1
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
� Perfil de operación
� Ambiente de operación
� Calidad/disponibilidad de los insumos requeridos (Combustible, aire, etc.)
� Alarmas
� Monitoreo de primera línea.
� Políticas de repuestos, recursos y logística.
Conceptos básicosConceptos básicos
Factores del contexto operacionalFactores del contexto operacional
Contexto operacional
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
� P&ID´s del sistema.
� Esquemáticos del sistema y/o diagramas de bloque. Normalmente estos son desarrollados a partir de los P&ID´s.
� Manuales de Diseño y Operación de los Sistemas. Estos proveerán información de la función esperada de los sistemas, como se relacionan con otros sistemas y que límites operacionales y reglas básicas son utilizadas.
� Manuales de los equipos pertenecientes al sistema, que puedan contener información valiosa sobre el diseño y la operación.
Recolección de información inicialRecolección de información inicial
Contexto operacional
2
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
DESARROLLO DEL CONTEXTO OPERACIONAL DE SISTEMAS
RESUMEN OPERATIVO•Jerarquización del sistema
•Propósito del Sistema• Descripción de Equipos•Descripción del Proceso
•Dispositivos de Seguridad•Diagrama Entrada Proceso Salida (EPS)
•Metas de Seguridad / Ambientales / Operacionales•Planes Futuros
PERSONAL• Turnos Rotativos
• Operaciones•Mantenimiento
•Parámetros de Calidad•Gerencia
DIVISIÓN DE PROCESOS• División del proceso en sistemas
• Definición de los límites de los sistemas•Listado de componentes para cada sistema,
incluyendo dispositivos de seguridad e indicadores
Contexto operacional
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
� Consiste en un diagrama que permite una fácil visualización del sistema, para su posterior análisis.
INSUMOS
SERVICIOS
CONTROLES
PROCESO
PRODUCTOSPRIMARIOS
DESECHOS
PRODUCTOSSECUNDARIOS
CONTROLESALARMAS
Diagrama -entrada proceso salida-Diagrama -entrada proceso salida-
Contexto operacional
3
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
E l e c t r i c i d a d C lo r o E l e c t r i c i d a d
G a s n a t u r a l
A g u a
u s a d a P i s c i n a
B o m b e o F i l t r a d o C a l e n t a m i e n t o J a c u z z i
A g u a C lo r i f i c a d o A g u a
s i n t r a t a r t r a t a d a
C o n t r o la d o r M e d i d o r d e G a s M e d i d o r d e d e f lu j o p r e s i ó n q u e m a d o t e m p e r a t u r a
Diagrama Funcional del Proceso del Sistema 2: Tratamiento de Agua
Subsistema a analizar:
I
N
P
U
T
S
O
U
P
U
T
S
INTEVEP
EJEMPLO FUNCIÓN DEL SUBSISTEMA 1 - DIAGRAMA FUNCIONAL (E-P-S).
Contexto operacional
MCC/DRAFT ASME
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
Interruptor de flujo
mínimo: IFM1
Válvula de control: VC1
Motor
eléctrico: M1
Bomba
centrífuga: B1
Activos principales del Subsistema 1:
Agua sin tratar
Agua para
flujo mínimo
Agua para la
piscina
Agua recirculada
Frontera del Subsistema 1.
INTEVEP
Contexto operacional
MCC/DRAFT ASME
4
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
Aplicación de la hoja de decisión
Selección del sistema y
definición del contexto
operacional
Definición de funciones
Determinar fallas funcionales
Identificar modos de fallas
Efectos y consecuencias de
las fallas
Análisis de Modos y efectos de FallasAnálisis de Modos y efectos de Fallas
Metodología MCC
Análsis de los modos y efectos de fallas (AMEF)
Herramienta que ayuda a responder las primeras 5
preguntas básicas del MCC
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
1. ¿Cuáles son las funciones y los estándares de ejecución asociados con el activo (equipo a mantener) en su actual contexto operacional ?
2. ¿En que forma falla el equipo, con respecto a la función que cumple en el contexto operacional?
3. ¿ Qué causa cada falla funcional ?
4. ¿ Qué ocurre cuando sucede una falla ?
5. ¿ Cómo impacta cada falla ?
6. ¿ Qué puede hacerse para prevenir cada falla funcional ?
7. ¿ Qué puede hacerse sino se conoce una tarea de prevención adecuada a esta falla?
AMEF
Lógica deLógica dedecisiones decisiones
de MCCde MCC
Pasos de la aplicación de la metodología del MCCPasos de la aplicación de la metodología del MCC
Metodología MCC
Las 7 preguntas de MCCLas 7 preguntas de MCC
5
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
Funciones y fallas
funcionales
Funciones y fallas
funcionales
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
Punto de Vista Punto de Vista M.C.C.M.C.C.
Preservar que el ACTIVO continúe haciendo Preservar que el ACTIVO continúe haciendo lo que el usuario desea que haga.lo que el usuario desea que haga.
¿¿??
Cuáles son las Cuáles son las los los ESTÁNDARES DE ESTÁNDARES DE DESEMPEÑODESEMPEÑO asociados al activo en su actual asociados al activo en su actual
CONTEXTO DE OPERACIÓN.CONTEXTO DE OPERACIÓN.
Funciones y fallas funcionales
MCC/DRAFT ASME
6
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
El objetivo del mantenimiento es mantener el desempeño del
activo
Estándares de desempeñoEstándares de desempeño
Estándar de desempeño
El MCC define un estándar de desempeño como el valor (rango) que permite especificar, cuantificar y evaluar de forma clara la función de un activo (propósito cuantificado). Cada activo puede tener más de un estándar de ejecución en su contexto operacional.
MCC/DRAFT ASME
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
*Estándar de ejecución asociado a la confiabilidad inherente o a la capacidad inherente (se refiere a la la función (cuantificada) que es capaz de cumplir un activo según su confiabilidad o capacidad de diseño) .
*Estándar de ejecución esperado/función esperada (se refiere a la función (cuantificada) que se desea o se espera conseguir del activo en el contexto operacional).
Estándar de desempeño
7
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
estándar esperado > estándar asociado Mantenimiento en exceso
a la confiabilidad para ayudar a cumplir el
o capacidad de diseño. estándar deseado.
estándar esperado = estándar asociado Mantenimiento puede ayudar
a la confiabilidad a cumplir con el estándar deseado.
o capacidad de diseño. Influencia del mantenimiento
llega hasta aquí y no más allá.
estándar esperado < estándar asociado Mantenimiento pierde efectividad
a la confiabilidad (activo no es el adecuado para
o capacidad de diseño. cumplir con el estándar deseado).
ESTÁNDAR ESPERADO vs. INFLUENCIA DEL MANTENIMIENTO.
EFECTIVIDAD MÁXIMA DEL MANTENIMIENTO (SISTEMAS MANTENIBLES).
MANTENIMIENTO COMIENZA A NO SER EFECTIVO.
INTEVEP
EFECTIVIDAD DEL MANTENIMIENTO SEGÚN EL MCC.
SISTEMAS NO MANTENIBLES
Estándar de desempeño
MCC/DRAFT ASME
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
� ¿Qué necesitas que haga el sistema?
� ¿De qué quieres que sea capaz?
� Razón principal del porque el sistema existe
Definición de funcionesDefinición de funciones
Funciones primariasFunciones primarias
Tipos de funciones
MCC/DRAFT ASME
8
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
SafetySafetyStructural Structural SafetySafetyStructural Structural
ContainmentContainmentConfortConfortControl Control
ContainmentContainmentConfortConfortControl Control
Appearence Appearence Appearence Appearence
Protection Protection Protection Protection
EconomyEconomyEfficiency Efficiency EconomyEconomyEfficiency Efficiency
Superfluos Superfluos Superfluos Superfluos
Environment Environment Environment Environment
FuncionessecundariasFuncionessecundarias
SeguridadSeguridadEstructural Estructural SeguridadSeguridadEstructural Estructural
ContenedorContenedorConfortConfortControl Control
ContenedorContenedorConfortConfortControl Control
Apariencia Apariencia Apariencia Apariencia
Protección Protección Protección Protección
EconomíaEconomíaEficiencia Eficiencia EconomíaEconomíaEficiencia Eficiencia
Superfluos Superfluos Superfluos Superfluos
Ambiente Ambiente Ambiente Ambiente
Definición de funcionesDefinición de funciones
Tipos de funciones
MCC/DRAFT ASME
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
¿Cuál es la función del activo?
- Función: Transferir y mantener la circulación del agua de la toma de succión a la piscina.
¿Cuál es el estándar de ejecución esperado ?
- Estándar de ejecución esperado:
1. Transferir en condiciones normales 70 gpm de agua de la succión a la piscina.
Ejemplo de estándar de desempeño
9
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
Ejemplo de estándares de desempeño
# Estándar de ejecución
1 Comprimir gas a un promedio de 75-83MMPCD proveniente de plantas 3/4,desde 1150/1300 hasta 5500/6400 psi, auna temperatura de descarga de 186°F
2 Indicar continuamente/alertar en SC las diferentes variables de operación del compresor (transmisores de: temperatura /presión / flujo)
3 Iniciar el proceso de paro automáticocuando las temperaturas del compresorexcedan los valores límites(temperaturas de gas, aceite delubricación, aceite del turbo, agua deenfriamiento, etc)- Switches de paro portemperatura
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
Ejercicio de Funciones
10
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
El MCC define falla funcional como el estado en
el tiempo, en el cual el activo no puede alcanzar
alcanzar el estándar de ejecución esperado y trae
como consecuencia que el activo no pueda cumplir
su función o la cumpla de forma ineficiente
(cada estándar de ejecución puede tener
más de una falla funcional) .
Fallas funcionales
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
Pérdida de una función
� Fallas funcionales Totales
� Fallas funcionales Parciales.
Existe al menos una por cada parámetro funcional
Fallas funcionalesFallas funcionales
Ejercicios de descripción de funciones
MCC/DRAFT ASME
11
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
- Estándar de ejecución esperado:
1. Transferir a la piscina en condiciones normales 70 gpm de agua a 45 psi .
¿ En qué forma falla el activo ?
- Falla funcional:
1.A. No ser capaz de transferir nada de agua a la piscina.
1.B. Transferir agua a menos de 25 gpm.
Ejemplo de fallas funcionales
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
M.C.C.HOJA DEINFORMACION
FUNCION FALLA FUNCIONAL
SISTEMA
SUB-SISTEMA
Constituida por:
�VERBO �OBJETO�ESTANDAR DE
DESEMPEÑO deseado
Funciones y fallas funcionales
- Negar la función:Total / Parcial
MCC/DRAFT ASME
12
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
Ejemplo de fallas funcionales
# Estándar de ejecución # Falla Funcional
1 Comprimir gas a un promedio de 75-83MMPCD proveniente de plantas 3/4,desde 1150/1300 hasta 5500/6400 psi, auna temperatura de descarga de 186°F
A No ser capaz decomprimir el gas(total)
B Comprimir parcialmente el gas: menos de 75-83 MMPCD, /por debajo de 5400-6400 psi/ por debajo de una temp. de descarga de 180-200°F/
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
Ejercicios de
descripción de
fallas funcionales
Ejercicios de
descripción de
fallas funcionales
MCC/DRAFT ASME
13
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
Modos de falla y
análisis de los
efectos
Modos de falla y
análisis de los
efectos
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
Aplicación de la hoja de decisión
Selección del sistema y
definición del contexto
operacional
Definición de funciones
Determinar fallas funcionales
Identificar modos de fallas
Efectos y consecuencias de
las fallas
Flujograma de implantación del MCCFlujograma de implantación del MCC
Metodología MCC
Análsis de los modos y efectos de fallas (AMEF)
Herramienta que ayuda a responder las primeras 5
preguntas básicas del MCC
14
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
* El MCC define el modo de falla como la causa de cada falla funcional. En otras palabras el modo de falla es el que provoca la pérdida de función total o parcial de un activo en su contexto operacional (cada falla funcional puede tener más de un modo de falla).
Ejemplos:• Suciedad, corrosión, erosión, abrasión• Lubricación inadecuada,ensamble Incorrecto• Operación Incorrecta, Materiales incorrectos
Clave• El mantenimiento está orientado a cada modo de
falla• Enfocar en qué, no quien causa la fallas
¿Qué es un modo de falla?¿Qué es un modo de falla?
Modos de falla
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
� Capacidad del activo cae debajo del desempeño deseado luego de puesto en servicio el activo (proceso normal de deterioro)
� Exigencias (contexto operacional) superan la capacidad esperada del activo luego de puesto en servicio (forma
inesperada)
• Activo No Es Capaz De Realizar La Función DeseadaDesde El Inicio De Las Funciones:(Equipo inapropiado)
Capacidad del equipo
Desempeño Deseado
Clasificación de los modos de fallaClasificación de los modos de falla
Modos de falla
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Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
Fabricante o vendedor del equipo
� Listas genéricas de Modos de Falla
� Registros e historiales técnicos
� Otros usuarios del mismo equipo
� El personal que opera y mantiene el equipo
Considerar fallas:
• Relacionadas
• Históricas
• Probables
Fuentes de información para modos de fallaFuentes de información para modos de falla
Modos de falla
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
Poco detalle conducen aanálisis superficiales y
en ocasiones peligrosos
Demasiado detalleocasiona que el proceso tome demasiado tiempo
(Parálisis Analítica)
Se debe utilizar un nivel apropiado y equilibrado, utilizandouna estrategia adecuada que permita evitar el uso de un tiempo excesivo en el análisis , pero a la vez con suficiente detalle que
permita obtener resultados exitosos.
DATA DE CALIDAD RESULTADOS DE CALIDAD
¿Qué nivel de detalle utilizar para
describir el modo de falla?
¿Qué nivel de detalle utilizar para
describir el modo de falla?
Modos de falla
16
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
- Falla funcional:
1.A. No ser capaz de transferir nada de agua a la piscina.
1.B. Transferir agua a menos de 25 gpm.
¿ Qué causó las fallas funcionales ?
- Modos de falla:
1.A.1. Falle el suministro eléctrico.
1.A.2. Falle el motor eléctrico de la bomba..
1.A.3......
1.A.6. El sello mecánico de la bomba se encuentre totalmente desgastado.
1.A.8.......
1.B.1. Falle parcialmente el suministro de agua.
1.B.2. El interruptor de bajo flujo no envíe la señal a la válvula de control.
1.B.5......
Ejemplo de modos de fallas
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
M.C.C.HOJA DEINFORMACION
FUNCION FALLA FUNCIONAL
SISTEMA
SUB-SISTEMA
Sistema agua de enfriamiento
1 Transferir agua del tanque X al Y a no menos de 800 lt/min.
A Indisponibilidad de transferir agua
B Transfiere agua a menos de 800 t/min.
MODO DE FALLA
1
2
3
4
5
Rodamientos atascados
Impeler golpeado por objeto
Motor quemado
Acoples rotos por fatiga
Válvula de entrada cerrada
Modos de falla
17
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
Ejemplo de modos de fallas
# Falla Funcional # Modo de falla
A No ser capaz decomprimir el gas(total)
1A1 Falla eléctrica (evento externo, elcual debería revisarse de formadetallada en posible ACR)
1A2 Falla el sistema de controlautomático UPS ( este eventodebe analizarse de forma detallada en otro MCC).
1A3…
Falla suministro de gascombustible ( este evento debeanalizarse de forma detallada enotro MCC).
B Comprimir parcialmente el gas: menos de 75-83 MMPCD, /por debajo de 5400-6400 psi / por debajo de una temp. de descarga de 180-200°F/
1B1 Daños en las válvulas de gascombustible de los cilindros defuerza(asiento,válvulas).
1B2 Daños en las válvulas de loscilindros compresores(asiento,disco, resorte)
1B3 Bujías dañadas
1B4 Daños/desgaste concha de biela(C/F)
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
Ejercicios de
modos de fallas
Ejercicios de
modos de fallas
18
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
Aplicación de la hoja de decisión
Selección del sistema y
definición del contexto
operacional
Definición de funciones
Determinar fallas funcionales
Identificar modos de fallas
Efectos y consecuencias de
las fallas
Flujograma de implantación del MCCFlujograma de implantación del MCC
Metodología MCC
Análsis de los modos y efectos de fallas (AMEF)
Herramienta que ayuda a responder las primeras 5
preguntas básicas del MCC
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
“Información de los eventos secuenciales que ocurren cuando un modo de falla se da”“Información de los eventos secuenciales que ocurren cuando un modo de falla se da”
Característica
• Debe tener la información necesaria para determinar consecuencias y tareas de mantenimiento
• Debe describirse como si no estuviera haciendose algo para prevenirlos
• Debe considerarse que el resto de los dispositivos y procedimiento operacionales funcionan o se llevan a cabo
Efectos de las fallasEfectos de las fallas
Efectos de fallas
19
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
� ¿Qué evidencias hay de que ocurrió la falla?
� ¿De qué manera afecta la seguridad y al ambiente?
� ¿De qué manera afecta la producción o las operaciones?� ¿Es necesario parar el proceso?� ¿Hay impacto en la calidad? ¿cuanto?� ¿Hay impacto en el servicio al cliente?� ¿Se producen daños a otros sistemas?
� ¿Que daños físicos ocasiona la falla?
� ¿Que debe hacerse para reparar la falla?
¿Qué debe contener una
descripción de efectos?
¿Qué debe contener una
descripción de efectos?
Efectos de fallas
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
Unica Operando En espera
La falla afectala producción
Si “B” fallaarranca
a “C”
Falla no evidente
para el operador
si “B” esta
operando
Predictivo /
Preventivo /
Falla ?Hasta
fallar?
Búsqueda
de fallas ?
Efectos de fallas
MCC/DRAFT ASME
20
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
� Consecuencias de Fallas Ocultas
� Consecuencias para La Seguridad y El Medio Ambiente
� Consecuencias Operacionales
� Consecuencias No-Operacionales
Categorías
Consecuencias / TiposConsecuencias / Tipos
Consecuencias de las fallas
Impactos que produce cada modo de falla en el negocioImpactos que produce cada modo de falla en el negocio
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
� Proporciona una base para decidir si merece la
pena realizar el mantenimiento preventivo
� Cuando la naturaleza del equipo no permita
prevenir los fallos, las consecuencias indicaran
cual es la acción “a falta de” a ejecutarse
Merece la Pena hacerlo...Merece la Pena hacerlo...
CaracterísticasCaracterísticas
Consecuencias de las fallas
21
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
Fallas ocultas Seguridadambiente
operacional No operacional
•Mayormente dispositivos de seguridad y control
•Ambiente•Legislación ambiental
•Seguridad
•Todo lo relacionado a producción excepto costos de reparación
•Costo de reparación para volver a la función
Categorías de consecuencias de los modos de fallasCategorías de consecuencias de los modos de fallas
Consecuencias de las fallas
No evidentes en condiciones normales
de operación
Evidentes en condiciones normales
de operación
MCC/DRAFT ASME
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
Se llama así a la falla no detectable por los operarios bajo circunstancia normales, haría
falta un procedimiento para ser detectado
Pueden ser el motivo del 50% de modos de falla en equipos modernos
¿Qué es una falla oculta?¿Qué es una falla oculta?
Consecuencias de las fallas
22
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
Preguntas claves
� ¿Es evidente esta Forma de falla cuando ocurre este modo de fallo ?
� ¿Otra falla Ocurre primero?
Ejemplos
� Fusibles, paracaídas, disco de ruptura, detectores de gas, detectores de fuego, de humo, interruptores de nivel, carteles de advertencia, válvula de check, respaldos
Falla ocultaFalla oculta
Consecuencias de las fallas
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
� Este término es importante para determinar fallas ocultas
� En el caso de los dispositivos de seguridad, solo se produce un fallo múltiple si falla la función protegida mientras el propio dispositivo de seguridad esta averiado
� Las Fallas ocultas están mayoritariamente constituidas por los dispositivos de seguridad y por los sistemas que se instalan para el respaldo de equipos
Fallas múltiplesFallas múltiples
Consecuencias de las fallas
23
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
Ejercicios de
fallas ocultas
Ejercicios de
fallas ocultas
MCC/DRAFT ASME
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
� Aplica cuando no es oculto
� Para los modos de fallo con consecuencias en
seguridad y ambiental, una tarea preventiva es eficaz
si, reduce el riesgo de fallo a un nivel aceptable
� Un fallo trae consecuencias para la seguridad y Medio
ambiente si causa una pérdida de función u otros
daños que pueda herir o matar a alguien y/o conduce a
la infracción de una normativa ambiental
Consecuencias en la seguridad
y medio ambiente
Consecuencias en la seguridad
y medio ambiente
Consecuencias de las fallas
24
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
� Aplica cuando no es oculto y no trae consecuencias para la seguridad y ambiente
� Para los modos de fallo con consecuencias operacionales, una tarea preventiva es eficaz si, a través de un periodo de tiempo, cuesta menos que el coste de la consecuencias operacionales mas el coste de reparar los fallos que tiene como misión evitar.
� Un fallo trae consecuencias operacionales si tiene un efecto adverso directo sobre la capacidad operacional, es decir:
�Afectan al rendimiento total
�Afectan la calidad del producto
�Afectan el servicio al cliente
Consecuencias operacionalesConsecuencias operacionales
Consecuencias de las fallas
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
� Aplica cuando no es oculto y no trae consecuencias para la seguridad y ambiente y operacional
� Evidentemente no ejercen ningún efecto sobre la capacidad operacional ni la seguridad
� Para los modos de fallo con consecuencias no operacionales, merece la pena realizar una tarea preventiva si, a través de un periodo de tiempo, cuesta menos que el coste de reparar los fallos que tiene como misión evitar.
� La única consecuencia de estos fallos son los costos directos de la reparación, es decir, también son consecuencias económicas.
Consecuencias no operacionalesConsecuencias no operacionales
Consecuencias de las fallas
25
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
Consecuencia Relacionado con
•Fallas ocultas
•Seguridad ambiente
Riesgo
Reducir probabilidad a un nivel deseable
•Operacionales
•No -operacionales
Economía
Costos de mantenimiento vs. costos de reparación
Relación de tareasRelación de tareas
Consecuencias de las fallas
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
¿ Bajo circunstancias normales será evidente la pérdida de la
función causada por este modo de falla para los operadores ?
¿ El modo de fallas causa una pérdida de función que pueda herir o dañar a una persona, y/o quebrantar cualquier
norma o regulación ambiental ?
¿ Tiene este modo de falla efectos directos sobre la capacidad
operacional (calidad, servicio al cliente, procesos de producción y costos de
operación) ?
Modos de fallas con Modos de fallas con Modos de falla con Modos de fallas con consecuencias sobre consecuencias consecuencias consecuencias la seguridad humana operacionales. no operacionales. ocultasy/o el ambiente
Proceso de decisión de las consecuencias de los modos de de fallas
si no
si no
si no
FALLAS FUNCIONALES EVIDENTES
FALLAS FUNCIONALES NO EVIDENTES
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Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
Ejercicios de
identificación de
consecuencias
Ejercicios de
identificación de
consecuencias
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
# Modo de falla Efecto de Falla
1A1 Falla eléctrica (evento externo, elcual debería revisarse de formadetallada en posible ACR)
Evidente/No evidente:Si Descripción del evento:Falla la energía eléctrica, el PLC envía señal de paro automático a los demás sistemas.El operador verifica condición de los equipos(válvulas de bloqueo, succión y venteo).El sistema queda presurizado, se espera el retorno de la energía. Tiempo arranque:20 minutos en arranque normal por cada máquina.
1B1 Daños en las válvulas de gascombustible de los cilindros defuerza(asiento,válvulas).
Evidente/No evidente: Si Descripción del evento:Se observa en la sala de control la alarma por alta temperatura en los C/F.Se eleva la temperatura en C/F, se dañan las bujías, se avisa al operador de campo y se regula o disminuye la entrada de gas combustible al cilindro,si continua aumentando la temperatura se deberá parar la máquina inmediatamente. Actividades de mantenimiento: sacar las bujías revisar y reemplazar, sacar la válvula de gas combustible y reemplazarla(válvulas,asiento,resortes etc) Tiempo de ejecución: 3 horas, dos mecánicos por maquina, el compresor debe estar fuera de servicio,cantidad16 válvulas Frecuencia de los eventos: 3 ó 4 veces al año
1B15 Rotura de la cadena desincronización de tiempo
Evidente/No evidente:Si Descripción del evento: El motor pierde sincronización del tiempo se producen detonaciones, altas vibraciones y se produce el paro automático Impacto (Oper/Seg-Amb/No oper)/ $/Bs: Operacional Actividades de mantenimiento:Se para el motor se despresuriza, se sacan tapas de inspección de los engranajes de leva, se retiran tensores de las cadenas de ambos bandos(L,R),se saca y se reemplaza la cadena dañada. se sincroniza el tiempo del motor. Personal: 3 personas Tiempo de Reparación:8 horas
Ejemplo de descripción de Consecuencias de las fallas
27
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
Hoja de decisión
Estrategias
Hoja de decisión
Estrategias
MCC/DRAFT ASME
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
Aplicación de la hoja de decisión
Selección del sistema y
definición del contexto
operacional
Definición de funciones
Determinar fallas funcionales
Identificar modos de fallas
Efectos y consecuencias de
las fallas
Flujograma de implantación del MCCFlujograma de implantación del MCC
Metodología MCC
Análsis de los modos y efectos de fallas (AMEF)
Herramienta que ayuda a responder las primeras 5
preguntas básicas del MCC
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Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
� Tareas a condición
� Tareas de reacondicionamiento cíclicas
� Tareas de sustitución cíclicas
� Búsqueda de fallas ocultas
Tareas reactivas
� Rediseño
� Ningún mantenimiento preventivo
Esquema de Tareas propuestasEsquema de Tareas propuestas
Hoja de decisión de estrategias
Tareas proactivas (prevenvtivas)Tareas proactivas (prevenvtivas)
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
Tarea a condición
Reacondicionamiento o sustitución
Búsqueda de fallas
P
FINTERVALO P-F
COND
TIEMPO
PROB
EDAD
VIDA ROTURA
DISP DESEADA
INTERVALO DE TAREASEN FUNCIÓN DEL TPEF
99.99% 99.5%99.9% 99.8%
Hoja de decisión de estrategias
MCC/DRAFT ASME
29
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
�� Tareas a condiciónTareas a condición
�� Inspección / monitoreoInspección / monitoreo�� Variación de la calidad del productoVariación de la calidad del producto�� Detección de fallos potenciales para prevenir:Detección de fallos potenciales para prevenir:
�� Fallas funcionales.Fallas funcionales.�� Consecuencias de las fallas.Consecuencias de las fallas.
�� Intervalo pIntervalo p--f.f.
�� Tiempo transcurrido entre un fallo potencial Tiempo transcurrido entre un fallo potencial �� Hasta que se convierte en fallo funcionalHasta que se convierte en fallo funcional
Tareas proactivasTareas proactivas
Hoja de decisión de estrategias
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
�� Tareas a condición Tareas a condición
�� Viabilidad técnicaViabilidad técnica
�� Clara condición de fallo potencial Clara condición de fallo potencial �� Intervalo p Intervalo p -- f:f:
�� Razonablemente consistente.Razonablemente consistente.�� Suficientemente largo p/ejecutar Suficientemente largo p/ejecutar
alguna acción.alguna acción.�� Resulta práctico chequear a Resulta práctico chequear a
intervalos menores que pintervalos menores que p--f.f.
Hoja de decisión de estrategias
Tareas proactivasTareas proactivas
30
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
�� Tareas de reacondicionamiento/sustitución Tareas de reacondicionamiento/sustitución planificadaplanificada
�� Equipos revisados y / o componentes reparados Equipos revisados y / o componentes reparados a frecuencias determinadas independientemente a frecuencias determinadas independientemente de su estado en ese momento.de su estado en ese momento.
�� Frecuencia determinada por la edad a la que el Frecuencia determinada por la edad a la que el elemento o pieza exhibe un incremento rápido de elemento o pieza exhibe un incremento rápido de probabilidad condicional de falla. probabilidad condicional de falla.
Hoja de decisión de estrategias
Tareas proactivasTareas proactivas
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
�� Tareas de reacondicionamiento/sustitución planificadas Tareas de reacondicionamiento/sustitución planificadas
�� Viabilidad técnicaViabilidad técnica
�� Edad a partir de la cual se produce un rápido Edad a partir de la cual se produce un rápido incremento en la probabilidad de los fallos. incremento en la probabilidad de los fallos.
�� La mayoría de los elementos sobreviven esta La mayoría de los elementos sobreviven esta edad.edad.
�� Es posible conseguir su estado inicial realizando Es posible conseguir su estado inicial realizando la tarea.la tarea.
Hoja de decisión de estrategias
Tareas proactivasTareas proactivas
31
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
�� Tareas de reacondicionamiento/sustitución Tareas de reacondicionamiento/sustitución planificadasplanificadas
�� Reemplazo de un equipo o sus componentes a Reemplazo de un equipo o sus componentes a frecuencias determinadas frecuencias determinadas independientemente de su estado en ese independientemente de su estado en ese momento.momento.
�� Frecuencia determinada por la “vida” del Frecuencia determinada por la “vida” del elemento o edad para la que hay un rápido elemento o edad para la que hay un rápido incremento de la probabilidad de falla. incremento de la probabilidad de falla.
Hoja de decisión de estrategias
Tareas proactivasTareas proactivas
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
�� Búsqueda de fallas.Búsqueda de fallas.
�� Para fallas ocultas.Para fallas ocultas.
�� Cuando no se puede encontrar tarea Cuando no se puede encontrar tarea preventiva adecuada.preventiva adecuada.
�� Revisar una función oculta a intervalos Revisar una función oculta a intervalos regulares para ver si ha fallado. regulares para ver si ha fallado.
Hoja de decisión de estrategias
Tareas proactivasTareas proactivas
32
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
�� Búsqueda de fallas.Búsqueda de fallas.
�� Técnicamente factible si disminuye el riesgo Técnicamente factible si disminuye el riesgo de falla múltiple y resulta práctico realizarla de falla múltiple y resulta práctico realizarla ala frecuencia deseada.ala frecuencia deseada.
�� Frecuencia se establece según el nivel Frecuencia se establece según el nivel deseado de disponibilidad de la función y deseado de disponibilidad de la función y fiabilidad del elemento. fiabilidad del elemento.
Hoja de decisión de estrategias
Tareas proactivasTareas proactivas
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
�� Tareas “a falta de:”Tareas “a falta de:”
�� RediseñoRediseño
�� Si no se encuentra una tarea de búsqueda de Si no se encuentra una tarea de búsqueda de fallos o mantenimiento preventivo que reduzca:fallos o mantenimiento preventivo que reduzca:
�� Los riesgos de fallo múltiple. Los riesgos de fallo múltiple.
�� Los niveles de riesgo alto: ambiental Los niveles de riesgo alto: ambiental y/o impacto en la seguridad.y/o impacto en la seguridad.
Tareas reactivasTareas reactivas
Hoja de decisión de estrategias
33
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
�� Tareas “a falta de:”Tareas “a falta de:”
�� Ningún mantenimiento preventivo.Ningún mantenimiento preventivo.
�� Sólo si el mantenimiento preventivo es mas Sólo si el mantenimiento preventivo es mas costoso que el monto involucrado en las costoso que el monto involucrado en las consecuencias operacionales y/o el costo de consecuencias operacionales y/o el costo de reparar la falla.reparar la falla.
Tareas reactivasTareas reactivas
Hoja de decisión de estrategias
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
Esquema de tareasEsquema de tareas
Hoja de decisión de estrategias
Proactivas
Reactivas
{Predictivas
Preventivas
Detectivas
Por condiciónReacondicionamientoSustituciónPrueba/Búsqueda de Falla
{Ningún Preventivo (en caso de daño, reemplazo)
Rediseño (Fallas recurrentes - múltiples )
MCC/DRAFT ASME
34
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
¿Es evidente a los operarios?
¿Tareas a Condición?
¿Reacondicionamiento cíclico?
¿Sustitucióncíclica?
¿Tareas de búsqueda de
fallas?
¿El rediseño puede ser
obligatorio?
¿Afecta la segu-ridad ó el medio
ambiente?
¿Tareas a Condición?
¿Reacondicionamiento cíclico?
¿Sustitucióncíclica?
¿Combinación de tareas?
¿El rediseño es obligatorio?
¿Afecta las operaciones?
¿Tareas a Condición?
¿Reacondicionamiento cíclico?
¿Sustitucióncíclica?
No realizar mantenimiento
programado
¿El rediseño debe justficar-
se?
¿Tareas a Condición?
¿Reacondicionamiento cíclico?
¿Sustitucióncíclica?
No realizar mantenimiento
programado
¿El rediseño debe justficar-
se?
S
N
SN
N N
SS
Flujograma de decisiónFlujograma de decisión
SN
SN
SN
SN
SN
SN
SN
SN
SN
SN
SN
SN
Consecuencias de las fallas
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
TIEMPO
PR
OB
AB
ILID
AD
DE
FA
LL
A
ZO
NA
DE
DE
SG
AS
TE
Curva de vida del activoCurva de vida del activo
Decisiones de Mantenimiento basadas en análisis de confiabilidad
CURVA DE LA BAÑERA
MCC/DRAFT ASME
35
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
Vidaasumida
Un elemento re-acondicionado, “por si acaso”, podría fallarluego de este punto
....crea la posibilidad que el re-acondicionamiento, por sí mismo, cause la falla del elemento
Efecto de realizar más mantenimientoEfecto de realizar más mantenimientoque el requeridoque el requerido
Estrategias de mantenimiento
MCC/DRAFT ASME
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
• Objetos extraños en la línea de succión golpean el impulsor
• Una forma de evitarlo es REDISEÑO, instalando un filtro en la línea de succión
Ejemplo Falla del impulsor de una bombaEjemplo Falla del impulsor de una bomba
Impulsores impactados por objetos extraños.
Estrategias de mantenimiento
MCC/DRAFT ASME
36
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
Ejemplo Falla del impulsor de una bombaEjemplo Falla del impulsor de una bomba
• Se maneja esta falla con un mantenimiento PROACTIVO-PREVENTIVO, reemplazando el impulsor antes de culminar su vida útil
Impulsor con finalización de vida útil (desgaste)
Estrategias de mantenimiento
MCC/DRAFT ASME
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
Ejemplo Falla del impulsor de una bombaEjemplo Falla del impulsor de una bomba
• Esta falla se manejaría adiestrando a las personas para ajustar el impulsor correctamente
Impulsor desajustado
Estrategias de mantenimiento
MCC/DRAFT ASME
37
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
Ejemplos de estrategias de mantenimiento
1B1 Daños en las válvulas de gascombustible de los cilindros defuerza(asiento,válvulas).
Evidente/No evidente: Si Descripción del evento:Se observa en la sala de control la alarma por alta temperatura en los C/F.Se eleva la temperatura en C/F, se dañan las bujías, se avisa al operador de campo y se regula o disminuye la entrada de gas combustible al cilindro,si continua aumentando la temperatura se deberá parar la máquina inmediatamente. Actividades de mantenimiento: sacar las bujías revisar y reemplazar, sacar la válvula de gas combustible y reemplazarla(válvulas,asiento,resortes etc) Personal: Tiempo de ejecución: 3 horas, dos mecánicos por maquina, el compresor debe estar fuera de servicio
Mantenimiento por condición
1)Seguimiento del incremento de temp. En los cilindros de fuerza (valor normal 700-800-°F / valor de temperatura que indica problemas potenciales a partir 950-1000°F / 2)Chequeo del nivel de aceite de lubricación
1 y 2)Diario
1B23 Falla rodamientos de tensores dela cadena del motor
Evidente/No evidente: si Descripción del evento: Se incrementa la temperatura de agua de la camisa y la temperatura de aceite del motor y se produce el paro por alta temperatura de agua o aceite Actividades de mantenimiento: Se procede al paro de la máquina se retiran las tapas de inspección de las cadenas y se verifica su condición . se chequean los rodamientos del tensor y cambiar los rodamientos Personal: 3 mecánicos, 1 instrumentista Tiempo de ejecución: 10 horas
Preventivo Mant. Mayor / Revisión y reemplazo según condición /para evitar fallas durante operación se debe garantizar el buen funcionamiento del sistema de lubricación
3-4 años**
# Modo de falla Efecto de Falla Actividad de mantenimiento utilizando el
árbol lógico de decisión del
MCC
Acción de mantenimiento a
ejecutar
Frecuencia de aplicación
MCC/DRAFT ASME
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
Ejemplo de una hoja completa de resultados de MCC
38
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
El objetivo fundamental del Mantenimiento consiste en
maximizar la disponibilidad y el funcionamiento de los
equipos que conforman un contexto operacional (planta),
a los costos más bajos posibles.
¿ De qué forma se puede verificar si la gestión de mantenimiento
esta cumpliendo con este objetivo ?
Evaluando los resultados obtenidos de los tres indicadores básicos
del mantenimiento:
Confiabilidad (R(t))
Disponibilidad ( A )
Mantenibilidad (MTTR/MDT )
ÍNDICES BÁSICOS DE MANTENIMIENTO
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
MTBF = mean time between failures, tiempo medio entre fallas.MTBF = Sum TBF / # de fallas (reparaciones)
MUT = mean up time, tiempo medio de funcionamiento entre fallas.MUT = Sum UT / # de fallas (reparaciones)
MDT = mean down time, tiempo medio de indisponibilidad entre fallas.MDT = Sum DT / # de fallas (reparaciones)
MTTR = mean time to repair, tiempo medio para reparar.MTTR = Sum TTR / # de fallas (reparaciones)
MTO = mean out time , tiempo medio fuera de control.MTO = Sum TO / # de fallas (reparaciones)
ÍNDICES BÁSICOS DE MANTENIMIENTO
39
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
Estado operativo
UT TBF
UT
1 f1 f2 fi
TO
0
TTR Tiempo
DT Estado de falla (no operativo)
Figura 1: Distribución de fallas de un equipo.
DISTRIBUCIÓN DE FALLAS
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
Mantenibilidad (MTTR/MDT).
“ La probabilidad de que un equipo sea devuelto a un estado en el que pueda cumplir su misión en un tiempo dado, luego de la aparición de una falla, utilizando procedimientos de mantenimiento preestablecidos”.
El parámetro fundamental para calcular la mantenibilidad lo constituye el tiempo promedio de reparación de las fallas (MTTR/MDT).
ÍNDICE: MANTENIBILIDAD
40
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
MANTENIBILIDAD (MTTR =Tiempo medio para reparar)
MTTR = Sum TTR / # de fallas
dónde TTR = tiempos de reparación
CÁLCULO BÁSICO DE MANTENIBLIDAD.
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
Disponibilidad ( A ).
“ La probabilidad de que un equipo se encuentre en
condiciones de cumplir su misión en un instante
cualquiera. ”·
La disponibilidad relaciona básicamente los tiempos promedios de reparación de las fallas (MTTR / MTD -mantenibilidad) y los tiempos promedios operativos (MUT - confiabilidad (depende de la tasa de fallas)).
ÍNDICE: DISPONIBILIDAD
41
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
100% x MDT + MUT
MUTA = o
CÁLCULO DE LA DISPONIBILIDAD.
Disponibilidad (A).
· Disponibilidad operacional (Ao):
Ecuación 1
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
Confiabilidad ( R(t) ).
“ La probabilidad de que un equipo cumpla una misión
específica (no falle) bajo condiciones de operación
determinadas en un período de tiempo específico”.
La confiabilidad se relaciona básicamente con la tasa de fallas (cantidad de fallas) y con el tiempo medio de operación MUT = tiempo de operación (MUT) . Mientras el número de fallas de un determinado equipo vaya en aumento o mientras el MUT de un equipo disminuya, la confiabilidad del mismo será menor.
ÍNDICE: CONFIABILIDAD
42
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
Confiabilidad ( R(t) ).
Distribución Exponencial.
Dónde:
R(t) = confiabilidad del equipo
λλλλ = tasa de fallas = # de fallas / tiempo de evaluación
t = es el intervalo de tiempo en el cual se desea conocer la
confiabilidad del equipo, partiendo de un período de tiempo = 0.
CÁLCULO DE LA CONFIABILIDAD.
R(t)= exp [-(λλλλ) t]
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
Confiabilidad ( R(t) ).Distribución de Weibull .
Dónde:
R(t) = confiabilidad del equipo
t = es el intervalo de tiempo en el cual se desea conocer la
confiabilidad del equipo, partiendo de un período de tiempo = 0.
V = vida característica del equipo (relacionada con el MUT).
MUT = es el tiempo medio de operación entre fallas del equipo.
= es el parámetro de forma, el cual relaciona el período de
tiempo en el que se encuentra operando el equipo y el
comportamiento del mismo ante la probabilidad de ocurrencia
de fallas .
CÁLCULO DE LA CONFIABILIDAD.
43
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
Tasa de
falla
Período de mortalidad Período de
infantil desgaste
Período normal de
vida útil
0 < ø < 0.85 1.2< ø < 3
ø =0.85 – 1.2
Tiempo de servicio o vida útil.
Figura # 2: Curva de confiabilidad de un equipo.
CURVA DE VIDA ÚTIL
Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
Forma de alcanzar una disponibilidad específica a partir de actividades orientadas a mejorar la mantenibilidad o la confiabilidad:
1. En el caso de que se quiera alcanzar un valor de disponibilidad específico para un equipo con baja confiabilidad (alta tasa de fallas, MTBF bajo) es necesario mejorar la mantenibilidad (disminuir el MTTR), para poder alcanzar el valor de disponibilidad requerido
2. En el caso de que se quiera alcanzar un valor de disponibilidad específico para un determinado equipo que tenga una baja mantenibilidad (MTTR muy alto) es necesario disminuir la tasa de fallas (aumentar el MTBF(específicamente el MUT)), con lo cual se incrementará la confiabilidad del equipo), para alcanzar el valor de disponibilidad requerido
RELACIÓN DE LA DISPONIBILIDAD CON LA CONFIABILIDAD Y LA MANTENIBILIDAD .