Los parámetros RAMS paso a paso

14.08.2019

Desde Leedeo Engineering, cuando llevamos a cabo estudios RAMS para nuestros clientes, de forma muy habitual, observamos la dificultad en diferenciar los diferentes parámetros u objetivos básicos de fiabilidad, mantenibilidad y disponibilidad (objetivos RAM) que caracterizan los productos, sistemas o instalaciones.


De este modo, presentamos en este artículo, con una aproximación gráfica y de forma muy sencilla, los valores más relevantes en los estudios RAM así como estrategias de optimización y mejora. A continuación presentamos los parámetros que definiremos, explicaremos y se entenderán en este artículo:


Indicadores RAM de mayor importancia:

  • MTTF: Mean Time To Failure - Tiempo medio hasta el fallo
  • MDT: Mean Down Time - Tiempo medio fuera de servicio
  • MUT: Mean Up Time - Tiempo medio en servicio
  • MTBF: Mean Time Between Failure - Tiempo medio entre fallos
  • λ: Tasa de fallo 
  • MTTR: Mean Time To Repair - Tiempo medio de reparación

Como se observa en el gráfico anterior, tenemos un sistema que a lo largo del tiempo (en azul) está funcionando correctamente hasta que aparece un fallo (rayo en rojo). Cuando aparece el fallo, el sistema está durante un tiempo fuera de servicio (en amarillo) y, pasado un tiempo (suponemos una vez reparado), este pasa a estar de nuevo en servicio (en azul). 

El estado de "en servicio" (en azul) permanecerá hasta que al cabo de un tiempo, aparece, nuevamente un fallo (rayo en rojo). 


¿Que significa el parámetro MTTF?

El parámetro MTTF son las siglas de Mean Time To Failure (Tiempo medio hata el fallo) y es el tiempo en que el sistema está activo, cumpliendo las funcionalidades por las cuales ha sido diseñado. En los sistemas reparables (donde el sistema puede ir a un fuera de servicio y ponerse en marcha de nuevo una vez reparado), el MTTF y el MUT (Mean Up Time, Tiempo medio en servicio) son exactamente iguales. 

Es muy habitual confundir el MTTF y el MTBF. Como se observa fácilmente en la anterior gráfica, la diferencia entre ambos parámetros es el tiempo MDT (en amarillo), es decir, el tiempo el cual el sistema está fuera de servicio. De este modo, podemos decir que MTBF = MTTF + MDT.

Como observamos pues, el MTTF es realmente el parámetro que nos dice, que una vez puesto el sistema en servicio (por primera vez o después de un mantenimiento correctivo, por ejemplo), cuanto tiempo tenemos previsto que se mantenga en servicio.


¿Que significa el parámetro MTBF?

El parámetro u objetivo MTBF es, dentro del campo de la Ingeniería RAMS, el más utilizado, solicitado y extendido. El MTBF (Mean Time Between Failures, Tiempo medio entre fallos), nos indica cual es la previsión que se tiene de cada cuanto el sistema fallará. Es decir, responde a la pregunta, ¿cada cuantas horas se prevé que aparezca un fallo al sistema bajo análisis? El MTBF está totalmente ligado a la fiabilidad del equipo, producto o instalación. Es decir, el parámetro cuantitativo de la fiabilidad (la reliability, "R") es el MTBF. Más aun, la tasa de fallo λ, es 1/MTBF. 


¿Que significa el parámetro MDT?

El parámetro MDT (Mean Down Time, tiempo medio fuera de servicio), es el tiempo el cual un sistema estará sin funcionar correctamente cuando aparece un fallo. Entrando en detalle, el tiempo MDT se divide entre el tiempo hasta que se detecta el fallo del equipo (y por tanto, a partir del cual podemos ordenar su reparación), más el tiempo que tarda en reparse, el llamado MTTR (Mean Time To Repair).

Es importante hacer una mención especial al "Tiempo hasta Detección del Fallo". Durante este tiempo se considera que el riesgo es extremádamente crítico ya que existe un sistema que no funciona correctamente mientras se cree que está servicio y funcionando correctamente. Por tanto, este tiempo debe minimizarse al máximo, siendo intolerable en muchas aplicaciones que este tiempo sea diferente a pocos segundos o milisegundos.


¿Que significa el parámetro MTTR?

El MTTR es el tiempo medio en que se tarda a reparar el equipo, producto o instalación bajo análisis. De este modo, el MTTR nos indica la capacidad o bondad de reparación y el objetivo es que este sea lo más pequeño posible. Como se observa en el gráfico, el MTTR se divide en el diagnosis de el fallo en cuestión, la posible sustitución de equipos, el ajuste de los mismos o del propio sistema al introducir un equipo nuevo y finalmente, su puesta en servicio de nuevo. El MTTR está totalmente ligado a la mantenibilidad de equipo, producto o instalación. Es decir, el parámetro cuantitativo de la mantenibilidad (la maintenability, "M") es el MTTR.


¿Como mejorar la mantenibilidad, es decir, reducir la MTTR? 

Uno de las grandes tendencias en la Ingeniería RAMS es la búsqueda de estrategias para optimizar los procedimientos de mantenimiento, es decir, mejorar la mantenibilidad de los sistemas y, por tanto, reducir el MTTR, conllevando una mejora de la disponibilidad del sistema. En Leedeo Engineering, acostumbramos a aplicar el siguiente decálogo de estrategias para la mejora de la mantenibilidad:

  1. Asegurar una documentación correcta, en contenido y accesible donde hace falta. Orientación a la resolución de problemas "troubleshooting" con esquemas de causa raiz
  2. Facilitar la posibilidad de efectuar el mantenimiento preventivo y correctivo durante el funcionamiento (en caliente)
  3. Habilitar estrategias de anticipación o preveer precozmente la posibilidad de una avería (mantenimiento predictivo)
  4. Fácil puesta en servicio trans una acción de mantenimiento
  5. Fácil reemplazo de equipos
  6. Reducir los competencias del equipo de mantenimiento
  7. Planificación de stocks
  8. Facilitar la localización de los fallos (sistema de ayuda al diagnóstico)
  9. Redundancias hot-standby para dar la posibilidad de retrasar las reparaciones
  10. Modos degradados aceptables

 

¿Porque siempre hablamos de "Mean Time" o "Tiempo Medio"?

Como podemos observar, en todos los casos, cuantos hablamos de objetivos o valores RAM, siempre lo hacemos como "Tiempo Medio de". La explicación de esta particularidad es que estos parámetros están calculados en base a un análisis estadístico y son proyecciones o probabilidades de lo que puede suceder en el futuro. Además, estas proyecciones (en su proceso de análisis más sencillo) se acostumbran a llevar a cabo bajo un aproximación del modelo explonencial que deriva en tener una tasa de fallo constante a lo largo del tiempo de vida del producto.


En Leedeo Engineering somos especialistas en los análisis RAMS y en calcular y determinar los parámetros/objetivos RAMS de los productos, sistemas o instalaciones, así como en la optimización de los mismos. Confíe en nosotros para desarrollar las actividades RAMS de sus proyectos. Contacto>>

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