Por Ing. José Alberto Parra S.
La fiabilidad, disponibilidad, mantenibilidad, y seguridad (RAMS, Reliability, Availability, Maintainability and Safety ) en el Material Rodante, son factores que permiten evaluar el desempeño de los trenes o material rodante para la explotación para la que fueron diseñados, manufacturados y probados en un sistema de transporte público ferroviario.
Desde el inicio del desarrollo de un proyecto de transporte público ferroviario con respecto a los requerimientos del Material Rodante, en las especificaciones de la búsqueda de propuestas preliminares (exploración en la industria) para obtener una cotización o propuesta preliminar que le permita a la autoridad de preparar sus documentos de licitación con los recursos suficientes, se incluyen los requerimientos RAMS. Es importante señalar que la aplicación de los requerimientos de RAMS implican responsabilidades, costos y tiempos para el desarrollo de cualquier proyecto de transporte ferroviario.
La Fiabilidad, (reliability; la distancia media recorrida por la flota o el tiempo en servicio entre fallas, MDBF = distancia recorrida por lote o flota/ No. De fallas).
Para lo anterior, se debe definir el concepto de falla, es decir; estas se evalúan en el caso de la fiabilidad, por ser las que afectan el servicio con un retraso mayor a 5 minutos, o bien, el tiempo que sea requerido o acordado. Su funcionamiento no le permite terminar su recorrido al destino final y su servicio es cancelado o colocado en otra ruta, mismo que causa que el vehículo se retire del servicio. Asimismo, la fiabilidad puede medirse en el tiempo medio de funcionamiento correcto entre fallas (MTBF). Se aplica por lote, por tren y por sistemas o equipos mayores que, mediante el inverso de la sumatoria de los inversos por equipo y sistemas se puede calcular la fiabilidad por tren y por lote, quedando de tal manera que;
MDBF= d/F o MTBCF= t/F
Las condiciones que afecten el servicio del tren y que tienen que ser revisadas en el procedimiento de evaluación, deben ser descartadas, haya sido provocadas por una mala operación, falta de mantenimiento o por vandalismo.
Cuando por acciones de mantenimiento (preventivo o correctivo), se presenten intervenciones de reparación de alguna falla o de alguna otra razón que no permita a los trenes entrar o suspender su operación – servicio, se presenta una no Disponibilidad (availability). Esta no disponibilidad afecta a la operación como sistema de transporte, y así, no podrá transportar la cantidad de pasajeros por hora por dirección para la que fue diseñada, por lo tanto se hace acreedor a una penalización. La disponibilidad se mide en el porcentaje de tiempo disponible de los trenes para su operación;
Disponibilidad= (tiempo en servicio/tiempo en servicio + tiempo muerto)*100 %
O bien, Disponibilidad = MTBF/MTBF+MTTR
Los parámetros clave en la medición de la disponibilidad, incluyen los horarios de servicio normal, las horas que se deben destinar a los trabajos de limpieza, inspeccion y verificacion diaria antes del inicio del servicio, de tal manera que si los trenes deben estar disponibles para su operación diaria por 19 horas por día, con 5 horas para las tareas de limpieza e inspección. Si esa disponibilidad acordada fuera del 97% del tiempo, debe mantener al menos disponible por 18 horas con 43 minutos. En caso contrario se aplicaría alguna penalidad.
La Mantenibilidad (maintainability); se refiere a la facilidad que desde el diseño o desarrollo de la Ingeniería, se mantiene durante la manufactura del material rodante para realizar los trabajos de mantenimiento tanto correctivos, preventivos, desde el punto de vista acceso, utilización de herramientas que no sean especiales, equipos de medición, conexiones accesibles y el tiempo medio de reparación.
(MTTR = tiempo total de mantenimiento/Número de reparaciones)
Este concepto de mantenibilidad nunca debe ser puesto sobre la seguridad. Es decir los sistemas y equipos instalados en los trenes deben ser mantenibles, pero sobre todo, seguros.
La Seguridad, es sin duda, un concepto muy importante que en el diseño y manufactura del material rodante se aplica, y que se debe mantener durante la operación, los trabajos de mantenimiento, la vida útil y en servicio del material rodante. No se deben permitir condiciones de riesgo para técnicos del mantenimiento y mucho menos a los pasajeros o usuarios. Lo mejor de tener un buen nivel de seguridad, es evitar las condiciones y acciones inconsistentes, utilizando materiales seguros. Por ejemplo; evitar el uso de materiales que propaguen el fuego, que sean autoextinguibles, no emitan humos, gases tóxicos y que su contenido calórico no permita la propagación del fuego.
Es común que en un nuevo proyecto de desarrollo de transporte ferroviario que incluye el diseño, manufactura, pruebas y puesta en servicio de un nuevo material rodante, se incluyan como requerimientos básicos los parámetros que debe cumplir en cuanto a RAMS, por flota, por tren y por sistemas o equipos principales, para que en conjunto se pueda cumplir con esos requerimientos, de tal manera que, el incumpliento de estos parametros en la etapa del desarrollo de la ingeniería, son calificados como no aprobados, y por lo tanto, deben de hacerse los análisis para comprobar el cumplimiento en las etapas del diseño y manufactura (como parte de la calificación de la calidad). Comúnmente se acuerda un plan de demostración de RAMS que incluye los formatos de reportes de fallas, que por cierto, se apega a las definiciones y conceptos acordados como parte de las especificaciones).
También, durante las pruebas y el periodo de demostración de cumplimiento de la calidad, estos requerimientos de RAMS son evaluados y solamente si se cumplen se podrán superar los periodos de garantía, o como incumplimiento y hasta que sean corregidos para que en su medición se cumplan en un periodo de extensión de garantías.
Algunos de los conceptos que se deben incluir para una buena evaluación son las excepciones de calificación como fallas, por ejemplo, cuando se presenta un daño provocado por vandalismo, mala operación o por omisión de los trabajos de mantenimiento preventivo que no se cumplan con los períodos básicos de inspección y sustitución de elementos de consumo o desgaste (lubricantes, elementos de desgaste en los períodos indicados en los manuales de mantenimiento).
Cuando un lote de vehículos (trenes o material rodante) tiene un tiempo de uso o explotación o kilometrajes recorrido, donde ha superado sus periodos de mantenimiento, inclusive el mayor hasta llegar a un punto de modernización o rehabilitación, los sistemas sujetos a esa modernización deberán de estar sujetos a un periodo de garantias y de cumplimeinto de los requerimientos de RAMS, y por lo tanto, el tren en conjunto tendrá un desempeño similar a un tren en garantías.
En la manufactura de trenes nuevos, el cumplimiento de los requerimientos de RAMS, forman parte del cumplimiento de las garantías.
Las empresas operadoras o autoridades de transporte, estarán obligadas a realizar los trabajos de operación y mantenimiento según los manuales que el fabricante entrega, utilizando las herramientas, programas de cómputo y refacciones adecuadas según lo indican los fabricantes de cada equipo o sistema, en caso, contrario durante las garantías se podrían perder esas condiciones.
Una metodología del desarrollo de la ingeniería en el diseño del material rodante es la de incluir como un criterio muy importante la función de los requerimientos de RAMS, decir que en los sistemas de mayor jerarquía en la importancia y seguridad de funcionamiento del tren se deben incluir circuitos y equipos “Fail safe” o con redundancia, por ejemplo, los circuitos de seguridad (bucle de seguridad, en el que se vigila el estado de las puertas para permitir el funcionamiento seguro de tren en marcha y no exponer a los pasajeros a que con el tren en movimiento salga algún pasajero).
Otro ejemplo de seguridad, es el que como criterio y en apego a las normas o estándares de seguridad que todos los cables, incluyen forros libres de aislamiento de PVC que emite gases ácidos halogenados.
El dispositivo de hombre muerto como método de vigilancia donde el operador o conductor deben mantener los mandos del tren, se monitorea todo el tiempo que esté en operación, y aquí, los circuitos no permiten que el conductor no preste atención durante la marcha del tren.
Después de que han sido superados los periodos de garantía y que los parámetros de RAMS han sido completados, la autoridad de transporte u operador debe asegurar que contará con refacciones suficientes (en cantidad y calidad), con el personal técnico calificado para mantener el material rodante en óptimas condiciones de servicio, y que además, los parámetros de RAMS se mantengan en los límites de lo aplicado de cuando se inició su servicio.
Cuando una flota o lote de trenes no cumplen con los parámetros solicitados de disponibilidad, es decir, si su disponibilidad es muy baja, repercute en los costos de mantenimiento y operación, además de los que representa el dejar de transportar pasajeros en línea.
Es práctica normal que el fabricante del tren y de los equipos principales mantengan en el mercado las refacciones que el operador va a requerir durante su operación y que en caso de elementos obsoletos pueda cooperar para indicar los equivalentes y aseguren un funcionamiento adecuado al menos en los siguientes diez años.
Existen algunos otros medios de evaluación del desempeño y de los costos de operación como lo que representa el costo del ciclo de vida (Life cycle cost), que es todo un tema a desarrollar y que los operadores deben mantener los trenes en el estándar para el que fueron diseñados, y así, garantizar la seguridad, la fiabilidad, mantenibilidad y disponibilidad del material rodante. Con esto además del cumpliento con los horarios de servicio y la seguridad de los pasajeros, se obtiene el desempeño que económicamente es adecuado para la operación y servicio del sistema de transporte.
Ing. J Alberto Parra S.
Ingeniero especialista con más de 30 años de experiencia en material rodante, con participación en reuniones a nivel global sobre el sector del transporte ferroviario. Asimismo, con participación en cursos, conferencias y un diplomado en sistemas ferroviarios en la Universidad Autónoma del Estado de México en coordinación con el Centro de Formación Ferroviaria Adofer SA de CV.