planificación del mantenimiento
DESCRIPTION
Presentación sobre el mantenimiento y su planificacionTRANSCRIPT
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
Mano de Obra de Reparación
Costo:
• Producción
• Lucro Cesante
Costos Intangibles:
• Personas
• Medio Ambiente
• Pérdida de Imagen
Multas y sanciones
La Evolución del Mantenimiento
Segunda Guerra Mundial
(1939 a 1945) Segunda Generación de Mantenimiento
Repuestos
Mano de Obra de Reparación
Costo:
• Producción
• Lucro Cesante
Costos Intangibles:
• Personas
• Medio Ambiente
• Pérdida de Imagen
Multas y sanciones
5
La Evolución del Mantenimiento Just in Time
Tercera Generación de Mantenimiento
Repuestos
Mano de Obra de Reparación
Costo:
• Producción
• Lucro Cesante
Costos Intangibles:
• Personas
• Medio Ambiente
• Pérdida de Imagen
Multas y sanciones
La Evolución del Mantenimiento
Ingeniería de Mantenimiento Cuarta Generación de Mantenimiento
Repuestos
Mano de Obra de Reparación
Costo:
• Producción
• Lucro Cesante
Costos Intangibles:
• Personas
• Medio Ambiente
• Pérdida de Imagen
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?
¿Qué debe hacer el
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
Fuente: HSB Reliability Tecnologies, Curso Lourival Tavares
5% Mantenimiento Correctivo
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
Correctivo Preventivo Predictivo Otras
Propuesta de optimización 2000
Fuente: HSB Reliability Tecnologies, Curso Lourival Tavares
20% Mantenimiento Correctivo
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
Correctivo Preventivo Predictivo Otras
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
La evolución Organizacional del Mantenimiento
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
La evolución Organizacional del Mantenimiento
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
Operación Mantenimiento
Ingeniería de Mantenimiento
Ejecución del Mantenimiento
1930 2000 1970 1939 43
La evolución Organizacional del Mantenimiento
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
Operación Mantenimiento
Ingeniería de Mantenimiento
Estudios Planificación
y Control
Ejecución del Mantenimiento
1930 2000 1970 1939 44
La evolución Organizacional del Mantenimiento
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
Operación Mantenimiento
Ingeniería de Mantenimiento
Ejecución del Mantenimiento
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
Marcelo Hinojosa T. 46
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
Marcelo Hinojosa T. 50
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:
Discusión en grupos de 4 personas
MATERIAL:
Papelógrafo, marcadores
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
Ejemplos de KPIs de Confiabilidad
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
Ejemplos de KPIs de Confiabilidad
Disponibilidad:
Puede modificarse de muchas maneras para
ajustarse a las necesidades específicas del
negocio
%100*8760
87601
n
i
ieventoDuración
69
Ejemplos de KPIs de Confiabilidad
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?
¿Qué debe hacer el
departamento de
mantenimiento para cumplir la misión y
contribuir a la visión?
¿Qué debe hacer el
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.)
Marcelo Hinojosa T. 85
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
Marcelo Hinojosa T. 97
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
Marcelo Hinojosa T. 99
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
Marcelo Hinojosa T. 103
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
factible y sostenible
una Tarea de
Reacondicionamiento
Cíclico?
¿Es
técnicamente
factible y sostenible
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
Marcelo Hinojosa T. 111
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. 112
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
Marcelo Hinojosa T. 115
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:
Discusión en grupos de 4 personas
MATERIAL:
Papelógrafo, marcadores
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
Marcelo Hinojosa T. 119
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
Marcelo Hinojosa T. 120
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:
Discusión en grupos de 4 personas
MATERIAL:
Papelógrafo, marcadores
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.
Plan de Mantenimiento
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
Plan de Mantenimiento
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
Com ienzo: 20/03/06 Ident if icador : 5
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
Com ienzo: 24/04/06 Ident if icador : 9
Fin: 28/04/06 Dur : 5 días
RE:
Di seño de l a Herrami ent a I nf ormát i ca
Com ienzo: 01/05/06 Ident if icador : 10
Fin: 09/06/06 Dur : 30 días
RE:
Pruebas y Aj ust es
Com ienzo: 12/06/06 Ident if icador : 11
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)
Com ienzo: 27/03/06 Ident if icador : 7
Fin: 28/04/06 Dur : 25 días
RE:
Eval uaci ón de recursos t écni cos di sponi bl es
Com ienzo: 27/03/06 Ident if icador : 8
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)
¿Cómo se programa una OT?
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
¿Cómo se programa una OT?
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
¿Cómo se programa una OT?
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
¿Cómo se programa una OT?
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:
Papelógrafo, marcadores
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
Marcelo Hinojosa T. 142
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
Marcelo Hinojosa T. 143
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
Marcelo Hinojosa T. 144
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
Marcelo Hinojosa T. 145
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
Marcelo Hinojosa T. 146
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
Marcelo Hinojosa T. 147
Paso 2
Construcción de la tabla de frecuencias:
Marcelo Hinojosa T. 148
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:
Marcelo Hinojosa T. 149
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:
Marcelo Hinojosa T. 150
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
Marcelo Hinojosa T. 152
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:
Discusión en grupos de 4 personas
MATERIAL:
Papelógrafo, marcadores
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
Ejemplo de Análisis de Criticidad
Marcelo Hinojosa T.
Resultados obtenidos
Ejemplo de Análisis de Criticidad
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
Marcelo Hinojosa T. 172
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
Marcelo Hinojosa T. 182
Dispositivo para determinar el valor
o magnitud de una cantidad o
variable
Dispositivo / equipo de seguimiento y medición
Marcelo Hinojosa T. 183
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
Marcelo Hinojosa T. 184
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
Marcelo Hinojosa T. 185
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
Marcelo Hinojosa T. 186
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
Marcelo Hinojosa T. 188
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)
Marcelo Hinojosa T. 190
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:
Discusión en grupos de 4 personas
MATERIAL:
Papelógrafo, marcadores
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
Marcelo Hinojosa T. 195
Valores Límite e intervalos P-F
Co
nd
ició
n
Tiempo
INTERVALO P-F
P1 P2
P3
F Primer
Intervalo
P-F
P4
Marcelo Hinojosa T. 196
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
Marcelo Hinojosa T. 200
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
Marcelo Hinojosa T. 202
Plan de actuación
Plan de contingencias
Plan de emergencias
Qué Hacemos?
Marcelo Hinojosa T. 203
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:
Papelógrafo, marcadores
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.