Cómo trabajan juntos la solución de problemas de maquinaria y el análisis causa raíz
Solución de problemas y el Análisis Causa Raíz se unen
En 1997, los ingenieros de confiabilidad me dijeron que el análisis de causa raíz no funcionaba. Lo intentaron, pero no encontraron arreglos que detuvieran las fallas repetitivas de la maquinaria. No entendí su observación. Me pareció que deberían poder llegar a las causas raíz de estos problemas de la maquinaria, al igual que el análisis de la causa raíz de cualquier otro problema.
Decidí trabajar con un experto en confiabilidad de maquinaria para ver si podía entender sus problemas y encontrar una solución. Eso me llevó al experto en confiabilidad de maquinaria Heinz Bloch.
Heinz había sido un experto solucionador de problemas de maquinaria para Exxon antes de jubilarse y comenzar su práctica como consultor. Una vez que se jubiló, escribió docenas de libros sobre confiabilidad de maquinaria, solución de problemas de maquinaria y diseño y lubricación de maquinaria, incluido su libro “Análisis de fallas de maquinaria y solución de problemas: administración práctica de maquinaria para plantas de proceso”.
¿Qué aprendí en mis conversaciones con Heinz? Los ingenieros de confiabilidad tenían problemas con el análisis de la causa raíz porque no efectuaban un análisis exhaustivo de la solución del problema de la falla de la máquina antes de intentar identificar las causas raíz del problema de la maquinaria.
¿Qué aprendió Heinz en sus conversaciones conmigo? Existen métodos avanzados de análisis de causa raíz que son más efectivos que los métodos comunes de 5 porqués, diagramas de espina de pescado y métodos de causa y efecto.
Heinz calculó que no solucionar los problemas de la maquinaria y corregir la causa raíz podría costar miles (si no millones) de dólares en reparaciones innecesarias y tiempo de inactividad de la maquinaria. Multiplique estos costos a través de las instalaciones de una corporación internacional, y podrían ascender a cientos de millones de dólares por año.
Eso nos motivó a tomar acción. Decidimos trabajar juntos para crear un sistema para la resolución completa de problemas de maquinaria y un análisis avanzado de la causa raíz de los problemas de confiabilidad que conduciría a acciones correctivas efectivas. Este artículo explica el resultado de nuestro trabajo.
Solución completa de problemas de la maquinaria
Para desarrollar un sistema de resolución de problemas eficaz, Heinz y yo comenzamos con las tablas de resolución de problemas que utilizó con éxito y que había incluido en su libro. Esto proporcionó una base para desarrollar una técnica de solución de problemas computarizada que llamamos Tablas de solución de problemas de Equifactor®.
Las tablas de solución de problemas se dividieron en cuatro temas:
- Maquinaria: Bombas, compresores, ventiladores, sopladores, motores de combustión interna, motores eléctricos, refrigeración y cintas transportadoras.
- Válvulas manuales: Válvulas de bola, válvulas de mariposa, válvulas de diafragma, válvulas de manguito, válvulas de globo, válvulas de compuerta, válvulas de tapón y válvulas genéricas.
- Componentes: Rodamientos, cojinetes, engranajes, acoplamientos y sellos mecánicos.
- Eléctricos: Resistencias, aislamiento de cables, interruptores, fusibles, disyuntores, condensadores, terminales/juntas, transformadores, diodos, semiconductores y circuitos integrados.
Cada uno de estos se desglosó en una lista exhaustiva de síntomas de falla y, para cada síntoma, una lista de posibles causas.
Si estas tablas de solución de problemas no proporcionaban una respuesta, se podrían usar los otros dos métodos de solución de problemas de Heinz (Modos de falla y Agentes de falla) para desarrollar una mejor comprensión del problema de la maquinaria.
A continuación se muestra un gráfico de las tablas de resolución de problemas de Equifactor®.
Las técnicas se explican con más detalle en el siguiente ejemplo.
Desde la resolución de problemas hasta el análisis de causa raíz
La resolución exhaustiva de problemas proporcionó la información necesaria para iniciar un análisis de causa raíz. Sin una resolución de problemas exhaustiva, el experto en confiabilidad trabajaba a ciegas. Por eso pensaron que el análisis de causa raíz no funcionaba. Con el conocimiento obtenido al identificar la causa potencial que condujo a la falla (y eliminar las otras causas potenciales que no lo hicieron), el profesional de confiabilidad ahora podría identificar las causas raíz de la falla utilizando un sistema avanzado de análisis de causa raíz.
El sistema de análisis de causa raíz avanzado que elegimos usar es el sistema de análisis de causa raíz TapRooT®, que incluye el diagrama Root Cause Tree®. El sistema TapRooT® se describe con más detalle en el siguiente ejemplo.
Ejemplo: La bomba no puede bombear el flujo nominal
En este ejemplo, una bomba que vibraba excesivamente fue removida, reparada y reinstalada en el sistema. Sin embargo, cuando se probó la bomba, la vibración desapareció, pero solo proporcionó el 70 % del caudal nominal anterior. Las preguntas para el ingeniero de confiabilidad fueron: ¿qué estaba mal y cuál era la causa raíz del problema?
Este ejemplo utiliza el proceso de seis pasos de Equifactor® para solucionar problemas y encontrar las causas fundamentales de la incapacidad de la bomba para proporcionar el flujo nominal. El proceso se muestra a continuación.
Normalmente, el proceso comienza cuando el analista dibuja un Diagrama SnapCharT® de lo que sabe. Para este ejemplo, el Diagrama SnapCharT® que dibujaron inicialmente se proporciona a continuación.
Luego, comenzaron el proceso de solución de problemas abriendo la tabla de solución de problemas de la bomba centrífuga y seleccionando el síntoma de capacidad insuficiente. Ese síntoma, que se muestra a continuación en la Tabla de resolución de problemas computarizada de Equifactor®, proporcionó una lista de posibles causas.
Para este ejemplo, esas 25 posibles causas son las que el analista necesitaba verificar o eliminar.
En este punto, recomendamos desarrollar una lista de verificación de solución de problemas que comience con las posibles causas más fáciles de eliminar, como las tareas que no requieren la extracción o el desmontaje de la bomba, seguidas de las tareas más detalladas. A continuación se proporciona un ejemplo de este tipo de lista de verificación.
Responder a estas preguntas debería llevar al solucionador de problemas a la causa del problema. En este caso, encontraron que el impulsor (un impulsor de doble voluta/doble succión) estaba instalado al revés. La información obtenida se agregó al diagrama SnapCharT® que se muestra a continuación.
La información del diagrama SnapCharT® se utiliza para identificar los factores causales del problema. En este caso, el Factor Causal identificado fue “Impulsor instalado al revés”.
Tenga en cuenta que lo que originalmente se percibió como un problema de la maquinaria (la bomba no bombeaba el caudal nominal) era en realidad un problema de desempeño humano (el impulsor instalado mecánicamente hacia atrás). Sin una resolución de problemas exhaustiva, había pocas posibilidades de identificar correctamente la causa raíz del problema.
A continuación, se analizó el Factor Causal utilizando el Diagrama TapRooT® Root Cause Tree®.
El Diagrama Root Cause Tree® y el Diccionario Root Cause Tree® asociado brindan un conjunto completo de preguntas que ayudan al analista a identificar las causas raíz reparables de los problemas de desempeño humano. En este caso, se guiaría al analista para que analice el uso de procedimientos, el control de calidad, la ingeniería humana, el sistema de gestión y la dirección del trabajo.
A continuación se muestra un ejemplo de la categoría de causa raíz del procedimiento de la parte posterior del diagrama Root Cause Tree®. Esta es una de las siete categorías de causas básicas que podrían indicarse para el análisis.
Según las respuestas a las preguntas y las causas raíz seleccionadas, el analista puede decidir solicitar:
- Utilizar un procedimiento escrito que incluya una advertencia sobre la instalación del impulsor al revés
- Una inspección de control de calidad después de instalar un impulsor en el eje
- Que el fabricante diseñe un chavetero que solo permita que el impulsor se instale correctamente
- Que el supervisor verifique la instalación correcta del impulsor antes de volver a montar la bomba
Costo de las fallas
El costo de una falla nunca es despreciable. No solo consideramos el costo del tiempo de inactividad no planificado, la pérdida de producción y repuestos, sino también el costo de tener que sacar a los trabajadores de la planta de sus actividades programadas necesarias para realizar una reparación de emergencia. Cuando se suman los gastos, una falla tiene el potencial de costarle a una empresa cientos de miles de dólares.
Por ejemplo, una plataforma de producción de gas en alta mar estaba experimentando fallas recurrentes en una bomba de fondo de pozo que suministraba agua de enfriamiento a los procesos de la plataforma. Cada vez que fallaba la bomba, la reparación le costaba a la compañía más de US $50,000 y, en promedio, esta bomba en este sitio experimentaba más de seis fallas al año. Eso es más de US $300,000 al año solo por esta falla. Multiplique esto por otras bombas y plataformas, y los costos tienen el potencial de desangrar a una empresa, todo porque el personal de mantenimiento no estaba solucionando el problema de manera efectiva y resolviendo la causa raíz.
Seguramente los ahorros de costos potenciales que podrían lograrse valen el costo de capacitar a ingenieros de confiabilidad, gerentes de mantenimiento y técnicos de mantenimiento para solucionar problemas de manera efectiva y encontrar las causas raíz de los problemas de confiabilidad de la maquinaria.
Pero esta no es la única razón para considerar la implementación de una resolución de problemas efectiva y un análisis de causa raíz avanzado. Las fallas de la maquinaria y el mantenimiento no planificado pueden generar problemas aún más importantes. Estos problemas incluyen lesiones al realizar mantenimiento no planificado y explosiones o incendios debido a una reducción en la contención de materiales inflamables o peligrosos.
Al final, la resolución de problemas efectiva, junto con un análisis avanzado de causa raíz, es esencial para ahorrar dinero a su empresa y crear un entorno más seguro para todos.
*Estamos orgullosos de trabajar con Heinz Bloch para desarrollar y mejorar las herramientas y técnicas de resolución de problemas de Equifactor®. Heinz falleció en 2022, pero continuaremos con su legado enseñando a los profesionales de maquinaria las herramientas que desarrolló.
*Las cifras de este artículo tienen derechos de autor de System Improvements, Inc y se usan aquí con permiso. Se prohíbe la duplicación o el uso de cualquier otra forma. Para obtener más información sobre las técnicas de solución de problemas de Equifactor® y el análisis de causa raíz TapRooT®, visite taproot.com
El autor
Mark Paradies es el Presidente de System Improvements y trabajó con Heinz para desarrollar las técnicas de solución de problemas Equifactor®. Tiene una licenciatura en Ingeniería Eléctrica y una maestría en Energía Nuclear… Lea más
El autor
Justin Clark es Asesor Estratégico para System Improvement y está a cargo de mejorar y enseñar las técnicas de solución de problemas Equifactor® y entrenar en el uso del sistema de análisis causa raíz TapRooT®… Lea más
Mark Paradies y Justin Clark. Traducción por Roberto Trujillo Corona, Noria Latín América
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