2° Parte

Ingeniería de Confiabilidad

Cuál es el propósito del Mantenimiento??

Conservación del patrimonio o activoMejoramiento del performanceAumento de la disponibilidad y reducción

de los costos

“Asegurar la función productiva al mínimo costo global”

Definición de Ingeniería en Confiabilidad

La ingeniería de confiabilidad es un área de estudio para la evaluación de los procesos de producción, ya que la misma mejora la capacidad para predecir la ocurrencia de eventos no deseados y la capacidad para identificar acciones que minimicen y/o mitiguen sus efectos.

Está dedicada al estudio de los aspectos físicos y aleatorios del fenómeno falla.

Confiabilidad Operacional

Curva de la bañera

El modelamiento de las probabilidades de falla esta condicionado a la etapa de vida en que se encuentre el elemento. Con la curva de la bañera es posible modelar el comportamiento en cada una de las tres etapas de la tasa de falla a través de leyes conocidas de probabilidades.

Falla Temprana

Vida útil Desgaste

La distribución de fallas de diferentes tipos de maquinaria no son las mismas. Aun variando en una misma maquina su operación.

• Dist. Exponencial• Dist. Normal • Dist. Lognormal• Dist. Weibull

Camino hacia la Confiabilidad

Identificar lo importante para el negocio y alinear los KPIs. (INDICADORES DE CLASE MUNDIAL)

Definir la criticidad/riesgo de los activos (METODOLOGÍA PARA CLASIFICACIÓN DE EQUIPOS EN BASE A LA CRITICIADAD DE LOS MISMOS)

Desarrollar las estrategias de administración de activos. (GESTIÓN DE ACTIVOS)

Capturar los datos de desempeño de los activos (INDICADORES DE PRODUCTO DE LA GESTIÓN DE ACTIVOS)

Analizar los datos Reevaluar para eliminar los defectos y fallas

costosas. (METODOLOGÍAS ACR, FMEA, FMECA)

Técnicas Aplicables a la Ingeniería en Confiabilidad según la N-2781

Definición de las Técnicas de Confiabilidad FMEA y FMECA:

FMEA y FMECA: (“Failure Modes, Effects and Criticality Analysis”) Análisis de modos, efectos y criticidad de falla.

Método estructurado para identificar potenciales modos de falla causas, efectos y criticidad en el desempeño de un sistema, indicando medidas para la disminución de la ocurrencia de falla o mitigación de sus consecuencias, es aplicable a varios niveles de sistemas y sub-sistemas, equipos y componentes en las diversas fases de su ciclo de vida.

AMBAS METODOLOGÍAS SON IDÉNTICAS LA DIFERENCIA ES QUE UNA DE ELLAS ABORDA Y ANALIZA LA CRITICIDAD.

Ejemplo FMEA

Extraídos de la norma ISO

14224

FTA: “Fault Tree Analysis”

FTA: “Fault Tree Analysis” Análisis por árbol de fallas. HERRAMIENTA PARA EL RCA (ANÁLISIS CAUSA RAÍZ)Técnica deductiva y estructura que representa gráficamente la asociación de portones lógicos para identificar posibles combinaciones de eventos (fallas de equipos y errores humanos pasados) que llevan un evento principal indeseado, denominado evento “final” o tope, permitiendo cuantificar la frecuencia y probabilidad de ocurrencia.

Ejemplo Árbol de Fallas

MCC Mantenimiento Centrado en Confiabilidad

MCC Ó RCM - “Reliability Centred Maintenance”

Lógica disciplinada, utilizada para identificar acciones de mantenimiento efectivas tecnológicamente viables que permitan aumentar la confiabilidad de un equipo o sistema con una inversión mínima de recursos a lo largo de su vida.

IBR Inspección Basada en RiesgoIBR ó RBI - “Risk Based Inspection”

Método usado para determinar la prioridad y frecuencia de inspección de un conjunto de equipos de acuerdo con la combinación de dos términos separados:

1. Consecuencia de fallas2. Probabilidad de fallas

CRITICIDAD

DefiniciónEl análisis de criticidad es una metodología que

permite establecer la jerarquía de procesos, sistemas y equipos, creando una estructura que facilita la toma de decisiones, direccionando el esfuerzo en áreas donde sea más importante mejorar la confiabilidad operacional.

Es un proceso que permite establecer un ranking dentro un sistema. El propósito de dicho ranking es determinar cuáles ÍTEMS tendrán prioridad en la asignación de recursos.

Planilla de Ejemplo Clasificación de Criticidad

Matriz de tolerabilidad de Riesgos Según la N-2782

Ejemplo matriz de criticidad aplicada a la metodología RBI Según API 580 (Inspección Basada en Riesgo)

Matriz Resultante para Equipos Estáticos en SAN.

Gráfico Probabilidad de Falla vs. Consecuencias

La Criticidad a Nivel de Modo de Falla(“¿Como falla algo?”)

a. En todas las plantas existen un grupo de equipos que combinando un alto impacto de sus fallas junto a su frecuencia se convierten en los más críticos.

b. Generalmente se les refiere como “Malos Actores”.c. Obtienen ese calificativo por la cantidad de dolores de

cabeza que ocasionan a la normal operación de la planta.d. Para estos equipos es necesario profundizar un poco más

en su análisis de criticidad y estudiar sus modos de falla. f. Este estudio se denomina Análisis de Modo Efecto y

Criticidad de Fallas (FMECA por sus siglas en ingles)g. El FMECA se recomienda efectuarse entre el 5% y 20% de

los equipos más críticos.h. FMECA es parte vital para entender las fallas alrededor de

los equipos y poder efectuar un plan de mantenimiento efectivo y eficiente.

RECAPITULACIÓN Y PRÓXIMOS PASOS…

Ingeniería en Confiabilidad

Tiene como herramientas más importantes:

FMECA - AMECF(ANÁLISIS MODOS, EFECTOS Y CRITICIDAD DE FALLA)

ACR – FTA (ANÁLISIS CAUSA RAÍZ UTILIZANDO ARBOL DE FALLAS)

RCM - MCC (MTTO. CENTRADO EN CONFIABILIDAD)RBI - IBR (INSPECCIÓN BASADA EN RIESGO)

SUSTENTADO EN LA METODOLOGÍA GESTIÓN DE ACTIVOS

Normas de Interés ISO 14224:

Brinda una base para la recolección de datos de confiabilidad y mantenimiento en un formato estándar para las áreas de producción de petróleo y gas natural, con criterios que pueden extenderse a otras actividades e industrias.

Objetivos de la Norma: a) Especificar qué datos serán recolectados para el análisis de:

• diseño y configuración del sistema;• seguridad, confiabilidad y disponibilidad de los sistemas y plantas;• costo del ciclo de vida;• planeamiento, optimización y ejecución del mantenimiento.

b) Especificar datos en un formato normalizado, a fin de:• permitir el intercambio de datos entre plantas; • asegurar que los datos sean de la calidad suficiente para el análisis que

se pretende.

Ejemplo aplicación de la norma ISO 14224

Norma Petrobras N-2781: Técnicas Aplicables a la Ingeniería de Confiabilidad

Objetivo de la norma: Esta Norma tiene el objetivo de orientar la

aplicación de las técnicas más usuales de ingeniería de confiabilidad aplicables a las diversas fases del ciclo de vida de una instalación.

Norma Petrobras N-2782: Técnicas Aplicables al Análisis de Riesgos Industriales

Objetivo de la norma: Orientar la aplicación de técnicas de

identificación de peligros y/o análisis de riesgos en las diversas fases del ciclo de vida (matriz de tolerabilidad de riesgos)

Norma Petrobras N-2784: Definición de confiabilidad y análisis de riesgos

Objetivo de la norma: Definir de forma precisa el significado de las

distintas metodologías de confiabilidad y análisis de riesgo

Norma API 580: Risk Based Inspection y API 581: Risk Based Inspection. Base Resource Document

Objetivo de la norma Descripción de la metodología que evalúa

mediante un exhaustivo estudio, los riesgos asociados a cada uno de los equipos, desarrollando en base a ello, nuevos planes de inspección y mantenimiento de todas las instalaciones

Norma SAE JA1011 : Evaluation Criteria for Reliability-Centered Maintenance (RCM) Processes

Objetivo de la norma Descripción de la metodología RCM y

criterios de evaluación.