¿Por qué fallan los activos? Cómo implementar la confiabilidad operacional

Cuando un activo falla repetidamente, aumentar la frecuencia de mantenimiento no necesariamente elimina el problema. La recurrencia puede estar asociada con un modo de falla mal identificado, una condición operacional fuera de los límites previstos, una estrategia inadecuada o una reparación que restableció la función sin controlar la causa.

La confiabilidad operacional exige revisar el comportamiento del activo dentro de su contexto de servicio, determinar qué consecuencias tiene la pérdida de función y seleccionar acciones acordes con el riesgo. Su implementación depende tanto de la calidad del análisis como de la capacidad de la organización para incorporar sus resultados en mantenimiento, inspección, operación y gestión del ciclo de vida.

Por qué fallan los activos y cómo identificar el mecanismo de falla

Preguntar por qué fallan los activos exige distinguir conceptos que en los registros de mantenimiento suelen aparecer mezclados. Una falla funcional corresponde a la incapacidad de cumplir una función requerida; el modo de falla identifica el evento o condición que puede provocar esa pérdida de función, mientras que la causa y el mecanismo permiten explicar por qué ocurrió y cómo progresó el deterioro.

En un sistema de bombeo, no alcanzar el caudal o la presión requeridos puede constituir una falla funcional. Vibración elevada, aumento de temperatura o ruido anormal pueden evidenciar una condición degradada, pero todavía es necesario establecer si existe cavitación, desalineación, daño en rodamientos, erosión, problemas de lubricación o una condición de operación fuera del rango previsto. La estrategia cambia según el mecanismo que realmente gobierna la falla.

Por esa razón, la jerarquía de activos y sus límites funcionales deben estar correctamente definidos. Los modos de falla, causas, efectos e intervenciones necesitan quedar asociados al equipo y a la función correspondiente. De lo contrario, eventos diferentes pueden terminar registrados bajo una misma descripción y perder utilidad para análisis posteriores.

En equipos de proceso ocurre algo similar con los mecanismos de daño. Corrosión, erosión, fatiga, creep, agrietamiento ambiental o pérdida de espesor no se controlan únicamente modificando una frecuencia de mantenimiento. Materiales, condiciones de servicio, historial de inspección y cambios operacionales forman parte de la evaluación.

Confiabilidad operacional basada en criticidad

La confiabilidad operacional no significa evitar cualquier falla ni aplicar el mismo nivel de mantenimiento a todos los equipos. El esfuerzo debe concentrarse en las funciones cuya pérdida pueda producir consecuencias significativas sobre seguridad, ambiente, producción, calidad o costo.

La evaluación de criticidad proporciona esa diferenciación. Un equipo con numerosas intervenciones de bajo impacto puede tener menor prioridad que otro con pocas fallas históricas, pero cuya pérdida de función compromete una unidad de proceso o una barrera de seguridad. La frecuencia del evento es importante, pero no sustituye la evaluación de sus consecuencias.

La criticidad también ayuda a identificar activos que concentran recurrencia, indisponibilidad o costos de mantenimiento. Los llamados bad actors deben revisarse con suficiente contexto: número de fallas, tiempo fuera de servicio, pérdidas de producción, tipo de reparación y comportamiento del modo de falla. Una lista basada únicamente en cantidad de órdenes de trabajo puede conducir a prioridades equivocadas.

La calidad del historial condiciona el análisis de fallas

El análisis de fallas de equipos depende de la calidad de los registros. Descripciones como “reparado”, “falla mecánica”, “equipo detenido” o “cambio de componente” permiten cerrar una orden de trabajo, pero aportan poco para establecer patrones de confiabilidad.

ISO 14224:2016 proporciona una base estandarizada para recopilar datos de equipos, fallas y mantenimiento en las industrias de petróleo, gas natural y petroquímica. Su estructura permite diferenciar datos del equipo, modos y causas de falla, consecuencias, acciones de mantenimiento y tiempos fuera de servicio.

Indicadores como MTBF y MTTR ayudan a evaluar tendencias, pero deben interpretarse dentro del contexto del activo. El MTBF permite observar el intervalo medio entre fallas de equipos reparables y el MTTR aporta información sobre el tiempo medio asociado con la reparación o restauración, según la definición utilizada por la organización. Dos equipos con valores similares pueden requerir decisiones completamente diferentes si sus funciones y consecuencias no son comparables.

Antes de utilizar estos indicadores para justificar mejoras conviene revisar la consistencia del historial. Cambios de nomenclatura, órdenes duplicadas, fallas sin codificar, reparaciones sin causa identificada o intervenciones asociadas al equipo equivocado pueden distorsionar las conclusiones.

Análisis de causa raíz para evitar fallas recurrentes

El análisis de causa raíz resulta especialmente útil ante fallas repetitivas, eventos con consecuencias significativas o situaciones en las que la causa no puede establecerse mediante una revisión rutinaria. Su propósito es explicar el evento con evidencia suficiente para definir una acción correctiva técnicamente justificable.

Métodos como Why-Why, diagramas de causa y efecto, árboles de falla o análisis causal pueden utilizarse según la complejidad del caso. En instalaciones industriales es frecuente que intervengan varios factores: una condición mecánica puede coincidir con una desviación operacional, una deficiencia de procedimiento, una práctica de mantenimiento o una limitación de diseño.

La investigación no termina cuando se identifica una causa probable. Las recomendaciones deben incorporarse al sistema de trabajo, asignarse y verificarse después de su ejecución para comprobar que la condición que originó la falla fue eliminada o controlada. Si el resultado queda únicamente documentado, sin modificar la estrategia, el procedimiento, el diseño o la condición operacional involucrada, la recurrencia continúa siendo posible.

Mantenimiento basado en confiabilidad y selección de tareas 

El mantenimiento basado en confiabilidad debe responder al comportamiento de los modos de falla y a sus consecuencias. La pregunta relevante no es únicamente cada cuánto intervenir un equipo, sino qué pérdida funcional se pretende prevenir, qué mecanismo puede provocarla y qué tarea ofrece una posibilidad razonable de controlarla.

RCM formaliza este análisis mediante funciones, fallas funcionales, modos de falla, efectos y consecuencias. La edición vigente de SAE JA1011, revisada en noviembre de 2024, establece criterios para evaluar procesos que se presenten como Reliability-Centered Maintenance.

A partir del análisis pueden definirse tareas basadas en condición, restauraciones o sustituciones programadas, búsqueda de fallas ocultas o modificaciones cuando el mantenimiento preventivo no ofrece una solución adecuada. La selección depende del comportamiento del modo de falla y de las consecuencias asociadas, no únicamente del historial de frecuencias.

Una tarea programada no se vuelve efectiva por ejecutarse con mayor frecuencia. Cuando el modo de falla no guarda una relación útil con la edad, sustituir periódicamente un componente puede agregar costo sin modificar de forma significativa la probabilidad de falla. En otros casos, una tarea basada en condición puede justificarse si existe una condición de falla potencial detectable y un intervalo P-F comprendido entre la detección de una falla potencial y la falla funcional.

Gestión de activos durante el ciclo de vida

La gestión de activos amplía la decisión más allá de la confiabilidad de un componente individual. Para equipos estáticos, los resultados de inspección, mecanismos de daño, velocidades de corrosión, vida remanente y riesgo forman parte de la evaluación. En equipos rotativos, el historial de fallas, la condición, la mantenibilidad y las consecuencias también orientan la definición de las estrategias de mantenimiento.

Las estrategias establecidas durante la puesta en servicio no deberían considerarse permanentes. Cambios de materia prima, capacidad, temperatura, presión, composición química, régimen de operación o modificaciones de proceso pueden alterar los mecanismos de degradación y la criticidad del activo. Una estrategia válida bajo las condiciones originales puede dejar de ser suficiente después de varios años de operación.

También deben conservarse los antecedentes necesarios para reconstruir decisiones técnicas. Información de diseño, materiales, modificaciones, reparaciones, inspecciones y cambios operacionales resulta relevante cuando se investiga una falla, se evalúa una reparación o se estudia una extensión de vida. La pérdida de ese historial obliga a trabajar con supuestos y aumenta la incertidumbre.

Las estrategias de confiabilidad deben revisarse durante la gestión del ciclo de vida de activos, especialmente cuando cambian sus condiciones de operación, degradación, criticidad o historial de fallas. Esta revisión permite determinar si las tareas existentes continúan controlando los mecanismos para los cuales fueron establecidas.

Cómo implementar la confiabilidad operacional en una instalación industrial

La implementación debe partir de una jerarquía de equipos consistente, límites funcionales definidos, una evaluación de criticidad y un historial suficientemente confiable para reconocer recurrencias y condiciones de mayor riesgo. Con esa base puede determinarse qué activos requieren un análisis más profundo y qué metodología resulta apropiada según el problema técnico identificado.

Las acciones resultantes pueden incluir cambios en tareas o frecuencias de mantenimiento, monitoreo por condición, inspecciones, mejoras de mantenibilidad, modificaciones de diseño o ajustes en las condiciones de operación. Su definición debe considerar el riesgo asociado, los recursos disponibles y las ventanas de intervención, además de establecer cómo se comprobará posteriormente su efectividad.Si las fallas asociadas con un mismo modo continúan repitiéndose, aumenta la indisponibilidad o el riesgo permanece por encima del criterio aceptable, debe revisarse la hipótesis utilizada, la estrategia seleccionada o la calidad de su ejecución. La confiabilidad operacional se construye sobre esa revisión periódica del comportamiento del activo, no sobre la aplicación aislada de una metodología.

De las recomendaciones de confiabilidad a su ejecución

Los estudios de criticidad, RCM o RCA pueden generar numerosas recomendaciones que posteriormente deben trasladarse a la planificación del mantenimiento, conservar su relación con el activo y el modo de falla evaluado y mantenerse bajo seguimiento hasta su ejecución. Esta gestión adquiere mayor complejidad en instalaciones con grandes poblaciones de equipos y diferentes disciplinas involucradas.

Para gestionar este volumen de recomendaciones, AsInt dispone de su Asset Risk & Reliability Suite, con aplicaciones para análisis de criticidad, RCM y RCA. La solución puede complementarse con Recommendation Workbench+ (RWB+), utilizado para administrar las recomendaciones generadas durante las evaluaciones y mantener su seguimiento hasta la ejecución. Así, las acciones definidas en los análisis de confiabilidad pueden permanecer asociadas con los activos y las estrategias que les dieron origen.

Implementación y continuidad en la gestión de activos 

En una entrevista de Inspenet TV, Michael Warren, fundador y COO de AsInt, aborda las dificultades que pueden aparecer durante implementaciones prolongadas cuando cambian los responsables o se pierde parte del conocimiento acumulado. Su experiencia muestra la importancia de mantener la continuidad y la auditabilidad durante la ejecución de programas de integridad y confiabilidad.

Formación en confiabilidad operacional

Para quienes buscan profundizar en esta disciplina, Inspenet Academia ofrece el diplomado Implantación de confiabilidad operacional y gestión del mantenimiento en el sector industrial, orientado al estudio y aplicación de metodologías de confiabilidad y mantenimiento mediante casos, experiencias industriales y ejercicios prácticos.

Conclusiones

Las fallas recurrentes no se reducen simplemente aumentando inspecciones o mantenimiento. Primero es necesario entender qué función perdió el activo, cómo se produjo la falla y qué consecuencias tiene para la operación. La criticidad permite concentrar recursos, mientras que RCA, RCM, análisis de condición y gestión del ciclo de vida aportan herramientas diferentes según el problema.

La confiabilidad operacional se fortalece cuando las estrategias se sustentan en evidencia, se incorporan al programa de trabajo y se revisan con el comportamiento posterior del equipo. De esta forma, el mantenimiento deja de responder únicamente a la avería y puede actuar sobre los mecanismos que realmente condicionan el desempeño del activo.

Referencias

1. International Organization for Standardization (ISO). ISO 14224:2016 – Petroleum, petrochemical and natural gas industries — Collection and exchange of reliability and maintenance data for equipment. 
2. SAE International. SAE JA1011_202411 – Evaluation Criteria for Reliability-Centered Maintenance (RCM) Processes. 
3. AsInt. Asset Risk & Reliability Suite. 
4. AsInt. Recommendation Workbench+ (RWB+). 

Preguntas frecuentes (FAQs)