Por el CNIM (R) Armando Vittorangeli - Foro Argentino de Defensa *
Cuando el Departamento de Defensa de los estados Unidos publicó en 2005 la Guía para obtener el RAM (DoD – 2005)[1] indicó que “El funcionamiento satisfactorio del sistema se mide en términos de RAM, el cual se refiere a tres características relacionadas de un sistema y su soporte operativo: confiabilidad, disponibilidad y mantenibilidad”. Agregó también que “las actividades de ingeniería de sistemas pueden dirigirse a diseñar y fabricar la confiabilidad y la mantenibilidad en el sistema, pero la disponibilidad es función de esta confiabilidad y mantenibilidad intrínsecas, así como de la Soportabilidad del sistema.”
En este ensayo vamos a analizar cómo las obsolescencias afectan directamente la confiabilidad de los medios, la soportabilidad del sistema y como consecuencia su disponibilidad.
En primer lugar, esbozaremos el concepto de Disponibilidad, utilizando la figura 1.
La disponibilidad (ISO 14224 – 2016)[2] se define como “la capacidad de un activo para estar en el estado adecuado para realizar una función requerida, bajo condiciones dadas en un instante dado de tiempo o durante un determinado intervalo de tiempo, asumiendo que los recursos externos necesarios se han proporcionado.” Es la medida de la eficacia del sistema.
Como se puede ver en la figura, la confiabilidad (ISO 14224 – 2016) es definida como “la capacidad de un activo o componente para realizar una función requerida bajo condiciones dadas para un intervalo de tiempo dado”, es un atributo intrínseco del activo / medio, al igual que su mantenibilidad (cuan simple es de mantener) y operabilidad (cuan simple es de operar). De ellos, solo la confiabilidad debe ser sostenida en el tiempo, tarea que tiene a su cargo la Soportabilidad (Vittorangeli – 2020)[3], factor intrínseco del sistema definido en este caso como “la aptitud que posee el área mantenimiento de una organización para contribuir a que los activos físicos puedan responder eficazmente a una demanda de servicio”. Esta aptitud incluye la Gestión del Mantenimiento y la Logística del Mantenimiento, las cuales deben estar en condiciones de prestar el servicio antes que los activos comiencen a operar y hasta que los mismos son desafectados. La mantenibilidad y operabilidad solo pueden mejorarse modificando el equipo.
Definidos estos parámetros, nos abocaremos al problema de la obsolescencia.
Existen varios tipos de obsolescencia. Solorzano (Solorzano – 2019)[4] en su trabajo “Obsolescencia en el Ámbito Industrial” las agrupa de la siguiente forma:
· Obsolescencia debido a regulaciones de seguridad y ambientales: la acción de operar los equipos representa un riesgo de lesiones para el personal y/o el medioambiente.
· Obsolescencia por pérdida de la integridad mecánica: cuando el desgaste que presenta un activo en un momento dado de su ciclo de vida puede tener un alto nivel de riesgo por una alta probabilidad de falla debido a la pérdida de capacidad de hermeticidad, resistencia a las condiciones de operación, resistencia a la fatiga, etc. Esta condición desfavorable representa un riesgo no aceptable debido a las regulaciones de seguridad y a las consecuencias en la continuidad para el cumplimiento de su misión.
· Obsolescencia Funcional: los equipos y componentes se vuelven funcionalmente obsoletos cuando ya no pueden realizar adecuadamente la función para la cual fueron diseñados.
· Obsolescencia Tecnológica: sucede cuando el fabricante del equipo, partes y repuestos notifica que ha dejado de producir los repuestos correspondientes a un modelo específico.
· Obsolescencia Económica: cuando los costos de operación del activo se incrementan en el tiempo como producto de su nivel de desgaste, elevando notablemente los costos de ciclo de vida.
· Obsolescencia Técnico-Económica: el fabricante del equipo notifica que ha dejado de producir un modelo específico, pero las partes y repuestos asociadas a ese modelo pueden ser manufacturadas bajo la modalidad de necesidades individuales, es decir, a precios muy elevados. Esto representa un incremento en los costos del ciclo de vida del activo físico lo que lleva al escenario de visualizar su reemplazo por un nuevo modelo. Esta situación también produce un incremento en los plazos de entrega de los repuestos. (N. del A.).
· Obsolescencia Programada: cuando el fabricante introduce de forma intencional la obsolescencia en su estrategia de producción de componentes, con el objetivo de generar un volumen de ventas reduciendo el tiempo entre compras.
Un equipo es obsoleto cuando entra en alguna de las categorías descriptas que afectan directamente su confiabilidad y soportabilidad.
La confiabilidad se ve disminuida cuando aparece obsolescencia por pérdida de la integridad mecánica. En la Infantería de Marina se experimentó en los motores PRV de los vehículos APC Panhard, usados antes de su repotenciación, debido a una elevadísima tasa de fallas en su sistema de encendido y también en los frenos de los camiones M35 White (reemplazados por M35 A3 en 1998), cuyos servos neumáticos presentaban un desgaste tal que las fugas entre el pistón y la camisa impedían que el aire pudiese empujarlo y accionar la bomba de freno, ocasionado innumerables accidentes e incidentes. Un problema similar se pudo ver en Haití con los Unimog del Ejército Argentino. La pérdida de confiabilidad acorta el Tiempo Medio Entre Fallas (MTBF), o sea, hay mayor cantidad de fallas por unidad de tiempo.
La otra gran afectación es sobre la soportabilidad, que es la manifestación por excelencia de la logística, tanto la administrativa para sostener el funcionamiento rutinario como la operativa, que debe apoyar el adiestramiento y las operaciones.
Va de suyo que la Logística Genética (EMCO - 2012)[5], definida como el “conjunto de actividades tendientes a la creación de capacidades militares a través de uno o más canales de obtención. Es la parte de la logística destinada a satisfacer requerimientos operativos específicos con la finalidad de crear o desarrollar capacidades militares”, es la que debe asegurar la disponibilidad desde el diseño del activo o del sistema, cosa que no es motivo de este análisis.
Por su parte la Logística de Sostenimiento (EMCO - 2012), definida como el “conjunto de actividades tendientes al sostén de las fuerzas previendo y proveyendo los recursos para el mantenimiento, funcionamiento y operación de las fuerzas. Es la parte de la logística que sustenta y mantiene las fuerzas. Sustentar para proporcionar lo que se consume o desgasta por el uso y mantener para conservar, restaurar, reparar o restablecer capacidades”, es la responsable de proveer todos los elementos necesarios en la calidad, cantidad requeridas, en el momento oportuno y en el lugar indicado.
Las deficiencias en los EFLOs[6] abastecimiento y mantenimiento son las que más perjudican el sostenimiento de las Fuerza Armadas, afectando la soportabilidad y confiabilidad de los medios y sistemas, particularmente por la falta de insumos y repuestos que son los primeros en ser afectados cuando el presupuesto no alcanza. Esto puede derivar en las siguientes consecuencias, entre otras:
· Sacar de servicio un medio / equipo.
· Dejar fuera de servicio componentes, que, si bien no afectan la disponibilidad de un medio, comprometen su capacidad operativa o su seguridad.
· Motivar que un medio inicie una operación real con sus sistemas degradados y/o con baja confiabilidad, por no haber sido reemplazados en el momento fijado por el fabricante o establecido en un plan a través de un análisis estadístico que incluya el nivel de riesgos, usando por ejemplo la distribución de Weibull.
· Afectar una capacidad militar al acortar el tiempo duración fijado en la misma por falta de repuestos para reemplazo.
El Tiempo Medio Para Reparar (MTTR) incrementa los tiempos necesarios para retornar un equipo al servicio o reparar una falla una vez detectada.
La disponibilidad es función del MTBF y el MTBR. Matemáticamente:
Disponibilidad = MTBF / (MTBF + MTTR)
O sea, cuando en un medio se achica el MTBF o se agranda el MTTR, su disponibilidad se ve afectada.
Ahora bien, que pasa cuando se trata de un equipo con varios años de uso. Por más que esté en buenas condiciones, pueden afectarlo los otros tipos de obsolescencias, por ejemplo, un repuesto que no se consigue más a través del fabricante o sus representantes. En ese caso puede que éste haya vendido el stock remanente, al momento de tomar la decisión de discontinuar la venta de partes, a acopiadores de repuestos obsoletos y haya que negociar con ellos, a un precio que puede llegar a ser vil. También puede ocurrir que el fabricante del equipo derive el requerimiento a quien le fabricaba el repuesto y en ese caso, la demora estará atada a la cantidad requerida, porque si es un lote importante, el fabricante del repuesto puede cambiar la programación en las líneas e introducir los nuestros, pero si el lote es pequeño, como habitualmente lo es, es muy probable que el fabricante no acepte fabricarlo por los costos que conlleva o lo programe en algún impasse, pero con un costo tal como si se tratase de un lote mucho más grande, de forma de cubrir sus propios costos. O sea, también se estaría pagando un precio vil, pero con plazos de entrega enormes. Esto se ha verificado con las plaquetas del sistema de encendido del motor de los vehículos Panhard de la Armada Argentina previo a su repotenciación, con demoras de fabricación superiores al año y medio y con costos altísimos, motivando que estos medios quedasen fuera de servicio por falta de repuestos. En esta situación, muy común en nuestras Fuerzas Armadas, juegan al mismo tiempo las Obsolescencias Tecnológica, Económica y Técnico Económica.
Respecto a la Obsolescencia Programada, una de las tareas de la Logística Genética es saber cuándo está previsto que se desprograme la provisión de repuestos de un medio o alguno de sus componentes, a efectos de prever con tiempo su reemplazo o indicarle a Sostenimiento que adquiera un determinado stock que asegure su funcionamiento por un lapso determinado, pero para ello se tiene que tener un sistema de estadística de fallas. Ejemplo es lo ocurrido con las turbinas de baja velocidad Tyne en los destructores MEKO 360 y Tipo 42, toda vez que Rolls Royce había informado la fecha de desprogramación de repuestos y no se llevó a cabo el reemplazo de estos sistemas o la adquisición de un stock de repuestos adecuado.
El MTTR, debidamente desagregado, es un indicador poderoso para verificar el funcionamiento de la Logística de Sostenimiento, en particular la del mantenimiento. En la figura 2 se incluye una adaptación de la desagregación del MTTR planteada en la norma ISO 14224 (ISO 14224 – 2016), en el cual se puede apreciar dónde y cómo influyen las demoras.
Para ejemplificar lo indicado en la figura, se supone que un radar de un destructor presenta una falla que lo deja fuera de servicio o disminuye su capacidad. El tiempo que demora el operador para informar a reparaciones electrónicas la existencia de la falla es el Tiempo de Detección de Falla (en color azul). Mantenimiento verifica (en color verde) y determina que la falla está en la válvula magnetrón, de la cual no hay repuesto a bordo. Desde que se determina el repuesto necesario hasta que se recibe a bordo existen demoras que pueden ser administrativas o logísticas (en color rojo). Una vez recibido el repuesto, mantenimiento procede al reemplazo, chequea el funcionamiento y lo entrega a operaciones (en color verde). Si el repuesto está disponible a bordo, el MTTR puede ser de una hora. Si el repuesto no está disponible a bordo, pero está en el buque logístico o en puerto, el MTTR dependerá del tiempo de distribución, y si el repuesto no está disponible en el depósito de repuestos, dependerá del tiempo de obtención y hasta podría ocurrir que no se logre conseguirlo nunca más.
Por estas cuestiones es importante poder contar con un stock de repuestos, pero para poder hacerlo en forma adecuada y eficiente, hacen falta dos cosas:
1. Tener estadísticas de fallas. Solo la Fuerza Aérea tiene un sistema computarizado de gestión de mantenimiento (CMMS). Sin una herramienta como esa es prácticamente imposible tener información estadística que permita, mediante un modelo como el Weibull, predecir la cantidad de fallas en un lapso determinado y de esa forma, calcular la cantidad de repuestos necesarios. Hacerlo de otra forma es como intentar predecir el futuro con una bola de cristal.
2. Tener los recursos necesarios para obtener los repuestos y una vez en estantería, tener un adecuado régimen de estiba, un sistema de gestión de inventario computarizado, asociado al CMMS y ejecutarle el mantenimiento correspondiente a aquellos componentes o subsistemas que lo requieran, siempre y cuando no se trate de partes cuyo vencimiento opere por tiempo, aún sin estar en uso, como por ejemplo los componentes de goma o metal – goma. O sea, no es solo el costo de adquisición
Pero más importante sería llevar a cabo el reemplazo de los medios antes que entren en obsolescencia.
Hasta ahora nos centramos en cómo la obsolescencia afecta la disponibilidad de los medios, pero también impacta en la confiabilidad.
El problema es cuando, por escasez de repuestos, se deja de obrar preventiva o proactivamente y se decide actuar en forma reactiva, pasando a mantenimiento netamente correctivo, también llamado “dejar correr hasta la falla”, en buen criollo, “dale hasta que se rompa”. En esta situación juega la conciencia del que sabe, por un lado y la inconciencia del que no sabe, por otro.
La curva P-F (Figura 3) es un gráfico que ayuda a visualizar cómo evoluciona una falla en un equipo y la influencia del método de detección en el tiempo disponible antes que la falla sea funcional.
El eje X es el tiempo de vida del equipo, y el eje Y su condición. En la zona de la curva más cercana a Y, el equipo está trabajando en muy buenas condiciones. A medida que se desplaza hacia la derecha, esa condición comienza a disminuir, aparece primero la “falla potencial”, que se podría definir como una falla latente y continua hasta que la falla F se hace funcional, o sea el equipo pierde la capacidad de realizar lo requerido. La zona más importante de la curva es el intervalo P-F, que es el lapso que transcurre entre que la falla potencial P es detectada y ocurre la falla funcional F del activo, que es cuando deja de cumplir un determinado estándar de rendimiento.
Va de suyo que cuanto antes se detecte P, más tiempo habrá para actuar y evitar llegar a F o peor aún, terminar en una avería catastrófica.
Cuando el mantenimiento es reactivo, la falla potencial no es detectada antes que se produzca, o sea, se revela cuando ya es funcional, la cual, si no es atendida de inmediato, puede conducir a una avería o falla catastrófica. El problema es que esa falla funcional puede conducir en segundos a una avería catastrófica o un accidente. Dos ejemplos.
En el primero, el indicador de presión de aceite de motor de un vehículo con muchos años de uso no funciona. Si la bomba de aceite deja de funcionar, el motor va a sufrir una avería catastrófica por falta de lubricación y es muy probable que el costo de su reparación supere al valor residual del vehículo. Acá el efecto es económico.
En el segundo, si el servofreno de un camión falla cuando se solicita al sistema de frenos mientras el vehículo está en movimiento, la avería catastrófica va a ser la consecuencia de esa falla funcional, o sea un accidente. En este caso los efectos podrían incluir lesiones o muerte de personas y daños materiales, que traerán responsabilidades penales y/o pecuniarias sobre quien operaba el vehículo, quien lo mantenía y quien ordenó el movimiento. Es en este punto donde comienza a jugar el riesgo.
Un riesgo es la posibilidad de que ocurra algo que tenga un efecto negativo. De esta definición surgen dos partes, la probabilidad de que ocurra un evento y las consecuencias que traerá aparejadas dicho evento.
Por eso, matemáticamente, se define en términos de la combinación de las consecuencias de un evento y la probabilidad de ocurrencia relacionada, donde:
Riesgo = Probabilidad x Consecuencia
Pero una moneda tiene dos caras. En este caso la confiabilidad, como la probabilidad de que un equipo o componente funcione, representa una de ellas. La contracara es la probabilidad de que deje de funcionar y esto entra en el ámbito del riesgo. En ese sentido se puede decir, conceptualmente, que:
Probabilidad de Riesgo = 1 – Confiabilidad
Entonces, conceptualmente, a menor confiabilidad hay más riesgos y volviendo a los dos ejemplos mencionados, si bien las consecuencias de ambas fallas no son menores, el problema de la bomba de aceite tendrá consecuencias más pequeñas que la falla del sistema de frenos.
Si bien es difícil saber cuándo un componente va a fallar y a veces no existe la posibilidad de detección que se señala en la curva P-F, si en una serie de equipos iguales, con similar antigüedad y uso, comienza a manifestarse un tipo de fallas que genera un riesgo de magnitud, es momento de parar esos medios y verificar la causa raíz de la falla, porque podría estar en una obsolescencia por pérdida de la integridad mecánica, que debe ser subsanada para recuperar la confiabilidad del equipo. Si no existen los repuestos, será necesario adoptar las acciones que se describirán en la segunda parte.
Conclusiones
La obsolescencia de los medios, cualquiera sea la que los afecte, disminuirá su disponibilidad y confiabilidad.
Tal vez la problemática de los repuestos sea la variable más crítica de la soportabilidad de los sistemas en las Fuerzas Armadas de la Argentina y la que más afecta la disponibilidad y confiabilidad de los medios.
Afecta la disponibilidad porque al alargarse el tiempo de provisión de repuestos se incrementa el MTTR, pudiendo llegar a estar años fuera de servicio. La ventaja es que esto es palpable y se puede ver.
La pérdida de confiabilidad incrementará el nivel de riesgo al aumentar la probabilidad de ocurrencia de una falla. La desventaja es que muchas veces no se puede predecir una falla y cuando se manifiesta puede ser tarde. La consecuencia que puede traer aparejada esa falla será tema central en la toma de decisiones sobre las acciones a adoptar con el equipo o familia de equipos.
Por eso cobra especial importancia la previsión y esto incluye conocer las obsolescencias a efectos de generar stocks de repuestos acorde a las necesidades futuras o prever el remplazo / repotenciación de medios, sistemas o equipos antes que la obsolescencia penalice su disponibilidad o afecte la confiabilidad, incrementando el nivel de riesgo derivado de su uso..
En una segunda parte se analizará la problemática del reemplazo / repotenciación de medios.
* Capitán de Navío (RE) Armando Vittorangeli.
Licenciado en Sistemas Navales. Técnico Superior en Mantenimiento Mecánico y Organización Industrial. Posgrado en “Gestión Logística”. Diplomatura en “Gestión de activos y mantenimiento”.
Certificado ICOGAM (Ingeniería de Confiabilidad, Gestión de Activos y Mantenimiento).
Facilitador certificado RCM, RCA, ISO 9000 e IS0 37000. Implementador ISO 55.000.
Ex Docente en posgrados de UTN-FRBA y UAI. Expositor en varios congresos, foros y universidades sobre Mantenimiento y Gestión de Activos.
Autor del Capítulo 4 “Support Process Aligned With a Maintenance Management Model”, del libro “Cases on Optimizing the Asset Management Process”. Editorial Discovery (UK). 2021.
Ha publicado y están en edición más de 15 artículos en revistas y sitios especializados.
Miembro de los Comités de Gestión de Activos de IRAM e ISO TC251 en WG 4, WG5, WG7.
Miembro del Comité Ejecutivo y Coordinador del Área Logística del Foro Argentino de Defensa.
[1] DOD. (2005). Guide for achieving Reliability, Availability, and Maintainability. Department of Defense (DoD). USA.
[2] ISO 14224.(2016). ISO 14224:2016. Petroleum, petrochemical and natural gas industries - Collection and exchange of reliability and maintenance data for equipment. International Organization for Standardization (ISO)
[3] Vittorangeli, A. (2020). Mantenimiento: la Soportabilidad del Sistema. Linkedin.
[4] Solorzano, G. (2019). Obsolescencia en el Ámbito Industrial. Linkedin. https://www.linkedin.com/pulse/obsolescencia-en-el-ambito-industrial-geovanny-solorzano/?originalSubdomain=es.
[5] EMCO. (2012). PC 14-02 Logística de material para el planeamiento de la acción militar conjunta. Estado Mayor Conjunto de las Fuerzas Armadas de la República Argentina.
Petroleum, petrochemical and natural gas industries — Collection and exchange of reliability and maintenance data for equipment
[6] EFLOs: Elementos Funcionales de la logística operativa. Son Personal, Abastecimientos, Mantenimiento, Transporte, Sanidad, Infraestructura y Asuntos Especiales.
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