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Análisis de arbol para las fallas de mantenimiento (Utilización del árbol…
Análisis de arbol para las fallas de mantenimiento
La clave es asignar atención y recursos a
Componentes y subsistemas que son
Poco confiables
Con mayor probabilidad de fallas
En sistemas industriales
La técnica de análisis de árbol de fallas se puede utilizar para estudiar
La confiabilidad de los sistemas complejos y sus subestructuras.
En el mantenimiento preventivo
El objetivo es que
Los componentes se reparen o cambien antes de que sus fallas inminentes provoquen una pérdida de producción no planificada
El momento adecuado para la reparación se puede decidir
En base al mantenimiento programado
El conocimiento sobre el estado del componente
Los árboles de fallas se aplicaron por primera vez en 1961
Para el análisis de seguridad del sistema de control de lanzamiento de misiles por parte de Bell Telephone Laboratory
Los árboles de fallas
Son uno de los métodos más utilizados para
Analizar las relaciones causales junto con la medición y los datos operativos, así como el uso y el perfil de carga
Utilización del árbol de fallas
Otra forma es mirar el árbol desde la otra perspectiva, es decir, de arriba a abajo, y buscar las rutas de falla más probables a través del árbol de fallas
Generalmente se calculan de abajo hacia arriba, estimando la probabilidad de falla (o confiabilidad) del evento superior
Se pueden mostrar valores de probabilidad individuales para cada nodo del árbol
Estos pueden usarse para estimar valores de parámetros futuros y su evolución dentro de ciertos límites.
Xing propone que el método etiquetado como Factor de importancia diagnóstica (DIF) es la medida más informativa y apropiada para el análisis de importancia orientado al mantenimiento
El método DIF se selecciona para calcular la fracción de la probabilidad de falla del sistema que involucra la falla del componente seleccionado
En el caso de una falla identificada de un componente o función del árbol, el análisis del árbol de arriba a abajo puede ahorrar tiempo y recursos de mantenimiento
En los sistemas grandes, esto ayuda a identificar los subsistemas y componentes más críticos que causan fallas
Las fallas más probables se ramifican desde los puntos de falla identificados a través de los subnodos y eventos subyacentes hasta las causas raíz
Se pueden imprimir como una lista de verificación de prioridad válida basada en las críticas evaluadas e importancia para el uso del personal de mantenimiento
Durante el mantenimiento, el orden de la lista de verificación se sigue en caso de
Falla, identificación y verificación de la causa raíz
Las condiciones observadas de los componentes y sistemas verificados se pueden actualizar en línea
Este procedimiento racionaliza las acciones de mantenimiento y asigna los recursos donde más se necesitan.
La redirección de los esfuerzos de mantenimiento se puede hacer primero en niveles jerárquicamente más altos del árbol
Enfocándose primero en los componentes y sistemas principales, y luego en los eventos y causas más detallados
Se pueden usar perfiles de uso y carga conocidos para proporcionar información adicional sobre el estado en los nodos y en cualquier nivel del árbol
Los perfiles relevantes se pueden usar en paralelo con los valores de probabilidad de falla calculados en función de los valores de entrada de la causa raíz solamente
Construcción del árbol de fallas
La información de entrada para el análisis del árbol de fallas de un sistema o un objeto
Se puede obtener de algún modo de falla establecido y análisis de criticidad como FMECA
De algún otro tipo de conocimiento sobre el sistema y sus desafíos, complejidad y necesidades
La profundidad adecuada del árbol depende
Del sistema seleccionado y su jerarquía relevante
De las indicaciones de falla
Los datos de medición
La información del modelo disponible para conectarse al árbol y sus nodos raíz
Los modos de falla que afectan a los eventos del nodo raíz pueden deberse
Debilidad intrínseca del componente
Condiciones de operación incorrectas
Inducción incorrecta o faltante
Las entradas a los árboles de falla se ingresan como
Valores de probabilidad actuales o esperados del nodo raíz respectivo
El método más simple se basa en la distribución exponencial.
Asume tiempo de falla constante. Se ha usado,
Por ejemplo, para componentes eléctricos y sistemas grandes y complejos
En la teoría de la fiabilidad, el tipo de distribución más utilizado para la duración de la vida es la distribución de Weibull
Se ha aplicado con éxito para proporcionar modelos razonables para la vida útil de los equipos
La distribución Weibull es versátil
Consiste en dos o tres parámetros
Parámetro de forma
Parámetro de vida nominal
Parámetro de tiempo de vida mínimo
Los nodos raíz están conectados a los eventos superiores en el árbol de fallas con puertos lógicos
Representan la forma en que los eventos secundarios afectan a los superiores.
La probabilidad de falla en cada nodo del árbol se puede calcular con un método similar al álgebra booleana
El número de entradas al puerto no está limitado, pero desde el punto de vista práctico podría no ser conveniente conectar demasiadas entradas a un puerto
Se construye conectando jerárquicamente los elementos básicos
Las causas raíz se colocan en la parte inferior
Conducen a través de los puertos a las consecuencias
Que a su vez son causas del siguiente nivel de consecuencias a través de los puertos en ese nivel, etc. hasta que se alcanza el evento superior del árbol
Las reglas de cálculo dependen de la entrada y el tipo de puerto.
En las ecuaciones (OUTand) y (OUTor) se dan reglas de cálculo para los puertos AND y OR cuando las entradas se ingresan como valores FP, y respectivamente en ecuaciones y para los valores R.
Salida de consecuencia para los valores de probabilidad de falla (FP):
OUTAnd = FP1 FP2
…
FPn
OUTOr = 1-(1-FP1)
(1-FP2)
…(1-FPn)
Y salida de consecuencia para valores de confiabilidad (R):
OUTAnd = 1-(1-R1)
(1-R2)
…
(1-Rn)
OUTOr = R1
R2
…
Rn
Se puede construir de muchas maneras,
Mediante el uso de algún software disponible comercialmente
Softwares de tipo shareware disponibles, como Open FTA
Un programa de hoja de cálculo para formular la estructura de árbol y las conexiones
Los árboles de fallas son uno de los métodos más utilizados para analizar las relaciones causales entre componentes y fallas
La información sobre los componentes detectados como sanos puede actualizarse en línea para generar una lista de verificación actualizada del servicio.
Este procedimiento ayuda a racionalizar el mantenimiento y asignar recursos donde más se necesitan.