Un árbol de fallos es una herramienta gráfica utilizada para identificar todas las posibles causas de un problema concreto. Se utiliza comúnmente en el mantenimiento y la gestión de activos para visualizar e identificar problemas de una manera más efectiva.
De manera general, el árbol de fallos puede utilizarse para identificar peligros potenciales, evaluar riesgos y desarrollar medidas preventivas mediante un diagrama que muestra la relación entre diferentes fallos y cómo pueden llevar a que el sistema falle por completo.
Si quieres aprender más sobre cómo utilizar el árbol de fallos cómo herramienta de mantenimiento y gestión de activos, te invitamos a que sigas leyendo nuestro blog de hoy.
¿Qué es el análisis del árbol de fallos?
Cómo se describió anteriormente, el árbol de fallos es una herramienta gráfica que permite visualizar e identificar problemas de manera efectiva con el fin de tomar decisiones para evitarlos o corregirlos. Sin embargo, para llegar a la toma de dichas decisiones se debe analizar la información aportada por el árbol de fallos y es aquí donde el análisis de árbol de fallos o FTA por sus siglas en inglés (Failure Tree Analysis) entra en acción.
El análisis del árbol de fallos es una técnica analítica descendente y deductiva que se utiliza para identificar todas las formas en las que puede fallar un sistema. Suele comenzar con un fallo o mal funcionamiento conocido y, a continuación, va retrocediendo por el sistema para identificar todas las posibles causas.
El análisis del árbol de fallos se utiliza a menudo en industrias de seguridad crítica, como la aeroespacial y la nuclear, para identificar posibles riesgos y ayudar a diseñar sistemas que tengan menos probabilidades de fallar. Los árboles de fallos suelen representarse en forma de diagramas gráficos, en los que cada nodo representa un modo de fallo diferente.
El análisis del árbol de fallos es una poderosa herramienta para mejorar la seguridad de los sistemas, pero puede llevar mucho tiempo y ser complejo. Por ello, suele utilizarse junto con otras técnicas de análisis, cómo la síntesis de árboles de fallos y el análisis de árboles de sucesos.
6 pasos para desarrollar un árbol de fallos para mantenimiento y gestión de activos
Antes de describir los pasos es importante tener en cuenta que el procedimiento para desarrollar un árbol de fallos y aplicar el análisis de árbol de fallos está descrito en varios estándares industriales, como por ejemplo:
- NRC NUREG–0492 para la industria nuclear y aeroespacial.
- SAE ARP4761 para la industria aeronáutica.
- MIL–HDBK–338 para la industria militar.
- Norma Europea: UNE EN 61025
Sin embargo, de manera general podemos decir que los pasos recomendados para desarrollar un árbol de fallos para mantenimiento y gestión de activos son los siguientes.
1. Preparación
Esta etapa establece el éxito de las etapas posteriores e incluye la organización de un equipo de trabajo y celebración de reuniones para decidir la mejor forma de actuar.
Además, en este paso se recopila toda la información posible. Ésta debe incluir detalles técnicos sobre los equipos, las funciones, los parámetros de trabajo, los sistemas, los datos sobre fallos (si están disponibles) y el historial de mantenimiento. Un sistema de gestión de activos sería muy útil en esta fase. Además, deben recogerse indicadores como el MTTR (tiempo medio de reparación), el MTBF (tiempo medio entre fallos) y la disponibilidad.
Otro punto importante de la preparación para el desarrollo e implementación de un árbol de fallos para mantenimiento y gestión de activos es la determinación de la criticidad y los niveles de jerarquía de los activos en cuestión, en base a parámetros de operación, seguridad, medio ambiente y riesgos.
Finalmente, la preparación se completa al calcular los indicadores de fiabilidad para cada activo analizado. Para calcular la fiabilidad de cada equipo se debe tener en cuenta el número de fallos, el tiempo medio entre fallos, el tiempo medio de inactividad y la disponibilidad.
2. Identificación del problema
El siguiente paso en el desarrollo de un árbol de fallos es identificar el problema que está tratando de resolver. Por ejemplo, en la industria petrolera podría ser una fuga en la unión bridada de una tubería.
Una vez hecho esto, hay que identificar todas las posibles causas de ese problema. Esto puede hacerse mediante una lluvia de ideas con su equipo o utilizando una técnica de análisis de causa y efecto. Hay que tener mucho cuidado tanto en la descripción del problema como en las condiciones que lo rodean, ya que una definición clara es esencial para obtener resultados válidos y confiables con el análisis del árbol de fallos.
Una vez identificadas todas las causas posibles, hay que representarlas en un formato gráfico. Aquí es donde entra en juego el árbol de fallos.
3. Desarrollo del árbol de fallos
Como ya se mencionó, un árbol de fallos es simplemente una representación gráfica de todas las posibles causas de un problema. Suele comenzar con una única causa raíz en la parte superior del árbol y luego se ramifica hacia todas las demás causas posibles. Al trazar todas las causas posibles de esta manera, resulta más fácil ver cuáles son las más probables y cuáles las menos probables. Para la representación se utilizan lo que se conoce como puertas lógicas o booleanas que generalmente son tipo Y o tipo O.
Siguiendo con el ejemplo de la fuga en la industria petrolera, podríamos tener una rama del árbol con puerta Y de la siguiente manera:
Un perno de la unión bridada estaba oxidado. Al estar expuesto a vibraciones se fracturó Y generó la fuga.
Para el caso de la puerta del tipo O podría ser algo como:
La unión bridada presentó la fuga debido a un perno mal ajustado O a un perno fracturado O a una sobrecarga.
4. Definición cuantitativa del árbol
En este paso se utilizan índices estadísticos para definir cada una de las ramas del árbol.
- La probabilidad de que se produzca un fallo al final de un periodo determinado se denomina no disponibilidad (Q).
- La frecuencia de ocurrencia es el número de veces que se produce un evento en un periodo de tiempo.
- El medio tiempo hasta el fallo.
- El tiempo medio entre reparaciones.
- El tiempo medio entre fallos
5. Determinación de las acciones a tomar y elementos a monitorizar
Una vez creado el árbol de fallos, puedes utilizarlo para ayudar a solucionar los problemas y planificar el mantenimiento. Por ejemplo, supongamos que tienes problemas con una de tus máquinas. Puedes utilizar tu árbol de fallos para reducir las posibles causas del problema y así poder encontrar más fácilmente una solución. O digamos que quieres planificar el mantenimiento preventivo de tus máquinas. Puedes utilizar tu árbol de fallos para identificar qué piezas tienen más probabilidades de fallar, de modo que puedas centrar tus esfuerzos de mantenimiento en esas piezas.
6. Documentación
Por último, documentar el análisis incluyendo el equipo de trabajo, los datos recogidos, los cálculos, los modelos, los diagramas y las conclusiones es de vital importancia para complementar el histórico de tus activos y utilizar dicha información para análisis futuros en el caso de que fueran necesarios.
Ventajas principales de la aplicación del árbol de fallos para mantenimiento y gestión de activos
Algunas de las ventajas de utilizar un árbol de fallos para el mantenimiento y la gestión de activos son las siguientes:
- Los árboles de fallos ayudan a identificar todas las posibles causas de un problema, que pueden abordarse de forma sistemática.
- Pueden contribuir a mejorar la seguridad al identificar los posibles peligros y reducir el riesgo de accidentes.
- Los árboles de fallos también pueden ayudar a mejorar la eficiencia al agilizar el proceso de resolución de problemas.
Un árbol de fallos es una poderosa herramienta que puede utilizarse en el mantenimiento y la gestión de activos. Al trazar un mapa de todas las posibles causas de un problema, resulta más fácil solucionar los problemas y planificar el mantenimiento preventivo.
Al investigar la causa principal del problema, podemos adaptar nuestro plan de mantenimiento en consecuencia, lo que conduce a una mayor disponibilidad y fiabilidad de los activos. Esta es una gran ventaja cuando se trata de mantener edificios y equipos.
El análisis del árbol de fallos es una excelente manera de averiguar qué ha fallado y cómo mejorar la estrategia de mantenimiento de cualquier empresa. Este tipo de análisis de la causa raíz puede aplicarse a casi cualquier problema, grande o pequeño. También es útil para demostrar que no siempre hay un solo factor que provoca el daño.
Para cualquier gerente o director de mantenimiento, el análisis del árbol de fallos puede ser beneficioso para entender lo que ha ocurrido en el pasado (falta de mantenimiento, equipos antiguos, equipos insuficientes, etc.), y prevenir riesgos futuros.
Por supuesto, para desarrollar e implementar un árbol de fallos para el mantenimiento y la gestión de tus activos necesitarás contar con información adecuada y de fácil acceso. Es aquí donde un software de gestión de mantenimiento como Fracttal One puede ser de gran ayuda. Además, si lo complementas con dispositivos IoT como los de Fracttal Sense podrás obtener la información en tiempo real y así realizar un análisis más preciso para lograr una gestión de activos eficiente.