-
La automatizacin en las empresas determina que losequipos sean
cada vez ms fiables. Sin embargo, auncon el moderno desarrollo de
las mquinas, se producenproblemas y averas, ocasionados, en unos
casos, por unuso inadecuado y una deficiente inspeccin del equipoy,
en otros, debido a un sistema de mantenimiento inefi-caz y
desfasado.
Las causas que producen dichos defectos y averas son,muchas
veces, difciles de identificar, por lo que es con-veniente realizar
un esfuerzo para evitarlos. Para ello,es importante examinar
fsicamente todos los factoresque pueden provocarlos, pues si se
eliminan los defectos,mejorarn no slo la calidad y los costes, sino
tambintodos los aspectos de la produccin.
En esta unidad se analizarn los diferentes tipos defallos que se
producen normalmente en un equipo, y sehar una valoracin que nos
permitir clasificarlospara facilitar su posterior anlisis.
En esta unidad, se tratarn los siguientes contenidos:
Fallos en un sistema.
Valoracin de fallos.
Anlisis de un fallo.
Unidad Didctica Fallos de Mquinas
-
Al final de esta unidad sers capaz de:
Clasificar los tipos de fallos.
Valorar los fallos dependiendo de una serie de factores.
Identificar una ficha de anlisis de fallos.
Interpretar la curva de fallos.
Definir la tasa de fallos.
Diferenciar los periodos de vida de un equipo en funcin de
sutasa de fallos.
Esquema de estudio
Tus objetivos
FALLOS DE
MQUINAS
FALLOS EN UN SISTEMA
VALORACIN DE FALLOS
ANLISIS DE UN FALLO
Clasificacin de fallos.
Matriz de criticidad. Ficha de anlisis de fallos. Tasa de
fallos. Duracin de la vida de un equipo.
Forma de identificar el fallo. Duracin del fallo. Forma en que
se manifiesta el fallo. Dimensin del fallo. Causa que produce el
fallo:
1. Causas extrnsecas.2. Causas intrnsecas.
Posibilidad de que el fallo sea detectado. Consecuencias que
produce en fallo.
-
Las mquinas de un sistema de produccin pueden presentar
tresestados:
1. La mquina funciona adecuadamente.2. La mquina presenta una
disminucin de sus funciones.3. La mquina est averiada.
Una mquina puede evolucionar de un estado a otro. Si
existenfallos, puede pasar del estado 1 al 2 (reduccin de funcin),
o al 3(prdida total de funcin). En caso de intervenir para realizar
unmantenimiento correctivo, puede pasar del estado 3 al 2
(arregloprovisional) o al estado 1 (reparacin definitiva).
Cuando una mquina se encuentra averiada o presenta un
estadodeteriorado es debido a que se ha producido un fallo.
El fallo se define como la alteracin o interrupcin de un bien en
elcumplimiento de una funcin requerida. En el caso de las mqui-nas,
se considera que se produce un fallo cuando stas sufren
uncomportamiento en el que, o dejan de funcionar totalmente, o
seproduce una alteracin en su funcionamiento normal.
La aparicin de fallos obliga a realizar acciones de
mantenimientocorrectivas. Estas intervenciones pueden ser de dos
tipos:
Paliativas: Se realizan arreglos provisionales que permitan
alar-gar el funcionamiento durante algn tiempo, antes de llevar
acabo una reparacin definitiva.
Curativas: Se realizan reparaciones concretas y
definitivas,dejando la mquina en las condiciones ptimas de
trabajo.
Fallos en un sistema
Ejemplo:
En una transmisin por correas hay momentos en los que
staspatinan. Esto se debe a que no tienen la tensin adecuada,adems
de presentar zonas ensuciadas con grasa. El continuodeslizamiento
de las correas provoca que lleguen a desgastarsede forma acelerada,
e incluso puede ocasionar su rotura.Como consecuencia, el
rendimiento de la mquina disminuye.
Para evitar esto, ser necesario limpiar las correas
eliminandocualquier rastro de grasa y ajustar la presin de todas
ellas.
Fig. 1Ajuste de la presin en lacorrea de un mecanismo.
-
Clasificacin de fallos
Los fallos se pueden clasificar en:
Parciales: Se produce una alteracin en el funcionamiento dela
mquina que disminuye su rendimiento.
Completos: Se produce el cese del funcionamiento; es decir,
lamquina se detiene.
Catalcticos: Se produce un paro total y repentino de
lamquina.
Por degradacin: El defecto se va produciendo de forma
pro-gresiva, de forma parcial.
Aleatorios: Se produce cuando la tasa de fallos* se
mantieneconstante.
Por desgaste: Se produce como consecuencia de una tasa defallos
creciente.
Cuando se realiza un estudio de fallos, toda la informacin
serecoge en una ficha que los agrupa de acuerdo con unas
carac-tersticas determinadas. Esta ficha permitir hacer una
valoracinde los mismos. Por supuesto, un determinado fallo puede
encua-drarse en ms de una de estas categoras.
ACTIVIDAD 1
Relaciona los siguientes conceptos con su correspondiente tipo
de fallo:
1. Paro repentino de la mquina.
2. Tasa de fallo constante.
3. Disminucin del rendimiento.
4. Tasa de fallo creciente.
5. Paro total de la mquina.
6. Deterioro progresivo.
a. Fallo catalctico.
b. Fallo parcial.
c. Fallo de desgaste.
d. Fallo completo.
e. Fallo por degradacin.
f. Fallo aleatorio.
-
El anlisis de fallos pretende valorar la forma en que stos se
pro-ducen. El estudio permitir recoger en una ficha todos los
datosde inters, con el objeto de facilitar la manera de evitar que
seproduzcan.
La valoracin de los fallos se puede realizar en funcin de los
siguien-tes factores:
La forma de identificarlos. La duracin. La forma en que se
manifiestan. La dimensin. Las causas que los producen. La
posibilidad de que sean detectados. Las consecuencias que
producen.
1. Forma de identificar el fallo
La identificacin de un fallo se realiza dependiendo de la
natura-leza y la situacin:
Naturaleza: Indica si el fallo se debe a un problema
mecnico,elctrico, electrnico, neumtico,...
Situacin: Seala la localizacin del fallo, el momento en quese
produce, el nmero de unidades de uso,...
2. Duracin del fallo
Los fallos no tienen siempre carcter definitivo. Pueden
aparecerfallos que provoquen un contratiempo pero cuyo origen o
causase elimine fcilmente e incluso desaparezca por s solo.
Segn la duracin y la facilidad para ser corregidos, los fallos
pue-den clasificarse de dos formas:
Espordicos: Se producen anomalas de forma momentneaque pueden
desaparecer solas o subsanarse inmediatamente,de forma sencilla,
restaurando las condiciones originales.
Permanentes: Se producen anomalas crnicas cuya eliminacinexige
una intervencin correctiva que acte sobre todas las posi-bles
causas.
Valoracin de fallos
Fig. 2Fallo mecnico por roturade eje.
-
3. Forma en que se manifiesta el fallo
Los fallos no siempre se producen de acuerdo con una lgica;
esdecir, puede haber fallos que ya se esperan debido a un
visibledeterioro, y otros que ocurren inesperadamente. La aparicin
delos fallos se manifiesta de dos formas:
Por degradacin: Se produce un deterioro progresivo.
Catalcticos: Se producen de forma imprevista y sbita.
4. Dimensin del fallo
La importancia de un fallo depender del efecto que produzca enla
produccin. Segn esto, los fallos se clasifican en:
Completos: Se produce el cese del funcionamiento; es decir,
lamquina se para totalmente.
Fig. 3Representacin grfica de lavelocidad de fallos.
a. Fallo por degradacin.b. Fallo catalctico. Ejemplo:
Debido a una sobrecarga en el rbol de transmisin de unreductor,
los dientes de los engranajes no soportan el esfuerzoy se rompen de
repente, dejando la mquina inutilizada.
Ejemplo:
Debido a una mala lubricacin, los engranajes de un reductorvan
sufriendo un desgaste progresivo en los dientes, ocasio-nando
ruidos y un funcionamiento defectuoso del equipo.
Ejemplo:
La rotura de una junta de estanqueidad de un cilindro hidru-lico
hace que las fugas de aceite sean excesivas, de maneraque no hay
presin suficiente para accionar el cilindro.
Fig. 4Fallo completo por rotura deuna correa.
-
Parciales: Se produce una alteracin en el funcionamiento dela
mquina que hace disminuir su rendimiento.
5. Causa que produce el fallo
Un fallo puede producirse por diferentes motivos. Estos
motivosse dividen en dos grupos:
A. Causas extrnsecas
El fallo se produce por una mala actuacin de los operarios.
Algu-nas causas de este tipo de fallos son:
Accidentes. Inadecuada utilizacin del equipo. Condiciones no
conformes de funcionamiento. Incumplimiento de las instrucciones.
Mal entretenimiento. Fallos secundarios (como consecuencia de uno
ya producido).
Ejemplo:
Un defecto en la vlvula de control de un cilindro
hidrulicoocasiona una disminucin en el caudal de aceite que llega
alcilindro. Debido a ello, el cilindro no consigue avanzar a
lavelocidad requerida y pierde rendimiento.
Fig. 5Mala utilizacin de loselementos.
ACTIVIDAD 2
Relaciona con flechas los siguientes tipos de fallos:
1. Completo.2. Permanente.3. Por degradacin.4. Parcial.5.
Catalctico.6. Fugitivo.
a. Fallo segn la duracin.
b. Fallo segn la forma en quese manifiestan.
c. Fallo segn la dimensin.
-
B. Causas intrnsecas
El fallo se produce debido al mal estado del equipo, o por
efectos(mecnicos o elctricos) ocurridos durante el funcionamiento
delequipo.
Material en mal estado: Son defectos que existan previa-mente en
las piezas puestas en servicio y que no se detectandurante los
controles de calidad: defectos producidos durante laelaboracin del
material, durante la mecanizacin de la piezaacabada o por un mal
montaje.
Fallos mecnicos de funcionamiento: Se producen debido
acomportamientos inadecuados que van sufriendo los materialesde las
mquinas durante su trabajo. En la tabla 1 se recogen lascausas ms
comunes de fallos mecnicos:
Tabla 1: Fallos mecnicos.
Fig. 6: Desgaste del material.
Fig. 7: Erosin del material.
GOLPE Choque repentino y violento entre dos cuerpos.
SOBRECARGACarga superior a la nominal que da lugar a una
deforma-cin permanente o a una rotura.
FATIGAEsfuerzo alternativo y repetitivo que da lugar a una
rotura,aun sin llegar al lmite de elasticidad*.
FATIGA TRMICAProduce dilataciones, deformaciones plsticas,
quemadu-ras o fusin.
PLASTICIDADDeformacin que se vuelve permanente con el
tiempo,bajo el efecto de presiones mecnicas y trmicas.
DESGASTEPrdida de materia que sufren las superficies en
contactodebido al rozamiento entre ellas.
ABRASINDesgaste que sufre una superficie al ser rayada por
uncuerpo (superficie o partcula libre) de dureza superior.
EROSINDesgaste de una superficie al ser atacada por el impactode
partculas slidas o lquidas a grandes velocidades.
CORROSINDesgaste lento que sufre un cuerpo al cambiar su
compo-sicin debido a la accin de un agente externo.
-
Las corrosiones deben ser analizadas para que, a continuacin,los
especialistas puedan actuar mediante acciones correctivas
opreventivas. En la tabla 2 se indican los tipos de corrosiones
quesuelen aparecer:
Tabla 2: Tipos de corrosin.
Fallos elctricos de funcionamiento: Para poder
detectarrpidamente un fallo elctrico es necesario observar los
diagra-mas o esquemas elctricos de la instalacin, que orientarn
altcnico sobre la procedencia de la avera.
Los tipos de fallos elctricos ms comunes son:
Uniones elctricas rotas, debido generalmente a
golpes,sobrecalentamientos o vibraciones.
Unin (fusin por sobrecalentamiento) o desgaste de los con-tactos
elctricos.
Alteracin de las propiedades de algn componente, comouna
resistencia, una bobina,...
Fig. 8Sello mecnico atacado porcorrosin.
Fig. 9Reparacin del bobinado deun motor elctrico.
CORROSINELECTROQUMICA
Afecta a los metales (muy a menudo, al hierro) en
medioacuoso.
CORROSINQUMICA
Prdida de materia, picaduras o fisuras por el contacto deequipos
con productos agresivos (cidos, hidrcidos, com-puestos halgenos o
alcalinos, atmsferas oxidantes).
CORROSINELCTRICA
Se produce cuando dos superficies metlicas contiguasestn
sometidas a una diferencia de potencial suficientepara crear un
arco, que producir una abrasin.
CORROSINBACTERIANA
Los aceites de corte y las aguas industriales contienen amenudo
ferrobacterias (una bacteria reproduce un millarde bacterias cada
12 horas).
CORROSINDE CONTACTO
Sobreviene cuando dos piezas estn en contacto y someti-das a
vibraciones.
CAVITACINSe manifiesta sobre las piezas en contacto con una
zonade turbulencia lquida.
-
6. Posibilidad de que el fallo sea detectado
Indica si se podra haber detectado o no el fallo, y qu
medidaspreventivas se podran haber utilizado: captores,
inspecciones yrondas peridicas, etc.
Ejemplo:
El calentamiento excesivo de un motor elctrico puede tener
suorigen en diferentes causas, como pueden ser:
Una sobrecarga de trabajo. Un cortocircuito en las bobinas del
inducido. Los conductos de ventilacin sucios y obstruidos. Las
escobillas no estn en lnea neutra. El voltaje de entrada demasiado
alto. Cortocircuitos en las bobinas de inductor.
ACTIVIDAD 3
Explica en qu consisten los distintos tipos de fallos mecnicos
que se citan a con-tinuacin: sobrecarga, fatiga, abrasin, erosin y
desgaste.
-
7. Consecuencias que produce el fallo
El fallo puede ocasionar diferentes consecuencias para la
seguri-dad personal, los costos de mantenimiento, la disponibilidad
de lamquina o la produccin.
Seguridad personal: Puede acarrear riesgos graves,
posibleslesiones, o por el contrario, ni siquiera producir dao
corporal.
Inmovilizacin de la mquina: Se puede producir una paradabreve,
relativamente larga o muy larga.
Coste: Puede ser elevado, medio o bajo.
Produccin: Se puede producir una parada de la produccin,mantener
la mquina trabajando a un ritmo ms bajo de lohabitual, o por el
contrario, no interrumpirla para nada.
Criticidad: A cada equipo se le asigna un ndice de
criticidad,determinado a partir de diferentes criterios, que
permite esta-blecer las prioridades en la preparacin de las
acciones de man-tenimiento. La reparacin puede o no ser
urgente.
ACTIVIDAD 4
Completa el texto con las palabras siguientes:
lesin, coste, reparacin, parada, criticidad, produccin.
Las consecuencias que acarrea un fallo producido en una mquina
influyen endiferentes aspectos. Cuando una mquina sufre una
............................... o dis-minuye su rendimiento, estos
incidentes interfieren en la ............................ .Esto,
dependiendo del ......................... de la reparacin,
repercute en mayor omenor medida en la economa de la empresa.
La ............................ de los diferentes tipos de
fallos que se produzcan en unsistema de produccin tendr que
llevarse a cabo tras una preparacin. Ladecisin de comenzar por una
reparacin u otra se establece a partir de unndice de
.......................... , que determina cul ser la prioridad
entre ellas.
Es importante recordar que un fallo imprevisto en una mquina
puede provo-car una ......................... personal si no se
acta con cuidado.
-
Hemos visto que el mantenimiento correctivo se encarga de
efec-tuar acciones paliativas (arreglo provisional) o curativas
(repara-cin definitiva). Sin embargo, este tipo de mantenimiento no
slose encarga de esto, sino tambin de buscar la forma de que
novuelva a producirse un fallo similar.
1. Matriz de criticidad
Antes de efectuar una accin correctiva es importante
determinarla importancia de los fallos que se producen. De esta
forma sepodr establecer la prioridad de cada uno de ellos para
comenzarlas intervenciones. Para ello, se utiliza lo que se
denominamatriz de criticidad.
Tabla 3: Matriz de criticidad.
En funcin de la probabilidad de que se produzca un fallo y
lasconsecuencias que pueda ocasionar, la tabla 3 nos indica la
gra-vedad del mismo.
Fallos tipo 1 (omisibles): El efecto es inapreciable con
respecto ala fiabilidad total.
Fallos tipo 2 (admisibles): Se deben mejorar los
comportamien-tos de los componentes.
Fallos tipo 3 (no admisibles): Se debe reconsiderar la
concepcinde los subconjuntos y la eleccin de los componentes.
Fallos tipo 4 (prohibidos): Se debe reconsiderar la concepcindel
conjunto.
Anlisis de un fallo
GRAVEDAD DEL FALLO
Menor Mayor Crtico Catastrfico
1
1 1 2 2Altamenteimprobable 1
1 2 2 3Muy pocoprobable 2
2 2 3 4Pocoprobable 3
2 3 4 4Probable 4
2 3 4
PRO
BABI
LID
AD
-
2. Ficha de anlisis de fallos
El grupo de trabajo utiliza habitualmente una hoja de
trabajodonde recoge todos los datos relacionados con la valoracin
delos fallos que se detectan. A continuacin se incluye un
posiblemodelo de una ficha de anlisis de fallos:
Fig. 10: Modelo de ficha de anlisis de fallos.
FICHA DE ANLISIS DE FALLOS
IDENTIFICACIN
Fecha: N:Referencia sistema:Referencia subconjunto:Funcin:
DURACIN Espordico Permanente
MANIFESTACIN Por degradacin Catalctico
DIMENSIN Parcial Completo
CAUSAS
IntrnsecasMal montajeMala concepcinOtros
.............................................
Extrnsecas
Mala utilizacinInstrucciones no respetadasLimpieza
insuficienteOtros .............................................
DETECCIN
Deteccinposible
Captores de fallosRondas peridicasOtras
.............................................
Deteccin no posible
CONSECUENCIAS
Personal Riesgo grave Posible lesin Sin dao
Mquina Paro breve Paro largo Paro muy largo
Coste Elevado Medio Bajo
Produccin Parada Media Continuada
Criticidad 1 2 3 4
ACCIONESCORRECTIVAS
-
3. Tasa de fallos
Representa, en cierto modo, la fiabilidad de una mquina.
Indicala frecuencia con que una mquina falla, por causas
normales,durante un determinado tiempo de utilizacin. Se
representacomo , y su frmula general es:
Tasa de fallo () = Nmero de fallosDuracin de uso
4. Duracin de la vida de un equipo
Al estudiar los fallos que se producen a lo largo del tiempo en
unequipo de produccin, se obtienen tres periodos bien
diferencia-dos, en los que la tasa de fallos vara
considerablemente:
Desarrollo. Comprende el periodo inicial de la mquina, desdesu
puesta en servicio hasta que lleva un cierto tiempo de
rodaje.Durante este periodo, la mquina experimenta una gran
canti-dad de fallos prematuros, que irn desapareciendo
rpidamente.
Madurez. Comprende el periodo de vida til de una mquina,en el
que el rendimiento del material es ptimo. Durante esteperiodo tiene
una tasa de fallos prcticamente constante ycuando aparecen, lo
hacen de forma aleatoria, sin degradacio-nes visibles.
Vejez. Comprende la etapa en la que el material de la mquinaest
deteriorado y presenta una elevada tasa de fallos queaumenta
progresivamente. Es un periodo en el que se producendesgastes,
fatigas, corrosiones, etc., hasta el momento en queel material sea
rechazado o reconstruido.
Ejemplo:
Durante 8 turnos de trabajo de 8 horas cada uno, se realizaron13
cambios de fusibles quemados por aumentos de tensin. Latasa de
fallos ser:
= 13 = 0,203 averas / hora8 x 8
-
Estos comportamientos se representan grficamente medianteunas
curvas, denominadas curvas de fallos, que muestran lavariacin de la
tasa de fallos.
Como puede verse en el grfico de la figura 11, ste
representa,por un lado, la edad de una mquina en el eje de abscisas
(ejehorizontal), y por otro, la tasa de fallos en el eje de
coordenadas(eje vertical).
Fig. 11: Curva de fallos de un equipo.
Durante la puesta en servicio de la mquina se observa que latasa
de fallos es altsima, puesto que todava se encuentra en fasede
estudio y necesita una serie de ajustes que le permitan alcan-zar
un mximo rendimiento.
A lo largo de la fase de desarrollo, el nmero de fallos
descienderpidamente y contina hacindolo hasta un tiempo despus
dehaber entrado en la etapa de madurez, donde se mantiene
prcti-camente constante.
Al final de la etapa de madurez comienza a aparecer de nuevo
unligero aumento del nmero de fallos que, una vez se ha entrado
enla etapa de vejez, aumenta considerablemente hasta que lamquina,
o alguna parte de ella, se considera inutilizable e inservible.
Si consideras que has concluido el estudio de esta unidad,
intentaresponder a las siguientes cuestiones de autoevaluacin.
-
Cuestiones de autoevaluacin
2 Define los periodosde vida de unequipo en relacincon el
nmerode fallos que se pro-ducen.
3 V F
o o
o o
o o
Indica si las siguientes afirmaciones son verdaderas o
falsas:
a. Un fallo catalctico aparece a raz de un desgaste en
elmaterial.
b. El fallo por degradacin provoca siempre el paro inme-diato de
la mquina.
c. Un fallo parcial produce una alteracin en el funciona-miento
de la mquina, pero no llega a detenerla.
4 Escribe cinco tipos defallos mecnicos pro-ducidos por el
funcio-namiento de unamquina.
1 Cmo se clasificanlos fallos en funcinde la duracin y laforma
en que semanifiestan?
-
Alteracin en el funcionamiento normal o interrupcin total de
lafuncin de un equipo. La aparicin de fallos obliga a
realizaracciones de mantenimiento correctivas, que pueden ser:
Paliativas: Se realizan arreglos provisionales. Curativas: Se
realizan reparaciones concretas y definitivas.
Los fallos se pueden clasificar en:
Parciales: Producen la reduccin de funcin de la mquina.
Completos: Ocasionan el paro total de la mquina. Catalcticos: Paro
repentino y total de la mquina. Por degradacin: Defecto parcial
progresivo. Aleatorios: Tasa de fallos constante. Por desgaste:
Tasa de fallos creciente.
Los fallos se pueden valorar dependiendo de estos factores:
La forma de identificarse. La forma de manifestarse. La duracin
y la dimensin. La causa que los produce. La posibilidad de que sea
detectado. Las consecuencias que producen.
Indica la prioridad de los fallos ante una intervencin.
Representa el nmero de fallos que se producen en un periodo
detiempo; en cierto modo, representa la fiabilidad del equipo.
Es una hoja de trabajo donde se recogen todos los datos
relacio-nados con la valoracin de los fallos que se detectan y las
posiblesacciones correctivas que se deben llevar a cabo.
Al estudiar los fallos que se producen a lo largo del tiempo en
unequipo de produccin, se obtienen tres periodos:
Desarrollo: Desde la puesta en servicio hasta despus de uncierto
tiempo de rodaje, con gran cantidad de fallos prematuros.
Madurez: Periodo de vida til de una mquina, con un rendi-miento
ptimo. La tasa de fallos es prcticamente constante.
Vejez. ltima etapa en la que el material est viejo. La tasa
defallos es alta y aumenta progresivamente.
Fallo
Tipos de fallos
Valoracin de fallos
Matriz de criticidad
Tasa de fallos
Ficha de anlisisde fallos
Duracin deun equipo
Resumen de Unidad
-
Notas
Vocabulario
Lmite de elasticidad: Esfuerzo mximo que soporta un cuerpo
sometido a una defor-macin, sin que pierda su elasticidad; es
decir, que una vez que la fuerza desaparezca, elcuerpo pueda
recuperar su forma original.
Tasa de fallos: Frecuencia con que se producen fallos en una
mquina por causas nor-males, durante un tiempo determinado de
utilizacin.
-
Durante el funcionamiento de una mquina, se puedenproducir una
gran cantidad de fallos de distinta natu-raleza, que provocan
efectos diferentes en la produccin.Todos estos fallos se pueden
analizar, lo cual permitedescubrir los sntomas que producen, aunque
la tareade diagnosticar su origen es algo ms complicada.En esta
unidad veremos algunos mtodos que permi-ten diagnosticar los fallos
y conocer las causas que losprovocan.En esta unidad se tratarn los
siguientes contenidos: Los efectos y las causas. Diagnstico de
fallos. Documentos para el diagnstico de fallos. Seleccin de
datos.
Unidad Didctica Diagnstico de Fallos
-
Al finalizar esta unidad debers ser capaz de: Diferenciar entre
causa y efecto de los fallos. Explicar el concepto de diagnostico
de un fallo. Identificar los esquemas de diagnstico rpido.
Diferenciar la informacin que reflejan los diagramas de Pareto.
Esquema de estudio
Tus objetivos
DIAGNSTICODE FALLOS
LOS EFECTOSY LAS CAUSAS
DIAGNSTICODE FALLOS
DOCUMENTOSPARA EL DIAGNSTICODE FALLOS
SELECCINDE DATOS
Esquemas de diagnstico rpido:1. Esquemas funcionales y planos.2.
Cuadros efecto-causa-remedio.3. Cuadros entrada-salida.4.
Logigramas.5. rboles de fallos. Diagramas de Pareto. Construccin
del diagrama. Zonas A-B-C. Casos particulares de los diagra-mas de
Pareto.
-
La causa de un fallo es el origen que provoca su aparicin.
Elefecto es la consecuencia visible que se produce a raz de
estacausa.Es decir, los fallos en los equipos se pueden observar a
travs delos efectos que ocasionan en el producto o en las piezas de
lamquina. Sin embargo, la causa que provoca estos fallos no
siem-pre se evidencia a travs de los efectos.
Los efectos y las causas
Ejemplo:Un molino que se usa para el reciclaje de plsticos
disminuyesu velocidad de funcionamiento sin causa aparente.
Verificadosalgunos efectos, se observa que las correas de las
poleas detransmisin estn flojas.Analizando el fallo, se llega a la
conclusin de que el afloja-miento se ha producido como consecuencia
de que los pernosde fijacin situados en la base de apoyo del motor
estn flojos. En este caso, la holgura de las correas y, por tanto,
la disminu-cin de la velocidad se consideran efectos visibles cuya
causadirecta ha sido el aflojamiento de los pernos.
ACTIVIDAD 1Relaciona con flechas los siguientes conceptos:
1. Piezas sueltas.2. Falta de lubricacin.3. Reduccin de
velocidad.4. Ruidos extraos.5. Rodamiento atascado.6. Calentamiento
del casquillo.
a. Efecto.b. Causa.
-
Diagnosticar un fallo supone identificar la causa que lo
produceusando la informacin que ofrecen los efectos.La primera ley
que se debe aplicar es que la lgica de funciona-miento de la mquina
no siempre coincide con la lgica delos fallos. Un fallo puede
surgir en cualquiera de los sistemas dela mquina (hidrulico,
elctrico, mecnico, etc.) y aparentar quese ha producido en otro
lugar.Las frmulas que se adoptaban hasta hace pocos aos para
diag-nosticar fallos eran la experiencia, la experimentacin, el
instinto,etc. Estas tcnicas permitan localizar el origen de los
fallos enmaquinaria de mecanismos simples. Hoy da, estas
modalidadesno son vlidas debido a que los equipos que operan en las
plantasde produccin estn formados por diferentes tecnologas
ntima-mente relacionadas: Hidrulica. Neumtica. Mecnica.
Electricidad. Electrnica. Informtica, etc.En la figura 1 podemos
observar la diferencia entre causa yefecto.
Fig. 1: Diferenciacin entre causa y efecto de un fallo.
Accinpaliativa(Arreglo)
Accincorrectiva
DiagnsticoCausa
EfectoFallo
Diagnstico de fallos
-
La persona encargada de analizar los fallos se ayuda de dos
tiposde documentos: Cualitativos: ficha de anlisis de fallos y
lecturas de los senso-res en el momento anterior, actual y
posterior al fallo. Cuantitativos: esquemas de los diferentes
sistemas (hidrulico,neumtico, elctrico, etc.) sacados del
dossier-mquina y el hist-rico de averas (datos de la intervencin y
duracin de las mismas).Esquemas de diagnstico rpidoSon esquemas que
permiten averiguar la causa del fallo de formarpida. Se apoyan en
la informacin suministrada por el fabri-cante de la mquina.A.
Esquemas funcionales y planosA partir del fallo producido, se
seleccionan, de los planos suminis-trados por el fabricante y
recogidos en el dossier-mquina, aque-llos que tengan relacin con
los elementos averiados. La mquinase va analizando partiendo desde
el componente que ha perdidosu funcin hasta llegar a los elementos
que constituyen el origendel mecanismo o sistema.Este mtodo es, a
primera vista simple, pero puede resultar muycomplicado cuando los
sistemas son complejos y tienen muchasinterrelaciones.
Fig. 2: Plano del dossier-mquina.
Documentos para el diagnstico de fallos
-
B. Cuadros efecto-causa-remedioSon cuadros que suministra el
fabricante en los que se identificanuna serie de efectos o sntomas
de fallos muy comunes y se relacio-nan con varias causas posibles;
a su vez, estas causas estn relacio-nadas con las posibles
reparaciones que se deban realizar.Suele tratarse de cuadros muy
grandes, ya que relacionan un sn-toma con varias causas, y a cada
causa pueden corresponderlevarias soluciones.
Fig. 3: Cuadro efecto-causa-remedio.C. Cuadros entrada-salidaSon
cuadros suministrados por el fabricante que representan losefectos
y las causas (las reparaciones se omiten) en un diagramade
coordenadas. En un eje (por ejemplo, el eje vertical) se sitanlos
efectos que ocasionan el fallo, y en el otro (eje horizontal),
seidentifican las posibles causas de cada uno de los efectos.
Elpunto de interseccin, donde se cruzan el efecto con cada una
desus causas, viene marcado por un rectngulo. De este modo,
losrectngulos nos sealan claramente las causas que hay que
anali-zar, y una vez localizadas, el remedio puede ser
evidente.
Fig. 4: Cuadro entrada-salida. (El efecto B puede deberse a las
causas 3 o 4.)
-
D. LogigramasSe trata de diagramas lgicos que ayudan a tomar
decisiones apartir de una serie de informaciones recogidas del
equipo. Elmtodo se basa en analizar los efectos que han producido
el falloy realizar una serie de ensayos lgicos con las posibles
soluciones.El resultado de estos ensayos permitir llegar a una
conclusin.Como puede verse en la figura 5, se verifica la posible
existenciade las diferentes causas del fallo (causa 1, 2, etc.), y
se le aplica elremedio correspondiente para realizar un ensayo
posterior, queevidenciar el xito o el fracaso de la operacin.
Fig. 5: Logigrama.
Ejemplo:En la figura se muestra un paso del logigrama para
verificarque la causa de un fallo es una batera que se ha
descargado.
-
E. rboles de fallosLos rboles de fallos verifican la causa del
fallo de un sistema apartir de los dos posibles estados de cada uno
de los elementosque lo componen. Estos estados son: Estado de
funcionamiento. Estado de fallo.Los elementos que se encuentran en
correcto funcionamiento nose representan en el rbol, sino que slo
aquellos elementos quefallan se representan en l.En este rbol se
indican los posibles fallos de cada elemento. Paracada fallo
representado deben definirse cada una de las posiblescausas de
forma detallada, indicando las soluciones correspon-dientes a cada
causa.
Fig. 6: rbol de fallos de un un sistema de electrgeno con motor
disel.
-
ACTIVIDAD 2Relaciona con flechas los siguientes conceptos y
esquemas:
1. Esquemas funcionales y planos.
2. Cuadros efecto-causa-remedio.
3. Cuadros entrada-salida.
4. Logigramas.
5. rboles de fallos.
a.
b.
c.
d.
e.
-
Cuando la cantidad de informacin recogida de los fallos se
acu-mula a lo largo del tiempo y, debido a su volumen es difcil
selec-cionar aquella que tiene ms relevancia para una actuacin
demejora, se utilizan los diagramas de Pareto.1. Diagramas de
ParetoSe trata de un mtodo que permite seleccionar aquellos
problemasde las mquinas o componentes que deben ser abordados conms
urgencia que los dems. El mtodo permite, mediante unarepresentacin
grfica, diferenciar los elementos ms importantesy ms abundantes, y
destacar las partes frgiles de un equipo.La representacin de los
datos en este diagrama permite dibujaruna curva, denominada curva
de Pareto, que determina el ordende prioridad en las acciones de
mantenimiento de mejora que selleven a cabo.
Fig. 7: Diagrama de Pareto.El anlisis de esta curva se utiliza
para conocer la posicin relativade cada mquina o sistema de
produccin sobre un determinadoproblema, y permite seleccionar las
actuaciones ms urgentes,por el volumen de problemas generados, y
posponer las interven-ciones de poca importancia para un momento ms
rentable.
Seleccin de datos
-
2. Construccin del diagramaEl diagrama se construye mediante una
serie de barras verticalescolocadas en orden de longitud
decreciente de izquierda a dere-cha. Estas barras representan el
porcentaje (%) de problemas decada componente. La curva resultante
se construye uniendo lospuntos que representan la distribucin de
los problemas de formaacumulativa.Los diagramas de Pareto se
construyen siguiendo los siguientespasos: Decidir la forma en que
se van a clasificar los datos. Los compo-nentes o elementos sobre
los que se va a realizar la grfica hande estar clasificados de un
modo que permita realizar la grficaadecuadamente.
Recoger en una hoja de control los datos obtenidos durante
untiempo establecido. Resumir los datos en la hoja de control. Para
ello se ordenarnlos datos de forma decreciente, se sumarn y se
calcularn losporcentajes. Los porcentajes necesarios para dibujar
la curva sesumarn progresivamente en otra columna.
Ejemplo:Las clasificaciones de los datos para construir los
diagramas dePareto sern: turno en el que se hicieron las piezas
defectuo-sas, el tipo de defecto, la mquina que produjo el
defecto,...
Ejemplo:TIPO DE
FALLOSuciedadDesgasteAbrasinGolpeSoldaduraTOTAL
N. FALLOS15010960222343
%43,731,817,56,40,6100
% ACUMULADO43,775,59399,4100
[email protected] adhesivalinea del 0 al 80 % del
porcentaje total acumulado zona A
Del 80 al 95 % zona B
Del 95 a 100% zona z
[email protected] de TextoZONA A-B-C
[email protected]
[email protected]
[email protected]
[email protected]
[email protected]
[email protected]
[email protected] de Texto43.7
[email protected] de Texto75.5
[email protected] de Texto93
[email protected] de Texto99
[email protected] de Texto100
[email protected]
[email protected]
[email protected]
[email protected]
[email protected]
[email protected]
[email protected]
[email protected]
[email protected]
[email protected]
[email protected] de Texto80%
-
Trasladar los datos al grfico, trazando las lneas verticales
yhorizontales a la escala adecuada al nmero de fallos. Construir
una figura compuesta por columnas, situndolas deforma decreciente
en altura (la ms alta a la izquierda y la msbaja a la derecha).
Anotar las sumas acumuladas mediante una sola lnea (curva
dePareto). La escala vertical en el lado de la grfica se utilizar
paradeterminar el porcentaje acumulado.
Ejemplo:El diagrama de Pareto de los datos del ejemplo anterior
sepuede ver en la siguiente figura:
[email protected] de TextoAl marcar sbre el grafico
una lineapuntuada sobre el valor correspondientemente al 80% del
porcentaje acumulado se obtiene la siguiente informacion- cambio
ambientales-rotulacion del operador-inestabilidad de la maquinason
las causas que estan ocasionado el 80 % de os defectos de este
procesopor los que los esfuerzos destinados a mejorarlos.
-
ACTIVIDAD 3Completa el texto con las palabras
siguientes:importantes, abundantes, mtodo, problema, urgencia,
rentable,representacin grfica, curva, urgentes.
Los diagramas de Pareto son un ...............................
que permite distinguiraquellos problemas que deben ser abordados
con ms ..................................El mtodo permite, mediante
una ........................................., diferenciar
loselementos ms ................................... y ms
...................................El anlisis de esta
............................... se utiliza para conocer la posicin
rela-tiva de cada mquina o sistema de produccin sobre un
determinado..................................., y permite
seleccionar las actuaciones ms.........................., por el
volumen de problemas generados, y posponer lasintervenciones de
poca importancia para un momento ms ............................
.
-
1 Explica la diferenciaentre la causa y elefecto de un
fallo.
2 Explica qu esdiagnosticar un fallo.
Cuestiones de autoevaluacin
3 Asocia cada esquema de diagnstico rpido con su imagen
correspondiente:1. rbol de fallos.
2. Cuadro efecto-causa-remedio.
3. Logigrama.
4. Cuadro entrada-salida.
a.
b.
c.
d.
-
4 Los diagramas de Pareto informan sobre:a. Los problemas que se
deben abordar con ms urgencia.b. La posicin relativa de cada mquina
en un problema determinado.c. El diagnstico de los fallos de una
determinada mquina.d. Los defectos ms abundantes.
oooo
-
Los fallos en los equipos se pueden observar a travs de los
efectosque stos ocasionan en el producto y en la mquina. La causa
queproduce el fallo no siempre se evidencia a travs de los
efectos.Diagnosticar un fallo significa analizar sus efectos y
averiguar lacausa que los produce. En ocasiones, los efectos pueden
parecerindicar que el fallo se ha producido en un lugar diferente
al queen realidad lo ha hecho.Las tcnicas de diagnstico que se
empleaban hace aos (la expe-riencia, el instinto, etc.) no son
vlidas hoy da, ya que las mqui-nas estn compuestas por diferentes
tecnologas.Se utilizan dos tipos de documentos: los cualitativos
(fichas deanlisis de fallos y lectura de los sensores) y los
cuantitativos (pla-nos y esquemas de los diferentes sistemas e
histricos de averas).Los esquemas que permiten diagnosticar fallos
rpidamente son: Esquemas funcionales y planos. Se analizan desde el
compo-nente que pierde su funcin hacia el origen del sistema. Los
cuadros efecto-causa-remedio identifican los efectos delfallo con
las posibles causas, y stas con sus posibles remedios. Los cuadros
de entrada-salida representan en un diagrama decoodenadas los
efectos y las causas, colocando un rectnguloen la interseccin de
ambos. Los logigramas son diagramas que ayudan a tomar decisiones
apartir de una serie de informacin recogida del equipo, y llegara
un remedio vlido mediante ensayos. Los rboles de fallos verifican
la causa del fallo a partir de los esta-dos de funcionamiento o
fallo de los componentes del equipo.Para seleccionar los datos
tiles para el diagnstico de fallos seusan los diagramas de Pareto,
que permiten determinar los pro-blemas que deben ser abordados con
ms urgencia.Se trata de un grfico de barras verticales donde se
distribuyen losdatos por familias y de forma acumulativa. Se
distinguen treszonas, la A, la B y la C, que permiten diferenciar
los problemas enorden de importancia.
Los efectosy las causasDiagnstico de fallos
Documentos parael anlisis de fallos
Seleccin de datos
Resumen de Unidad