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Seguridad: la fiabilidad en el proyecto de sistemas de seguridad
Seguridad LA FIABILIDAD EN EL PROYECTO DE SISTEMAS DE SEGURIDAD Texto Fernando Bueno El fuerte crecimiento de la demanda de equipos y sistemas de seguridad en los últimos años5 no se ha correspondido con un incremento paralelo d la mentalización de los usuario instaladores5 ingenierías y fabricantes sobre la importancia de la fiabilidad y mantenibilidad de dichos sistemas AFORTUNADAMENTE esta situación está cambiando1 debido fundamentalmente a la experiencia de operación de los sistemas existentes1 donde las falsas alarmas o indisponibilidad a la demanda de los sistemas existentes1 donde las falsas alarmas o indisponibilidad a la demanda de los sistemas ha provocado problemas y costes consideraba Por otra parte este hecho tiende a agravarse1 debido a la mayor dimensión y complejidad de los sistemas de seguridad y a las interfases de éstos con otros sistemas de control tanto en la edificación como en la industria De ahi la necesidad de incluir cláusulas contractuales de fiabilidad y mantenibilidad en los contratos y de establecer por tanto los correspondientes Planest tanto si se trata de proyectos de ingeniería con equipos estándar como en proyectos de desarrol En este sentido1 merece la pena recordar la relación entre ciclo de vida y las etapas de fiabilidad1 mostrada en el Cuadro L Durante la del proyecto deben establecerse unos objetivos claros y realistas de fiabilidad y mantenibil dad1 acordes con las necesidades del cliente y las restricciones de costes existentes1 Para ello será necesario un trabajo conjunto cliente ingeniería que permita definir dichos objetivos Hay que tener en cuenta que si los requisitos de fiabilidad y mantenibilidad son excesivamente estri n RELACIÓN ENTRE CICLO DE VIDA Y ETAPAS DE FIABILIDAD DEFINICIÓN a Definición requisitos a Estudio de factibilidad a Especificación de fiabilidad DISEÑO Y DESARROLLO a Predicción de la fiabilidad a Evaluación de la fiabilidad a Demostración de la fiabilidad PRODUCCIÓN a Verificación de la fiabilidad1 EN SERVICIO a Medida de la fiabilidad tos1 se producirán retrasos en el proyecto y desviaciones en el coste1 ya que en la etapa de pruebas se demostrará su no alcanzabilidad1 debiendo revisarlos a la incorrecta redacción de la especificación de diseño del sistema es una de las principales fuentes de problemas de costes y calidad Dicha especificación debe definir todos los requisitos del sistema1 incluyendo los parámetros de fiabilidad y mantenibilidad1 Los principales requisitos som Descripción funcional del sisterr 9 Condiciones de operación temperatura Vida útil deseada w Parámetros físicos restricciones de dimensiones y pesos1 fuente de alimentación etc 9 Normas y códigos aplicables de materiales1 corrv ponentes y pruebas UNE1 IEEEt MIL1 BS1 DIN1 etc 9 Acabado exterior materiales aspecto Economía interface hombre7equipo1 consideraciones de seguridad1 o Fiabilidad y Mantenibilidadi objetivos de MTBF y MTTR a nivel de sistema y de sus módulos Tipo de producción única1 series cortas1 grandes series Filosofía de mantenimiento frecuencia y tipo de mantenimiento1 preventivo y correctivo1 niveles de reparación A continuación pasaremos revista a los principales aspectos del desarrollo de planes de fiabilidad en proyectos de seguridad1 asi como las implicaciones contractuales de los mismos En este sentido deseamos resaltar que no existen reglas fijas1 y por tanto la mayor o menor extensión del plan de fiabilidad y ma tenibilidad es algo a considerar en base a cada caso concreto planteado EL PLAN DE FIABILIDAD Constituye una actividad esencial del proyecto de Sistemas de Seguridad1 y frecuentemente aparece integrado como un subplan del Plan de Garantía del Producto Cuadro 2 La mayor o menos extensión e importancia de estos planes depende básicamente dei 9 La complejidad del sistema o equipo 9 La severidad de los requisitos del usuar w Las restricciones de tiempo y presupuesto existentes w El número de sistemas o equipos a producir y7o implantan w Consideraciones de seguridad1 Durante las etapas iniciales del proyecto debe asignarse la responsabilidad del Plan de Fiabilidad y Mantenibilidad a una persona con autoridad suficiente para resolver conflictos de calendario1 presupuesto y diseño del sisterr Este ingeniero de fiabilidad puede estar dedicado al proyecto total o parcialmente1 en función del alcance del Plan de Fiabilidad en el misnm Sin embargo el papel del ingeniero de fiabilidad es de soporte al ingeniero de diseñe el cual ostenta la responsabilidad primaria de que se obtengan los objetivos de fiabilidad1 entre otros Este soporte suele consistir en la selección de componentes1 modelización interpretación de cláusulas contractuales1 etc Por otra parte el ingeniero de garantía de calidad se responsabiliza de trasladar al sistema fabricado e instalado las especificaciones y objetivos conseguidos en el diseño No vamos a tratar aquí las actividades de garantía de calidad por ser suficientemente conocidas Las principales actividades de un plan de fiabilidad1 son básicamente las siguientes Definición de objetivos La obtención de objetivos realistas de fiabilidad se realiza en base a la definición de necesidades del cliente y al estudio de factibilidad Dicho estudio tiene por objeto evaluar la capacidad de cumplir la especificación funcional dentro de las restricciones de p zc presupuesto1 tecnología y recursos disponibles 39 Seguridad Formación Como ya se ha indicado la responsabilidad primaria de la fiabilidad se encuentra en la ingeniería de dis Por tanto el responsable del plan debe asegura se de que los ingenieros disponen de los conocimientos y entrenamiento suficientes para trabajar conjuntamente con los especialistas en fiabilidad Por otra parte1 ya desde el inicio del proyecto1 hay que tener en cuenta el entrenamiento del personal de operación y mantenimiento del sisterr Revisiones de diseño Se trata de evaluar con periodicidad prefijada1 las características del diseño del equipo o sisterr Para ello se crea un comité de revisión de diseño1 de carácter pluridisciplinar generalmente presidido por el d rector técnico del proyecto o la persona en quien él dl Los principales aspectos revisados soni 9 Factores críticos de diseño mecánicos y electricen 9 Garantía de calidad y control de configuración del software1 diagramas de flujo etc 9 Predicción y demostración de la fiabilidad1 optimización fiabilidad antenibilidad equipos y procedimientos de pruebas 9 Interfases hombre máquina 9 Filosofía de mantenimiento adoptada niveles de reparación predicción del MTTRT definición del soporte de mantenimiento necesario1 manuales y formación de usuar 9 Seguimiento de criterios de seguridad y responsabilidad del producto 9 Optimización del coste del ciclo de vida1 ingeniería del valor design to cosR Predicción de la fiabilidad Tiene por objeto determinar los puntos críticos de Fallo del Sistema1 así como medir la fiabilidad global del mismc y compararlos con los objetivos previa mente establecidos Para ello se utilizan el Análisis de Modos y Efectos de los Fallos y de su Criticidad ÍAMDEC7FMECAJ y herramientas de modelización como los análisis del árbol de fallos ÍAAF7FTA los diagramas de bloques de fiabilidad ÍDBF7RBDK entre otros Optimización del diseño Entre objetivos de fiabilidad y mantenibilidad1 que a veces son contrapuestos1 por lo cual hay un compromiso entre ambos para alcanzar una disponibilidad dada Pruebas de prototipos Se trata de observar en la práctica el comportamie to funcional y de fiabilidad del diseño1 comparándole los resultados obtenidos con las predicciones f tuadas anteriormente Cálculo de repuestos Los resultados de fiabilidad y mantenibilidad1 juntamente con la filosofía de mantenimiento sirven de base para definir el número1 tipo y localización de repuestos necesarios para mantener operativo el sis Adquisición y tratamiento de datos Los programas de crecimiento de la fiabilidad y la realización de predicciones exigen disponer de un sistema formalizado que permita recoger y analizar los PLAN DE GARANTÍA DE PRODUCTO PLAN DE GARANTÍA DE CALIDAD fallos de los equipos de seguridad a lo largo de su vida útil Demostración Se trata de programas de pruebas de los equipos mediante el muestreo estadistico1 de series de los mismos Para el desarrollo del Plan de Fiabilidad deben s tuarse estas actividades en el tiempo estableciendo un calendario de ejecución y asignando los recursos necesarios En dicho calendario deben figurar los hitos de ejecución del Plan requeridos para medir el progreso del mismo a lo largo del proyecte Ejemplos típicos de d chos hitos soni 9 La finalización del estudio de factibilidad 9 Cumplimiento de objetivos de fiabilidad de su sistemas1 módulos y componentes1 9 Edición de la especificación de pruebas 9 Fechas de revisiones de diseño 9 Demostración de la fiabilidad y la mantenibilidad ASPECTOS CONTRACTUALES Aunque no existen reglas establecidas para la dacción de las cláusulas de fiabilidad y mantenibilidad en los contratos de suministro de sistemas y equipos de seguridad1 vamos a tratar de proporcionar los aspectos que consideramos esenciales1 para reflejar los requisitos de fiabilidad y mantenibilidad en el cont o Estos serán tratados en cada caso concreto con mayor o menor extensión en función de la importancia de los requisitos y de la complejidad del sisterr Definiciones Deben incluirse para todos los requisitos contenidos en la especificación La primera debe ser que se entiende por estado de falle tanto del sistema como de sus componentes1 siendo necesario tanto establecer el tipo total parcial degradación como el modo de operación en que puede producirse1 si es que existe más de uno El tiempo medio entre fallos íMTBFJ y las tasas de fallos deben precisarse para cada tipo de falle Aquí debe observarse que los parámetros de fiabilidad se refieren generalmente a fallos aleatorios excepto cua do se indica lo contraríe ya que se supone que se han eliminado los fallos infantiles mediante las pruebas obunvinx y los de desgaste mediente el mantenimie to preventivo Evidentemente en la práctica es difícil asignar un fallo a cualquiera de estas categorías1 pero hay que tenerlo en cuenta De uso generalizado es el empleo de la disponibilidad para combinar la fiabilidad y mantenibilidad1 la forma más usual de definirla es MTBF7 fMTBF t MDTJ donde MDT es el tiempo medio no opérate Condiciones ambientales Un error habitual es la falta de concreción de la especificación del sistema que generalmente se resuelve en las condiciones de temperatura máxima y mínima y la máxima humedad relativa Sin embargo hay que tener en cuenta factores como vibración impactos corrosión presión1 variaciones en la alimentación radiación posible ataque biológico interferencias interfases hombreáquina1 etc que por sepa rado pudieran no ser significativas pero en combinación pueden afectar significativamente a la operativ dad del sisterr Por otra parte habrá que tener en cuenta si el equipo se encuentra en operación continua o en estado de reserva standby ya que en este último caso suele asumirse que al no ser operativo el equipo no fallará1 cuando en la realidad lo que suele ocurrir es cla mente lo contrar Finalmente debe recordarse que la especificación de las condiciones ambientales debe ser la estricta mente necesaria1 ya que todo margen de seguridad excesivo origina requisitos de diseño difíciles de cumplir y dispara los costes Mantenimiento Esta es otra de las cláusulas generalmente mal de finidas Primeramente hay que establecer quien fclie te1 suministrador un tercero va a suministrar los puestos1 equipos de pruebas y reparación mano de obra1 transporte1 entrenamiento del personal de ma tenimientc etc Aquí se debe recoger también la filosofía de mante nimiente que generalmente se define por el cliente y tiene un fuerte impacto sobre la disponibilidad del sis Por último aqui se pueden exigir equipos de diagnóstico de fallos automáticos fBITK lo cual exige un esfuerzo adicional en el diseño que debe trasladarse al presupuesto y calendario del proyecto1 pues su irrv pacto sobre los mismos es consideraba Demostración de la fiabilidad y mantenibilidad El cliente debe exigir unas pruebas finales de demostración de la fiabilidad del equipo mediante su operación un número de horas dade durante el cual no debe sobrepasarse un número de fallos previame te determinada Aquí es esencial establecer las condiciones ambientales de prueba1 los fallos admisibles7 rechazables1 el modo de operación el mantenimiento preventivo1 bunvin y los costes de pruebas En el caso de la mantenibilidad1 se demuestra realizando un número predeterminado de acciones de mantenimiento correctivas o preventivas1 debiendo obtenerse MTTR iguales o mejores a los especifica dos Para ello deben definirse previamente las her mientas y equipos a utilizan las instrucciones de mantenimiento las condiciones de pruebas y la cualificación del técnico de mantenimiento Así como el mé do de selección de tareas a analizan los repuestos necesarios y el nivel de reparación Como alternativa a lo anterior se puede proponer un período de garantía durante el cual el suministrador se hace cargo de los costes de fallos Sin embargo éste deberá efectuar los cálculos oportunos de demostración de la fiabilidad1 ya que las posibles penalizaciones podrían anular los márgenes de beneficio presupuestados1 Garantías Se trata de establecer las penalizaciones en que puede incurrir el suministrador incluyendo la máxima admisib Si se ha previsto un tiempo de duración de las responsabilidades del suministrador hay que especificar las fechas de comienzo y fin de las mismas FERNANDO BUENC es Director General de Control Risk S A empresa especializada en ingeniería y gestión de sistemas en las áreas de seguridad industrial electividad de sistemas en las áreas de seguridad industrial efectividad de sistemas soporte logístico y gestión de calidad Asimismo es Vicepresidente del Capitulo Español de la Society ql Logistics Engineer y miembro del Comité de Fiabilidad de la Asociación Española para la calidad El papel del ingeniero de fiabilidad es de soporte al Ingeniero de diseñe el cual ostenta la responsabilidad primaría de que se obtengan los objetivos de habilidad 41
30 oct 2015