DIPLOMADO EN INGENIERIA DE MANTENIMIENTO Y …

DIPLOMADO EN INGENIERIA DE MANTENIMIENTO Y

CONFIABILIDAD

MODULO I

Estrategias de optimización de mantenimiento

Ing. José Manuel Páez


Optimizar

Quiere decir buscar mejores resultados, más eficacia o mayor eficiencia en el desempeño de

alguna tarea. De allí que términos sinónimos sean mejorar, optimar o perfeccionar.

Se dice que se ha optimizado algo (una actividad, un método, un proceso, un sistema, etc.)

cuando se han efectuado modificaciones en la fórmula usual de proceder y se han obtenido

resultados que están por encima de lo regular o lo esperado. En este sentido, optimizar es realizar

una mejor gestión de nuestros recursos en función del objetivo que perseguimos.


Historia del mantenimiento

Desde las primeras herramientas de la historia, el hombre ha tenido la necesidad de mantener

en buen estado sus equipos. Las fallas en las máquinas, eran causadas por llevar hasta el límite la

capacidad de trabajo de estas, hasta que ya no eran capaces de hacer su función, de manera que el

mantenimiento lo recibían cuando ya era imposible hacer uso de estas. Este tipo de mantenimiento

recibe el nombre de “Mantenimiento ante fallo”. Esta clase de fallas siguen repitiéndose hoy en día,

aunque con menor frecuencia debido a la evolución del mantenimiento.


Primera Generación

Este período cubre la etapa hasta la II Guerra Mundial, y se caracteriza por el mantenimiento

correctivo. En aquellos tiempos el tiempo medio entre averías (MTBF) no importaban demasiado,

debido a que la industria no estaba muy mecanizada. La maquinaria existente era sencilla y fácil de

reparar. El mantenimiento se limitaba a la limpieza y lubricación de las máquinas, de manera que no

era ni un mantenimiento sofisticado, ni se requería de un personal cualificado para ejercerlo.

Segunda Generación

En el transcurso de la II Guerra Mundial aumentó la demanda de todo tipo de productos, al

mismo tiempo que la mano de obra industrial bajo drásticamente. A causa de esto, la mecanización

aumentó por necesidad.


Tercera Generación

A partir de mediados de los 70, todavía se han experimentado cambios más significativos

en cuanto el papel del mantenimiento dentro de la empresa.

Cuarta generación

Desde inicios de los noventa, el mantenimiento se ha caracterizado por la sistematización

de los procedimientos, actividades y estrategias. Otros avances como la automatización

computarizada de sus procesos, ayudan también a alcanzar un mayor grado de confiabilidad en

los equipos.


Tipos de mantenimiento

En la práctica existen varios tipos de mantenimiento diferenciados por la planificación,

objetivos, necesidades… En estos momentos, las grandes empresas realizan una combinación de los

diferentes tipos, de manera que existe un plan de mantenimiento para optimizar los recursos y

disponibilidad de los equipos. Las diferentes clases de mantenimiento que se puede encontrar en una

industria son:


Mantenimiento ante fallo

En este caso las operaciones de mantenimiento se efectuaran tras el fallo. El objetivo principal

es reparar la máquina para que vuelva a funcionar en el menor tiempo posible (se reparan o se

sustituyen las piezas que han fallado).

Mantenimiento correctivo

Este tipo de mantenimiento es muy similar al anterior, ya que también actúa tras el fallo, pero

se diferencia por la búsqueda del problema del fallo. Tras provocarse el fallo en la máquina se busca,

diagnostica y se corrige la causa del fallo.

Mantenimiento preventivo

El objetivo principal del mantenimiento preventivo en prevenir el fallo en los equipos. El más

empleado es el mantenimiento planificado (PPM, “Planed Preventive Maintenance”), basado en una

sustitución de piezas periódica. Normalmente la sustitución se realiza independientemente del estado

del estado de la pieza, donde se tiene en cuenta el número de ciclos o tiempo trabajado.


Mantenimiento predictivo

Este método corrige las desventajas del mantenimiento preventivo, ya que cambia las

sustituciones por inspecciones. De forma que en vez de cambiar las piezas cada cierto tiempo, se

inspeccionan periódicamente. Cada pieza inspeccionada deberá cumplir una clase de parámetros, y

en caso de no cumplirlos se deberá intervenir mediante una operación correctiva (reparación o

sustitución).

Mantenimiento productivo total

Este sistema está basado en la concepción japonesa del "Mantenimiento al primer nivel", en la que el

propio usuario realiza pequeñas tareas de mantenimiento como: reglaje, inspección, sustitución de

pequeñas cosas, etc., facilitando al jefe de mantenimiento la información necesaria para que luego las

otras tareas se puedan hacer mejor y con mayor conocimiento de causa.

• Mantenimiento: Para mantener siempre las instalaciones en buen estado

• Productivo: Esta enfocado a aumentar la productividad

• Total: Implica a la totalidad del personal, (no solo al servicio de mantenimiento)


El R.C.M (mantenimiento centrado en confiabilidad)

Los comienzos del mantenimiento R.C.M datan de finales de los 50. En aquel momento el

número de accidentes en la aviación mundial superaba los 60 accidentes por millón de despegues (si

esto estuviera ocurriendo hoy en día, estaríamos hablando de dos accidentes diarios) y dos tercios de

estos eran causados por fallas en los equipos.


Las siete preguntas del R.C.M

Una vez seleccionados los elementos a revisar, el R.C.M responde a una serie de preguntas de cada equipo que

son las siguientes:

1. ¿Cuáles son las funciones del equipo?

2. ¿De qué forma puede fallar?

3. ¿Cuál es la causa de la falla?

4. ¿Qué sucede al fallar el equipo?

5. ¿Qué ocurre al fallar?

6. ¿Qué se puede hacer para prevenir el fallo?

7. ¿Qué sucede si no se puede prevenir el fallo?


1. Funciones del equipo

Cada equipo es adquirido para satisfacer una necesidad con unos estándares determinados, y en el momento

que no la cumplan estará provocando la falla en el equipo. En cada equipo se establece un contexto operacional,

en el que deben constar estos cuatro factores:

• Régimen de operación del equipo

• Disponibilidad de la mano de obra y repuestos

• Consecuencias de la indisponibilidad del equipos (pérdida de producción, reducción de la producción…)

• Objetivos de seguridad y medio ambiente

2. Falla funcional

La falla funcional es la incapacidad que tiene un equipo en llevar a cabo sus funciones por las cuales ha sido

adquirido. Las fallas funcionales únicamente describen la incapacidad de lograr la función deseada, pero no se

extiende más allá de esto, ya que ni explica ni detalla las causas de la falla.


3. Modo de avería

Una vez identificada la falla, el siguiente paso es intentar identificar los hechos que la han podido causar. Estos

hechos son los denominados modos de falla, y son los encargados de definir la razón por la cual ha fallado.

4. Efectos de falla

Los efectos de falla describen los que ocurriría si no se lleva a cabo ninguna tarea específica para anticipar,

prevenir o detectar una falla.

5. Consecuencia de la falla

Una vez ya determinadas las funciones, fallas funcionales, modos de fallo y los efectos, se procede a evaluar la

importancia de cada falla. Estas consecuencias serán las que marcarán la decisión de si se ha de tratar de

prevenir la falla o no.


6. Prevención de la falla

El mejor método para mejorar la disponibilidad de la planta es tener implantado algún tipo de mantenimiento

rutinario. El mantenimiento a aplicar puede variar bastante según la política de la empresa o los equipos a

mantener. En algunos equipos las fallas son repetitivas, en otros las consecuencias que puede causar la falla no

es significativa, pero cuando las consecuencias de pueden ser significativas se ha de actuar para evitar daños

mayores. Será en estos casos cuando el mantenimiento ha de actuar para prevenir estas fallas o al menos

reducir las consecuencias.

7. Sin opciones de prevenir la falla

Aparte de comprobar si la realización de las tareas preventivas es factible o no, el R.C.M se ocupa también de si

merece la pena o no hacerlas. Si se comprueba que no vale la pena realizar este tipo de tareas, se efectúan otro

tipo tareas de mantenimiento llamadas “a falta de”, que tratan ya con el estado de falla.


ANALISIS DE CRITICIDAD

Es una metodología que permite establecer jerarquías entre:

• Instalaciones

• Sistemas

• Equipos

• Elementos de un equipo


Activo: Término contable para cualquier recurso que tiene un valor, un ciclo de vida y genera un flujo

de caja. Puede ser humano, físico y financiero intangible. Por ejemplo: el personal, centros de trabajo,

plantas y equipos, entre otros.

Acción/recomendación: Es la asignación para ejecutar una tarea o serie de tareas para resolver una

causa identificada en la investigación de una falla o problema.

Afectación: Es la limitación y condiciones que se imponen por la aplicación de una ley al uso de un

predio o un bien particular o federal, para destinarlos total o parcialmente a obrar de utilidad pública.


Análisis de Criticidad de Modo de Falla y Efectos (FMECA, Failure Mode, Effects and Criticality

Analysis): Es un método que permite cuantificar las consecuencias o impacto de las fallas de los

componentes de un sistema, y la frecuencia con que se presentan para establecer tareas de

mantenimiento en aquellas áreas que están generando mayor repercusión en la funcionalidad,

confiabilidad, mantenibilidad, riesgos y costos totales, con el fin de mitigarlas o eliminarlas por

completo.

Causa de falla: Circunstancias asociadas con el diseño, manufactura, instalación, uso y

mantenimiento que hayan conducido a una falla.


Confiabilidad operacional: Es la capacidad de una activo (representado por sus procesos, tecnología y gente)

para cumplir sus funciones o el propósito que se espera de este, dentro de sus límites de diseño y bajo un

Contexto Operacional determinado.

Consecuencia: Resultado de un evento. Puede existir una o más consecuencias de un evento, las cuales sean

expresadas cualitativa o cuantitativamente. Por ello, los modelos para el cálculo deben considerar los impactos

en seguridad, higiene, ambiente, producción, costos de reparación e imagen de la empresa.

Consecuencia de una Falla: Se define en función a los aspectos que son de mayor importancia para el

operador, como el de seguridad, el ambiental y el económico.

Contexto Operacional: Conjunto de factores relacionados con el entorno; incluyen el tipo de operación, impacto

ambiental, estándares de calidad, niveles de seguridad y existencia de redundancias.

Criticidad: Es un indicador proporcional al riesgo que permite establecer la jerarquía o prioridades de procesos,

sistemas y equipos, creando una estructura que facilita la toma de decisiones acertadas y efectivas, y permite

direccionar el esfuerzo y los recursos a las áreas donde es más importante y/o necesario mejorar la confiabilidad

y administrar el riesgo.


Defecto: Causa inmediata de una falla: desalineación, mal ajuste, fallas ocultas en sistemas de seguridad, entre

otros.

Efecto de falla: Describe lo que ocurre cuando acontece cada modo de falla. Falla: Terminación de la habilidad

de un ítem para ejecutar una función requerida.

Falla funcional: Es cuando el ítem no cumple con su función de acurdo al parámetro que el usuario requiere.

Jerarquización: Ordenamiento de tareas de acuerdo con su prioridad.

Modo de falla: Es la forma por la cual una falla es observada. Describe de forma general como ocurre y su

impacto en la operación del equipo. Efecto por el cual una falla es observada en un ítem fallado. Hechos que

pueden haber causado cada estado de falla.


Mecanismo de falla: Proceso físico, químico u otro que ha conducido un deterioro hasta llegar a la falla.

Prioridad: La importancia relativa de una tarea en relación con otras tareas.

Riesgo: Este término de naturaleza probabilística está definido como la “probabilidad de tener una pérdida”.

Comúnmente se expresa en unidades monetaria.

Matemáticamente se expresa como: R(t)= P(t) x C

Dónde: R(t) es el riesgo en función del tiempo P(t) es la probabilidad de ocurrencia de un evento en función del

tiempo, y C sus consecuencias.


Descripción de la metodología de Análisis de Criticidad.

Para determinar la criticidad de una unidad o equipo se utiliza una matriz de frecuencia por consecuencia de la

falla. En un eje se representa la frecuencia de fallas y en otro los impactos o consecuencias en los cuales

incurrirá la unidad o equipo en estudio si le ocurre una falla.


La matriz tiene un código de colores que permite identificar la menor o mayor intensidad de riesgo relacionado

con el Valor de Criticidad de la instalación, sistema o equipo bajo análisis

Elementos a tomar en cuenta para determinar la criticidad

La criticidad se determina cuantitativamente, multiplicando la probabilidad o frecuencia de ocurrencia de una falla

por la suma de las consecuencias de la misma, estableciendo rasgos de valores para homologar los criterios de

evaluación.

Criticidad = Frecuencia x Consecuencia


Pasos del análisis de criticidad

Para realizar en Análisis de Criticidad debes seguir los siguientes pasos:

• Primer paso-Definir el nivel de análisis:

Se deberán definir los niveles en donde se efectuará el análisis: instalación, sistema, equipo o elemento, de

acuerdo con los requerimientos o necesidades de jerarquización de activos.


• Segundo paso-Definir la Criticidad:

La estimación de la frecuencia de falla y el impacto total o consecuencia de las fallas se realiza

utilizando criterios y rangos preestablecidos.

Estimación de la frecuencia de la falla funcional: Para cada equipo puede existir más de un modo de

falla, el más representativo será el de mayor impacto en el proceso o sistema. La frecuencia de

ocurrencia del evento se determina por el número de eventos por año.

Criterios para estimar la frecuencia


Criterios y rasgos para estimar las consecuencias de las fallas


Los daños al personal, impacto a la población y al ambiente serán categorizados considerando los criterios que

se indican en la tabla Categoría de los Impactos.

Los Impactos en la Producción (IP) cuantifican las consecuencias que los eventos no deseados generan sobre

el negocio.

Este criterio se evaluara considerando los siguientes factores:

Tiempo Promedio para Reparar (TPPR), Producción Diferida, Costos de Producción (aceite y gas).

IP = (Producción Diferida x TPPR x Costo Unitario del Producto)


El valor resultante permitirá categorizar el IP de acuerdo con los criterios de la tabla Categoría de los Impactos.

Los impactos asociados a Daños de las instalaciones (DI) se evaluaran considerando los siguientes factores:

• Equipos afectados

• Costos de Reparación

• Costos de Reposición de Equipos

DI = (Costos de Reparación + Costos de Reposición de Equipos)

El valor resultante permitirá categorizar el DI de acuerdo con los criterios de la tabla Categoría de los Impactos.


Categorías de impactos


Tercer Paso-Cálculo del nivel de criticidad:

Para determinar el nivel de criticidad de una instalación, sistema, equipo o elemento se debe emplear la fórmula:

Criticidad = Frecuencia x consecuencia

Para las variables se utilizan los valores preestablecidos como “categorías” de las tablas Categoría de las

Frecuencias de Ocurrencia y Categoría de los impactos, respectivamente.

Una vez obtenido el valor de la criticidad, se busca en la Matriz de Criticidad diseñada para PEP, para determinar

el nivel de criticidad de acuerdo con los valores y la jerarquización establecidos.


• Cuarto paso-Análisis y Validación de los resultados:

Los resultados obtenidos deberán ser analizados a fin de definir acciones para minimizar los impactos asociados

a los modos de falla identificados que causan la falla funcional. Este análisis final permitirá validar los resultados

obtenidos, a fin de detectar cualquier posible desviación que amerite la reevaluación de la criticidad.

Quinto paso-Definir el nivel de análisis:

El resultado obtenido de la frecuencia de ocurrencia por el impacto permite “jerarquizar” los problemas,

componentes, equipos, sistemas o procesos, basado en la criticidad. El cuál es el objetivo de la aplicación de la

metodología.


Sexto paso-Determinar la criticidad.

Permite completar la metodología, sin formar parte de la misma. Cuando en la evaluación de un activo

obtenemos frecuencias de ocurrencias altas, las acciones recomendadas para llevar la criticidad de un valor más

tolerable deben orientarse a reducir la frecuencia de ocurrencia del evento. Si el valor de criticidad se debe a

valores altos en alguna de las categorías de consecuencias, las acciones deben orientarse a mitigar los impactos

que el evento (modo de falla o falla funcional) puede generar.

Séptimo paso-Sistema de Seguimiento de control:

Después de la selección de las acciones de mejora en las frecuencias de ocurrencia de los eventos y mitigación

de impactos se debe crear y establecer en Seguimiento y Control, para garantizar el monitoreo de le ejecución de

las acciones seleccionadas y el cumplimiento de las recomendaciones consecuentes de AC.


Consecuencias de Falla y el MCC

•En qué forma es importante cada falla (consecuencias de la falla)?

Lo primero que debemos hacer es determinar con que se ve relacionada dicha consecuencia de falla, si es con la

seguridad de las personas o el medio ambiente, si afecta algún tipo de norma o reglamentación, si afecta la

producción, o es el costo o afecta un componente particular y lo siguiente es determinar el grado del problema

causado basados en un flujograma de proceso y un análisis de criticidad.

El MCC clasifica las consecuencias de fallas en cuatro grupos:

•Falla con consecuencias ocultas.

•Falla con consecuencias sobre seguridad y medio ambiente.

•Falla con consecuencias operativas.

•Fallas con consecuencias no operativas


PMO (optimización del mantenimiento planeado)

Independientemente de la forma en que se desarrolle el programa de mantenimiento siempre

existirá la necesidad de su revisión y actualización basada en el historial de fallas, en los cambios

operacionales y la aparición de nuevas tecnologías de mantenimiento predictivo. El proceso genérico

para realizar dichos análisis se conoce como Planned Maintenance Optimisation (PMO).

PMO se ha usado, desde que el mundo se industrializó y la humanidad entendió los beneficios de la

ejecución de mantenimiento preventivo. PMO como metodología de análisis se ha mejorado con el

objetivo de reflejar la lógica de decisión de RCM, desde su formulación en 1978.


Diferencias Funcionales entre RCM y PMO

RCM y PMO son dos productos completamente diferentes con el mismo objetivo; definir los requerimientos de

mantenimiento de los activos. Sin embargo los Gerentes de Activos deben entender que están diseñados para

ser usados en situaciones totalmente diferentes. RCM fue diseñado para desarrollar el programa inicial de

mantenimiento durante la etapa de diseño del ciclo de vida de los activos (Moubray 1997) mientras que PMO ha

sido diseñado para usarlo una vez los activos están en uso.


Como y porque es PMO más rápido que RCM

Las razones principales porque PMO es más rápido que RCM son mencionadas a continuación, y se detallan

más adelante en este documento.

1. Los modos de falla insignificantes no son analizados por PMO mientras que RCM analiza todos los modos de

falla posibles

2. Usando la metodología de PMO varios modos de falla se unen y se analizan en conjunto, mientras que RCM

analiza cada modo de falla por separado

3. Con PMO el análisis detallado de las funciones es un paso opcional. La función del equipo se determina en el

análisis de consecuencias de falla, ya que en definitiva la perdida de la función es la consecuencia de cualquier

falla.


PMO es seis veces más rápido que RCM

Los beneficios positivos de iniciar un proceso de análisis de mantenimiento que es seis veces más rápido que

RCM y que genera el mismo resultado no se exageran. Los beneficios se listan a continuación:

•Los recursos para la realización de análisis generalmente son los más escasos en las organizaciones. PMO

permitirá al equipo de trabajo cubrir el área de análisis seis veces más rápido con el recurso asignado, lo cual se

reflejará en un menor impacto en la operación y las actividades del día a día de la planta. PMO permitirá que la

organización se dedique más a la implementación que al análisis.

•El análisis de mantenimiento como muchas otras inversiones esta sujeto a rendimientos decrecientes, por ello el

uso de RCM resulta inconveniente, ya que su costo sólo permite un análisis limitado a las áreas cuello de botella

de la planta. Debido a que PMO es mucho más económico que RCM, se pueden analizar muchos más equipos

en la planta, incluyendo aquellos que representan ganancias pequeñas pero no insignificantes.

•En aquellas áreas en donde los modos de falla representan consecuencias de seguridad y al medio ambiente, el

uso de PMO permitirá que estos se manejen mucho más rápido que usando RCM.


Debilidades de PMO

La única debilidad valida de PMO comparado con RCM, para una planta que ya esta en operación es que PMO

no lista absolutamente todos los modos de falla. Esto puede ser muy importante desde la perspectiva del

manejo de inventarios, sin embargo sí el objetivo y la motivación de la realización de un análisis de

mantenimiento es el de generar un plan de mantenimiento efectivo y con enfoque claro, esta debilidad es

irrelevante.

DIPLOMADO EN INGENIERIA DE MANTENIMIENTO Y …

Documents

Transcript of DIPLOMADO EN INGENIERIA DE MANTENIMIENTO Y …