Las fallas generan cuantiosas pérdidas económicas debido a los lucros cesantes. Cuando las máquinas no están produciendo, los costos son muy elevados para cualquier compañía.

Los fallos en los componentes mecánicos de una máquina son comunes en la industria. Sin embargo, las decisiones que se toman para corregirlos tienen un gran impacto en la economía de la empresa. La decisión tomada puede representar importantes ahorros o pérdidas catastróficas. De ahí la relevancia del análisis de falla.

Cuando falla un componente mecánico lo usual es reemplazarlo por uno nuevo o repararlo. Así, la empresa ahorra tiempo y pone la máquina en marcha nuevamente. Sin embargo, no se conoce la causa y lo más probable es que el nuevo componente vuelva a fallar.

Si no se actúa directamente sobre la causa de la falla, esta seguirá presentándose continuamente. Al final, los costos de los lucros cesantes, recambio y reparación de componentes son una importante pérdida para la empresa.

Una solución definitiva a este problema es destinar tiempo y recursos en un proceso de análisis de falla que permita determinar la causa raíz del fallo. Una vez detectada la causa, se pueden tomar medidas correctivas y preventivas mucho más efectivas. Así, la organización podrá reducir costos de mantenimientos, componentes, reparaciones y lucros cesantes.

¿Cuándo hay una falla?

Una falla es un evento no previsible inherente al sistema, que impide que este cumpla la función para la cual fue diseñado, bajo unas condiciones establecidas. La falla puede poner en riesgo la operación del equipo o la seguridad del personal.

Se dice que ha ocurrido una falla cuando la pieza queda inservible o afectada, o cuando a pesar de que funciona, no cumple satisfactoriamente su tarea, es poco confiable y representa riesgos tanto para las personas como para la producción. Aquí se requiere el análisis de falla.

Teoría de fallas

Por medio de la representación gráfica conocida como la curva de la bañera, es posible visualizar las fallas durante la vida útil de la máquina o el sistema. Esta curva se divide en tres secciones. La primera son las fallas infantiles, es cuando la máquina entra en operación. Las fallas aquí se deben a posibles errores de instalación, diseño, desconocimiento en el manejo de la máquina por parte de los operarios. En esta sección se presenta un alto índice de fallas mientras se equilibra la curva de aprendizaje.

Posteriormente, cuando la máquina ya lleva un tiempo en operación, entra en la fase de fallos normales. Aquí el índice de fallas es menor pero constante. Las causas son, generalmente, externas. Puede tratarse de averías en los componentes, caídas en la electricidad, rotación de personal, etc.

Finalmente, la máquina entra en la fase de fallas por desgaste, en este caso la tasa de fallas es más elevada y está asociada al desgaste natural del equipo. Conocer la curva de la bañera permite detectar en qué etapa se encuentra la falla presentada por el componente.

Causas de la falla

El análisis de falla permitirá descubrir cuál es la causa del problema y corregirla. Las fallas pueden presentarse por diferentes causas como errores en el diseño, inadecuada selección del material, mala lubricación, incorrecta manipulación de la máquina por parte de los operarios, errores en el montaje, mal control de calidad, mantenimiento o reparación, sobrecargas de trabajo, entre otras.

Cómo incide el diseño

En el diseño de la maquinaria deben considerarse los esfuerzos y cargas a los cuales estará sometido cada componente de la máquina. De acuerdo a esta información se realiza el diseño con el fin de optimizar cada pieza según la función que cumplirá.

Ante una pieza que falló, se requiere determinar el tipo de esfuerzo y tamaño de la carga a los cuales está sometida. Así, es posible conocer si la falla fue causada por un error en el diseño.

Principal causa de fallas

El deterioro superficial asociado a desgaste es la principal causa de falla en componentes mecánicos. Por esta razón se requiere la elaboración de planes de mantenimiento preventivo y predictivo. Identificar el fenómeno de desgaste que puede presentarse en la pieza, permitirá elaborar adecuados planes de lubricación, mantenimiento, análisis de vibraciones y selección de componentes.

Incorporando estas actividades en la rutina de la empresa, es posible prever rupturas súbitas gracias a la constante vigilancia del desgaste de los componentes. De esta manera, la organización logrará un importante ahorro de costos.

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Juan Fernando Londoño Lopera

Director Instituto Asteco

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