Presentacion optimización
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UNIVERSIDAD DEL ZULIAFACULTAD DE INGENIERIADIVISION DE POSTGRADO
PROGRAMA GERENCIA DE MTTOCATEDRA: OPTIMIZACION DEL MANTEIMIENTO
Tema2:CONFIABILIDAD
REALIZADO POR:Ing. Wuilliana Pachano
Ing. Margiex Sánchez
Profesor: Ing. Jofran Garcia
Confiabilidad
Es la probabilidad de que un producto realice su función prevista sin la ocurrencia de fallas por un periodo de tiempo determinado y bajo condiciones específicas
C (t) = Riesgo x Consecuencia
Surge durante la segunda guerra mundial debido a la necesidad de lograr una alta confiabilidad en el material bélico, con la finalidad de disminuir las fallas de los equipos.
Parámetros de confiabilidad
Tiempo Para la Falla (TPF)
Es el período de tiempo que
transcurre desde el instante en que el equipo inicia su operación hasta
que deja de operar a consecuencia de
una falla
Cuando los eventos que ocasionan paros son solo fallas al tiempo promedio entre eventos de paro (TPEEP) se le llama tiempo promedio para fallar (TPPF)
Probabilidad de Falla – F(t)
Es la probabilidad de que un componente, falle o deje de realizar lo que del mismo se requiere, en un intervalo de
tiempo determinado. La probabilidad de falla F(t) de un componente en un intervalo de
tiempo tm viene dado por la expresión:
Rata de Falla
Parámetros de confiabilidad
La tasa de interrupciones λi; toma el nombre de tasa de fallas (λ)
Up-Time y Down – Time
Reparables
Un activo reparable es aquel que acepta reparaciones y le pueden ser restauradas sus funciones mediante el uso de cualquier método de reparación diferente al reemplazo del sistema completo.
Parámetros de confiabilidad
No reparablesUp-Time y Down – Time
Se define como activos no reparables, aquellos que tienen las siguientes características fundamentales:• Su condición operativa no puede ser restaurada después de una falla.• Su vida termina con una “única” falla y debe ser reemplazado.
Tiempo que transcurre el equipo operando desde el
arranque hasta que se detiene a causa de una falla
Tiempo que transcurre desde el arranque hasta que el equipo
se detiene para ejecutarle algún mantenimiento
planificado
Tiempo en operación desde la
última falla
Los ciclos de vida se encargan de cuantificar la totalidad de los gastos (directos o indirectos, fijos o variables) pagados a lo largo de su vida útil.
Ciclos de Vida
Distribución Exponencial
La distribución exponencial es una de las más utilizadas en fiabilidad, lo cual es debido a su simplicidad y al hecho de que proporciona un modelo con tasa de fallo constante
Es una distribución de variables aleatorias continuas, La distribución de Weibull se relaciona con una serie de otras distribuciones de probabilidad; en particular, se interpola entre la distribución exponencial y la distribución de Rayleigh.
La distribución de Weibull es muy utilizada en la teoría de fiabilidad. Ello se debe a la gran flexibilidad que presenta esta distribución, mediante la cual es posible modelar cada una de las tres etapas típicas de la curva de la bañera.
Distribución Weibull
Ejemplo practico: Distribución WeiBull
La tabla que se muestra a continuación, muestra los valores de “Vibración Radial” medidos durante 02 años en un Compresor Centrifugo de Gas Natural.
Vibración Radial en Compresor Centrifugo
0,1610,1120,1490,1690,110,2070,1460,1310,1210,1790,1610,1970,1960,1490,0820,1030,1680,0860,230,210,1340,1540,1960,1110,1340,1690,1530,0960,1760,1770,1090,1830,1450,0650,160,2080,1940,1830,0770,149
Distribución de Poisson Es una distribución de variables aleatorias discretas, la cual describe la probabilidad como un acontecimiento fortuito ocurrido en un tiempo o intervalo de espacio bajo las condiciones que la probabilidad de un acontecimiento ocurre es muy pequeña, pero el número de intentos es muy grande.
Ejemplo practico: Distribución de Poisson
Portafolio de Opciones
En el Oriente del País se tiene prevista la Instalación de una Planta Eléctrica con una Capacidad Inicial de 8866.9 KW para la primera fase del Proyecto, la cual entrara en Operación a principios del año 2014 y en una segunda fase de ampliación se requiere llegar a una Capacidad de 17357.3 KW para el año 2015, esta potencia fue definida con base en los requerimientos de consumo eléctrico de la Población. Adicionalmente, se exige cumplir con un objetivo mínimo de Disponibilidad del 95%.
Para la instalación de la Planta Eléctrica se requiere seleccionar el mejor modelo de Equipo (Driver), para lo cual el grupo de Ingenieros de Equipos Rotativos apoyo preseleccionando tres posibles alternativas con los datos técnicos necesarios según tabla anexa:
Turbina Modelo B Num Esp Fallas Titan 130 Año 1Num Esp Fallas Titan 130 Año 2Num Esp Fallas Titan 130 Año 3Num Esp Fallas Titan 130 Año 4Num Esp Fallas Titan 130 Año 58760 17520 26280 35040 43800
Año 1 2 3 4 5Media 0,9705 0,9970 0,9974 0,9953 0,9949
DS 0,0179 0,0046 0,0042 0,0056 0,0066Distribución 0,9686 0,9950 0,9955 0,9933 0,9924
Mínimo 1 1 1 0 0Mas probable 5 5 5 5 5
Máximo 10 10 12 9 9Distribución 5 5 5 5 5
Disponibilidad del Sistema
Número Esperado de Fallas por Sistema
Confiabilidad de Sistemas
El sistema es todo conjunto de componentes, equipos, sub-sistemas, procesos y recurso humano que interactuando en conjunto y delimitado como un volumen de control genera un producto
Confiabilidad de Sistemas
A B CA B C
Sistema en serie
A
C
B
A
C
B
Sistema en paralelo
Control de la Confiabilidad
El control interno comprende el plan de organización en todos los procedimientos coordinados de manera coherente a las necesidades de la empresa, para proteger y resguardar sus activos.
Análisis de Fallas Es un evento indeseable, cuantificable o no en la operación de un equipo que conlleva a un impacto negativo sobre las personas, equipos, ambiente y producción.
Clasificación
Análisis de Fallas
De acuerdo a la tasa de fallas, la vida de un equipo se puede dividir en tres etapas:
En el contexto de la recolección de datos de fallas se puede distinguir en:
Análisis de Fallas
Análisis de Fallas
Análisis de Fallas
Análisis de Fallas
Análisis de Fallas Herramientas
Diagrama de ParetoEs una representación gráfica de los datos obtenidos sobre una falla, que ayuda a identificar y seleccionar los aspectos prioritarios que hay que tratar. “El 80% de los problemas que ocurren en cualquier actividad son ocasionados por el 20% de los elementos que intervienen en producirlos”.
Ejemplo: Averías encontradas en un conjunto de bombas centrífugas
HerramientasAnálisis de Fallas
Conclusiones: Controlando los tipos de Fallos A, B y C (Cierre mecánico, Cojinetes y Anillos de Desgaste) se está controlando el 87,3% del importe anual de reparaciones de bombas centrífugas
Diagrama de Pareto
Análisis de Fallas Herramientas
Diagrama de Ishikawa
Es una representación gráfica de las relaciones lógicas existentes entre las causas que producen un efecto bien definido. Sirve para visualizar, en una sola figura, todas las causas asociadas a una avería y sus posibles relaciones.
HerramientasAnálisis de Fallas
Ejemplo: El Diagrama de Ishikawa para el fallo de un rodamiento
Herramientas
Análisis de modo y efecto de falla
Análisis de Fallas
Es un procedimiento por el cual se analiza cada modo de falla posible de cada elemento desde un nivel de jerarquización más bajo al más alto para determinar los efectos en el sistema y para clasificar a cada modo de falla potencial de acuerdo con la gravedad de su efecto.
Ejemplo practico: Distribución de Frecuencia
Para La tabla que se muestro anteriormente, en los que se mostraban los valores de “Vibración Radial” medidos durante 02 años en un Compresor Centrifugo de Gas Natural. Se tiene la distribución Weibull en su forma de frecuencia o acumulada directa.
Ejemplo practico: Análisis de Fallas
Análisis de Criticidad
El análisis de criticidad es una metodología de análisis riesgo, que busca determinar una figura de merito de riesgo denominada “Criticidad”. Esta metodología que permite establecer una jerarquía o prioridades de los ISED Instalaciones, Sistemas, Equipos y Dispositivos, mediante el estudio de la frecuencia o probabilidad de falla y las respectivas consecuencias en seguridad, higiene, ambiente y en producción.
AMEF: Análisis de Modo y Efecto de Falla
Ejemplo practico: Análisis de Fallas
ACR: Análisis Causa Raíz
Ejemplo practico: Análisis de Fallas
Fallas recurrentes del sistema de transferencia de propano Raíz Humana
Raíz física
Raíz Latente
Problema
Modo de FallaRuido en bomba
Alta vibración en motor eléctrico
Ruido en motor eléctrico
Alta temperatura en rodamientos y devanado del motor eléctrico
Desgaste en bujes
Daños en impulsores
Daños en rodamientos de la cajera
Malas practicas de procedimientos operacionales
Falta de un plan para el refrescamiento en la
aplicación de procedimientos operacionales
Fatiga del material
Falla en lubricación
Holgura excesiva
Selección inadecuada del
rodamiento
Indisponibilidad de la marca
recomendada en el mercado
Rodamiento inadecuado
Baja presión de succión
Cavitación Formación de hidratos
Malas practicas de procedimientos operacionales
Falta de un plan para el refrescamiento en la
aplicación de procedimientos operacionales
Fallas recurrentes del sistema de transferencia de propano Raíz Humana
Raíz física
Raíz Latente
Raíz Humana
Raíz física
Raíz Latente
Problema
Modo de Falla
Problema
Modo de FallaRuido en bomba
Alta vibración en motor eléctrico
Ruido en motor eléctrico
Alta temperatura en rodamientos y devanado del motor eléctrico
Ruido en bomba
Alta vibración en motor eléctrico
Ruido en motor eléctrico
Alta temperatura en rodamientos y devanado del motor eléctrico
Desgaste en bujes
Daños en impulsores
Daños en rodamientos de la cajera
Malas practicas de procedimientos operacionales
Falta de un plan para el refrescamiento en la
aplicación de procedimientos operacionales
Fatiga del material
Falla en lubricación
Holgura excesiva
Selección inadecuada del
rodamiento
Indisponibilidad de la marca
recomendada en el mercado
Rodamiento inadecuado
Baja presión de succión
Cavitación Formación de hidratos
Malas practicas de procedimientos operacionales
Falta de un plan para el refrescamiento en la
aplicación de procedimientos operacionales