gestion mantenimiento(mantenimiento predictivo)

GESTIÓN DEL

MANTENIMIENTO

PREDICTIVO

MSc Ing. Víctor D. Manríquez

IPEMAN – 14 & 15 julio 2012

INTRODUCCIÓN

Víctor D. Manríquez 2

Generalidades del Mantenimiento Industrial

Tipos de Mantenimiento

Beneficios del PdM

Confiabilidad


MANTENIMIENTO

Cuando todo va bien, nadie recuerda que existe.Cuando algo va mal, dicen que no existe.

Cuando es para gastar, se dice que no es necesario.Pero cuando realmente no existe,

todos concuerdan en que debería existir

A. Suter (Westinghouse)

RCM TPM ERP EAM CMMS BSC

SAP CBM TPS SIG MTBF MTTR

SCADA RCA FMEA OEE ASME ISO

SMRP RAM RBI KPI IEEE RCFA

WCM PDCA CAPEX OPEX LOTO IPER



Actividad minera en Arizona, año1912

¿Quién es el Supervisor?

Photo Credit Freeparking

MAPAMENTAL


El arco del mantenimiento


Traducido de Life Cycle Engineering LCE

Maintenance Excellence Arch

¿QUÉ ES MANTENIMIENTO?


MANTENIMIENTOCombinación de todas las acciones

técnicas y administrativas,

incluyendo supervisión, previstas

para conservar o restablecer un ítem

a un estado en el cual pueda

desempeñar la función requerida.

Evolución del Mantenimiento

Víctor D. Manríquez 9Carlos Mario Pérez Jaramillo - Soporte y Cía Ltda.

e-mail: [email protected]

Cambios de relevancia para el Mantenimiento


Globalización

Competitividad

Dificultad pronósticos

Enfoque al cliente

Mayores expectativas

Valor agregado

Cambios de relevancia para el Mantenimiento


Comunicaciones

Medición desempeño

Gestión del cambio

Stakeholders

Stakeholders


Fuente: Wikipedia

OBJETIVOS CORPORATIVOS, OPERATIVOS Y DE MANTENIMIENTO


Aspectos esenciales

A todo nivel

Alineamiento

Liderazgo Dirección

Los objetivos deben ser…


Escritos

Entendibles

MediblesDesafiantes

Obtenibles

Los objetivos están hechos de…


Verbo

Atributos

Unidad de medida

Cantidad

Unidad de tiempo

Ejemplos de objetivos


Incrementar la disponibilidad

promedio de planta desde el 92%

actual a 95% en 6 meses y a 97 %

en un año.



Reducir los costos de

mantenimiento correctivo en

un 10% respecto del año

2011.



Mejorar la efectividad de la

operación en unidades

aceptadas de 1x106 actual a

1,5x106 en 12 meses.

TIPOS DE MANTENIMIENTO


MANTENIMIENTO

IM PM

SM

PdM

OCBM

CM (UM)

TIPOS DE MANTENIMIENTO


TIP

OS D

E M

AN

TEN

IMIE

NTO IM (Improvement/Mejora)

PM (Preventive/Preventivo)

OCBM (On condition based maintenance/Basado en la condición)

PdM (Predictive/Predictivo)

CM (Corrective/Correctivo)

SM (Scheduled/Programado)

UM (Unscheduled(No programado)

Mantenimiento Correctivo


Mantenimiento no programado o

acciones de reparación, realizadas

como resultado de una falla o

deficiencias, para restablecer activos

a una condición específica.

Características


Reparación de averías.

No planificado.

Aplicación mediante análisis de costos.

Características


Aplicable

a

equip

os:

Sin significación en el proceso productivo

Bajo costo

Auxiliares

Sin riesgo para el personal o el medio ambiente

“Aquí solo hacemos reparaciones permanentes”


Razones

com

unes

para

que

una p

lanta

no s

iga las

“M

ejo

res

Prá

cti

cas

de

Mante

nim

iento

”:

Mantenimiento totalmente reactivo.

Personal de mantenimiento no tiene las competencias requeridas.

Equipo de mantenimiento carece de la disciplina o dirección necesarias.

La dirección no apoya suficientemente la gestión del mantenimiento.

Mantenimiento Preventivo


Acciones realizadas con el objetivo de

mantener un activo en una condición

específica de operación proveyendo una

inspección y detección sistemáticas y

prevención de fallas incipientes.

Mantenimiento Predictivo


Acciones para determinar la condición de

una máquina mientras está en operación y

detectar fallas, analizarlas, encontrar su

causa y corregir el problema,

programando el mantenimiento correctivo

antes de la falla.

Beneficios


Costos Mantenimiento

50%

Inventario repuestos 30%

MTBF 30%

Tiempo funcionamiento

30%

Fallas imprevistas 55%

Tiempo reparaciones y

overhaul 60%

Traducido de Plant Engineer’s Handbook, Keith Mobley


Beneficios

Para una planta manufacturera típica, una reducción de 10 % en los costos de mantenimiento tiene el mismo efecto en los resultados de la empresa que un incremento de 40% en las ventas

Con un programa de PdM apropiadamente diseñado pueden reemplazarse hasta un 30 % de las tareas de mantenimiento preventivo.

Allied Reliability, Inc.

OEE (Overall Equipment Efectiveness)


OEE = DISPONIBILIDAD x VELOCIDAD PRODUCCIÓN x

CALIDAD

VELOCIDAD= (PRODUCCIÓN

REAL)/(CAPACIDAD EQUIPO)

CALIDAD= (PRODUCCIÓN TOTAL-

PRODUCCIÓN PERDIDA)/(PRODUCCIÓN

TOTAL)

OEE (Overall Equipment Efectiveness)


𝐷𝐼𝑆𝑃 =𝐻𝑂𝑅𝐴𝑆 𝑃𝑂𝑆𝐼𝐵𝐿𝐸𝑆 − 𝐻𝑂𝑅𝐴𝑆 𝑀𝐴𝑁𝑇𝑇𝑂.−𝐻𝑂𝑅𝐴𝑆 𝑆𝑇𝐴𝑁𝐷 𝐵𝑌

𝐻𝑂𝑅𝐴𝑆 𝑃𝑂𝑆𝐼𝐵𝐿𝐸𝑆

𝐷𝐼𝑆𝑃𝑖𝑛ℎ𝑒𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 =𝑀𝑇𝐵𝐹

𝑀𝑇𝐵𝐹 +𝑀𝑇𝑇𝑅=𝑀𝑇𝐵𝐹 −𝑀𝑇𝑇𝑅

𝑀𝑇𝐵𝐹=

𝑀𝑇𝑇𝐹

𝑀𝑇𝑇𝑅 +𝑀𝑇𝑇𝐹

MTBF = Mean Time Between Failures

MTTR = Mean Time To Repair

MTTF = Mean Time To Failure

MTBF = MTTF + MTTR

Confiabilidad


Confiabilidad

Capacidad de un ítem de

desarrollar una función

requerida bajo las condiciones

dadas por un intervalo de tiempo

dado.

ISO 14224 :2006 3.44

Confiabilidad


𝑅 = 𝑒−(

𝑡𝜂

)𝛽 = 𝑒−(

𝑡𝑀𝑇𝐵𝐹

)𝛽 = 𝑒−𝜆𝑡

Distribución de Weibull

t tiempo de mantenimiento programado

tiempo de supervivencia

β < 1 MORTALIDAD INFANTIL (montaje, diseño, material)

β = 1 ALEATORIO (operación, mantenimiento, mezclando falla)

β > 1 DESGASTE

RCM (Reliability Centered Maintenance)


Proceso utilizado para determinar

que se debe hacer para asegurar

que cualquier activo físico

continúe haciendo lo que sus

usuarios quieren que haga en su

contexto operacional actual.

(RCM II; Moubray, John)

¿Implementación o Implantación?


implementar.1. tr. Poner en funcionamiento, aplicar métodos, medidas, etc., para llevar algo a cabo.

implantar.2. tr. Establecer y poner en ejecución nuevas doctrinas, instituciones, prácticas o costumbres.

Implementación de un Programa de PdM


• Lista de equipos

• Técnicas de PdM a aplicar

• Equipos a monitorear

• Flujo del PdM

• Indicadores del programa

• Bases de datos del PdM

• Tipo de Programa

Lista de equipos


La base de un programa exitoso

de PdM es una simple lista.

Una lista detallada y precisa de equipos.

Lista de equipos


Identificar como puede fallar el

equipo.

Escoger la tecnología

apropiada para aplicar al activo.

Determinar la cantidad ideal de

PdM para su planta.

Ranking de criticidad de cada activo.

Construir las bases de datos

para cada tecnología de

PdM.

Determinar los niveles de staff

del PdM.

Lista de equipos


Código (TAG) del equipo

Descripción del equipo

Tipo de equipo

Área / Ubicación del equipo

Lista de equipos


Recolección manual de data basada en papel.

Uso de software de recolección de data.D

ata

incom

ple

ta

Data

impre

cisa

Técnicas de PdM a aplicar


¿Por

dónde c

om

enzar?

Muchas compañías comienzan por una de las tecnologías más comunes.

Análisis vibracional.

¿Tiene sentido, no?

¡Incorrecto!

¿Cuáles son los conceptos básicos del PdM?



ENTENDER MODOS DE FALLA

APLICAR TECNOLOGÍAS DE

DETECCIÓN



CONFIRMAR TÉCNICAS A APLICAR

MODOS DE FALLA

LISTA DE EQUIPOS

Equipos a monitorear


RA

NK

ING

CR

ITIC

IDA

D OPERACIONES

MANTENIMIENTO

LOGÍSTICA

SSMA

FINANZAS



SISTEMA ABC 80 - 20



CRÍTICO - 1 14 A 20

CRÍTICO - 2 8 A 13

CRÍTICO - 3 0 A 7

Equipo absolutamente necesario para garantizar la

continuidad de operación de la planta. Su falta ocasiona

graves perjuicios al servicio

Necesario para la operación de la planta, pero puede ser

parcial o totalmente reemplazado.

No esencial para los procesos de la planta, fácilmente

reemplazable.

ESCALA DE REFERENCIA

Flujo del PdM


Identificar problemas

Planear y programar mantenimiento correctivo

Flujo del PdM


PdM Planear CM

Programar CM Ejecutar CM

SISTEMA OT

Flujo del PdM – Errores en OT


CM no es planeado.

CM planeado pero no

programado.

CM programado.

Partes no disponibles.

CM emergencia es priorizado.

Flujo del PdM


Indicadores del programa


¿Qué m

edir

? Si no lo mide, no puede probar que ocurrió.

Cuanto menos sepa, más tendrá que medir.

Lo que se mide puede ser mejorado.



DIEZ INDICADORES SUGERIDOS

PRINCIPAL% H-H DE MANTENIMIENTO GENERADAS POR PdM



Mejores prácticas:

50 % H-H de mantenimiento

PdM y CM generado por

PdM



Eficacia del PdM

•𝐻𝑂𝑅𝐴𝑆 𝐷𝐸 𝐶𝑀 𝐼𝐷𝐸𝑁𝑇𝐼𝐹𝐼𝐶𝐴𝐷𝐴 𝑃𝑂𝑅 𝑃𝑑𝑀

𝐻𝑂𝑅𝐴𝑆 𝑈𝑇𝐼𝐿𝐼𝑍𝐴𝐷𝐴𝑆 𝐼𝑁𝑆𝑃𝐸𝐶𝐶𝐼𝑂𝑁𝐸𝑆 𝑃𝑑𝑀



% recomendaciones PdM completadas entre 30 a 90 días.

Porcentaje de mantenimiento planeado .

% Mantenimiento planeado en el Backlog.

Adherencia al PdM programado.



MTBF

OEE

Wrench Time

Costos de mantenimiento como % costo del activo



Rela

cio

nado

con…

Horas Hombre

Inventario de repuestos

Consumo de energía

Calidad de producto

Performance SSMA

Capacidad de procesos



¿QUÉ NO MEDIR?

COSTOS EVITADOS

NO FIGURAN EN ESTADOS FINANCIEROS

Bases de datos del PdM


PdM es un proceso conducido por datos.

Adquisición de la data correcta.

Integridad de la data.



¿Qué data necesitamos colectar,

para que en caso haya un

problema se muestre y podamos

observarlo?



Teoría detrás de las tecnologías de PdM

Puntos de medición en el equipo

Capacidad de detección de las técnicas de PdM

Modos de falla



Establecer los límites de alarma

Como trabajan el hardware y el software

Presentación de la data para análisis



RECOMENDACIÓN

La configuración y ajuste de la

base de datos son mejor

desarrollados por un analista

de nivel 3 en la tecnología

específica

Tipo de Programa


CONTRATO

MIXTO

INTERNO

Tipo de Programa


• El programa de PdM es gestionado enteramente en la organización: Recolección, interpretación, análisis y recomendaciones.

Interno

• Todas las funciones son desarrolladas por una empresa de servicios (Outsourcing).Contrato

• Combina las dos primeras.Por ejemplo recolección interna, análisis externo.Mixto

Tipo de Programa


Costos M.O.Entrenamiento

& DesarrolloCoaching &

Tutoría

ReclutamientoHardware &

SoftwarePlazo de

implementación

Diagnósticos remotos y soporte

adicional

Oportunidades de carrera

Tipo de Programa


¿Cuándo o

pta

r por

el

outs

ourc

ing?

Requisito inmediato de experiencia.

PdM no es parte del “core business”

Organizaciones con múltiples locaciones.

Oportunidades de mejora en otras áreas de la confiabilidad.

Visión objetiva del estado de los activos.

Tipo de Programa


¿Cóm

o s

ele

ccio

nar

el pro

veedor?

Habilidad de integrar múltiples tecnologías.

PdM es una competencia central.

Analistas calificados en cada tecnología.

Integración con el los softwares de gestión de la organización (CMMS, EAM, ERP).


Monitoreo de Condiciones – Curva P-F

Curva P -F

F

P

Tiempo

Co

ndic

ión

Punto de Falla

Potencial

(Se percibe la falla)

Punto de falla

Funcional

(Ocurre la falla)

Una falla potencial es una falla identificable la cual indica que una

falla funcional está ocurriendo o esta a punto de ocurrir

Relación condición vs. tiempo

Intervalo P -F

F

P

Tiempo

Condic

ión

Las tareas basadas en las condición deben realizarse en

intervalos de tiempo menores que el intervalo P - F

Intervalo P - F

•Período de advertencia

•Tiempo previo a la falla

•Desarrollo de la falla

(tiempo)

Intervalo Neto P -F

F

P

Tiempo

Condic

ión

•Se puede tener mayor tiempo

•Demasiada frecuencia

9 meses

Neto = 8 meses

1 mes

Intervalo Neto P -F

F

P

Tiempo

Condic

ión

•Se puede tener menor tiempo

•Poca frecuencia

9 meses

3 meses

6 meses

Buscar un Equilibrio

Inte

rvalo

Neto

Lo más largo posible por razones de:

Paradas (tener tiempo para programar la parada)

Costos de reparación

Seguridad

Notas

• El Intervalo P - F debe ser más largo que el tiempo

necesario para tomar acción (consistente).

• Si es muy corto no es técnicamente factible.

OKMAL

Factibilidad

• Sí se define claramente P. (Identificar la falla

potencial)

• Sí el intervalo P - F es consistente.

• Es practico el monitoreo a intervalos menores que el

intervalo P - F. (El costo de monitoreo es menor que

el costo de reparación)

• Intervalo P - F es grande como para ser usado.

Técnicas empleadas para tareas basadas en

la condición

CALIDAD DEL PRODUCTO MONITOREO DE CONDICION

TECNICAS

EMPLEADAS

INSPECCION

SENSORIAL

MONITOREO DE EFECTOS

PRIMARIOS

X

X

XX

XX

X

X

CEP

Monitorera y conrolar valores límites sup. e inf.

LSC

M

LIC

(velocidad, flujo, presión, temperatura, potencia, corriente, etc)

Lectura de instrumentos (colocar estandares)

Basado en los efectos de las fallas:

•Efectos dinámicos (rotatorios / vibración)

•Efectos partículas (hidráulicos / análisis de aceite)

•Efectos químicos (análisis químico / motores FAN)

•Efectos físicos (tintes penetrantes)(rajaduras)

•Efectos temperatura (termografía)

•Efectos eléctricos (aislamiento / meghometros)

Selección de la categoría correcta

Ej: Falla de un rodamiento

Inicio

P1 P2

P3

P4

FTiempo

Condic

ión

•P1: Análisis Vibracional (1 - 9 meses)

•P2: Análisis de aceite (1 - 6 meses)

•P3: Ruido audible (1 - 4

semanas)

•P4: Calentamiento (1 - 5 días)

La selección de la técnica depende del contexto de trabajo del rodamiento

Determinación del Intervalo P - F

OBSERVACION CONTINUA EMPEZAR CON INTERVALOS

CORTOS E IR AUMENTANDO

INTERVALOS ARBITRARIOS INVESTIGACIÓN

•Muy cara

•Se tiene que monitorear continuamente

•Se tiene que esperar que la falla ocurra

•Intervalos muy cortos

•Se aumenta poco a poco

•Puede fallar entre frecuencias

•Es la más peligrosa

•Debe ser muy corta, entonces muy cara

•Simular la falla

•En laboratorios

•Aviación

Determinación del Intervalo P - F

Apro

xim

ació

n

racio

nalHacer la pregunta correcta ¿Cuanto tiempo?

A la gente correcta (operador)

Concentrarse en un solo modo de falla

Cuando considerar una tarea basada en la

condición

Rediseñar

Incidentes ocultos con riesgo de incidentes múltiples. (Consecuencia a la Seguridad) Detectar equipos que generen fallas múltiples - Sistemas de Seguridad.

La falla afecta a la Seguridad y medio ambiente; solo sí hay tiempo para actuar. (Consecuencia al medio ambiente)

Cuando considerar una tarea basada en la

condición

Reingeniería

No afecta la seguridad y medio ambiente pero tiene grandes costos operativos (Consecuencia Operacional)

Cuando reparar la falla funcional cuesta más que inspeccionar y reparar la falla potencial. (Consecuencia no Operacional)

Tarea basada en la condición

¿Técnicamente factible?

¿Factible descarte

programado?

¿Factible reparación

programada?

Tomar acción función a la consecuencia de la falla

Hacer tareas a intervalos menores que P - F

Hacer reparaciones a intervalos menores que edad límite

Descartar intervalos menores que edad límite

Si

Si

Si

No

No

No

No

Selección de tareas proactivas

Intervalo P - F y desviaciones de la condición “NORMAL”

Condic

ión

TiempoF

P1

P2

Normal

Mayor desviación, menor

intervalo P - F

Desviación P1Desviación P2

Intervalo

P - FIntervalo P - F

Pequeña desviación necesita equipos más

sensibles, mayor intervalo P - F

IMPACTO DEL MANTENIMIENTO EN LOS BENEFICIOS

Nivel de prevención Nivel de prevención

Nivel de prevención Nivel de prevención

Ventas

Beneficio adicional

GRAFICO DE COSTOS DE MANTENIMIENTO

Cost

o/In

gre

so

Nivel de

prevención

Costo total del Mantenimiento

Costo de paradas

Costo de la prevención

Óptimo

MODELO CLASICO DEL BENEFICIO DE UNA EMPRESA

Ventas

Cost

o/In

gre

so

Mínima venta

Costo fijo

Costo variable

Costo total

Ingreso

Beneficio adicional

Filosofía del Mantenimiento

Costo de Mantenimiento

Cost

o d

e m

áquin

a n

o o

pera

tiva

(tie

mpo m

uert

o)

Se debe trabajar en esta

parte de la curva

Punto óptimo de equilibrio

Evaluación económica


TIR

ROI

VAN

PAYBACK



Evitar paradas y pérdidas de producción

Prevenir daño ambiental, penalidades, mitigaciones

Reducir fallas secuenciales

Reducir MTTR

Detectar deterioro oportunamente



Evitar penalidades.

Mitigar la escasez de trabajadores experimentados.

Mayor seguridad en trabajos planeados

Eliminar distracciones de personal de operaciones

Costo de oportunidad



EVALUACIÓN

VAN

TIR



VNA(tasa;valor1;[valor2];...)

TIR(valores; [estimar])



Program Costs

Software Maintenance Fee $15,000

Direct Staff - 1/2 ME (loaded) $50,000

Vibration Techs - 2FTE (loaded) $120,000

Instruments Cailbration Fees/Repairs $5,000

Training $4,000

Consumeable supplies $2,000

Allocated Costs $20,000

Sub Total Costs $216,000

Value of Saves

Centrifuges $172,000

Pumps $186,000

Fans $80,000

Compressors $98,000

Mixers $62,000

Sundynes $56,000

Other $40,000

Sub Total Saves $694,000

Financial Performance

Net Cash Flow/Day $1,330.63

Simple ROI 62.40%



Performance Metrics/Data of Interest

% Discrepancy Compliance 97.90%

% Route Compiance 98.20%

Total Points Monitored 40594

Points per man-hour 53.4

Equipment per man-hour 4.1

gestion mantenimiento(mantenimiento predictivo)

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