enfoque integral del mantenimiento en la industria minera

Un enfoque integral del mantenimiento en la actividad minera y su contribución a la rentabilidad.

I Jornadas de Ingeniería y Mantenimiento en la Industria Minera

San Juan, junio 2010

Ing. Pablo H. Halperin

[email protected]

mailto:[email protected]

I Jornadas de Ingeniería y Mantenimiento en la Industria MineraSan Juan, junio 2010

Mantenimiento. Contexto.

Todas las actividades industriales, y en particular la minería, están sujetas a presiones de diferente origen para que sus operaciones sean:

más rentables,

más eficientes,

más seguras.

Estas presiones provienen de diferentes y simultáneos orígenes.

mercado

accionistas

comunidad

prescripciones regulatorias.


Mantenimiento. Contexto.

Tradicionalmente, el mantenimiento siempre ha tenido “mala prensa”

es un mal necesario

es un centro de costos

interfiere con la producción

Algunas organizaciones han creado departamentos o gerencias de mantenimiento, orientadas a:

gestión de activos

confiabilidad

seguridad

Sin embargo, muy pocas son las que analizan cuál es la contribución que el mantenimiento puede efectuar a la rentabilidad de la empresa.


Mantenimiento. Contexto. Problemas organizacionales.

Factores culturales.

Dificultades para los responsables de las áreas involucradas en comunicar y “vender” nuevas propuestas a la dirección.

Manejo de diferentes códigos y prioridades.

Expectativas crecientes de todos los actores.

Cambios tecnológicos.

Falta de alineación con los objetivos estratégicos.

Reorganizaciones internas.

Naturaleza compleja de las situaciones (“problemas malditos”).

Tra

dic

ion

al

Proactivo

Predictivo

Preventivo

Correctivo Reparar luego de la falla. (Fallas aleatorias, Run to failure)

Reparar antes de la falla. (Mantenimiento programado para partes con vida límite conocida)

Mantenimiento basado en condición. (Inspeccionar y, según el resultado, reparar)

Mejorar en lugar de reparar. (Mejoras en el diseño, paradas programadas)

Evolución del enfoque del mantenimiento


Son suficientes estos conceptos en el contexto actual?

Cómo se gerencia el mantenimiento de modo tal de alinearlo con la estrategia?

Transporte

Recursos Humanos

Materiales Herramientas

Repuestos

Management

Facilities

Costos

Availability / Performance

Producción

Cuántos?

Avión o camión?

Cuántos?

Reparar o reemplazar?

Dónde almacenarlos?

Uno o varios depósitos?

Son suficientes?

Se pueden compartir?

Resultados


Cómo aumentar ?Cómo disminuir?

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Durante las últimas décadas se han desarrollado metodologías para enfocar de un modo racional la problemática del mantenimiento, con resultados más o menos satisfactorios.

Esto ha sido acompañado por un cambio de paradigmas en la cultura del mantenimiento (J. Moubray).

Estos cambios han llevado a la redefinición tanto de las funciones como de los objetivos del mantenimiento.

Veamos algunos ejemplos…

Evolución del enfoque del mantenimiento


El mantenimiento se ocupa de la preservación de los activos físicos

El mantenimiento se ocupa de la preservación de las funciones de los activos

El mantenimiento se ocupa de la preservación de los activos físicos

El objetivo del mantenimiento es optimizar la disponibilidad de la planta al mínimo costo

El mantenimiento se realiza para evitar, reducir o eliminar las consecuencias de los fallos

El objetivo del mantenimiento es optimizar la disponibilidad de la planta al mínimo costo

El cambio de paradigmas

El mantenimiento se realiza para prevenir los fallos

El mantenimiento afecta todos los aspectos del negocio, riesgo, seguridad, integridad del medio ambiente, uso eficiente de energía, calidad de producto y servicio al cliente. No solamente disponibilidad de planta y costo

El mantenimiento se realiza para prevenir los fallos


La mayoría de los equipos son más propensos a fallar cuando envejecen

La mayoría de los fallos NO son más probables cuando el equipo envejece

La mayoría de los equipos son más propensos a fallar cuando envejecen

Las decisiones sobre el control de fallos de los equipos casi siempre tendrán que ser tomadas con datos inadecuados sobre ratios de fallo

El cambio de paradigmas

Para desarrollar un programa de mantenimiento exitoso es necesario disponer de buenos datos estadísticos sobre fallos (historial)Para desarrollar un programa de mantenimiento exitoso es necesario disponer de buenos datos estadísticos sobre fallos (historial)


Resumiendo…

La función del mantenimiento es asegurar que los activos físicos continúen desempeñando las funciones deseadas, a lo largo de todo su ciclo de vida, seleccionando y aplicando las mejores técnicas (en términos de costo-beneficio) para enfrentar los fallos y sus consecuencias.

El objetivo del mantenimiento es asegurar la competitividad de la empresa, garantizando niveles adecuados de disponibilidad y confiabilidad de los equipos, satisfaciendo los requerimientos de calidad, seguridad y medioambientales.

Si se toman las decisiones correctas, es posible mejorar el desempeño de los activos y, al mismo tiempo, controlar y hasta disminuir el costo de su mantenimiento.

Entre todas las opciones posibles, se trata de determinar cuál es la que aporta valor a la organización.

Tra

dic

ion

al

Proactivo

Predictivo

Preventivo

Correctivo Reparar luego de la falla. (Fallas aleatorias, Run to failure)

Reparar antes de la falla. (Mantenimiento programado para partes con vida límite conocida)

Mantenimiento basado en condición. (Inspeccionar y, según el resultado, reparar)

Mejorar en lugar de reparar. (Mejoras en el diseño, paradas programadas)

Completando la evolución del mantenimiento


apm

Op

tim

izer Mejoras estratégicas por medio de la

Planificación, Predicción, Monitoreo, Programación y Optimización.(multi-parametro: Reparar/Descartar, Niveles, Sitios, Recursos, Repuestos ...)

Multiestratégico


Qué sucede con todo esto en la minería…?

Por su propia naturaleza, la minería enfrenta, entre otras, las siguientes cuestiones:

Necesidad de muy elevadas inversiones para desarrollar el negocio Períodos largos de explotación y recuperación de la inversión Altos costos operativos Elevados costos de mantenimiento Pérdidas muy significativas debido a paradas no programadas. Grandes dificultades (y altos costos asociados) logísticas. Presiones de las comunidades y autoridades en lo relativo a las cuestiones

ambientales

… un enfoque integral del mantenimiento en empresas mineras debe considerar no solamente los aspectos de ahorro de costos sino cómo el mismo se alinea con los objetivos estratégicos de la dirección.

Existen oportunidades de mejora…?


Algunas cifras de ínversión minera en la región

Las inversiones mineras en Chile superarán los USD 45.000 millones entre 2010 y 2017

Perú invertirá USD 35.000 millones en el próximo quinquenio

En Argentina se invertirán USD 10.400 millones en 2010-2015

En la provincia de Salta se invertirán USD 750 millones en los próximos tres años (minería + energía)

La proyección de los gastos en servicios generales y mantenimiento de la minería del cobre en Chile es de USD 1.240 millones anuales para el período 2007-2011 (sin considerar combustibles)

Cualquier logro en la reducción de costos, por pequeño que sea porcentualmente, representa sumas muy importantes y por lo tanto, dignas de consideración.


Establecer criterios de diseño y utilización de los activos de modo tal de reducir los fallos, reducir el costo a lo largo de todo el ciclo de vida (LCC), maximizar disponibilidad, confiabilidad, seguridad y minimizar riesgos.

La distinción entre diseño y utilización lleva a definir conjuntos de herramientas diferenciadas pero a la vez integradas.

El modelo: declaración de misión


DesignData

FieldData

Reliability / ILS/Maintenance

Expert

apmOptimizerassetperformancemanagerOptimizer

ComputerAidedReliabilityEngineering

ComputerAidedfielddataEngineering

The bridge between CAD/CAE and ERP

DSS - Decision Support System(Expert System)

El modelo


Life Life Cycle Cycle CostCost

Availability/ Availability/ PerformancePerformance

High

Low

LCC

Optimization Steps

Initial Final

El modelo - Optimización de estrategias de mantenimiento.

Un sistema experto que, mediante herramientas analíticas para analizar y optimizar la planificación del mantenimiento, recomienda la estrategia más apropiada.

Objetivo: elaborar el plan de mantenimiento más adecuado para cada componente.


B

Construcción del modelo

- Arbol de mantenimiento: jerárquico, permite el diseño de todo tipo de planta o sistema, incluye modelo de confiabilidad y desempeño para cada componente.- Mapa de mantenimiento: incluye sitios de operación y de mantenimiento, medios de transporte, etc.- Modos de fallo, recursos materiales y su asignación a tareas asociadas a cada modo de fallo.


Construcción del modelo

Los íconos ilustran los diferentes significados de los elementos de ambos árboles.


LRU, Remove & Replace

‘O’ Level

Operational and Removal Assembly sites

Spare Source

Spare Stock

Construcción del modelo – Ejemplo de un bloque


Construcción del modelo – Otro ejemplo

Operational site

Spare Source

SRU, Discarded

Spare StockRemoval Assembly site


Construcción del modelo – Datos de fiabilidad

-Se ingresan los datos de fiabilidad correspondientes a cada elemento (leaf)

-Los datos de bloques compuestos se calculan y propagan automáticamente

MTBF Parameters

Failure Distribution Type


Construcción del modelo – Datos de fiabilidad – Origen de datos

Datos del fabricante/proveedor

Registros históricos

CAfdE

CARE


Construcción del modelo – Datos de fiabilidad - CAfdE


LCC – Life Cycle Cost

LCC calcula el costo global del Plan de Mantenimiento. Costos típicos para un sistema: diseño y desarrollo, operación, mantenimiento

correctivo, mantenimiento preventivo, repuestos, tiempos muertos, daños y pérdidas en la producción,…

El cálculo se repite con cada paso de optimización. Construcción de diferentes escenarios Evaluación (trade off) de las alternativas más convenientes.

ORLA – Optimal Repair Level Analysis

Define el nivel óptimo de reparación del sistema: qué componentes y bloques deberían repararse y cuáles descartarse.

Determina el sitio más conveniente para la reparación y para el almacenamiento de repuestos.

Recomienda dónde adquirir repuestos para cada bloque, de todas las fuentes posibles.

Recomienda el medio de transporte óptimo. Satisface los requerimientos de disponibilidad. De existir varias soluciones, selecciona la de menor costo y mínimo downtime.


LCC luego de ORLA


Inicial

Inicial + ORLA


PMO – Preventive Maintenance Optimization

PMO recomienda la agenda de Mantenimiento Preventivo para los componentes que tienen una probabilidad de fallo creciente con el tiempo.

Calcula el óptimo intervalo entre sesiones para cada sesión de PM Optimiza la combinación de bloques a mantener en cada sesión para minimizar

down time y costos.

LCC luego de ORLA + PMO


Inicial

Inicial + ORLA

Inicial + ORLA

Inicial + ORLA + PMO


PIO – Preventive Inspection Optimization

Recomienda el programa de inspecciones para detectar fallas ocultas.

Dos clases de fallas ocultas: Graduales Repentinas

Ambos subtipos requieren abordajes diferenciados.

PIO determina la combinación óptima de inspecciones para realizarlas, algunas veces simultáneamente, si resultara conveniente

PIO mantiene los requerimientos de disponibilidad y “Mission Reliability” de cada bloque.


PIO – Preventive Inspection Optimization

LCC luego de ORLA + PMO + PMI


Inicial

Inicial + ORLA

Inicial + ORLA

Inicial + ORLA + PMO




High

Low

LCC

Optimization Steps

Initial Final

Trade-off

Actual Situation+ORLA

LCC= ₪ 27,002,954

Availability= 61.6%

Actual Situation+ORLA+PMO

LCC= ₪ 17,760,459

Availability= 84.1%

Actual Situation+ORLA+PMO+PIO

LCC= ₪ 2,480,487

Availability= 96.6%

Actual Situation

LCC= ₪ 35,704,732

Availability= 49.7%



High

Low

LCC

PMO R2AS2A

Measuring Points

ORLA PIO


Otros módulos del modelo

S2A – Spares to Availability

Optimiza las políticas de repuestos para satisfacer la disponibilidad requerida del sistema.

Recomienda, según el comportamiento de cada ítem el mapa de mantenimiento ya especificado, la cantidad óptima de repuestos para cada componente reemplazable y sitios de almacenamiento posibles.

Permite minimizar el costo de repuestos iniciales y de sus reposiciones, teniendo en cuenta sitios de reparación, retrasos posibles, plazo de entrega, transportación, empaque, costos de tiempo muerto, etc.

R2A – Resources to Availability

.Recomienda el volumen óptimo de recursos necesarios en cada sitio de mantenimiento para cubrir toda la actividad que desarrolla. Provee la disponibilidad requerida al menor costo posible. Recursos: personal, equipamiento de soporte, herramientas, instalaciones,

materiales,….


Otros módulos del modelo

RCM – Reliability Centered Maintenance

.Desarrolla de modo interactivo el procedimiento de las siete preguntas características del método. Cumple con los requerimientos de la norma SAE JA 1011. Puede utilizarse luego las herramientas descriptas.


Resumen – Ventajas del modelo

• Minimiza los tiempos muertos • Minimiza la cantidad de repuestos a almacenar

• Previene tiempos muertos no programados • Evalúa estrategias de utilización conjunta de repuestos

• Aumenta la productividad y la rentabilidad • Minimiza el costo total de compra, transporte y almacenamiento de repuestos

• Minimiza costos de reparación • Crea una base logística de repuestos

• Recomienda políticas de reparación o descarte • Compara vendedores y rutas de abastecimiento alternativas

• Recomienda sitios de reparación y almacenamiento

• Reduce la probabilidad de quiebres de stock

• Recomienda la reparación sólo cuando es conveniente

• Reduce los costos de recursos humanos

• Optimiza calendarios de mantenimientos preventivo y correctivo

• Reduce costos de herramientas,

• Agrupamiento óptimo de tareas preventivas y predictivas

• Mejora la productividad del personal de mantenimiento

• Conserva el equipamiento en condiciones óptimas de trabajo

• Crea una base de datos para personal de mantenimiento, equpamiento, herramientas, instalaciones y materiales

Life Cycle Life Cycle CostCost


High

Low

LCC

PMO R2AS2A

Measuring Points

ORLA PIO


Muchas gracias !

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Bonus track

Hemos presentado un modelo para optimizar la estrategia del plan de mantenimiento.

Decimos un modelo, porque ciertamente existen otros.

Una de las más célebres frases de Groucho Marx dice:

“Yo soy un hombre de principios. Pero si no les gustan mis principios, no se preocupen; tengo otros”.

Existen otros modelos que pueden aplicarse, y seguramente alguno compartirá una o varias de las metodologías expuestas.

Los resultados que se obtengan dependerán, por supuesto, de la bondad del modelo.

Los mayores beneficios se alcanzarán con el modelo que proponemos.

Los mayores costos, con el modelo siguiente:

Una forma de gerenciar el mantenimientoComienzo

Trabaja elequipo?

Intervino en el equipo?

Alguien más lo sabe?

Le puede traer problemas?

Muy malo para UD !!!

Ocúltelo

No se meta

FIN

SI

NO

SI

SI

SI

NO

NO

NO


enfoque integral del mantenimiento en la industria minera

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