Un modelo integral de confiabilidad, es idealmente un modelo de optimización y mejora continua aplicado a la confiabilidad operacional de las organizaciones, y es dirigido por el Departamento de Confiabilidad o en su defecto por el de Mantenimiento, que funciona como una hoja de ruta (Roadmap) estructurada según las estrategias de optimización de la política de mantenimiento para aplicar metodologías de ingeniería de confiabilidad a lo largo del ciclo de vida de los activos.

• Como preludio, definamos los dos conceptos sobre confiabilidad que generan mucha controversia entre estándares y literatura, partiendo desde el término Reliability.

  • La confiabilidad se define como la probabilidad de que un equipo desempeñe satisfactoriamente las funciones para las cuales se diseña durante un período de tiempo específico y bajo condiciones normales de operación, ambientales y del entorno.

• Desde una perspectiva más profunda, cuando hablamos de la filosofía de Clase Mundial en cuanto Dependability

  • Define a la Confiabilidad Operacional es la capacidad de una instalación o sistema (integrados por procesos, tecnología y gente), para cumplir su función dentro de sus límites de diseño y bajo un contexto operacional específico.

De tal manera que, impulsar un programa de confiabilidad justificado es impulsar la mejora continua a nivel organizacional.

Este sistema unificado, logra entrelazar a la estrategia tecnica-organizacional con los procesos operativos y las decisiones financieras, rompiendo las barreras entre los departamentos de la organización para que cada esfuerzo técnico esté alineado con los objetivos del negocio.

Al integrar disciplinas técnicas, estratégicas y financieras, bajo una secuencia lógica, el propósito de este modelo consiste en preservar las funciones de los activos optimizando el equilibrio entre costo, riesgo y beneficio; garantizando al mismo tiempo que ninguna decisión operativa quede sujeta por la incertidumbre.

En continuidad a ese propósito, se abarcan también las necesidades de optimización implementando estos modelos deben estar totalmente justificadas, y en términos generales, es importante tener en cuenta una realidad que pocas organizaciones reconocen con claridad:

Hacer confiabilidad requiere tiempo, esfuerzo sostenido y la disponibilidad mental para enfocarse en la prevención, algo que resulta prácticamente imposible pedirle al equipo de mantenimiento mientras atiende las urgencias operativas del día a día.

Muchas empresas confunden el equipo de mantenimiento predictivo con el de confiabilidad, pero tomar mediciones y análisis en campo, consume toda la jornada laboral y deja poco o ningún margen real para optimizar planes globales de mantenimiento. El monitoreo de condiciones es un apoyo valioso, pero no conforma a la ingeniería de confiabilidad en sí misma.

Antes de mostrar un modelo propuesto y abordar el desarrollo de cada uno de sus métodos, debemos de tener en cuenta las siguientes consideraciones a modo de reflexión para impulsar la comprensión con las conexiones de áreas técnicas, la confiabilidad y la influencia de la confiabilidad en el ciclo de vida de los activos.

La confiabilidad como conexión entre mantenimiento y gestión de activos

La ingeniería de confiabilidad funciona como el vínculo que conecta las actividades del mantenimiento con el marco estratégico de la gestión de activos.

En organizaciones donde no hay una madurez del mantenimiento totalmente definida, suele existir la creencia de que el departamento de mantenimiento es el único responsable de gestionar los activos físicos de una empresa, pero la operación diaria demuestra que esa área no puede ni debe enfrentar esa responsabilidad en solitario. Como parte de un gran apoyo a esta área, pero con roles diferentes el equipo de confiabilidad materializa la visión del negocio, convirtiendo los objetivos financieros de la alta gerencia en estrategias técnicas ejecutables por el personal de planta.

En las organizaciones donde un mismo profesional carga con responsabilidades de mantenimiento y confiabilidad simultáneamente, la maduración de los procesos irá presionando para que esas funciones se separen y se dote a la confiabilidad del espacio que necesita para aportar valor real.

Esta transformación se realiza mediante los métodos y herramientas que incrementan el valor del capital invertido. Aunque, el rango de acción de la confiabilidad tampoco se limita a las fases de operación y mantenimiento. Su influencia debe extenderse desde la ingeniería conceptual del proyecto hasta la desincorporación final del activo, pasando por las modernizaciones de media vida.

El ciclo de vida y el peso económico de las decisiones tempranas

Entender el retorno de los esfuerzos de confiabilidad nos exige entender cómo se distribuyen los costos a lo largo del ciclo de vida de un activo.

La etapa de visualización, ingeniería conceptual, básica y de detalle representa apenas el 2% del costo total del proyecto. Sin embargo, es precisamente ahí donde la confiabilidad tiene mayor capacidad de influir en los costos operativos futuros. A pesar de eso, la mayoría de los proyectos no incorporan a la confiabilidad en esa etapa, lo que genera problemas que luego se heredan en la operación.

Desde esta fase conceptual, aun sin tener los planos definitivos ni los equipos seleccionados, ya es posible comenzar a definir criterios de disponibilidad, desempeño y metas productivas. Con la ingeniería básica y de detalle, esas metas se materializan en decisiones técnicas concretas como qué equipos se seleccionan, los niveles de redundancia que se deben incorporar, sistemas de protección a implementar y qué materiales se especifican para resistir los mecanismos de degradación.

La confiabilidad desde el diseño actúa de forma preventiva sobre problemas que, de no detectarse a tiempo, se heredan como deficiencias crónicas en la planta. Problemas tales como; una válvula mal ubicada, una bomba sin espacio para extraer o un equipo de gran peso que requiere desmontar líneas enteras de tuberías para una reparación, son ejemplos reales que los estudios de mantenibilidad en fase de ingeniería pueden corregir antes de que el acero esté soldado.

Los diseñadores en áreas mecánicas están enfocados en el cumplimiento de parámetros funcionales y no siempre visualizan la forma en que los técnicos ejecutarán el mantenimiento años después.

Por otra parte, las fases de procura y construcción representa en promedio el 23% del costo total, completando junto a la ingeniería aproximadamente un 25% del ciclo de vida, el llamado CAPEX.

El 75% restante corresponde al OPEX, los costos de operación y mantenimiento a lo largo de los años. Que este porcentaje sea tan alto explica por qué las decisiones de diseño tienen consecuencias financieras tan profundas en el tiempo.

La secuencia de aplicación

Todo modelo debe tener una secuencia de aplicación que parte del registro de activos y la jerarquización de la planta. Este avanza hacia el análisis de criticidad y desde ahí despliega las metodologías específicas según el nivel de riesgo de cada equipo

Los resultados de cada uno de estos análisis se deben ir cargando en el CMMS (Sistema de Gestión de Mantenimiento Computarizado) bajo estándares internacionales, para exista la trazabilidad que hace que el ciclo se mantenga activo mediante los indicadores, análisis de fallas y evaluaciones económicas continuas.

La implementación de una estrategia integral permite incrementar el valor de los activos en el tiempo mediante la reducción sistemática de los costos asociados al mantenimiento no programado. Además de que esta gestión estratégica tiene el potencial de optimizar la disponibilidad operativa, otorgando a la organización los argumentos técnicos y financieros necesarios para respaldar la toma de decisiones críticas.

La estructura que será descrita posteriormente, es la propuesta por Predictiva21 con fines educativos, reflejando la práctica real de la ingeniería de confiabilidad aplicada en entornos industriales.

El punto de partida de todo: el registro de activos y taxonomía

Antes de aplicar cualquier metodología de análisis, la organización necesita un registro de activos limpio, coherente y consistente.

Sin esta base, no hay datos de fallas confiables, no hay historial de mantenimiento utilizable y cualquier análisis posterior queda prácticamente en un terreno movedizo por la falta de trazabilidad.

La taxonomía no es una metodología de confiabilidad en sí misma, pero es el corazón del que depende todo lo demás. Además, que es evidente que una premisa para llegar al nivel hacer confiabilidad es tener estos registros actualizados ante los cambios del contexto operacional.

Guiada por la normativa ISO 14224, esta disciplina organiza el universo físico de la planta en niveles jerárquicos que van de lo macro a lo micro (niveles que tienen un origen curioso desde la biología con la taxonomía de Bloom), desde la planta completa hasta los componentes individuales de cada equipo.

Cada resultado se carga en plataformas como SAP o Maximo e incluye ubicaciones técnicas bien definidas, tags únicos para cada activo, límites de batería claros, datos técnicos maestros y listas de materiales por familia de equipo.

Algo que es precisamente de cuidado, es que el momento de modificar una taxonomía ya cargada en estas plataformas, se suele tomar como un proceso burocrático sumamente difícil y un error en esta etapa suele heredarse por el resto de la vida útil de la instalación, afectando negativamente la veracidad de indicadores como el MTBF y el MTTR.

Análisis de Criticidad: primer paso estratégico del modelo

Con el registro de activos en orden, el primer análisis que aplica el modelo es la evaluación de criticidad. Su consiste en definir cuáles equipos son críticos para que los recursos limitados de tiempo, personal y presupuesto se dirijan donde más impacto tienen.

Este análisis se ejecuta de forma rápida y puede completarse para el listado total de la planta en cuestión de días o una semana de trabajo dependiendo el nivel de complejidad que se aplique.

Para desarrollarlo se requiere un equipo multidisciplinario que integren a personas de operaciones, mantenimiento, seguridad y finanzas. Este grupo construye una matriz de criticidad diseñada específicamente para las condiciones del negocio. Una matriz construida para una planta no debe aplicarse a otra, porque lo que se busca es que el criterio de riesgo refleje la realidad de ese proceso productivo en particular.

La metodología evalúa dos variables; qué tan frecuente ocurre una falla y cuál es la consecuencia si se presenta.

• Un equipo que falla con frecuencia, pero cuyo impacto es bajo se sitúa en un nivel de criticidad medio.

• Si tiene poca frecuencia, pero las consecuencias son severas para la producción, la seguridad o el ambiente, se ubica en criticidad alta. 

De acuerdo con el modelo, la distribución típica de la planta se sitúa entre un 10-20% de equipos de alta criticidad, 40-50% de criticidad media y 20-30% de baja criticidad, alineada directamente con la regla de Pareto. El resultado no solo orienta las metodologías a aplicar, sino que también alimenta las prioridades de ejecución dentro del CMMS.

• Dentro del esquema general del modelo propuesto de confiabilidad, el FMEA/FMECA es una herramienta técnica complementaria que se incluye en el Análisis de Criticidad y también en las cuatro primeras preguntas del RCM. Sirve para analizar de forma sistemática los modos de falla y sus efectos sobre la seguridad, el ambiente y las operaciones. Sus resultados alimentan decisiones de diseño, incorporación de sistemas de monitoreo y modificaciones de las frecuencias de mantenimiento.

Cursos recomendados

Tibaldo Díaz

Análisis de criticidad de activos

Elimar Anauro Rojas

Planes de inspección basados en riesgo (IBR)

Joaquín Santos Herrera

Confiabilidad humana

Andrés González

Mantenimiento Centrado en Confiabilidad (RCM)

Análisis de criticidad de activos

Planes de inspección basados en riesgo (IBR)

Confiabilidad humana

Diferencia de Estrategias según el Nivel de Criticidad

Una vez conocida la criticidad de los activos, el modelo define qué se le hace a cada grupo.

A los equipos de alta criticidad se les aplican los análisis más exigentes: como el RCM para definir planes de mantenimiento optimizados y el RBI en equipos estáticos, tuberías y recipientes a presión.

• El Mantenimiento Centrado en Confiabilidad, es una metodología potente y estructurada, pero es importante no mitificar. Este programa sin duda alguna no resuelve todos los problemas de una planta y consume muchos recursos, además requiere un equipo con conocimientos avanzados y un historial de fallas confiable en el CMMS. 

Si la organización no tiene taxonomía limpia ni datos históricos utilizables, no es el momento de hacer RCM. Primero se resuelven esas carencias porque el RCM las necesita como insumo para tener sostenibilidad en el tiempo.

El entregable del RCM, es un plan de mantenimiento específico que se diferencia de los planes genéricos o los estándar del fabricante, añadiendo tareas predictivas, eliminando rutinas que no atacan modos de falla reales y ajustando frecuencias. Es un programa vivo que requiere actualización cada dos a cuatro años.

• La Inspección Basada en Riesgo (RBI), orientada a equipos estáticos, define los planes de inspección que mitigan el riesgo de pérdida de contención. A diferencia del RCM, el RBI exige una ejecución cuantitativa que requiere softwares especializados respaldados en normativas extensas. Su entregable define los métodos de Ensayos No Destructivos (END) requeridos, cobertura de inspección y frecuencia de intervención. Es particularmente común en industrias petroleras y petroquímicas.

Para los equipos de criticidad media, el modelo aplica planes de mantenimiento estándar por familia y tipo de equipo. Esta estrategia representa lo que podría llamarse el estado del arte de confiabilidad aplicada, es decir planes bien construidos, estandarizados y combinados con inspecciones predictivas que permiten lograr buenos resultados sin necesidad de un RCM individual para cada activo. 

Para los equipos de baja criticidad, la decisión pasa por una evaluación de costo-riesgo-beneficio que determina si conviene un preventivo esporádico o simplemente dejar que el equipo opere hasta la falla.

Herramientas técnicas y económicas de soporte

Complementando las estrategias por criticidad, el modelo incorpora otras herramientas que abordan dimensiones distintas del problema.

• Los Estudios RAM evalúan mediante simulaciones estocásticas la capacidad de un sistema para alcanzar las metas de producción en horizontes de diez a veinte años. El modelo revela que la disponibilidad comienza alta y desciende progresivamente con el envejecimiento de los equipos hasta estabilizarse en lo que se conoce como disponibilidad en régimen permanente. Si esa disponibilidad se sitúa por debajo de la exigida por el proyecto, el estudio identifica los cuellos de botella y propone modificaciones de ingeniería o ajustes de mantenimiento. El verdadero desafío no está en operar el software (plataformas como Maros, Taros o Raptor), sino en contar con la información adecuada para caracterizar cada equipo con la función de distribución correcta, exponencial o Weibull según el comportamiento de la falla.

• Los Estudios de Mantenibilidad, idealmente ejecutados en fase de diseño con maquetas 3D, evalúan si los accesos mecánicos y la logística de mantenimiento son viables. El análisis se enfoca en equipos pesados o voluminosos, porque son los que generan paradas de días o semanas cuando el diseño no contempló cómo sacarlos.

• La Optimización de Inventario de Repuestos define el número óptimo de partes en almacén para que cuando ocurra una falla el repuesto esté disponible. Distingue entre repuestos de alta rotación (compartidos por muchos equipos y de consumo continuo) y de baja rotación (partes críticas que se reemplazan cada tres o cuatro años). El análisis balancea el costo de almacenamiento, el tiempo de entrega del proveedor y el costo de impacto en producción por no tener la pieza cuando se necesita. El resultado son los parámetros de mínimos, máximos y puntos de reorden que se cargan en el sistema de materiales.

• El Análisis de Costo de Ciclo de Vida (LCC) proyecta un flujo de caja a largo plazo incorporando costos de mantenimiento programado, reparaciones no programadas y lucro cesante. Su valor está en traducir las decisiones técnicas al idioma financiero de la dirección: permite comparar tecnologías, justificar proyectos de inversión y comunicarse con directores usando indicadores como el VPN y la TIR.

Análisis Causa Raíz e indicadores de mejora continua

El modelo no termina con la implementación de los planes de mantenimiento. El ciclo se mantiene activo mediante el monitoreo de indicadores y el análisis sistemático de las desviaciones.

El Análisis Causa Raíz (RCA) se activa ante eventos catastróficos o ante la presencia de fallas repetitivas que la organización ya no puede seguir tolerando. La herramienta más utilizada en el entorno industrial es el Árbol de Fallas, que parte de la definición de un evento específico y desciende de forma estructurada hacia las causas físicas (el mecanismo de degradación), las causas humanas (errores de intervención) y las causas latentes u organizacionales (procedimientos ausentes, falta de formación, decisiones de gestión que permitieron que el problema ocurriera). Otras metodologías como los 5 Porqués o el diagrama de Ishikawa son alternativas válidas pero con menor profundidad de análisis para el entorno de mantenimiento industrial. El RCA produce acciones de mejora con seguimiento en el tiempo para verificar que la falla no se repita.

Los indicadores RAM cierran el ciclo con métricas como la disponibilidad, tiempos promedio de fallas como el (MTBF) y el (MTTR), y lo costos de mantenimiento que nos permiten ver si las estrategias implementadas están generando los resultados esperados. Cuando el análisis revela desviaciones significativas, se activan mejoras, se ajustan planes o se ejecutan evaluaciones económicas que justifican modificaciones de diseño o inversiones en redundancia.

Conclusión

Un modelo integral de gestión de confiabilidad se considera entonces un modelo de gestión que busca garantizar la salud y principalmente las funciones de los activos físicos. Estos modelos, contienen una secuencia estructurada que empieza con los datos bien organizados en el CMMS, y avanza de forma lógica hacia la optimización de los planes de mantenimiento, la gestión del inventario y la mejora continua. Cada etapa alimenta a la siguiente, y el conjunto conecta las decisiones técnicas del día a día con los objetivos financieros del negocio.

Las organizaciones que aplican estos modelos de forma adecuada y justificable, tienen la capacidad de priorizar los esfuerzos donde existen riesgos. De este modo, a través los datos recolectados con los que se toman las decisiones y la capacidad de hablarle a la alta dirección con el lenguaje de los costos y la rentabilidad.

diferenciar en gran medida a las organizaciones que aplican estos modelos de las que no lo hacen no es la tecnología disponible ni el presupuesto asignado al mantenimiento. Es la disciplina para priorizar los esfuerzos donde el riesgo real lo justifica, la solidez de los datos con los que se toman las decisiones y la capacidad de hablarle a la alta dirección con el lenguaje de los costos y la rentabilidad.