diseño e implementacion de un sistema integral de activos

7/26/2019 diseo e implementacion de un sistema integral de activos

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UNIVERSIDAD DE LOS ANDES

FACULTAD DE INGENIERA

POSTGRADO EN INGENIERA DE MANTENIMIENTO

DISEO E IMPLEMENTACIN DE UN SISTEMA

DE EVALUACIN INTEGRAL DE ACTIVOS BASADO EN LA CONFIABILIDAD

ASSET RELIABILITY INTEGRAL EVALUATION SYSTEMS A.R.I.E.S

AUTOR: ING. RICHARD ALEXANDER CRDENAS RIVAS.

TUTOR: Msc. LUIS SARACHE.

COTUTOR: Msc. ELIZ BETH TORRES.

-e

> c.

Cordero

.; . . , ,. i

TRABAJO DE GRADO I_

_

...

Presentado ante la Ilustre Universidad de Los Andes

como requisito final

para

optar

al

Grado

Acadmico de

Magster Scientiae en Ingeniera de Mantenimiento

MERIDA, VENEZUELA

Mayo/2005


2/61

DEDI TORI

Este trabajo que representa el crepsculo de mi carrera de pregrado y el alba de mi

vida profesional lo dedico con sentimiento profundo:

A mi mam

margarita

quien sembr en m los tres factores esenciales para

alcanzar mis metas: Honestidad Verdad y Amor

A mis hermanas Maneily y Daniela quienes han sido mi apoyo en horas

dificiles y en horas de sonrisas

A mis profesores a quienes deseo dar mi humilde agradecimiento

A mi amigos quienes con una pizca de apoyo me motivaron a superar mis

retos

A todos aquellos ideales por los que seguir luchando hasta el ocaso de mis

das

Richard rdenas


3/61

AGRADECIMIENTOS

Agradezco con sinceridad a todos aquellos que de una forma u otra fueron elemento

esencial en la realizacin de este trabajo:

A Dios quien ha estado presente en m desde los inicios de mi carrera

A la U L A por permitir mi desarrollo como futuro ingeniero de mantenimiento

formar parte de ella

A

INTEVEP

por brind rme la oportunid d de tener un valiosa experiencia

permitirme culmin r la et p final de mi

c rrer

A mi tutores acadmicos Luis Sarache Elizabeth Torres quienes me ayudaron en

todo momento

A mi tutor industrial Rolando Lpez quien me transmiti su experiencia

me

aport sus valiosos conocimientos para la realizacin de este trabajo

A todos Mil Gracias

Richard Crdenas


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RESUMEN

DISEO E IMPLEMETACIN DE UN SISTEMA

DE EVALUACIN INTEGRAL DE ACTIVOS BASADO EN LA CONFIABILIDAD

ASSET RELIABILITY INTEGRAL EVALUATION SYSTEMS A.R.I.E.s

Por

Ing. Richard Alexander Crdenas Rivas.

Esta investigacin de Ingeniera en Mantenimiento, enfoca su atencin en desarrollar una

herramienta computacional lo suficientemente robusta que sea capaz de determinar el

costo-riesgo beneficio en los activos de la industria en cuanto a la confiabilidad, basndose

en el estudio probabilstico y en el historial de falla, dando como resultado que el usuario

tenga las posibilidades de tomar la decisin mas adecuada a la hora de aplicar algn tipo de

plan de mantenimiento considerando sus implicaciones, con esta herramienta se pretende

estudiar y evaluar el impacto y riesgo operacional y/o ambiental del activo en estudio,

haciendo nfasis en costos.

El nuevo enfoque que presenta este trabajo sobre estrategias para ejecutar una gestin de

Confiabilidad Operacional, permite uso simultneo de las distintas metodologas dentro

del mismo mbito y donde la informacin extrada de cada una de ellas sirve como insumo

a las dems; adicionalmente permite evaluar la gestin tcnica de confiabilidad a travs de

ndices bsicos.

Estas metodologas han sido normalmente aplicadas de forma independiente entre s; de tal

manera que constituye un hecho innovador la aplicacin de este conjunto de metodologas

en un solo sistema. Especficamente, a objeto de desarrollar el presente trabajo de

investigacin, se aplic la informacin recabada, en relacin a veintin 21) activos

representativos que conforman el parque industrial y petrolero del pas; esta informacin es

aprovechada completamente para poder tomar decisiones acertadas y esto se logra a travs

de la integracin de varias filosofas, que en este caso son Los Sistemas Expertos, el

Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad y el Mantenimiento Productivo Total.

Se propone una herramienta computacional llamada Sistema de Evaluacin Integral de

Activos Basado en Confiabilidad A.R.I.E.S) , que surge como respuesta para transformar

las practicas actuales de mantenimiento en una ventaja competitiva sustentable, para lograr

articular correctamente los procesos crticos de la organizacin a travs del proceso de

sinergia entre el analista y el activo. Que conlleva a la toma de decisiones en el momento

adecuado, minimizando as el impacto que crea el tomar nuevas poltica de mantenimiento,

con lo que se contribuye a la baja de la incertidumbre en el negocio petrolero.


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NDICE GENERAL

Titulo

Veredicto de Trabjo de Grado

Dedicatoria

Agradecimientos iii

Resumen

ndice v

lista de Tabla

Grficos x

INTRODUCCIN 1

CAPTULO 1

11Planteamiento del Problema 4

12Objetivos 5

1 2 1 Objetivo General ; 5

1 2 2 Objetivos Especficos 5

1 3 Justificacin 6

1 4 Alcance 9

1 5 Delimitacin 9

1 6 Limitaciones 9

CAPTULO II

2 1 Bases Tericas 11

2 2 Evolucin del Mantenimiento 12

2 2 1 Primera Generacin 13

2 2 2 Segunda Generacin 13

2 2 3 Tercera Generacin 13

2 3 Funcin del Mantenimiento 15

2 4 Tipos de Mantenimiento 15

2 4 1 Mantenimiento Preventivo: 15

2 4 2 Mantenimiento Predictivo: 16

2 4 3 Mantenimiento Proactivo 16

2 4 4 Mantenimiento Reactivo 16

2 5 Confiabilidad 16

2 6 Tasa de Falla 17

2 6 1 Perodo de Arranque 18

2 6 2 Perodo de Operacin Normal 19

2 6 3 Perodo de Desgaste u Obsolescencia 19

2 6 4 Redes Asociativas 65

2 7 Confiabilidad Operacional 2

2 8 Distribuciones Utilizadas en Confiabilidad 21

2 8 1 Distribucin Exponencial 22

2 8 2 Distribucin Weibull 23


6/61

2.8.3 Distribucin Normal 24

2.8.4 Distribucin Lognormal 24

2.9 Mtodos estadsticos de estimacin de confiabilidad 25

2.10 Cuantificacin del Riesgo 26

2.10.1 Cuantificacin del Riesgo 27

2.11 Anlisis de la Planta 27

2.12 Registro de la Planta 28

2.13 Diagrama Entrada-Proceso-Salida E-P-S) 29

2.14 Diagrama Funcional 3O

2.15 Anlisis de Criticidad 30

2.15.1 Modelo de Criticidad de Factores Ponderados Basado en el Concepto del Riesgo

31

2.16 Anlisis de Modos y Efectos de Fallas 33

2.16.1 Funciones 34

2.16.1.1 Funciones Primarias 34

2.16.1.2 Funciones Secundarias 35

2.16.1.3Funciones de los dispositivos de seguridad 35

2.16.1.4 Funciones Superfluas: 36

2.16.2 Modo de Operacin del sistema 36

2.16.3 Falla de las Funciones 37

2.16.4 Modos de Falla 38

2.16.5 Efectos de la Falla 38

2.17 Tareas de mantenimiento 38

2.17.1 Tareas a Condicin 39

2.17.2 Tareas de Reacondicionamiento Cclicas 39

2.17.3 Tareas de Sustitucin Cclicas 39

2.17.4 Tareas a falta de 39

2.18 Optimizacin Costo Riesgo O.C.R) .40

2.18.1 Objetivo 41

2.18.2 Caractersticas 41

2.18.3 Pasos Del Anlisis De Optimizacin Costo-Riesgo-Beneficio .41

2.18.4 Beneficios 42

2.19 SAP System Applications and Products) .43

2.20 Anlisis Causa Raz ACR) 43

2.3. Inteligencia Artificial. 44

2.3.1 Concepto de Inteligencia Artificial 44

2.3.2 Historia de la Inteligencia Artificial 45

2.3.3 Concepto de Sistema Experto 48

2.4. Desarrollo histrico de los sistemas expertos 50

2.5. Generalidades de los sistemas expertos 53

2.5.1 Qu son los sistemas expertos? 53

2.5.2 Los expertos Humanos 55

2.5.3 Diferencias entre un experto y un no experto humano 56

2.5.4 Diferencias entre un SE y un programa tradicional 57

2.5.5 Diferencias entre un sistema experto y un experto humano 57

2.5.6 Ventajas de los sistemas expertos 58

2.5.7 Forma en que los usuarios interactan con los SE 58

2.5.8 Sistema experto VS. Sistema clsico 59


7/61

2.6. Representacin del conocimiento 60

2.6.1. Lgica Proposicional 62

2.6.2 Lgica de Predicados 63

2.6.2.1. Ventajas

y

desventajas de la lgica de predicados 63

2.6.3 Reglas de Produccin 64

2.6.3.1. Ventajas y desventajas de las reglas de produccin 65

2.6.4.1. Ventajas y desventajas de las Redes Asociativas 66

2.6.5 Estructuras frame 66

2.6.5.1. Ventajas y desventajas de los frames 68

2.6.6. Representacin orientada a objetos 69

2.6.6.1. Ventajas

y desventajas de la representacin orientada a objetos 70

2.7. Componentes de un sistema experto 70

2.8. Construccin de un sistema experto 76

2.8.1 Aspectos Generales de la Construccin de un Sistema Experto 77

2.8.1.1 El Equipo de Desarrollo 77

2.8.1.2 Construccin de las principales partes de un SE 78

2.8.2 Metodologas para la construccin de SE 82

2.8.2.1 Metodologa de Prototipos .. 82

2.8.2.2 Metodologa Orientada a Objetos 82

2.8.3 Lenguajes utilizados en la construccin de SE 85

2.8.3.1 LISP 85

2.8.3.2 CLIPS 87

2.8.3.3 Prolog 87

2.8.3.4 Smalltalk 89

2.8.3.5. C y C 90

2.8.4 Herramientas

y

shells utilizados en la construccin de SE 90

2.8.4.1 Gold Works II 91

2.8.4.2 ART 91

2.8.4.3 LOOPS 92

2.8.4.4 92

2.8.4.5 Humble 93

2.8.4.6 EMYCIN 93

2.9. Tareas que realizan los Sistemas expertos 93

2.9.1 Interpretacin diagnstico y monitoreo 94

2.9.2 Diseo y seleccin 95

2.9.3 Planificacin 97

2.9.4 Control 97

2.9.5 Reparacin correccin o terapia 98

2.9.6 Simulacin pronstico o prediccin 98

2.9.7 Instruccin 99

2.9.8 Recuperacin de Informacin 100

2.10 Mantenimiento productivo total.. 100

2.10.1 Otorgamiento de facultades a los empleados 102

2.10.2 Administracin del equipo 103

2.10.3 Fallas del equipo 103

2.10.4 Tiempo muerto r preparacin y ajustes 104

2.10.5 Trabajo en vaco y paros menores 104


8/61

2.10.6 Reduccin de la Velocidad 104

2.10.7 Defectos del proceso 105

2.10.8 Rendimiento reducido 105

2.10.9 Implantacin del MPT 107

2.11 Definicin de trminos bsicos 107

CAPTULO III

3.1 Tipo de Investigacin 11

3.2 rea de la Investigacin 111

3.3 Procedimiento de la investigacin 111

3.4 Recopilacin de Informacin 111

3.5 Desarrollo del plan de mantenimiento a travs de la Metodologa Mantenimiento

Centrado en la Confiabilidad 112

3.6 Desarrollo de los Diagramas E-P-S 112

3.7 Identificacin

Seleccin de los Equipos ms Crticos 113

3.8 Desarrollo del Anlisis de Modo Efectos de Falla A.M.E.F. 114

3.9. Estimacin de la Confiabilidad de los Equipos ms Crticos 115

3.1OEstimacin de las Frecuencias ptimas de las Tareas de Mantenimiento 115

CAPTULO IV

4.1 DISEO DEL SISTEMA 123

4.2 BASE DE CONOCIMIENTOS 126

4.2.1.1 ADQUISICIN DEL CONOCIMIENTO 128

4.2.1.1 Fuentes de conocimiento 128

4.2.2 ESQUEMA PARA ORGANIZAR EL CONOCIMIENTO 129

4.2.2.1 Lenguaje utilizados en la construccin del SE, C

C++ 129

4.3 Motor de Inferencia 129

4.3.1 Mdulo de MCC 129

4.3.2 Mdulo Estadsticas 134

4.3.2.1 Simulacin de ndices Bsicos 136

4.3.2.1.1 Estimacin de la confiabilidad del activo 137

4.3.2.1.1.1 Confiabilidad segn la distribucin de weibull 138

4.3.2.1.1.2- Confiabilidad Segn la Distribucin Exponencial 145

4.3.2.1.1.3 Confiabilidad segn la Distribucin Log-Normal 146

4.3.2.1.1.4 Confiabilidad segn la Distribucin Normal. 148

4.3.2.1.1.5 Prueba de Ajuste de Curvas/ Prueba de Bondad 149

4.3.2.1.2 Estimacin de la Mantenibilidad del Activo 153

4.3.2.1.3 Estimacin de la Disponibilidad de Activo 155

4.3.3 Modelaje de Riesgo e Indisponibilidad

Anlisis de Costo Riesgo Beneficio 159

4.3.3.1 Riesgo Operacional. 159

4.3.3.2 Anlisis de Costo/Riesgo Beneficio. ACRB 162

4.3.3.2.1 Objetivo de este Anlisis ACRB 162

4.4 SIMULACIN DE TOMA DE DECISIN 164


9/61

CAPTULO V

5 1 MDULO MCC 168

5 2 MDULO ESTADsTICAS 169

5 3 CONCLUSIONES 2 1

CONCLUSIONES

CONCLUSIONES 2 5

RECOMENDACIONES 2 8


10/61

LISTADO DE GRFICOS

Grfico N 2.1 Generaciones del Mantenimiento 14

Grfico N 2.2 Curva de la Baera 18

Grfico N 2.3 Confiabilidad Operacional., 21

Grfico N 2.4 Inspeccin Basada en Riesgo 27

Grfico N 2.5 Diagrama E-P-S 30

Grfico N 2.6. Matriz General de Criticidad 33

Grfico N 2.7 Hoja de Anlisis de Modo

Efecto de Falla AMEF) 34

Grfico N 2.8 Pasos OCR 42

Grfico N 2.9 Estructura de un Sistema Experto segn De Miguel 72

Grfico N 2.1 Estructura de un Sistema Experto ideal para Samper. 73

Grfico N 2.11 Mtodo de encadenamiento hacia adelante 80

Grfico N 2.12. Encadenamiento hacia atrs 81

Grfico N 2.13 La base de conocimientos es vista como un objeto contenedor de otros

objetos usando la Metodologa Orientada a Objetos 84

Grfico N 2.14 Funcionamiento de un SE usado en mantenimiento predictivo 95

Grfico N 3.1 Modelo Probabilstico de Weibull 118

Grfico N 3.2 Intervalo Optimo de Mantenimiento 119

Grfico N 4.1 Fundamento del trabajo El rbol de Desarrollo 124

Grfico N 4.2 Flujograma de Diseo 125

Grfico N 4.3 .Encadenamiento Progresivo 130

Grfico N 4.4. Encadenamiento Progresivo 130

Grfico N 4.5 MCC 132

Grfico N 4.6 Visor de Conocimientos 132

Grfico N 4.7 Simulacin de ndices 135

Grfico N 4.8 Simulacin de Confiabilidad 143

Grfico N 4.9 Curvas Caractersticas 144

Grfico N 4.10 Pasos a seguir a el Test de Kolmogorov-Smirnov KS) 151

Grfico N 4.11 Simulacin Mantenibilidad 154

Grfico N 4.12 Simulacin Disponibilidad 156

Grfico N 4.13 Caractersticas de los Modos de Fallas 157

Grfico N 4.14 Tiempo Fuera de Servicios x Nmero de Fallas 157

Grfico N 4.15 Simulacin de Riesgo

y ACRB 158

Grfico N 4.16 Riesgo e Indisponibilidad 160

Grfico N 4.17 Caracterizacin de los Modos de Falla por Riesgo e Indisponibilidad 160

Grfico N 4.18. Intervalo ptimo de Mantenimiento 162

Grfico N 4.19 Simulacin de ACRB 162

Grfico N 4.20 Simulacin de A.R.I.E.S de Tiempo Optimo de Reparacin 163

Grfico N 4.21 Algoritmo de Toma de Decisin 166

Grfico N 4.22 165

Grfico N 5.1 Simulacin de ndices 168

Grfico N 5.2 Simulacin de Resultado Preliminares 173

Grfico N 5.3 Tendencia segn el parmetro U de Laplace 174

Grfico N 5.4 Simulacin de Confiabilidad 176

Grfico N 5.5 Pasos a seguir en el test de Kolmogorov-Smimov l


11/61

Grfico N 5 6 Curvas Caractersticas 182

Grfico N 5 7 Simulacin de la Mantenibilidad 183

Grfico N 5 8 Simulacin de la Disponibilidad 185

Grfico N 5 9 Jerarquizacin de Modos de Fallas segn TPFS 192

Grfico N 5 1 Simulacin de Riesgo 194

Grfico N 5 11 Mode1aje de ACRB 196

Grfico N 5 12 Representacin Grafica del de la Funcin 199

Grfico N 5 13 Algoritmo de Toma de Decisin 2 3


12/61

LISTADO DE TABLAS

Tabla N 2 1 Primeros Sistemas Expertos

Sus Aplicaciones 52

Tabla N 2 2 Diferencias entre un experto

un no experto humano 56

Tabla N 2 3 Diferencias entre un Sistema Experto y un Programa Tradicional 57

Tabla N 2 4 Diferencias entre un Sistema Experto un Experto Humano 57

Tabla N 2 5 Tabla Comparativa entre un Sistema Clsico un Sistema Experto 59

Tabla N 4 1 Nivel de Significanca 152

Tabla N 5 1

ata

Histrica Sistema de Bombeo Carenero 169

Tabla N 5 2: Resultados Especficos : 174

Tabla N 5 3 Tabla de Nivel de Significancia 179

Tabla N 5 4 Tabla de Resultado de Ajuste de Curva 179

Tabla N 5 5 Confiabilidad en los meses de Invierno 181

Tabla N 5 6 Ajuste de

urva

para la Mantenibilidad 183

Tabla N 5 7 Disponibilidad 186

Tabla N 5 8Tiempo de Operacin 186

Tabla N 5 9 Detalle de los Modos de fallas segn el nmero de ocurrencia 187

Tabla N 5 1 Caracterizacin de los Modos de Falla por ocurrencia Tiempo Promedio

Fuera de Servicio 189

Tabla N 5 11 Riesgo e Indisponibilidad 195

Tabla N 5 12 Tablas de Resultados 198

Tabla N 5 13 Tabla de Resumen de Resultados 199

Tabla N 5 14 Tabla de Resultado 2


13/61

INTRO U IN

A travs de los aos la globalizacin ha llevado a grandes cambios estructurales en

sistema de gerencia del mundo empresarial y uno de los mecanismos para efectuar

notables transformaciones fue el enfoque de la confiabilidad dentro del sistema Cada da se

hace ms exigente los niveles de produccin calidad demanda seguridad ambiente y

mantenimiento; induciendo de esta forma la competencia en la economa global y

manteniendo a las empresas bajo una intensiva presin Es por ello que la industria debe ir

sobre la marcha de estos desarrollos

En el mbito mundial se ha observado que muchas compaas han aplicado nuevas

tcnicas y estrategias en la bsqueda de una cultura de confiabilidad mejorando de esta

forma sus gestiones Bsicamente todas las compaas estn centrando sus esfuerzos sobre

la manera de dirigir sus prcticas de mantenimiento Especficamente se preguntan Qu

podemos hacer para disminuir los costos de mantenimiento? Cmo podemos aumentar los

tiempos entre fallas? Cmo garantizar seguridad calidad productividad? estas

interrogantes son aquellas que aumentan el grado de incertidumbre a la hora de tomar

decisiones en polticas de mantenimiento

En Venezuela ya cormenzan a aplicarse tcnicas de confiabilidad como una

alternativa para el mejoramiento de las gestiones empresariales y toma de decisiones Sin

embargo an la cultura de confiabilidad dentro del mbito empresarial venezolano no se ha

desarrollado en forma plena

Especficamente en PDVSA ya se han comenzado a aplicar herramientas tcnicas

de confiabilidad y los resultados han sido satisfactorios

Por todo lo expuesto anteriormente surge la iniciativa del presente trabajo el cual

consiste el desarrollo de un Modelo para optimizar el proceso de Gestin de Confiabilidad

Operacional


14/61

El nuevo enfoque que presenta este trabajo sobre estrategias para ejecutar una

gestin de Confiabilidad Operacional, permite el uso simultneo de las distintas

metodologas dentro del mismo mbito y donde la informacin extrada de cada una de

ellas sirve como insumo a las dems; adicionalmente permite evaluar la gestin tcnica de

confiabilidad a travs de ndices bsicos.

Estas metodologas han sido normalmente aplicadas de forma independiente entre

s; de tal manera que constituye un hecho innovador la aplicacin de ese bloque de

metodologas en un solo sistema; lo cual se presenta en este trabajo de investigacin y esto

se logra a travs de la integracin de varias filosofas, que en este caso son: Los Sistemas

Expertos SE), el Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad MCC) y el Mantenimiento

Productivo Total. MPT)

Se propone una herramienta computacional llamada Sistema de Evaluacin

Integral de Activos Basado en Confiabilidad A.R.LE.S) , que surge como respuesta para

transformar las practicas actuales de mantenimiento en una ventaja competitiva sustentable,

para lograr articular correctamente los procesos crticos de la organizacin a travs del

proceso de sinergia entre el analista y el activo.

El trabajo se inicia con el planteamiento del problema Captulo 1), donde se

describen los objetivos a alcanzar, alcance, justificacin y delimitaciones, luego se

presentan un conjunto de nociones preliminares que permiten visualizar de una manera

holstica el concepto de Gestin de Activos y la influencia que posee una Gestin de

Confiabilidad Operacional dentro del mismo.

Una vez descrito el mbito que envuelve el concepto de confiabilidad, se presentan

bases tericas del modelo propuesto de confiabilidad operacional, Sistemas Expertos y

Mantenimiento Productivo Total Captulo II), donde se detallan de manera prctica y

sucinta las diferentes fases del proceso de implementacin de estas metodologas de manera

independiente.


15/61

Posteriormente se describen las diversas herramientas metodolgicas del proyecto

de investigacin, que se enmarcan dentro de la modalidad de Proyecto Factible Captulo

III), con la finalidad de dar una visin ms detallada de los pasos a seguir para es tipo de

trabajo especial de grado.

Seguidamente se presenta la integracin de las metodologas de mantenimiento, a

travs de la analoga con el proceso biolgico que se lleva a cabo en un rbol; lo que en este

caso, pudiera llamarse Proceso de El rbol de Desarrollo y una breve explicacin sobre

la teora y las bases matemticas utilizadas en la determinacin de los ndices bsicos de

evaluacin Captulo IV), permitiendo de esta forma visualizar los principios que sustentan

todas las herramientas usadas en el diseo del programa para el clculo de estos ndices.

Finalmente en funcin de la aplicacin de A.R.LE.S, fue tomado con ejemplo, el

SISTEMA DE BOMBEO PRINCIPAL EN LA PLANTA DE DISTRIBUCIN EN

CARENERO, ubicado en Guatire Estado Miranda. Captulo V), en el cual se dan los

detalles para el uso eficiente del mismo.


16/61

CAPTULOI

EL PROBLEMA

Planteamiento del Problema

Una proporcin muy grande de productos de consumo, para la industria y en

especial para el negocio petrolero, que se fabrican en la actualidad tiene tal complejidad

que sus usuarios no comprenden generalmente como funcionan ni como se reparan.

Tambin es verdad que las consecuencias de los fallos de muchos productos modernos

pueden ser muy graves. Afortunadamente, a medida que se han desarrollado productos

complejos, tambin se han desarrollado mtodos para evaluar la fiabilidad de los mismos y

para conseguir su mejora. De tal manera el objetivo de este trabajo especial de grado es

introducir los mtodos principales de anlisis de fiabilidad que existen en la actualidad, en

la filosofa de la Inteligencia Artificial lA , especficamente en los Sistemas Expertos SE

En los ltimos aos, Petrleos de Venezuela S.A. P.D.V.S.A. ha canalizado sus

recursos y esfuerzos al mejoramiento e innovacin de su poltica de mantenimiento, con el

objetivo de optimizar los estndares de calidad, seguridad personal, proteccin del medio

ambiente y servicio al cliente entre otros, lo que genera un incremento significativo en la

produccin y a su vez consolida an ms la imagen de ser la corporacin energtica de

referencia mundial por excelencia.

En consecuencia el negocio petrolero se centra en la prediccin de la confiabilidad

de sus activos, que es tambin crucial desde el punto de vista econmico. La confiabilidad

de un producto determina la productividad operativa del mismo, as como los gastos de

reparacin y mantenimiento. Puede asimismo determinar el intervalo en que se distribuyen

los costos operativos, y en

que se obtienen ingresos o servicios.

Lo que implica la implantacin de metodologas y herramientas que potencien la

obtencin de resultados rpidos, ptimos y duraderos. Dentro de estas nuevas tcnicas, la

metodologa de gestin del mantenimiento denominada: Mantenimiento Centrado en


17/61

Confiabilidad MCC), constituye actualmente, una de las principales y ms efectivas

herramientas para mejorar el mantenimiento en las organizaciones1.

2 Objetivos

2 Objetivo General

Demostrar que la herramienta computacional Sistema de Evaluacin Integral de

Activos Basado en Confiabilidad ASSET RELIABILITY INTEGRAL EVALUATION

SYSTEMS A.R.I.E.S) es lo suficientemente robusta para que sea capaz de determinar el

costo-riesgo beneficio en los activos de la industria en cuanto a la confiabilidad, basndose

en el estudio probabilstico y en el historial de falla; mediante la generacin de la base de

datos confiable y segura; para el desarrollo de las labores de mantenimiento a travs del

clculo de ndices de confiabilidad, mantenibilidad, disponibilidad, riesgo y el anlisis del

costo-riesgo beneficio de los activos involucrados. Dando como resultado que el usuario

tenga las posibilidades de tomar la decisin mas adecuada a la hora de aplicar algn tipo de

plan de mantenimiento considerando sus implicaciones.

2 2 Objetivos Especficos

Disear e implementar el software Sistema de Evaluacin Integral de Activos

Basado en Confiabilidad , para la evaluacin de los ndices de confiabilidad,

mantenibilidad, disponibilidad, riesgo y el anlisis del costo-riesgo beneficio; para

el Equipo de Ingeniera de Confiabilidad de INTEVEP, mediante la incorporacin

de datos reales, aportados por los centros de refinacin de la corporacin

Extraer e incorporar informacin los centros de refinacin de la corporacin; para la

evaluacin de activos de dichas plantas.

Utilizar la Base de Datos ya existentes para la implementacin o validacin y

correccin de las respuestas del programa en la evaluacin de activos, donde esta

MOUBRAY, Jhon,

Reliability enter aintenance

RCM)


18/61

evaluacin respectiva est en funcin de las respuestas dadas para la solucin de

situaciones en mantenimiento.

Establecer el mecanismo de la continua actualizacin de los conocimientos, en base

a la experiencia profesional de personal altamente calificado; mediante la insercin

de nuevas respuestas o propuestas de solucin a situaciones de fallas de equipos

para mantenimiento; lo cual generara el sistema experto propiamente dicho.

3ustific cin

En los ltimos aos, la gestin mantenimiento dentro de la industria petrolera, ha

experimentado una serie de transformaciones a nivel: tecnolgico, organizacional,

econmico, humano. Estos cambios, que son consecuencia de la productividad

competitividad misma del negocio petrolero, traen consigo una serie de desafos; los cuales

deben ser afrontados de forma rpida.

En funcin de lo expuesto, INTEVEP, especficamente el equipo de Ingeniera de

Confiabilidad, se ha concentrado en desarrollar una herramienta computacional basada en

la filosofas del Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad MCC los Sistema

Expertos, para la evaluacin integral de activos basado en la Confiabilidad. Este desarrollo

pretende en principio adaptarse a cualquier contexto operacional de la corporacin, dando

como valor agregado optimizacin de los programas de mantenimiento existentes,

y

en

definitiva generar lo que se denomina un Sistema Experto SE , como prototipo para las

reas de negocios de refinacin; de esta manera se mejora la seleccin, anlisis,

actualizacin de activos con que cuenta esta rea, dando como consecuencia la creacin de

valores reales de los costos asociados al mantenimiento en esta rea operacional, en sus

diferentes etapas de funcionamiento Periodo de Arranque, Operacin Normal Desgaste

La Confiabilidad se puede definir como la capacidad de un activo de realizar su

funcin de la manera prevista. De otra forma, la confiabilidad se puede definir tambin

como la probabilidad en que un activo realizar su funcin prevista sin incidentes por un

perodo de tiempo especificado bajo condiciones indicadas. En este contexto, La


19/61

ejecucin de un anlisis de la confiabilidad en un activo o un sistema debe incluir muchos

tipos de exmenes para determinar cuan confiable es el activo o sistema que pretende

analizarse; una vez realizados los anlisis es posible prever los efectos de los cambios y de

las correcciones del diseo para mejorar la confiabilidad del activo

Los diversos estudios del activo se relacionan vinculan y examinan conjuntamente

para poder determinar la confiabilidad del mismo bajo todas las perspectivas posibles

determinando posibles problemas y poder sugerir correcciones cambios y/o mejoras en

activos o elementos

El es un proceso desarrollado con la finalidad de ayudar a las personas a

determinar las polticas para mejorar las funciones de los activos fsicos y manejar las

consecuencias de sus fallas Tuvo su origen en la Industria Aeronutica

El pone tanto nfasis en las consecuencias de las fallas como en las

caractersticas tcnicas de las mismas mediante:

Integracin de una revisin de las fallas operacionales con la evaluacin de aspecto

de seguridad y amenazas al medio ambiente esto hace que la seguridad y el medio

ambiente sean tenidos en cuenta a la hora de tomar decisiones en materia de

mantenimiento

Manteniendo mucha atencin en las tareas del Mantenimiento que ms incidencia

tienen en el funcionamiento y desempeo de las instalaciones garantizando que la

inversin en mantenimiento se utilice donde ms beneficio va a reportar

El objetivo principal de est en reducir el costo de mantenimiento para

enfocarse en las funciones ms importantes de los sistemas y evitando o quitando acciones

de mantenimiento que no son estrictamente necesarias

En conclusin puede afirmarse que el xito del

a nivel mundial se ha debido

principalmente a que esta filosofa permite establecer los requerimientos necesarios de


20/61

mantenimiento de los distintos equipos en su contexto operacional, tomando

en

cuenta

bsicamente, el posible impacto que pueden provocar las fallas de estos equipos en el

medio ambiente, la seguridad humana

y

las operaciones. Aspectos que en el presente, son

considerados de vital importancia dentro de cualquier proceso productivo.

Partiendo de la base de que el mantenimiento es el Conjunto de acciones oportunas,

continuas y permanentes dirigidas a prever y asegurar el funcionamiento normal, la

eficiencia y la buena apariencia de sistemas, edificios, equipos y accesorios. Alcal, 1998 .

Alcal, Adolfo 1998 . Introduccin al Mantenimiento. Texto Ilustrado. Caracas,

Venezuela: con el desarrollo de esta metodologa, se espera obtener opt imizacin en los

planes de mantenimiento que genera la conservacin de los equipos en buenas condiciones

operacionales; a fin de garantizar que las unidades de produccin cumplan la funcin para

la cual fueron concebidas, sin descuidar bajo ningn concepto la calidad de los activos,

seguridad, impacto al medio ambiente

y

servicio al cliente.

La aplicacin del reportar Ventajas que pueden resumirse en::

Permite realizar el seguimiento de su equipo, monitorear los costos de

mantenimiento con seguridad y confiabilidad, as como controlar su inventario de

manera prctica, automtica y sencilla, sin necesidad de contar con un especialista

en el sistema o gastos altos de capacitacin; lo cual se traduce en reduccin de la

cantidad de mantenimiento rutinario; adems de que la carga de trabajo programada

para mantenimiento ser mucho menor que si el sistema se hubiera desarrollado por

mtodos convencionales.

El lenguaje tcnico del es comn, sencillo y fcil de entender para todos los

empleados vinculados al proceso de mantenimiento, permitiendo al personal

involucrado en las tareas saber qu pueden

y

qu no pueden esperar de sta

aplicacin y quien debe hacer qu, para conseguirlo.


21/61

Por otra parte, este software va dirigido a disminuir la incertidumbre que se crea a la

hora de tomar alguna decisin en cuanto al momento ms idneo de aplicar algn tipo plan

de mantenimiento y sus implicaciones operacionales.

4 Alcance

Este trabajo especial de grado en Ingeniera en Mantenimiento, enfoca su atencin

en desarrollar una herramienta computacional lo suficientemente robusta que sea capaz de

determinar el costo-riesgo beneficio en los activos de la industria en cuanto a la

confiabilidad, basndose en el estudio probabilstico y en el historial de falla, dando como

resultado que el usuario tenga las posibilidades de tomar la decisin mas adecuada a la hora

de aplicar algn tipo de plan de mantenimiento considerando sus implicaciqnes, con esta

herramienta se pretende estudiar y evaluar el impacto del riesgo operacional y/o ambiental

del activo en estudio, haciendo nfasis en costos. En principio se cuenta con bases de datos

reales que permitan la implementacin del software de los centros de refinacin de la

corporacin

5 Delimitacin

El proyecto se llev de los centros de refinacin de la corporacin

El proyecto se centr en implementar el Sistema de Evaluacin Integral de Activos

Basado en Confiabilidad, dentro de un tiempo no mayor de 06 seis meses; con el fin de

definir las repuestas de esta metodologa, en el contexto operacional, durante tiempo de

aplicacin del mismo.

6 Limitaciones

La dificultad de mayor relevancia para la realizacin del presente proyecto fue la

obtencin de la informacin referente a los detalles de las reparaciones de los equipos

estudiados, los reportes de costos por actividades de mantenimiento realizadas y los costos


22/61

por imp cto oper cion l que se producen cu ndo un equipo o sistem de estudio present

lgn modo de f ll


23/61

CAPTULO

MARCO

T RI O

2.1 Bases Tericas

A pesar de que un sistema sea funcionable al comienzo de su vida operativa, todo

usuario es completamente consciente de que, independientemente de la perfeccin del

diseo de un sistema, de la tecnologa de su produccin o de los materiales usados en su

fabricacin, a lo largo de su operacin se producirn ciertos cambios irreversibles. Estos

cambios son resultado de procesos tales como corrosin, abrasin, acumulacin de

deformaciones, distorsin, sobrecalentamientos, fatiga, difusin de un material en otro, etc.

A menudo estos procesos se superponen e interactan los unos con los otros y causan un

cambio en el sistema, con lo cual cambiarn sus caractersticas de actuacin. La desviacin

de esas caractersticas respecto a los valores especificados es lo que se considera como fallo

del sistema. Los fallos tambin pueden ser causados por sobrecargas bruscas, errores de los

operadores, reparaciones incorrectas, etc.

Por consiguiente, el fallo del sistema puede ser definido como un suceso cuya

realizacin provoca, o bien la prdida de capacidad para realizar las funciones requeridas, o

bien la prdida de capacidad para satisfacer los requisitos especificados.

Independientemente de las razones de su aparicin, un fallo causar la transicin del

sistema desde su estado satisfactorio a un nuevo estado insatisfactorio, conocido como

estado de fallo, lo que surge las actividades de mantenimiento diseadas por un experto o

grupos de expertos en el rea, para lograr mitigar el fallo ocurrido en el sistema. Por lo

tanto este trabajo especial de grado se fundamentara en bases las tericas necesarias para

disear, desarrollar e implementar un programa computacional novedoso que aglutine las

mejores practicas de mantenimiento. Por otra parte, en concordancia a lo establecido por la

corporacin PDVSA , el estudio se enfocara en la aplicacin de la metodologa de


24/61

Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad MCC , con la introduccin de las filosofias

de los Sistemas Expertos SE .

Con esta motivacin, aqu se acometern una serie de estudios de las muchas bases

tericas en materia de MCC y SE, de las tcnicas analticas ms tiles para desarrollar y

disear el programa computacional A.R.I.E.S , y la revisin de los sistemas

computacionales existentes en el mercado.

Los temas se organizan en tres bloques principales.

Mantenimiento y MCC que incluyen una explicacin minuciosa de los modelos de

confiabilidad de sistemas y componentes. Al presentar este material se definen una

notacin extensa y mtodos analticos de apoyo.

Sistemas Expertos, se describen ampliamente su origen, evolucin histrica y las

diferentes tcnicas de construccin de los mismo

Mantenimiento Productivo Total MPT , origen, filosofia e implementacin

2.2.

volucin del antenimiento

La idea general del mantenimiento ha cambiando constantemente. Los cambios son

debidos a un aumento de mecanizacin, mayor complejidad de la maquinaria y equipos,

nuevas tcnicas de mantenimiento y un nuevo enfoque de la organizacin y de las

responsabilidades del mismo. Una direccin o divisin de mantenimiento eficiente y eficaz,

debe ser capaz de proporcionar, en forma segura y oportuna, un servicio de mantenimiento

adecuado a todas las dependencias de la organizacin.

Histricamente el mantenimiento ha evolucionado ver Grfico N 2.1 , a travs de

tres generaciones:


25/61

2 2 1

rimer

Generacin

Esta generacin cubre el periodo hasta la Segunda Guerra Mundial en la cual la

industria no estaba muy mecanizada por lo que los periodos de paradas no importaban

mucho La maquinaria era sencilla y en la mayora de los casos diseada para un propsito

determinado esto hacia que fuera fiable y fcil de reparar Como resultado no se

necesitaban sistemas de mantenimiento complicados y la necesidad de personal calificado

era menor que ahora

2 2 2 Segunda Generacin

Durante la Segunda Guerra Mundial las cosas cambiaron drsticamente Los

tiempos de la guerra aumentaron la necesidad de activos de toda clase mientras que la mano

de obra industrial baj de forma considerable Esto llevo a la necesidad de un aumento de

mecanizacin lo cual trajo como consecuencia la construccin de maquinarias cada vez

ms complejas y la dependencia de la industria de las mismas

Al aumentar esta dependencia el tiempo improductivo de una mquina se hizo ms

patente Esto llevo a la idea de que los fallos de la maquinaria se podan y deban prevenir

que dio origen al nacimiento del mantenimiento preventivo adems se comenzaron a

implementar sistemas de control

planificacin del mantenimiento

2 2 3 Tercera Generacin

Desde mediados de los setenta el proceso de cambio en la industria ha cobrado

incluso velocidades ms altas Entre los cambios con mayor velocidad se encuentra el

crecimiento continuo de la mecanizacin; que significa que los periodos improductivos

tienen un efecto ms importante en la produccin costo total

y

servicio al cliente

Una automatizacin ms extensa significa que hay una relacin mas estrecha entre

la condicin de la maquinaria y la calidad del activo Al mismo tiempo se estn elevando


26/61

La Primera eneracin

Repara en caso de avera.

continuamente los estndares de calidad. Esto crea mayores demandas en la funcin del

mantenimiento.

Otra caracterstica en el aumento de la mecanizacin es que cada vez ms son ms

serias las consecuencias de los fallos de una planta para la seguridad y el medio ambiente.

Al mismo tiempo los estndares en estos dos campos tambin estn mejorando en respuesta

a un mayor inters del personal gerente, los sindicatos y el gobierno. Tambin esto ejerce

influencia sobre el mantenimiento.

El costo del mantenimiento todava esta en aumento, en trminos absolutos y en

proporcin a los gastos totales. En algunas industrias, es ahora el segundo gasto operativo

de costo ms alto y en algunos casos incluso el primero. Como resultado de esto, en slo

treinta aos lo que antes no supona casi ningn gasto se ha convertido en la prioridad de

control de costo ms importante.

La Tercera eneracin

Mayor disponibilidad y

.... 1

La Segunda eneracin

fiabilidad.

Mayor disponibilidad de

Mayor seguridad.

la mquina.

Mejor calidad del activo.

Mayor duracin de los No deteriorar el medio

equipos. ambiente.

Costos ms bajos.

Mayor duracin de los

equipos.

Mayor contencin de los

costos. Y la mquina

1940 1950 1960 1970 1980 1990

Grfico N 2.1 Generaciones del Mantenimiento

Fuente: Moubray, 1997).

2000


27/61

2.3 Funcin del Mantenimiento

En el contexto actual, la funcin del mantenimiento no se puede limitar slo a la

simple disminucin de las fallas a partir de acciones de mantenimiento seleccionadas en

funcin de un registro histrico de fallas, este concepto ya no tiene vigencia, por lo cual, el

rol del mantenimiento dentro de este nuevo contexto se puede describir de la siguiente

forma:

Preservar la funcin de los equipos aplicando estrategias efectivas de mantenimiento

desde elpunto de vista costo

/

beneficio que ayuden a minimizar los riesgos asociados a

las consecuencias que generan los distintos modos de fallas dentro del contexto

operacional.

2.4 Tipos de Mantenimiento

Segn las publicaciones de las empresas NTD Supply 1985 e IRD Mechanalisys

1994 , en la actualidad se distinguen cuatro 04 tipos de mantenimiento, los cuales se

describen a continuacin:

2.4.1 Mantenimiento Preventivo

Consiste en llevar a cabo una serie de tareas planificadas en intervalos de tiempo

determinados, para impedir o prevenir la aparicin de una falla funcional del equipo o

sistema, con el objetivo de garantizar que los mismos cumplan con las funciones requeridas

durante su ciclo de vida dentro del contexto operacional donde se encuentren, alargar sus

ciclos de vida y mejorar la eficiencia de los procesos.


28/61

4 Mantenimiento Predictivo

La funcin del Mantenimiento Predictivo es la de eliminar o disminuir las paradas

imprevistas que ocasionan los modos de fallas cuando se manifiestan en un equipo o

sistema, a travs de la identificacin de seales tempranas de deterioro mediante el uso de

tecnologa que permite conocer el estado o comportamiento de un equipo en su contexto

operacional. Entre las diversas estrategias del Mantenimiento Predictivo se encuentran el

monitoreo de las vibraciones, imgenes de termografa infrarroja del lubricante, de la

acstica del equipo, en donde estas tcnicas contribuyen al diagnstico y la correccin.

4 3 Mantenimientor

activo

Tiene por objeto conservar el equipo o sistema en parmetros de operacin

eficientes, alargar sus ciclos de funcionamiento, obtener mejoras operacionales, disminuir

las acciones de mantenimiento correctivo; detectando y minimizando en lo posible la

aparicin de las fallas, a travs de tareas de mantenimiento predictivo y preventivo.

4 4 Mantenimiento Reactivo

Se basa en la ejecucin de una serie de actividades no programadas con

el

propsito

de restaurar la funcin de un activo una vez producido un paro imprevisto. Existen

desventajas en este tipo de mantenimiento, ya que generalmente los costos por impacto

total operacionales, seguridad, higiene y ambiente) son mayores que si se hubiera

inspeccionado y realizado las tareas de mantenimiento adecuadas que mitigaran o

eliminaran las fallas.

5 Confiabilidad

Segn la informacin suministrada por el Centro Internacional de Educacin y

Desarrollo CIED), PDVSA 1999), en su manual de Mantenimiento Centrado en

Confiabilidad, la confiabilidad se define como La probabilidad de que un dispositivo o


29/61

sistema realice adecuadamente su funcin en un perodo determinado de tiempo, cuando

opera en el entorno para el que ha sido diseado .

Dicho en otras palabras, es el estudio de la longevidad y fallas de los dispositivos,

por esta razn el ndice de confiabilidad es conocido tambin como la probabilidad de

supervivencia de un equipo en un tiempo especificado. El ndice de confiabilidad se

representa por la letra R Reliability).

El tiempo que tarda en fallar un equipo o sistema, es decir, su vida , no se puede

determinar precisamente, por lo tanto es una variable aleatoria. Por ello, la confiabilidad se

debe cuantificar asignndole una funcin de probabilidad a la variable aleatoria del tiempo

de falla.

2.6 Tasa de Falla

La tasa de falla o frecuencia de ocurrencia de fallas representa un concepto esencial

en materia de confiabilidad, ya que la misma expresa la variacin en el tiempo de la

probabilidad de que un equipo, componente o sistema que haya funcionado durante un

perodo dado, falle en el instante siguiente. La tasa de fallas

/... t

es expresada generalmente

en fallas por unidad de tiempo, por ejemplo fallas/ao.

La funcin de la tasa de falla es particularmente interesante, ya que facilita escoger

las polticas de mantenimiento ms adecuadas para un equipo. Su representacin clsica en

funcin del tiempo es conocida con el nombre de Curva de la Baera , como se muestra

en el Grfico N 2.2., en donde se distinguen tres tramos tpicos de la vida de un equipo.


30/61

--+------+----------+-------+ TIIDrl FO

fAL:l.i\5

JOR

DES G STE

Grfico N2.2 Curva de la Baera.

Fuente: Matalobos D., ngel. 1992 . Confiabilidad en Mantenimiento

Cualquier equipo durante su vida operativa, pasa por tres perodos muy bien

definidos y caracterizados cada uno de ellos en funcin a una determinada rata de fallas. A

continuacin se vern las principales caractersticas de cada uno de esos perodos:

2 6 Perodo de Arranque

Tambin denominado mortalidad infantil, ya que en este perodo el equipo presenta

una gran cantidad de fallas atpicas. Las caractersticas ms importantes de este perodo

son:

ndice de fallas decrecientes debido a la eliminacin sistemtica de las fallas.

La confiabilidad es baja aumenta con el tiempo.

Las causas ms frecuentes de las fallas son los defectos de diseos no corregidos,

errores en la fabricacin y montaje del equipo, defectos en los materiales utilizados,

componentes fuera de especificacin, entre otros.


31/61

El comportamiento de los equipos estadsticamente hablando, no ha sido definido

matemticamente.

2.6.2 Perodo de Operacin Normal

Es conocido comnmente como vida til, y se inicia al finalizar el perodo de

arranque en donde la tasa de fallas comienza a comportarse de una manera constante,

durante este perodo se espera que el equipo cumpla con la mayora de sus funciones, la

ocurrencia de fallas es aleatoria y no depende del tiempo transcurrido desde la ltima falla.

As, si dos equipos han fallado uno ayer y otro hace cinco meses, la probabilidad que

ambos tienen de fallar maana es idntica. Las caractersticas sobresalientes de este perodo

son:

Cubre la mayor parte de la vida del equipo.

El ndice de fallas es constante.

Las fallas ocurren totalmente al azar y son imposibles de predecir.

Laprincipal causa de las fallas es la repentina acumulacin de esfuerzos por encima

de la resistencia de diseo de los componentes.

2.6.3 Perodo de Desgaste u Obsolescencia

Durante este perodo la tasa de fallas aumenta sostenidamente, debido a que los

elementos del equipo sufren un proceso de deterioro fisico a causa del uso, tal como

desgaste, corrosin, etc. En determinado momento los costos de mantenimiento y la

indisponibilidad del equipo sern tan elevados que el equipo deber sustituirse; como va

alterna pudiera implantarse una poltica de sustitucin de componentes que permita

aumentar el perodo de vida til.

Esta representacin de la tasa de falla Grfico N 2.2 , con algunas variantes, es

vlida para la mayora de los componentes de un sistema. Las fallas iniciales pueden

eliminarse mediante pruebas previas a la operacin, mientras que una poltica adecuada de


32/61

reemplazos permite reducir las fallas producidas al final de la vida til. Es importante

acotar que mayora de las evaluaciones de confiabilidad, entonces, se refieren al perodo en

que prevalecen las fallas aleatorias .

2.7 onfiabilidad peracional

No es ms que la capacidad de una instalacin o sistema integrados por procesos,

tecnologa y gente , para cumplir su funcin dentro de sus limites de diseo y bajo un

contexto operacional especfico.

Es importante destacar que en un programa de optimizacin de Confiabilidad

Operacional, es necesario el anlisis de cuatro factores habilitadores: confabilidad humana,

confiabilidad en los procesos, mantenibilidad de los equipos y la confiabilidad de los

equipos.

La variacin en conjunto o individual de cualquiera de los cuatro parmetros

presentados en la Grfico N 2.3, afectar el comportamiento global de la confiabilidad

operacional de un determinado sistema.


33/61

Grfico N 2.3 Confiabilidad Operacional

Fuente: INTEVEP, 2001 .

8 Distribuciones Utilizadas en Confiabilidad

Los criterios de confiabilidad definen cuantitativamente los niveles aceptables de

fallas, histricamente existen dos criterios que son el determinstico el probabilstico. Los

criterios determinsticos son basados en el examen de un nmero de situaciones restrictivas

escogidas de acuerdo al planificador a la experiencia del operador; tomando en cuenta la

incertidumbre de las cargas la disponibilidad de los componentes del sistema. Los

criterios probabilsticos reconocen la naturaleza aleatoria de las fallas de los componentes,

por realizar una prediccin matemtica del comportamiento de las mismas. A continuacin

se especifican algunas de las distribuciones probabilsticas utilizadas en el estudio de

confiabilidad.


34/61

2 8 Distribucin Exponencial

Es la distribucin frecuentemente utilizada en anlisis de confiabilidad, esto se

puede atribuir principalmente a su simplicidad y al hecho de que muestra un modelo de tasa

de falla simple y constante. En el contexto de la curva de la baera esta distribucin puede

representar bien las fallas de algunos equipos durante su vida til. Se comportan de acuerdo

con esta distribucin comnmente los equipos elctricos y electrnicos en general, y los

sistemas complejos cuyos componentes estn sometidos a una contina sustitucin de

partes.

A continuacin se describe como se emplea la distribucin exponencial en la

modelacin de confiabilidad de equipos, sistemas o procesos en general.

f t

= k l Ecuacin. N

o

1

F t =

e l Ecuacin. N

o

2

R t =e l Ecuacin. N o 3

A t

=

A Ecuacin. N

o

4

La caracterstica de poseer una tasa de fallas constante en funcin del tiempo, puede

ser deseable como indeseable para el modelo, la problemtica gira en torno a la propiedad

asociada a la ausencia de memoria y al hecho asociado de que la probabilidad de

supervivencia es independiente de la edad.

Una interpretacin de estos resultados es que un dispositivo usado tiene la misma

confiabilidad que uno nuevo, y la misma confiabilidad que otro que haya sido utilizado

durante un perodo ms largo, lo que es contrario a la intuicin. Una ltima observacin

relativa al modelo exponencial es el hecho de que la distribucin de vida de un sistema

serie que consta de componentes independientes, cada uno de los cuales tiene una

distribucin de vida exponencial, es exponencial, lo cual implica que la funcin de tasa de

fallas para el sistema serie se calcula como la suma de las de los componentes.


35/61

8 Distribucin Weibull

La distribucin Weibull tiene un amplio rango de aplicaciones en anlisis de

confiabilidad, esta distribucin cubre una gran variedad de formas, debido a la flexibilidad

que tiene en

el

perodo de vida para mostrar tasas de riesgo; todas las tres regiones de la

curva de la baera pueden ser representadas por esta distribucin.

Es posible demostrar que la distribucin de Weibull es apropiada para un sistema o

un componente complejo compuesto de un nmero de componentes o partes, cuyas fallas

sean controladas por el defecto ms severo de sus componentes o de sus partes. La

distribucin esta dada por:

t P- l

f t

=

e a parat a f

O

a

P

Ecuacin. N o 5

A t =

~ J ~ r - l para


36/61

,l t

=P t -0) - ,para OO t co y a,p > O

a a

Ecuacin. N o 7

p

[f er]

f t = ~ t : B

e

a

.para r z

................................................ Ecuacin. N

O

8

c er

R t) = e Ecuacin. N

o

9

2.8.3 istribucin Normal

Es una distribucin bsica de estadstica. Esta distribucin es un modelo apropiado

para muchos fenmenos fsicos, ya que describe bien el envejecimiento de equipos, y se

sustenta en valores de la variable aleatoria en el rango de

-00 ,

00 . La funcin de densidad

esta definida como:

[ 1-)1) ]

f t)

=

- e

2a

a 2IT Ecuacin. N 010

Los parmetros que corresponden a los momentos de la distribucin, es decir,

t

que es la media de la distribucin y i es la varianza. Donde

t

representa

el

tiempo para

fallar MTTF y

o

representa la desviacin estndar del tiempo de falla. La tasa instantnea

de falla ser siempre una funcin incremental. La distribucin normal es un modelo

razonable para representar la falla de componentes.

2.8.4

istribucin Log Normal

La distribucin lognormal tiene muchos usos en el anlisis de confiabilidad, en

esencia las aplicaciones especificas de esta incluyen fallas atribuidas a las actividades de

mantenimiento, tambin puede ser aplicada a la distribucin de vida de algunos tipos de

transistores o elementos elctricos y electrnicos. La funcin de densidad esta representada

por:


37/61

[ ~ l n t-ji ]

J t

2

tJt-,J2I1

Ecuacin.

N

La tasa de falla o tasa de riesgo para una distribucin lognormal se incrementa

inicialmente a travs del tiempo y luego decrece. La tasa de incremento y decremento

depende de los valores de los parmetros

y o.

Finalmente se observa que existen muchos tipos de dispositivos y muchas

funciones probabilsticas. Algunas personas distinguen entre sistemas mecnicos o

estructurales y elctricos o electrnicos mientras que otras definen las clases de equipos

minuciosamente pero todo depender del comportamiento de vida del equipo en s.

2.9

todos est dsticos de estim cin de confi bilid d

Dada la dependencia de la confiabilidad de los sistemas de la de sus componentes

los mtodos estadsticos se centran en la estimacin utilizando los datos obtenidos durante

las pruebas de vida de estos. Como las pruebas a menudo utilizan la aceleracin de la edad.

Sin tener en cuenta si ste es o no el caso los datos de los fallos se obtiene operando una

muestra de copias idnticas de un dispositivo y observando los tiempos en que ocurren los

fallos.

Las pruebas pueden continuar hasta que todos los elementos de la muestra hayan

fallado o bien se pueden interrumpir en cuyos casos se diran que el conjunto de datos

obtenidos ha sido censurado. En principio se da por hecho que las pruebas hechas en este

experimento no se han censurado. Los tiempos de fallos observados se convierten en el

conjunto de datos al que se aplican los mtodos estadsticos para obtener estimaciones de

confiabilidad.

Hay muchos mtodos estadsticos que se pueden utilizar para calcular estimaciones.

De hecho se continan desarrollando nuevos mtodos. Los mtodos utilices existentes se

pueden clasificar en no paramtricos y paramtricos. Los mtodos ms extendidos son los


38/61

paramtricos y las estimaciones que se obtienen apoyan unos anlisis posteriores mas

detallados.

En este trabajo especial de grado, se centra en los mtodos de estimaciones

paramtrico analticos mas utilizados para este tipo de experimento, que en este caso son:

Regresin Lineal.

Mxima Verosimilitud.

2 1 Cuantificacin del Riesgo

El riesgo se define como la prdida potencial asociada a un evento, con una

probabilidad no despreciable de ocurrir en el futuro, de forma tal que al suscitarse

ocasionar prdidas. Por lo tanto, el riesgo debe ser controlado para lograr controlar las

prdidas.

Cuando se manifiestan incertidumbres, se esta en presencia de riesgos, por lo que al

disminuir los riesgos estaremos disminuyendo las incertidumbres. Ambos son variables que

se puede manejar en el campo de la ingeniera y que permite tener la oportunidad de

aumentar la confiabilidad la disponibilidad.

El riesgo es una variable cuantificable Grfico N 2.4 , que se puede expresar en

funcin de dos parmetros que son la frecuencia de falla

la consecuencia. La frecuencia

de falla es la rata con que ocurre un evento que generan prdidas en un lapso de tiempo

determinado. Por su parte, las consecuencias son las prdidas, en valor monetario,

generadas por la ocurrencia de un evento.


39/61

Estadsticas

genricas de

falla

roceso de

Deterioro

spectos a

considerar

diseo

gerencia

inspeccin

man enimiento

Condiciones de

Operacin

Sistemas

de

Deteccin

Aislamiento y

Mitigacin

Costosunitarios

porefectos

sobre

personal

ambiente

equipos

operaciones

Grfico N 2.4 Inspeccin Basada en Riesgo.

Fuente: INTEVEP. 2000 .

2 1 1 Cuantificacin del Riesgo

Matemticamente hablando, el riesgo es la multiplicacin de la probabilidad de falla

por sus consecuencias, la ecuacin general del riego es la siguiente:

Riesgo

=

Frecuencia de falla

x

Consecuencia

Basados en la ecuacin anteriormente expuesta, se observa que el nivel de riesgo

puede ser modificado, bien sea disminuyendo la frecuencia de ocurrencia del evento,

disminuyendo las consecuencias o ambos.

2 11 Anlisis de la Planta

El anlisis de la planta se lleva a cabo a travs de una jerarquizacin, que constituye

un proceso aplicable a cualquier sistema productivo donde se agrupan los elementos

operacionales principales, se dividen en secciones que pueden ser manejadas de una


40/61

manera sencilla controlada y verificable con la finalidad de obtener una estratificacin

conveniente para facilitar el anlisis de fallas

Analizando las definiciones dadas por la empresa The Woodhouse Partnership LT

en sus publicaciones la jerarquizacin en el anlisis de una planta agrupa a los siguientes

niveles que a continuacin se describen:

Complejo: Donde se realizan gran cantidad de funciones que permiten elaborar

activos por ejemplo un complejo refinador

Plantas: Se trata de unidades de produccin

Sistema: Est compuesto por una serie de elementos principales dentro de las

unidades de proceso; estn definidos por sus atributos relacionados entre por

vnculos para formar un conjunto lograr determinados objetivos dentro de un

contexto operacional

Subsistemas: Es una agrupacin de equipos que realizan una etapa del proceso que

est siendo ejecutado en

el

sistema

Equipos: Es otra subdivisin de un sistema que se refiere a los elementos fisicos

que permiten el funcionamiento de los sistemas; por ejemplo una bomba un motor

una turbina un condensador etc

Componentes: Son elementos de menor nivel dentro de cada equipo por ejemplo

los cojinetes los acoples alabes etc

2 2 Registro de la Planta

El registro de una planta es un sistema lgico de numeracin que proporciona una

breve informacin sobre todos aquellos elementos que componen la unidad de proceso en

estudio consiste en elaborar un listado codificacin de toda la planta sus equipos

facilitando la identificacin y seguimiento de los mismos para llevar a cabo la

programacin ejecucin del mantenimiento


41/61

2.13 Diagrama Entrada-Proceso-Salida E-P-S

Es una herramienta que facilita la visualizacin del sistema, para su posterior

anlisis. En el se especifican las funciones de la unidad en estudio, sus condiciones y

estndares de operacin, tanto de entrada como de salida del proceso. Tiene la misma

configuracin para cualquier sistema o elemento de equipo: uno o muchos insumos son

procesados para generar uno o varios activos Grfico N 2.5 . A continuacin se describen

los componentes que conforman el Diagrama EPS:

Carga: Materia prima a transformar.

Servicios: Como agua de enfriamiento, aire de instrumentos, electricidad, yotros.

Controles: Entradas que permiten el control del sistema, como arranque-parada, Por

lo general, no necesitan ser registrados como una funcin aparte, dado que sus fallas

se reflejarn en la prdida de una salida.

Proceso: Descripcin simple de la accin a realizarpor el sistema.

Activos Primarios: Principales activos del sistema.

Activos Secundarios: Derivados aprovechables resultantes del proceso principal.

Por lo general pueden ser procesados en otra instancia.

Activos Residuales: Tambin se genera este tipo de activos, de los cuales habr que

deshacerse.

Servicios Externos: En algunos casos se deben generar servicios destinados a otra

parte del proceso o a otro subsistema.


42/61

ENTRADA

PROCESO

SALIDA

Carga

Servicios

Controles

Productos

Primarios

Productos

Secundarios

PROCESO

Productos

Residuales

Servicios

Externos

Grfico N 2.5 Diagrama E-P-S

Fuente: PDVSA-CIED Universidad Corporativa, 1999.

2 4 Diagrama Funcional

Es elaborado como un diagrama de flujo que vincula los diferentes procesos que

realiza el sistema objeto de estudio. Esta herramienta reduce la funcin global del sistema a

sus procesos ms sencillos

y

directos, permitiendo as la ejecucin del Anlisis de Modos

y

Efectos de Falla.

2 5 Anlisis de Criticidad

El anlisis de criticidad es una herramienta que permite identificar y jerarquizar por

su importancia los elementos de una instalacin sobre los cuales vale la pena dirigir

recursos humanos, econmicos y tecnolgicos . En otras palabras, el anlisis de criticidad

ayuda a determinar eventos potenciales indeseados, en el contexto de la confiabilidad

operacional, entendindose confiabilidad operacional como: la capacidad de una instalacin

procesos, tecnologa, gente , para cumplir su funcin o el propsito que se espera de ella,


43/61

dentro de sus lmites de diseo y bajo un contexto operacional especfico en un tiempo

determinado.

El trmino crtico y la definicin de criticidad pueden tener diferentes

interpretaciones y van a depender del objetivo que s esta tratando de jerarquizar. Desde

esta ptica existen una gran diversidad de herramientas de criticidad, segn las

oportunidades y las necesidades de la organizacin:

Flexibilidad operacional disponibilidad de funcin alterna o de respaldo)

Efecto en la continuidad operacional/capacidad de produccin

Efecto en la calidad del activo

Efecto en la seguridad, ambiente e higiene

Costos de paradas y del mantenimiento

Frecuencia de fallas / confiabilidad

Condiciones de operacin temperatura, presin, fluido, caudal, velocidad)

Flexibilidad / accesibilidad para inspeccin

mantenimiento

Requerimientos / disponibilidad de recursos para inspeccin y mantenimiento

Disponibilidad de repuestos

2 5 Modelo de Criticidad de Factores Ponderados Basado en el Concepto del

Riesgo

El modelo seleccionado para esta aplicacin fue el de factores ponderados basado en

la teora del riesgo. Este mtodo fue desarrollado por un grupo de consultora inglesa

denominado: The Woodhouse Partnership Limited [Woodhouse Jhon. Criticality Analysis

Revisited , The Woodhouse Partnership Limited, Newbury, England 1994].

Este es un mtodo bastante sencillo y prctico, soportado en el concepto del riesgo:

frecuencia de fallas x consecuencias.


44/61

A continuacin se presenta de forma detallada la expresin utilizada para

jerarquizar sistemas:

Criticidad total

Frecuencia x Consecuencias de fallas Ecuacin. N 12)

Frecuencia =Rango de fallas en un tiempo determinado fallas/ao)

Consecuencias = Impacto Operacional x Tiempo Promedio Fuera de Servicio TPFS))

Costos De Mtto. Impacto Seguridad, Ambiente, Higiene) ,Bs) Ecuacin. N 13)

Los factores ponderados de cada uno de los criterios a ser evaluados por la

expresin del riesgo se presentan.a continuacin:

Para obtener el nivel de criticidad de cada sistema, se toman los valores totales

individuales de cada uno de los factores principales: frecuencia y consecuencias y se

ubican en la matriz de criticidad - valor de frecuencia en

el eje Y, valor de consecuencias

en el eje X. La matriz de criticidad mostrada a continuacin permite jerarquizar los

sistemas en tres reas Grfico N 2.6):

rea de sistemas No Crticos NC)

rea de sistemas de Media Criticidad Me

rea de sistemas Crticos e


45/61

4

3

3

2

w

::;

O

w

t

1

2 3 4

CONSECUENCIA

5

Grfico N 2.6. Matriz General de Criticidad

Fuente: INTEVEP, 2000 .

2 16 Anlisis de Modos

y

Efectos de Fallas

Es un proceso estructurado para el anlisis de: funciones, fallas funcionales, modos

de falla y efectos de falla. El proceso es conceptualmente simple y sistemtico en su

aplicacin. La ventaja de esta metodologa es la capacidad que aporta para considerar las

posibilidades de falla que no se han presentado en la prctica, para as poder establecer

medidas preventivas generar polticas efectivas que eviten o mitiguen las consecuencias

de las fallas.

El resultado del A.M.E.F es una lista de las posibles fallas que podran presentarse

en cada activo en su contexto operacional una descripcin de los efectos que estas

podran generar.

La informacin del A.M.E.F es registrada en una planilla, llamada Hoja de Registro

de Modos Efectos de Falla Grfico N 2.7 Yla misma consta de un encabezado cuatro

columnas principales que llevan por nombre: funcin, falla de la funcin, modos de fallas

efectos de falla.


46/61

Sistema:

Subsistema:

Grfico N2.7 Hoja de Anlisis de Modo y Efecto de Falla AMEF

Fuente: EL Autor, 2002 .

2 6 Funciones

Los elementos que constituyen un determinado complejo o planta tienen una o

varias funciones dentro del contexto operacional con la finalidad de cumplir con los

requerimientos de produccin, calidad del activo, servicio al cliente, costo operacional,

seguridad y el medio ambiente. De acuerdo a esto, existen varios tipos de funciones que

sern explicadas a continuacin:

2 6 Funciones Primarias

Son los propsitos para lo cual est diseado un elemento determinado, y puede

estar definida mediante una descripcin de los activos primarios, secundarios y residuales .

En esta funcin se debe definir los estndares o especificaciones bajo las cuales debe

operarse y mantenerse el equipo.


47/61

2 6 2 Funciones Secundarias

Son diversas funciones que realiza el elemento, adems de su funcin primaria.

Estas funciones pueden ser menos evidentes que las primarias, pero su fallo puede traer

graves consecuencias.

Es posible que un elemento tenga muchas funciones distintas. Las funciones

secundarias incluyen:

La Contencin: Todo dispositivo cuya funcin primaria sea el transporte de material

de cualquier tipo tambin tiene que contener los materiales. Se incluyen las bombas,

las tuberas, y los sistemas neumticos e hidrulicos.

Soporte: cumplen una funcin secundaria estructural.

Aspecto: Se incorpora como una funcin secundaria especfica. Por ejemplo la

funcin primaria de la pintura es proteger los equipos contra la corrosin, y su

funcin secundaria podra ser emplear un color brillante para mejorar su visibilidad

por razones de seguridad.

Higiene: Adems de la funcin primaria de un equipo, una funcin secundaria es la

de no contaminar el activo, y llevan a rigurosas y extensas rutinas de prevencin

limpieza y pruebas .

Calibradores: Representan un importante grupo de funciones secundarias, ya que

indican variables tales como presin, temperatura, velocidad, caudal y niveles de

fluido dentro de un porcentaje especfico de la situacin real.

2 6 3 Funciones de los dispositivos de seguridad

Son aquellas utilizadas para intentar eliminar o reducir las consecuencias de los fallos.

Los dispositivos de seguridad cumplen las siguientes funciones:

Llamar la atencin del operador cuando exista un estado anormal a travs de

alarmas visuales o alarmas audibles que reaccionan ante los efectos del fallo.


48/61

Detener el equipo en caso de avera.

Eliminar o reducir las condiciones de anormales que siguen una avera, que a su vez

podran causar daos mucho ms graves.

Sustituir una funcin que ha fallado.

Prevenir que se presenten situaciones peligrosas desde el principio.

2.16.1.4 Funciones Superfluas:

Son funciones innecesariamente complejas que posee un equipo generalmente

cuando est sometido a diversas modificaciones durante un tiempo determinado . En

algunos casos existen componentes o elementos superfluos; es decir, que no tienen ninguna

utilidad dentro del contexto operacional,

ejercen una influencia negativa

.ya

que pueden

fallar y as mermar la confiabilidad global del sistema, lo que significa que se debe gastar

tiempo y dinero para mantenerlos.

2.16.2 Modo de per cin

del sistema.

Como el propsito o la misin de un sistema en un contexto operacional especfico

cada sistema puede tener ms de una funcin en el contexto operacional . Estos modos de

operacin pueden ser:

Continuo.

Shutdown.

Standbay.

Cclico.

2.16.3 Falla de las Funciones.

Es la incapacidad de cualquier elemento fisico de satisfacer un criterio de

funcionamiento deseado. Esta condicin puede interrumpir la continuidad o secuencia


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ordenada de un proceso, donde ocurren una serie de eventos que tienen ms de una causa.

Existen dos tipos de falla, las cuales son explicadas a continuacin:

Falla funcional: Es la incapacidad de cualquier elemento fisico de satisfacer un

criterio de funcionamiento deseado. Por ejemplo, un equipo deja de funcionar

totalmente.

Fallas Parciales Potenciales : Se definen como las condiciones fisicas identificables

que indican que va a ocurrir una falla funcional. Estas fallas estn por encima o por

debajo de los parmetros identificados para cada funcin. Por ejemplo, el elemento

no cumple un estndar o parmetro establecido de su servicio.

Las causas de cualquier falla puedenubicarse en una de estas siete categoras

Defectos de diseo

Defectos de materiales

Manufactura o procesos de fabricacin defectuosos

Ensamblaje o instalacin defectuosos

Imprevisiones en las condiciones de servicio

Mantenimiento deficiente

Malas prcticas de operacin.

Para identificar

analizar la falla de la funcin, se requiere de un profundo

conocimiento del sistema, las operaciones, el personal

los mtodos de trabajo, por lo

tanto es el resultado de un trabajo en equipo.

2.16.4 Modos de Falla.

Son las razones que dan origen a las fallas funcionales. Son las condiciones que se

presentan, como desgaste, fractura, prdida de calibracin, suciedad, atascamiento, etc., es

decir, lo que hace que la planta, sistema o activo no realice la funcin deseada.


50/61

Cada falla funcional puede ser originada por ms de un modo de falla. Cada modo

de falla tendr asociado ciertos efectos que son bsicamente las consecuencias de que

dicha falta ocurra.

2 6 5 Efectos de la Falla

Es la informacin de los eventos secuenciales cuando se da un modo de falla. Las

descripciones de estos efectos incluyen toda la informacin que le permita al equipo de

trabajo evaluar las consecuencias de las fallas. La descripcin debe contener:

La evidencia de que se ha producido la falla.

Las maneras en que la falla

supone una amenaza para la seguridad y el medio

ambiente.

Las maneras en que afecta a la produccin o a las operaciones en general. Y surgen

preguntas como: Es necesario parar el equipo? Hay impacto en la calidad?

Cunto? Hay impacto en el servicio al cliente? Se producen daos a otros

sistemas?

Los daos fisicos causados por la falla.

2 7 Tareas de Mantenimiento

Son aquellas que sirven para decidir qu hacer para prevenir o mitigar una

consecuencia de falla. Estas se clasifican en tareas preventivas que agrupan a su vez las

tareas a condicin tareas de reacondicionamiento cclico y tareas de sustitucin cclicas; y

en tareas a falta de que deben realizarse si no se puede encontrar una tarea preventiva

adecuada. El que una tarea sea tcnicamente factible depende de las caractersticas del fallo

y de la tarea. A continuacin se definen cada una de ellas:


51/61

2 17 1 Tareas a Condicin

Consisten en chequear si los equipos estn fallando, de manera que se puedan tomar

medidas, ya sea para prevenir el fallo funcional o para evitar consecuencias de los mismos.

Estn basadas en el hecho de que un gran nmero de fallas no ocurren instantneamente

Fallas Potenciales), sino que se desarrollan a partir de perodo de tiempo. Los equipos

se dejan funcionando a condicin de que continen satisfaciendo los estndares de

funcionamiento deseado.

2 17 2 Tareas de Reacondicionamiento Cclicas

Consiste en revisar a intervalos fijos un elemento o componente,

independientemente de su estado original. La frecuencia de una tarea de

reacondicionamiento cclico est determinada por la edad en que el elemento o componente

exhibe un incremento rpido de la probabilidad condicional de falla.

2 17 3 Tareas de Sustitucin Cclicas

Consisten en reemplazar equipo o sus componentes a frecuencias determinadas,

independientemente de su estado en ese momento. La frecuencia de una tarea de sustitucin

cclica est gobernada por la vida til de los elementos.

2 17 4 Tareas a falta de

Son las acciones a falta de que deben tomarse si no se pueden encontrar tareas

preventivas apropiadas. Estas incluyen las tareas a falta de : la bsqueda de fallas, el no

realizar ningn tipo de mantenimiento y el rediseo.

Las tareas a falta de estn regidas por las consecuencias de la falla, segn se

expone a continuacin:


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Si la falla es oculta, y no se puede encontrar una tarea preventiva adecuada,

entonces la tarea cclica de bsqueda de fallas es la accin a falta de , lo que se considere

primero; y consiste en chequear una funcin oculta a intervalos regulares para ver si ha

fallado. Esta tarea no es preventiva porque se trata de buscar fallos despus que se han

producido, pero su objeto es evitar los fallos mltiples que podran ocurrir si el fallo oculto

permaneciese inadvertido.

Si la falla tiene consecuencias a la seguridad o al entorno

no se puede encontrar

una tarea preventiva apropiada, se considera el rediseo del elemento.

Para las fallas con consecuencias operacionales no operacionales, la decisin a

falta de consiste en no realizar ningn tipo de mantenimiento cclico.

Adems de decidir qu debe hacerse para que un activo no pierda su funcin, es

necesario responder las siguientes preguntas:

Cundo debera ejecutarse

Quin debera ejecutar la tarea?

La primera pregunta depende de la falla,

la segunda depende de la gerencia de la

empresa, por lo general se selecciona a la persona o personas que estn en la mejor

condicin para llevar a cabo la tarea eficiente.

2.18 Optimizacin Costo Riesgo O.C.R)

La Optimizacin Costo Riesgo es una metodologa que nos permite determinar los

costos asociados a la realizacin de actividades de mantenimiento preventivo los

beneficios esperados por sus ejecuciones, sin dejar de considerar los riesgos involucrados,

para identificar la frecuencia ptima de las acciones de mantenimiento con base al costo

total mnimo/ptimo que genera.


53/61

2 18 1 Objetivo

Determinar la frecuencia ptima de las acciones de mantenimiento preventivo por

medio de la realizacin de un balance de costos/riesgos asociados a estas actividades y los

beneficios que generan

2 18 2 Caractersticas

Los rasgos caractersticos de esta metodologa de Confiabilidad Operacional son:

Permite realizar evaluaciones en un corto plazo con resultados certeros

Optimiza frecuencias y costos de actividades

2 18 3 Pasos Del Anlisis De Optimizacin Costo Riesgo Beneficio

En la Grfico N 2 8 se muestra las fases o pasos para llevar acabo cualquier anlisis

de optimizacin Costo Riesgo Beneficio:


54/61

Definicin y

Delimitacin

Del anlisis

Resultados

Preliminares

-

nlisis de la

Incertidumbre

-

onclusiones

y

recomendaciones

- Factores a evaluar:

.

Actividades

de mant.l insp.,

anlisis

de inventarios,

evaluacin

econmica de

proyectos

Costos

labor

materiales,

repuestos, operacin, costos del

cambio)

Penalizaciones Oportunidades

prdidas,impacto

operacional,

seguridad, ambiente, etc

Informacin

a recopilar:

Modos de fallas, frecuencias.

- Deteccin de

oportunidades

o

Cambios frecuencias mant.

Cambios frecuncias insp.

o

Cambios en niveles inv.

o

Rentabilidad de proyectos

,

.

Anlisis de

escenarios:

PesimistalOptmista

.

Pruebas de Sensibilidad

Grfico N 2 8 Pasos OCR

Fuente: INTEVEP 2001

2 8 4 Beneficios

Al aplicar correctamente el O C R se logran obtener los siguientes beneficios:

Frecuencias ptimas de actividades de mantenimiento preventivo basadas en su

contexto operacional

Extensin de la vida til de componentes

y

equipos

Optimizacin de inventarios de repuestos

Optimizacin de fuerza hombre asociada a ejecucin de actividades de

mantenimiento

Costos totales optimizados en cuanto a la relacin de produccin/mantenimiento


55/61

2.19 S P System Applications and Products

Es un sistema integrado cuya aplicacin incorpora las mejores prcticas de negocio,

ofreciendo una combinacin de funcionalidades, flexibilidad y tecnologa que permiten a

las empresas responder en forma dinmica y oportuna a los cambios. Dentro de el existe el

Sistema Mantenimiento de Planta PM), el cual es una aplicacin integrada con los otros

modos de SAP Lgica, Contabilidad de Costos, Recursos Humanos, Gerencia de Activos)

que cubre todas las actividades de mantenimiento, dando soporte a la planificacin y

ejecucin de la gestin, con nfasis en la disponibilidad de equipos, costos

aseguramiento

del personal, garantizando de esta manera el estado de arte de la Base de Datos y la

optimizacin de los procesos del negocio.

2.20 Anlisis

Causa

Raz ACR)

Es una herramienta utilizada para identificar las causas que originan las fallas o

problemas, las cuales al ser corregidas evitaran la ocurrencia de los mismos. Permite buscar

la razn por la cual un sistema, instalacin, equipo, componente o elemento, no funciona

satisfactoriamente.

La falla es el resultado de una secuencia de eventos

cada evento tiene una o ms

causa raz . Las causas de cualquier falla, o de todas ellas, puede ubicarse en una de las

siguientes categoras:

Defectos de diseo

Defectos de los materiales

Manufactura o procesos de fabricacin defectuosos

Ensamblaje o instalacin defectuoso

Imprevistos en la condicin de servicio

Mantenimiento deficiente

Malas prcticas de operacin


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La identificacin y anlisis de la causa raz, requiere un profundo conocimiento del

sistema, las operaciones,

el

personal y los mtodos de trabajo.

El Anlisis Causa Raz produce mltiples beneficios entre los que estn, la

reduccin del nmero e incidentes, fallas y desperdicios, reduccin de gastos y de la

produccin diferida, asociada a fallas, mejoramiento de la confiabilidad, la seguridad y la

proteccin ambiental , mejoramiento de la eficiencia, rentabilidad y productividad de los

procesos.

Este anlisis se aplica cuando existen fallas repetitivas de equipos o procesos

crticos.

2.3. Inteligencia Artificial.

2.3.1 Concepto de Inteligencia Artificial

No existe una definicin concreta de Inteligencia Artificial, pero la mayora de los

autores coinciden en que es, en esencia, lograr que una mquina tenga inteligencia propia,

es decir: a inteligencia artificial es una de las reas ms fascinantes y con ms retos de

las ciencias de la Computacin ya que ha tomado a la inteligencia como la caracterstica

universalmente aceptada para diferenciar a los humanos de otras criaturas ya sean vivas o

inanimadas, para construir programas o computadoras inteligentes. 2

Esta es una definicin es muy completa e interesante, pero no es la nica, para

algunos otros autores, la Inteligencia Artificial es el estudio de cmo hacer que los

ordenadores hagan cosas que, en estos momentos, hace mejor el hombre3. Para otros, la

Inteligencia Artificial lA) es una ciencia que intenta la creacin de programas para

2 DE AVILA Ramos, Jorge. Sistemas Expertos.

URL http://www.lafacu.com/apuntes/informatica/sist expe/

3

CRIADO Briz, Jos Mario.

ntrodu in

a

los

Sistemas Expertos.

URL www.ingenierosen informatica.org/recursos/tutoriales/sist exp/index.php


57/61

mquinas que imiten el comportamiento y la compresin humana que sea capaz de

aprender reconocer y pensarA

Pero sea cual sea el concepto la inteligencia artificial est orientada a conseguir que

diseño e implementacion de un sistema integral de activos

Documents