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SITUACION HABITUAL
«SAMAT, necesito que nos calculéis una maquinaria de elevación que hemos diseñado especialmente, ¿qué coeficiente debo aplicar?»
Bien, lo primero y fundamental: el coeficiente de seguridad es una característica que la debe definir el propietario del diseño, el gerente, el director general a través de su equipo técnico. (Buena razón ya para el título del artículo, ¿no te parece?).
Es decir, quien diseña, quien vende una maquinaria, una estructura debe decidir cuál es el coeficiente de seguridad que debe aplicar. Al igual que ha elegido la funcionalidad, la duración y tantos otros aspectos, debe DEFINIR dicho valor.
Y antes de seguir, diremos que hay dos vías:
- Si el equipo en cuestión debe cumplir una reglamentación normativa que exija un coeficiente determinado, ¡hágase así!
- Si el equipo, en cambio, no debe cumplir ningún punto destacado de su regulación, entonces, el diseñador es libre de aplicar el que crea necesario.
¿Y cuál es el necesario?
Aquí van algunas pistas, ¡no te despistes! Que esto es importante.
¡OJO, que damos una definición alternativa a la definición ingenieril al uso!
A ver si estás de acuerdo conmigo y si lo estás, ¡leches, ponlo en comentarios, que no te cuesta nada! 😛 👇🏻 Y si no lo estás, también, please (sois más interesantes).
«El coeficiente de seguridad, es una «seguridad» que ponemos porque no controlamos los aspectos de diseño, vida y uso del equipo»
- Claro, si supiéramos TODO sobre como se va a comportar, si superamos y controlaramos el 100% de su vida, podríamos decir que el coeficiente de seguridad sería 1, no tendríamos porqué sobredimensionar nada.
- ¡Es más! Si tuviéramos un estudio probabilístico, ¡hasta podría ser menor que uno! (veo rugir a los puristas en contra nuestra por esta aseveración: quien quiera, por privado se lo demuestramos)
¿Y qué eso que no controlamos?
¡Buah! Mil cosas, bueno mil, no; pero las suficientes como para que el coeficiente de seguridad no sea UNO.
Repasemos algunas de ellas, ¿ok? Hay más, pero en fin, para muestra un botón:
- El material. ¡Que levante la mano quien ponga la idem sobre el fuego por el material tiene el límite elástico que le indica el fabricante! Vale, pues ponemos una seguridad sobre ello, por ejemplo. Km = 15% (o minoración del material, debe ir en consonancia con la incertidumbre, claro está)
- La fabricación. ¡Que levante la mano quien ponga la idem sobre el fuego porque el equipo se fabricará según nuestras instrucciones y que no habrá desvíos, plastificaciones, etc.! Vale, pues ponemos una seguridad sobre ello, por ejemplo. Kf = 10%
- El uso. ¡Que levante la mano quien ponga la idem sobre el fuego porque el equipo se va a usar según indicamos en el manual de uso e instrucciones y no lo van a sobrecargar! Vale, pues ponemos una seguridad sobre ello, por ejemplo. Ku = 50%
- Serie o especial. Si es un modelo en serie deberé afinar el coeficiente porque va en detrimento de la rentabilidad de la empresa, usar más material del debido. Si es especial, cono lo venderemos a buen precio, no nos importa aportar algo más de material, «por si acaso». Supongamos este segundo caso: Ke = 25%
- DISEÑO Y CALCULO. Uooooooooo,…. está no te lo esperabas, ¿verdad? Lo desarrollo más en detalle, abajo, que lo merece.
Porqué el DISEÑO y CALCULO de un producto influye en el coeficiente de seguridad
Muy sencillo, porque también hay incertidumbres.
En el diseño
Si tenemos poco tiempo para desarrollar el diseño especial ese que tenemos que hacer, probablemente no tengamos el tiempo suficiente para un proyecto fino-fino, y lo «arreglemos» con el coeficiente de diseño (algunos lo llaman el coeficiente de la almohada, que es aquel en el que el ingeniero se asegura dormir mejor esas noches). Kd = 20%, ¿por ejemplo?
En el cálculo
¡Cómo!, en el cálculo, ¿también?
Uy, amigo, desde luego que sí.
El modelo ese especial que estamos desarrollando a toda prisa, ¿recuerdas? Bien, sabes perfectamente que deberías hacer un cálculo no lineal para conocer el estado último del mismo, pero no tienes tiempo. Doblas el espesor de la chapa y te quedas más contento que Chupita.
También deberías calcular las uniones atornilladas, pero no tienes tiempo. Pones 4 tornillos más y andando.
O por no hacer un cálculo de impacto, que no pilotas, multiplicas por 4 y ¡listo calisto!
Total, que como estás calculando pero con INCERTIDUMBRES, le metes otro coeficiente de seguridad (similar al anterior, desde luego) y te «curas en salud». Kmef = 15% ¡siendo muy generoso!
Cálculo de coeficiente global de mi diseño
Calculemos el coeficiente de seguridad que deberíamos ponerle a este equipo nuestro, multiplicando todos ellos:
K = Km * Kf * Ku * Ke * Kd * Kmef = 1,10 * 1,15 * 1,5 * 1,25 * 1,20 * 1,15 = 3,27
Redondeando, es típico el coeficiente de redondeo, ¡eh! a 3,5.
¡Hala! Hemos multiplicado el diseño por 3 veces y media la «seguridad» del diseño.
Pero recuerda, no es SEGURIDAD, es que no sabes que va a ser de tu producto, y por ello MULTIPLICAS por 3,5 las acciones que deberá soportar.
Por eso, le llamamos el COEFICIENTE DE INCERTIDUMBRE (sí, como Heissenberg y su principio de incertidumbre, algo parecido).
CONCLUSION
El gerente no estará muy contento, ¿no? La culpa es suya por no saber qué es el coeficiente de seguridad, que eso era cosas de ingenieros, decía, ¡y se quedaba tan pancho!
Estás metiendo mucho material en un producto que, en principio, no debería.
Pero es que tenemos todas esas INCERTIDUMBRES, ¡no queda otra!
¿De verdad?
¡¡ Y de nuevo se cumple mi MAXIMA !!
Todo ahorro en ingeniería se multiplica en el resto de la empresa. Todo.
¿QUE PODRIAS HACER?
Diseñar con tiempo.
CALCULAR eficazmente
Revisar tus procesos
Entonces, si quieres reducir tu coeficiente de incertidumbre por diseño y CALCULO, avísanos:
📞+34 976 092 313
✉️ david.sanchez@ingenieriasamat.es,
y hablamos.
