Planificación Del Mantenimiento

1

Planificación del

Mantenimiento

Marcelo Hinojosa T.

Oruro – 2014

UNIVERSIDAD NACIONAL SIGLO XX

Maestría en Gerencia e

Ingeniería del Mantenimiento

Marcelo José Hinojosa Torrico

Formación académica: Ingeniero Eléctrico – Sistemas de Potencia (UMSS) Maestría en Gerencia Técnica Empresarial (UMSS) Especialidad en Ingeniería de Mantenimiento (UMSS – CEIM Cuba) Diplomado en Técnicas de Generación, Transmisión y Distribución de

Energía Eléctrica (UPB) Diplomado en Educación Superior (UMSS)

Ámbito de trabajo en Generación, Distribución y Transmisión de Energía Eléctrica

Áreas de Mantenimiento, Operación, Comercial, Regulatoria, Diseño, Consultoría y Reestructuración de Empresas

Amplia experiencia de trabajo en Bolivia, Perú y España Amplia experiencia docente Intensa participación en eventos de formación y actualización Responsable Técnico Laboratorio de Aceites TDE Gerente de Mantenimiento de la TDE

Enfoque del curso

MANTENIMIENTO

o Orientado al negocio y basado en resultados

o Factor clave de competitividad

o Parte importante de la cadena de valor

o Generador de valor agregado

o Con una clara relación Beneficio / Costo

o Enfocado a los procesos

o Integra la Seguridad, Calidad y el Medio Ambiente

o Busca la satisfacción del Cliente interno y externo

o Brinda sostenibilidad al negocio

o Utiliza las técnicas más apropiadas (Mtto. Reactivo y proactivo)

o Aplica las herramientas de soporte más adecuadas

o Análisis de Pareto, Diagrama de Ishikawa (de Espina de pescado o Causa Efecto),

RCM (Mtto. Basado en la Confiabilidad), FMECA (Análisis de los Modos de Falla,

Efectos y Criticidad), MbR (Mtto. Basado en el Riesgo), Reingeniería, Outsourcing

(externalización)

o Tecnologías predictivas modernas (Análisis de Vibraciones, Análisis de aceite,

Termografía, Análisis UV)

o Gestión de Mantenimiento Asistida por Computador (GMAC o GMAO)

o Normas Internacionales (ISO, SAE, MIL STD, IEEE, IEC)

o Con participación y trabajo en equipo de toda la Organización

Marcelo Hinojosa T.

Objetivos del curso

A la conclusión del curso el alumno deberá ser capaz de:

Aplicar a cualquier industria productiva los conceptos básicos de una

moderna gestión del mantenimiento

Conocer algunas de las más importantes herramientas y tecnologías

disponibles en la actualidad para aplicar en la Ingeniería del

Mantenimiento

– Definir las Estrategias y Políticas del Mantenimiento de manera alineada al

negocio y según las necesidades

– Seleccionar la tecnología más adecuada

– Planificar el mantenimiento

– Elaborar un programa de mantenimiento coherente con el entorno

operacional

– Establecer un Sistema de Información y de Gestión del Mantenimiento

Marcelo Hinojosa T.

Bibliografía Personal

LIBROS

Administración Moderna de Mantenimiento (Lourival Tavares 1999)

Organización y Gestión Integral de Mantenimiento (Santiago García Garrido 2003)

Gestión e ingeniería integral del Mantenimiento (CEIM)

TPM Hacia la competitividad a través de la eficiencia de los equipos de producción (Lluís Cuatrecasas Arbós 2000)

Mantenimiento (Jezdimir Knezevic 1996)

Introducción al RCM (Aladon Ltd. 1991)

The Reliability Handbook (John D. Campbell 1999)

Elementos de Medición y análisis de vibraciones en máquinas rotatorias (Dr. Ing. Evelio Palomino Marín 2002)

Ingeniería de la Confiabilidad y Análisis probabilístico de Riesgos (Medardo Yañez - Hernando Gómez - Genebelín Valbuena, 2004)

El Mantenimiento enfocado desde la Calidad (Luis Felipe Sexto 2004)

CURSO

Tutorial de Diagnóstico de Vibraciones en el Mantenimiento (CEIM)

NORMAS

Standard Practice for System Safety MIL - STD - 882D (Department of Defense USA, 2000)

Failure Rate Sampling Plans and Procedures MIL- STD – 690C (Department of Defense USA, 1993)

Procedures for performing a Failure Mode, Effects and Criticality Analysis MIL – STD – 1629A (Department of Defense USA, 1980)

Sistemas de Gestión de la Calidad – Requisitos ISO 9001: 2000 (Traducción certificada 2000)

Criterios de evaluación para procesos centrados en la confiabilidad SAE JA1011 (Subcomité SAE G11 1999)

Recommended Practice for the Design of Reliable Industrial and Commercial Power System (IEEE Std 493-1997)

Marcelo Hinojosa T.

1. Definiciones.

2. Evolución del

Mantenimiento.

3. Gestión de Mantenimiento.

4. Codificación de Equipos.

5. Las Funciones de los

Activos.

6. Política de Gestión de Fallas.

Contenido

Marcelo Hinojosa T.

7. Factibilidad Técnica y

Sostenibilidad.

8. Técnicas o Herramientas

Útiles

9. Plan de Mantenimiento.

10. Medición de Parámetros y el

Mantenimiento Predictivo

11. Valores Límite.

6

2

El Sistema Eléctrico

Requerimientos de Energía Eléctrica en el Planeta

2014

Marcar la diferencia…

Hacer las cosas con pasión…

3

Crisis: La madre de la invención Fracaso y Éxito…

Criterios de diseño...

Sistema Infalible

Costo Equipamiento

Paradas y sus tipos

Operacionales, aquellas planificadas después de cumplir una cuota de producción.

Mantenimiento preventivo o por inspección.

Por causas externas.

Por fallas.

Parada: Evento que impide que equipo cumpla

su función.

Falla

Repuestos

Mano de Obra de Reparación

Costo:

• Producción

• Lucro Cesante

Costos Intangibles:

• Personas

• Medio Ambiente

• Pérdida de Imagen

Multas y sanciones

Falla: Terminación de la capacidad de un

elemento para realizar la función requerida.

Un fallo es la presencia de una condición insatisfactoria que está

relacionada con una situación concreta y desde la perspectiva de un

observador particular

4

La Evolución del Mantenimiento Primera Guerra Mundial

(28/07/1914 a 11/11/1918)

Primera Generación de Mantenimiento

Repuestos


Costo:

• Producción

• Lucro Cesante

Costos Intangibles:

• Personas

• Medio Ambiente


Multas y sanciones

La Evolución del Mantenimiento

Segunda Guerra Mundial

(1939 a 1945) Segunda Generación de Mantenimiento

Repuestos


Costo:

• Producción

• Lucro Cesante

Costos Intangibles:

• Personas

• Medio Ambiente


Multas y sanciones

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5

La Evolución del Mantenimiento Just in Time

Tercera Generación de Mantenimiento

Repuestos


Costo:

• Producción

• Lucro Cesante

Costos Intangibles:

• Personas

• Medio Ambiente


Multas y sanciones

La Evolución del Mantenimiento

Ingeniería de Mantenimiento Cuarta Generación de Mantenimiento

Repuestos


Costo:

• Producción

• Lucro Cesante

Costos Intangibles:

• Personas

• Medio Ambiente


Multas y sanciones



6

Conjunto de trabajos necesarios para asegurar el buen funcionamiento de las

instalaciones.

Conjunto de estrategias, políticas, técnicas, metodologías,

operaciones y tareas ejecutadas sobre el equipamiento y los

inmuebles de cualquier entorno para garantizar su correcto

funcionamiento durante su vida operativa.

Acto de mantener, preservar, conservar o de recuperar la funcionalidad del sistema de

acuerdo a una condición especificada.

Asegurar el desempeño de los sistemas o equipos

garantizando las prestaciones de funcionamiento deseadas.

Mantenimiento

31

Conservar los equipos e instalaciones en servicio durante el mayor tiempo posible y con el máximo rendimiento

Garantizar el correcto funcionamiento de un equipamiento durante su vida operativa

Mantener, preservar, conservar o recuperar la funcionalidad del Sistema de acuerdo a una condición especificada

Asegurar el desempeño de los sistemas o equipos garantizando las prestaciones de funcionamiento deseadas

Preservar las prestaciones dadas a un equipo o sistema en las condiciones de su contexto operacional con la eficiencia y confiabilidad requeridas

Asegurar que los activos físicos continúen haciendo lo que los usuarios quieren que hagan

Garantizar que las máquinas e instalaciones puedan desarrollar el trabajo que tienen previsto en un determinado plan de producción en constante evolución

Función Mantenimiento

32

Asegurar una sostenible competitividad al negocio

• Garantizando la mantenibilidad y fiabilidad previstas en la función de los activos

• A lo largo de toda su vida útil

• En las condiciones de su contexto operacional

• Con la eficiencia y calidad requeridas

• Cumpliendo las políticas de seguridad y protección del medio ambiente establecidas por la Empresa

• Logrando un creciente mejoramiento de la actividad y de la misión trazada en la Empresa

• Adaptándose permanentemente para sobrevivir en el corto plazo y anticipándose para ser competitivos y crecer en el mediano y largo plazo

Definición Mantenimiento Estrategias y Tácticas de Mantenimiento

ES

TR

AT

EG

IA D

E

MA

NT

EN

IMIE

NT

O

TECNOLOGÍAS

DE

MANTENIMIENTO

OBJETIVOS,

METAS,

INDICADORES

OTRAS

TECNOLOGÍAS

ES

TR

AT

EG

IA G

LO

BA

L

¿Para qué existe el

departamento de

mantenimiento? ¿Por qué?

¿Cómo aspira a ser

el departamento de

mantenimiento en el futuro?

¿Qué debe hacer el

departamento de

mantenimiento para cumplir la misión y

contribuir a la visión?


departamento de

mantenimiento para cumplir la política?

Deben ser medibles

¿Qué políticas de Mantenimiento aplicar?

35

Mtto de

Oportunidad

Inspecciones

Mtto.

Programado

Mtto No

programado Mtto

Preventivo

(cero horas)

Mtto

Contra

Avería

Mtto

en uso

(Básico)

Mtto. Predictivo

(por condición)

Mtto.

de Servicio

(Automtto)

Mtto. Detectivo

(Búsqueda

de Fallas)

Mantenimiento

Correctivo

Marcelo Hinojosa T.

El mantenimiento tradicional

Fuente: HSB Reliability Tecnologies, Curso Lourival Tavares

0

10

20

30

40

Correctivo Preventivo Predictivo Otras

27% Mantenimiento Correctivo

37% Mantenimiento Preventivo p/tiempo (mitad

no necesario)

16% Mantenimiento Predictivo

20% Otras actividades (y análisis)

7

Propuesta de optimización de los 90



15% Mantenimiento Preventivo p/tiempo – todos

necesarios (lubricación, inspección, medición,

limpieza, pequeños ajustes) – parte p/ el operador

50% Mantenimiento basado en la condición

30% Análisis (reingeniería de máquinas, capacitación,

inventarios, métodos, redundancias)

0

10

20

30

40

50


Propuesta de optimización 2000



20% Mantenimiento Preventivo p/tiempo (lubricación,

inspección, medición, limpieza, pequeños ajustes)

– parte p/ el operador

30% Mantenimiento basado en la condición

30% Análisis (reingeniería de máquinas, capacitación,

inventarios, métodos, redundancias)

0

5

10

15

20

25

30


La Importancia del Mantenimiento

Marcelo Hinojosa T.

Producción es el cliente interno de Mantenimiento (en el buen sentido de la frase)

Mantenimiento y Producción son dos ruedas importantes del mismo carro y cada quién se gestiona independientemente del otro

Mantenimiento siempre es un importante eslabón en la cadena de valor de la empresa

En el moderno concepto de las empresas, Mantenimiento es un factor clave de competitividad

• Optimizar el consumo de materiales y el empleo de mano de obra

• Aumentar la disponibilidad de equipos para indisponibilidad no interfiera el Plan de Producción

Porque la competencia obliga a rebajar costos

• Mejora de resultados de la empresa.

• TPM, RCM, GMAO.

• Análisis de vibraciones, Aceite, Termografía, Ultrasonido

Porque han aparecido multitud de técnicas que es necesario analizar

• Directrices acordes con los objetivos planteados por la dirección.

Porque los departamentos necesitan estrategias

• Incluir aspectos en las formas de trabajo.

Porque la calidad, la seguridad y las interrelaciones con el medio ambiente son aspectos que han tomado una extraordinaria importancia

Gestión de Mantenimiento

Marcelo Hinojosa T. 40

La evolución Organizacional del Mantenimiento

Marcelo Hinojosa T.

Director Industrial

Operación

Mantenimiento

Hasta la década de los 30

el Mantenimiento era parte

de Operación

1930 2000 1970 1939 41


Marcelo Hinojosa T.

Con la Segunda guerra mundial y

la necesidad de aumentar la

rapidez de la producción aparece

la prevención de averías

Director

Industrial

Operación Mantenimiento

1930 2000 1970 1939 42



8


Marcelo Hinojosa T.

El desarrollo de la industria en los años

50, la evolución de la aviación

comercial y la electrónica impulsaron la

creación de especialistas que

planificaban y controlaban el

Mantenimiento, analizando las averías,

sus causas y efectos

Director Industrial


Ingeniería de Mantenimiento

Ejecución del Mantenimiento

1930 2000 1970 1939 43


Marcelo Hinojosa T.

A partir de 1966 con la difusión de las

computadoras, la sofistificación de los

instrumentos de protección, medición y

control se desarrolló el área de

Estudios que trataba las fallas crónicas

y el área de Planificación y Control que

desarrollaba, implementaba y analizaba

los resultados de los Sistemas

automatizados de Mantenimiento

Director Industrial



Estudios Planificación

y Control


1930 2000 1970 1939 44


Marcelo Hinojosa T.

En algunas Empresas la actividad de

Planificación y control ha pasado a

ser un órgano de asesoramiento a la

supervisión general de la

producción, ya que también influye

en la operación

Director Industrial




Planif. y control

del Mtto.

1930 2000 1970 1939 45

¿Tenemos la cantidad de

personal que necesitamos?

¿El personal que tenemos

tiene la formación adecuada?

¿El personal está

organizado del modo

adecuado?

¿El personal tiene el

rendimiento adecuado?

La organización de Mantenimiento


Realizar un organigrama del departamento de mantenimiento de su

empresa e identificar a que estructura pertenece.

¿Qué papel espera obtener de esa estructura en su empresa?

¿Qué cambios haría para mejorarlo?

Practica No. 1

Marcelo Hinojosa T.

TRABAJO:

Discusión en grupos de 4 personas

MATERIAL:

Papelógrafo, marcadores

TIEMPO ACTIVIDAD:

15 minutos

47




9

Interrelación de los términos de mantenimiento

Marcelo Hinojosa T.

Política de

Mantenimiento

Instalación

Sistema Sistema

Equipo

Componente Componente

Equipo

Sistema

Recursos de mantenimiento:

• Personas

• Información

• Equipo de soporte

• Piezas de repuesto

• Instalaciones

• Recursos económicos

Dirección

Planificación Área

Mecánica Eléctrica

Taller de reparación

externo

Concepto de

mantenimiento

Tareas de mantenimiento

preventivo y corrector

Jerarquía de elementos Organización que proporciona el

mantenimiento

Datos fundamentales para la elaboración del presupuestos anual de

mantenimiento (repuestos y consumibles, importe de los subcontratos,

trabajos durante las paradas programadas, estimación de la carga de

mano de obra en horas/hombre).

Repuesto que necesitamos en stock en la planta.

Ayuda para la elaboración del plan de formación.

Subcontratos necesarios con los fabricantes de algunos equipos.

Análisis de equipos


Lista de equipos

Marcelo Hinojosa T.

PLANTAS

ÁREAS

EQUIPOS

SISTEMAS

ELEMENTOS

COMPONENTES

Nivel 1

Nivel 2

Nivel 3

Nivel 4

Nivel 5

Nivel 6

Centro de trabajo. Ej. Empresa X, planta

Cbba.

Zona de la planta que tiene una

característica común. Ej. Área Servicios

Generales, Área hornos, Área Línea 1

Cada una de las unidades productivas

que componen el área, que constituyen

un conjunto único. Ej. Aire comprimido

Conjunto de elementos que tienen una

función común dentro de un equipo.

Cada una de las partes que integran un

sistema. Ej. Motor de la bomba de

lubricación de un compresor

Partes en que puede subdividirse un

elemento. Ej. Rodamiento de un motor,

junta rascadora de un cilindro neumático

51

Sistemas de codificación no significativos: son sistemas que asignan un

número o un código correlativo a cada equipo, pero el número o un

código no aporta información.

Sistemas de codificación significativos o inteligentes, en el que el código

asignado aporta información.

Codificación

Marcelo Hinojosa T.

Equipo Área No. Correlativo

52

Los elementos forman parte de un equipo, por ejemplo 17

caracteres.

– Los 6 primeros indicarían el equipo

– Un carácter más alfabético identificaría la familia a la que pertenece el

elemento.

– Los 3 caracteres siguientes identificarían el sistema.

– Los caracteres siguientes, hasta 7 (Long. Variable), alfanuméricos que

identifican las características del elemento y aportarían un número

correlativo.

– Un último carácter, de aplicación exclusiva para el caso de redundancia

(elementos duplicados, triplicados, etc.)

Codificación para elementos

Marcelo Hinojosa T.

Equipo Área Sistema Familia Característica

(longitud variable)

Redundancia

53

Registro de Equipos

Marcelo Hinojosa T.

EMPRESA XXXX

DEPARTAMENTO DE MANTENIMIENTO

EQUIPO: CODIGO:

DATOS DEL EQUIPO

PROVEEDOR: AÑO: FOTOGRAFÍA

DIRECCIÓN:

TELÉFONOS:

DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO:

Detalle aproximado de lo que es y lo que hace

CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES: Datos Técnicos

Potencia

Rendimiento

Energía Consumida

Nivel de Tensión, Corriente, etc.

Nivel de Ruido

ELEMENTOS QUE LO COMPONEN CONSUMIBLES

Aceite:

Grasas:

Filtros:

Otros:

REPUESTOS CRÍTICOS EN STOCK PERMANENTE EN PLANTA

Datos de material y cantidad aproximada de almacenamiento o stock.

HERRAMIENTAS ESPECIALES

FORMACIÓN NECESARIA ESPECIFICAR REQUERIMIENTOS LEGALES

SUBCONTRATOS

MANUAL DE EQUIPO:54

10

Realizar un listado de equipos de su empresa, en el cual por

lo menos puedan distinguirse 3 niveles.

Asignar códigos a los equipos del listado elaborado.

Asignar códigos a algunos elementos que forman parte de

los equipos.

Elaborar las hojas de registro de algunos equipos.

Practica No. 2

Marcelo Hinojosa T.

TRABAJO:


MATERIAL:


TIEMPO ACTIVIDAD:

15 minutos

55

Introducción a la Confiabilidad IEC 60300 – ISO 14224

Disponibilidad: Aptitud de un elemento para estar en estado de realizar una función requerida bajo condiciones dadas, en un momento dado de tiempo o durante un determinado intervalo de tiempo, asumiendo que son provistos los recursos externos requeridos

Fiabilidad: Aptitud de un elemento para realizar una función requerida bajo condiciones dadas en un intervalo de tiempo dado

Mantenibilidad: Aptitud de un elemento en determinadas condiciones de uso, para ser conservado o restaurado a un estado en el que puede realizar una función requerida, cuando el mantenimiento se realiza bajo condiciones dadas y usando los procedimientos y recursos indicados

Seguridad: Aptitud del Sistema para prevenir accidentes o para minimizar su ocurrencia y severidad.

Logística de Mantenimiento: Aptitud de una organización de mantenimiento , en condiciones dadas, para proporcionar, sobre demanda, los medios necesarios para mantener un elemento, conforme a una política de mantenimiento determinada

57

Relaciones de la Confiabilidad IEC 60300-1

58

Disponibilidad

Fiabilidad Mantenibilidad Logística de

Mantenimiento

Confiabilidad: Conjunto de propiedades utilizadas para describir la disponibilidad y los factores que la condicionan: Fiabilidad, Mantenibilidad y Logística de mantenimiento

59

CONFIABILIDAD

OPERACIONAL

Capacidad de un Sistema

(procesos, tecnología –

sistemas – equipos y personas)

para cumplir sus funciones

esperadas, dentro sus límites

de diseño y bajo su contexto

operacional específico

Conocimiento

Compromiso

Motivación

Experiencia

Dotación

Diseño - fabricación

Tecnología - equipos

Materiales

Montaje y puesta en

servicio

Sistemas

Operación

Procedimientos

Entorno

Insumos

Estrategias

Tecnología

Gestión

60

Enfoque RAMS para la Confiabilidad

Fiabilidad

(Reliability)

Disponibilidad

(Availability)

Mantenibilidad

(Maintainability)

Seguridad

(Safety)

Sin Accidentes

11

61

La confiabilidad es parte de la cultura de la empresa

La confiabilidad es una responsabilidad de todos no solo de mantenimiento

La confiabilidad impacta en el negocio de diferentes maneras y en varios casos significa el éxito o el fracaso

CUIDADO: La confiabilidad cuesta

Hay que tenerla bien controlada (BD + Sistema de Gestión + Gestión por indicadores)

Relación entre Fiabilidad, Mantenibilidad y Disponibilidad

TTF TBF

TTR

DT

1

0

f1 f2 fi

Tiempo

Funció

n

UT

62

Variables y magnitudes de interés relacionadas con la gráfica anterior

63

Fórmulas básicas de disponibilidad operativa

MDTMUT

MUT

DTUT

UTD

64

Se trata de seleccionar un conjunto de KPIs que represente con

mayor precisión nuestro desempeño

Varias métricas diferentes mirando distintas áreas del desempeño

nos permitirán ver la película completa

65

¿Cómo definimos los KPI?

66

Ejemplos de KPIs de Confiabilidad

MTBF = Tiempo Medio Entre Fallas (TMEF):

Para un equipo / sistema o familia de equipos

𝑴𝑻𝑩𝑭 =𝑻 − 𝒕𝒇

𝒎𝟏

𝑵𝒇

12

67


Costo del mantenimiento correctivo:

No proporciona información completa sobre todas las

consecuencias completas de los eventos (ejm. Costo por

parada de producción)

n

i

ieventodirectosCostos1

68


Disponibilidad:

Puede modificarse de muchas maneras para

ajustarse a las necesidades específicas del

negocio

%100*8760

87601

n

i

ieventoDuración

69


Fiabilidad = e-λt

* 100 %

λ= Tasa de falla = 1/MTBF

e = 2,718

Para fallas de tasa de falla constante

Indica la probabilidad de que el activo cumpla su

misión en 1 año sin fallar

70

Ejemplos de cálculo

Un equipo debía trabajar 24 hrs/día, 365 días/año, pero tuvo 4

fallas de 8 horas de duración cada una. El costo directo por cada

evento fue de $1,000

Calcular el MTBF, Tasa de fallas, Costo por mtto correctivo,

Disponibilidad y Fiabilidad

71

Ejemplos de cálculo

Un equipo debía trabajar 24 hrs/día, 365 días/año, pero tuvo 4 fallas de 8 horas

de duración cada una. El costo directo por cada evento fue de $1,000

%81,1100*718,2

%63,99100*8760

8*48760

000,4$

/4

9121824

8*48760

8760*2182/1

Fiabilidad

idadDisponibil

correctivontoMantenimieporCosto

añofallasfalladeeventosdeNúmero

díasHrsMTBF

13

El Contexto Operacional

Es necesario tener en cuenta que, el contexto en el que opera un activo

tiene una marcada influencia en la definición de todas sus funciones.

Marcelo Hinojosa T.

Procesos en serie

Redundancia

Estándares de calidad

Riesgos para la seguridad

Estándares ambientales

Tiempo de trabajo

Trabajo en proceso

Tiempo de reparación

Piezas de repuesto

Demanda en el

mercado

Materias primas

Documentación

Función

Marcelo Hinojosa T.

Especificaciones de la acción

ejecutada

Sobre qué se ejecuta

Acción que se ejecuta

Tipos de Funciones

• Múltiples e independientes

• En serie o dependientes

PRIMARIAS

• Integridad medioambiental

• Seguridad

• Soporte

• Contención

• Control

• Apariencia

• Confort

• Economía y eficiencia

SECUNDARIAS

PROTECCIÓN

SUPERFLUAS

Marcelo Hinojosa T.

Los fallos funcionales

El fallo funcional es la incapacidad del activo de cumplir con

una función dada a un nivel de rendimiento que sea

aceptable para el usuario

Marcelo Hinojosa T.

Los modos de fallo

Marcelo Hinojosa T.

El modo de fallo es cualquier evento que ocasione un fallo funcional.

Modo

de fallo

Elemento

que fallo

Acción

que se

produjo

Detalles que permitan

seleccionar la

estrategia de gestión

de fallos apropiada

• Deterioro

• Suciedad

• Problemas de lubricación

• Desajuste

• Errores humanos

Menor Rendimiento:

• Sobrecarga deliberada

• Sobrecarga no intencional

• Sobrecarga repentina

• Procesos o materiales inadecuados

Mayor Rendimiento:

El activo no es

capaz de hacer

lo que se

deseaba que

hiciera desde el

principio

Los efectos de fallo

Marcelo Hinojosa T.

Los efectos del fallo describen lo que sucede cuando sobreviene un

modo de fallo

• La evidencia del fallo

• Los riesgos para la seguridad y el medio ambiente

• Las afectaciones a la producción y/o a la operación

• Los daños físicos ocasionados

• Las acciones correctivas

Descripción de los efectos

• El fabricante

• Las listas genéricas

• La experiencia de otros usuarios

• Los registros históricos

• Los operadores y los mantenedores

Fuentes de información

14

Ciclo de la Calidad (Deming o PDCA)

Marcelo Hinojosa T.

1. DEFINIR

LAS METAS

2. DEFINIR

MÉTODOS PARA

CUMPLIRLAS

3. EDUCAR Y

CAPACITAR

4. REALIZAR

EL

TRABAJO

5. VERIFICAR LOS

RESULTADOS DE

LAS TAREAS

EJECUTADAS

6. ELIMINAR NO

CONFORMIDADES

DETECTADAS

Ejecución

Acciones

preventivas

Evaluación

Acciones

Correctivas

80

Estrategias y Tácticas de Mantenimiento

Marcelo Hinojosa T.

ES

TR

AT

EG

IA D

E

MA

NT

EN

IMIE

NT

O

TECNOLOGÍAS DE

MANTENIMIENTO

OBJETIVOS,

METAS,

INDICADORES

OTRAS

TECNOLOGÍAS

ES

TR

AT

EG

IA G

LO

BA

L

¿Para qué existe el

departamento de

mantenimiento? ¿Por qué?

¿Cómo aspira a ser

el departamento de

mantenimiento en el futuro?


departamento de

mantenimiento para cumplir la misión y

contribuir a la visión?


departamento de

mantenimiento para cumplir la política?

Deben ser medibles

¿Qué políticas de Mantenimiento aplicar?

Marcelo Hinojosa T.

Mtto de

Oportunidad

Inspecciones

Mtto.

Programado

Mtto No

programado Mtto

Preventivo

(cero horas)

Mtto

Contra

Avería

Mtto

en uso

(Básico)

Mtto. Predictivo

(por condición)

Mtto.

de Servicio

(Automtto)

Mtto. Detectivo

(Búsqueda

de Fallas)

Mantenimiento

Correctivo

82

Acciones

preventivas

Tareas

Ocurre el fallo

o la no

conformidad

Corrección

¿Desviaciones

presumible o

detectables?

1. Preventivas 2. Predictivas

Restauración y

Sustitución

cíclica

3. De evaluación

¿Sucedieron las

no

conformidades?

-Inspecciones

-Búsqueda de fallo

-Búsqueda de errores

Controlar y

mejorar las

tareas 1 y 2

Basadas en la

Condición

No

No

Si

Si

Mantenimiento Proactivo - Reactivo

Marcelo Hinojosa T. Corrección Marcelo Hinojosa T.

Mantenimiento

Mantenimiento preventivo Mantenimiento corrector

Basado en el estado

Predeterminado

Supervisión del estado e

inspección

Prueba funcional

Si no es OK

Si no es OK

Mantenimiento inmediato

Mantenimiento retrasado

Limpieza, lubricación, ajuste, calibración, reparación, renovación, reemplazo

IEC 60300-3-14

15

Edad y deterioro del Activo

Cualquier activo físico o componente

que cumple una determinada función

está sujeto a una variedad de

esfuerzos

o Por este efecto el activo se va

deteriorando al disminuir su resistencia al

esfuerzo, hasta que llega un punto en el

cual presenta una falla

o La edad del activo en forma simplificada

es el parámetro al que se relaciona con

su deterioro (podría ser número de ciclos

de operaciones, distancia recorrida,

cantidad producida, etc.)


Fallas relacionadas con la edad del Activo

Una visión realista de las fallas relacionada con la edad

(Piezas idénticas A y B)

El grado en el cual declina la resistencia a los esfuerzos a los que está sometido el activo en función de su edad, varía ampliamente aún en el caso de dos activos idénticos trabajando aparentemente bajo las mismas condiciones.

Falla en función del esfuerzo

piezas idénticas A y B

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Edad (x 10,000 km)

Es

fue

rzo

Marcelo Hinojosa T.

A

Co

nd

ició

n

B

Falla A

Falla B

86

Frecuencia de Falla y vida promedio

La FRECUENCIA DE FALLA está definida por la cantidad de activos de una

misma población que fallan a lo largo del tiempo.

Cuando el activo es reparable se habla del MTBF (Tiempo Medio Entre Fallas)

y cuando no lo es se habla del MTTF (Tiempo Medio Para Fallar).

Comportamiento de un grupo de

componentes idénticos

0

0 5 10 15

Edad (años)

Fre

cu

en

cia

de

fall

a

Marcelo Hinojosa T.

Vida promedio

87

Probabilidad de Falla y Vida Útil

La curva anterior de frecuencia de falla puede ser dibujada como una curva de probabilidad condicional de falla.

La PROBABILIDAD CONDICIONAL DE FALLA es la probabilidad de que la falla ocurra en un periodo de tiempo específico, dado que el elemento en cuestión haya sobrevivido al comienzo de ese periodo

El fin de la VIDA ÚTIL, está definido por la edad en la que hay un rápido incremento en la probabilidad condicional de falla.

Nótese la diferencia que existe entre la VIDA PROMEDIO y la VIDA ÚTIL.

Marcelo Hinojosa T.

Probabilidad de falla y Vida Útil

(Activo no reparable)

0 5 10 15

Edad (años)

Pro

bab

ilid

ad

Co

nd

icio

nal

de

falla

1

Vida útil

Vida Promedio

Zona de

desgaste

88

El Modelo clásico de la curva de la bañera (bathtub curve)

Marcelo Hinojosa T.

Tasa

de

Fal

la h

(t)

Tiempo t

Curva de la Bañera

Envejecimiento

o desgaste

Periodo de

Fallas aleatorias

Mortalidad

Infantil

89

Cambio de Paradigmas

o Los primeros programas de Mantenimiento estuvieron basados en el concepto de que periódicos “overhauls” o “mantenimientos mayores” aseguraban la confiabilidad y por ello una operación segura.

o Sin embargo pruebas realizadas por las aerolíneas en 1965 mostraron que estos overhauls programados en equipos complejos tenían un pequeño o ningún efecto sobre la confiabilidad de los equipos en servicio y las tareas tradicionales de mantenimiento no solo resultaban onerosas, sino también vivamente peligrosas.

o Estos ensayos realizados identificaron la necesidad de desarrollar nuevos conceptos para el mantenimiento preventivo.

o En la industria aeronáutica de USA se pusieron en marcha grupos de trabajo conformados por representantes de fabricantes de aviones, aerolíneas y de la FAA (Federal Aviation Agency) con el objetivo de reexaminar todo lo que se hacía para mantener las aeronaves volando.

Marcelo Hinojosa T.

16

Distribución de frecuencia de patrones de falla

Marcelo Hinojosa T.

Tas

a d

e F

alla h

(t)

Tiempo t

PATRÓN "A"

Tas

a d

e F

alla h

(t)

Tiempo t

PATRÓN "B"

Tas

a d

e F

alla h

(t)

Tiempo t

PATRÓN "C"

Tas

a d

e F

alla h

(t)

Tiempo t

PATRÓN "D"

Tas

a d

e F

alla h

(t)

Tiempo t

PATRÓN "E"

Tas

a d

e F

alla h

(t)

Tiempo t

PATRÓN "F"

4 % 2 % 5 %

7 % 14 % 68 %

Patrones de Fallas relacionados con la edad

Existen diversos patrones de fallas encontrados para varios

equipos y sistemas, en función de sus edades operativas.

Marcelo Hinojosa T.

PATRÓN "A"

Tiempo t

Tasa d

e F

alla h

(t)

PATRÓN "B"

Tiempo t

Tasa d

e F

alla h

(t)

PATRÓN "C"

Tiempo t

Tasa d

e F

alla h

(t)

92

Tareas Preventivas de Mantenimiento

Usualmente consisten en la ejecución periódica de inspecciones,

ajustes, limpieza, calibración, reacondicionamiento o sustitución de

componentes o equipos, con una frecuencia establecida sin tener en

cuenta la condición de éstos.

Marcelo Hinojosa T.

SUSTITUCIÓN

CÍCLICA

REACONDICIONAMIENTO

CÍCLICO

El Reacondicionamiento cíclico y la sustitución Cíclica

Marcelo Hinojosa T.

El REACONDICIONAMIENTO CÍCLICO consiste en reconstruir el componente o hacer una gran reparación a un conjunto ensamble completo antes de, o en el límite de edad específico, independientemente de su condición en ese momento.

La SUSTITUCIÓN CÍCLICA consiste en descartar un elemento o componente antes de, o en el límite de edad específico, independientemente de su condición en el momento del reemplazo

94

La Factibilidad Técnica de las Tareas Preventivas

Para que la tarea Preventiva sea técnicamente factible, debe satisfacerse que:

– Debe haber un punto en la vida del componentes, en el cual exista un incremento de la probabilidad de falla. En otras palabras el componente debe tener una “Vida Útil”

– Debe existir certeza sobre la duración de esta vida útil

– La gran mayoría de los componentes deben sobrevivir la vida útil, caso contrario se producirían muchas fallas imprevistas.

– El reacondicionamiento cíclico debe restaurar la “resistencia original a la falla” del activo físico o al menos debe devolverlo a una condición muy aproximada a la original. En el caso de la sustitución cíclica se supone que el elemento nuevo lo logra.

Marcelo Hinojosa T.

Una tarea es técnicamente

factible, si es físicamente

posible ejecutarla y reduce,

o hace posible tomar las

medidas para reducir, las

consecuencias del modo

de falla (evento que causa

la falla) asociado a una

magnitud tal que sea

aceptable por el usuario

del activo

POSIBLE

&

EFECTIVA

95

La Sostenibilidad de las Tareas Preventivas

Para que la Tarea Preventiva sea

sostenible, debe satisfacerse que:

– Debido a que normalmente existirá un grupo

de componentes que fallen prematuramente,

esta tarea no será sostenible si las fallas tienen

consecuencias significativas hacia el medio

ambiente o la seguridad

– Si existen consecuencias operacionales es

probable que la tarea preventiva lleve menos

tiempo que la reparación y que también sea

planeada en un intervalo de tiempo con menor

afectación a la producción

– Si no existen consecuencias operacionales, la

Tarea Preventiva se justifica sólo si a lo largo

del tiempo tiene un costo sustancialmente

menor que el de permitir que la falla ocurra

Marcelo Hinojosa T.

Una tarea es sostenible,

si evita, minimiza o

elimina las consecuencias

del modo de falla (evento

que causa la falla)

asociado, a una magnitud

que justifica los costos

directos e indirectos que

incurre la Organización

para ejecutarla

VALE

LA PENA

REALIZARLA

96

17

La Ley de Murphy

La mejor aproximación a las

condiciones de funcionamiento en

el laboratorio, ni siquiera se

aproximará a las condiciones

reales de funcionamiento

Leyes Universales sobre los métodos

recomendados por el comité de la Sociedad

Internacional de los Ingenieros Filósofos para

Ingenieros Ingenuos

Arthur Bloch


Otros patrones de Falla

La curva de la bañera fue construida observando una

población específica de seres humanos, registrando la edad

a la que fallecían. Esta situación posteriormente fue

extrapolada a los equipos, componentes y sistemas. En la

práctica ha quedado demostrado que sólo un 4% de los

activos puede ser asociado a este Patrón de Falla.

Marcelo Hinojosa T.

PATRÓN "D"

Tiempo t

Tasa d

e F

alla h

(t)

PATRÓN "E"

Tiempo t

Tasa d

e F

alla h

(t)

PATRÓN "F"

Tiempo t

Tasa d

e F

alla h

(t)

98

Evolución de Falla e intervalos P-F Agarrotamiento de rodamiento por desgaste normal

Co

nd

ició

n

Tiempo

INTERVALO P-F

P1 P2

P3

F Primer

Intervalo

P-F

Punto en el que

comienza a ocurrir la

falla (Falla Potencial)

Puede detectarse

con Análisis de

Vibraciones

Intervalo P-F:

1 a 9 meses

Puede detectarse con

Análisis de Aceite

Intervalo P-F: 1 a 6

meses

Ruido Audible

Intervalo P-F: 1 a 4

meses

Calor al

Tacto

Intervalo P-F:

1 a 5 días

Ocurre la Falla

Funcional:

Agarrotamiento

de los

rodamientos

P4


Tareas Predictivas de Mantenimiento

Aunque muchos de los modos de falla no están relacionados con

la edad del activo, la mayoría de ellos da algún tipo de

advertencia de que ya están ocurriendo o comenzando a ocurrir.

Marcelo Hinojosa T.

FALLA POTENCIAL:

Condición o estado identificable que indica que un fallo funcional está a punto de ocurrir o que está en proceso de ocurrencia.

INTERVALO P-F:

Intervalo entre el punto en el cual una falla potencial se torna detectable y el punto en el cual se convierte en un fallo funcional (también conocido como “Periodo de desarrollo del fallo”)

FALLA FUNCIONAL :

Estado en el cual un activo físico o sistema no es capaz de ejecutar una función específica al nivel de su desempeño deseado

La Factibilidad Técnica de las Tareas Predictivas

Para que la tarea Predictiva sea técnicamente factible, debe satisfacer que:

– Es posible definir una condición clara de falla potencial

– El intervalo P-F es razonablemente consistente

– Resulta práctico monitorear el elemento a intervalos menores al intervalo P-F

– El intervalo neto P-F Neto es lo suficientemente largo como para actuar a fin de reducir o eliminar las consecuencias de la falla funcional (Debe dar el tiempo suficiente para planear la acción correctiva en un momento que no afecte a la producción ni la seguridad de las personas, antes que se produzca la falla funcional)

Marcelo Hinojosa T.

INTERVALO P-F NETO

Tiempo

Co

nd

ició

n P

F Intervalo

P-F

5 meses

Intervalo de

Inspección = 1 mes Intervalo

P-F Neto

4 meses

INTERVALO P-F NETO:

Es el mínimo intervalo de tiempo que es probable que transcurra entre el descubrimiento de una falla potencial y la ocurrencia de la falla funcional

INTERVALO P-F INCONSISTENTE:

Cuando un intervalo P-F no es constante y varía en una amplia gama de valores se dice que es inconsistente.

101

La Sostenibilidad de las Tareas Predictivas Si el tipo de la falla es evidente con

consecuencias no admisibles para la seguridad o el medio ambiente, la tarea predictiva será sostenible si:

• Permite advertir la presencia de la falla con tiempo suficiente para tomar las acciones necesarias que eviten las consecuencias para la seguridad o el medio ambiente

Si el tipo de la falla es evidente con consecuencias económicas, la tarea predictiva será sostenible si:

• Se justifica económicamente por lo que a lo largo del tiempo, el costo de realizar la tarea predictiva debe ser menor que el que ocasionaría dejar que ocurra el fallo.

Si el tipo de falla es oculta, la tarea predictiva será sostenible si:

• Logra reducir el riesgo de falla múltiple a un nivel aceptable (muy difícil)

Marcelo Hinojosa T.

FALLA EVIDENTE:

Modo de falla cuyos efectos se hacen evidentes para el personal de operación bajo circunstancias normales si el modo de falla ocurre por sí mismo

FALLA OCULTA:

Modo de falla cuyos efectos bajo circunstancias normales no se hacen evidentes para el personal de operación si el modo de falla ocurre por si mismo

102

18

Categorías de técnicas Predictivas


Tareas de Búsqueda de Fallas

La búsqueda de fallas consiste en el chequeo de la función oculta a intervalos regulares para comprobar si continúa activa o ha fallado.

Se aplica casi exclusivamente a las funciones ocultas que caracterizan a los sistemas de protección.

El objetivo de esta tarea es el evitar, o al menos reducir las fallas múltiples que pueden ocurrir si la falla de la función oculta no fuese detectada antes que se produzca la falla de la función protegida.

Marcelo Hinojosa T.

FALLA MÚLTIPLE:

Evento que ocurre si una función protegida falla mientras su dispositivo o sistema de protección está en estado de falla

FUNCIÓN OCULTA:

Función cuya falla, por sí misma, no se hace evidente para el personal de operación en circunstancias normales

TAREA DE BÚSQUEDA DE FALLAS:

Tarea programada empleada para determinar si ha ocurrido una falla oculta específica

Probabilidad de falla

de la función

protegida

Indisponibilidad

promedio del

dispositivo de

seguridad

Probabilidad de falla múltiple

Procedimiento para establecer la tarea de Búsqueda de Fallas

Establecer la probabilidad de falla múltiple que está dispuesta a tolerar la organización. (Esto depende de sus consecuencias)

Determinar la probabilidad de falla de la función protegida en el periodo en cuestión. (Generalmente es un dato conocido y también es sujeto de mejora a través de la aplicación de una política de mantenimiento adecuada)

Determinar la disponibilidad que debe lograr la función oculta para reducir la probabilidad de la falla múltiple al nivel requerido.

Si existe una manera adecuada de prevenir la falla oculta implementarla, caso contrario establecer la frecuencia adecuada de la búsqueda de falla que permita restaurar la función oculta cuando se la encuentre defectuosa para asegurar los niveles de disponibilidad requeridos.

Marcelo Hinojosa T.

Determinación de la frecuencia de Búsqueda de Fallas

Marcelo Hinojosa T.

La Factibilidad Técnica y Sostenibilidad de la tarea de Búsqueda de Fallas

Para que la tarea de búsqueda de fallas sea TÉCNICAMENTE FACTIBLE, debe satisfacerse que:

o Es físicamente posible realizar la tarea

o La tarea no incrementa el riesgo de falla múltiple

o Resulta práctico realizar la tarea con la frecuencia requerida

Marcelo Hinojosa T.

Para que la tarea de

búsqueda de fallas sea

SOSTENIBLE, debe

satisfacerse que:

o Efectivamente reduzca

la frecuencia de la falla

múltiple a un nivel

tolerable por la

Organización

107

El Rediseño

El término “rediseño” se utiliza en el más amplio sentido. En primer lugar se refiere a cualquier cambio en la especificación de cualquier componente de un equipo, incluye el agregado de un elemento nuevo, la sustitución de una máquina entera por una de marca o tipo diferente y el cambio de lugar de la máquina.

También significa cualquier otro cambio a un proceso o procedimiento que afecte la operación.

Marcelo Hinojosa T.

REDISEÑO O

MODIFICACIÓN:

Cualquier acción

adoptada para cambiar

la configuración física

de un activo o sistema,

cambiar el método

utilizado por un

operador o un

mantenedor para

ejecutar una tarea

específica, cambiar el

contexto operacional del

sistema, o cambiar la

capacidad de un

operador o mantenedor.

19

Marcelo Hinojosa T.

¿Es alta la vida

técnica útil que

le queda al

equipo?

¿Es alta la

frecuencia de las

fallas

funcionales?

¿La falla

Implica

Consecuencias

Operacionales

importantes?

El Rediseño

No

se justifica

Inicio

NO

SI

SI

SI

NO

SI

Evaluación de un rediseño propuesto

¿Hay costos

específicos que

podrían ser eliminados

por el cambio

en el diseño?

¿Es alto el

Costo del

Mantenimiento

Proactivo y/o

Reactivo?

NO

NO

El Rediseño

SI

se justifica

¿Es altamente

posible que el cambio

de diseño sea exitoso

con la tecnología

disponible ?

NO

SI

NO

¿La evaluación

Costo – Beneficio

Es favorable ?

NO

SI SI

SI

109

Mantenimiento Contra Avería

Se trata de una decisión consciente y correctamente fundamentada en la

evaluación de las consecuencias de la falla.

El hecho de no programar un mantenimiento para atender un modo de falla

dado, no significa que no se establezca la acción a emprender cuando éste

falle y no se tengan previstos todos los recursos necesarios para emprender la

acción correctiva determinada.

Cualquier política de Mantenimiento contra Avería o trabajo hasta la Falla

deberá satisfacer que:

o Cuando la falla es oculta y no existe una tarea programada apropiada, la Falla Múltiple

asociada no deberá tener consecuencias inaceptables para la Seguridad o el Medio

Ambiente.

o Cuando la falla es evidente y no exista una tarea programada apropiada, el modo de

falla asociado no deberá tener consecuencias inaceptables para la Seguridad o el

Medio Ambiente.

Marcelo Hinojosa T.

MANTENIMIENTO CONTRA AVERÍA O TRABAJO HASTA LA FALLA:

Política de Gestión de fallas que permite que ocurra un modo de falla

específico sin hacer ningún intento para detectarlo o prevenirlo.

¿Es

técnicamente

factible y sostenible

una Tarea a

Condición?

¿Es

técnicamente


una Tarea de

Reacondicionamiento

Cíclico?

¿Es

técnicamente


una Tarea de

Sustitución

Cíclica?

Realizar Tarea a

Condición a intervalos

inferiores al intervalo

P-F

Realizar Tarea de

Reacondicionamiento

Cíclico a intervalos

Menores al límite

de edad o vida útil

Inicio

Realizar Tarea de

Sustitución Cíclica

a intervalos

Menores que el límite

de edad

Seleccionar

Tarea Alternativa

(Ver siguiente diapositiva)

SI

SI NO

SI

NO

NO

Selección de Acciones de Mantenimiento

Proactivo


Priorización de Tareas de Mantenimiento

Las tareas Predictivas son consideradas primero en el proceso de selección de tareas,

por las siguientes razones:

o El patrón de falla asociado al activo en una gran mayoría de los casos es acorde con este tipo

de tarea

o Casi siempre pueden realizarse con el activo en funcionamiento y sin causar indisponibilidad

del activo, por lo tanto no interfieren en el proceso productivo ni requieren desplazamientos

físicos de éste.

o Permite identificar condiciones específicas de falla potencial, de esta forma queda definida la

acción correctiva a realizar, permitiendo su planificación con gran eficiencia y eficacia.

o La determinación del estado o la condición del activo tiene un carácter individual y

personalizado para cada equipo, sin importar si es idéntico a otro, por ello la tarea no da lugar

a generalizaciones equivocadas

La tarea de Reacondicionamiento Cíclico se prioriza sobre la de Sustitución por que

se supone que es menos costosa.

En la práctica para controlar algunos modos de falla importantes (especialmente

aquellos que tengan consecuencias intolerables hacia la Seguridad o al Medio

Ambiente), la COMBINACIÓN DE TAREAS generalmente de 2 categorías diferentes,

puede ser la única alternativa que disminuya el riesgo de falla a un nivel tolerable


Marcelo Hinojosa T.

¿Es

evidente

la falla?

Realizar Tarea

Cíclica de Búsqueda

de Fallas

INICIO:

Ninguna Tarea Proactiva

es Técnicamente

Factible y Sostenible

Realizar el Rediseño

del Proceso, Activo

o Componente

SI

SI

NO SI

NO

NO

Selección de Acciones

“Alternativas” o “A falta de”

¿ Produce el

Modo de Falla

consecuencias

no aceptables hacia la

Seguridad o el Medio

Ambiente?

¿Tiene

consecuencias

operacionales el

Modo de

Falla?

¿Existe una

Tarea apropiada

De Búsqueda de

Fallas?

NO

¿Se justifica

económicamente el

Rediseño?

Realizar

Mantenimiento

Contra Avería

NO

NO

SI

1

SI

NO

1

¿ Produce la falla

múltiple

consecuencias

no aceptables hacia la

Seguridad o el Medio

Ambiente?

SI

113

Un Programa de Mantenimiento Vivo

Cualquier Programa de Mantenimiento que se haya

obtenido estableciendo las políticas de gestión de fallas

adecuadas a cada uno de los activos deberá ser

permanentemente revaluado, dentro del proceso de

MEJORA CONTÍNUA, por las siguientes razones:

o Con seguridad algunos o varios de los datos utilizados en la

elaboración de cualquier Programa de Mantenimiento son

imprecisos, con el tiempo el mantenedor dispondrá de información

más fiable y particular.

o El entorno operacional del activo asociado al desempeño de éste,

es algo que difícilmente puede establecerse en exacta

correspondencia con la realidad.

o Las tecnologías de Mantenimiento se encuentran en constante y

permanente acelerado desarrollo, cada vez aparecen más y

mejores alternativas para reemplazar a otras que se van quedando

obsoletas. Marcelo Hinojosa T. 114

20

La Ley de Murphy

1.Si los cables se pueden conectar de 2 formas diferentes, la primera de ellas es la que los fundirá.

2.Un componente o instrumento recién comprado durará lo suficiente, y sólo lo suficiente, para pasar una revisión

3.Las piezas que no se puedan montar más que en un cierto orden, se podrán intercambiar.

4.Las piezas intercambiables, por el contrario, demostrarán que no lo son.

5.Las especificaciones del fabricante sobre el rendimiento se deben multiplicar por un factor igual a 0,5.

6.Las condiciones de servicio, tal y como vienen en las instrucciones, se quedarán cortas rápidamente.

7.Si en la práctica, existe un factor de seguridad que ha determinado la experiencia, siempre habrá algún idiota ingenioso que lo sobrepase.

8.Las cláusulas de garantía expiran al pago de la factura

9.Un circuito a prueba de fallas destruirá todos los demás

10.Cualquier cable cortado a la medida exacta quedará corto.

Leyes aplicadas a la Ingeniería en General

Arthur Bloch


Identificar equipos y/o máquinas cuya funcionalidad dependa del tiempo

de utilización.

Identificar que funciones quedan disminuidas por el tiempo.

Es posible medir su evolución de estado en el tiempo.

Indicar posibles casos para utilizarse como búsqueda de fallas, rediseño,

hasta el fallo, etc.

Practica No. 3

Marcelo Hinojosa T.

TRABAJO:


MATERIAL:


TIEMPO ACTIVIDAD:

25 minutos

116

FMECA

Marcelo Hinojosa T.

FUNCIÓN FALLA FUNCIONAL MODO DE FALLA EFECTO DE LA FALLA

1 Transferir material

desde el depósito al

silo a un mínimo de 40

Tn por hora

A Totalmente

incapaz de

transferir material

1 Obstrucción

de la salida de

la tolva con

objetos

extraños

El flujo de la tolva se detiene luego de 10

minutos y suena la alarma en la sala de control

cuando el nivel en el silo cae por debajo de 75

Tn. La remoción de la obstrucción a través de la

puerta de inspección causa hasta 4 horas de

parada

2 Tornillo sin fin

atascado por

objeto extraño

El motor del tornillo se dispara y actúa la alarma

en la sala de control. El flujo de material se

detiene y generalmente toma alrededor de 2

horas despejar el tornillo.

3 Se corta el eje

del tornillo sin

fin

El motor gira pero el flujo de material a la tolva

se detiene luego de 10 minutos y la alarma de

tolva suena cuando el nivel baja de 75Tn. Toma

alrededor de 6 horas reemplazar el eje. (Hasta

el momento, ninguno de estos ejes ha fallado en

los transportadores anteriores.

… ….. …..

B Transfiere

material a menos

de 40 Tn por hora

1 Filetes de

tornillo sin fin

desgastados

En los primeros estados de desgaste, el nivel de

la tolva de alimentación puede ser sostenido

mediante el incremento de flujo de los otros

transportadores. Si también se desgastan al

punto que la alimentación total cae por debajo

de 130 Tn por hora…..

… ….. …..

Una tarea es técnicamente factible, si es físicamente

posible ejecutarla y reduce, o hace posible tomar las medidas para reducir, las consecuencias del modo de falla (evento que causa la falla) asociado a una

magnitud tal que sea aceptable por el usuario del activo

Factibilidad Técnica


Una tarea es sostenible, si evita, minimiza o elimina las consecuencias del modo de falla (evento que causa la

falla) asociado, a una magnitud que justifica los

costos directos e indirectos que incurre la Organización

para ejecutarla

Sostenibilidad Económica


21

Defecto:

Posible Falla de Aislamiento Transformador de Potencia Baja Resistencia de Aislamiento.

Tiempo Aprox. De Evolución Falla (P-F):

3 años.

Tarea Proactiva Sugerida:

Medición de la Resistencia de Aislamiento

Significado Tarea:

De identificarse un problema de aislamiento, se establecerán tareas correctivas a seguir… en el corto o mediano plazo

Factibilidad en números…

Marcelo Hinojosa T.

OPCIÓN 2 Frecuencia: Anual

OPCIÓN 1 Frecuencia: Mensual

OPCIÓN 3 Frecuencia: Trianual

121

Defecto:

Posible Falla de Aislamiento Transformador de Potencia Baja Resistencia de

Aislamiento.

Costo Aprox. Falla Funcional y Consecuencia de Falla:

Costo Transformador: 1’000.000.- USD.

Probabilidad de Falla Transf.: 2.3% por año

Probabilidad Falla Catastrófica: 1%.

Probabilidad de Falla Catastrófica Trafo: 0.023% por año

Costo Probabilístico Falla Transf.: 230.- USD por año

Multas y Sanciones Proveedor Energía: 1.000 USD

Daños Producción: 10.000 USD (Costo Inmediato)

Flujo Cesante: 30.000 USD (Tres meses de parada producción)

Costo Tarea Proactiva Sugerida:

Medición Completa Estado de Aislamiento

Sostenibilidad en números…

Marcelo Hinojosa T.

OPCIÓN 2 1.000 USD/año

OPCIÓN 1 12.000 USD/año

OPCIÓN 3 333 USD/año

Costo Presumible: 41.230.- USD/año

122

De los equipos identificados en la Práctica 3 establecer un rol de tareas

correctivas, preventivas y/o predictivas.

De las tareas escogidas, establecer la factibilidad técnica y sostenibilidad

económica.

Practica No. 4

Marcelo Hinojosa T.

TRABAJO:


MATERIAL:


TIEMPO ACTIVIDAD:

25 minutos

123

Plan de Mantenimiento

Marcelo Hinojosa T.

Recursos

Gama de materiales, piezas de repuestos, oficios, operarios o especialistas

de mantenimiento, subcontratación de servicios específicos de mano de

obra o alquiler de equipamiento especializado necesarios y requeridos para

ejecutar labores de mantenimiento.

Check list

Lista de tareas de mantenimiento que se conciben dentro las labores

rutinarias preventivas destinadas a apoyar el control y detección sistemático

de averías de los sistemas o equipos.

Parada de Planta

Involucra gama de trabajos de mantenimiento y donde se intervendrán un

número de equipos y sistemas que se encuentran involucrados dentro el

proceso productivo de la instalación y para lo cual se requiere de una

parada total de operaciones de una línea en cuestión.


Marcelo Hinojosa T.

Tarea, acción o trabajo

Elemento básico o primario de una determinada labor de mantenimiento. Su

ejecución comprende el consumo de determinados recursos que encierra

un determinado costo.

Actividad

Conjunto de trabajos o tareas definidas y asociadas a labores de

mantenimiento más complejas. La componente de gasto de una actividad

estará afectada por la contabilidad de cada trabajo involucrado.

Orden de Trabajo (OT)

En este documento se reflejan informaciones básicas e indispensables para

acometer las labores de mantenimiento y en la que se registran datos

técnicos y económicos asociados con la ejecución real.

22


Marcelo Hinojosa T.

Planificar

Acto en el cual se definen conjuntos de tareas o trabajos con la gama de

recursos requeridos a emplear en intervenciones específicas sobre equipos

o sistemas.

Programar

Proceso donde se define el momento o períodos de tiempo en se realizarán

las labores de mantenimiento. Definición de fecha y hora para la emisión y

comienzo de ejecución de los trabajos de mantenimiento.

Benchmarking

Proceso en que se reconocen, se identifican, se comparan y se analizan los

aspectos más exitosos o críticos de empresas del mismo sector sobre los

que se quiere mejorar. Búsqueda de prácticas que permiten alcanzar un alto

desempeño, entender como aplicar dichas prácticas y adaptarlas para

poder utilizarlas. Este proceso permite evaluar y trazar nuevas metas en la

actividad que se analiza para elevar la competitividad.

Benchmark, medida, referencia, un nivel de desempeño, reconocido como

patrón de excelencia para un proceso determinado del negocio.

Planes y programas

Marcelo Hinojosa T.

PLAN, ordenamiento lógico de

cosas o actos

Tiempo

PROGRAMA, ordenamiento

lógico de cosas o

actos, en el tiempo.

Programación periódica

Marcelo Hinojosa T.

Ordenamiento por prioridad

Ordenamiento por taller o

gremio

Programa pasos

completos

Herramientas de programación

Grafico de barras o de GANTT

Camino crítico (PERT)

Marcelo Hinojosa T.

El aborar el perf i l de cada f unci onari o ( nombre y apel l i do)

Com ienzo: 27/02/06 Ident if icador : 4

Fin: 17/03/06 Dur : 15 días

RE:

Revi si ón de hi st or i al de funci onari os


Fin: 24/03/06 Dur : 5 días

RE:

DI SEÑO DE BASE DE DATO S

Com ienzo: 27/03/06 Id: 6

Fin: 23/06/06 Dur . : 65 días

Com p. : 0%

Sel ecci ón del soport e t écni co a i mpl ementarse


Fin: 28/04/06 Dur : 5 días

RE:

Di seño de l a Herrami ent a I nf ormát i ca


Fin: 09/06/06 Dur : 30 días

RE:

Pruebas y Aj ust es


Fin: 23/06/06 Dur : 10 días

RE:

I M PLEM ENTACI Ó N

Com ienzo: 26/06/06 Id: 12

Fin: 28/07/06 Dur . : 25 días

Com p. : 0%

Est udi o de l os dat os exi stent es ( Anál i si s del probl ema)


Fin: 28/04/06 Dur : 25 días

RE:

Eval uaci ón de recursos t écni cos di sponi bl es


Fin: 21/04/06 Dur : 20 días

RE:

Pasos del proceso de la programación de órdenes de trabajo

Marcelo Hinojosa T.

Gerencia de fábrica

Plan anual de

mantenimiento

aprobado

Planificación del

mantenimiento

Programas

periódicos

O.T. por prioridad

Programa

semanal

general

Programa

semanal por

taller

Programa por

pasos de

proceso

SEGUNDO

PASO

TERCER

PASO

PRIMER

PASO

A Oficina de

programación

• Talleres

• Gremios

• Contratistas

• Máquinas

• Secciones

de taller

Órdenes de trabajo

Emergencia, atienden trabajos producidos por roturas serias, en equipos o instalaciones que afectan directamente a la producción. Programación inmediata.

Urgencia, órdenes que cursan para ser atendidas en no más de 48 horas.

Normales, órdenes que cursan para ser atendidas en no más de una semana. Máximo 2 semanas.

Rutinarias, órdenes que cursan para realizar trabajos de poca importancia. Puede ser un mes a una año.

Marcelo Hinojosa T.

23

Niveles de autorización órdenes de trabajo

Marcelo Hinojosa T.

Gerencia

Responsable de área

Responsable Mantenimiento

Emergencia

Urgencia

Normal y

Rutinaria

¿Cómo se programa una OT?

Marcelo Hinojosa T.

1. Emisión de la orden de trabajo (OT)

• Detalle del trabajo requerido

• Para qué sector o área, a efectos de su imputación

• Documentación complementarias (planos, croquis, muestras, etc.)

• Indicación de lugar donde habrá de realizarse el trabajo

• Fecha aproximada en que se requiere el trabajo terminado

• Indicación de la prioridad (emergencia, urgencia, normal, rutinaria)


Marcelo Hinojosa T.

2. Autorización de emisión de la OT

• Firma de autorización de OT

• Niveles jerárquicos de la empresa

• Prioridad de OT

3. Recepción del pedido de OT

• Departamento de programación

• Análisis de prioridad

• Análisis de disponibilidad de talleres


Marcelo Hinojosa T.

4. Inclusión en el programa

• 3 grados de programación: Prioridad, por taller y por proceso

• Inclusión en programa de trabajos

5. Lanzamiento de una OT

• Proceso de OT

• Tiempo de espera hasta disponibilidad de máquina


Marcelo Hinojosa T.

6. Control del trabajo

• Control en todos los talleres

• Control de estado de avance de tareas

• Análisis de inconvenientes que provocan atrasos y registrando las órdenes que se van cancelando

• Retroalimentación del programa de cada turno


Marcelo Hinojosa T.

7. Inspección del trabajo

• Verificar que el trabajo de la OT se encuentre terminado y a satisfacción del solicitante

8. Registro de cargos

• Costos que provoca la OT

• Horas-hombre (categoría y especialidad)

• Material y repuestos utilizados

• Otros: transporte y movimientos, control de calidad, etc.

24

Bosquejar un plan de mantenimiento en el cual se identifique todo el

proceso de programación y seguimiento de OT’s.

Crear rutinas de revisión según procesos y equipos.

Practica No. 5

Marcelo Hinojosa T.

TRABAJO:

Discusión en grupos de 4

personas

MATERIAL:


TIEMPO ACTIVIDAD:

25 minutos

139

Análisis del Pareto

Metodología muy útil para proponer medidas de choque en

sistemas poco trabajados

Basado en el principio o ley 20 - 80:

– Muy pocos factores o causas son responsables de un alto porcentaje

de la frecuencia de ocurrencia de un determinado Efecto

– 20% de las CAUSAS son responsables del 80% de los PROBLEMAS

Cuando la ocurrencia de un hecho no deseable se puede

contabilizar o medir con una variable nominal cuyos valores son

razones de quejas, causas de defectos u otros similares, es

posible que se éstos tengan un comportamiento que siga el

principio del Pareto

La filosofía del Pareto es clasificar las causas en 2 clases:

CAUSAS VITALES (20%) Y CAUSAS TRIVIALES (80%). Esto

se puede observar gráficamente

La mayor efectividad se consigue atacando las causas vitales

En estos casos, la construcción de una tabla de frecuencias y

su representación gráfica correspondiente facilita visualizar los

pocos factores que acumulan un alto % de la frecuencia relativa


GRÁFICO DE

PARETO:

Herramienta que

permite identificar

los problemas que

deben resolverse

prioritariamente

Ejemplo de ley 20 - 80

Efecto o Problema: Elevada tasa de

mortalidad infantil en África

La principal causa de muerte es la

deshidratación

– Diarrea y vómitos

Un programa de suministro y repartición

permanente de sales hidratantes solucionaría

el 80% del problema

– La solución de esta gran parte del problema se

conseguiría con poco esfuerzo y poco dinero

Posteriormente se podría hacer una nueva

evaluación e implementar otros planes de

higiene, mejora de alimentación, postas

sanitarias, vacunas, etc.

– Cada vez resultarían acciones más costosas y

menos efectivas


La importancia de atacar las

causas vitales o esenciales

consiste en lograr la mayor

efectividad con los menores

recursos

Método del Análisis

1. Identificar problemas Brainstorming (lluvia de ideas)

2. Priorizar los problemas y elegir uno Análisis de Criticidad

3. Definir la variable Efecto (E) Para medir el problema

4. Identificar causas del problema Brainstorming

Análisis Causa – Efecto (Diagrama de Ishikawa o espina

de pescado)

Expertos contratados

Base de datos (órdenes de trabajo)

Experimentos

5. Graficar e identificar los Pocos vitales

6. Proponer Plan de medidas Ataque a pocos vitales

Análisis Costo / Beneficio

7. Controlar efectividad de las acciones a través de los

resultados obtenidos

8. Repetir el ciclo


BRAINSTORMING

(tormenta de ideas)

Técnica para generar

muchas ideas en

torno al análisis de un

problema. Cada

miembro del equipo

aporta ideas a su

turno y se concluye

con una discusión

grupal

25

Ejemplo de Gráfico de Pareto


Nº DETALLE DE DESCONEXIÓN (en 1 año) Nº DE FALLAS % ACUMULADO

Causa 1 Descargas atmosfericas 22 44

Causa 2 Vegetación 18 80

Causa 3 Sobrecarga del sistema 2 84

Causa 4 Mantenimiento de subestaciones 2 88

Causa 5 Salida de Carga 2 92

Causa 6 Mantenimiento en linea 2 96

Causa 7 Atentados 1 98

Causa 8 Caida de Estructura 1 100

TOTAL 50

CAUSA 10

CAUSA 11

CAUSA 12

CAUSA 13

CAUSA 14

CAUSA 15

LINEA DE TRANSMISION

2 2 2 21 1

22

18

0

5

10

15

20

25

Causa 1 Causa 2 Causa 3 Causa 4 Causa 5 Causa 6 Causa 7 Causa 8

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

% N°

Muchos

Triviales

Pocos

Vitales o Esenciales

Ejemplo Análisis ABC aplicando el Pareto

Se quiere conocer de una muestra de 10 bombas centrífugas, cuáles son las responsables de la mayoría de los costos de mantenimiento ejecutados durante el año 2005, aplicando el Análisis ABC (20-30-50)

– Paso 1:

• Determinación del rubro de análisis

• Origen de datos

• Determinación del periodo bajo análisis

• Unidades de magnitud de análisis

– Paso 2:

• Construcción de tabla de frecuencias (sumatoria de los totales del rubro de análisis)

– Paso 3:

• Confección del diagrama de Pareto

– Paso 4:

• Confección de tabla resumen por clases ABC


Paso 1

Determinación del rubro de análisis:

– 10 Bombas Centrífugas de la planta de tratamiento

Origen de datos:

– Órdenes de Trabajo (OTs, mano de obra, vehículos, herramientas, etc)

– Vales de almacén (gasolina, repuestos y materiales utilizados)

Determinación del periodo bajo análisis

– Del 01/01/05 al 31/12/05

Unidades de magnitud del análisis

– Costo de Mantenimiento por bomba año 2005, expresado en Miles de $US


Paso 2

Construcción de la tabla de frecuencias:


Item Costo de Mtto año

2005 [miles de

$US]

BC 002 38,28

BC 004 10,92

BC 001 130,43

BC 003 20,82

BC 010 4,50

BC 007 6,50

BC 008 6,25

BC 005 10,25

BC 009 5,50

BC 006 7,00

TOTAL

Datos Procesados

Rubro de

Análisis

Costo de Mtto

año 2005 [miles

de $US]

% del

Rubro

%

Acumulado

del Rubro

BC 001 130,43 54,24% 54,24%

BC 002 38,28 15,92% 70,16%

BC 003 20,82 8,66% 78,82%

BC 004 10,92 4,54% 83,36%

BC 005 10,25 4,26% 87,63%

BC 006 7,00 2,91% 90,54%

BC 007 6,50 2,70% 93,24%

BC 008 6,25 2,60% 95,84%

BC 009 5,50 2,29% 98,13%

BC 010 4,50 1,87% 100,00%

TOTAL 240,45 100,00%

Tabla de Frecuencias y Clases

Paso 3

Confección del Diagrama de Pareto:


Análisis ABC - Diagrama de Pareto

38,3

20,8

10,9 10,3 7,0 6,5 6,3 5,5 4,5

130,4

0

20

40

60

80

100

120

140

BC

001

BC

002

BC

003

BC

004

BC

005

BC

006

BC

007

BC

008

BC

009

BC

010

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%Clase A: 20% de los items responsable del 70,16% de los costos

Clase B: 30% de los items responsable del 17,46% de los costos

Clase C: 50% de los items responsable del 12,37% de los costos

[Miles $US] [% Acumulado]

Paso 4

Confección de Tabla resumen por clases:


Rubro de

Análisis

Costo de Mtto

año 2005 [miles

de $US]

%

Acumulado

del Rubro

%

Acumulado

del RubroClase % Clase

BC 001 130,43 54,24% 54,24%

BC 002 38,28 15,92% 70,16%

BC 003 20,82 8,66% 78,82%

BC 004 10,92 4,54% 83,36%

BC 005 10,25 4,26% 87,63%

BC 006 7,00 2,91% 90,54%

BC 007 6,50 2,70% 93,24%

BC 008 6,25 2,60% 95,84%

BC 009 5,50 2,29% 98,13%

BC 010 4,50 1,87% 100,00%

TOTAL 240,45 100,00% 100,00%

C

Tabla de Frecuencias y Clases

12,37%

70,16%

17,46%

A

B

26

Análisis Causa – Efecto Diagrama de Ishikawa o Espina de pescado

El diagrama causa-efecto es una herramienta de análisis que nos permite obtener un cuadro, detallado y de fácil visualización, de las diversas causas que pueden originar un determinado efecto o problema.

El diagrama causa-efecto se conoce también con el nombre de su creador, el profesor japonés Kaoru Ishikawa (diagrama de Ishikawa), o como el “diagrama de espina de pescado”.

Consiste en realizar un diagrama en cuyo extremo de una línea horizontal se coloca el Efecto motivo del Análisis

– Puede combinarse con la técnica de brainstorming

– Partir de una base de datos existente

– Originarse de un proceso de registros de datos históricos

Con la estructura de una espina de pescado se agrupan las Causas del efecto bajo análisis

Esta estructura permite valoraciones cuantitativas y resulta muy ilustrativa para analizar las causas del efecto bajo estudio


DIAGRAMA DE

ISHIKAWA:

Diagrama utilizado

por el equipo de

calidad para

encontrar posibles

causas de un

problema

Metodología

Reunión de análisis

– Determinar el problema a analizar

– Determinar el grupo de personas que intervendrán en el análisis

– Convocar al grupo con el problema concreto

Tormenta de ideas (Brainstorming)

Diagrama base

Factores o causas clave:

1. M: Máquinas

2. M: Mano de obra

3. M: Método

4. M: Materiales

5. M: Medio (entorno de trabajo)

Metodología

Aplicaciones

Determinar posibles causas de un problema

Agrupar estas causas en diferentes categorías o factores

Orientar las posteriores acciones correctoras hacia las causas

identificadas

Proporcionar un nivel común de comprensión, el diagrama causa-

efecto es el mismo para todos, con independencia de las cusas que

cada uno, individualmente, fuese capaz de identificar

Reflejar la dispersión del conocimiento del equipo. Cuanto más

ramificado esté un diagrama, será señal de una mayor diversidad de

causas identificadas.

1. Indique al menos 3 problemas en el área de mantenimiento

2. Ordene según prioridades los problemas, quédese con el más importante y proponga un indicador de interés que incida significativamente en la calidad de mantenimiento

3. Defina una estrategia para identificar las causas que inciden en el valor del indicador propuesto y aplique dicha estrategia para obtenerlos (utilice el diagrama de Ishikawa)

4. Diseñe un experimento para recolectar información que le permita aplicar el análisis de Pareto, determinando las causas esenciales y triviales

5. Proponga un plan de medidas para mejorar el valor del indicador considerando la efectividad de éste, mediante la técnica de antes y después, basada en el análisis de Pareto

Practica No. 6

Marcelo Hinojosa T.

TRABAJO:


MATERIAL:


TIEMPO ACTIVIDAD:

25 minutos 156

27

Análisis de Criticidad

Marcelo Hinojosa T.

“Medición relativa de las consecuencias de un modo de fallo y su frecuencia de ocurrencia”

• [Department of Defense, United States of America. MILITARY ESTANDAR MIL – STD – 1629A. “Procedures for performing a Failure Mode, Effects and Criticality Analysis”. Noviembre 1980 ]

“Característica (cálculo numérico determinístico) de un sistema, que representa el impacto de la falla en cuanto a seguridad, ambiente o producción del proceso al cual pertenece; evalúa la flexibilidad operacional, costos de reparación-mantenimiento y confiabilidad. Esta característica puede ubicarse en bandas (alta, media y baja). ”

Desde el punto de vista matemático la criticidad se puede expresar como el producto de la Frecuencia por la Consecuencia, donde la frecuencia está asociada al número de eventos o fallas que presenta el sistema o proceso evaluado y, la consecuencia está referida con: el impacto y flexibilidad operacional, los costos de reparación y los impactos en seguridad y ambiente.

• [ Petróleos de Venezuela, S. A. PDVSA, R. Huerta Mendoza. “El análisis de criticidad, una metodología para mejorar la confiabilidad operacional” ]

Definiciones de Análisis de Criticidad

Marcelo Hinojosa T.

“Metodología que permite jerarquizar plantas, sistemas, procesos, instalaciones o equipos en función del impacto global que generan en el negocio, con el fin de facilitar la toma de decisiones acertada y efectiva”

• [Universidad Politécnica de Valencia, Prof. D. Luis Amendola. “Análisis de Criticidad Operacional” ]

“Procedimiento mediante el cual se ranquea cada modo de falla potencial de acuerdo a la influencia combinada en severidad y probabilidad de ocurrencia”

• [Department of Defense, United States of America. MILITARY ESTANDAR MIL – STD – 1629A. “Procedures for performing a Failure Mode, Effects and Criticality Analysis”. Noviembre 1980 ]

“Técnica que permite identificar las áreas sobre las cuales se tendría un mayor impacto para realizar una mejora de la confiabilidad operacional”

• [The Woodhouse Partnership Limited, Inglaterra. “Haciendo que el RCM trabaje para su empresa” ]

“Método que sirve de instrumento de ayuda en la determinación de la jerarquía de procesos, sistemas y equipos de una planta compleja, permitiendo subdividir los elementos en secciones que puedan ser manejadas de manera controlada y auditable”

• [ Petróleos de Venezuela, S. A. PDVSA, R. Huerta Mendoza. “El análisis de criticidad, una metodología para mejorar la confiabilidad operacional” ]

Expresión matemática de la Criticidad

Desde el punto de vista matemático y en forma general se puede

expresar la criticidad de la siguiente manera:

Donde:

FRECUENCIA es la probabilidad de falla o de la aparición del

evento evaluado

CONSECUENCIA es la severidad del impacto ocasionado que se

evalúa siempre en términos sistémicos.

Marcelo Hinojosa T.

iaConsecuenc*FrecuenciaCriticidad

Aplicaciones del Análisis de Criticidad

Marcelo Hinojosa T.

Priorizar planes y

programas de mantenimiento

Diseñar una efectiva

estrategia de mejora de la confiabilidad

operacional en un sistema complejo.

Establecer prioridades en la

asignación de recursos (mejoras,

stocks de materiales y repuestos, proyectos,

formación del personal, etc.)

Determinar el impacto de los activos en el negocio que

permita diseñar alguna línea de su plan estratégico de creación de valor.

Etapas para el Análisis de Criticidad

1. Definir el alcance y el propósito del análisis

2. Establecer los parámetros o criterios de evaluación

3. Determinar los tipos de eventos indeseados y su

frecuencia ó probabilidad de ocurrencia

4. Diseñar el método de evaluación que permita

jerarquizar los sistemas objeto del análisis.

5. Realizar la evaluación

6. Definir las agrupaciones de activos de criticidad alta,

media y baja

Marcelo Hinojosa T.

Ejemplo de Análisis de Criticidad

Marcelo Hinojosa T.

Parámetros de evaluación

y expresión matemática

FISIACRTMPRCPIPCriticidad *)*(

Donde:

IP = Impacto en Producción por fallo

CP = Capacidad de producción

TMPR = Tiempo Medio Para Reparar

CR = Costo de Reparación

IA = Impacto al Ambiente

IS = Impacto a la Seguridad

F = Frecuencia del fallo

PARÁMETRO PUNTAJE

No más de 1 por año 1

Entre 2 y 12 por año 2

Entre 13 y 52 por año 3

Más de 52 por año (más de una interrupción semanal) 4

0 - 100 barriles / día 1

101 - 1000 barriles / día 2

1,001 - 5,000 barriles / día 4

5,001 - 10,000 barriles / día 6

10,001 - 20,000 barriles / día 9

Más de 20,000 barriles / día 12

Menos de 4 horas 1

Entre 4 y 8 horas 2

Más de 8 hasta 24 horas 4

Más de 24 horas 6

No afecta a la producción 0,05

25% de impacto 0,30

50% de impacto 0,50

75% de impacto 0,80

La impacta totalmente 1,00

Menos de 25 M$ 3

Entre 26 y 50 M$ 5

Entre 51 y 100 M$ 10

Más de 100 M$ 25

Sí 35

No 0

Sí 30

No 0

Impacto ambiental (daños a terceros, fuera de la instalación

Costo de reparación

Impacto en la seguridad personal (cualquier tipo de daños, heridas, fatalidad)

Frecuencia de falla (todo tipo de falla)

Capacidad de producción

Tiempo promedio para reparar (TMPR)

Impacto en Producción (por falla)

28


Marcelo Hinojosa T.

Resultados obtenidos


Marcelo Hinojosa T.

Gráficos de bandas de criticidad

Gestión económica del mantenimiento

El elevado costo de inversiones obliga a que los equipos sean más y mejor explotados con el fin de obtener mayor productividad

Los equipos son cada vez más sofisticados y, por lo tanto, requieren mayores costos de mantenimiento

La aparición de averías en equipos importantes compromete el programa de actividades de la empresa, produciendo una pérdida de rentabilidad proporcional a los gastos fijos.

Cuando el margen de beneficios no es muy grande, los costos del mantenimiento son muy importantes, por lo que conviene optimizarlos.

Marcelo Hinojosa T.

Costos de la empresa en función del nivel de mantenimiento

Marcelo Hinojosa T.

Costo Total Mantenimiento

Pérdida de producción

Objetivo del

mantenimiento

Nivel de mantenimiento

Costo

s

Ventajas del análisis económico

Establecer un presupuesto provisional

Seguir los gastos con relación a los presupuestado

Verificar la eficacia de la acción del mantenimiento

Decidir si conviene o no la contratación externa

Abordar el problema de renovación del material.

Marcelo Hinojosa T.

29

Tipos de Costos: Fijos

Son independientes del volumen de venta o producción:

Costos fijos de fabricación o de explotación:

– Mano de obra indirecta

– Amortización de equipos y locales

– Mantenimiento preventivo/predictivo y sistemático

– Alquiler de equipos y herramientas

– Seguros.

Costos fijos de administración:

– Material de administración

– Personal

– Impuestos

– Amortización del material de oficina

– Etc. Marcelo Hinojosa T.

Tipos de Costos: Variables

Son proporcionales a la producción o a las ventas

Los proporcionales a las ventas:

– Embalajes

– Pagos

– Financieros

– Impagados

Proporcionales a la producción:

– Mano de obra directa

– Materiales, repuestos, etc.

– Energía

– Mantenimiento Correctivo

– Mantenimiento Modificativo Marcelo Hinojosa T.

Costo integral del mantenimiento

Costos directos del mantenimiento

Costos indirectos del mantenimiento

Costo total de mantenimiento

Marcelo Hinojosa T.

Costo directo del mantenimiento

1.La mano de obra: “producto del tiempo invertido por el costo horario de la mano de obra”

2.Los generados por servicio de mantenimiento: o Sueldos del personal dirigente y de oficina

o Alquiler, seguros, impuestos directos

o Los gastos de calefacción, alumbrado, teléfonos, vehículos de servicio, etc.

3.Los de posesión de repuestos, herramientas y máquinas o Tasas de amortización

o Evaluación de pérdidas y depreciación de almacenaje

o Gastos de almacenaje

4.Originados por el consumo de repuestos y material o Facturas de compras, más gastos de transporte, más gastos de entrega

o Costos de repuestos (hay que considerar la actualización de precios de ciertos consumibles después de cierto tiempo)

5.Costos de contratos o Cláusulas económicas de contrato personal

o Contratación externa de trabajos

ecfmodm CCCCC


Costo indirecto del mantenimiento

T: tasa horaria de parada ($us/hora)

Tpm: tiempo de parada de producción por causa del

mantenimiento

ppmpt TTT

paradadehorasdeNo

produccióndePérdidaT

.

Marcelo Hinojosa T.

pmim TTC ·

El tiempo total de parada (Tpt) menos el tiempo de parada de

producción (Tpm) por causa de mantenimiento es el tiempo imputable

a otras causas ajenas al mantenimiento (Tpt), como falta de materia

prima, operarios, energía, etc. Es decir

173

Costo total de mantenimiento

imdm CCC im

Marcelo Hinojosa T.

Parada Costo Total

Mantenimiento

Óptimo Sobremantenimiento Submantenimiento Tiempo de parada

Co

sto

s

30

Tipos de vida

1. Vida económica:

Es el periodo durante el cual el equipo alcanza el costo medio de mantenimiento por unidad de uso más bajo. También se puede definir, como el periodo de tiempo que pasará antes de que el equipo sea desplazado por otro, como resultado de un análisis económico y técnico.

2. Vida de propiedad:

Es el periodo de tiempo que transcurre desde la adquisición hasta que se vende el equipo.

3. Vida útil o de servicio:

Es el periodo durante el cual el equipo está en servicio útil

4. Vida física:

Tiempo hasta que el equipo queda inservible para cualquier trabajo útil.

5. Vida específica:

Tiempo medio entre fallas (MTBF)

Marcelo Hinojosa T.

Presupuesto de Mantenimiento

Previsiones de ventas año próximo

Requerimientos operativos por producto, variedades de forma, dimensión, color, materiales etc.

Grado de compromiso que tendrían las diferentes líneas operativas y, consecuentemente, los servicios que requeriría producción.

Marcelo Hinojosa T.

Presupuesto de Mantenimiento

Marcelo Hinojosa T.

Plan estimado

de ventas

Plan anual de

producción

Programas de

producción

Plan de

mantenimiento

Programas de

mantenimiento

Presupuesto de

mantenimiento

Presupuest

o de ventas

PRESUPUESTO

GENERAL

ANUAL

Presupuesto de

producción

• Mano de obra

• Repuestos

• Suministros

• Servicios

• Lubricantes

• Combustibles

• Energía

Presupuesto

de otros

servicios

Plan de cuentas

Mano de obra

– Propia (en horas simples y horas extraordinarias)

– Contratada

– Cargas sociales

Equipo y herramental

– Energía, combustibles y fluidos (aire comprimido, gas, oxígeno, etc.)

– Repuestos y suministros

– Servicios a mantenimiento (transporte, ingeniería, etc.)

– Lubricantes, etc.

Marcelo Hinojosa T.

• Registros Históricos

• Análisis y cálculo de los trabajos más importantes que se incluyen

en el Plan Anual

• Estimaciones de las órdenes más representativas

¿INFORMACIÓN?

Presupuesto

(previsto)

Control Presupuestario

Marcelo Hinojosa T.

Programa de

Mantenimiento

Presupuesto de

Mantenimiento

Acciones

Análisis de

Variaciones

(resultados)

Costos

Resultantes

(reales)

Vs.

31

Ciencia que estudia la medición, buscando cuantificar magnitudes tales

como ángulo, masa, tiempo, velocidad, potencial, temperatura, etc.

Metrología

Marcelo Hinojosa T.

Legal

• Defiende al consumidor.

Industrial

• Medidas que requieren las industrias para cumplir con objetivos de calidad o gestión.

Científica

• Reproduce las medidas básicas, las realizan los laboratorios.

181

Conjunto de operaciones que tiene por objeto determinar el valor de una

magnitud

Para ejecutar una medición son necesarias tres condiciones:

– Existencia de un sistema numérico

– Definición de la magnitud de medida

– Establecimiento de la unidad base

Medición


Dispositivo para determinar el valor

o magnitud de una cantidad o

variable

Dispositivo / equipo de seguimiento y medición


Extensión o distribución de los valores encontrados en relación al valor verdadero.

• Está asociada a la sensibilidad o menor variación de la magnitud que se pueda detectar con un dispositivo / equipo o método.

• Entre los estadísticos que miden la precisión está el recorrido y el desvío padrón.

Precisión


Diferencia entre el valor verdadero de la magnitud y el valor encontrado en la

medición.

• En un dispositivo/equipo determina la calidad de la calibración respecto del patrón de la medida.

• Un estadístico que mide la veracidad es la media.

Veracidad


Proximidad en la concordancia entre un resultado y el valor de

referencia aceptado.

Conjunción de la precisión y la veracidad.

La incertidumbre es una medida de exactitud.

Exactitud


32

Aclarando conceptos

Marcelo Hinojosa T.

Preciso, pero no Veraz No exacto Veraz, pero no Preciso No exacto

No Preciso y no Veraz No exacto Preciso y Veraz Exacto

187

Desviación entre el valor encontrado durante la medición, con respecto al

valor verdadero.

Cuando una parte del error es conocida se puede compensar mediante la

respectiva corrección.

– Error grave o grueso

– Error aleatorio

– Error sistemático

Error


Parámetro asociado con el resultado de una medición, que caracteriza

la dispersión de los valores que podrían ser razonablemente atribuidos

a la magnitud sujeta a medición.

Considera todas las fuentes de error.

Incertidumbre (IT)

Marcelo Hinojosa T.

Incertidumbre

encontrada durante

la calibración del

dispositivo/equipo

de seguimiento y

medición.

Y=X+ε

Nivel de

confianza 189

Conjunto de valores resultantes tomados como aceptables dentro de un

proceso determinado.

• Especificaciones del cliente

• Normativa o especificaciones técnicas

• Requisitos legales

• Análisis estadístico

Tolerancia máxima de proceso (TM)


Relación TM / IT

Marcelo Hinojosa T.

Ince

rtid

um

bre

Tole

rancia

x

Incert

idum

bre

Tole

rancia

x

Incert

idum

bre

Tole

rancia

x

Incert

idum

bre

Tole

rancia

x

Caso 2 Caso 3 Caso 4 Caso 1

Si Dudoso No Dudoso

Riesgo:

Ninguno

Riesgo:

Ninguno

Riesgo: Rechazar

un producto

posiblemente

bueno

Riesgo: Aceptar

un producto

posiblemente

malo 191

Error Sistemático

Error Aleatorio

Nivel de Confianza

Incertidumbre

Corrección de errores

Marcelo Hinojosa T.

patrónxx 1

2

2

31

patrón

i

N

xx

34 confianza de Nivel

41 IT

192

33

Determinar cual es el valor de incertidumbre asociada a una medición de 2

valores de temperatura (300°C y 1000°C) medidos en 5 intentos, con una

incertidumbre patrón de 0,0349°C.

Practica No. 6

Marcelo Hinojosa T.

TRABAJO:


MATERIAL:


TIEMPO ACTIVIDAD:

25 minutos

No.

Medida

Medida

300 °C

Medida

1000°C

1 299,8 999,6

2 299,8 999,7

3 299,8 999,6

4 299,9 999,6

5 299,9 999,7

Resultado:

IT(300)=0,29

IT(1000)=0,49

193

Evolución de Falla e intervalos P-F Desgaste normal

Co

nd

ició

n

Tiempo

INTERVALO P-F

P1 P2

P

3 Primer

Intervalo

P-F

P4


Valores Límite e intervalos P-F

Co

nd

ició

n

Tiempo

INTERVALO P-F

P1 P2

P3

F Primer

Intervalo

P-F

P4


Bueno (B):

• Relacionado con el valor ideal de funcionamiento, recién salido de fábrica

Aceptable (A):

• Relacionado con el valor normal pero con cierto deterioro, considerado normal

Regular (R):

• Relacionado con desgaste de vida útil que debe investigarse su causa en el mediano plazo.

Cuestionable (C):

• Relacionado con desgaste de vida útil que debe investigarse su causa en el corto plazo.

Riesgoso ( RR):

• Relacionado con desgaste excesivo, implica defecto o riesgo potencial de falla; debe investigarse su causa de manera inmediata.

Valores Límite

Marcelo Hinojosa T.

Co

nd

ició

n

Tiempo

INTERVALO P-F

P1P2

P3

FPrimerIntervaloP-F

P4

197

Bueno (B)

Aceptable (A)

Regular (R)

Cuestionable (C)

Riesgoso ( RR)

Valores Límite vs. Frecuencia de Medición

Marcelo Hinojosa T.

Co

nd

ició

n

Tiempo

INTERVALO P-F

P1P2

P3

FPrimerIntervaloP-F

P4

Co

nd

ició

n

Tiempo

INTERVALO P-F

P1P2

P3

FPrimerIntervaloP-F

P4

198

34

Para disminuir la disyuntiva de una incertidumbre de

medición muy elevada, debe elegirse un instrumento muy

exacto

Incertidumbre de Medición y Valores Límite

Marcelo Hinojosa T.

x

199

Normal

Binomial

Poisson

Beta Gamma

Log Normal

Exponencial

Weibull

Valores Extremos

Evolución en el Tiempo


Adaptabilidad de la función de riesgo Weibull

Función de

riesgo

Weibull

Si =1

Si <1

Si >1

Periodo de vida

útil

Periodo de mortalidad

infantil

Periodo de

desgaste

Marcelo Hinojosa T.

Variación Tendencias

Valores Límite y Evolución en el Tiempo


Plan de actuación

Plan de contingencias

Plan de emergencias

Qué Hacemos?


Bosquejar una tabla de valores límite para la

medición de resistencia óhmica de

contactos principales de un interruptor de

gas SF6; como parte de predecir el estado

de los contactos eléctricos del interruptor.

Con los siguientes datos:

– Corriente Nominal 4000 Amps

– Corriente de C.C. 40 kAmps

– Valor normal <40μΩ

– Temperatura de arco eléctrico 2000 a

3000°C

Introducir otro ejemplo de su vivencia.

Practica No. 7

Marcelo Hinojosa T.

TRABAJO:

Discusión en grupos de 4

personas

MATERIAL:


TIEMPO ACTIVIDAD:

25 minutos

204

35

Elabore un plan de mantenimiento para una industria o empresa, en el

cual se distinga el proceso de planificación, política de gestión de fallas,

análisis de factibilidad técnica y sostenibilidad económica y gestión de la

vida útil de un determinado activo. (100%)

Trabajo Final

Marcelo Hinojosa T.

TRABAJO:

Discusión en grupos de

4 personas

MATERIAL:

Presentación de trabajo

impreso y digital.

TIEMPO ACTIVIDAD:

2 semanas

205

Entrega: Lunes 06 de octubre de 2014 - Hrs. 18:00.

Consultas: 70345750 - 72225900

E-mail: [email protected]

1. Introducción y antecedentes

2. Identificación del problema

3. Objetivos a corto, mediano y largo plazo

4. Análisis de equipos

5. Identificación de equipos críticos (Análisis de criticidad)

6. Análisis de problemas y causas de los mismos (Ishikawa-Pareto)

7. Plan y tipo de tareas propuestas

8. Análisis de factibilidad técnica – sostenibilidad económica de las tareas

propuestas

9. Plan y programa de mantenimiento (tareas propuestas-producción)

10. Presupuesto de mantenimiento

11. Conclusiones.

Memoria descriptiva: Plan de Mantenimiento

206 Marcelo Hinojosa T.

Planificación Del Mantenimiento

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