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8/19/2019 MANTENIMIENTO PREDICTIVO INDUSTRIAL 2010 formato USACH [Modo de compatibilidad].pdf

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MANTENIMIENTOPREDICTIVO INDUSTRIALDIPLOMADO EN ANÁLISIS, PLANIFICACIÓN

Y PROGRAMACIÓN DEL MANTENIMIENTO2012

Departamento de Ingeniería Metalúrgica

Ing. Maurizio Edwards Ackroyd Magíster en Gestión de Activos y Mantenimiento

Postitulo en Corrosión y Selección de Materiales



Alcances y objetivos• Entregar a los alumnos una visión global del proceso de

mantenimiento.• Evaluar y analizar datos históricos de modo de conocer

parámetros estadísticos básicos para un mejor análisis.•

.• Conocer códigos y normas vigentes, asociadas al

mantenimiento.• Entregar conceptos básicos del mantenimiento basado

en condición.• Conocer y evaluar ventajas y defectos de los diferentes

tipos de equipos y técnicas en MBC.• Conceptos de RCM, POD.



BIBLIOGRAFIA• Monchy, F.Teoría y práctica del mantenimiento industrial 1990• Norma PAS 55 Asset Mangement, 2005• El Arte de Mantener, Rodrigo Pascual J, Depto. Ing. Mecánica, U de Chile, abril 2005.• Confiabilidad en sistemas, Ismael Gutierrez A., Ramon Hernandez P., Editorial Universidad de

Santiago, 2005.

• Norma IEC-60812, Analisis de FMEA.• Evaluation Criteria for Reliability Centered Maintenance (RCM) processes, Norma SAE JA1011, 1999.• Guide to the Reliability-Centered Maintenance (RCM) Standard, Norma SAE JA1012, 2002.• Norma ISO 14224, recolección e intercambio de datos de Confiabilidad y mantenimiento de equipos,

Industria del petroleo y gas.• Mantenimiento, función estratégica, Alan Kardec & Julio Nascif, Editorial Qualitymark, 2002.

• e a a na ys s e erence, e a o u s ng, .

• Menos es Mas, Jason Jennings, Editorial Norma, 2003.• Manual de Gestión de Activos y mantenimiento, Adolfo Arata y Luciano Furlanetto, Editorial RIL, 2005.• Organización Liviana y Gestión Participativa, Adolfo Arata y Luciano Furlanetto, Editorial RIL, 2005.• Dirección y Gestión de Paradas de Planta, The Theory of Constraints, Turnaround, Shutdowns

Maintenance, PhD Luis Jose Amándola, Ediciones Espuela de Plata, España, 2005.• Maintenance, Replacement and Reliability; Theory and Applications; Andrew K.S. Jardine, Albert H.C.

Tsang, Reliatec, 2004.• Standard Definitions for Use in Reporting Electric Generating Unit Reliability, Availability, andProductivity, IEEE Std 762.

• Norma IEC 61346-1, Sistemas industriales, instalaciones, equipos y productos industriales; principiosde estructuración y designaciones de referencia.

• Management Manual, Guidelines for the Naval Aviation Reliability-Centered Maintenance process,NAVAIR 00-25-403, 01 March 2003.

• Probability of Detection (PoD) curves, derivation, applications and limitations, Research Report 454,HSE, 2006.• Mantenimiento, Toda una experiencia, Maurizio Edwards Ackroyd, 2009



Normas de Referencia• ISO 14.224

• SAE JA 1011• SAE JA 1012• PAS-55• BS 4778• -• IEEE Std 1413.1 IEEE Guide for Selecting and Using reliability

Predictions• MIL-Std-721C (Definitions of terms for Reliability and Maintainability)• MIL-Std-756B (Reliability Modeling and Prediction)• MIL-Std-1629A (Procedures for performing a failure mode, effects and

criticality analysis)• MIL-HDBK-472 (Maintainability prediction)• API 580, Risk-based Inspection• API 581, Risk Based Inspection Base Resource Documnet• NORSOK STD Z-008, Criticality analysis for maintenance purposes



IRAM 779: Ensayos por emisión acústica (EA), Terminología.

IRAM 776: Monitoreo de emisiones acústicas de estructuras,durante la estimulación controlada.

Normas afines

emisión acústica. En discusión pública.

IRAM 701: Ensayos por emisión acústica de tanques

metálicos de almacenamiento de líquidos a baja presión yatmosférica. En estudio.



END

• Líquidos Penetrantes PT según ASTM E165, ASTME1417

•

• Radiografía Industrial RT según ASTM E94 / ASTME1742

• Visual VT según AWS B1.11• Creep según ASTM E139• ASME V



Textos recomendados/ referencia



Mantener

Mantención

Manutención

Mantenimiento

Mantenibilidad



Equilibrio Perfecto y seguro



El conocimiento se obtiene concapacitación y entrenamiento.

La experiencia se logra con el

empo y a e a .

La pasión se lleva dentro y se nutrecon los valores.



Objetivo general

“Formar profesionales capaces de mejorar lacompetitividad de las empresas a través de unaadecuada gestión de los activos.

Asimismo, que estén en condiciones de analizar laproblemática del mantenimiento de activos desdeuna perspectiva global, diseñando y desarrollando

soluciones óptimas a través de la gestiónestratégica; de los recursos humanos y materialesde la empresa; de la utilización de herramientas demantención táctica – operativa; y del monitoreo ycontrol de los activos industriales”.



EscenarioRealizando entonces una breve reseña histórica

podemos decir que el mantenimiento ha pasado de ser el

"mal necesario" de la producción, para convertirse en un"factor clave" de la competitividad.

En los últimos tiempos ha habido una evolución deconceptos respecto al mantenimiento, en la década del´80 se hablaba de Gestión de Mantenimiento, en ladécada del ´90 se amplio el concepto a Gestión de

Activos, hoy desde le 2000 ya se esta hablando de Gestiónde Confiabilidad.



Escenario

Con el actual escenario y altas exigencias deoperación con cero faltas, mas la perversa motivación decautivar la disponibilidad a lo que de lugar, con sesgos dev s n g o a a argo p azo, ace pensar que, e queverdaderamente tiene las respuestas para una solución, esla persona que la esta viviendo, aunque le cueste verla oponerla en practica; nos referimos al personal de

operaciones y mantenimiento O&M.



En todos los procesos es necesariocontrolar y mantener constantes algunas

magnitudes, como la presión, caudal, nivel,temperatura, velocidad, vibración.

permiten el mantenimiento y la regulaciónde estas constantes en mejorescondiciones que las que un operadorpodría realizar.



Si i d d



Sistema integrado de

mantenimiento



FallaFalla Potencial

Falla FuncionalFractura

RoturaAccidente

PerdidaPerdida de Función



Falla Potencial ≠ Falla Funcional



Responder/ Definiciones• Modo de Falla• Tasa de falla• Tiempo fuera de servicio, TFS• Disponibilidad• Indisponibilidad• on a a

• Costo de ineficiencia• Costo de falla• Costo de intervención o ejercicio• Priorización

• Criticidad• Probabilidad acumulada de falla



Proceso de Mejora Continua



jpriorizando el cumplimiento de etapas

claves



Mantenimiento



Vigilancia

Predictivo/sintomático/basado encondición

Monitoreo Diagnostico

Protección



El problema a solucionar en la gestión de



El problema a solucionar en la gestión de

mantenimiento tiene dos elementos claves; conocerclaramente que tipo de acciones hay que tomarsobre los activos (equipos) y estar en capacidad deejecutarlas oportunamente. En palabras sencillas:

“Saber ue hacer estar ca acitado ara hacerlo”.

El modelo de gestión de activos conduce laoptimización de las estrategias de mantenimiento delas facilidades a través del modelo analítico de

mantenimiento, el cual es soportado por técnicas desimulación, procesos analíticos de confiabilidad, quepermiten direccionar de manera efectiva los recursosde mantenimiento disponibles.



IntroducciónSin duda que los mantenedores tienen nuevas

oportunidades y desafíos, que les permitirán mirar el futurocon mayor tranquilidad en la medida que se haga uso de latecnología y criterios ingenieriles.

Lo que permitirá asegurar las mejores decisiones ymás fundamentados análisis que en definitiva redundan enmejores acciones o intervenciones sobre los activos anuestro cargo.

Sin duda que los cambios y los nuevos paradigmasatemorizan, es hora de cambiar el rumbo, las imprecisionese improvisaciones son inaceptables, por lo que los invitamosa navegar en las nuevas olas del mantenimiento



Evolución del mantenimiento



o uc ó de a te e to



La Gran Herramienta



Valija de herramientas del



gerente moderno• OIM - Optimización Integral de Mantenimiento• TQM - Gestión Total de la Calidad• TPM - Mantenimiento Productivo Total

• KAIZEN - Metodología Mejora Continua• POKA YOKE• MUDA - Perdidas

–• LCC – Costo del Ciclo de Vida• DSP – Diseño Sistémico de Procesos• KPI – Gestión por indicadores• MBR – Mantenimiento Basado en Riesgo• MBC – Mantenimiento Basado en Condición• FMEA – Análisis de modos de falla y sus efectos• FMECA – Análisis de modos de falla, efectos y criticidad• Reliability – Confiabilidad• Availability – Disponibilidad• Mantenibility – Mantenibilidad

• RCS – Repuestos centrados en la confiabilidad



El dilema de hoy es elegir que

“Herramientas” de la “Valija” sonadecuadas para su aplicación ennues ra organ zac n, en unc n

del contexto en que nos tocadesenvolvernos.

Marco Teórico Básico



Conceptos a tener presente



• Tasa de falla

• Probabilidad de falla• Probabilidad acumulada de falla• Confiabilidad• Disponibilidad• Mantenibilidad

• Tiempo promedio entre fallas• Tiempo promedio para reparar• Otros



Tasa de falla λ(t)

Marco Teórico



Confiabilidad/ Reliability (R(t)



Probabilidad de falla f(t)

Marco Teórico/ factor de



escala η

Existe un 63,2% de probabilidad que el activo físico falleantes de “η” horas.

Ideal seria to > 0Existe problema si to < 0

Interpretación del factor de



forma de Weibull ( β )

β < 1 Candidato para reemplazo preventivo

β = 1 Se interviene solo cuando falla, no existe beneficiohacerlo antes

β > 1 se deberá estimar el mejor momento para la

intervención o cambio



Vida inicial o intrinseca

• to < 0• to = 0

• to > 0

Vida inicial o intrinseca “to”



Vida inicial o intrinseca “to”



Vida inicial o intrinsica “to”



Curva de Davis



Distribuciónde fallasdecreciente

Distribución defallas exponencialcon tasa constante



Efectividad de las

intervenciones



intervenciones• ( a )Tan bueno como nuevo

• ( b )Tan bueno como antes• ( c )Mantenimiento imperfecto

λ

Curva de la bañera



¿Como fallan los equipos?

Primero antes de responder,mejor otra pregunta



mejor otra pregunta ….

• ¿Conocemos la distribución y relación

Comportamiento



Benchmarking para tasas de

falla λ(t)



falla λ(t)



Clase 2



Función Gamma



Función Gamma

Función Gamma



Tiempo Optimo de Intervención



Objetivo del mantenimiento de

activos físicos



activos físicos

• Conseguir un determinado nivel dedisponibilidad de la producción encondiciones de calidad exigible, al mínimo

costo (Cglo) y con el máximo de seguridadpara el personal que las utiliza y mantiene.

Flujo del proceso



Cadena de valor



Gestión de Activos Físicos

según PAS-55



HumanAssetsHumanAssetsHumanAssets

según PAS 55

Physical

Assets

Financial

Assets

Information

Assets

Intangible

Assets

Physical

Assets

Financial

Assets

Information

Assets

Intangible

Assets

Physical

Assets

Financial

Assets

Information

Assets

Intangible

Assets

PAS 55

Visión Amplia del Negocio



Flujo de análisis y mejora

continua



Visión



¿Ideas o prejuicios?

• “Conjunto de acciones que permiten mantener o



• Conjunto de acciones que permiten mantener orestablecer un bien en un estado especifico o en la

medida de asegurar un servicio determinado".

" “ .

• “Un mal necesario”.

• “Al servicio de operaciones”.

• “Puro gasto”.



¿Existen normas o códigos

que orienten a losmantenedores?



mantenedores?

• BS 4778• IEEE Std 1413• ISO 15663, Life Cycle Costing

• NORSOK Z-008

Clasificación del mantenimiento según

marco regulatorio



Según su ejecución en el tiempo



Distribución típica delmantenimiento



OEE



OEE

OEE = A * E * C

OEE ≥ 85%

A = Disponibilidad

E = EficienciaC = Calidad

Cont. OEE• OEE = TP / TD



• OEE = TP / TD

=

TD = Tiempo disponible



MBT /Mantenimiento basado

en tiempoTrata de planificar las acti idades de



• Trata de planificar las actividades de

mantenimiento del equipo de formaeriódica sustitu endo en el momento

adecuado las partes que se prevean dedichos equipos, para garantizar su buenfuncionamiento.

MBC/ Mantenimiento Basado

en Condición



• Trata de planificar el control a ejercersobre el equipo y sus partes, a fin de

necesarias para una operativa correcta ypuedan prevenirse posibles averías oanomalías de cualquier tipo.



Histograma

Creación de Histogramas



Histograma

65

60

70

06

15

3528

23

7

0

10

2030

40

50

1 2 3 4 5 6 7 8 9

t

N f

Conocer los Costos/Beneficio



Costos en Mantenimiento



Análisis de Costos Básicos



Modelo Optimo del

Mantenimiento



Efectividad de las

intervenciones• ( a )Tan bueno como nuevo• ( b )Tan bueno como antes



• ( b )Tan bueno como antes

• ( c )Mantenimiento imperfecto λ

Lo primero que debemos realizar es evaluar y revisaralgunas interrogantes de nuestra gestión, con el ánimode mejorar y conocer donde estamos:



de mejorar y conocer donde estamos:

• ¿Estamos realizando demasiadas mantenciones alos equipos?

• ¿No estamos realizando suficientes mantenciones alos equipos?

• ¿Las estrategias de mantenimiento están bienenfocadas?



• ¿Estamos aplicando los tipos apropiados demantenimiento?

•¿Se han identificado los activos críticos?

•¿Hemos identificado la herramienta adecuada paraevaluar criticidad en forma objetiva?

• ¿Las frecuencias con que realizamos las actividades demantenimiento e inspecciones son las adecuadas?



Mantención preventiva

A1



•Mantención preventiva a fecha constante.

•Mantención preventiva a edad constante.

•Mantención preventiva según condición osintomática (predictiva).

Diapositiva 168

A1 ACER, 21-06-2009



Mantención Preventiva

La mantención preventiva puede ser aplicada considerando diversasestrategias. La



elección de cada una de ellas va a depender del beneficio económico que selogre de

.preventiva debe tenerse en cuenta las

condiciones siguientes:

• La tasa de falla del componente en cuestión debe ser creciente.

• El costo total de la no intervención debe ser superior al costo total de laintervención preventiva.• Existen solo dos estados posibles para componentes bajo análisis:

funcionamiento o no funcionamiento.

Mantenimiento predictivo o

sintomático:• Este mantenimiento consiste en intervenir



el activo físico, equipo, o la unidad antes,

a un pronostico de su comportamientofuturo. El pronostico de la falla puedebasarse en un síntoma o en una

estimación estadística.

Ejercicio



Ejercicio/Tarea

• ¿Cual es el MTBF de laplanta?

• ¿Cual es la Confiabilidad



R(2500) de la planta?

probabilidad acumulada

de falla para t = 4000 h?• A su juicio cual será el

equipo de menorconfiabilidad



Practica con Diagrama de Weibull

Tarea 4

• Si

β



R(t) = exp(-((t-to)/ η))β

• Despeje el parámetro “t” de la ecuación.

• Encuentre el tiempo t, si β = 1,4 [ - ], η =1250 [h], to = 100 [h] y R( t ) = 0,72 [ - ]

Por monitoreo, se entendió en sus inicios, como lamedición de una variable física que se considerarepresentativa de la condición de la máquina y sucomparación con alores q e indican si la máq ina está en



comparación con valores que indican si la máquina está en.

estas técnicas, se ha extendido la acepción de la palabra

monitoreo también a la adquisición, procesamiento yalmacenamiento de datos.

De acuerdo a los objetivos que se pretende alcanzar con

el monitoreo de la condición de una máquina debedistinguirse entre vigilancia, protección, diagnóstico ypronóstico.

Vigilancia de máquinas.

S bj ti i di á d i t bl



Su objetivo es indicar cuándo existe un problema.u u y , y

mala indicar cuán mala es.

Protección de máquinas.

Su objetivo es evitar fallas catastróficas Unamáquina está protegida si cuando los valores que



Su objetivo es evitar fallas catastróficas. Unamáquina está protegida, si cuando los valores que

peligrosos, la máquina se detiene

automáticamente.

Diagnóstico de fallas.

Su objetivo es definir cuál es el problema específicoP ó i d id l S bj i



Su objetivo es definir cuál es el problema específico.Pronóstico de vida la esperanza a. Su objetivo esestimar cuánto tiempo más Podría funcionar la máquinasin riesgo de una falla catastrófica.



Mantenimiento Basado en Condición MBC

• Asociado a Criticidad.• Aumento de

Confiabilidad.

• Mejorar y/o mantener



• Mejorar y/o mantenerDisponibilidad.• Erradicar las

improvisaciones• Ingenierizar la gestión

Operativa y demantenimiento.

• Lograr priorización deactividades y tareas.

MBC/ MP/ Técnicas

Disponibles• Análisis de Vibraciones/ monitoreo de frecuencias asociadas a

eventos operacionales y su entorno.• Análisis de sonido/ Emisión Acústica• Análisis de aceites/ Físico químico



Análisis de aceites/ Físico químico•• Termografía/ Termo visión• Descargas Parciales DP

• Temperatura, Presión, vacío• Corrosión, velocidad de corrosión, dosificación de inhibidores• Pruebas Hidrostática en estanques a presión• Integridad de soldaduras estructurales

• Estado e integridad de hormigones



Registrar condición inicial de

referencia para luego



referencia, para luegocontrastar estado, para detectar

variaciones del mismo en untiempo t.



¿Cómo podemos identificar el tipo



¿Cómo podemos identificar el tipo

El análisis probabilístico esuna solución



una solución

Ejercicios



El análisis de los Costos es una



El análisis de la Criticidad es una



Técnicas Disponibles

• Emisión Acústica ( EA )• Termografía ( Termo visión )

• Ondas Guiadas



,• Caracterizador de materiales RX• Vibraciones• Ensayos No Destructivos ( END ), PT, MT,

VT, RT

Descargas Parciales



Emisión Acústica (EA)

La Emisión Acústica (EA) es la clase defenómeno que genera ondas elásticas transitorias por

la liberación rápida de energía a partir de fuentesl li l n r n i ri n r



modo. Todos los materiales producen EA durante lacreación y propagación de fisuras y durante ladeformación.

Emisión Acústica (EA)

Las ondas elásticas se mueven a través del sólidohacia la superficie, donde son detectadas por sensores.

E n r n r n r nvi r n l



ondas mecánicas en ondas eléctricas. De este modo seobtiene la información acerca de la existencia yubicación de posibles fuentes. Esto es similar a lasismología, donde las ondas sísmicas alcanzan lasestaciones situadas en la superficie de la tierra. Luego

del procesamiento de las señales, se obtiene laubicación de los centros sísmicos.

Campo de aplicación de EA

•Aplicaciones estructurales de la Emisión Acústica, enrecipientes de presión, tubos, plataformas offshore,reactores, aeronáutica, etc.

, ,



, ,mecanizado, etc.

•Diagnóstico acústico, perdidas, mantenimiento predictivo.

•Emisión Acústica y movimientos sísmicos, crack, minas,

aplicaciones geotérmicas.

•Aplicaciones en el campo de la medicina.

Monitoreo fondo de estanques

vía Emisión Acústica



Ubicación lineal de fuentes de Emisión Acústica

x = 0.5 (D - Dt v)

Dt = diferencia en tiempo entre hits



v = velocidad de onda constante

D = distancia entre censores

x = ubicación de la fuente medida a partir del censor en el que

se produce el primer hit

EA en la determinación deldesgaste de herramientas de

corte



EA en la determinación deldesgaste de herramientas de

corte



Monitoreo de tuberías enterradasvía Emisión acústica



Termografía



Termografía.

La Termografía Infrarroja es una técnica quepermite, a distancia y sin ningún contacto, medir yvisualizar temperaturas de superficie con precisión.

Los ojos humanos no son sensibles a la,

cámaras termográficas o de termovisión son



cámaras termográficas, o de termovisión, soncapaces de medir la energía con sensores infrarrojos,capacitados para "ver" en estas longitudes de onda.Esto nos permite medir la energía radiante emitida porobjetos y, por consiguiente, determinar la temperatura

de la superficie a distancia, en tiempo real y sincontacto.

Termografía.

La gran mayoría de los problemas y averías enel entorno industrial - ya sea de tipo mecánico,

eléctrico y de fabricación - están precedidos porm i m r r n r

mediante la monitorización de temperatura con



psistema de Termovisión por Infrarrojos. Con la

implementación de programas de inspeccionestermográficas en instalaciones, maquinaria, cuadroseléctricos, etc. es posible minimizar el riesgo de unafalla de equipos y sus consecuencias, a la vez quetambién ofrece una herramienta para el control decalidad de las reparaciones efectuadas.



ONDAS GUIADAS



El análisis mediante Cámaras Termográficas Infrarrojas,está recomendado para:

•Instalaciones y líneas eléctricas de Alta y Baja Tensión.

•Cuadros, conexiones, bornes, transformadores, fusibles yempalmes eléctricos.•Motores eléctricos, generadores, bobinados, etc.



•Reductores, frenos, rodamientos, acoplamientos yembragues mecánicos.•Hornos, calderas e intercambiadores de calor.•Instalaciones de climatización.

•Líneas de producción, corte, prensado, forja, tratamientostérmicos.

Ventajas del Mantenimiento Preventivo por

Termovisión

•Método de análisis sin detención de procesos productivos,

ahorra gastos.•Baja peligrosidad para el operario por evitar la necesidad decontacto con el equipo.



Ventajas del Mantenimiento Preventivo por

Termovisión

•Determinación exacta de puntos deficientes en una línea de

proceso.•Reduce el tiempo de reparación por la localización precisa de laFalla.



•Facilita informes muy precisos al personal de mantenimiento.

•Ayuda al seguimiento de las reparaciones previas.

Caracterización de materiales víainstrumentos de análisis ITON



Análisis de Gases Disueltosen Aceite GDA



IEEE STD C57



Corrosión



API 653 Tank Inspection



Monitoreo de vibraciones



Clase 4



A continuación detallamos las razones más habitualespor las que una máquina o elemento de la misma puede

llegar a vibrar.

•Vibración debida al Desequilibrado (maquinaria rotativa).

•Vibración debida a la Falta de Alineamiento ma uinaria

rotativa)

•Vibración debida a la Excentricidad (maquinaria rotativa).

•Vibración debida a la Falla de Rodamientos y cojinetes



Vibración debida a la Falla de Rodamientos y cojinetes.

Vibración debida a problemas de engranajes y correas deTransmisión (holguras, falta de lubricación, roces, etc.)



END



Disponibilidad (A(t))

• La disponibilidad es una función quepermita calcular el porcentaje de tiempo

total en que se puede esperar que unequ po es e spon e para cump r afunción para la cual fue destinado.

• La disponibilidad de un ítem no implicanecesariamente que este funcionando,sino que se encuentra en condiciones



sino que se encuentra en condiciones

de funcionar.

Confiabilidad (R(t))

• Probabilidad de que el activo funcionesin desperfectos durante un cierto

tiem o.• Probabilidad de que un sistema o activo

logre su función, en sus condiciones deuso, durante un intervalo de tiempodado.



Mantenibilidad (M(t))

• Es la probabilidad de que laintervención de mantenimiento se llevea cabo dentro del tiempo definido.

• Condiciones de reaparición de un activoque se ha detenido por una falla en su

funcionamiento.• Esta relacionado con la capacidad derecuperación de la función



recuperación de la función.

• Capacidad de cumplir el tiempodefinido.

Función

• Lo que el propietario o usuario de unactivo físico quiere que este haga.



Funciones Secundarias

• Funciones con las que un sistema oactivo físico tiene que cumplir aparte de

su función es rimaria s comoaquellas necesarias para cumplir conlos requisitos normativos y aquellos

relacionados con la protección, control,contención, bienestar, apariencia,

fi i i éti i t id d



eficiencia energética e integridadestructural.

Falla

• Se entiende como el cese de la funciónrequerida de un ítem y/o activo; o la

inca acidad de satisfacer un atrón dedesempeño previo.



Falla Funcional

• Es la incapacidad del activo paracumplir una función de acuerdo al

arámetro de funcionamientoconsiderado como aceptable.• Estado en el que un sistema o activo

físico es incapaz de realizar una funciónen particular a un nivel de desempeño



deseado.

Falla Oculta

• Modo de falla cuyos efectos no sehacen aparentes al equipo operacional

ba o circunstancias normales si el modode falla ocurre por si solo.



Falla Potencial

• Condición identificable que indica queuna falla funcional esta a punto de

ocurrir o esta en roceso de ocurrir.



Fallas



Cglo



MarcoTeórico



Distribución de Weibull



Objetivos y metas• Subir al máximo el MTBF• Bajar al máximo posible el MTTR• Costo Global mínimo



Mantenimiento preventivo aedad constante

• Este modelo se basa en que el componente sesustituirá en el momento que alcance cierta edad o

i m . El ri i i n “K”

transcurrirá desde la ultima intervención, sea estapreventiva correctiva



Mantenimiento preventivo aedad constante

( ) ( )( )t RC t RC C

e p

tm

−⋅+⋅

=

1

• Ctm = Costo de mantenimiento por unidad de tiempo.• Cp = Costo de intervención preventiva• Ce = Costo de intervención de emergencia o correctiva.• R(tp) = Confiabilidad en el instante tp• MTBF = Esperanza de tiempo de vida para un periodo de cambio



programado tp



Política de Reemplazo

• De acuerdo al modelo que representa el

mantenimiento en el tiempo, es posibleidentificar el periodo de sustitución de los

componentes analizados que minimice el costoglobal.



Política de Reemplazo

( ) p

pd p

t

t RC C c E

−⋅+

=

1

MTTR M C FS C orep p ⋅+⋅=

MTTRC C C i pd ⋅+=



Modelo para un mantenimientosintomático

• Ctm = (Cp + Ce * ( 1- R(tp))) / tp

• Ci = (Fact – Cv) * Pro

• Cp = Rep + Cmo * Tdet

• Ctm =Costo total de mantenimientopor unidad de tiempo.• Cp = Costo preventivo• Ce = Costo emergencia/correctiva• R(tp) = Confiabilidad en el tiempo tp

• Ce = Cp + Ci * Tdet

La idea es encontrar el tp optimo paraque Ctm sea mínimo.

• =detención

• Ci = Costo de ineficiencia• Fact = Facturación• Cv = Costo variable• Pro = Producción• Rep = Repuestos• Cmo = Costo mano de obra• Tdet = Tiempo detención



Modelo para un mantenimiento sintomático

• Ctm =Costo total de mantenimiento por unidad detiempo.

• Cp = Costo preventivo• Ce = Costo emergencia/correctiva• R(tp) = Confiabilidad en el tiempo tp

•

• Ci = Costo de ineficiencia• Fact = Facturación• Cv = Costo variable

• Pro = Producción• Rep = Repuestos• Cmo = Costo mano de obra



• Tdet = Tiempo detención

CTM = (Cp + Ce * ( 1- R(t))) / t



k = kp/kc

r = Cf/CiXs = ( k * (1/(β-1)))^(1/ β)X = (t –t0)/ ηkc ≤ ((Ci +Cf)/MTBF)Tp = η * Xs + to

k = Cuociente entre costo de mantenimiento preventivo y correctivo.kp = Costo mantenimiento Preventivokc = Costo mantenimiento Correctivo

.Cf = Costo de fallaCi = Costo de ejercicio o intervenciónβ = Factor de Forma de Webull.MTBF = Tiempo Promedio entre fallasXs = Representa al periodo optimo entre intervenciones.X = tiempo normalizado con respecto a la vida característica.Tp = Periodo entre intervenciones preventivas.t0 = Tiempo vida anterior según Weibull.



η = Factor de Escala según Weibull, o vida característica.

to = 0 [h]β = 1,5η = 257 [h]

MTBF = 231,9 [h]k = 25.000/24.148 = 1,035 [-]r = 5.000.000/600.000 = 8,33 [-]

= – ^

, , ,Xs = 1,62 [-]kc ≤ ((600.000+5.000.000)/231,9)

kc ≤ 24.148 [$]Tp = 257 x 1,62 + 0 = 417,50 [h]Tp ≈ 418 [h]



Definición periodo de inspección• kp/ kc = (1 + (S/I))/( 1 +r )

• r = P / I

* *

• kp = Costo de

mantenimiento predictivo• kpr = Costo demantenimiento preventivo

• kc = Costo demantenimiento correctivo

• kp/ kc < kpr/ kc

• T < to + η * ( kpr/kc) * ((1/(β-1))^(1/ β)

• S = Costo de medición yanálisis

• r = Relación entre costode falla y costo de

intervención• P = Costo de falla

relacionado a no hacer lamantención



• Ts = η * Xs + to • I = Costo demantenimiento ointervención



Por lo anteriormente expuesto resulta clavepoder determinar entonces de la mejor forma elintervalo, en este caso haciendo uso de conceptos deconfiabilidad y RCM, basándose en análisis delintervalo P-F considerando los costos asociados yadministrando el riesgo de forma prudente.

teórico desarrollado por NAVAIR plasmado endocumento NAVAIR 00-25-403 quien hamaterializado algunas propuestas.



Intervalo P-F



ESMeff = (EPF/(EPF + EFF))

MTBFnsm = MTBCA + (PFtl / 2)

MTBCA = (NE*HD*365*NA) /NFA

Marco Teórico



SMEI = HD*DM*M

PF = SMEI * ((Ln (1-ESMeff) / (Ln (1-POD))

Marco Teórico

PFtl = SMEI * (ESMeff / POD)



N = Ln (Pact) / Ln (1-POD)

Marco Teórico

N = (Ln((-MTBFnsm*COC) / PF) / (CFF-CPF)*Ln(1-POD))) / (Ln(1-POD))

IN = PF / N

Pact = (1 – POD)^N



EPF = Equipos con fallas potenciales

EFF = Equipos con fallas funcionales

POD = Probabilidad de detectar fallas durante la primera inspecciónHD = Horas día de trabajo normal

DM = Días mes de trabajo normal

M = Meses de evaluación

Pact = Probabilidad de falla tolerable

Hcoc = Horas hombre para tareas de mantenimiento on-condition

Hcff = Horas normales para FF

Hst_cff = Horas de sobre tiempo para FF

NA = Numero de años

NFA = Numero de fallas por año

Resumen de

Descripción

NE = Numero de equipos

COC = Costo por mantenimiento basado en condición

CFF = Costo de reparación por falla funcional

CPF = Costo de reparación por falla potencial

MTBCA = Tiempo promedio entre acciones correctivas

MTBFnsm = Tiempo promedio entre fallas con mantenimiento no programadoESMeff = Programa de mantenimiento Existente

SMEI = Intervalo existente de mantenimientos programados

PF = Tiempo entre falla potencial y falla funcional, con formula larga

PFtl Tiempo entre falla potencial y falla funcional con intervalos de inspección muy



PFtl = Tiempo entre falla potencial y falla funcional, con intervalos de inspección muylargos

N = Numero de inspecciones durante intervalo PF

iin = Intervalos de inspección con PFtl

Iin/h = intervalos de inspección considerando horas normales de actividades

Resumen de Descripción

NC = Intervalo de inspección por método de consecuencia económica

N = IN = Intervalo de inspección

Ocop(seg) = Consecuencias en seguridad

Ocop(ope) = Consecuencias Operacionales

Ocop(eco) = Consecuencias Económicas



Clasificación de Severidad



Rango de Intervalo deinspección



Determinación de los intervalos

de intervención relacionadas alaincertidumbre de falla:

CBR < 1CBR = Relación de control de costo/beneficio



La fórmula usada para asegurar esto es como

sigue:

CBR = Relación de control de costo/beneficioCBF = Costo de la reanudación/del reemplazoantes de la falta, NS = Porcentaje de losartículos que sobreviven al intervalo propuestode la tarea

CAF = Costo de la reparación/del reemplazo ydaño colateral (eventualmente) después de falta(si los impactos operacionales se han convertido

a los costes, se aseguran que sean incluidos),MTBF = tiempo medio entre fallas (sin tareapreventiva en el lugar)MTTFp = tiempo medio a la falla de los artículosque fallan antes del intervalo propuesto de la



que fallan antes del intervalo propuesto de latarea.



Inspección de Grietas utilizando Corrientes

de EDDY



Sabemos que:Sabemos que: N = ln (Pact) / ln (1N = ln (Pact) / ln (1-- POD)POD)

(1(1-- POD) = Probabilidad de no detectar fallas potencialesPOD) = Probabilidad de no detectar fallas potenciales

. .

(1(1-- POD)^N = Probabilidad de no detectar fallasPOD)^N = Probabilidad de no detectar fallaspotenciales en la inspeccion “N”potenciales en la inspeccion “N”

La meta de la inspección esLa meta de la inspección es (1(1-- POD)^N < PactPOD)^N < Pact

La inspección mas larga cumplirá el criterios u ocurriríaLa inspección mas larga cumplirá el criterios u ocurriríaenen



(1(1-- POD)^N = PactPOD)^N = Pact

PID = POI x PODI = IN + ITIE = (IN + (IT / W))POI = 1 – PON

=Po = 1 - PdPID > 0,6



Donde:

POI = Probabilidad de existenciaPOD = Probabilidad de detecciónPID = Índice de detecciónPON = Probabilidad de No detectar defectos odiscontinuidadesCov = Porcentaje de la cobertura

Dd= Distribución del defecto en %Pd = Probabilidad que una unidad contenga undefectoPo = Probabilidad que una unidad no contenga

ningún defectoI = Nivel actual o porcentaje real de ENDIE = Nivel o porcentaje equivalente de ENDIN = % no apuntados o indicados de ENDIT = % apuntados o indicados de ENDW = Factor de ponderación



Disponibilidad A(t)

A(t) = UT/(UT – DT)

A(t) = MTBF / ( MTBF – MTTR)

Indisponibilidad = 1 – A(t)



Factores Críticos que afectan laDisponibilidad A(t)

• Frecuencia de las averías (MTBF)

• mismas (MTTR)



Confiabilidad de los Sistemas



Confiabilidad sistema Serie



Confiabilidad sistema Paralelo



Efecto del fraccionamiento



Gráfica Agudas y Crónicas



Alcances• Se establece que aquellas fallas con MTTR muy alto son del tipo

Agudas.

• Las fallas con “n” muy alto se consideran fallas Crónicas.

• Las fallas Crónicas son las que nos bajan o roban la Confiabilidad(A(t)).

• Las fallas Crónicas apuntan a problemas en la operación del equipoo de la calidad de materiales usados.

• Las fallas agudas apuntan a problemas en las practicas deinspección, mantención preventiva, diseño, o disponibilidad derecursos.



El enfoque ABC (priorizacióne identificación)

• “Usted puede hacer lo que desee, pero nopuede hacerlo todo”.

• Concentre primero sus esfuerzos en lastareas mas importantes (priorice).

• Primero lo primero



Al momento de planificar tenerpresente• Tener presente las prioridades.

• Tener a la vista las metas.• Organizar las tareas.• Organizar la información de uso frecuente y prever el

acceso r p o a e a.• Confeccionar listas de asuntos pendientes.• Saber delegar y cobrar.• Especificar los resultados deseados.• Identificar los recursos disponibles y sus rendimientos.• No olvidar “ Planee su trabajo y trabaje con su plan”



Obtención del Tiempo óptimo de

intervención T(t) para una unidad depulverizadores



Análisis tiempo óptimo deintervención T(t)• Por historial de intervención (por experiencia y practica).

Existen planillas, planes maestros y/o hojas de ruta enejercicio. No siempre justificadas, en algunos casos nosgenera sobre mantenimiento, es nuestro caso al revisar costosacumulativos obtenemos kp/kc = 4

,unidades similares en el resto del mundo.

• Ocurrencia periódica que obliga a una intervención constante,ante la eminente falla. (estrategia mantto. Proactivo).

• Revisión de datos que justifiquen las intervenciones desde unpunto de vista económico y operacional, es decir al mínimocosto global (Cglo), menor al Tiempo optimo (T(t)) y en todocaso no superior al MTBF.



Alcances• Se establece que aquellas fallas con MTTR muy alto son del tipo

Agudas.

• Las fallas con “n” muy alto se consideran fallas Crónicas.

• Las fallas Crónicas son las ue nos ba an o roban la Confiabilidad

(A(t)).

• Las fallas Crónicas apuntan a problemas en la operación del equipoo de la calidad de materiales usados.

• Las fallas agudas apuntan a problemas en las practicas deinspección, mantención preventiva, diseño, o disponibilidad derecursos.



¿Estamos realizando demasiadas mantenciones alos equipos?

¿No estamos realizando suficientes mantenciones alos equipos?

L s estr te i s de m ntenimiento est n bien

enfocadas?

¿Estamos aplicando los tipos apropiados de

mantenimiento?¿Las frecuencias con que realizamos las actividadesde mantenimiento e inspecciones son las

adecuadas?



Círculo Vicioso delmantenimiento



PlanificaciónDentro de las propuestas de mejora esta la relacionada

con la planificación y programación de actividades, deforma de eliminar o disminuir los tiempos muertos oimproductivos; es así como utilizando indicadores de

c ase mun a po emos ec r:

Tiempo para planificación: 65%Tiempo para ejecución: 33%

Revisión o recoger frutos: 2%



Planificación

Coherente con lo anterior podríamos indicar que unabuena planificación de la carga de trabajo estaríarelacionada con la definición o tima de lanificadores

según sean las Horas Hombre disponibles o manejadaspor ellos; según esto podemos indicar que:

Un buen planificador puede gestionarhasta 1000 HH/Semana.



Planificación

Un buen planificador puede gestionarhasta 1000 HH/Semana. Según esta referenciapodríamos indicar, que trabajando 45 horassemanales por hombre, en una dotación

promedio de 35 personas por planta, se requierede:



Planificación

N = (Dot*HS)/GHS

Donde:N = Numero ideal de planificadores [-]Dot = Dot ción romedio N° erson s

HS = Horas de trabajo Semanales [hr]GHS = Gestión de horas hombre

planificables semanales.

Dot = 35HS = 45GHS = 1000

N = (35*45)/1000 = 1,57 ≈ 1,6



Roles Típicos en Gestión del

Mantenimiento•Jefe de Plantas•Jefe de Operación

•Jefe de Mantenimiento•Jefe de Ingeniería y Proyectos

•Supervisores de especialidad

•Capataz de áreas/Técnicos Especialistas

•Planificador•Programador

•Ingeniero en Confiabilidad•Estudios y Capex (IC)

•Encargado de Compra•Bodegas y/o almacenes



Beneficios



Introducción

El aumento de productividad y calidad que seexige a nuestros activos, debido a un cada vez máscompetitivo mercado, hace que la funciónmantenimiento una herramienta com etitiva ue en los

últimos años ha tenido una gran evolución.

Los sistemas, maquinas y sus componentesfallan inevitablemente en algún momento. Uno de losdesafíos importantes de la ingeniería de laconfiabilidad es predecir cuando ocurrirá la falla.Situación de difícil análisis ya que muchas veces no se

cuenta con los datos o herramientas mínimas.



Índices Típicos

• Mantto. Correctivo: 10-15%• Mantto. Preventivo: 30-60%• Trabajos Urgentes: 30-40%• ,• Costos Mantto.: 4-9%• Costos Mantto. Preventivo: 20%• Costos Mantto. Correctivo: 70%

• Costos de Modificaciones y Mejoras: 10%• Ausentismo: 6-10%• Horas extras: 5-10%

• Mano de obra indirecta: 14-30%



A = D * U * R * (1/104)

• D = Disponibilidad (90-94%)

• U = Utilización (85-90%)• R = Rendimiento (100-110%)

• A = Aprovechamiento (85%)



E = ( O * R ) / 100

• E = Eficacia (50-64%)• - • R = Rendimiento (70-80%)



Defectos



Calidad

• El Dr. Deming sugiere una nueva yradical definición de la definición de unaem resa:

Más que hacer dinero, es mantenerseen el negocio y brindar empleo por

medio de la innovación, lainvestigación, la mejora constante y elmantenimiento.



Calidad

• La calidad NO proviene de la inspecciónsino de la mejora del proceso.

• La calidad NO se inspecciona se fabrica.

• Calidad = Adecuado para el Uso.



Parámetros deConfiabilidadSin duda que uno de los parámetros de Weibull más

interesante, corresponde al factor Beta ( β ), o bien llamadofactor de forma, el cual permite identificar fenómenos y zona oclase de la curva, la cual ubica a los activos en familias defallas, las cuales podrían responder a distintas formas dedistribución o agrupación estadística de las mismas. Es por elloque el β, es el parámetro que mas información entrega, y al

.

Revisando el diagrama de comportamiento tasa de falla λ(t),podemos observar tres fases claramente identificadas, donde latercera con 1 < β < 3,7 muestra un sector de alto interés yaplicación industrial; donde intervenciones o acciones demejora afectan significativamente la vida útil de los equipos oactivos. Así también es la zona de efectos asociados a

fenómenos de desgaste y ciclos de carga asociados a fatiga ocargas alternantes o dinámicas.



Mejora Confiabilidad delActivo



Integración de proyectos y gestión

de activos a largo plazo



RCM



NPR/ IEC 60812Se deberá identificar todos los modos de fallas posibles, luego

evaluar el NPR de cada uno de ellos NPRi, para luego obtener elacumulado o global NPR_sum el cual podría tener valores mayores o

iguales al máximo de NPRi, es decir 1000. La idea entonces espriorizar aquellos equipos con NPR_sum mayores, los cuales tendríanmayores formas de fallar [4].

NPR = D x O x S [-]

S = (k1*CM)+(k3*RP)+(k2*MA)+(k4*CP)

k4 > k3 > k2 > k1

1 ≤ NPRi ≤ 1000NPR_sum = Σ NPRiNPR_max = máximo (NPR)i

k < 1Σ k = 1,0



NPR/ IEC 60812

Donde:

D = Detectabilidad o Detección [-]O = Ocurrencia [-]S = Severidad [-]

= os o e man en m en o o e erc c oRP = Riesgo a las personasMA = Impacto o riesgo al medio ambiente [$]CP = impacto o costo a la producción [$]

k1 …. k4 = Elementos ponderadores [-]



Administración del Riesgo



Divulgación indicador Clave

Cglo



¿Estrategia?¿Estamos realizando demasiadas mantenciones a losequipos?

¿No estamos realizando suficientes mantenciones a losequipos?

¿Las estrategias de mantenimiento están bien enfocadas?

¿Estamos aplicando los tipos apropiados de

mantenimiento?

¿Las frecuencias con que realizamos las actividades demantenimiento e inspecciones son las adecuadas?



Relaciónsistémica/Parentalidad

• Complejo• Planta• Grupo de sistema

• Sistema• Sub_sistema• Equipo

• Componente• Parte• Pieza



Compresor



p



LA CLAVE

• Experiencia• onoc m en o• Metodología• Pasión

mantenimiento predictivo industrial 2010 formato usach [modo de compatibilidad].pdf

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