03/08/2018 | DIVULGACIÓN CIENTÍFICA
¿Qué es la Ingeniería de la Confiabilidad?
Desde el CIT San Nicolás Nicolás Scenna, investigador del CONICET, se dedica a esta particular rama de la ingeniería.

Nicolás Scenna, investigador principal del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), estudió ingeniería química en la sede de Rosario de la Universidad Tecnológica Nacional (UTN) y el doctorado en la Universidad Nacional del Litoral, pero terminó dedicándose a una rama de la ingeniería poco frecuente: la Ingeniería de la Confiabilidad, disciplina a la que se volcó en los últimos veinte años. Además, hoy dirige el CIT San Nicolás y  en la UTN-Rosario ha fundado el Centro CAIMI, del cual forma parte.

-¿Qué es la Ingeniería de la Confiabilidad?

-La teoría de la Confiabilidad dice que no hay nada seguro cien por ciento, sino que las cosas van a fallar: lo único que haces es tratar de estirar el tiempo porque todo a la larga falla. Todo lo que se conoce como mantenimiento, basado, por ejemplo en fallas, es parte del área de la confiabilidad, lo preventivo también forma parte de la Ingeniería de Confiabilidad. Es una ingeniería aplicada: siempre está dirigida a emprendimientos concretos. Se evalúa el impacto que produce un dispositivo o una fábrica al funcionar defectuosamente, por ejemplo, y también se hace teoría, porque se desarrollan nuevos métodos, se da siempre esa simbiosis entre ciencia y técnica para llegar a algo tecnológico. Lo fundamental es centrarse en el análisis en las fallas de los dispositivos, el análisis del impacto en el entorno ante una explosión, un incendio: ver cómo identificar esas fallas y minimizar su frecuencia de ocurrencia, entre otras cosas, programando por ejemplo, políticas adecuadas de inspección y mantenimiento. Es correctivo pero también preventivo y predictivo. Se utilizan técnicas de identificación de peligros, técnicas de evaluación de riesgo, análisis de vulnerabilidad del entorno, estimación de distancias de afectación para programar evacuaciones si son necesarias… Todo eso, además, se aplica a un montón de otras áreas o disciplinas: ambiente, alimentos, higiene y seguridad, entre muchas.

-Esa teoría de la Confiabilidad que asume que todo en algún momento va a fallar, ¿es una de las teorías madre de esta disciplina?

-Sí, porque en definitiva, yo tengo un avión un auto y una fábrica, y todo está hecho según diseño seguro, según normas, y aun así pueden fallar. Podemos hablar de una falla intrínseca cuando hay un mecanismo que falla, pero también podemos hablar de una falla humana porque hay alguien que la opera. Entonces ahí hay que empezar a bifurcar, falla humana, falla intrínseca, para identificar el conjunto de eventos de fallas posibles. Siempre hablamos de un mecanismo o un aparato que está compuesto por una serie de componentes. Y todos esos componentes, a lo largo del tiempo, aleatoriamente, van a fallar. Nunca es cero la probabilidad de falla de cualquier cosa hecha por un humano… lo que se busca es que se minimice la frecuencia de fallas e identificar los eslabones más débiles de la cadena, porque cada cosa tiene un montón de cosas adentro. Lo que tenes que hacer es evaluar a partir de cada una de las tasas de falla de los distintos componentes, cuál es la tasa de falla del constructo, del aparato, del objeto de estudio, y encontrar la funcionalidad que lo relaciona con cada uno de sus componentes. Además de definir qué es una falla, porque algunas cosas fallan parcialmente. Hay múltiples estados entre los extremos no falla y falla, y uno tiene que ver qué hacer ante cada caso.

-¿Y por qué el término Confiabilidad?

-Algunos términos que se utilizan en esta disciplina presentan un problema de interpretaciones lingüísticas. No se originó y acuñó en Argentina esta especialidad y la definición de sus términos relevantes, y en nuestra lengua entre lo coloquial y lo técnico se confunden las interpretaciones de peligro, riesgo, por ejemplo. En Ingeniería de la Confiabilidad “riesgo” es el producto de dos factores: la probabilidad  que un evento peligroso suceda multiplicado por su consecuencia. Entonces, si yo hablo técnicamente y digo que algo es riesgoso, puedo confundirlo con algo peligroso. Pero peligroso significa que tiene potencial para generar un problema. Si quiero medir o cuantificar la magnitud ese problema o riesgo, lo tengo que medir combinando dos puntos de vista: el de la frecuencia de ocurrencia, o si se quiere la probabilidad de ocurrencia, y el de la gravedad de sus consecuencias.  Para ello se definen métricas específicas, y valores de referencia para poder gestionar el riesgo asociado a cualquier emprendimiento o actividad tecnológica, aunque también financiera por ejempo.

-¿Cómo empezaste tu derrotero en esta rama?

-Como casi todos en CONICET, llegué a esta rama en mi beca doctoral. Hice mi doctorado en un instituto en Santa Fe, el INGAR, integrándome al grupo que se dedicaba al estudio de confiabilidad para una planta modelo experimental de agua pesada, haciendo Ingeniería de Procesos, simulación, y ahí me di cuenta que para todo eso, que es parte de la tarea de diseño,  necesitaba además considerar la seguridad y la confiabilidad. Ahí nació mi participación en  un grupo de profesionales que se dedicaba a esto, a tomar dimensión de la importancia del tema.

-¿Esta rama de la ingeniería no se puede estudiar como carrera de base?

-No existe en nuestro país como carrera de grado específica. De hecho, una de las quejas sistemáticas que se escuchan en los congresos es que la Ingeniería de la Confiabilidad no se estudia o se contempla lo suficiente en la formación de grado. Algún docente puede incluir contenidos en la currícula, o se incorporan asignaturas electivas, pero la capacitación en el área está muy diluida. Parcialmente, sus contenidos están implícitos en numerosas carreras de grado. Tal vez no dé para tanto en cuanto a la demanda, una carrera específica, porque no toda área de conocimiento tiene que terminar en una profesión a la que le dé sustento. La confiabilidad está inmiscuida en Alimentos, o en Ambiente, a través del análisis de riesgo ambiental, o en la consideración del riesgo tecnológico en toda actividad de diseño u operación de artefactos. Y en el área de calidad. Hay componentes de la “Ingeniería de la confiabilidad” en distintos lugares. Pero no hay algo que lo tome como cuerpo de conocimiento integral.  Eso queda para carreras de posgrado, aunque, siempre referido a nuestro medio, tampoco  abundan ofertas que consideran integralmente esta temática.

-¿Cómo comienza en el mundo esta rama?

-Comienza después de la Segunda Guerra Mundial, cuando se inmiscuye en la ingeniería aereospacial y la misilería, con la pregunta: si algo que empieza su vuelo y no llega a destino y se rompe y cae, ¿por qué sucede? ¿Dónde está la falla?. Ahí se inventan una serie de técnicas que permiten responder muchas cuestiones y analizar sistemáticamente un sistema complejo. Se busca responder ante cada falla posible, cómo encontrar las causas, cómo identificarlas, cómo es la secuencia de causas-consecuencias, cómo evaluarlas cuantitativamente, cómo saber cuál es la tasa de falla en números, en probabilidades, cómo reducir convenientemente la frecuencia de ocurrencia, por ejemplo, si es un sensor que falla, si duplicás y comparás los dos, ya falla uno pero tenés el otro…entonces vas, de alguna manera atenuando la posibilidad de tener un problema originado por esa falla.

-¿Cómo es el modo en que la Ingeniería de la Confiabilidad funciona?

-Lo primero que hay que hacer es detectar cuál es el problema y después la aplicación de los principios de esta ingeniería cambia eso. Pero primero tenés que saber qué querés cambiar. Y qué te conviene cambiar. Porque los recursos son siempre escasos. Todo tiene su costo.

-¿Cuáles son las aplicaciones de esta rama?

-Desde un procedimiento operativo a una máquina o hasta un proceso. Un proceso puede ser un reactor o una planta industrial. Se evalúa las fallas posibles y el impacto en el entorno, los trabajadores y  la población aledaña, ante estas fallas, considerando por supuesto las normativas que existen, aunque siempre hay que contemplar además, cuestiones adicionales en cada caso en particular.

-¿Es una disciplina que está en ascenso? 

-Siempre existió, pero de alguna manera se va sistematizando. La Ingeniería de la Confiabilidad también es otra forma de hacer Diseño. Hay algo, una filosofía de trabajo que hoy se llama “Diseño inherentemente seguro” es decir, si todo esto pasa cuando algo está funcionando en forma anómala, por qué no diseñamos de tal manera que tienda a que nunca falle….y si sucede, por qué no evitar las consecuencias. Lograr el ideal pareciera implícitamente una incoherencia, porque lo inherentemente seguro tiende a un ideal que obviamente nunca va a pasar porque tarde o temprano, los sistemas fallan, y en este sentido sería una contradicción en sí misma. Lo que sí te podría decir es que ese concepto en la práctica lleva a optimizar los esfuerzos y los costos dado que no es lo mismo reducir la probabilidad de ocurrencia de las fallas y la magnitud de las consecuencias después que el diseño esté finalizado, que es el enfoque o visión clásica de diseño, a que se consideren estos objetivos durante todas las etapas del proyecto de diseño, ya que así evitas cambios muy costosos o bien la modificación total de diseño, si al final al evaluarlo desde el punto de vista de la seguridad, la confiabilidad, el diseño resultara inaceptable.

-¿Con qué herramientas se evalúa el impacto de algo?

-Usamos mucha simulación y computación en general. Las mismas técnicas que se usan para diseñar, pero ahora invirtiendo los fenómenos. En lugar de asumir que lo que diseño va a funcionar, la pregunta fundamental de la Ingeniería de la Confiabilidad es “¿qué pasa si no anda?”.

-Se focaliza en las fallas.

-Claro, en las posibles fallas, es como el mundo al revés: pensar cuáles son las consecuencias si no pasa lo que yo quiero que pase. Todo está orientado para lo que anda, nosotros pensamos “cuidado, que puede salir mal”.

 

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