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8/7/2019 base_de_datos_de_confiabilidad

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En el mbito del Mantenimiento, cualquiera sea larama de la industria de que se trate, es habitualencontrar abundancia de especialistas con slidos

conocimientos y experiencia para resolver eficientementeproblemas de campo. Sin embargo, existe una notoria faltade herramientas integrales para la gestin de la actividadque permitan orientar los esfuerzos y la aplicacin de re-cursos, as como reducir los costos y el riesgo.

En general, no se reconoce en el Mantenimiento la im-portancia de la medicin de resultados y del registro siste-mtico y ordenado de datos bajo un nico criterio,comoinstrumento que permita su administracin como un ne-gocio. La falta de uso continuado de registros imposibilitaestablecer mecanismos de comparacin de los indicadorescon aquellos de clase mundial.

Se percibe falta de simplicidad y rigor en la recolecciny registro de datos que permitan alimentar esos clculos;elementos fundamentales para la administracin y tomade decisiones.

Temadetapa

Base de datos de

confiabilidad, dirigido a la

gestin del conocimientoy mitigacin de riesgos

Por Mario Troff

Skanska Servicios de Operacin y Mantenimiento

Process Owner Implementacin SAP-PM


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El mercado tiene en existencia diferentes herramientasque, en teora, permitiran resolver estos conflictos, peroque no plantean lo bsico. Y esto es: cmo administrar lainformacin?, qu datos guardar?, cmo clasificarlos?,cmo relacionarlos?, etc., de modo tal que los clculos yanlisis que se deriven de ellos no generen problemas adi-cionales de interpretacin y reproducibilidad.

Asimismo, cuando se busca integrar estas herramientascon sistemas ERP, tales como SAP, la problemtica que pre-senta el manejo de la informacin y su interrelacin conotras reas tales como finanzas, abastecimiento, control deproyectos, etc., asume fundamental importancia.

Si bien se encuentra bibliografa abundante y disponibleen la que se dan guas acerca de estos temas, es notoria lafalta delmites y criterios estrictos a adoptar para su uso eimplementacin en Operacin y Mantenimiento.

Pautas generales

El trabajo diario nos lleva a recomendar que la gestin demantenimiento se base en herramientas que combinen lasms modernas normativas con el almacenamiento de datosestadsticos que registren eventos y experiencias. Para el casodel anlisis de confiabilidad, o fallas, se aplica una lgica ba-sada en conceptos predefinidos por la norma ISO 14224 me-diante un proceso estructurado en forma secuencial, limitadopor las posibilidades de calificacin y ponderacin.

Mediante este mecanismo se puede:1. Definir un plan de mantenimiento sustentable y op-

timizarlo haciendo uso eficiente de los recursos dispo-nibles para el anlisis.

2. Combinar herramientas y datos existentes para elestudio cuantitativo de la confiabilidad, con datosestadsticos del OREDA (Offshore Reliability Data).

3. Orientar y promover la participacin en el anlisis detcnicos y operadores de Mantenimiento, a travs deuna metodologa relacionada con sus tareas operativasvinculadas con fallas funcionales e intervencionessobre componentes de los equipos.

4. Obtener costos estimados y evaluar el costo del ciclo devida bajo criterios y lmites estrictamente definidos y aco-tados, pudiendo analizar tendencias y benchmarking.

5. Tener la posibilidad de analizar la sensibilidad de losriesgos (frecuencia de ocurrencia por consecuencias)

en relacin con los costos.6. Disminuir los tiempos de anlisis, comparado con

otros mtodos.7. Llevar registros histricos con la misma metodologa

y lenguaje de confiabilidad.

Antecedentes y definiciones

RCMEl mantenimiento centrado en la confiabilidad RCM es

una metodologa de anlisis sistemtica, objetiva y docu-mentada, til para el desarrollo u optimizacin de un plande mantenimiento, que puede ser aplicada a cualquier tipode instalacin industrial.

Analiza cada sistema y, como stos pueden fallar funcio-nalmente, los efectos de cada falla son clasificados de acuer-do con el impacto en la seguridad, la operacin y el costo.

El objetivo principal es que los esfuerzos de manteni-miento estn dirigidos a mantener la funcin que realizanlos equipos ms que a los equipos mismos; esto implicaque se debe conocer con gran detalle las condiciones que

interrumpen o dificultan dicha funcin.RCM es una metodologa estructurada basada en unrbol de decisiones. Su xito depende, en gran parte, dela experiencia de los participantes como tambin de laposibilidad de contar con datos de tasas de fallas y pe-rodos de ocurrencia registrados, informacin que, en elcomn de las plantas, es difcil de encontrar o elaborar.La divisin en sistemas y subsistemas de cada equipo estan amplia como criterios puedan definir los integrantesdel equipo de anlisis. Lo mismo ocurre con la profundi-dad de anlisis para cada modo de falla / causa de falla;slo limitada por el grado de detalle con el que se realiceel anlisis.

En este sentido, la metodologa RCM es abierta y noes difcil caer en la trampa de hacer anlisis tan detalladosque los tiempos para la implementacin del mtodo seextiendan en demasa.

Norma ISO 14224Esta norma internacional brinda una base para la reco-

leccin de datos de confiabilidad y mantenimiento en unformato estndar para las reas de produccin de petrleoy gas natural, con criterios que pueden extenderse a otrasactividades e industrias. Sus definiciones son tomadas delRCM /FMEA.

Presenta los lineamientos para la especificacin, recolec-cin y aseguramiento de la calidad de los datos que permi-tan cuantificar la confiabilidad de los equipos y compararlacon la de otros de caractersticas similares. Sus datos estnvolcados en el OREDA.

Los principales objetivos de esta norma internacional son:a) Especificar qu datos sern recolectados para el an-

lisis de: diseo y configuracin del sistema;

seguridad, confiabilidad y disponibilidad de los sis-temas y plantas;

costo del ciclo de vida;

planeamiento, optimizacin y ejecucin del mante-

nimiento.b) Especificar datos en un formato normalizado, a fin de:

permitir el intercambio de datos entre plantas;

asegurar que los datos sean de la calidad suficiente

para el anlisis que se pretende.Si bien la norma est orientada al registro de fallas, son

de gran importancia las posibilidades de aplicacin quepresenta para definir los lmites y jerarqua de los equiposde operacin, como tambin la calificacin de la jerarquade las fallas.

Bsicamente parte desde el modo de falla (prdida dela funcin) hasta el detalle de la causa de falla y el compo-nente que provoca el evento. Esta calificacin tiene comoventaja que limita la profundidad de detalle del anlisis,acotando el nivel al que llega el tcnico de mantenimiento(y las que quedan para un especialista).


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FMEAEs una tcnica aplicada al estudio metdico de las conse-

cuencias que generan las fallas de cada componente de unequipo. Es un proceso sistemtico para la identificacin de lasfallas potenciales del diseo de un producto o proceso antes

de que stas ocurran, con el propsito de eliminarlas o deminimizar su riesgo asociado. Sus objetivos principales son:

Reconocer y evaluar los modos de fallas potenciales ylas causas asociadas con el diseo y montaje, opera-cin y mantenimiento de un equipo, a partir de loscomponentes.

Determinar los efectos de las fallas potenciales en el

desempeo del sistema.

Identificar las acciones que podrn eliminar o reducir

la ocurrencia de la falla potencial. Analizar la confiabilidad del sistema.

Cuantificar riesgos y confiabilidad.

Documentar el proceso.

Consideracin sobre FMEA / Norma

ISO 14224

FMEA llega a los modos de falla partiendo de la supuestafalla de un componente. Considerando que los componen-tes son perfectamente identificables, la supuesta falla totalo parcial de cada uno nos lleva directamente a todos losmodos de falla potenciales (prdida de la funcin).

Una tormenta de ideas en RCM no asegura que se identi-fiquen todos los modos de falla.

Los responsables de las prdidas de funciones de los

equipos (sistemas) son los componentes.Si se identifican desde un principio los modos de falla

estndar para cada tipo de equipo, definidos bajo un cri-terio netamente operacional, y se listan sistemas y subsis-temas, componentes, mecanismos de falla, causas de falla,y se los recorre en forma sistemtica en esta secuenciaordenada, difcilmente pueda quedar afuera alguna fallasupuesta que afecte a las funciones del equipo. Lo mismovale para el anlisis de falla, salvo que en este caso se partede una falla real y no supuesta.

Los operadores y mantenedores experimentados estnmuy familiarizados con las fallas funcionales y los compo-nentes que las provocan.

sta es la base del mtodo y sus ventajas.

Estructuracin de jerarquas previas

al anlisis con FMEA

Para contar con un mtodo sistemtico, se toman loscriterios del RCM estructurando elanlisis de la mquinaen suspartes componentes; y dividindola de mayor amenor jerarqua o grado de detalle:

Clases

Sistema

Subsistemas

Componentes

Para mayor detalle puede consultarse la norma ISO 14224,donde se muestra cmo quedan perfectamente determinadoslos lmites constituyentes de cada clase de equipo.

Esta divisin es primordial y de la mayor importancia,debido a que permite definir cmo se tratar a los equiposrespecto a la posterior interpretacin de los resultados.

Clases de equipos

Se toma como base lo establecido en la norma ISO 14224.A partir dela estructura presentada por sta, acorde con

un orden de jerarqua, se establecen cules son las clases deequipos (siendo steel nivel ms alto).

Las clases pueden ser asociadas a funciones, cada unaen su contexto operacional; entendiendo por funcin, deacuerdo con la definicin de RCM, a las razones por lascuales un equipo existe dentro del proceso.

Acorde con el glosario definimos como clase a un deter-

minado tipo de equipo, por ejemplo:

Sistemas

Bajo los conceptos de RCM / FMEA se considera sistemaa un conjunto que realiza una funcin dentro del proceso,

pudindose identificar una entrada y una salida. Para elcaso de la norma, los sistemas quedan clasificados por:

Tipos de equipos

Aplicacin

As queda respondida la primera pregunta del RCM:cul es la funcin deseada y el estndar de performanceen el presente contexto operativo?

Esta informacin debe estar compilada antes de comen-zar el anlisis para un equipo en particular. La ISO 14224presenta un formulario genrico y especfico para cargar lasfunciones especficas y as identificar los desvos no permi-sibles de las condiciones de diseo.

Ejemplos de sistemas: Sistema de bomba centrfuga agua de inyeccin Sistema de bomba alternativa trasvase de petrleo

De la norma ISO 14224

Subsistemas

Son aquellos equipos que posibilitan que el sistemarealice su funcin operativa. Se pueden dividir por sus fun-ciones especficas.


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Componente

La unidad final de la divisin es el componente, enten-diendo como tal a las partes de los equipos sobre las cualeses necesario realizar acciones de mantenimiento, con elobjeto de alcanzar la confiabilidad deseada.

Analizado desde otro punto de vista, el componente es

aquella parte en que su falla (crtica, incipiente o por de-gradacin; ver OREDA) provoca una prdida de la capaci-dad del sistema (calificadas en los modos de falla), para quecontine operando dentro de las condiciones especificadaso determinadas para un proceso.A modo de ejemplo se toma la bomba, vista desde la nor-ma ISO 14224.

Clasificacin de las fallas. Modo de falla

Se toma cada componente y se analiza y determina cu-

les son las prdidas de funciones, en caso de que ste falle(en forma total o parcial).

A diferencia del RCM, la norma ISO 14224 tiene predefini-dos los modos de falla por clase de equipo, de esta manera:

No se pierde tiempo definiendo las fallas.

No se cae en la trampa de buscar o listar enormes can-tidades de modos de fallas asociados a funciones principa-les y secundarias.

Se comienza calificando a la falla con el modo de falla,la cual est asociada a las funciones del sistema. Con estoqueda contestada la segunda pregunta del RCM: de quforma puede fallar (no ser satisfactorias las funciones)?

Las tasas de fallas que se utilizan (frecuencia de ocurren-

cia) se toman para las fallas totales y las fallas por degrada-cin e incipientes, relacionadas con cada componente (delOREDA). Es un criterio vlido si se aceptan las condicionesde contorno aqu establecidas.

La secuencia resumida del mtodo es la siguiente: Elegir un componente, por ejemplo, sello (se obtiene

de la tabla).

Describir la falla supuesta.

Elegir el modo de falla (se obtiene de tabla), y qu

efectos provocara, eligindolo de la tabla predefinidadel tipo de equipo.

Elegir el mecanismo de falla para este supuesto.

Elegir la causa de la falla.

Elegir la severidad de la falla, que se obtiene de tabla.

Determinar el impacto en la operacin (depender dela criticidad del equipo).

Responder a la otra pregunta del RCM: qu sucede

cuando falla? La frecuencia de ocurrencia se tomadel OREDA.

Describir los potenciales efectos de la falla en forma

cualitativa. Responder a la otra pregunta del RCM: cules son las

consecuencias de la falla?El mtodo es iterativo. Una vez definida la falla supuesta

y el modo de falla, a partir del componente:1. Se recorren todos los mecanismos de falla posibles

para ese modo de falla definido a partir de la falla

supuesta y el componente.2. Para cada mecanismo de falla se recorren todas las

causas de falla posibles.3. Una vez completadas estas lneas se pasa a otro modo

de falla.4. Se cargan los campos de:

Severidad (puede usarse el nmero SAE), o directamen-te se refleja la severidad en la evaluacin de costo.

Impacto (norma ISO 14224 total, parcial o ningu-no sobre la produccin o el nmero SAE).

Una vez completados estos campos, que en su mayorase obtienen de tablas predeterminadas, se evalan las con-secuencias en forma cuantitativa, con la mejor informa-

cin que se disponga o se considere (costos de repuestos,reas daadas, impactos ambientales, lesiones posibles).

Esto es optativo y se agrega a lo bsico de la norma.Se responde as a la otra pregunta, ya enunciada, del

RCM: cules son las consecuencias de la falla?Amodo de ejemplo se forma la bomba, vista desde la

norma ISO 14224.


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Tareas preventivas.

Mtodos de deteccin

En esta fase se pretende responder a la pregunta delRMC: qu se puede hacer para prevenir las fallas?

Se elige el mtodo de deteccin, basado en las preguntasdel RCM.

El orden va de lo simple y prctico, la deteccin tempra-

na, a lo ms complejo, como el cambio en el diseo.La norma ISO 14224 permite elegir las siguientes accio-

nes, que estn alineadas con las preguntas del RCM.Una vez determinado el mtodo de deteccin, se elige

una de las acciones de la tabla ISO 14224.Esta accin con su frecuencia, asociada al componente,

constituir el plan de mantenimiento o inicio de la base dedatos de confiabilidad.

Implementacin

Se confeccion un programa para hacer este anlisis ycomenzar la recoleccin de datos.

Imagen ante clientes

Presentar la informacin de manera que se evidencien losriesgos y los costos, posibilita al cliente evaluar a la empresaa cargo del mantenimiento, pero lo que es ms importante,le permite tomar decisiones sustentadas y aplicar herramien-tas avanzadas de optimizacin en mantenimiento.

Hablar de optimizaciones implica definir todas las va-riables que determinan un proceso. stas dependen delcontrato, las necesidades del cliente y las utilidades, pero sise parte de definiciones y criterios bsicos preestablecidos,

bajo normas internacionales, el camino a recorrer se acortay queda sostenido por una slida base.

Resultados

De esta simple, pero ordenada, secuencia de carga dedatos, da a da, complementada con el anlisis metdico

y la consiguiente identificacin de desvos, se deriva en laacumulacin concreta de ahorros en repuestos y sub con-tratos, tal como se ejemplifica en el grfico siguiente (lneade trazo grueso).

Los clientes que cuentan con su propio sistema de in-formacin (CMMS o ERP) pueden integrar la estructura dedatos aqu descripta, con un indiscutible valor agregado.

Aprendizaje

Cada minuto de demora en el lanzamiento de la coleccinde datos es informacin perdida para identificar mejoras.


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Dentro de la capacitacin se debe concientizar al perso-nal sobre los riesgos de trabajar fuera de lo especificado ylos costos de reprocesar y de parar y arrancar.

Los anlisis de confiabilidad y la comprensin de losriesgos e incertidumbres en los procesos de mitigacin defallas incipientes, hacen tomar conciencia al hombre demantenimiento sobre las consecuencias de tales riesgos, y

motivan para la toma de registros en forma responsable.La carga de datos se debe relacionar con la temtica deconfiabilidad y riesgo; por ende, la secuencia de carga dedatos est alineada con la estructura de datos nica.

Las mejoras deben estar orientadas al procesamiento inteli-gente y automtico de datos del da a da, y no en la ocurrenciaespordica y aislada de un descubrimiento puntual de mejora.

La seleccin de criterios es crtica, pero una vez adop-tados los criterios, stos se deben mantener en toda laimplementacin.

Un lenguaje simple y unificado, unido a la integracinde herramientas, facilita su uso y entendimiento.

Dificultades

Durante todos los procesos de desarrollo y evolucinhubo que manejar un balance entre complejidad y resulta-do, entre esfuerzos y beneficios.

Una dificultad, por ejemplo, estuvo en la necesidad de


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adaptacin del personal, ya sea por su inexperiencia o porsu acostumbramiento a metodologas ya superadas.

Adems, se cont con el tiempo y esfuerzo para partir deun proyecto piloto y que permitiera especificar adecuada-mente qu es lo que se quiere de un sistema ERP integradotal como SAP.

Implementacin

El proyecto se inici en el ao 2000 con la implemen-tacin de best practices de mantenimiento, con el apoyo deconsultores canadienses, aplicando la metodologa up time.

En el ao 2002 se implement el modelo SOM/SIM

(modelo de operacin y mantenimiento), que consista enuna secuencia ordenada de procedimientos orientados a lagestin integral de confiabilidad de los activos.

En el ao 2003 comenzaron a desarrollarse los linea-

mientos de la gestin de datos y conocimientos, como unaparte del proyecto.

En 2006 se implement un proyecto piloto en el marco

de la norma ISO 14224.En 2007 se implement la estrategia para el asegura-

miento de la calidad de datos.En 2008 se transfiri la experiencia del proyecto piloto

a la implementacin del sistema ERP SAP, alcanzando exi-tosamente la integracin de todos los procesos, contandoactualmente con una herramienta alineada con las avanza-das tcnicas de optimizacin.

La posibilidad de uso de la herramienta SAP mediante In-ternet, hace extensiva a sta a cualquier operacin, potencian-

do el valor agregado al compartir y expandir las mejoras.

Conclusiones

La carga de datos parte de una seleccin de tablas pre

establecida, de tal forma que se evitan las ambigedades enla escritura y se logra la calidad de informacin requerida.

Consolida la informacin histrica institucional,

como valor agregado al cliente. Los criterios que se tomen a la hora de disear la carga

de datos sern decisivos para la calidad de los reportes quese obtengan.

El uso de normas internacionales reconocidas otorga

solidez. La simplicidad del procedimiento hace realizable la

carga de datos cualquiera sea el nivel de la organizacin delmantenimiento.

La base de datos funciona como troubleshooting, ya quese parte de la falla supuesta llegando hasta la causa.

La integracin de las herramientas de informacin

histrica, anlisis de confiabilidad y anlisis de fallas facili-

ta su uso como rutina normal. Para el clculo correcto de la confiabilidad no puede

separarse el hombre de la mquina, el tratamiento debeser en conjunto. Se debe adoptar un criterio para ponderarcmo afecta el error humano a la frecuencia de ocurrencia.

Muchos son los esfuerzos individuales para el registrode eventos normalmente dispersos y aislados y para elanlisis de los mecanismos de falla de los distintos tiposde equipos.

Conformar una base de datos dinmica y estructurada,el registro de eventos bajo los mismos criterios, donde losresultados de las mejoras puedan adicionar valor diferen-cial a los servicios de operacin y mantenimiento, es el

principio de la evolucin continua hacia nuevos conceptostales como las metodologas de deteccin temprana, miti-gacin y eliminacin de fallas potenciales. A la vez se ob-tiene el beneficio del control de los riesgos contractuales.

Bibliografa

ISO 14224, Industria de Petrleo y Gas, Recoleccin eIntercambio de Datos de Confiabilidad y Manteni-miento de Equipos.

SAE J1739/JA 1011 (FMEA).

SAE 1011 Evaluation Criteria for RCM Processes. RCM, John Moubray.

Maintenance Excellence. Optimizing Equipment Life

Cycle Cost, John D. Campbell Andrew Jardine.

OREDA, Offshore Reliability Data, 3rd edition.

Colaboracin

Este trabajo fue posible gracias a las correcciones, reali-zadas en forma directa, de Hctor Ecay, Andrew Jardine, y

al aporte de Nstor Garca, Laura Melo, Roberto Murello.

Especialmente, mi reconocimiento a todos los operadores ytcnicos de mantenimiento que colaboraron con sus ideasy mejoras.


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