tesis

FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA DE INGENIERIA MECANICA

UN MODELO DE ESTUDIO PARA DEFINIR
NIVELES DE CONFIABILIDAD EN UNA
LÍNEA DE PRODUCCION.

FERNANDO ESPINOSA FUENTES

INTRODUCCION. Un sistema productivo incluye un conjunto de máquinas ejecutando diferentes
operaciones, todas ellas relacionadas entre sí por el flujo de productos en distintas etapas de
elaboración. Debido a este nexoes que la detención de una de las máquinas repercute, en
distintos grados, en forma negativa en todo el sistema de producción.
Cuando la tasa de producción es crítica, para cumplir con los requerimientos del
demandante de los servicios o bien para responder a necesidades estacionales, estudiar la
alternativa de invertir en mejoras del equipo o de la línea de producción para aumentar laconfiabilidad del sistema productivo pasa a ser un tema relevante para el tomador de decisiones.
El modelo que se plantea entrega un procedimiento para el estudio, análisis y simulación
de diferentes alternativas de arquitectura de los equipos y del layout de la planta, que faciliten la
toma de decisiones sobre la introducción de mejoramientos en la máquina y/o línea, basado en la
relaciónbeneficio-costo
CONFIABILIDAD. Se define la confiabilidad de un equipo o ítem como la probabilidad de que
funcione dentro de límites dados al menos durante un período determinado en condiciones
ambientales específicas. En general, se supone que, salvo si se efectúa una reparación o un
reemplazo, el desempeño o funcionamiento adecuado en el tiempo t implica un buen
funcionamiento durante el intervalo.Función estructural de un sistema. Un sistema se puede dividir en n componentes
(subsistemas). El desempeño de cada componente se puede denotar por una variable aleatoria,
Xi=1 si el componente funciona satisfactoriamente durante el tiempo deseado, y Xi=0 si el
componente falla durante este tiempo. En general, entonces, Xi, es una variable aleatoria binaria
definida por :

1 si elfuncionamiento del componente es satisfactorio durante el intervalo
[0 , t ] .
Xi =
0 si el componente falla durante el intervalo [0 , t ] .

La función de estructura de un sistema que contiene n componentes es una variable
aleatoria binaria que toma el valor 0 ó 1. Más aún, la confiabilidad (R) de este sistema se puede
expresar como:
R = P {φ ( X 1 , X 2 , .... , X n ) = 1

}

(2.1)

Amenos que se especifique lo contrario, se supondrá que los funcionamientos de los
componentes son independientes. Por tanto, la distribución de probabilidad de la variable aleatoria
binaria Xi se puede definir como:
P {X

i

=1

P {X i = 0

}=

(2.2)

pi

}= 1−

pi

Entonces, para sistemas cuyas componentes son independientes, la confiabilidad se
convierte en una función de p;es decir:

R = R ( p 1 , p 2 , .. . , p n )

(2.3)

ANALISIS DE MODOS DE FALLAS. El análisis de los modos de falla es un proceso inductivo,
donde el principio fundamental es analizar para cada componente las consecuencias de los errores
que pueden allí producirse, de forma de identificar de manera sistemática el conjunto de modos de
fallas de ese componente, así como las consecuencias deesas fallas a nivel del sistema.
Construyendo un diagrama de bloques funcional de la operación del equipo, se le agregan
las interacciones e interdependencias de las entidades funcionales en detalle y se indican todas las
interfaces del sistema. Para este efecto, es útil emplear la metodología del análisis del árbol de
falla.
Este análisis generalmente se apoya en la estructura funcional delsistema, lo que permite
desprender las eventuales debilidades de la arquitectura o diseño frente a la seguridad (en el
sentido de la inocuidad). Puede ser utilizado en todos los niveles del diseño o descomposición del
equipo en estudio, pero es recomendable aplicarlo durante toda la vida operacional, para tener en
cuenta los cambios realizados en la estructura operacional del equipo, a fin de...