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Intervalo óptimo de mantenimiento preventivo

Indique la vida del componente en Weibull y los costos de la sustitución planificada y del fallo en servicio para hallar el intervalo con el menor costo por hora y el ahorro frente a la práctica actual.

Herramienta de predimensionamiento y estimación: los resultados no sustituyen al proyecto, cálculo o informe firmado por un técnico competente ni la verificación conforme a las normas aplicables.

Estimación preliminar
Vida del componente (Weibull)

Use β y η de un ajuste de Weibull (calculadora de MTBF) o de datos del fabricante. La sustitución preventiva solo compensa con β > 1.

Costos
Parque
Estimar β y η a partir de las fallas (pegar desde Excel)

Pegue las horas de operación hasta cada falla del componente (una por línea). El ajuste usa regresión por rangos medianos (aproximación de Bernard); se necesitan al menos 3 fallas y lo ideal son 8 o más.

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—Intervalo óptimo de sustitución preventiva
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Costo por hora según el intervalo

Los intervalos cortos gastan piezas de más; los largos dejan fallar. La línea discontinua es el mantenimiento solo correctivo.

Toque el gráfico para ver los valores.

Parte preventiva y correctiva del costo

Costo por hora repartido entre sustituciones planificadas y fallos en servicio.

Toque el gráfico para ver los valores.

La memoria reúne entradas, resultados, ecuaciones, hipótesis y referencias de esta página, con campos para proyecto, responsable y revisión. En la ventana de impresión, elija Guardar como PDF.

Método, hipótesis y referencias

Ecuaciones utilizadas

R(t) = e^(−(t/η)^β); F(t) = 1 − R(t)
Costo por hora C(T) = [Cp · R(T) + Cf · F(T)] ÷ ∫₀ᵀ R(t) dt (sustitución por edad)
Solo correctivo: C∞ = Cf ÷ MTTF, con MTTF = η · Γ(1 + 1/β)
Integral por Simpson (200 intervalos); mínimo por barrido y sección áurea
Ahorro anual = (C(T actual) − C(T*)) × horas al año × componentes

Hipótesis y límites

  • La sustitución deja el componente como nuevo; el tiempo de sustitución es despreciable frente al intervalo (el modelo minimiza costo, no indisponibilidad).
  • Fallo evidente y de consecuencia económica. Para fallos con consecuencias de seguridad u ocultos, use la lógica RCM (SAE JA1011) en lugar del óptimo de costo.
  • Validación: el intervalo óptimo coincide con una minimización numérica independiente en Python (SciPy) para los mismos parámetros.

Normas y documentos técnicos

  • IEC 60300-3-11:2009: Dependability management — Reliability centred maintenance
  • SAE JA1011:2009 e JA1012:2011: Evaluation criteria and guide for RCM processes
  • Barlow, R. E.; Proschan, F. Mathematical Theory of Reliability. Wiley, 1965
  • Jardine, A. K. S.; Tsang, A. H. C. Maintenance, Replacement, and Reliability, 2nd ed. CRC, 2013
  • IEC 61649:2008: Weibull analysis

Legislación aplicable

  • Consulte la legislación vigente en su país sobre seguridad y salud en el trabajo, equipos a presión, instalaciones eléctricas y medio ambiente que se aplique a esta instalación.

Preguntas frecuentes

¿Cómo se define el intervalo de mantenimiento preventivo?

Por el costo por hora de la política de sustitución por edad: sume el costo de las sustituciones planificadas y de los fallos que todavía ocurren y divida por el tiempo medio de uso. El intervalo con el menor valor es el óptimo.

¿Por qué el preventivo no ayuda cuando β ≤ 1?

Porque el riesgo de fallo no aumenta con la edad. Sustituir una pieza usada por una nueva no reduce la probabilidad de fallo y puede introducir errores de montaje.

¿Tiene que ser exacto el intervalo óptimo?

No. El fondo de la curva suele ser ancho, así que la sustitución puede hacerse coincidir con paradas programadas con poca pérdida.