Las 4 dimensiones del fallo según la normativa CENELEC EN 50126

18.03.2020

La normativa CENELEC EN 50126, marco de referencia de la normativa RAMS en la industria ferroviaria, hace un fuerte hincapié en el concepto, análisis y gestión del "fallo", es decir, la gestión integral y holística de aquella pérdida de la capacidad para funcionar de la forma requerida de un producto, sistema o instalación. 


Desde Leedeo Engineering, vemos el concepto de "fallo", como un suceso en 4 dimensiones, las cuales consideramos relevantes a tener en cuenta cuando se lleva a cabo el análisis y mitigación de los mismos, típicamente en estudios FMECA o AMFEC y de análisis de riesgos (PHA y Hazard Log). Cuando hablamos de dimensiones nos referimos a clasificaciones distintas de los fallos en función de diferentes categorías que, utilizadas de forma conjunta, permitirán definir perfectamente un fallo. Pasamos a definir a continuación en este artículo las 4 categorías o dimensiones para definir un "fallo".


¿Cuál es la naturaleza del fallo?: fallo aleatorio o fallo sistemático

Cuando hablamos de naturaleza del fallo, nos referimos a si el fallo es aleatorio o, por lo contrario, el fallo es sistemático.

El fallo aleatorio se define como aquel fallo imprevisible resultante de uno o más de los posibles mecanismos de degradación un sistema o instalación. Típicamente este fallo se modela con una tasa de fallo constante siguiendo el modelo exponencial o con una tasa de fallo progresiva siguiendo el modelo Weidbull. Este tipo de modelización permite definir una MTBF (mean time between failures), es decir, un periodo medio de ocurrencia de dicho fallo. Típicamente estos fallos se producen por condiciones de entorno no adecuadas, degradación por esfuerzo excesivo, desgaste, sobreesfuerzo o envejicimiento de componentes y equipos.

El fallo sistemático es aquel que se produce invariablemente en condiciones específicas de manipulación, almacenamiento o utilización. Una de las características de los fallo sistemáticos a diferencia de los fallos aleatorios, es su capacidad de poder reproducirse aplicando deliberadamente las mismas condiciones que lo han generado. Los fallos sistemáticos se consideran que se originan por las personas y procesos involucrados durante el ciclo de vida del producto ya sea en la fase de especificación, diseño, fabricación, instalación explotación o mantenimiento del equipo, sistema o instalación. Por tanto: una falta de especificación de requisitos, diseño incorrecto o poco robusto, deficiencia o problemas de calidad en la fabricación, errores de software, instalaciones erróneas, mantenimiento incorrecto, etc.  

Como puede deducirse conocer la naturaleza es importantísimo ya que permite identificar el origen del fallo, como debemos arreglarlo, si el fallo era predecible o aceptable, si tenemos en nuestras fases de diseño o fabricación algún problema de calidad, si tenemos algún problema en alguno de nuestros componentes o equipos que puede generar un fallo masivo en una población importante de nuestros equipos, etc.

Los fallos aleatorios se deben a situaciones que se pueden modelizar o controlar estadísticamente para poder predecir o estimar su probabilidad de ocurrencia. La aplicación estadística o probabilística no tiene sentido en fallos sistemáticos.


¿Cual es la fuente del error?

Debemos clasificar la fuente del fallo en las categorías siguientes: interna, externa en operación, externa en actividades de mantenimiento. Es decir:

  • Fallo interno (el cual será sistemático o aleatorio)
  • Fuente de fallo impuesto sobre el sistema durante su funcionamiento. Es decir, hablamos de perturbaciones externas debido a condiciones del entorno. ¿En que condiciones el sistema ha de desarrollar sus tareas? ¿En que entorno físico? Intensidad del servicio, errores humanos (factor humano), mala descripción de los procedimientos a llevar cabo, mala logística, coexistencia con equipos ya existentes.
  • Fuente de fallo impuesto sobre el sistema durante las actividades de mantenimiento: errores humanos (factor humano), mala descripción de los procedimientos a llevar a cabo, tanto del mantenimiento preventivo como del mantenimiento correctivo, mala logística.

¿Tiene afectación sobre la seguridad o sobre la disponibilidad?

Es evidente una de las características más relevantes a tener en cuenta en un fallo es si este revierte en un fuera de servicio por parte del producto, sistema o instalación, si provoca una situación en contra de la seguridad o, si dicho error no provoca ninguna afectación ni a la fiabilidad ni a la seguridad. Como puede imaginarse, los fallos que provocan un fallo de seguridad, acabará siendo un fallo que deberá mitigarse (es decir, eliminarse), en cambio en cuanto a los fallos con afectación a la disponibilidad, deberá analizarse si su nivel afectación hace incumplir los niveles de fiabilidad y por tanto, de disponibilidad, acordados con el cliente. De este modo, los fallos que afectan tan sólo a la fiabilidad tienen normalmente una aproximación asociada al cumplimiento de los requisitos balanceado con un aspecto económico.

Un ejemplo típico de un fallo que no provoca afectación ni a la seguridad ni a la disponibilidad, es por ejemplo, cuando deja de funcionar un LED de testigo del funcionamiento correcto del sistema o como testigo de que llega energía eléctrica al equipo. Este fallo, que será importante corregir cuanto antes, no tiene a priori, por que afectar ni a la fiabilidad ni a la disponibilidad.


¿Que severidad tiene?

Típicamente se definen tres meses niveles de severidad:

  • Significativo: Impide el movimiento del tren o provoca un retraso en el servicio mayor que "X" o con un coste mayor a "Y"
  • Importante: Debe ser corregido para que el sistema logre su rendimiento por el cual se diseñó. Puede generar retrasos y costes pero inferiores a "X" e "Y", respectivamente
  • Menor: No impide que el sistema logre su rendimiento especificado. No puede considerarse ni significativo ni importante.

En Leedeo Engineering, somos especialistas en el desarrollo de proyectos de RAMS Ferroviaria y la normativa CENELEC, dando soporte a cualquier nivel requerido a las tareas RAM y de Safety, y tanto a nivel de infraestructura o equipamiento embarcado.

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