Mantenimiento Centrado en La Fiablidad

7/23/2019 Mantenimiento Centrado en La Fiablidad

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OPTIMIZACIÓN DEL MANTENIMIENTO.IMPLANTACIÓN DE LA METODOLOGÍA RCM EN

MÁXIMO

José Pedro Inestal MuñozDirector Técnico

Lourdes Paez Gravan Analista Allegro Systems - MRO Software

Pº de la Castellana, 194. Madrid – 28036

Tfno.: +34 91 703 03 00Fax.: + 34 91 703 03 01

E-mail: [email protected] [email protected]

Antonio José Fernández PérezDr. Ingeniero Industrial

Gerente de Confiabilidad y Facility ManagementIBERDROLA Ingeniería y Consultoría

Avda. de Burgos, 8 B. Madrid – 28036Tfno.: +34 91 383 31 80Fax.: + 34 91 383 33 11

E-mail: [email protected]



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INTRODUCCIÓN

La aparición de fallos y averías en los equipos de una instalación industrialconstituye una de las principales causas de ineficiencia. Su ocurrencia puede

provocar una disminución de la disponibilidad de los procesos que conlleve un

incremento de los costes operativos y una pérdida de ingresos o, incluso en

algunos casos, puede originar un accidente del que se deriven daños importantes

a las personas o al entorno.

La mayor o menor resistencia intrínseca al fallo de un dispositivo cualquiera vienemedida por su Fiabilidad que, en un determinado instante t, representa la

probabilidad de que dicho dispositivo sobreviva al período operativo (0,t], supuesto

que el dispositivo se encontraba en perfectas condiciones en el instante inicial. Se

trata de una función temporal decreciente y relacionada con la tasa de fallos del

dispositivo en cuestión, λ (t) (Figura 1).

FIABILIDAD DE UN DISPOSITIVO, R(t):

Capacidad de un dispositivo para permanecer continuamente en unas condiciones

operativas adecuadas.

( )( ) ∫

=

−

T

0

.dt t λ

e TR1

R(t)

t

λ λλ λ

(

t)

Período de

vida útil

Zona de envejecimiento

Período de mortalidad infantil

Figura 1



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Los fallos de los equipos siempre tienen una probabilidad de aparición, aunque

ésta sea muy pequeña, y su impacto negativo puede ser mayor o menor,

dependiendo de diferentes factores intrínsecos y extrínsecos a la instalación.Considerando este hecho, dos nuevos conceptos muy relacionados con la

Fiabilidad cobran gran importancia en la explotación de cualquier dispositivo. Estos

conceptos son la Disponibilidad y la Seguridad.

La Disponibilidad de un dispositivo mide la capacidad del mismo para atender su

demanda de funcionamiento. Es una función temporal que, en un instante t, mide

la probabilidad de que dicho dispositivo sea capaz de funcionar en ese momento,supuesto que se encontraba en perfectas condiciones en el instante inicial. A

diferencia de la Fiabilidad, en este caso, no se requiere una continuidad de las

condiciones operativas adecuadas del dispositivo, dándose crédito a que el

dispositivo en cuestión pueda fallar y ser reparado.

Por otra parte, la Seguridad de un dispositivo mide su capacidad para operar sin

producir daño. Constituye el concepto inverso al de Riesgo, cuantificado éste por la

esperanza matemática del daño que se puede ocasionar con la explotación de un

dispositivo. El concepto de Seguridad está muy ligado al de Fiabilidad, pues la

generación potencial de un daño debería sólo estar asociada con la aparición de

una avería, nunca con el correcto funcionamiento de un dispositivo.

A lo largo de la vida operativa de los dispositivos, aparecen normalmente

fenómenos de desgaste que minan su resistencia intrínseca al fallo y, por tanto,

provocan que su Fiabilidad disminuya. En estas circunstancias, conviene adoptar

ciertas medidas de Mantenimiento preventivo que persigan eliminar el "quemado"

que sufren los dispositivos durante su explotación y, en consecuencia, restablecer

las condiciones adecuadas de Fiabilidad. De alguna manera, lo que se pretende es

controlar el crecimiento de la tasa de fallos que ocasiona la aparición de los

fenómenos de desgaste (Figura 2).



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En la vida real, los fallos ocurren y los dispositivos quedan indisponibles salvo que

sean reparados. Entra entonces en acción el Mantenimiento correctivo que

pretende minimizar el tiempo de indisponibilidad de los dispositivos y, por tanto,minimizar el impacto negativo que se puede producir sobre la Disponibilidad y

Seguridad cuando una avería aparece.

Una gestión adecuada de la explotación de los dispositivos debe conducir a la

optimización de su rentabilidad mediante la consecución de la máxima eficiencia

operativa. Dicho proceso supondrá, en la práctica, el desarrollo de una adecuada

gestión de la Confiabilidad de la instalación (característica operativa que mide la

eficacia de explotación de cualquier dispositivo y que constituye la visión integral

MANTENIMIENTO PREVENTIVO

t

λ λλ λ (t)

Período de

vida útil

Zona de envejecimiento

T

MANTENIMIENTO CORRECTIVO

t

T

Estado operativo

Avería

DESGASTE

FALLO

FIABILIDAD

DEMANDA DE

FUNCIONAMIENTO

DISPONIBILIDAD

SEGURIDAD

MANTENIBILIDAD

Figura 2



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de su Disponibilidad, Seguridad, Fiabilidad y Mantenibilidad) y del coste de

explotación (Figura 3).

A la hora de plantear alternativas de mejora de la Confiabilidad en la fase de

explotación de las instalaciones, la optimización del Mantenimiento constituye una

de las opciones más interesantes, tanto por su influencia en el resto de elementos

de la Confiabilidad como por la significativa contribución de sus costes asociados

al coste de explotación.

La asignación óptima de los recursos disponibles entre las actividades de

mantenimiento correctivo y mantenimiento preventivo es una de las

preocupaciones constantes que debe tener el buen gestor de cualquier instalación,

máxime cuando el entorno socioeconómico en el que ésta desarrolla sus

actividades se caracteriza, entre otros aspectos, por un alto grado de

competitividad, una mayor exigencia de calidad de los productos y servicios y un

creciente respeto por el medioambiente.

EFICIENCIA DE LA EXPLOTACIÓN

EFICIENCIAEFICACIA

COSTE=

DESARROLLO DEL NEGOCIO GENERACIÓN DE INGRESOS/VALOR

MINIMIZACIÓN DE LOS COSTES DE EXPLOTACIÓN(OPERATIVOS Y DE INDISPONIBILIDAD)

Figura 3



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En lo que sigue y a partir de la experiencia adquirida en la aplicación de la

metodología RCM a más de 800 sistemas y 100.000 componentes, se presentaránlos aspectos más significativos de la metodología RCM (Reliability Centered

Maintenance ≡ Mantenimiento Centrado en la Fiabilidad), considerada como una

herramienta muy adecuada para la implantación u optimización de un Plan de

mantenimiento preventivo en una instalación que contribuya a la mejora de la

Confiabilidad de la misma y, por consiguiente, al incremento de la rentabilidad de

los activos físicos implicados.

MANTENIMIENTO CENTRADO DE LA FIABILIDAD (RCM:

RELIABILITY CENTERED MAINTENANCE)

El Mantenimiento Centrado en la Fiabilidad (Reliability Centered Maintenance ≡

RCM) es una metodología de análisis sistemático, objetivo y documentado,

aplicable a cualquier tipo de instalación industrial, muy útil para el desarrollo uoptimización de un plan eficiente de mantenimiento preventivo.

Desarrollados sus principios básicos en los años 60 para la industria aeronáutica

norteamericana, en los 70 se generaliza su uso en el ejército y la marina

estadounidense. A principios de la década de los años ochenta, esta metodología

se comienza a transferir a otros sectores industriales. En 1984, EPRI (Electric

Power Research Institute) identifica al RCM como una metodología muyrecomendable para su aplicación en el campo nuclear e inicia una serie de

estudios piloto en los que se aplican diferentes aproximaciones metodológicas, se

analiza su validez y se desarrollan guías de aplicación y herramientas informáticas

de apoyo. En los últimos diez años, la aplicación de la metodología RCM se

generaliza a la práctica totalidad de los sectores industriales.

La filosofía RCM plantea, como criterio general, el mantenimiento prioritario de loscomponentes considerados como críticos para el correcto funcionamiento de la



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instalación, dejando operar hasta su fallo a los componentes no críticos, instante

en el que se aplicaría el correspondiente mantenimiento correctivo. El RCM tiene

muy en cuenta las especificidades de la instalación en estudio y plantea lanecesidad de realizar un programa de seguimiento y actualización (RCM-vivo)

(Figura 4).

Un proceso general de análisis RCM requiere la realización de las siguientes

tareas:

· Planteamiento del análisis.

· Análisis de criticidad.

· Selección de tareas de mantenimiento.

· Implantación de recomendaciones y seguimiento de resultados.

COMPONENTESCRÍTICOS

COMPONENTESCRÍTICOS

COMPONENTESNO CRÍTICOS

COMPONENTESNO CRÍTICOS

RCM

FUNCIO

NALIDAD

INSTALACIÓN PLANTEAMIENTO DERECURSOS ESCASOS

PRIORIZACIÓN

ESPECIFICIDADES

RCM - FUNDAMENTOSRCM - FUNDAMENTOS

Figura 4



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PLANTEAMIENTO DEL ANÁLISIS

En esta primera tarea, se deben definir claramente los objetivos que se persiguencon el análisis que se va a realizar, ya que su definición condicionará el alcance del

estudio. Se seleccionarán los sistemas objeto de evaluación y se establecerá el

cronograma del proyecto, identificándose los recursos necesarios.

Parte muy importante de esta tarea es la elaboración del procedimiento técnico

que va a regir el desarrollo del proyecto y la impartición del correspondiente

programa de formación y divulgación del estudio en la instalación.

ANÁLISIS DE CRITICIDAD

El objetivo fundamental de esta tarea es la identificación de los componentes que

se consideran críticos para el adecuado funcionamiento del sistema en cuestión.

La catalogación de un componente como crítico supondrá la exigencia de

establecer alguna tarea eficiente de mantenimiento preventivo que permita atajar

sus posibles causas de fallo.

Para la determinación de la criticidad del fallo de un equipo deben considerarse

dos aspectos: su probabilidad de aparición y su severidad. La probabilidad de

aparición mide la frecuencia estimada de ocurrencia del fallo considerado, mientras

que la severidad mide la gravedad del impacto que ese fallo puede provocar sobre

la instalación.

El análisis de criticidad es, en esencia, un análisis de Fiabilidad del sistema

considerado y suele consumir un importante nivel de recursos.

El método clásico de evaluación de la criticidad de los componentes de un sistema

consiste en la determinación, en primer lugar, de las funciones que debe realizar el

sistema considerado dentro del conjunto de la instalación, así como de sus fallos

funcionales asociados. Para cada uno de estos fallos funcionales, se identificarán



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aquellos componentes cuyo fallo da lugar al fallo funcional en estudio, provocando

efectos negativos en la instalación. A estos componentes se les cataloga como

"componentes críticos”. Esta evaluación se realiza normalmente mediante laconocida técnica de Fiabilidad denominada "Análisis de los Modos de Fallo y de

sus Efectos" (AMFE).

Para reducir los recursos dedicados al análisis de la criticidad y como alternativa al

AMFE, se suele utilizar un método simplificado de análisis denominado "Lista de

Criticidad". Este método, basado en la identificación de las consecuencias

negativas que pueden producir los fallos potenciales de los diferentescomponentes sobre el sistema bajo estudio, consiste en la aplicación de una lista o

batería de preguntas a cada componente del sistema considerado para, en función

de sus respuestas, considerarlo como crítico o no crítico. Dichas preguntas tienen

que ver, entre otros aspectos, con la pérdida de producción, de seguridad, de las

condiciones adecuadas de operación o el incremento de contaminación ambiental.

SELECCIÓN DE TAREAS DE MANTENIMIENTO

La metodología RCM propugna la identificación de las causas de los posibles fallos

de los equipos y la ejecución de un proceso sistemático y homogéneo para la

selección de las tareas de mantenimiento que se consideren convenientes y

aplicables. En este proceso, se da normalmente prioridad a la aplicación de

técnicas de mantenimiento predictivo frente a tareas sistemáticas que impliquen la

indisponibilidad del equipo, ya que aquéllas presentan en general un carácter

menos agresivo y una mayor eficacia. Además, se facilita la implantación de

procesos eficientes de búsqueda de fallos cuando estos no son evidentes para los

operadores en explotación normal (fallos ocultos), contemplando la opción de no

dar ningún tipo de mantenimiento preventivo a determinados equipos catalogados

como no críticos para la funcionalidad de la instalación.

El resultado de esta tarea será el conjunto de actividades de mantenimiento

recomendadas para cada equipo. Se definirá el contenido concreto de las



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actividades específicas que deben realizarse y sus frecuencias de ejecución

correspondientes.

A este respecto, puede resultar de utilidad la elaboración de "plantillas" en las que

se recoja el conocimiento disponible sobre el mantenimiento de los distintos tipos

de equipos, con el fin de establecer las apropiadas tareas y frecuencias de

ejecución de forma sistemática y homogénea, en función de aspectos tales como

la criticidad del equipo, su frecuencia de uso o las específicas condiciones

ambientales de su entorno operativo, entre otros.

IMPLANTACIÓN DE RECOMENDACIONES Y SEGUIMIENTO DE RESULTADOS

Una vez seleccionadas las actividades de mantenimiento consideradas más

eficientes para los diferentes componentes analizados, se establecerán las

recomendaciones finales del estudio RCM y se llevará a cabo su implantación.

En primer lugar, se efectuará la comparación de las tareas de mantenimiento

vigentes en la instalación con las recomendaciones del análisis RCM. El resultado

de esta actividad será el conjunto final de tareas de mantenimiento que se propone

aplicar a cada componente.

A partir de dichas recomendaciones finales, se deberá proceder a la redacción del

nuevo programa de mantenimiento que se propone para la instalación. Para ello,

es imprescindible la aprobación de las recomendaciones propuestas por parte de

la Dirección, quien además fijará los criterios de aplicación y asignará los recursos

necesarios.

La elaboración del nuevo programa de mantenimiento, además de las bases

técnicas de mantenimiento obtenidas con el análisis RCM, requerirá considerar

otros aspectos tales como los compromisos existentes, aspectos legales, etc. que

implican la realización de determinadas tareas y el grado de eficacia que se

consigue en la agrupación de diferentes actividades de mantenimiento. En



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algunos casos, será preciso elaborar nuevos procedimientos de trabajo y realizar

adaptaciones de los procesos informáticos existentes que pudieran estar

relacionados con el tema.

El seguimiento y análisis de los resultados que se van obteniendo en la instalación

con la implantación del nuevo programa de mantenimiento son tareas que resultan

de capital importancia para la evaluación de su eficacia. Este proceso requerirá,

por una parte, la definición de unos parámetros e índices de seguimiento, la

implantación de los pertinentes procesos de captación de la información básica

necesaria, el establecimiento del adecuado procedimiento de actuación y lacorrespondiente asignación de recursos.

La necesidad de considerar nuevas técnicas de mantenimiento, añadir algún

posible modo de fallo o componente no analizado inicialmente o revisar las

hipótesis del estudio o sus conclusiones, entre otras cuestiones, harán conveniente

la actualización global de estudio RCM cada cierto tiempo con el fin de minimizar la

obsolescencia de las recomendaciones aportadas con el paso del tiempo.



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IMPLANTACIÓN DE LA METODOLOGÍA RCM EN MÁXIMO

En este proyecto se ha aprovechado de las experiencias de Iberinco en el campode RCM y mantenimiento y de MAXIMO sistema de Gestión de Mantenimiento de

amplio uso a nivel mundial.

La integración de la Metodología RCM en MAXIMO, tiene como objetivo cumplir

con todas las etapas del proceso general de Análisis RCM de la siguiente manera:

facilitando el acceso a datos fundamentales para efectuar el método, manteniendo durante todo el proceso la integridad de dichos datos, y

reduciendo tiempo y costes de realización del análisis.

Se trata en definitiva, de llevar a cabo el Análisis RCM y la gestión del

Mantenimiento en un único sistema.

Sus beneficios principales son los siguientes:

DETERMINACIÓN DE SISTEMAS OBJETO DE ANÁLISIS EN MAXIMO

En MAXIMO tendremos la facilidad de seleccionar aquel sistema que sea objetivo

de un análisis RCM, teniendo disponible, en la jerarquía de Ubicaciones, la

posibilidad de selección de cualquier componente que afecte a la funcionalidad del

sistema.

La aplicación de Sistemas RCM , discriminará funcionalmente entre aquellas

ubicaciones que no son críticas al funcionamiento de la planta, de otras que sí

serán interesantes de evaluar, en base a la mejora global y optimización de su

mantenimiento, con las consecuentes mejoras de rendimiento y beneficios,

además de la reducción de costes.



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Fig. 1 Pantalla principal de Sistemas RCM

Dado que en MAXIMO, podremos tener el mantenimiento programado, aplicado

tanto a ubicaciones como a equipos, podrán considerarse cualquiera de estos

conceptos como componentes del sistema a analizar.

En una jerarquía de Ubicaciones, podremos tener incluso miles de ubicaciones y

equipos componentes de un sistema RCM. La integración de ambos sistemas,

hará más fácil distinguir cuales de estos componentes, serán de especial estudio

en base al RCM, puesto que siempre tendremos a disposición, todas las

características de cada uno de los equipos ó ubicaciones a analizar:

Especificaciones técnicas.

Plan de Mantenimiento General sobre los componentes.

Historial de mantenimiento realizado

Clases de fallos asociadas.

Historial de fallos de equipos y ubicaciones.



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Reparaciones.

Monitorización de Condiciones

etc.

A través de cada una de estas aplicaciones podremos realizar consultas, para

determinar aquellos equipos ó ubicaciones que realmente necesiten ser

analizados.

Fig. 2 Pantalla principal de Análisis RCM:

Selección de sistema RCM y componentes a analizar



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ANALIZANDO MEDIANTE LA METODOLOGÍA RCM

Tendremos a nuestro alcance dos métodos posibles de Análisis: RCM

Simplificado y RCM Detallado, basado este último en el Análisis Modal de Fallos

y Efectos (AMFE). Ambas posibilidades estarán disponibles dentro de la misma

aplicación, la diferencia entre realizar un método u otro la determinará la

importancia del sistema a estudiar para la producción de la planta y la cantidad de

datos que tengamos disponibles.

Fig. 3 Pantalla principal de Análisis RCM Simplificado



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Fig. 4 Pantalla principal de Análisis RCM Detallado

Tanto las listas de criticidad del RCM Simplificado, como las cuestiones referentes

al árbol de decisión del RCM Detallado, serán configurables según el entorno de

producción donde estemos trabajando, pues es obvio, que el concepto de criticidad

no será igual para todas las empresas.

Tendremos desde aquí acceso a toda la información referente a los históricos de

las ordenes de trabajo realizadas a las componentes, útiles para determinar lagravedad, frecuencia, efectos, causas de los fallos, así como las acciones

realizadas para repararlos.

Sin salir del sistema MAXIMO, podremos realizar estudios de informes y gráficos

que nos determinen parámetros fundamentales en la aplicación del RCM, como los

costes empleados en reparaciones, promedios de horas de parada, horas de

trabajo, el MTBF (tiempo medio entre fallos), y otros datos estadísticos necesariosa tal efecto.



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OPTIMIZACIÓN DEL MANTENIMIENTO GESTIONADO

A la hora de realizar una recomendación, tras los análisis RCM realizados,

tendremos a nuestra disponibilidad, el Plan general de Mantenimiento y la

programación establecida gestionada por MAXIMO.

En la aplicación de Comparación de tareas, obtendremos automáticamente, el

mantenimiento establecido para las componentes del análisis RCM que se esté

realizando.

Fig. 5 Aplicación de Comparación de Tareas de Preventivo

Se podrán excluir de recomendaciones aquellos Mantenimientos que sean de

Imperativo legal, dejando libre a los restantes la posibilidad de ser mejorados

mediante modificaciones ó eliminaciones de los mismos. Podrán también definirse

nuevos preventivos desde la aplicación de Comparación de tareas.



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La incorporación de las recomendaciones de mantenimiento al plan general, estará

sujeta a aprobación, y será fácil extraer la información de carga de trabajo anual,comparando el mantenimiento vigente con el recomendado por RCM.

En las recomendaciones, siempre estarán utilizándose equipos, ubicaciones,

planes de trabajo definidos y las frecuencias definidas en el sistema.

Todo esto reducirá el tiempo y los costes que lleva implementar en el plan general

las tareas de mantenimiento finalmente recomendadas.

SEGUIMIENTO DEL RCM A TRAVÉS DE

Será fácil comprobar que el nuevo plan de mantenimiento implantado en los

sistemas analizados por RCM, se ajusta a lo requerido, implicando con ello la

obtención de resultados. Así mismo, podremos obtener, a través del sistema, todos

los datos referentes a consumos de recursos, costes y los datos referentes a la

Fiabilidad de los componentes, antes y después de la implantación de la

metodología RCM.

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