Confiabilidad clase 1

Confiabilidad y Diagnóstico I
Facultad de Ingeniería Aeronáutica
Ing. Sam Leung

Facultad de Ingeniería Aeronáutica Page 2
¿Qué es confiabilidad?
 Probabilidad de que un ítem sobreviva a una edad operativa determinada,
en determinadas condiciones de operación, sin fallar.

¿Cuáles son los objetivos de un Programa
de Mantenimiento?
 Alcanzar los niveles de seguridad y confiabilidad inherente de los equipos.
 Restaurar los niveles de seguridad y confiabilidad inherentes cuando ocurre
deterioro.
 Obtener información necesaria para mejorar el diseño de los ítems en los
cuales la confiabilidad inherente no es aceptable.
 Cumplir los objetivos anteriores a un costo mínimo total.

Introducción al RCM
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
 Primeros días de la aviación – Volar-Reparar-Volar
 Post era Segunda Guerra Mundial – Realizar overhaul a todo
 Post era reciprocante – Realizar overhaul a algunos items
 Post era fuselaje ancho – Reliability Centered Maintenance y MSG-1, 2, y 3
 Era moderna – Optimizar los requerimientos de mantenimiento
1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 19801903 1990 2000

 Con el surgimiento de las aerolíneas como nuevo método de transporte se
crearon nuevas regulaciones y las autoridades comenzaron a controlar los
requerimientos de mantenimiento.
 Con los aviones B707 y DC-8, la exigencia en seguridad creció. Por ello se
establecieron límites de tiempo en el mantenimiento. El avión se
desmantelaba, se le realizaba overhaul y rearmaba para mantener la
seguridad. Este fue el origen del primer proceso de mantenimiento conocido
como Hard Time (HT).
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 En los años 60s, la FAA y la industria de la aviación comercial unieron
esfuerzos para estudiar el mantenimiento preventivo. Se descubrió que:
- El overhaul tenía poco efecto en la confiabilidad de componentes complejos a
menos que tenga un modo de falla dominante.
- Hay varios ítems que no se benefician del Hard Time.
 Estos resultados conllevaron a que se desarolle el segundo proceso de
mantenimiento llamado On Condition (OC).
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Objetivos del RCM
 Eliminar o reducir las consecuencias de
falla.
 No necesariamente eliminar fallas.
 Las consecuencias de falla son los
efectos de la falla en:
- La seguridad
- La operación
- La rentabilidad

 Las aerolíneas descubrieron mediante
análisis estadístico que en la mayoría de
casos no había una mejora en
confiabilidad cuando se modificaban los
límites de overhaul.
 Los límites iniciales de overhaul no eran
basados en análisis.
 Se tenían altos costos de mantenimiento
y bajos beneficios. ConditionalProbability
ofFailure
Time
Intervalo de overhaul

Procesos y Tareas de Mantenimiento
MSG-1
 En 1968 se forma el Maintenance Steering Group
(MSG) para crear un esquema de decisión para
crear planes de mantenimiento iniciales para
aviones nuevos.
 Ese mismo año desarrollaron el “MSG-1 –
Maintenance Evaluation and Program
Development” que por primera vez utilizó un
diagrama de decisión lógica para desarrollar el
plan de mantenimiento del nuevo Boeing 747.
 Utiliza tareas Hard Time y On Condition.

MSG-1
 El programa de mantenimiento pre-RCM del
DC-8 requería 4'000.000 de horas hombre en
inspecciones estructurales en sus primeras
20.000 horas de operación.
 El programa de mantenimiento post-RCM del
Boeing 747 requería solamente 66.000 horas
hombre en el mismo intervalo.

MSG-2
 MSG-2 asigna procesos a los
componentes individuales de la
aeronave. Se utilizó en aeronaves
certificadas antes de 1980.
 Proceso de mantenimiento: Es un
proceso que mantiene la confiabilidad
inherente de diseño de la aeronave.
 Los procesos MSG-2 (HT, OC, CM)
clasifican la manera que un
componente particular es
mantenimiento.

MSG-2
 El programa de mantenimiento inicial
del Douglas DC-8 (desarrollado antes
de la introducción de RCM) requería
overhaul de 339 componentes.
 El DC-10, que es más grande y
complejo, y cuyo programa de
mantenimiento fue desarrollado con
RCM requería overhaul de tan sólo 7
componentes. En esa lista no estaban
los motores.

MSG-2
 Hard Time (HT)
- HT requiere que una unidad sea restaurada periódicamente a su condición de diseño.
 On Condition (OC)
- OC requiere que una unidad sea inspeccionada periódicamente contra estándares apropiados.
- La inspección OC debe proveer una certeza razonable de que la unidad operará
satisfactoriamente hasta la próxima inspección.
 Condition Monitoring (CM)
- Las unidades CM no requieren tareas de mantenimiento programado, sólo necesitan ser
reparadas cuando fallen.

MSG-2 MSG-2SimplifiedDecisionLogic
(Refer to apprporiate documents for complete description)Does unit's
failure affects flight
safety?
Is unit's
failure evident to flight
crew?
Is there
adverse relationship
between unit's age &
reliability?
Is unit's
reduced resistance
to failure detectable by
maint.? Is there
a Maint/shop check
to assure unit's continued
function ?
OC HT HT OCCM
N
Y
N
N
N
Y
Y Y
Y
N
Does unit's
safety?
Does unit's
safety?
Is unit's
reduced resistance
maint.?
Y
Is unit's
reduced resistance
to failure detectableby
maint.?
OC
Y
Is unit's
reduced resistance
maint.?
HT
N
Does unit's
safety?
Is unit's
crew?
N
Is unit's
crew?
Is there
a Maint/shop check
function ?
N
Is there
a Maint/shop check
function ?
HT
N
Is there
a Maint/shop check
function ?
OC
Y
Is unit's
crew?
Is there
reliability?
Y
Is there
reliability?
CM
N
Is there
reliability?
Is unit's
reduced resistance
maint.?
Y

Desventajas del MSG-2
 MSG-2 no diferencia del mantenimiento realizado por razones de seguridad vs
razones económicas.
 El MSG-2 se volvió difícil de gestionar porque requería el seguimiento de demasiados
componentes.
 MSG-2 no era efectivo con el incremento en complejidad de los sistemas de las
aeronaves.
 MSG-2 no tomaba en cuenta las regulaciones relacionadas a tolerancia al daño y
evaluación de fatiga de las estructuras. Estos eran controlados por el programa CPCP
y el Programa Aging.

MSG-3
 A diferencia del MSG-2, el MSG-3 es orientada
a tareas, no a procesos.
 Se aplicó por primera vez a los Boeing 757 y
767 en los años 80.
 El enfoque es de Arriba abajo, el cual examina
la consecuencia de la falla en la seguridad y la
rentabilidad.
 La lógica MSG-3 resulta en tareas programadas
y ejecutadas a intervalos especificados.

MSG-3
 El análisis MSG-3 de sistemas involucra:
- Selección de los “maintenance significant items” (MSI) en el nivel más alto que sea apropiado.
- Identificación de causas y efectos de falla.
- Aplicación de la lógica MSG-3.
- Selección de tareas e intervalos.
 Los MSI son ítems cuya falla:
- Puede afectar la seguridad.
- Puede ser indetectable durante la operación.
- Puede tener un impacto operacional significativo.
- Puede tener un impacto económico significativo.

MSG-3
 Para cada MSI, se identifica lo siguiente:
- Funciones.
- Fallas funcionales.
- Efectos de falla (Consecuencias de falla).
- Causas de falla (por qué ocurre la falla).
 El enfoque Top-Down identifica los MSI en un nivel que es:
- Suficientemente alto para evitar análisis innecesario.
- Suficientemente bajo para asegurar que se cubran todas las funciones, fallas y causas.

MSI Selection
(highest manageable level) 28 Fuel
28-10 Storage 28-20 Distribution 28-30 Dump 28-40 Indicating
28-41 Fuel Quantity
Indicating System
Tank Unit
Densitometer
Fuel Quantity Processor Unit

MSG-3
 El análisis MSG-3 se realiza en 2 niveles:
 1er nivel: Se analiza el efecto de la falla y clasifica en 2 categorías y 5 subcategorías:
- Evidente (A la tripulación de vuelo):
- (5) Seguridad;
- (6) Operacional, económico;
- (7) No operacional, económico;
- Oculta (de la tripulación de vuelo):
- (8) Seguridad;
- (9) No seguridad, económico.
 2do nivel: Encontrar una tarea efectiva y rentable.

MSG-3
Level 2 - Select task (hidden failure)
Operational/
Visual Check
Lubrication/
Servicing
Inspection/
functional
check
Restoration Discard
Combination
( only)
Level 2 - Select task (evident failure)
Lubrication/
Servicing
Inspection/
functional
check
Restoration Discard
Combination
( only)
Level 1 - Categorize
functional failure
Failure
 Hidden Evident

Safety

Non-Safety,
Economics

Non-
Operational,
Economics

Safety

Operational,
Economics
Level 1 - Categorize
functional failure
Failure
 Hidden Evident

Safety

Non-Safety,
Economics

Non-
Operational,
Economics

Safety

Operational,
Economics
Level 2 - Select task (evident failure)
Lubrication/
Servicing
Inspection/
functional
check
Restoration Discard
Combination
( only)
Level 2 - Select task (hidden failure)
Operational/
Visual Check
Lubrication/
Servicing
Inspection/
functional
check
Restoration Discard
Combination
( only)

Systems TasksIncreasingcost,complexity,skill
DISCARD Removal from service of item at specified
life limit.
RESTORATION
Work which returns item to specific
standard. Ranges from cleaning, to part
replacement, to complete overhaul.
FUNCTIONAL
CHECK
Quantitative check to determine if one or
more functions of item perform within
specified limits.
INSPECTION Examination of item against specific
standard.
VISUAL CHECK
Failure-finding observation to determine
if item fulfills intended purpose. No
quantitative tolerances.
OPERATIONAL
CHECK
Failure-finding task to determine if item
fulfills intended purpose. No quantitative
tolerances.
Apply lubricants, or check/replenish the
necessary fluids.
LUBRICATION
& SERVICING
Increasingcost,complexity,skill
Apply lubricants, or check/replenish the
necessary fluids.
LUBRICATION
& SERVICING
OPERATIONAL
CHECK
Failure-finding task to determine if item
fulfills intended purpose. No quantitative
tolerances.
VISUAL CHECK
Failure-finding observation to determine
if item fulfills intended purpose. No
quantitative tolerances.
INSPECTION Examination of item against specific
standard.
FUNCTIONAL
CHECK
Quantitative check to determine if one or
more functions of item perform within
specified limits.
RESTORATION
Work which returns item to specific
standard. Ranges from cleaning, to part
replacement, to complete overhaul.
DISCARD Removal from service of item at specified
life limit.

Partes de un Programa de Mantenimiento
 Las tareas de mantenimiento se
categorizan 3 grupos.
 El propósito del programa de sistemas y
motor es realizar pruebas funcionales y
operacionales.
 El objetivo del programa de inspección
zonal es evaluar la condición general de
zonas predefinidas por componentes
flojos, fugas, daños obvios.
 El programa de inspección estructural
está diseñado para detectar corrosión,
daños por estrés, fatiga, etc.

Desarrollo de programas de mantenimiento
Maintenance Review Board Report (MRBR)
 El fabricante de la aeronave debe
preparar y enviar los requerimientos
mínimos de mantenimiento (MRBR).
 Las tareas del MRBR no se pueden
modificar ni eliminar pero su frecuencia
puede ser escalada.

Definiciones
• Maintenance Review Board
• El MRB tiene la responsabilidad de aprobar las tareas de mantenimiento iniciales para
una aeronave específica. Lo componen representantes de las aerolíneas
compradoras, los fabricantes de la aeronave y motor y las autoridades aeronáuticas.
• Industry Steering Commitee
• Comité compuesto por operadores, representantes de los fabricantes de la aeronave
y motores. Tiene la responsabilidad de establecer la política y objetivos del programa
de mantenimiento, dirigir los grupos de trabajo de mantenimiento y preparar el informe
para el MRB.
• Maintenance Working Groups
• Son conformados por especialistas de las autoridades, operadores y fabricantes. Su
objetivo es aplicar la lógica MSG-3 para desarrollar y proponer tareas de
mantenimiento y sus intervalos para una aeronave específica.

Maintenance Planning Document
MPD
• El reporte del MRB indica los requerimientos mínimos de mantenimiento a ser usados
en el Programa de Mantenimiento de Aeronavegabilidad Continua (PMAC). El MPD
contiene todos los requerimientos del MRB más requerimientos mandatorios que son:
• Certification Maintenance Requirement (CMR)
• Airworthiness Limitation (AWL)

 Luego que se determina una tarea mediante el MSG-3, los MWG determinan
su frecuencia que puede basarse en experiencia o en criterios de ingeniería.
 Cada tarea MPD tiene un número de identificación.
 Las tareas son categorizadas: LUB/SVC, OPC/VCK, GVI, DET, SDI.
 Las tareas tienen intervalos definidos por FH, FC o tiempo calendario.
Identificación de tareas del MPD

 Un CMR es una tarea periódica mandatoria que es establecida durante la
certificación de la aeronave como parte de su Certificado Tipo.
 Tienen el objetivo de detectar fallas ocultas que podrían crear un riesgo de
falla múltiple.
Certification Maintenance Requirements

 Los AWL son ítems críticos desde un punto de vista de fatiga o tolerancia al
daño.
Airworthiness Limitations

 Luego que se determina una tarea mediante el MSG-3, los MWG determinan
su frecuencia que puede basarse en experiencia o en criterios de ingeniería.
 Cada tarea MPD tiene un número de identificación.

Programa de Mantenimiento
 El MPD no debe considerarse como
“universal”.
 Cada aerolínea tiene la responsabilidad
final de decidir qué ejecutar y cuándo
hacerlo, excepto por el CMR y AWL.
 Hay requerimientos adicionales como AD,
SB, SL que son responsabilidad de la
aerolínea.

Programa de Mantenimiento
Documentos de soporte del PM
 El PM indica las tareas rutinarias de mantenimiento programado para la
aeronavegabilidad continua. Los procedimientos de cada tarea están contenidos en el
“Aircraft Maintenance Manual” (AMM).

Task Cards

Proceso de mejora del Programa de
Mantenimiento

Capítulos ATA

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