PENDING......   .......   ......¿Qué tiene que saber un buen Ingeniero RAMS o FDMS?

La ingeniería RAMS ferroviaria (Reliability, Availability, Mantainability & Safety) o ingeniería FDMS en el sector ferroviario es una especialidad relativamente nueva en el sector ferroviario. Con la aparición de las normativas CENELEC (EN 50126, EN 50128, ahora EN 50716:2023 y la EN 50129) a finales de los años 90' se inició una necesidad de especialización con los aspectos de fiabilidad, disponibilidad, mantenibilidad y seguridad de los sistemas, productos y entornos ferroviarios.

En este artículo hablaremos sobre como hacer buena ingeniería RAMS, daremos pistas de como afrontar la RAMS, describiremos los conocimientos, tipo de análisis, técnicas y herramientas necesarias para poder realizar un buen proyecto de ingeniería RAMS, pero por encima de todo hablaremos de lo que significa a nivel personal, ser un buen ingeniero RAMS.

Un buen ingeniero RAMS debe, al iniciarse, empezar con una lectura de las normativas relacionadas con la especialidad. La primera lectura siempre puede ser algo ardua sin contexto, por ello es aconsejable acompañarla con un primer proyecto al mismo tiempo pare entender bien la metodología, análisis y sistemática que se busca.

A continuación listamos alguna noramtiva relacionada. Se pueden encontrar artículos en nuestra propia web de detalles de todas ellas en las diferentes publicaciones.

• Normativas CENELEC como por ejemplo EN 50126, EN 50128 (ahora EN 50716:2023) y la EN 50129. También la legislación europea mediante el Reglamento de Métodos Comunes de Seguridad 402/2013.

• Normativas y bases de datos para la predicción de fiabilidad (Reliability Prediction Analysis, RPA) como por ejemplo: MIL-HDBK-217 F, SN29500, Bellcore/Telcordia, Fides y NSWC para componentes mecánicos entre otras (ver artículo especializado de LEEDEO)

• Normativas orbitales que pueden ayudar a la comprensión y a dar contexto en ciertos proyectos RAMS: Sector Ferroviario o industrial (normativa internacional como: IEC 61508,  IEC 62279, IEC 60300, 
• Conocimientos de RAM y sus parámetros: saber cómo trabajar con la fiabilidad, tasa de fallos, curva de bañera, los diferentes modelos estadísticos, etc. Conocer el cálculo de la disponibilidad a partir de la fiabilidad y mantenibilidad (ver artículo XXXXXX)
• Conocimientos previos de Safety: definición y descripción correcta de una amenaza (nunca confundir con consecuencia), familiarizarse con matrices de frecuencia-severidad, etc. Pâra más información pueden visitar los artículos XXXXXX, XXXXXX y XXXXXX)

La Ingeniería RAMS es un conjunto de metodologías, herramientas de análisis y cálculos que nos ayudará a gestionar mejor nuestro proyecto ferroviario, a conseguir la seguridad y disponibilidad que queremos y a cumplir con las normativas de seguridad ferroviaria necesarias para poder certificar nuestros productos o sistemas.

En todo lo relativo a la seguridad funcional en el sector ferroviario es importante, una vez analizados todos los riesgos, tener en cuenta los recursos son limitados y que el sistema, si hemos hecho todo lo correcto, será lo suficientemente seguro para que no ocurra ningún accidente grave durante todo el tiempo que esté en operación. La balanza entre la Seguridad y la Disponibilidad del sistema siempre debe tenerse en cuenta. 

Los requisitos primarios y secundarios para el cumplimiento de las funciones que son fundamentales para el sistema y la razón principal de su creación, son los requisitos funcionales. Es decir, los requisitos funcionales expresan el comportamiento del sistema. Pongamos un ejemplo: las puertas del tren sólo podrán abrirse si el tren está completamente parado.

Por otro lado, podemos definir la seguridad funcional, de forma muy simplificada como, una porción de la seguridad total de un sistema que depende de que las unidades funcionales y físicas desarrollen correctamente las funciones por las cuales ha sido diseñado y fabricado, en respuesta a entradas de excitación del sistema.

Los requisitos de seguridad funcional se relacionan directamente con el cumplimiento de una función por la cual se utiliza el sistema y este debe cubrir necesidades en materia de seguridad.

Los requisitos de seguridad funcional deben siempre ir acompañados de dos importantes características: su comportamiento funcional esperado en modo ordinario o habitual y el comportamiento funcional esperado frente a la aparición de fallos. En cuanto a este último aparece asociado los conceptos de:

• Integridad de la seguridad, definido como el nivel de capacidad de un sistema para realizar las funciones de seguridad requeridas con todas las condiciones declaradas, dentro de un entorno operativo y durante una duración determinada. Una integridad de seguridad mayor implica una probabilidad menor de NO llevar a cabo las funciones de seguridad requeridas. La Integridad de la seguridad tiene su máxima representación y reconocimiento en el sector ferroviario como el nivel SIL-X (SIL-3 por ejemplo).
• Posibles comportamientos alternativos a las funciones ordinarias o habituales pero que mantienen la seguridad del sistema (por ejemplo: un modo degradado) en caso de fallos que no conducen a una situación de riesgo.

Requisitos de Seguridad Técnica

Los requisitos técnicos están asociados a la implementación técnica del sistema los cuales, para dicha implementación, son requeridos a nivel de requisitos adicionales necesarios. Los requisitos técnicos, por tanto, no caracterizan la funcionalidad del sistema pero sí tienen un impacto en su estructura.

Pongamos un ejemplo: el sistema no debe tener aristas punzantes o cortantes. Evidentemente un sistema ferroviario determinado no está creado para punzar o cortar mediante sus aristas pero, su sistema mecánico que funciona como envolvente o cuerpo principal diseñado y fabricado, puede contener aristas punzantes o cortantes si no se aplica el acabo correcto en sus soldadores, sus cortes o desmoldeos de las piezas mecánicas. Por tanto, la técnica utilizada para implementar el equipo nos obliga a considerar requisitos de seguridad que aseguran un producto o sistema "libre de problemas de seguridad". Pongamos algunos ejemplos más:

• Un equipo eléctrico de alta potencia, el uso de una correcta arquitectura eléctrica de conexión a tierra, para asegurar que no hay posibilidad de descargas eléctricas al manipular el equipo.
• Un relé de seguridad, no puede estar más de 10.000h excitado ya que sus contactos pueden quedarse enganchados (mejor dicho, soldados) de forma permanente.
• Presencia de material combustible inflamable en una locomotora.
• Una interferencia electromagnética hace encender un aspecto permisivo de una señal ferroviaria.

Los requisitos técnicos de cada producto se derivan sobre todo de las posibles amenazas creadas por la tecnología e independientemente de su función prevista. Es un buen "truco" utilizar las normativas internacionales y estándares para asegurar que la solución técnica adoptada no genera fallos en contra de la seguridad. En la mayoría de veces, veremos que definimos correctamente un requisito de este tipo si representa un limitación u obligación para el diseño, la instalación o el uso.

Requisitos de seguridad contextual

Los requisitos contextuales pueden considerarse como una clasificación adicional de requisitos de la relación entre el sistema y su entorno (más allá del propio sistema) mediante requisitos contextuales. Los requisitos contextuales, por tanto, abordarían cuestiones tales como los modos de operación y mantenimiento; restricciones operativas relacionadas con la seguridad, la formación recibida del personal responsable de la operación y mantenimiento del sistema, el perfil de la misión específica, la logística particular del proyecto, las características particulares, por ejemplo, de una línea ferroviaria determinada, etc. Pongamos algún ejemplo:

• En una línea determinada debe limitarse la velocidad máxima del tren debido a las características físicas del tramo ferroviario.
• La capacitación del personal que opera con el sistema debe ser de unas características determinadas para asegurar el correcto uso del sistema.

En Leedeo Engineering, somos especialistas en el desarrollo de proyectos de RAMS, dando soporte a cualquier nivel requerido a las tareas RAM y de Safety, y tanto a nivel de infraestructura, señalización, electrificación o equipamiento embarcado.