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Mantenimiento Centrado en Confiabilidad (MCC)Nivel Expertos
Reliability Centered Maintenance (RCM)
Facilitador:Carlos Parra
2010
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Introducción al proceso
de optimización de la
Confiabilidad
Operacional (CO)
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SistemaProductor de
Beneficios
SistemaGeneradorde fallas
recursos
funcionesdisponibles
productividad Confiabilidad
C2C11
C111 C211
E11
O
Y
E
EVA = Ingresos - Gastos - Coste Capital
“Los ingresos dependen de la disponibilidad del activo, factor que a su vez esta
relacionado con la Confiabilidad y la mantenibilidad”
Valor económico agregado (EVA) y la Confiabilidad Operacional
gente
proceso tecnología
Valor agregado del proceso de optimización de la CO
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Parte 1:Metodología RCM
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Antecedentes
¿Qué es el RCM?
¿Por qué se necesita?
¿Qué busca?
Metodología RCM
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• Mayor disponib i l idad de
la maquinaria
• Mayor duración de los
equipos
• Menores costes
• Reparar en c aso
de avería
1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000
• Mayor disponib i l idad y
Confiabil idad
• Mayor Seguridad
• Mejor calidad del produ cto
• Armonía con el medio amb iente
• Maxim izar Cont.Operacional
• Cos tes más ópt im os
RCM
Evolución del Mantenimiento
“Saltando a la nueva era”
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“Filosofía de gestión del mantenimiento, en la cual unequipo multidisciplinario de trabajo, se encarga de
optimizar la Confiabilidad operacional de un sistema que
funciona bajo condiciones de trabajo definidas,
estableciendo las actividades más efectivas demantenimiento en función de la criticidad de los activos
pertenecientes a dicho sistema, teniendo en cuenta los
posibles efectos que originarán los modos de fallas de
estos activos, a la seguridad, al ambiente y a las
operaciones ”.
¿Qué es el RCM?
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Aplicación de lahoja de decisión
Selección delsistema y
definición delcontexto
operacional
Definición defunciones
Determinar fallasfuncionales
Identificar modosde fallas
Efectos yconsecuencias de
los fallas
Flujograma de implantación del RCM
Análisis de los modos yefectos de fallas (AMEF)
Herramienta que ayuda aresponder las primeras 5
preguntas básicas del RCM
Formacióndel equiponatural de
trabajo
Fase de implantacióndel RCMFaseInicial
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Aplicación de lahoja de decisión
Selección delsistema y
definición delcontexto
operacional
Definición defunciones
Determinar fallasfuncionales
Identificar modosde fallas
Efectos yconsecuencias de
los fallas
Flujograma de implantación del RCM
Análsis de los modos yefectos de fallas (AMEF)
Herramienta que ayuda aresponder las primeras 5
preguntas básicas del RCM
Formacióndel equiponatural de
trabajo
Fase de implantacióndel RCMFaseInicial
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10 20 30 40 50
CONSECUENCIAS
4
3
2
1
SC SC C C C
SC SC SC C C
NC NC SC SC C
NC NC NC SC C
FR E
CUE
NCIA
Presentación de los resultados
Leyenda:
C: Crítico
SC: Semi-Crítico
NC: No
crítico
Valormáximo: 200.
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Análisis de Criticidad/ Resultados
JERARQUIZACIÓN DE LOS SUBSISTEMAS
SUBSISTEMAS FRECUENCIA IM PACTOOPERACIONAL
FLEXIBILIDAD COSTOS DE
MANT.
IMP ACTO
SHA
ONCECUENCIAS TOTAL JERARQUIZACIÓN
REACTOR 3 9 4 2 6 44 132 CRÍTICOREGENERADOR 3 9 4 2 6 44 132 CRÍTICOTREN
RECUPERADOR
POTENCIA
3 9 4 2 5 43 129 CRÍTICO
COMPRESOR GAS
HÚMEDO
3 8 4 2 3 37 111 CRÍTICO
VÁLVULAS DE
CONTROL DE PRES.
2 8 4 2 4 38 76 SEMI CRÍTICO
COLUMNA
PRINCIPAL
2 8 4 2 4 38 76 SEMI CRÍTICO
ABSORBEDORPRIMARIO
3 6 3 2 4 24 72 SEMI CRÍTICO
ABSORBEDOR
SECUNDARIO
3 5 3 2 4 21 63 SEMI CRÍTICO
DEPENTANIZADORA 3 5 3 2 4 21 63 SEMI CRÍTICODESPOJADOR DE
H2S
3 4 3 2 4 18 54 SEMI CRÍTICO
TOLVAS FRESCO 2 6 4 1 1 26 52 SEMI CRÍTICOTOLVAS DE
EQUILIBRIO
2 6 4 1 1 26 52 SEMI CRÍTICO
PRECIPITADOR E.S. 2 6 3 3 3 24 48 SEMI CRÍTICOSEPARADOR 3
ETAPA 2 5 4 2 1 23 46 SEMI CRÍTICO
CALDERA 2 6 3 2 3 23 46 SEMI CRÍTICO
TREN DE
PRECALENTAMIENTO
2 6 3 2 3 23 46 SEMI CRÍTICO
DESPOJADOR DE
NAFTA PESADA
1 5 4 2 3 25 25 NO CRÍTICO
DESPOJADOR DE
ALC
1 4 4 2 3 21 46 NO CRÍTICO
DESPOJADOR DE
APC
1 4 4 2 3 21 21 NO CRÍTICO
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1 3 1 3
6 2
3
Leyenda:
C: Crítico
SC: Semi-Crítico
NC: No
crítico
Valormáximo: 200.
FR E
CUE
NCIA
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CONSECUENCIAS
Análisis de Criticidad/ Resultados
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El objetivo del mantenimientoes mantener el funcionamiento del
activo
Estándares de Funcionamiento
El RCM define un estándar de funcionamiento como elvalor (rango) que permite especificar, cuantificar y
evaluar de forma clara la función de un activo (propósitocuantificado). Cada activ o pu ede tener más de unestándar de ejecuc ión en su contex to op eracion al .
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¿Qué se necesita que haga el sistema dentrodel contexto operacional?
¿De qué quieres que sea capaz?
Razón principal del porque el sistema existe
Definición de funciones
Funciones p r imar ias
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SafetyStructural
Containment
ConfortControl
Appearence
Protection
EconomyEfficiency
Superfluos
Environment
Funciones secundarias
SeguridadEstructural
Contenedor
ConfortControl
Apariencia
Protección
EconomíaEficiencia
Superfluos
Ambiente
Definición de funciones
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# Estándar de ejecución
1 Comprimir gas a un promedio de 75-83
MMPCD proveniente de plantas 3/4,
desde 1150/1300 hasta 5500/6400 psi, a
una temperatura de descarga de 186°F
2 Indicar continuamente/alertar en SC las
diferentes variables de operación del
compresor (transmisores de:
temperatura /presión / flujo)
3 Iniciar el proceso de paro automático
cuando las temperaturas del compresor excedan los valores límites
(temperaturas de gas, aceite de
lubricación, aceite del turbo, agua de
enfriamiento, etc)- Switches de paro por
temperatura
Ejemplo de funciones
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- Estándar de ejecución esperado:
1. Transferir a la piscina en condiciones normales entre 25 (-5) gpm
y 70 (+5) gpm de agua a 45 (+/- 5) psi .
¿ Cuándo se pierde la función del activo ?
- falla funcional:
1.A. No ser capaz de transferir nada de agua a la piscina.
1.B. Transferir agua a menos de 20 gpm.
1.C. Transferir agua a más de 75 gpm.1.D. Transferir agua a menos de 40 psi.
1.E. Transferir agua a más de 50 psi.
Ejemplo de fallas funcionales
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Aplicación de lahoja de decisión
Selección delsistema y
definición delcontexto
operacional
Definición defunciones
Determinar fallasfuncionales
Identificar modosde fallas
Efectos yconsecuencias de
los fallas
Flujograma de implantación del RCM
Análsis de los modos yefectos de fallas (AMEF)
Herramienta que ayuda aresponder las primeras 5
preguntas básicas del RCM
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Fabricante o vendedor del equipo Listas genéricas de Modos de falla
Registros e historiales técnicos
Otros usuarios del mismo equipo El personal que opera y mantiene el equipo
Considerar fallas:
- Históricos
- Probables
- Poco probables / alta consecuencia
Fuentes de información para modos de falla
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M.C.C.
HOJA DE
INFORMACION
FUNCION FALLA FUNCIONAL
SISTEMA
SUB-SISTEMA
Sistema agua de enfriamiento
1 Transferir agua del tanque Xal Y a nomenos de 800 lt/min.
A Indisponibilidadde transferir agua
B Transfiere agua amenos de 800 t/min.
MODO DE FALLA
1
2
3
4
5
Rodamientos atascados
Impeler golpeado por objeto
Motor quemado
Acoples rotos por fatiga
Válvula de entradabloqueada
Formato de recopilación de información
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Aplicación de lahoja de decisión
Selección delsistema y
definición delcontexto
operacional
Definición defunciones
Determinar fallasfuncionales
Identificar modosde fallas
Efectos yconsecuencias de
los fallas
Flujograma de implantación del RCM
Análsis de los modos yefectos de fallas (AMEF)
Herramienta que ayuda aresponder las primeras 5
preguntas básicas del RCM
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“Información de los eventos secuenciales que
ocu rren cuando un m odo de fal la prov oca la
pérdida de la función”
Característica
• Debe tener la información necesaria para determinarconsecuencias y tareas de mantenimiento
• Debe describirse como si no estuviera haciendose algo paraprevenirlos
• Debe considerarse que el resto de los dispositivos yprocedimiento operacionales funcionan normalmente
Efectos de los fallas
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Preguntas claves
¿Es evidente esta Forma de falla cuando ocurre estemodo de falla ?
¿Otra falla Ocurre primero?
Ejemplos
Fusibles, paracaídas, disco de ruptura, detectores degas, detectores de fuego, de humo, interruptores denivel, carteles de advertencia, válvula de check,respaldos
Falla oculta
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Modo de falla1.B.7. Daños de anillos
de pistón de cilindro defuerza
Consecuencias- Evidente/No evidente: Si
- No tiene impacto sobre seguridad -ambiente. Descripción delevento: Se presuriza el cárter del motor, baja la compresióndel cilindro, El aceite moja la bujía y se observa humo por elescape. ocurre una pérdida de capacidad se incrementan lasRPM del motor. Operacionalmente se pierde la capacidad decompresión y bajan las RPM de la máquina.- Actividades de mantenimiento correctivo: Se para el equipo,y se procede a sacar el pistón, se inspecciona y si esnecesario se reemplazan los anillos.
Personal: 4 mecánicos. Tiempo de reparación: 16 horas x120M$/hora: 1.920.000$, Costes directos: 10.000$.-Impacto total por falla: 1.930.000$Riesgo: 1.930.000$/año
Ejemplo de descripción de efectos
Se recomienda cuantificar el
Riesgo (R) para cada modo de falla (dólares/año):
R = Frecuencia de fallas (fallas/año) x Consecuencias (dólares/falla)
“Ver ejemplos de estimación del indicador de Riesgo en CD de soporte”
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Hoja de decisión
Estrategias (Árbol dedecisión del RCM)
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Tareas a condición
Tareas de reacondicionamiento cíclicas
Tareas de sustitución cíclicas
Búsqueda de fallas ocultos
Tareas reacti vas
Rediseño
Ningún mantenimiento preventivo
Esquema de Tareas propuestas
Tareas proac tivas (preventiv as)
T ti
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Tareas a condición
Viabilidad técnica
Clara condición de falla potencial Intervalo p-f:
Razonablemente consistente. Suficientemente largo para/ejecutar alguna acción. Resulta práctico chequear a intervalos menores que p-
f.
Tareas proactivas
P
FINTERVALO P-F
COND
TIEMPO
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Tareas de reacondicionamiento / sustitución cíclica
Viabilidad técnica
Edad a partir de la cual se produce un rápidoincremento en la probabilidad de las fallas.
La mayoría de los elementos sobreviven esta edad.
Es posible conseguir su estado inicial realizando latarea.
Tareas proactivas
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Datos para determinar frecuencias det d di i i t / tit ió
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Resultados (días):
• Sistema 1 (días):
Falla XTPO = 13,1
TPFS = 0,68Falla YTPO = 22,2TPFS = 0,7
Falla ZTPO = 45,6TPFS = 0,7
• Sistema 2 (días):
Falla ATPO = 79
TPFS = 1,8Falla BTPO = 102TPFS = 2,23
Falla CTPO = 152,2
TPFS = 1,82
tareas de reacondicionamiento / sustitucióncíclica
“Posteriorm ente, en la sección relacionada con el Modelo NHPP No
Homogeneous Poisson Process) se describirá detalladamente el
proceso de optimización de frecuencias de mantenimiento por
tiempo”
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Búsqueda de fallas
Técnicamente factible si disminuye el riesgo defalla múltiple y resulta práctico realizarla a lafrecuencia deseada.
Frecuencia se establece según el nivel deseadode disponibilidad de la función y Confiabilidad
del elemento.
Revisar una función oculta a intervalosregulares para ver si ha fallado.
Tareas proactivas
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Intervalo de búsqueda de fallas ocultas
•FFI: intervalo recomendado de búsqueda de fallas•Mgido: tiempo medio en el que es requerida la función de protección(cada cuanto tiempo el sistema de protección es exigido por fallas)•Mtor: tiempo medio entre fallas del dispositivo de protección(tiempo en el que el sistema de protección no ha actuado cuando se prueba)•Mfm: tiempo medio entre fallas esperadas del evento múltiple (que falle
el sistema a proteger y que no funcione la protección)n = número de dispositivos de protección
Moubray, J. “Reliability Centered Maintenance RCM II”;Publisher Butterworth - Heinemann, Second Edition, USA, 1999
n
EJERCICIO:
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EJERCICIO:
- Definir el Intervalo de búsqueda de fallas ocultas (FFI) para laválvula de alivio PRV 1256-S:
Datos:
Ejercicio de fallas ocultas, utilizar hoja en excel incluida en CD
•Mgido: tiempo medio en el que es requerida la función de protección: 6 meses•Mtor: tiempo medio entre fallas del dispositivo de protección: 36 meses•Mfm: tiempo medio entre fallas esperadas del evento múltiple: 360 meses•n = número de dispositivos de protección: 1
•Estimar el FFI:
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Rediseño
Si no se encuentra una tarea de búsqueda defallas o mantenimiento preventivo que reduzca:
Los riesgos de falla múltiple.
Los niveles de riesgo alto: ambiental y/oimpacto en la seguridad.
Tareas reactivas
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TIEMPO
F
R E C U E N C I A
D
E
F A L L O S
Z O N A
D E
D E S G A S T E
Curva de vida del activo
CURVA DE LA BAÑERA
Ejemplo de acciones de mantenimiento
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1B1 Daños en las válvulas de gas
combustible de los cilindros de
fuerza(asiento,válvulas).
Evidente/No evidente: Si
Descripción del evento:Se observa en la sala de control la
alarma por alta temperatura en los C/F.Se eleva la
temperatura en C/F, se dañan las bujías, se avisa al operador
de campo y se regula o disminuye la entrada de gas
combustible al cilindro,si continua aumentando la temperatura
se deberá parar la máquina inmediatamente.
Actividades de mantenimiento: sacar las bujías revisar y
reemplazar, sacar la válvula de gas combustible y
reemplazarla(válvulas,asiento,resortes etc)
Personal:
Tiempo de ejecución: 3 horas, dos mecánicos por maquina, el
compresor debe estar fuera de servicio
Mantenimiento
por condición
1)Seguimiento del
incremento de
temp. En los
cilindros de fuerza
(valor normal 700-
800-°F / valor de
temperatura que
indica problemas
potenciales a partir
950-1000°F /
2)Chequeo del
nivel de aceite de
lubricación
1 y 2)Diario
1B23 Fallo en rodamientos de tensores
de la cadena del motor
Evidente/No evidente: si
Descripción del evento: Se incrementa la temperatura de agua
de la camisa y la temperatura de aceite del motor y se
produce el paro por alta temperatura de agua o aceite
Actividades de mantenimiento: Se procede al paro de la
máquina se retiran las tapas de inspección de las cadenas y
se verifica su condición . se chequean los rodamientos del
tensor y cambiar los rodamientos
Personal: 3 mecánicos, 1 instrumentista
Tiempo de ejecución: 10 horas
Preventivo Mant. Mayor /
Revisión y
reemplazo según
condición /para
evitar fallas durante
operación se debe
garantizar el buen
funcionamiento del
sistema de
lubricación
3-4 años**
# Modo de fallo Efecto de Fallo Actividad de
mantenimiento
utilizando el
árbol lógico de
decisión delMCF
Acción de
mantenimiento a
ejecutar
Frecuencia de
aplicación
Ejemplo de acciones de mantenimiento
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•Parte 3:
Optimización de estrategias de
mantenimiento de los modos de fallasobtenidos del RCM, utilizando el modelo
estadístico de estimación de tasa da
fallos NHPP (No Homogeneous PoissonProcess)/ sistemas reparables
ASPECTOS TEÓRICOS / MODELOS DE EQUIPOS REPARABLES
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EQUIPOS NO REPARABLES:
• DESECHADOS O REEMPLAZADOS LUEGO DE
FALLA
• SE USAN MODELOS CLÁSICOS DE
CONFIABILIDAD.
• CONFIABILIDAD EXPRESADA EN TÉRMINOS DE
LA PROBABILIDAD DE SOBREVIVENCIA
EQUIPOS REPARABLES:
•PUEDEN SER REPARADOS LUEGO DE UNA FALLA
• LA CONFIABILIDAD SE EXPRESA EN TÉRMINOS
DE LA TASA DE OCURRENCIA DE FALLAS (ROCOF)
• LA OCURRENCIA DE FALLAS DEBE
REPRESENTARSE MEDIANTE PROCESOS
ESTOCÁSTICOS (HPP , NHPP, GRP)
MODELOS ESTOCÁSTICOS PARA SISTEMAS
REPARABLES
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Los modelos citados, tienen una limitación principal, consideran que los fallosencontrados, una vez que son reparados, su condición es restaurada a suestado original, es decir, el sistema queda en la condición de como cuandoera nuevo y la tasa de fallos no se ve afectada por el proceso derestauración, lo cual, dentro de un contexto de operaciones y producción, nopareciese ser el escenario que más se ajuste a la realidad. Yañez et al.
(2002), propone tres posibles escenarios después de un evento de fallo(proceso de reparación), estos escenarios son:
- Tan bueno como nuevo (ideal, métodos tradicionales)- Tan malo como antes de reparar - Mejor que antes de reparar pero peor que cuando estaba nuevo
EQUIPOS REPARABLES - CONFIABILIDAD BASADA EN LA HISTORIA
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“TAN BUENO COMO NUEVO”
“TAN MALO COMO VIEJO”
“MEJOR QUE COMO
ESTABA PERO PEOR QUE
CUANDO NUEVO”
RESTAURAR A LA
CONDICION ORIGINAL
PROCESO
ORDINARIO DE
RESTAURACION
(MÉTODOS
ESTADÍSTICOS
TRADICIONALES)
REPARACION
MINIMA
POSIBLE
PROCESO NO
HOMOGENEO
DE POISSON
(NHPP)
RESTAURAR
PARCIALMENTE
PROCESO
GENERALIZADO
DE
RESTAURACION
(GRP)
ANALISIS DE CONFIABILIDAD
PARA EQUIPOS REPARABLES
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MODELO PROCESO NO HOMOGENEO DE POISSON
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(NHPP-WEIBULL)
MINIMA REPARACION POSIBLE – “TAN MALO COMO
ESTABA”
t1
t2
f(t)
t
1
12
1
12
12
t T P
t T P t T P
t T P
t T P t T P t T / t T P
] 1i [
] i [
] 1i [ ] i [
1
2
1
12
1
12
12
t R
t R 1t T / t T P
t R
t R 1
t R
t R 1t R 1
t R
t F t F t T / t T P
SI SE ASUME QUE f(t) ES UNA DISTRIBUCION WEIBULL = e ] i [ ] 1i [ t t
] i [ 1t F
EQUIPOS REPARABLES - CONFIABILIDAD BASADA EN LA HISTORIA DE FALLA
MODELO PROCESO NO HOMOGENEO DE POISSON
(NHPP-WEIBULL)
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Λ: número total de fallas esperadas en el intervalo de
tiempo [ts]
TNF: tiempo esperado en que ocurrirá la próxima falla (valor de
referencia para diseñar el momento de ejecutar el mantenimiento)
ts: es el tiempo en el que se quiere conocer el número de fallas
esperadas después del último evento
tn: tiempos totales de fallas
(Modarres et al., 1999)
MINIMA REPARACION POSIBLE – “TAN MALO COMO
ESTABA”
VARIABLES PROBABILISTICAS DE INTERES
ESTIMACION DE PARAMETROS
n = NUMERO DE FALLAS
1
ˆ
n
tn
n
i ti
tn
n
1
ln
ˆ
EQUIPOS REPARABLES - CONFIABILIDAD BASADA EN LA HISTORIA DE FALLA
it
it
it F
1exp1)(
n sn snn
t t t t t 1),(
Factores α y β obtenidos a partir del método de
Máxima Verosimilitud (Ascher and Feinfold,
1984 and Crow, 1974)
nn t t TNF
1
)1
(
ANÁLISIS DE TENDENCIA DE FALLOS DEL MODELO NHPP
(MODELO DE LAPLACE)
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MÉTODO GRÁFICO MÉTODO ANALÍTICO
• SE GRAFICAN LOS TIEMPOS ACUMULADOS
DE FALLAS VS NÚMERO DE FALLA EN ESCALA
LINEAL
• LOS TIEMPOS DE FALLAS DEBEN ESTAR
ORDENADOS CRONOLÓGICAMENTE
0
2
4
6
8
10
1214
16
0 5000 10000
CUMULATIVE OPERATING TIME (DAYS)
C U
M U L A T I V E
N o . O F F A I L U R E S
•BASADA EN EL MODELO DE LAPLACE O DEL
CENTROIDE
• TOMA EN CUENTA EL VALOR DE LA
VARIABLE ESTADÍSTICA “U”
nt
t
n
ti
U
o
o
n
i
12
1
2
1
t
o
=Tiempo de observacion de
las fallas
n= número de fallas observadas
t
i
=tiempo entre fallas
sucesivas.
•VALIDO PARA n > 3
•SI U = 0, NO HAY EVIDENCIA DE TENDENCIA
• SI U > 0 => LA TENDENCIA ES EVIDENTE Y
CRECIENTE
•SI U < 0 => LA TENDENCIA ES EVIDENTE Y
DECRECIENTE
TASA DE FALLA DECRECIENTE
TASA DE FALLA CONSTANTE
TASA DE FALLA CRECIENTE
EXCEL PARA ESTIMAR PARÁMETROS DEL MODELO NHPP
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Evento Tiempos T.Acumulado (T/Ti) Ln(T/Ti)
Instalacion 0 0
1 109 109 54,88073394 4,005162357
2 149 258 23,18604651 3,1435506543 1820 2078 2,878729548 1,057349068
4 67 2145 2,788811189 1,025615408
5 5 2150 2,782325581 1,023287118
6 573 2723 2,196841719 0,787020747
7 178 2901 2,06204757 0,723699455
8 7 2908 2,057083906 0,721289401
9 136 3044 1,965177398 0,67558252
10 196 3240 1,846296296 0,61318163
11 131 3371 1,774547612 0,573545524
12 71 3442 1,737943056 0,552702262
13 114 3556 1,682227222 0,520118643
14 247 3803 1,572968709 0,452964731 Tiempo total (tn): 5982
15 119 3922 1,525242223 0,422153232 Sumatoria Acum= 114997
16 161 4083 1,465099192 0,381922948 n= 30
17 1 4084 1,464740451 0,38167806 A= 3833,2
18 116 4200 1,424285714 0,353670435 B= 2991
19 4 4204 1,422930542 0,352718507
20 448 4652 1,285898538 0,251457726 Laplace Test U= 2,6714
21 111 4763 1,255931136 0,227877238
22 263 5026 1,190210903 0,174130521
23 102 5128 1,166536661 0,154039241 Parameter Estimation:24 68 5196 1,151270208 0,140865861
25 43 5239 1,141820958 0,13262432 Sum= 19,04408671
26 334 5573 1,073389557 0,070821452 1,575292135
27 8 5581 1,071850923 0,069386988 3,36887E-05
28 187 5768 1,037101248 0,03642956
29 100 5868 1,019427403 0,0192411
30 114 5982 1 0 Expected Number of failures @ ts is:
ts: 125
0,993438361
0
5
10
15
20
25
30
35
0 2000 4000 6000 8000
# fallas
falla
:
Ejerc ic io prop uesto
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Ejerc ic io prop uesto
65
455567
134123178
7136196
13171114124119161123116112189
176154178169188176
8187187186
Datos de costos del modo de falla Z:
- Escenario de mantenimiento programado:
Costos por mantenimiento preventivo: 5000 dólares
TPPR (programado): 8 horas
Impacto en producción por hora (programado): 0 dólares
- Escenario de mantenimiento no programado:
Costos por corregir el modo de falla: 7500 dólares
Impacto producción por hora (no programado): 5000 $/hora
TPPR (correctivo): 12 horas
Utilice el modelo NHPP para estimar la frecuencia de fallas Λ) y el
tiempo esperado entre fallas (TNF). Luego, recomiende una estrategia y
una frecuencia de mantenimiento para el modo de falla Z (argumente su
respuesta)**
**Ver en CD, hoja en excel con el modelo NHPP
Tiempos
de falla (días)
Resu l tados del ejercic io prop uesto
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Resu l tados del ejercic io prop uesto
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Parte 3:Técnicas de análisis de repuestos:
- Modelo cualitativo de RepuestosCentrados en Confiabilidad (RCC/RCS)
- Modelo de optimización de repuestosbasado en Análisis Costo Riesgo
Beneficio
Modo de falla (ítem mantenible)
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Se define el modo de falla como la causa física que provoca la
indisponibilidad del proceso. En otras palabras el modo de falla
es el que provoca la pérdida de función total o parcial de un
activo en su contexto operacional (
cada modo de falla tiene
asociado al menos uno ó más repuestos).
Clave
• El mantenimiento está orientado a cada modo
de falla
•Enfocar la optimización de inventarios al
diagnóstico de los modos de fallas
Modo de falla (ítem mantenible)
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Análisis de criticidad cualitativo de repuestos
(Modelo RCC)
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• Evaluación cualitativa del riesgo Frecuencia de fallas x Consecuencias):
•Factor de frecuencia de fallas/Escala 1-5
•1: Excelente: menos de 1 evento al año
•2: Bueno: entre 1 y 2 eventos al años
•3: Promedio: entre 2 y 4 eventos al año
•4: Pobre: entre 4 y 6 eventos al año
•5: Muy pobre: más de 6 eventos al año
•Factor de Consecuencias
- Tiempo de logística
•5. Mayor de 20 días
•4. Entre 10 – 20 días
•3. Entre 5 – 10 días
•2. Entre 1 – 5 días
•1. Menos de un día
- Impacto en el negocio (costos por: producción, indisponibilidad, repuesto (unitario), almacenamiento)
•5. Costos superiores a 1.000.000 dólares
•4. Costos entre 100.000 y 1.000.000 dólares
•3. Costos entre 10.000 y 100.000 dólares
•2. Costos entre 1.000 y 10.000 dólares
•1. Costos inferiores a 1.000 dólares
(Modelo RCC)
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Ejemplo de Evaluación de Repuestos CríticosMétodo RCC
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HOJA DE
INFORMACION
EQUIPO
MODO DE FALLA
1
Compresor
C-101A
FRECUENCIA IMPACTO EN IMPACTO EN POSICIÓN NIVEL DE
DE FALLAS LOGÍSTICA NEGOCIO MATRIZ CRITICIDAD
1a1
1a2
1a3
1a4
1a5
1a6
1a7
Válvulas gas
combustible
Válvulas cilindros
compresores
Bujías
Biela cilindro de
compresión
Concha zapata
Anillos pistón
cilindro fuerza
Biela cilindro de
fuerza
PLANTA: Hidrógeno HD1
Sistema: Compresión de Hidrógeno
Criticidad de repuestos método RCC
2 2 4 (2-4) Alta
Criticidad
1 2 4 (1-3) Media
Criticidad
3 3 3 (3-3) Media
Criticidad
3 3 4 (3-4) Alta
Criticidad
5 2 3 (5-3) Muy Alta
Criticidad
2 2 4 (2-4) Alta
Criticidad
1 2 4 (1-4) Alta
Criticidad
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Optimización de inventarios a partir detécnicas de Análisis Costo Riesgo
Beneficio
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DATOS A
RECOPILAR
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Datos relacionados con la instalación
Unidades requeridas
Política actual repuestos
(número actual)
Demanda actual
Impacto de la indisponibilidad
del repuesto / Tiempo de entrega
Consecuencias por no
contar con el repuesto
Tiempo normal de entrega
Costos del repuesto / Valor del dinero
en el tiempo
Costo de adquisición del repuesto
% Valor dinero en el tiempo
% Costo de almacenamiento-mant.
Impacto económico de no tener el repuesto
MODELOEVALUACIÓN DEL RIESGO - REPUESTOS
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RT(n) = Rtr(n) + Rnr(n) = unidad monetaria/tiempo = ($/año)
Dónde:
RT(n) = Riesgo total de tener (n) repuestos
Rtr(n) = Riesgo de tener (n) repuestos
Rnr(n) = Riesgo de no tener (n) repuestos
R
e
t
o
a
a
0 1 2 3 4 5 6 7 repuestos
415039.64
142611,3768
175.935868
334.2781
492.6204
639.2336
776.46363
909.0019
RIESGO DE TENER (n) REPUESTOS Rtr(n)
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Rtr(n) = (n) x (CCI(n) + CAM(n)) = $/año
Dónde:
n = cantidad de repuestos a almacenar por año
CCI(n) = Costo del capital inmovilizado (% del costo unitario del
repuesto), expresado en $
CCI(n) = n x CUR x VDT
CUR = costo unitario del repuesto ($)
VDT = valor del dinero (tasa del mercado) (%)
CAM(n) = Costo de almacenamiento por repuestos (% del costo unitario del
repuesto), expresado en $
CAM(n) = CUR x CA
CA = costo de almacenamiento (valor % estimado por la organización)
EJEMPLO DE CÁLCULO DE Rtr(n)
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Datos:
CUR = costo unitario del repuesto ($) = 1300 $/repuesto
VDT = valor del dinero (tasa del mercado) (%) = 5%
CA = costo de almacenamiento (valor % estimado por la organización) = 5%
•Opción de tener 0 repuesto:
Rtr(n) = (n) x (CCI(n) + CAM(n))
Rtr(0) = 0 x ((1300 x 0,05) + (1300 x 0,05)) = 0 $/año
•Opción de tener 1 repuesto:
Rtr(n) = (n) x (CCI(n) + CAM(n))
Rtr(1) = 1 x ((1300 x 0,05) + (1300 x 0,05)) = 130 $/año
•Opción tener 2 repuestos:
Rtr(n) = (n) x (CCI(n) + CAM(n))
Rtr(2) = 2 x ((1300 x 0,05) + (1300 x 0,05)) = 260 $/año
•Opción tener 3 repuestos:
Rtr(n) = (n) x (CCI(n) + CAM(n))
Rtr(3) = 3 x ((1300 x 0,05) + (1300 x 0,05)) = 390 $/año
•Opción tener 4 repuestos:
Rtr(n) = (n) x (CCI(n) + CAM(n))
Rtr(4) = 4 x ((1300 x 0,05) + (1300 x 0,05)) = 520 $/año
EJEMPLO DE CÁLCULO DE Rtr(n)
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Datos:
tf = tasa de fallos (demanda del repuesto, repuestos/año) = 2 repuestos/año
CUR = costo unitario del repuesto ($) = 1300 $/repuesto
VDT = valor del dinero (tasa del mercado) (%) = 5%
CA = costo de almacenamiento (valor % estimado por la organización) = 5%
7
6
5
4
3
2
1
0
repuestos (n)
910
780
650
520
390
260
130
0
Riesgo por tener
(n)repuesto/año
Rtr(n), ($/año)
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EJEMPLO DE CÁLCULO DE Rnr(n)
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Datos:
tf = tasa de fallos (demanda del repuesto, repuestos/año) = 2 repuestos/año
TPL = tiempo de logística y procura del repuesto, (horas/repuesto) = 48 horas/repuesto
PIR = penalización por indisponibilidad del repuesto en almacén ($/hora) = 5000 $/hora
• Opción de no tener ningún repuesto almacenado
Rnr(n) = (tf – n) x TPL x PIR
Rnr(0) = ((2 – 0) x TPL x PIR ) = $/año
Rnr(0) = (2 x 48 x 5000) = 480000 $/año
•Opción de no tener al menos 1 repuesto en stock:
Rnr(n) = (tf – n) x TPL x PIR
Rnr(1) = ((2 – 1) x TPL x PIR ) = $/año
Rnr(1) = (1 x 48 x 5000) = 240000 $/año
•Opción de tener 2 repuestos en stock:
Rnr(n) = (tf – n) x TPL x PIR
Rnr(2) = ((2 – 2) x TPL x PIR ) = $/año
Rnr(2) = (0 x 48 x 5000) = 0 $/año
Para n mayores a 2 Rnr(n) = 0
EJEMPLO DE CÁLCULO DE Rnr(n)
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tf = tasa de fallos (demanda del repuesto, repuestos/año) = 2 repuestos/año
TPL = tiempo de logística y procura del repuesto, (horas/repuesto) = 48 horas/repuesto
PIR = penalización por indisponibilidad del repuesto en almacén ($/hora) = 5000 $/hora
7
6
5
4
3
2
1
0
repuestos (n)
0
0
0
0
0
0
240000
480000
Riesgo por no tener
(n)repuesto/año
Rnr(n), ($/año)
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Cálculo del RT(n) = Riesgo total de tener (n) repuestos
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R
e
t
o
a
a
0 1 2 3 4 5 6 7
n repuestos
480000
241130
260
390
520
650
780
910
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Parte Finaldel taller de RCM………….
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109
Disus ión sob re la NormaSAE-JA-1011/1012
Ver los archivos de la norm a inclu idos enel CD de sopo rte
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Discusión sobre los so ftwares más
ut i l izado s en pro cesos deimplantación de RCM
Ver los arch ivos inc lu ido s en el CD, relac ionados sobre
el uso de softwares de sopo rte para la imp lantac ión delmétodo RCM
Archivos:
Comparación so ftwares RCM 2009.pd f RCM Benchmarking Software.pd f
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¿Cómo med imos los
resu l tados ob tenidos por la
imp lan tac ión del RCM?
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ÍNDICE DE BÁSICOS A CONTROLAR
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TPO = Sum TO / fallas, (Confiabilidad)
TPFS = Sum TFS / fallas, (Mantenibilidad)
Disponibilidad (A):
Representa el porcentaje del tiempo disponible (de uso)
del activo en un periodo determinado.
A = (TPO / (TPO + TPFS)) x 100%
Rentabilidad:
•Comparar presupuesto de mantenimiento antes de la
implantación del RCM con el presupuesto del plan de
mantenimiento desarrollado a partir de RCM
•Cuantificar el beneficio adicional que se espera
obtener por el incremento del índice de Disponibilidad
al implantar el método RCM
Beneficios de la implantación del RCM
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• Distribuir de forma efectiva y racional los recursos económicosasignados al sector mantenimiento.
• Aprovechar al máximo el recurso humano y tecnológicoexistente para la realización de actividades de mantenimiento.
• Establecer los requerimientos reales de mantenimiento de losdistintos activos en su contexto operacional, tomando en cuenta
básicamente la importancia y criticidad de estos activos y elposible impacto que pueden provocar las fallas de los mismos :
al ambiente, a la seguridad humana y a las operaciones.
Caminos del proceso de optimización de la CO
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Este proceso depende de la integración de una serie de técnicas deConfiabilidad, las cuales permitirán a la organización: identificar los eventos
de fallas, simular el comportamiento histórico de fallas y cuantificar laConfiabilidad de los activos, para poder pronosticar la ocurrencia de lasfallas y disminuir la incertidumbre en el proceso de toma de decisiones
relacionadas con los aspectos que afectan la continuidad operacional de losactivos.
Inicio
Clase Mundial
Detección deoportunidades
Análisis de Criticidad
Paradas de plantas
Análisis CausaRaíz
RCM
IBR / AnálisisMateriales
coste RiesgoBeneficio
Manejo del datoComunicación / Aspectos
Humanos
Cambio Cultural
Vision / ApoyoGerencial
Reflexiones finales
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Enmarcar la implantación del RCM, dentro del proceso de
mejora de la Confiabilidad Operacional de toda la organización,y no como una iniciativa aislada del área de mantenimiento.
Justificar la aplicación del RCM y posteriormente identificar las áreas con oportunidades reales de mejora / no aplicar el
RCM sólo porque sea una moda.
No aislarse, ni pretender resolver todos los problemas demantenimiento con el RCM, recordar que existen otras
herramientas que pueden complementar los resultados delRCM y ayudar a optimizar la Confiabilidad operacional de forma
integral.
Gracias por atención……..
Bibliografía
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1. Jones, R.B. “ Risk-Based Management ”, Gulf PublishingCompany, Houston, 1999.
2. Moubray, Jhon. “ Reliability Centred Maintenance II ”,
Industrial Press Inc. New York, 1997.
3. Parra, Carlos. “Mantenimiento Centrado en Confiabilidad”,
Universidad de Sevilla, Informe técnico, Doctorado en Ingenieríade Organización, Sevilla, 2003.
4. Smith, Anthony. “ Reliability Centred Maintenance ”, McGraw
Hill Inc., New York, 1996.
Instructor: Carlos Parra parrac37@yahoo com
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