8.5: Probables fallas en sistemas no probados

“Todos los hombres son susceptibles de error”;

—John Locke

Mientras que la última sección trata de fallas de componentes en sistemas que han estado operando con éxito desde hace algún tiempo, esta sección se concentra en los problemas que afectan a los sistemas nuevos. En este caso, los modos de falla generalmente no son del tipo envejecido sino que están relacionados con errores en el diseño y montaje causados por los seres humanos.

Problemas de cableado

En este caso, las conexiones defectuosas generalmente se deben a un error de montaje, como la conexión al punto equivocado o una mala fabricación del conector. También se observan fallas en cortocircuito, pero generalmente implican desconexiones (conductores conectados inadvertidamente a puntos de conexión a tierra) o cables pellizcados debajo de las cubiertas de la caja.

Otro problema relacionado con el cableado que se ve en los nuevos sistemas es el de la interferencia electrostática o electromagnética entre diferentes circuitos por medio de una estrecha proximidad de cableado. Este tipo de problema se crea fácilmente al enrutar conjuntos de cables demasiado cerca entre sí (especialmente enrutar cables de señal cerca de conductores de alimentación) y tiende a ser muy difícil de identificar y ubicar con equipos de prueba.

Problemas de suministro de energía

Los fusibles soplados y los disyuntores disparados son probablemente fuentes de problemas, especialmente si el proyecto en cuestión es una adición a un sistema que ya funciona. Las cargas pueden ser mayores de lo esperado, lo que resulta en sobrecarga y posterior falla de las fuentes de alimentación.

Componentes defectuosos

En el caso de un sistema recién ensamblado, las probabilidades de falla de componentes no son tan predecibles como en el caso de un sistema operativo que falla con la antigüedad. Cualquier tipo de componente, activo o pasivo, puede encontrarse defectuoso o de valor impreciso “fuera de la caja” con aproximadamente la misma probabilidad, salvo sensibilidades específicas en el envío (es decir, tubos de vacío frágiles o componentes semiconductores electrostáticamente sensibles). Además, este tipo de fallas no siempre son tan fáciles de identificar por vista u olfato como una falla inducida por la edad o el tránsito.

Configuración incorrecta del sistema

Cada vez más vistos en sistemas grandes que utilizan componentes basados en microprocesador, los problemas de “programación” aún pueden afectar a los sistemas que no son microprocesadores en forma de ajustes incorrectos de relé de retardo de tiempo, calibraciones de interruptores de límite y secuencias de interruptores de tambor. Los componentes complejos que tienen “puentes” de configuración o conmutadores para controlar el comportamiento pueden no estar “programados” correctamente.

Los componentes pueden ser utilizados en un nuevo sistema fuera de sus rangos tolerables. Es posible que se hayan instalado resistencias, por ejemplo, con una potencia nominal demasiado baja, de tolerancia demasiado grande. Los sensores, instrumentos y mecanismos de control pueden no estar calibrados o calibrados a los rangos incorrectos.

Error de diseño

Quizás el más difícil de identificar y el más lento de ser reconocido (especialmente por el diseñador jefe) es el problema del error de diseño, donde el sistema no funciona simplemente porque no puede funcionar como está diseñado. Esto puede ser tan trivial como el diseñador especificando los componentes equivocados en un sistema, o tan fundamental como un sistema que no funciona debido al conocimiento inadecuado del diseñador de la física.

Una vez vi un sistema de control de turbina instalado que usaba un interruptor de baja presión en la tubería de aceite lubricante para apagar la turbina si la presión del aceite bajaba a un nivel insuficiente. La presión de aceite para lubricación fue suministrada por una bomba de aceite girada por la turbina. Cuando se instaló, la turbina se negó a arrancar. ¿Por qué? Porque cuando se detuvo, la bomba de aceite no giraba, por lo que no había presión de aceite para lubricar la turbina. El interruptor de baja presión de aceite detectó esta condición y el sistema de control mantuvo la turbina en modo apagado, impidiendo que arrancara. Este es un ejemplo clásico de una falla de diseño, y solo podría corregirse mediante un cambio en la lógica del sistema.

Si bien la mayoría de los defectos de diseño se manifiestan temprano en la vida operativa del sistema, algunos permanecen ocultos hasta que existen las condiciones adecuadas para desencadenar la falla. Este tipo de fallas son las más difíciles de descubrir, ya que el solucionador de problemas suele pasar por alto la posibilidad de error de diseño debido a que se supone que el sistema está “probado”. El ejemplo del sistema de lubricación de la turbina fue un defecto de diseño imposible de ignorar en el arranque. Un ejemplo de una falla de diseño “oculta” podría ser un sistema de refrigerante de emergencia defectuoso para una máquina, diseñado para permanecer inactivo hasta que se alcancen ciertas condiciones anormales, condiciones que quizás nunca se experimenten en la vida del sistema.