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Domingo , 27.05.2018 / 00:26 Hoy

Universidad Politécnica de Tulancingo

El uso de la Fiabilidad dentro de la optimización de procesos

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La fiabilidad es un campo de las Matemáticas Aplicadas que usa fundamentalmente herramientas de la teoría de las probabilidades y se encarga de predecir, estimar u optimizar la distribución de vida de un sistema o alguna de sus componentes, así como el cálculo de su probabilidad de supervivencia, su tiempo medio de vida, entre otros.

Entendemos como sistemas a diversos dispositivos como son: computadoras, electrodomésticos, máquinas electromecánicas, transformadores de energía, plantas de procesos de materiales químicos o alguna de sus componentes y, en general, cualquier dispositivo que sea susceptible de fallos.

En fiabilidad se considera que ha ocurrido un fallo si el sistema deja de funcionar, por ejemplo, cuando algún tipo de motor detiene su marcha, cuando colapsa una estructura, o bien, cuando se avería alguna componente de un equipo de comunicación, entre otras.

Esta teoría surgió debido a las demandas de los avances tecnológicos, en particular, de los sistemas militares ya que una de las áreas importantes en estos sistemas era el mantenimiento de los mismos.

En 1961, Birbaum, Esary y Saunder evaluaron la fiabilidad del rendimiento de sistemas multicomponentes y en 1969, Gnedenko, Beljaev y Solovyev aplicaron ideas de teoría de colas a problemas de fiabilidad en el artículo "Mathematical Methods of Reliability Theory", en donde se estudian problemas de mantenimiento y reemplazos.

En la actualidad se demanda un mayor rendimiento de los productos y sistemas y, al mismo tiempo, se pide reducir sus costos; la teoría de Fiabilidad propone modelos que se pueden utilizar en ingeniería para describir la frecuencia con la que falla un sistema, así como el funcionamiento óptimo del mismo.

En un sentido más amplio, la fiabilidad se asocia con operaciones exitosas y ausencia de averías o fallos, por lo que surge la necesidad de definir la fiabilidad como una probabilidad. La fiabilidad de un sistema se define como la probabilidad de que éste realice el trabajo para el que fue creado de manera satisfactoria, durante algún periodo de tiempo y bajo un conjunto de condiciones dadas.

Sin embargo, el fallo es inevitable en todo tipo de dispositivos o sistemas, debido a su desgaste o bien por que éstos se vuelven obsoletos; su investigación implica el análisis de la funcionalidad de dichos dispositivos o sistemas, para entender cómo, cuándo y por qué no funcionan correctamente.

Una rama importante de interés dentro de la Teoría de Fiabilidad es el estudio de políticas de mantenimiento cuyo fin es reducir los costos de operación y evitar los fallos en el sistema. Los problemas de reemplazo y mantenimiento (cuando se deterioran los sistemas), han sido ampliamente estudiados en la literatura] y se agrupan, principalmente, en políticas de reemplazo por edad, políticas de reemplazo por edad aleatoria, políticas de reemplazo por bloques, políticas de mantenimiento preventivo periódico, políticas de límite de fallo, políticas de mantenimiento preventivo secuencial, políticas con límite en el costo de reparación, entre otras.

En el Programa Educativo de Ingeniería Industrial, de la Universidad Politécnica de Tulancingo, se introduce al estudiante a la teoría de probabilidades y líneas de espera en la aplicación de procesos industriales.

También se oferta el posgrado de Maestría en Optimización de Procesos, el cual tiene como objetivo que los alumnos sean capaces de proporcionar la configuración óptima de un proceso industrial o de servicios cuando existen recursos limitados, mejorar estos procesos mediante una adecuada toma de decisiones utilizando la abstracción, resolución e implementación de soluciones con el uso de conceptos y herramientas de la investigación de operaciones, de simulación de procesos productivos, de modelación matemática y de cadenas de suministro.

Dentro de la simulación de procesos se estudia la teoría de fiabilidad que permite proponer estrategias para obtener el mejor desempeño posible en cuanto a las medidas de rendimiento requeridas.

M. EN C. MAGDA MUÑOZ PÉREZ
DIVISIÓN DE INGENIERÍAS

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