los componentes individuales. Incluir redundancia.

Mejora de los componentes individuales:

A menudo un componente terminado no funciona en forma adecuada a menos que todos sus subcomponentes lo hagan correctamente. En estos casos la confiabilidad de los distintos subcomponentes deben de ser mayores que la confiabilidad deseada en el producto terminado.

Ejemplo:

1.- suponga que deseamos que el producto tenga un promedio de vida útil

de un año con una probabilidad del 90% ¿Qué tan confiable deben de ser cada uno de los dos subcomponentes que lo conforman.?

En la tabla a continuación se muestran los precios de los subcomponentes A y B Que tienen diferentes precios y grados de confiabilidad. ¿Qué combinaciones debería de usar el fabricante?

subcomponentes Confiabilidad del subcomponente0.90 0.95 0.98

A $50 $90 $140B $70 $90 $110

ALTERNATIVA SUBCOMPONENTES CONFIABILIDAD COSTO

A B TOTAL1 0.95 0.95 0.9025 $90+$90=1802 0.98 0.98 0.960 $140+110=2503 0.95 0.98 0.9310 $90+$110=2004 0.98 0.95 0.9310 $140+$90=2305 0.90 0.90 0.8100 $50+$70=1206 0.90 0.95 0.8550 $50+$90=1407 0.90 0.98 0.8820 $50+$110=1608 0.95 0.90 0.8550 $90+$70=1609 0.98 0.90 0.8820 $140+$70=210

CONFIABILIDAD = 0.90

SUBCOMPONENTES = 0.81 Confiabilidad del producto final terminado

Como se puede ver, el análisis de confiabilidad tiene que tomar en cuenta las probabilidades de que los subcomponentes funcionen con éxito. Esta información es conocida como proporción de fallas, se obtiene de los resultados de las pruebas y de la experiencia del uso. Una evaluación de cómo las fallas en los componentes pueden afectar la confiabilidad total del sistema resulta de utilidad en al evaluar cambios alternativos en el diseño del producto.

2- Una falla es el cambio de un producto o un sistema desde una condición satisfactoria de trabajo a una condición que se encuentra por debajo de un estándar aceptable. La unidad básica para la medida de confiabilidad es la taza de falla del producto (FR) (failure rate). Las empresas que producen equipos de alta tecnología, a menudo ofrecen datos de la taza de falla de los productos. La taza de falla mide el porcentaje de fallas entre el numero total de productos probados (FR)% o el numero de fallas durante un periodo de tiempo (FR)N.

FR(N) = numero de fallas/ numero de unidades probadas- tiempo

FR(%) = Numero de fallas/ No. De unidades probadas X 100

Quizá el termino mas común en el análisis de confiabilidad es el tiempo promedio entre fallas (MTBF) ( Médium Time between failure) que es el reciproco de FR(N)

MTBF = 1/ FR(N)

EJEMPLO:

Veinte sistemas de aire acondicionado que serán utilizados por astronautas de la NASA en transformadores, fueron operados durante 1000 horas, en instalaciones de prueba de la NASA. Dos de los sistemas fallaron durante la prueba uno después de 200 hrs. Y el otro después de 600 hrs. Calcular el % d fallas y el tiempo promedio entre fallas.

FR(%) = 2/20 x 100 = 0.1 X 100 = 10%

Uno dejo de funcionar 800 horas y el otro 400 horas por lo que en vez de tener 20,000 hrs de operación al 100% solo tenemos 20,000 – 1200 hras= 18,800 hrs de operación al 100%.

FR(N) = 2/ 18800 = 0.000106 Fallas/unidad-hrs

MTBF = 1/0.000106 = 9433.96 = 9,434 hrs. Tiempo entre fallas

Ejemplo 2:

Una fabrica de lámparas para retroproyector hizo una prueba con una muestra de 50 lamparas, una de ellas no prendió desde el principio 2 de ellas tuvieron una vida útil de 2000 horas, mientras que el resto soporto la prueba de las 20,000 horas. Diga cual es el % de fallas y el tiempo promedio entre fallas

INCLUIR REDUNDANCIA

La redundancia se obtiene si uno de los componentes falla y el sistema puede recurrir a otro. Para incrementar la confiabilidad de los sistemas, se añade la redundancia (respaldar componentes).

Ejemplo:

Si la confiabilidad es de 0.80, se respalda con otro componente de confiabilidad 0.9 entonces la confiabilidad resultantes es: La probabilidad del primer componente trabajando, mas la probabilidad del componente de respaldo multiplicada por la necesidad del componente de respaldo.

Confiabilidad resultante = 0.80 + 0.90(1-0.8)

= 0.80 + 0.9( 0.2) = 0.80 + 0.18 = 0.98 = 98%

Ejemplo2 :

Cual deberá de ser la confiabilidad de un elemento de respaldo que permita que con un componente original de 85% de confiabilidad pueda hacer que el equipo en donde están instalados los componentes tenga una confiabilidad del 95%

La Velocidad de Falla ó Tasa de Riesgo o también Tasa de Falla es la fracción de fallas probables entre la proporción de supervivientes al tiempo t. Cuando se conoce la Distribución de Probabilidad de t, se calcula a partir de

h(t) = PDF / R(t)

Es una medida de la “mortalidad” entre los artículos que quedan. La tasa de falla representa la propensión a la falla de un producto como una función de su edad o tiempo en operación. La tasa de falla en cualquier tiempo dado es la proporción que caerá en la siguiente unidad de tiempo respecto a aquellas unidades que han sobrevivido a este tiempo.

TIEMPO DE MISIÓN

Tiempo de Misión se refiere al tiempo intentado durante el cual el producto entrega la característica de calidad satisfactoriamente.

El Tiempo de Misión es una decisión de negocios y sirve para establecer una meta de logro por parte del producto en cuanto a sus características.

CONFIABILIDAD OPERACIONAL

Hechos relativos a la baja confiabilidad:

Fallas Enfermedades laborales Perdidas Estrés Reparaciones de emergencia Problemas ambientales Accidentes Descontento gerencial Mala operación incumplimiento de pedidos

Todos los anteriores son indicadores de oportunidades de mejora de alto valor, ya que estos involucran a todos el personal desde la gerencia hasta los niveles inferiores de la organización.

¿ A quienes beneficiaria un plan para mejorar la confiabilidad operacional? …..

A todos…………………

Las empresas por lo general insisten en confinan la confiabilidad operacional al dep. de mantenimiento. Por lo que dejan de lado una serie de aspectos que podrían mejorar la

1-

TASA DE FALLA O TASA DE RIESGOPor ejemplo, 1000 motores

eléctricos se ponen a prueba en el tiempo CERO. Cuatrocientos de ellos están trabajando a las 2000 horas, 50 de ellos fallaron en las siguientes 100 horas y otros 50 fallaron en las siguientes horas como lo ilustra la figura.

0 2000 2100 2200

horas

tiempo

1000 400 350 300

No. de sobrevivientes

La tasa de falla para los motores a las 2000 horas es:h(2000) = (número de fallas por hora posteriores a las 2000 horas) número de sobrevivientes a las 2000 horas = (50/100)/400 = 0.00125 unidades/hora

Similarmente, la tasa de falla a las 2100 horas es:h(2100) = (50/100)/350 = 0.0014 unidades/hora

productividad. Por otro lado quienes aceptan esto como un tema colectivo tienen una serie de ventajas, así como menores fracasos en los planes de mejoramiento.

Confiabilidad Operacional

Confiabilidad HumanaInvolucramiento

Propiedadinterfases

Confiabilidad en Proceso

Operación entre parámetrosEntendimiento procesos y procedimientos

Mantenibilidad de equipos

Fase de diseñoConfiabilidad internaEquipos de trabajo

Confiabilidad de equipos

Estrategias de mto.Efectividad de mto.Extender MTBF

Como podemos ver la confiabilidad operativa tiene 4 entradas mayores, sobre las cuales se debe actuar. Este proceso denominado Mejoramiento en la Confiabilidad Operacional( MCO). Genera cambios en la cultura de la organización haciendo que esta se convierta en una organización diferente con un amplio sentido de la productividad.

Cualquier hecho aislado de mejora de alguno de los cuatro frentes de CO pueden traer beneficios, pero al no tomar los demás en cuenta estos se ven limitados.

Estos son los típicos casos de los proyectos aislados de mantenimiento centrado en la confiabilidad ( Reliability Centred Maintenance RCM), gestión de la calidad total ( TQM).

Caso diferente es el manejado en la cultura japonesa donde sus planes agresivos de mejoramiento continuo usan toda una mezcla de técnicas que les permite avanzar al ritmo deseado y generar la revolución industrial de la calidad. Pero esta técnica esta acompañada del mantenimiento productivo total (TPM) y planes agresivos de mejoramiento de la confiabilidad humana, cubriendo de este modo los cuatro factores de la CO.

En el mundo occidental la historia es muy diferente se tienen fronteras limitadas entre producción, mantenimiento, recursos humanos etc. Y esto aísla los proyectos de mejoramiento y estos todo el tiempo chocan con la necesidad de que su vecino colabore y es allí salen a flote los limites. Ejemplo los conflictos entre producción y mantenimiento sobre quien es el responsable de una falla.

En resumen la confiabilidad operacional esta basada en una aproximación de sentido común hacia la eficiencia empresarial. Esto no es una formula mágica para triunfar, pero introduce una aproximación sistemática hacia la remoción de las causas de falla y los actores de mala confiabilidad que afectan los procesos críticos y la rentabilidad total de la empresa.

Un programa de Confiabilidad Operacional es una mezcla única de soluciones técnicas, pensamiento estructurado, motivación de trabajadores y desarrollo organizacional, todo asegurado por experiencias de primera mano probadas y datos fuertes.

ENSAYOS DE VIDA

Verificación del diseño: El suministrador deberá preparar, establecer documentar y asignar a personal competente las funciones de verificación del diseño. La verificación deberá establecer que los datos finales del diseño satisfacen los requisitos de los datos de partida mediante medidas de control del diseño tales como:

Realización y registro de revisiones del diseño. Realización de ensayos y demostraciones de cualificación. Realización de cálculos alternativos Si fuera posible, comparación del nuevo diseño con otro similar cuyas pruebas

han sido realizadas.

Estado de Inspección y ensayos:

Deberá de señalizarse en que estado de inspección y ensayo se encuentran los productos mediante marcas, etiquetas autorizadas, hojas de ruta, registros de inspección, zonas señalizadas o cualquier otro medio adecuado que indique la conformidad o la no conformidad de los productos derivado esto de las inspecciones o ensayos realizados. Durante toda la etapa de producción deberán mantenerse esta señalización indicando el estado en que se encuentran los productos de tal forma que solo se expidan, utilicen o instalen productos que han aprobado las inspecciones y ensayos previstos.

Inspección y ensayos finales:

El plan de calidad o los procedimientos escritos establecidos para la inspección y ensayos finales, deberán exigir que se hayan realizados todas las pruebas en las diferentes etapas de producción. El suministrador deberá realizar todas las inspecciones y pruebas finales de acuerdo a lo previsto en el plan de calidad para probar la conformidad del producto final. Además no se deberá de autorizar la salida de ningún producto hasta que se hayan realizado satisfactoriamente todas las acciones especificadas en el plan de calidad.

Registros de inspección y ensayo:

El suministrador deberá establecer y observar los registros que prueben que los productos ha superado satisfactoriamente las inspecciones y/o ensayos con los criterios de aceptación establecidos.

Ensayos Mecánicos

Resistencia a la Tensión Resistencia a la Dureza Resistencia a la Ductilidad

Estas son prueba de laboratorio realizadas a una muestra del material, estas son pruebas de:

Dureza Tensión Impacto

Prueba de Dureza:

Para medir la Dureza no se utiliza una medida absoluta, las cifras que utiliza son empíricas. Existen varios métodos para medir dureza los cuales pueden clasificarse en:

1.- Los que miden la dureza mineralógica, o dureza que oponen los cuerpos a ser rayados.

2.- Los que miden la resistencia que oponen los cuerpos a la penetración.

3.- los que miden dureza elástica o al rebote.

Además de una clasificación macro y microscópicas. Algunas de las escalas mas utilizadas para medir dureza son:

Brinell Rockwell Vichers

Prueba de Tensión

El ensayo de tensión se ha utilizado ampliamente para proporcionar información básica para el diseño de todo tipo de piezas, elementos de maquinaria y estructuras basadas en la resistencia de los materiales.

La prueba consiste en una muestra o probeta preparada específicamente de acuerdo a cualquier norma aplicable a ensayos de tensión (ASTM, MILSTD, etc), se coloca en una maquina de tensión hidráulica, eléctrica o mecánica. La fuerza aplicada se puede monitorear a través de un indicador electrónico de carga la cual puede ser graficada, los datos que se determinan en el ensayo son:

- Resistencia a la tensión- Resistencia a la cedencia- % de elongación- % de reducción del área

Prueba de Impacto

Esta prueba es muy útil para medir la energía necesaria para provocar la ruptura de una probeta, mediante una carga de bajo impulso. Esta prueba simula condiciones de falla en donde se encuentran involucrados grandes velocidades de aplicación de carga.

La prueba puede de ser de dos tipos:

- Charpy- Izod.

Ensayos No Destructivos (END)

Las pruebas no destructivas son la aplicación de métodos físicos indirectos como la transmisión de sonido, opacidad a las radiaciones u otros con el fin de verificar principalmente la homogeneidad de los materiales, estas pruebas no alteran de forma permanente las propiedades físico – química de los materiales

Sus ventajas son:

- Pueden aplicarse en cualquier parte del proceso- Solo hay perdidas cuando hay piezas defectuosas.- Son muy útiles estas pruebas cuando se inspeccionan partes o componentes críticos,

en procesos de fabricación controlada.

Sus limitaciones son:

- La inversión inicial es alta- Requiere personal debidamente capacitado para evitar percepciones de índole

personal y poder uniformizar criterios.

CERTIFICACION

Los términos certificado y certificación tienen multiples significados, lo que puede producir confusión.

Certificados. Sus varias formas incluyen las siguientes:

Certificado de ensayo. Esta expresión es utilizada en el sentido de evidencia de que se ha realizado un ensayo. El documento emitido por el laboratorio de ensayos establece que se han ensayado determinadas características de determinado producto, identificado por su descripción, cantidad, número de lote, etc. Se dan los datos del ensayo junto con la conclusión de conformidad o no conformidad con las especificaciones. El documento es firmado por el funcionario responsable. El laboratorio puede ser laboratorio independiente o dependiente de alguna de las partes, por ejemplo, el laboratorio del proveedor ( hay muchas situaciones en donde se deberá acudir a un laboratorio independiente).

La característica distintiva de un certificado de ensayo es la evidencia objetiva presente: los datos que son el resultado de un positivo y reproducible ensayo realizado para determinar la calidad de un producto.

Certificado de Conformidad

Este documento afirma que el producto es conforme con la especificación. Una redacción típica puede ser:

Certificamos que según nuestro leal saber y entender, el material entregado al amparo de este contrato esta en un todo de acuerdo con sus términos, el certificado no deja claro la identificación del producto, no dice que ensayos fueron practicados, ni proporciona datos de estos, frecuentemente esta reimpreso así como las firmas y es una forma barata de cumplir con el cliente que insiste en tenerlo. El certificado de conformidad no proporciona ninguna garantía al comprador aparte de las que hayan sido dadas al momento de la expedición.

CERTIFICACION DE PROVEEDORES

Es el proceso de evaluación de los proveedores con respecto a la calidad del producto, con vistas a que pueda hacer la auto certificación de sus envíos ( si se ha llegado a la conclusión que su actuación en el pasado la merece).

El proceso que implementa un comprador para la certificación de proveedores sigue muy de cerca los siguientes pasos:

1.- El comprador solicita a el proveedor propuestas de auto certificación estas propuestas deberán de incluir “Análisis de prevención de fallos”, junto con el plan de calidad preparado para el articulo a proveer.

2.- El comprador analiza las propuestas y el plan de calidad presentados por el proveedor.

3.- Se concluye acerca de la capacidad del proveedor. Esto requiere una visita a la planta. Si la capacidad es aceptable, se comprueba que se hayan comprendido todos los requisitos de la calidad y que este de acuerdo al plan de calidad propuesto.

4.- El proveedor inicia la producción y se envía una muestra junto con los datos que documenten la capacidad del proceso.

5.- El comprador inspecciona el envío de muestra y compara los resultados con lo datos suministrados por el proveedor para determinar si se puede confiar en las decisiones de conformidad del producto. Si la comparación es favorable y las piezas se conforman a las especificaciones , el proveedor es autorizado a hacer una entrega piloto.

6.- Si el envió piloto es aceptable. Entonces se autorizan las entregas de producción por cada embarque hay que incluir los datos correspondientes.

7.- Después que haya sido aprobado un cierto numero de entregas, el proveedor queda certificado para ese articulo. Esto significa que puede auto certificar todos los futuros envío manteniendo los datos del proceso en su archivo para posibles revisiones del comprador. Esta auto certificación es llamada auditoria .

GARANTIA

Una garantía es una forma de asegurar que los productos tienen aptitud de uso, o en su defecto, que el cliente recibirá algún tipo de compensación. Desde el punto de vista legal, hay varias clases de garantías:

GARANTIA IMPLICITA:

Las garantías a las que esta sujeto el vendedor pueden estar implícitas en la acción de vender, según lo establecido en las legislaciones de casi todos los países ( EJE. Ley gral. De Protección al consumidor). En estos casos el consumidor, por el mero acto de comprar tiene las siguientes garantías implícitas:

1- Una garantía general para el uso que, habitualmente se da al producto.

2- Una garantía adicional de aptitud de uso para aquellas aplicaciones especiales que le de el usuario, suponiendo que el vendedor conoce las condiciones especiales.

GARANTIAS EXPRESAS:

Aquí el vendedor va mas allá del mero acto de la venta y hace ciertas manifestaciones con respecto al producto, es decir, de propiedades que posee (o de las que carece). Estas manifestaciones pueden ser de varias clases: promesas verbales al comprador, entrega de una muestra del producto, descripción del producto en especificaciones, catálogos y circulares, indicaciones hechas en la publicidad, instrucciones señaladas en le propio producto o garantías escritas. Estas ultimas pueden ayudar a las partes a que queden claros aspectos que, habitualmente no son bien comprendidos. Cuando se redacta claramente estas garantías cumplen dos objetivos básicos:

1.- Protegen al comprador detallando las obligaciones que el vendedor tiene con el.

2.- Protege al vendedor detallando el limite de sus obligaciones.

A continuación trataremos cuestiones de garantías económicas pero no las relacionadas con la salud y la seguridad humanas.

Garantía de productos industriales

Las partes que participan en la venta de productos industriales son conocedoras de las obligaciones contractuales y tratan de bosquejar un contrato de venta que indique las necesidades conocidas y cubra las contingencias surgidas en las operaciones anteriores. Los contratos escritos reflejan el mutuo acuerdo de distintas materias y entre ellas la garantía.

La garantía de los productos industriales se crean para cada producto o tipo de producto, se refiere al cumplimiento de las especificaciones y dura mas que la aceptación del producto por el consumidor. ( Ejemplo: Garantía de los refrigeradores.)

Garantía de productos de consumo.

En contraste con las garantías, hechas a la medida que se dan en los casos de los grandes contratos industriales, la de los productos de consumo están relativamente normalizadas. Generalmente impresas en papel, en papel especial con una cenefa. Estas garantías parecen y son certificados legales. Incluyen un preámbulo indicando las buenas intenciones y el cuidado puesto por el fabricante, siguiendo a continuación el redactado de sus responsabilidades.

Las garantías de los productos de consumo son plenas o limitadas. La expresión garantía plena se refiere a los derechos del consumidor, no a la parte del producto físico cubierto por la garantía, es decir, no cubre todo el producto. Una garantía plena significa que:

1.- El fabricante reparara o remplazara cualquier producto defectuoso sin cargo.

2.- La garantía ni tiene limite de tiempo.

3.- La garantía no excluye o limita el pago por los daños consiguientes.

4.- Si el fabricante ha sido capaz de hacer una adecuada reparación, el consumidor puede elegir entre el rembolso del dinero o un cambio.

5.- El fabricante no puede imponer obligaciones irrazonables al consumidor. Por ejemplo, la garantía no puede exigir que comprador de un piano lo envie a la fabrica.

6.- El fabricante no es responsable de los daños si el producto ha sido sometido a un uso irrazonable.

La garantía plena también prevé que no solo el comprador sino cualquier subsiguiente propietario durante el periodo de garantía puede presentar reclamaciones.

Una garantía limitada e la que no tiene exigencias de plena. Habitualmente esta garantía puede excluir costos de mano de obra, puede exigir que el comprador pague los gastos de transporte y también puede estar limitada al primer comprador del producto. En la practica todas las garantías de productos de consumo son garantías limitadas y han de ser especificadas.

CADUCIDAD

Las garantías también indican que no se aplicaran, por ejemplo si se utilizan lavadoras domesticas en lavanderías comerciales, o si la reparación la hace un personal no autorizado. Además de la caducidad por tiempo transcurrido.

CALIDAD EN EL SERVICIO