09/08/20141 Instituto Peruano de Mantenimiento 1 Mantenimiento Centrado en Confiabilidad (RCM) Instituto Peruano de Mantenimiento 2 Seguridad Propósito Agenda Código de Conducta Expectativas Roles 09/08/2014 2 Instituto Peruano de Mantenimiento 3 TEMARIO DEL CURSO: OBJETIVO DEL CURSO INTRODUCCIÓN GENERAL 1. CONCEPTO DE RCM 2. INDICADORES DE RCM 3. IMPLANTACIÓN DEL RCM 4. EQUIPOS DE TRABAJO 5. JERARQUÍA DE PLANTA 6. ANÁLISIS DE CRITICIDAD 7. ANÁLISIS FUNCIONAL 8. ANÁLISIS DE MODOS Y EFECTOS DE FALLAS (AMEF) 9. DIAGRAMA DE DECISIÓN DEL RCM 10. ESTRATEGIAS DE MANTENIMIENTO 11. CONCLUSIONES EJERCICIOS DE RCM Instituto Peruano de Mantenimiento 4 • Conocer y diferenciar las definiciones de la terminología usada en la Gestión del Mantenimiento. • Conocer la metodología del Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad (RCM o “Reliability Centered Maintenance”). • Identificar los equipos críticos , así como sus modos de fallas y mecanismo de falla. • Optimizar el Plan de Mantenimiento. • Proponer mejoras al actual Sistema de Mejora Continua. OBJETIVO DEL CURSO 09/08/2014 3 Instituto Peruano de Mantenimiento 5 • Hay 3 tipos de personas en las organizaciones: las que no saben (enséñeles), las que no pueden (darles los recursos) y las que no quieren (darle otro “trato”). • En el desarrollo profesional de un colaborador intervienen 3 procesos claves: el 10% es la CAPACITACIÓN, el 20% es el FEEDBACK (dar/recibir) y el 70% es HACER COSAS. • En la Gestión del Mantenimiento existen 5 procesos básicos: Identificación del trabajo, Planeación del trabajo, Programación del trabajo, Ejecución del trabajo y Análisis del trabajo. • El RCM es un sub-proceso del 2do. proceso de gestión del mantenimiento (PLANEACIÓN). INTRODUCCIÓN GENERAL Instituto Peruano de Mantenimiento 6 • La metodología del RCM busca optimizar el Planeamiento del Mantenimiento. • El RCM forma parte de la MEJORA CONTINUA (círculo de Deming: PDCA/PHVA), para un Sistema de Gestión Integrado (SGI). INTRODUCCIÓN GENERAL 09/08/2014 4 Instituto Peruano de Mantenimiento 7 • Evolución del Mantenimiento: INTRODUCCIÓN GENERAL Instituto Peruano de Mantenimiento 8 1. CONCEPTO DE RCM Mantenimiento (ISO 14224-2004): Es la combinación de todas las acciones técnicas y administrativas, incluyendo acciones de supervisión, con la intención de conservar un elemento, o restaurarlo a un estado en el que puede realizar una función determinada. Gestión de Activos (PAS 55-1:2008): Son las Actividades y prácticas sistemáticas y coordinadas a través de las cuales una organización gerencia de manera óptima y sustentablemente sus activos y sistemas de activos, su desempeño, riesgos y gastos asociados a lo largo de sus ciclos de vida con el propósito de lograr su plan estratégico organizacional. Gestión de Activos (ISO 55000:2014): Se define como las actividades coordinadas de una organización para realizar el valor de los activos. * Realización de valor por lo general implica una optimización de los costes, los riesgos, las oportunidades y los beneficios de rendimiento. 09/08/2014 5 Instituto Peruano de Mantenimiento 9 Confiabilidad (ISO 14224-2004): Es la capacidad de un activo o componente para realizar una función requerida bajo condiciones dadas para un intervalo de tiempo dado. Disponibilidad (ISO 14224-2004): Es la capacidad de un activo o componente para estar en un estado para realizar una función requerida bajo condiciones dadas en un instante dado de tiempo o durante un determinado intervalo de tiempo, asumiendo que los recursos externos necesarios se han proporcionado. Mantenibilidad (ISO 14224-2004): es la capacidad de un activo o componente bajo condiciones dadas de uso, para ser mantenido o restaurado en un periodo de tiempo dado a un estado donde sea capaz de realizar su función requerida, cuando el mantenimiento es realizado bajo condiciones prescritas, u usando procedimientos y recursos. 1. CONCEPTO DE RCM Instituto Peruano de Mantenimiento 10 Función (SAE JA1011-1999): Lo que el dueño o usuario de un activo físico o sistema desea que este haga. Falla (ISO 14224-2004): estado de un componente caracterizado por su incapacidad de realizar una función requerida. Modo de falla (ISO 14224-2004): efecto por el cual una falla es observada en un componente fallado. 1. CONCEPTO DE RCM 09/08/2014 6 Instituto Peruano de Mantenimiento 11 Mantenimiento correctivo (ISO 14224-2004): Mantenimiento que se lleva a cabo después de haber reconocido la existencia de una avería, a fin de devolver a la pieza de equipo aquel estado que le permita realizar una función requerida. Mantenimiento preventivo (ISO 14224-2004): Mantenimiento realizado a intervalos predeterminados o según criterios prescritos, y cuyo fin es reducir la probabilidad de avería o el deterioro del funcionamiento de un aparato. Mantenimiento predictivo: Mantenimiento basado en la determinación del estado de la máquina en operación. El concepto se basa en que las máquinas darán un tipo de aviso antes de que fallen y este mantenimiento trata de percibir los síntomas para después tomar acciones. 1. CONCEPTO DE RCM Instituto Peruano de Mantenimiento 12 Según norma SAE JA1011-1999: “RCM es un proceso específico usado para identificar las políticas que deben ser implementadas para manejar los modos de falla que pudieran causar las fallas funcionales de cualquier activo físico en un contexto operacional dado”. Otro concepto del RCM dice que, este es el mantenimiento que debemos hacer para que nuestras instalaciones cumplan con lo que deseamos que hagan. Uno de los mayores aciertos del RCM es que este ha cambiado el enfoque a los equipos por un enfoque a los sistemas, y es allí donde el mantenimiento está dirigido para preservar las funciones de los sistemas. 1. CONCEPTO DE RCM 09/08/2014 7 Instituto Peruano de Mantenimiento 13 RCM (concepto simple): Mantenimiento que se requiere hacer para que mi activo cumpla con la misión dada. Nace en la industria aeronáutica a fines de los años 60. RCM+: Nace en Inglaterra a mediados de los ‘90, supera las desventajas del RCM convencional e introduce la toma de decisiones con evaluaciones Costo-Riesgo-Beneficio. 1. CONCEPTO DE RCM Instituto Peruano de Mantenimiento 14 DISPONIBILIDAD (A, D): D : Disponibilidad Operativa (%) TO : Tiempo disponible o de potencial utilización TA : Tiempo de paradas (programadas y no programadas) TA = t1+t2+t3+t4+t5+t6+t7+t8 t1 : Tiempo de comunicación de la falla t2 : Tiempo de coordinación del trabajo y asignación de recursos t3 : Tiempo de preparación del trabajo t4 : Tiempo de localización de la falla t5 : Tiempo de conseguir los repuestos t6 : Tiempo de reparación propiamente dicho t7 : Tiempo de pruebas y normalización del sistema t8 : Tiempo de comunicación de finalización de reparación y arranque del sistema 2. INDICADORES DEL RCM 09/08/2014 8 Instituto Peruano de Mantenimiento 15 MTBF : Mean Time Between Failures (Tiempo Medio Entre Fallas, TMEF) MTTR : Mean Time To Repair (Tiempo Medio Para Reparar, TMPR) MTBF = MTTF + MTTR DISPONIBILIDAD : D = MTTF MTTF + MTTR 2. INDICADORES DEL RCM Instituto Peruano de Mantenimiento 16 DISPONIBILIDAD (A, D): MTBF : Mean Time Between Failures (Tiempo Medio Entre Fallas, TMEF) MTTR : Mean Time To Repair (Tiempo Medio Para Reparar, TMPR) MTTF : Mean Time To Failure (Tiempo Medio Para Fallar, TMPF) 2. INDICADORES DEL RCM 09/08/2014 9 Instituto Peruano de Mantenimiento 17 CONFIABILIDAD (R): Tasa de Falla: Número esperado de fallas (de un dispositivo o de un sistema) por unidad de tiempo. Función de Confiabilidad [R(t)]: Probabilidad de que un único componente NO esté dañado en el tiempo “t”. R(t): Probabilidad condicional de que el componente funcione correctamente durante el intervalo (t0,t), dado que en el tiempo “t0” él funcionaba correctamente. 2. INDICADORES DEL RCM Instituto Peruano de Mantenimiento 18 CONFIABILIDAD (R): Se someten a prueba N componentes idénticos en el tiempo “t0”. Después de un tiempo “t” tendremos N0 componentes funcionantes (operational) y “Nf” componentes dañados (failed): N = NO+ NF. 2. INDICADORES DEL RCM 09/08/2014 10 Instituto Peruano de Mantenimiento 19 CONFIABILIDAD (R): Función de Confiabilidad: R(t) es la probabilidad de que el componente sobreviva al intervalo (t0, t). Prolongando el tiempo, el número de componentes funcionantes NO disminuye, como consecuencia la Función de Confiabilidad disminuye. 2. INDICADORES DEL RCM Instituto Peruano de Mantenimiento 20 CONFIABILIDAD (R): Función de NO Confiabilidad: Q(t) es la probabilidad de que un componente NO sobreviva al intervalo (t0, t). Se llama también Función de Densidad de Mal funcionamiento. 2. INDICADORES DEL RCM 09/08/2014 11 Instituto Peruano de Mantenimiento 21 CONFIABILIDAD (R): Ritmo de Decaimiento: Calculamos la derivada de R(t) con respecto al tiempo: 2. INDICADORES DEL RCM Instituto Peruano de Mantenimiento 22 CONFIABILIDAD (R): Ritmo de Decaimiento: dNF/dt se puede interpretar como el número de componentes que sufren fallos durante un intervalo de tiempo “dt”, comprendido entre “t” y “t+dt”, que equivale a la velocidad de daño o fallos en el tiempo “t”. 2. INDICADORES DEL RCM 09/08/2014 12 Instituto Peruano de Mantenimiento 23 CONFIABILIDAD (R): Tasa de fallos: Dividiendo ambos miembros de la ecuación entre NO(t) se obtiene Z(t) o λ(t), conocida como Función de Peligro o Tasa de Daño o Tasa de Fallos 2. INDICADORES DEL RCM Instituto Peruano de Mantenimiento 24 CONFIABILIDAD (R): Tasa de fallos: Siendo R=NO/N, la tasa de fallos se puede expresar como: 2. INDICADORES DEL RCM 09/08/2014 13 Instituto Peruano de Mantenimiento 25 CONFIABILIDAD (R): Manipulando e integrando se obtiene la fórmula matemática de la Confiabilidad: 2. INDICADORES DEL RCM Instituto Peruano de Mantenimiento 26 CONFIABILIDAD (R): Comportamiento de la Tasa de Fallos: Z(t) o λ(t) no es constante sino que evoluciona atravesando 3 fases: -Mortalidad infantil(o peligro de asentamiento) -Vida útil -Envejecimiento En la región de vida útil: λ(t) ~ constante= λ (tasa de falla) 2. INDICADORES DEL RCM 09/08/2014 14 Instituto Peruano de Mantenimiento 27 CONFIABILIDAD (R): Comportamiento de la Tasa de Fallos: (Curva de la bañera) 2. INDICADORES DEL RCM Instituto Peruano de Mantenimiento 28 CONFIABILIDAD (R): Tasa de Fallos “λ”: Representa una tasa de fallos constante en la vida útil del producto. Se expresa como el número de daños o fallos por unidad de tiempo. Es conveniente hacer funcionar el sistema en la zona en la cual λ(t)=λ 2. INDICADORES DEL RCM 09/08/2014 15 Instituto Peruano de Mantenimiento 29 CONFIABILIDAD (R): Relación entre MTTF y Confiabilidad: Despreciando algunos pasos: Durante la vida útil: 2. INDICADORES DEL RCM Instituto Peruano de Mantenimiento 30 CONFIABILIDAD (R): Sistemas en Serie: En los sistemas en serie es suficiente con que un solo elemento se dañe para interrumpir toda la cadena. La probabilidad de sobrevivencia del sistema es el producto de la probabilidad de sobrevivencia de cada bloque en serie. 2. INDICADORES DEL RCM 09/08/2014 16 Instituto Peruano de Mantenimiento 31 CONFIABILIDAD (R): Sistemas en Paralelo: Un conjunto de elementos tales que cada uno es suficiente para asegurar el funcionamiento del sistema. Un sistema paralelo está constituidos por dos aparatos similares, uno de los cuales es redundante y entra en funcionamiento cuando el otro se daña. Un sistema paralelo falla cuando ambos aparatos fallan. La probabilidad de fallo de un sistema paralelo se debe a la probabilidad del fallo contemporáneo de cada aparato. Suponiendo que los fallos en cada aparato sean independientes: 2. INDICADORES DEL RCM Instituto Peruano de Mantenimiento 32 MANTENIBILIDAD (M): Es la característica inherente de un elemento o sistema, asociada a su capacidad de ser recuperado para el servicio cuando se realiza la tarea de mantenimiento necesaria bajo condiciones prescritas, con procedimientos y medios adecuados, la cual restablece su función original nuevamente. MTTR : Mean Time To Repair (Tiempo Medio Para Reparar, TMPR) μ(t) : Función de tasa de reparación 2. INDICADORES DEL RCM 09/08/2014 17 Instituto Peruano de Mantenimiento 33 1. Formación de equipos de trabajo. 2. Jerarquía de planta. 3. Análisis de Criticidad de equipos. 4. Análisis Funcional. 5. Análisis de Modos y Efectos de Fallas (FMEA). 6. Diagrama de decisión de RCM. 7. Selección de tareas de mantenimiento. 3. IMPLANTACIÓN DEL RCM Instituto Peruano de Mantenimiento 34 PROCESO RCM: 3. IMPLANTACIÓN DEL RCM 09/08/2014 18 Instituto Peruano de Mantenimiento 35 Operadores y/o supervisor de operaciones: Representa la experiencia de quien opera, escucha, siente, ve y sufre la operación de los sistemas con el día a día. Aportaran gran conocimiento sobre el efecto y consecuencias de fallas. 4. EQUIPOS DE TRABAJO Instituto Peruano de Mantenimiento 36 Técnicos y/o supervisor de especialidades: Mecánicos, Electricistas e instrumentistas, estos son los expertos en la prevención y corrección de problemas en la operación de la maquinaria, aportarán el conocimiento de causas de falla y maneras de evitarlas. 4. EQUIPOS DE TRABAJO 09/08/2014 19 Instituto Peruano de Mantenimiento 37 Expertos y Especialistas: Estos normalmente participarán bajo llamado para resolver alguna controversia en las reuniones de trabajos, su necesidad será evaluada por el facilitador, estos pueden ser: supervisores de ingeniería y protección integral. Facilitador: Será el experto en RCM y su labor consistirá en fijar reuniones, coordinarlas y verificar que el trabajo del equipo esté de acuerdo a la metodología, prestando para esto toda su experiencia y conocimiento, no debe ser obligatoriamente un experto en mantenimiento, ni conocer los sistemas sobre los cuales se está operando (aunque esto es recomendable). 4. EQUIPOS DE TRABAJO Instituto Peruano de Mantenimiento 38 En estas reuniones los operadores y técnicos deberán estar en todas las reuniones. 4. EQUIPOS DE TRABAJO 09/08/2014 20 Instituto Peruano de Mantenimiento 39 Cuando se desea estudiar el mantenimiento de un sistema muy complejo, es necesario entender primero como es su composición en niveles más simples, permitiendo esto identificar las áreas de interés, veamos una posible división. Unidades de proceso: Son las principales unidades de subdivisión dentro del complejo, por ejemplo: Unidad de la región Centro-Norte, región Centro-Sur, etc. 5. JERARQUÍA DE PLANTA Instituto Peruano de Mantenimiento 40 Sistemas: Son las principales divisiones dentro de una unidad de proceso, y ejecutan una función especifica dentro del proceso, por ejemplo: Sistema de Subestación eléctrica A, B, etc. Subsistemas: Unidades de subdivisión de sistemas muy complejos, por ejemplo: Sub-sistema de la bahía 1, 2, etc. 5. JERARQUÍA DE PLANTA 09/08/2014 21 Instituto Peruano de Mantenimiento 41 Equipo: Elemento físico que normalmente realiza una sola función principal, que permite la operación de los sistemas, por ejemplo: Línea de Transmisión, interruptor, seccionador, transformador, reactor, condensador síncrono, SVC, Trampa de onda, Celda, Cargador de Baterías, UPS, etc. 5. JERARQUÍA DE PLANTA Instituto Peruano de Mantenimiento 42 Componentes o partes: Son los elementos de menor nivel y normalmente responsables de las fallas y hacia donde están dirigidas las tareas de mantenimiento, por ejemplo: Terminales de conexión (AT/BT), bushings, radiador, relé de protección, sensor de temp. aceite, sensor de temp. bobinado, sensor de nivel de aceite, relé Buchholz, relé de presión súbita, etc. 5. JERARQUÍA DE PLANTA 09/08/2014 22 Instituto Peruano de Mantenimiento 43 Jerarquía de planta 5. JERARQUÍA DE PLANTA Instituto Peruano de Mantenimiento 44 El RCM+ recomienda el uso de las técnicas de FMEA/FMECA solo para sistemas de criticidad alta y media. Si su empresa aún cree que debe aplicar RCM a lo largo de todos sus sistemas, aun así, requiere de un orden de implementación lógico que lo puede generar el uso de la Criticidad. La experiencia dice que aplicar RCM a sistemas de baja criticidad trae beneficios marginales, de esta manera si comenzamos a hacer RCM en uno de estos sistemas al comienzo, la continuidad del proyecto RCM se verá comprometida. Así pues, bien sea para establecer un orden de implementación o para seleccionar los sistemas/plantas a estudiar, la criticidad es altamente recomendable. 6. ANÁLISIS DE CRITICIDAD 09/08/2014 23 Instituto Peruano de Mantenimiento 45 La criticidad es una medida ponderada que considera los siguientes aspectos: -El EFECTO que provocaría una falla del módulo funcional (ó equipo) dentro del proceso. -La VELOCIDAD de reparación de la falla. -La FRECUENCIA de ocurrencia de la falla. El criterio rector es considerar la criticidad como un indicador de la “magnitud del problema” que ocasiona la falla de un módulo o equipo. Una vez obtenido el nivel de criticidad, éste será empleado para definir la estrategia de mantenimiento de ese módulo o equipo. O sea que todos los criterios que se adoptan para definir y cuantificar la criticidad, sirven para decidir finalmente una estrategia de mantenimiento. 6. ANÁLISIS DE CRITICIDAD Instituto Peruano de Mantenimiento 46 La magnitud del problema ó criticidad depende de tres aspectos: El EFECTO está en función de: MAS: efecto cuantificado sobre el Medio Ambiente y Seguridad. PROD: efecto cuantificado sobre la Producción. COP: efecto cuantificado sobre Costos Operativos. La VELOCIDAD de Reparación está en función de: TMAFS: Tiempo Máximo Admisible Fuera de Servicio. TEF: Tiempo en Falla. 6. ANÁLISIS DE CRITICIDAD 09/08/2014 24 Instituto Peruano de Mantenimiento 47 La FRECUENCIA de Fallas está en función de: MTBF: Tiempo Medio entre Fallas. Historial: Considera datos históricos del equipo. Nivel de Carga: es el nivel de carga a la que se somete al equipo respecto a su capacidad nominal. Régimen: es el régimen de trabajo horario al que es sometido el equipo. fff: factor de frecuencia de fallas, cuantifica la influencia de todas las variables de Frecuencia de Fallas. 6. ANÁLISIS DE CRITICIDAD Criticidad = {[(PROD + COP) x stby] + MAS} x fff Instituto Peruano de Mantenimiento 48 6. ANÁLISIS DE CRITICIDAD Criticidad = {[(PROD + COP) x stby] + MAS} x fff 09/08/2014 25 Instituto Peruano de Mantenimiento 49 6. ANÁLISIS DE CRITICIDAD Criticidad = {[(PROD + COP) x stby] + MAS} x fff Instituto Peruano de Mantenimiento 50 6. ANÁLISIS DE CRITICIDAD Criticidad = {[(PROD + COP) x stby] + MAS} x fff 09/08/2014 26 Instituto Peruano de Mantenimiento 51 También esta la metodología del PRN (Priority Risk Number) tomada por TWPL (The Woodhouse Partnership Ltd.), que se basa en el concepto: 6. ANÁLISIS DE CRITICIDAD Instituto Peruano de Mantenimiento 52 6. ANÁLISIS DE CRITICIDAD 09/08/2014 27 Instituto Peruano de Mantenimiento 53 6. ANÁLISIS DE CRITICIDAD Instituto Peruano de Mantenimiento 54 6. ANÁLISIS DE CRITICIDAD 09/08/2014 28 Instituto Peruano de Mantenimiento 55 Según la norma SAE JA1011 toda aproximación del RCM se debe basar en responder las siguientes preguntas: 1. ¿Cuáles son las funciones y los estándares deseados de desempeño del activo en su contexto operativo actual? (Funciones) 2. ¿De qué maneras el activo puede dejar de cumplir sus funciones? (Fallas Funcionales) 3. ¿Qué causa cada falla funcional? (Modos de Falla) 4. ¿Qué pasa cuando ocurre cada falla funcional? (Efectos de Falla) 5. ¿En que formas afecta cada falla funcional? (Consecuencias de Falla) 6. ¿Qué debe hacerse para predecir o prevenir cada falla funcional? (Tareas proactivas y Frecuencias) 7. ¿Qué debería hacerse si no se pueden hallar tareas preventivas/predictivas aplicables? (Tareas por Omisión) 7. ANÁLISIS FUNCIONAL Instituto Peruano de Mantenimiento 56 La 1era. pregunta del RCM es ¿Cuáles son las funciones y los estándares deseados de desempeño del activo en su contexto operativo actual? Al momento de definir funciones es necesario considerar que el deterioro es inevitable, por tal razón cuando cualquier activo físico es puesto en funcionamiento debe ser capaz de rendir más que el estándar mínimo de funcionamiento deseado por el usuario. Lo que el activo físico es capaz de rendir es conocido como capacidad inicial. Si el funcionamiento deseado excede la capacidad inicial, ningún tipo de mantenimiento puede hacer que el activo cumpla con esta función, y se le conoce como activo físico no mantenible. 7. ANÁLISIS FUNCIONAL 09/08/2014 29 Instituto Peruano de Mantenimiento 57 Sin embargo, en la práctica, la mayoría de los recursos físicos están construidos y diseñados adecuadamente, por lo que frecuentemente es posible desarrollar programas de mantenimiento que aseguran que estos activos continúen haciendo lo que sus usuarios desean. Se debe conocer la capacidad inicial del activo físico y también cual es exactamente el funcionamiento mínimo que el usuario está dispuesto a aceptar dentro del contexto en que va a ser utilizado; de esta forma se logra definir el rango sobre el cual se mueven los procesos de mantenimiento a ejecutar sobre el activo. 7. ANÁLISIS FUNCIONAL Instituto Peruano de Mantenimiento 58 7. ANÁLISIS FUNCIONAL Diagrama funcional 09/08/2014 30 Instituto Peruano de Mantenimiento 59 El AMEF (Análisis de Modos y Efectos de Falla) o FMEA (Failure Mode Effect Analysis). En esta fase se hace un estudio bastante exhaustivo de los posibles modos/causas de falla de los sistemas, permitiendo esto la selección de tareas de mantenimiento que busquen evitar o disminuir las consecuencias asociadas a la ocurrencia de las mismas. También se ha de distinguir el FMECA (Failure Mode Effect and Criticality Analysis) donde se evalúa la criticidad o el riesgo de cada modo de falla. El uso de uno u otro dependerá de las necesidades específicas de cada empresa. 8. ANÁLISIS DE MODOS Y EFECTOS DE FALLAS (AMEF) Instituto Peruano de Mantenimiento 60 El análisis AMEF permite: 1. Responder las 3 siguientes preguntas del RCM+: • ¿De qué maneras el activo puede dejar de cumplir sus funciones? (fallas funcionales) • ¿Qué causa cada falla funcional? (Modos de Falla) • ¿Qué pasa cuando ocurre cada falla funcional? (Efectos de Falla) 2. Realizar un análisis de confiabilidad, generando suficientes datos sobre causas y frecuencias de falla. 3. Obtener una profunda visión desde el sistema hasta el componente. 8. ANÁLISIS DE MODOS Y EFECTOS DE FALLAS (AMEF) 09/08/2014 31 Instituto Peruano de Mantenimiento 61 El análisis AMEF debe basarse en: • Experiencia y conocimiento de operadores y mantenedores • Reportes de análisis de fallas y acciones correctivas. • Archivos de trabajos realizados. • Datos de Ingeniería. • Datos de Construcción. Este análisis debe ser ejecutado por el equipo de trabajo. Al realizar un AMEF se debe recordar que la falla la define la función que se desea que el equipo cumpla y ha sido perdida. Cada modo de falla debe ser evaluado respecto a sus efectos, no solo a su nivel, sino, que se deben observar sus efectos a un nivel inmediato superior, es recomendable observar sobre dos niveles superiores, de esta manera podremos estar seguros del verdadero impacto de una falla funcional. 8. ANÁLISIS DE MODOS Y EFECTOS DE FALLAS (AMEF) Instituto Peruano de Mantenimiento 62 8. ANÁLISIS DE MODOS Y EFECTOS DE FALLAS (AMEF) 09/08/2014 32 Instituto Peruano de Mantenimiento 63 8. ANÁLISIS DE MODOS Y EFECTOS DE FALLAS (AMEF) Instituto Peruano de Mantenimiento 64 Permite responder la 5ta. pregunta del RCM. Se trata de una herramienta de amplio valor, permitiendo clasificar las fallas según su consecuencia. Es importante el uso de esto bajo una estricta rigurosidad, pues su estructura permite al grupo la toma de decisiones sin mayores contratiempos, al aclarar las dudas bajo una simple estructura de diagrama de flujo. El uso de esto se supone que es por el grupo de trabajo y no por el Facilitador en si, notables errores se han cometido en este campo. 9. DIAGRAMA DE DECISIÓN DEL RCM 09/08/2014 33 Instituto Peruano de Mantenimiento 65 Bajo el enfoque del RCM las fallas funcionales se clasifican en cuatro grupos, a saber: - Ocultas - Seguridad y Ambiente - Operacionales - No operacionales 8.1. Fallas de Consecuencias Ocultas (Durmientes o Latentes): Aquella que no es evidente bajo condiciones normales de operación y requiere de la existencia de otra falla (o evento anormal) para que sus consecuencias se hagan Notables). 9. DIAGRAMA DE DECISIÓN DEL RCM Instituto Peruano de Mantenimiento 66 8.2. Fallas de Consecuencias de Seguridad o Ambiente: En esta categoría se tienen las fallas que de ocurrir, podrían resultar heridas o muertas una o más personas o se puede quebrantar alguna reglamentación ambiental tanto interna como externa a la organización. 8.3. Fallas de Consecuencias Operacionales: Este tipo de modo de falla afecta al menos uno de los siguientes puntos: • Capacidad de Producción • Calidad del producto • Costos de Operación • Servicio al cliente 9. DIAGRAMA DE DECISIÓN DEL RCM 09/08/2014 34 Instituto Peruano de Mantenimiento 67 8.4. Fallas de Consecuencias No Operacionales o Financieras: Este tipo de consecuencia solo implica costos de reparación y no tiene implicaciones en seguridad, ambiente o producción. Solo se justifica mantenimiento para evitar las fallas de consecuencia no operacional, si sus costos son menores a los costos de la falla. En el caso contrario se estaría “pagando un precio” que debería compensarse con algún factor de “brillo” (bienestar social, apariencia, relaciones empresariales, etc.). 9. DIAGRAMA DE DECISIÓN DEL RCM Instituto Peruano de Mantenimiento 68 9. DIAGRAMA DE DECISIÓN DEL RCM Consecuencias de fallas 09/08/2014 35 Instituto Peruano de Mantenimiento 69 10. ESTRATEGIAS DE MANTENIMIENTO La 6ta. pregunta del RCM+ dice: ¿Qué debe hacerse para predecir o prevenir cada falla funcional? (tareas proactivas y frecuencias) Al seleccionar una estrategia de mantenimiento estas deben ser aplicables y técnicamente factibles. 1. Factibilidad Técnica: Las estrategias deben prevenir o mitigar las fallas, detectar las fallas potenciales o descubrir las fallas escondidas, su evaluación dependerá del tipo de consecuencia de falla. Instituto Peruano de Mantenimiento 70 10. ESTRATEGIAS DE MANTENIMIENTO 2. Efectividad: Las tareas a ejecutar deberán ser efectivas en la búsqueda de disminución o eliminación de los modos de falla, veamos: - Falla Oculta: La tarea deberá disminuir el riesgo de falla múltiple a un nivel aceptable. - Seguridad o Ambiente: Se debe reducir el riesgo de falla a un nivel muy bajo. De no encontrarse una tarea o combinación de estas , el rediseño es obligatorio. - Operacional y No-Operacional: El riesgo de falla debe disminuirse a un nivel aceptable. 09/08/2014 36 Instituto Peruano de Mantenimiento 71 10. ESTRATEGIAS DE MANTENIMIENTO 3. Aplicabilidad factibilidad económica: Las estrategias o combinación de estas, que se seleccionen deberán estar al alcance de la tecnología disponible para la empresa así como deberían ser la mejor la opción en la relación de costo-beneficio. 4. Tipos de Estrategias de Mantenimiento: Las estrategias de mantenimiento bajo un ambiente de trabajo RCM, pueden ser: Estrategias Proactivas Estrategias por Omisión 1. Tareas de Prolongación 1. Cambios de diseño 2. Tareas Predictivas 2. Operación hasta la falla 3. Tareas Preventivas 3. Requisa de Fallas Instituto Peruano de Mantenimiento 72 10. ESTRATEGIAS DE MANTENIMIENTO Las estrategias proactivas buscan evitar las consecuencias de la ocurrencia de fallas funcionales, bien sea mejorando la confiabilidad de los sistemas o mediante la detección temprana de las fallas. Las estrategias por omisión son ejecutadas si no hay ninguna manera (aplicable y efectiva) de evitar la ocurrencia de fallas funcionales y vienen a responder la 7ma. pregunta del RCM+: ¿Qué debería hacerse si no se pueden hallar tareas preventivas aplicables? 09/08/2014 37 Instituto Peruano de Mantenimiento 73 10. ESTRATEGIAS DE MANTENIMIENTO 9.1. ESTRATEGIAS PROACTIVAS 9.1.1. Tareas de Prolongación: Estas tareas buscan la eliminación de raíz de las posibles causas de fallas o una disminución de la frecuencia de las mismas, evitando de este modo que los modos de falla se desencadenen, esta estrategia está orientada más que todo a la revisión de tareas de lubricación, análisis causa raíz, y la revisión/actualización de tecnologías, procedimientos, materiales, etc. Antes de entrar al árbol lógico de decisión deberíamos preguntarnos si existe una tarea de prolongación asociable al modo/causa de falla en discusión. Instituto Peruano de Mantenimiento 74 10. ESTRATEGIAS DE MANTENIMIENTO 9.1. ESTRATEGIAS PROACTIVAS 9.1.2. Tareas Preventivas/Mantenimiento Basado en el Uso: Para elegir este tipo de tarea, es obligatorio conocer la relación entre la edad (en realidad al uso) del activo y la probabilidad de falla. Se trata de tareas ejecutadas con una frecuencia fija, por ejemplo horas de operación, horas calendario, kilómetros recorridos, número de operaciones, etc. 09/08/2014 38 Instituto Peruano de Mantenimiento 75 10. ESTRATEGIAS DE MANTENIMIENTO 9.1. ESTRATEGIAS PROACTIVAS Estas tareas programadas en el tiempo pueden ser de dos tipos: A. Restauración Preventiva Programada: En este caso el ítem es reconstruido, buscando dejarlo “como nuevo”. Especial cuidado debe tenerse con el deterioro del equipo después de cada construcción existen casos donde el costo de ciclo de vida de un equipo después de cierto uso es mayor que el de un equipo nuevo. El ítem puede ser reconstruido en sitio o enviado a taller. Ejemplos claros de esto lo reflejan algunos motores que después de cierto numero de reconstrucciones, ya no vale la pena seguir reconstruyéndolos pues saldría más costoso que la compra de uno nuevo (típico en la mayoría de los automóviles). Instituto Peruano de Mantenimiento 76 10. ESTRATEGIAS DE MANTENIMIENTO 9.1. ESTRATEGIAS PROACTIVAS B. Reemplazos preventivos programados: Cuando un ítem no puede ser reconstruido o no es económico realizarlo, otra opción es el reemplazo del mismo por uno nuevo, una vez cumplido cierto uso. 09/08/2014 39 Instituto Peruano de Mantenimiento 77 10. ESTRATEGIAS DE MANTENIMIENTO 9.1. ESTRATEGIAS PROACTIVAS Hay un diverso tipo de fallas donde existe un parámetro físico que se puede medir y relacionarlo con el desarrollo de la falla, pudiéndose puede establecer un punto donde podemos decir que tenemos una falla incipiente o falla potencial. Podemos medir dicho parámetro para detectar la existencia de una falla potencial, así como las tareas para prevenir la falla funcional o evitar las consecuencias de esta. Este es llamado mantenimiento por condición. Por lo general el mantenimiento por condición tiene poco que aportar en los modos de falla del tipo aleatorio (probabilidad de falla constante respecto al tiempo) e Infantil. Instituto Peruano de Mantenimiento 78 10. ESTRATEGIAS DE MANTENIMIENTO 9.1. ESTRATEGIAS PROACTIVAS Efectividad: Es efectivo si el intervalo de Falla Potencial Intervalo PF (intervalo de tiempo entre el punto donde la falla potencial es detectable y el punto donde la falla funcional se desarrolla) es bien conocido y no es variable, el intervalo PF debe ser lo suficientemente grande para permitir tomar acciones contra la falla potencial. La figura de la sgte. pág. muestra como una condición logra caer en desempeño desde un valor del 100% a valores donde se puede detectar un punto de reacción (alarma, contingencia, etc.) y un punto donde la falla se desarrolla por completo. 09/08/2014 40 Instituto Peruano de Mantenimiento 79 10. ESTRATEGIAS DE MANTENIMIENTO 9.1. ESTRATEGIAS PROACTIVAS Instituto Peruano de Mantenimiento 80 10. ESTRATEGIAS DE MANTENIMIENTO 9.1. ESTRATEGIAS PROACTIVAS El criterio tradicional del RCM dice que: La frecuencia de las tareas debe ser menor que el intervalo PF, en la práctica un valor a tomar podría ser la mitad del intervalo PF, cualquiera sea el criterio, el procedimiento es detectar a tiempo para poder tomar acciones al respecto. Ahora como en el caso anterior el intervalo debe ser aquel que otorgue un valor mínimo de Costo/Riesgo y a su vez permita tener tiempo de reacción. Aquí el uso de herramientas como Inspección Basada en Riesgo (RBI), puede (en algunos casos donde el riesgo lo justifique) ayudar a conseguir los intervalos óptimos de inspección. 09/08/2014 41 Instituto Peruano de Mantenimiento 81 10. ESTRATEGIAS DE MANTENIMIENTO 9.1. ESTRATEGIAS PROACTIVAS 9.1.3. Optimización de Inspecciones: Dentro del diagnóstico o Mantenimiento Predictivo hay diversas tareas que no pueden hacerse en línea, algunas inspecciones como la medición de espesores, de análisis termográfico, etc. Cuya decisión de cuando debe ser realizada es de mucho valor económico. Algunas inspecciones obligan la parada de una planta hasta por varias semanas (enfriamiento y calentamiento en sistemas térmicos) y su costo está por el orden de los millones de dólares. Por otra parte, el no realizar las inspecciones involucra un elevado riesgo, aparece la discusión típica sobre Costos y Riesgos. Instituto Peruano de Mantenimiento 82 10. ESTRATEGIAS DE MANTENIMIENTO 9.1. ESTRATEGIAS PROACTIVAS 9.1.4. Tipos de tareas por condición: Las tareas programadas por condición pueden ser de tres tipos: - Medición de parámetros de desempeño - Monitoreo de la Condición - Medición de parámetros de calidad A. Medición de parámetros de desempeño: La intención es la medida con instrumentación local de parámetros básicos de operación como lo son la temperatura, presión, potencia, corriente, etc. La lectura puede ser hecha por el operador o estar automatizada. 09/08/2014 42 Instituto Peruano de Mantenimiento 83 10. ESTRATEGIAS DE MANTENIMIENTO 9.1. ESTRATEGIAS PROACTIVAS B. Monitoreo de la Condición: En este tipo es requerido el uso de equipo de construcción especial como analizadores de vibración, analizadores de aceite, equipo termográfico, etc. La alta tecnología cada vez avanza más en este campo y trae como consecuencia la necesidad de expertos altamente cualificados para la realización de estas tareas. C. Medición de parámetros de calidad: La desviación de algún parámetro de calidad se puede asociar con una falla potencial. Se usan herramientas estadísticas de control de calidad, como las cartas de control. Por ejemplo la medición de la tensión y frecuencia eléctrica en centrales de generación de electricidad. Instituto Peruano de Mantenimiento 84 10. ESTRATEGIAS DE MANTENIMIENTO 9.1. ESTRATEGIAS PROACTIVAS D. Medición basada en los sentidos humanos: El uso de los sentidos por parte del operador aunado a su experiencia, permite en muchos casos la detección de fallas potenciales, se deben usar intervalos de inspección pequeños debido a que muchas veces la detección ocurre cuando los daños están relativamente avanzados. Por ejemplo, la detección de puntos calientes en conexiones eléctricas de alta tensión con inspecciones visuales, es factible desde el punto de vista técnico, pero es más efectiva desde el punto de vista económico la inspección termográfica, ya que la primera cuando detecta los puntos calientes, el daño generalmente ya es elevado. 09/08/2014 43 Instituto Peruano de Mantenimiento 85 10. ESTRATEGIAS DE MANTENIMIENTO 9.1. ESTRATEGIAS PROACTIVAS Tablas de criticidad de Modos de Falla para la selección del tipo de mantenimiento 10. ESTRATEGIAS DE MANTENIMIENTO 9.1. ESTRATEGIAS PROACTIVAS: Tabla de Nivel de Ocurrencia del Modo de Falla Instituto Peruano de Mantenimiento 86 09/08/2014 44 10. ESTRATEGIAS DE MANTENIMIENTO 9.1. ESTRATEGIAS PROACTIVAS: Tabla de Nivel de Detección del Modo de Falla Instituto Peruano de Mantenimiento 87 10. ESTRATEGIAS DE MANTENIMIENTO 9.1. ESTRATEGIAS PROACTIVAS: Tabla de Nivel de Severidad del Modo de Falla Instituto Peruano de Mantenimiento 88 09/08/2014 45 10. ESTRATEGIAS DE MANTENIMIENTO 9.1. ESTRATEGIAS PROACTIVAS: Tablas de criticidad de Modos de Falla para la selección del tipo de mantenimiento Instituto Peruano de Mantenimiento 89 10. ESTRATEGIAS DE MANTENIMIENTO Instituto Peruano de Mantenimiento 90 09/08/2014 46 Instituto Peruano de Mantenimiento 91 10. ESTRATEGIAS DE MANTENIMIENTO 9.2. ESTRATEGIAS POR OMISÓN Aquí se responde la 7ma. pregunta del RCM+: ¿Qué debería hacerse si no se pueden hallar tareas preventivas aplicables? (Tareas por omisión) Si no es posible prevenir la ocurrencia de una falla, las acciones a tomar pueden ser las siguientes: - Requisa de Fallas/Prueba de Función/Búsqueda de fallas ocultas - Operación hasta la falla - Modificaciones al diseño. Instituto Peruano de Mantenimiento 92 10. ESTRATEGIAS DE MANTENIMIENTO 9.2. ESTRATEGIAS POR OMISÓN 9.2.1. Requisa de Fallas/Prueba de Función/búsqueda de fallas Ocultas: Consiste en la búsqueda sistemática y programada de fallas ocultas (Durmientes), mediante la prueba de funciones, es decir operando los dispositivos de modo de estar seguros de su correcta operación. Solo se deberá ejecutar si no es técnicamente aplicable otra tarea de mantenimiento y se asegura con esta un nivel aceptable de riesgo. 09/08/2014 47 Instituto Peruano de Mantenimiento 93 10. ESTRATEGIAS DE MANTENIMIENTO 9.2. ESTRATEGIAS POR OMISÓN 9.2.2. Operación hasta la falla: Se trata de la decisión justificada de operar hasta la falla y soportar sus consecuencias. Es aplicable sí: - No existe una tarea de mantenimiento preventivo aplicable y las consecuencias de la falla son tolerables . - No existen consecuencias de falla del tipo seguridad o ambiente - No existen daños elevados a la moral del trabajador o a la imagen pública. - Si los costos de hacer mantenimiento preventivo son mayores que los atribuibles a la ocurrencia de la falla. Instituto Peruano de Mantenimiento 94 10. ESTRATEGIAS DE MANTENIMIENTO 9.2. ESTRATEGIAS POR OMISÓN 9.2.3. Modificaciones al diseño: Efectividad: - Si las consecuencias del tipo Seguridad y Ambiente no pueden ser prevenidas, siendo este caso una tarea obligatoria. - Si las consecuencias son del tipo económico (Operacional y no operacional) el rediseño puede ser recomendable más no es obligatorio. El rediseño es una acción recomendada para disminuir las probabilidades de falla o disminuir las consecuencias de las mismas y su justificación debe ser realizada en función de una disminución considerable del Costo/Riesgo. 09/08/2014 48 Instituto Peruano de Mantenimiento 95 10. ESTRATEGIAS DE MANTENIMIENTO 9.3. EVALUACIÓN COSTO/RIESGO DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO Instituto Peruano de Mantenimiento 96 10. ESTRATEGIAS DE MANTENIMIENTO 09/08/2014 49 Instituto Peruano de Mantenimiento 97 10. ESTRATEGIAS DE MANTENIMIENTO Instituto Peruano de Mantenimiento 98 10. ESTRATEGIAS DE MANTENIMIENTO 09/08/2014 50 Instituto Peruano de Mantenimiento 99 11. CONCLUSIONES 10.1. El proceso RCM provee un marco estratégico de trabajo completo para manejar las fallas. Este marco: - Clasifica todas las fallas basándose en sus consecuencias. Al hacerlo así, separa las fallas ocultas de las fallas evidentes, y luego ordena las consecuencias de las fallas evidentes en un orden de importancia decreciente. - Provee una base para decidir caso por caso, si merece la pena mantenimiento proactivo. - Sugiere que acción debe tomarse si no puede encontrarse una tarea proactiva adecuada. 10.2. La gente que participa de este proceso aprende y logra comprender en profundidad el funcionamiento del activo y de que manera falla. Esto hace que los participantes cambien su forma de hacer las cosas, con lo que se pueden obtener mejoras sensibles en el rendimiento del activo (Sentido de Pertenencia). Instituto Peruano de Mantenimiento 100 11. CONCLUSIONES 10.3. El trabajo realizado es simplemente los inicios de lo que podría ser un gran análisis RCM para Subestaciones eléctricas y Líneas de Transmisión, lo entregado puede ser obviamente sometido a múltiples cambios dada la alta probabilidad de que cambien la forma de los sistemas y la gran variedad de elementos que existen dentro del mismo sistema que tal vez no fueron considerados en el presente análisis, sin embargo con los resultados obtenidos se puede deducir que se obtiene el enrutamiento inicial para desarrollar en un sistema de líneas de transmisión un buen plan de RCM. 09/08/2014 51 Instituto Peruano de Mantenimiento 101 11. CONCLUSIONES 10.4. El flujo de información que tuvo lugar en las reuniones RCM, no solamente se ve reflejado en la base de datos. Cuando cualquier miembro del grupo efectuaba una contribución inmediatamente los otros aprendían más sobre el activo, más del proceso del que forma parte y más sobre lo que debe hacerse para mantenerlo trabajando. Como resultado, en lugar de tener cinco o seis personas que saben cada uno un poco del activo en revisión, la organización ganó cinco o seis expertos en el tema. 10.5. El modelo de fraccionar el sistema de líneas como se hizo resulta efectivo porque arroja políticas para el manejo de los modos de falla que son factibles de realizar, que son manejables y que permiten a los dueños de los activos organizar sus planes de mantenimiento fundamentados en una plataforma RCM confiable. Instituto Peruano de Mantenimiento 102 11. CONCLUSIONES 10.6. Las hojas de información y las tablas RCM obtenidas para el sistema de prueba son el primer intento de crear un plan de mantenimiento RCM, por tal razón es de esperarse que en caso de implementarse de forma real las actividades obtenidas, el desarrollo sufra modificaciones producto de la adaptación que se realice, esto es lo que se conoce como evaluación y seguimiento del análisis RCM, proceso que debe hacerse posterior a cualquier análisis RCM, y que sale del alcance dado para este trabajo debido a que el objetivo era llegar hasta un desarrollo teórico. 09/08/2014 52 Instituto Peruano de Mantenimiento 103 11. CONCLUSIONES 10.7. Con el desarrollo realizado, se obtuvo una AMEF que resulta ser un modelo general o lista genérica para aplicar sobre otros sistemas eléctricos, la similitud de las líneas en general, permite que con algunas variaciones o ajustes al contexto operacional se obtenga una base para emprender un plan de RCM. 10.8. El riesgo de cada modo de falla fue evaluado por un grupo de personas con un claro entendimiento del mecanismo de la falla, los efectos de falla, la probabilidad de que las fallas ocurran, y de las posibles medidas que pueden ser tomadas para anticiparla o prevenirla. Instituto Peruano de Mantenimiento 104 11. CONCLUSIONES 09/08/2014 53 Instituto Peruano de Mantenimiento 105 EMPRESA XYZ REVISTA INTERNA Ahorramos $$$ Publicar/Celebrar los Éxitos Trabajo Meritorio Instituto Peruano de Mantenimiento 106 EJERCICIOS DE RCM