GESTION DEL MANTENIMIENTO PREDICTIVO

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GESTION DEL MANTENIMIENTO PREDICTIVO

  1. 1. GESTIÓN DEL MANTENIMIENTO PREDICTIVO MSc Ing. Víctor D. Manríquez IPEMAN – 14 & 15 julio 2012
  2. 2. INTRODUCCIÓN Víctor D. Manríquez 2 Generalidades del Mantenimiento Industrial Tipos de Mantenimiento Beneficios del PdM Confiabilidad
  3. 3. Víctor D. Manríquez 3 MANTENIMIENTO Cuando todo va bien, nadie recuerda que existe. Cuando algo va mal, dicen que no existe. Cuando es para gastar, se dice que no es necesario. Pero cuando realmente no existe, todos concuerdan en que debería existir A. Suter (Westinghouse)
  4. 4. RCM TPM ERP EAM CMMS BSC SAP CBM TPS SIG MTBF MTTR SCADA RCA FMEA OEE ASME ISO SMRP RAM RBI KPI IEEE RCFA WCM PDCA CAPEX OPEX LOTO IPER Víctor D. Manríquez 4
  5. 5. Víctor D. Manríquez 5 Actividad minera en Arizona, año1912 ¿Quién es el Supervisor? Photo Credit Freeparking
  6. 6. MAPA MENTAL Víctor D. Manríquez 6
  7. 7. El arco del mantenimiento Víctor D. Manríquez 7 Traducido de Life Cycle Engineering LCE Maintenance Excellence Arch
  8. 8. ¿QUÉ ES MANTENIMIENTO? Víctor D. Manríquez 8 MANTENIMIENTO Combinación de todas las acciones técnicas y administrativas, incluyendo supervisión, previstas para conservar o restablecer un ítem a un estado en el cual pueda desempeñar la función requerida.
  9. 9. Evolución del Mantenimiento Víctor D. Manríquez 9 Carlos Mario Pérez Jaramillo - Soporte y Cía Ltda. e-mail: direccion@soporteycia.com.co
  10. 10. Cambios de relevancia para el Mantenimiento Víctor D. Manríquez 10 Globalización Competitividad Dificultad pronósticos Enfoque al cliente Mayores expectativas Valor agregado
  11. 11. Cambios de relevancia para el Mantenimiento Víctor D. Manríquez 11 Comunicaciones Medición desempeño Gestión del cambio Stakeholders
  12. 12. Stakeholders Víctor D. Manríquez 12 Fuente: Wikipedia
  13. 13. OBJETIVOS CORPORATIVOS, OPERATIVOS Y DE MANTENIMIENTO Víctor D. Manríquez 13 Aspectos esenciales A todo nivel Alineamiento Liderazgo Dirección
  14. 14. Los objetivos deben ser… Víctor D. Manríquez 14 Escritos Entendibles MediblesDesafiantes Obtenibles
  15. 15. Los objetivos están hechos de… Víctor D. Manríquez 15 Verbo Atributos Unidad de medida Cantidad Unidad de tiempo
  16. 16. Ejemplos de objetivos Víctor D. Manríquez 16 Incrementar la disponibilidad promedio de planta desde el 92% actual a 95% en 6 meses y a 97 % en un año.
  17. 17. Ejemplos de objetivos Víctor D. Manríquez 17 Reducir los costos de mantenimiento correctivo en un 10% respecto del año 2011.
  18. 18. Ejemplos de objetivos Víctor D. Manríquez 18 Mejorar la efectividad de la operación en unidades aceptadas de 1x106 actual a 1,5x106 en 12 meses.
  19. 19. TIPOS DE MANTENIMIENTO Víctor D. Manríquez 19 MANTENIMIENTO IM PM SM PdM OCBM CM (UM)
  20. 20. TIPOS DE MANTENIMIENTO Víctor D. Manríquez 20 TIPOSDEMANTENIMIENTO IM (Improvement/Mejora) PM (Preventive/Preventivo) OCBM (On condition based maintenance/Basado en la condición) PdM (Predictive/Predictivo) CM (Corrective/Correctivo) SM (Scheduled/Programado) UM (Unscheduled(No programado)
  21. 21. Mantenimiento Correctivo Víctor D. Manríquez 21 Mantenimiento no programado o acciones de reparación, realizadas como resultado de una falla o deficiencias, para restablecer activos a una condición específica.
  22. 22. Características Víctor D. Manríquez 22 Reparación de averías. No planificado. Aplicación mediante análisis de costos.
  23. 23. Características Víctor D. Manríquez 23 Aplicablea equipos: Sin significación en el proceso productivo Bajo costo Auxiliares Sin riesgo para el personal o el medio ambiente
  24. 24. “Aquí solo hacemos reparaciones permanentes” Víctor D. Manríquez 24 Razonescomunesparaque unaplantanosigalas “MejoresPrácticasde Mantenimiento”: Mantenimiento totalmente reactivo. Personal de mantenimiento no tiene las competencias requeridas. Equipo de mantenimiento carece de la disciplina o dirección necesarias. La dirección no apoya suficientemente la gestión del mantenimiento.
  25. 25. Mantenimiento Preventivo Víctor D. Manríquez 25 Acciones realizadas con el objetivo de mantener un activo en una condición específica de operación proveyendo una inspección y detección sistemáticas y prevención de fallas incipientes.
  26. 26. Mantenimiento Predictivo Víctor D. Manríquez 26 Acciones para determinar la condición de una máquina mientras está en operación y detectar fallas, analizarlas, encontrar su causa y corregir el problema, programando el mantenimiento correctivo antes de la falla.
  27. 27. Beneficios Víctor D. Manríquez 27 Costos Mantenimiento  50% Inventario repuestos  30% MTBF  30% Tiempo funcionamiento  30% Fallas imprevistas  55% Tiempo reparaciones y overhaul  60% Traducido de Plant Engineer’s Handbook, Keith Mobley
  28. 28. Víctor D. Manríquez 28 Beneficios Para una planta manufacturera típica, una reducción de 10 % en los costos de mantenimiento tiene el mismo efecto en los resultados de la empresa que un incremento de 40% en las ventas Con un programa de PdM apropiadamente diseñado pueden reemplazarse hasta un 30 % de las tareas de mantenimiento preventivo. Allied Reliability, Inc.
  29. 29. OEE (Overall Equipment Efectiveness) Víctor D. Manríquez 29 OEE = DISPONIBILIDAD x VELOCIDAD PRODUCCIÓN x CALIDAD VELOCIDAD= (PRODUCCIÓN REAL)/(CAPACIDAD EQUIPO) CALIDAD= (PRODUCCIÓN TOTAL- PRODUCCIÓN PERDIDA)/(PRODUCCIÓN TOTAL)
  30. 30. OEE (Overall Equipment Efectiveness) Víctor D. Manríquez 30 𝐷𝐼𝑆𝑃 = 𝐻𝑂𝑅𝐴𝑆 𝑃𝑂𝑆𝐼𝐵𝐿𝐸𝑆 − 𝐻𝑂𝑅𝐴𝑆 𝑀𝐴𝑁𝑇𝑇𝑂. −𝐻𝑂𝑅𝐴𝑆 𝑆𝑇𝐴𝑁𝐷 𝐵𝑌 𝐻𝑂𝑅𝐴𝑆 𝑃𝑂𝑆𝐼𝐵𝐿𝐸𝑆 𝐷𝐼𝑆𝑃𝑖𝑛ℎ𝑒𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 = 𝑀𝑇𝐵𝐹 𝑀𝑇𝐵𝐹 + 𝑀𝑇𝑇𝑅 = 𝑀𝑇𝐵𝐹 − 𝑀𝑇𝑇𝑅 𝑀𝑇𝐵𝐹 = 𝑀𝑇𝑇𝐹 𝑀𝑇𝑇𝑅 + 𝑀𝑇𝑇𝐹 MTBF = Mean Time Between Failures MTTR = Mean Time To Repair MTTF = Mean Time To Failure MTBF = MTTF + MTTR
  31. 31. Confiabilidad Víctor D. Manríquez 31 Confiabilidad Capacidad de un ítem de desarrollar una función requerida bajo las condiciones dadas por un intervalo de tiempo dado. ISO 14224 :2006 3.44
  32. 32. Confiabilidad Víctor D. Manríquez 32 𝑅 = 𝑒 −( 𝑡 𝜂 ) 𝛽 = 𝑒−( 𝑡 𝑀𝑇𝐵𝐹 ) 𝛽 = 𝑒−𝜆𝑡 Distribución de Weibull t tiempo de mantenimiento programado tiempo de supervivencia β < 1 MORTALIDAD INFANTIL (montaje, diseño, material) β = 1 ALEATORIO (operación, mantenimiento, mezclando falla) β > 1 DESGASTE
  33. 33. RCM (Reliability Centered Maintenance) Víctor D. Manríquez 33 Proceso utilizado para determinar que se debe hacer para asegurar que cualquier activo físico continúe haciendo lo que sus usuarios quieren que haga en su contexto operacional actual. (RCM II; Moubray, John)
  34. 34. ¿Implementación o Implantación? Víctor D. Manríquez 34 implementar. 1. tr. Poner en funcionamiento, aplicar métodos, medidas, etc., para llevar algo a cabo. implantar. 2. tr. Establecer y poner en ejecución nuevas doctrinas, instituciones, prácticas o costumbres.
  35. 35. Implementación de un Programa de PdM Víctor D. Manríquez 35 • Lista de equipos • Técnicas de PdM a aplicar • Equipos a monitorear • Flujo del PdM • Indicadores del programa • Bases de datos del PdM • Tipo de Programa
  36. 36. Lista de equipos Víctor D. Manríquez 36 La base de un programa exitoso de PdM es una simple lista. Una lista detallada y precisa de equipos.
  37. 37. Lista de equipos Víctor D. Manríquez 37 Identificar como puede fallar el equipo. Escoger la tecnología apropiada para aplicar al activo. Determinar la cantidad ideal de PdM para su planta. Ranking de criticidad de cada activo. Construir las bases de datos para cada tecnología de PdM. Determinar los niveles de staff del PdM.
  38. 38. Lista de equipos Víctor D. Manríquez 38 Código (TAG) del equipo Descripción del equipo Tipo de equipo Área / Ubicación del equipo
  39. 39. Lista de equipos Víctor D. Manríquez 39 Recolección manual de data basada en papel. Uso de software de recolección de data. Dataincompleta Dataimprecisa
  40. 40. Técnicas de PdM a aplicar Víctor D. Manríquez 40 ¿Pordóndecomenzar? Muchas compañías comienzan por una de las tecnologías más comunes. Análisis vibracional. ¿Tiene sentido, no? ¡Incorrecto! ¿Cuáles son los conceptos básicos del PdM?
  41. 41. Técnicas de PdM a aplicar Víctor D. Manríquez 41 ENTENDER MODOS DE FALLA APLICAR TECNOLOGÍAS DE DETECCIÓN
  42. 42. Técnicas de PdM a aplicar Víctor D. Manríquez 42 CONFIRMAR TÉCNICAS A APLICAR MODOS DE FALLA LISTA DE EQUIPOS
  43. 43. Técnicas de PdM a aplicar Víctor D. Manríquez 43
  44. 44. Equipos a monitorear Víctor D. Manríquez 44 RANKINGCRITICIDAD OPERACIONES MANTENIMIENTO LOGÍSTICA SSMA FINANZAS
  45. 45. Equipos a monitorear Víctor D. Manríquez 45 SISTEMA ABC 80 - 20
  46. 46. Equipos a monitorear Víctor D. Manríquez 46
  47. 47. Equipos a monitorear Víctor D. Manríquez 47
  48. 48. Equipos a monitorear Víctor D. Manríquez 48 CRÍTICO - 1 14 A20 CRÍTICO - 2 8 A13 CRÍTICO - 3 0 A7 Equipo absolutamente necesario para garantizar la continuidad de operación de la planta. Su falta ocasiona graves perjuicios al servicio Necesario para la operación de la planta, pero puede ser parcial o totalmente reemplazado. No esencial para los procesos de la planta, fácilmente reemplazable. ESCALADE REFERENCIA
  49. 49. Flujo del PdM Víctor D. Manríquez 49 Identificar problemas Planear y programar mantenimiento correctivo
  50. 50. Flujo del PdM Víctor D. Manríquez 50 PdM Planear CM Programar CM Ejecutar CM SISTEMA OT
  51. 51. Flujo del PdM – Errores en OT Víctor D. Manríquez 51 CM no es planeado. CM planeado pero no programado. CM programado. Partes no disponibles. CM emergencia es priorizado.
  52. 52. Flujo del PdM Víctor D. Manríquez 52
  53. 53. Indicadores del programa Víctor D. Manríquez 53 ¿Quémedir? Si no lo mide, no puede probar que ocurrió. Cuanto menos sepa, más tendrá que medir. Lo que se mide puede ser mejorado.
  54. 54. Indicadores del programa Víctor D. Manríquez 54 DIEZ INDICADORES SUGERIDOS PRINCIPAL % H-H DE MANTENIMIENTO GENERADAS POR PdM
  55. 55. Indicadores del programa Víctor D. Manríquez 55 Mejores prácticas: 50 % H-H de mantenimiento PdM y CM generado por PdM
  56. 56. Indicadores del programa Víctor D. Manríquez 56 Eficacia del PdM • 𝐻𝑂𝑅𝐴𝑆 𝐷𝐸 𝐶𝑀 𝐼𝐷𝐸𝑁𝑇𝐼𝐹𝐼𝐶𝐴𝐷𝐴 𝑃𝑂𝑅 𝑃𝑑𝑀 𝐻𝑂𝑅𝐴𝑆 𝑈𝑇𝐼𝐿𝐼𝑍𝐴𝐷𝐴𝑆 𝐼𝑁𝑆𝑃𝐸𝐶𝐶𝐼𝑂𝑁𝐸𝑆 𝑃𝑑𝑀
  57. 57. Víctor D. Manríquez 57
  58. 58. Indicadores del programa Víctor D. Manríquez 58 % recomendaciones PdM completadas entre 30 a 90 días. Porcentaje de mantenimiento planeado . % Mantenimiento planeado en el Backlog. Adherencia al PdM programado.
  59. 59. Indicadores del programa Víctor D. Manríquez 59 MTBF OEE Wrench Time Costos de mantenimiento como % costo del activo
  60. 60. Indicadores del programa Víctor D. Manríquez 60 Relacionado con… Horas Hombre Inventario de repuestos Consumo de energía Calidad de producto Performance SSMA Capacidad de procesos
  61. 61. Indicadores del programa Víctor D. Manríquez 61 ¿QUÉ NO MEDIR? COSTOS EVITADOS NO FIGURAN EN ESTADOS FINANCIEROS
  62. 62. Bases de datos del PdM Víctor D. Manríquez 62 PdM es un proceso conducido por datos. Adquisición de la data correcta. Integridad de la data.
  63. 63. Bases de datos del PdM Víctor D. Manríquez 63 ¿Qué data necesitamos colectar, para que en caso haya un problema se muestre y podamos observarlo?
  64. 64. Bases de datos del PdM Víctor D. Manríquez 64 Teoría detrás de las tecnologías de PdM Puntos de medición en el equipo Capacidad de detección de las técnicas de PdM Modos de falla
  65. 65. Bases de datos del PdM Víctor D. Manríquez 65 Establecer los límites de alarma Como trabajan el hardware y el software Presentación de la data para análisis
  66. 66. Bases de datos del PdM Víctor D. Manríquez 66 RECOMENDACIÓN La configuración y ajuste de la base de datos son mejor desarrollados por un analista de nivel 3 en la tecnología específica
  67. 67. Tipo de Programa Víctor D. Manríquez 67 CONTRATO MIXTO INTERNO
  68. 68. Tipo de Programa Víctor D. Manríquez 68 • El programa de PdM es gestionado enteramente en la organización: Recolección, interpretación, análisis y recomendaciones. Interno • Todas las funciones son desarrolladas por una empresa de servicios (Outsourcing).Contrato • Combina las dos primeras. Por ejemplo recolección interna, análisis externo.Mixto
  69. 69. Tipo de Programa Víctor D. Manríquez 69 Costos M.O. Entrenamiento & Desarrollo Coaching & Tutoría Reclutamiento Hardware & Software Plazo de implementación Diagnósticos remotos y soporte adicional Oportunidades de carrera
  70. 70. Tipo de Programa Víctor D. Manríquez 70 ¿Cuándooptarporel outsourcing? Requisito inmediato de experiencia. PdM no es parte del “core business” Organizaciones con múltiples locaciones. Oportunidades de mejora en otras áreas de la confiabilidad. Visión objetiva del estado de los activos.
  71. 71. Tipo de Programa Víctor D. Manríquez 71 ¿Cómoseleccionar elproveedor? Habilidad de integrar múltiples tecnologías. PdM es una competencia central. Analistas calificados en cada tecnología. Integración con el los softwares de gestión de la organización (CMMS, EAM, ERP).
  72. 72. Víctor D. Manríquez 72 Monitoreo de Condiciones – Curva P-F
  73. 73. Curva P -F F P Tiempo Condición Punto de Falla Potencial (Se percibe la falla) Punto de falla Funcional (Ocurre la falla) Una falla potencial es una falla identificable la cual indica que una falla funcional está ocurriendo o esta a punto de ocurrir Relación condición vs. tiempo
  74. 74. Intervalo P -F F P Tiempo Condición Las tareas basadas en las condición deben realizarse en intervalos de tiempo menores que el intervalo P - F Intervalo P - F •Período de advertencia •Tiempo previo a la falla •Desarrollo de la falla (tiempo)
  75. 75. Intervalo Neto P -F F P Tiempo Condición •Se puede tener mayor tiempo •Demasiada frecuencia 9 meses Neto = 8 meses 1 mes
  76. 76. Intervalo Neto P -F F P Tiempo Condición •Se puede tener menor tiempo •Poca frecuencia 9 meses 3 meses 6 meses
  77. 77. Buscar un Equilibrio IntervaloNeto Lo más largo posible por razones de: Paradas (tener tiempo para programar la parada) Costos de reparación Seguridad
  78. 78. Notas • El Intervalo P - F debe ser más largo que el tiempo necesario para tomar acción (consistente). • Si es muy corto no es técnicamente factible. OK MAL
  79. 79. Factibilidad • Sí se define claramente P. (Identificar la falla potencial) • Sí el intervalo P - F es consistente. • Es practico el monitoreo a intervalos menores que el intervalo P - F. (El costo de monitoreo es menor que el costo de reparación) • Intervalo P - F es grande como para ser usado.
  80. 80. Técnicas empleadas para tareas basadas en la condición CALIDAD DEL PRODUCTO MONITOREO DE CONDICION TECNICAS EMPLEADAS INSPECCION SENSORIAL MONITOREO DE EFECTOS PRIMARIOS X X X X X X X X CEP Monitorera y conrolar valores límites sup. e inf. LSC M LIC (velocidad, flujo, presión, temperatura, potencia, corriente, etc) Lectura de instrumentos (colocar estandares) Basado en los efectos de las fallas: •Efectos dinámicos (rotatorios / vibración) •Efectos partículas (hidráulicos / análisis de aceite) •Efectos químicos (análisis químico / motores FAN) •Efectos físicos (tintes penetrantes)(rajaduras) •Efectos temperatura (termografía) •Efectos eléctricos (aislamiento / meghometros)
  81. 81. Selección de la categoría correcta Ej: Falla de un rodamiento Inicio P1 P2 P3 P4 F Tiempo Condición •P1: Análisis Vibracional (1 - 9 meses) •P2: Análisis de aceite (1 - 6 meses) •P3: Ruido audible (1 - 4 semanas) •P4: Calentamiento (1 - 5 días) La selección de la técnica depende del contexto de trabajo del rodamiento
  82. 82. Determinación del Intervalo P - F OBSERVACION CONTINUA EMPEZAR CON INTERVALOS CORTOS E IR AUMENTANDO INTERVALOS ARBITRARIOS INVESTIGACIÓN •Muy cara •Se tiene que monitorear continuamente •Se tiene que esperar que la falla ocurra •Intervalos muy cortos •Se aumenta poco a poco •Puede fallar entre frecuencias •Es la más peligrosa •Debe ser muy corta, entonces muy cara •Simular la falla •En laboratorios •Aviación
  83. 83. Determinación del Intervalo P - F Aproximación racional Hacer la pregunta correcta ¿Cuanto tiempo? A la gente correcta (operador) Concentrarse en un solo modo de falla
  84. 84. Cuando considerar una tarea basada en la condición Rediseñar Incidentes ocultos con riesgo de incidentes múltiples. (Consecuencia a la Seguridad) Detectar equipos que generen fallas múltiples - Sistemas de Seguridad. La falla afecta a la Seguridad y medio ambiente; solo sí hay tiempo para actuar. (Consecuencia al medio ambiente)
  85. 85. Cuando considerar una tarea basada en la condición Reingeniería No afecta la seguridad y medio ambiente pero tiene grandes costos operativos (Consecuencia Operacional) Cuando reparar la falla funcional cuesta más que inspeccionar y reparar la falla potencial. (Consecuencia no Operacional)
  86. 86. Tarea basada en la condición ¿Técnicamente factible? ¿Factible descarte programado? ¿Factible reparación programada? Tomar acción función a la consecuencia de la falla Hacer tareas a intervalos menores que P - F Hacer reparaciones a intervalos menores que edad límite Descartar intervalos menores que edad límite Si Si Si No No No No Selección de tareas proactivas
  87. 87. Intervalo P - F y desviaciones de la condición “NORMAL” Condición Tiempo F P1 P2 Normal Mayor desviación, menor intervalo P - F Desviación P1 Desviación P2 Intervalo P - F Intervalo P - F Pequeña desviación necesita equipos más sensibles, mayor intervalo P - F
  88. 88. IMPACTO DEL MANTENIMIENTO EN LOS BENEFICIOS Nivel de prevención Nivel de prevención Nivel de prevención Nivel de prevención Ventas Beneficio adicional
  89. 89. GRAFICO DE COSTOS DE MANTENIMIENTO Costo/Ingreso Nivel de prevención Costo total del Mantenimiento Costo de paradas Costo de la prevención Óptimo
  90. 90. MODELO CLASICO DEL BENEFICIO DE UNA EMPRESA Ventas Costo/Ingreso Mínima venta Costo fijo Costo variable Costo total Ingreso Beneficio adicional
  91. 91. Filosofía del Mantenimiento Costo de Mantenimiento Costodemáquinanooperativa (tiempomuerto) Se debe trabajar en esta parte de la curva Punto óptimo de equilibrio
  92. 92. Evaluación económica Víctor D. Manríquez 92 TIR ROI VAN PAYBACK
  93. 93. Evaluación económica Víctor D. Manríquez 93 Evitar paradas y pérdidas de producción Prevenir daño ambiental, penalidades, mitigaciones Reducir fallas secuenciales Reducir MTTR Detectar deterioro oportunamente
  94. 94. Evaluación económica Víctor D. Manríquez 94 Evitar penalidades. Mitigar la escasez de trabajadores experimentados. Mayor seguridad en trabajos planeados Eliminar distracciones de personal de operaciones Costo de oportunidad
  95. 95. Evaluación económica Víctor D. Manríquez 95 EVALUACIÓN VAN TIR
  96. 96. Evaluación económica Víctor D. Manríquez 96 VNA(tasa;valor1;[valor2];...) TIR(valores; [estimar])
  97. 97. Evaluación económica Víctor D. Manríquez 97 Program Costs Software Maintenance Fee $15,000 Direct Staff - 1/2 ME (loaded) $50,000 Vibration Techs - 2FTE (loaded) $120,000 Instruments Cailbration Fees/Repairs $5,000 Training $4,000 Consumeable supplies $2,000 Allocated Costs $20,000 Sub Total Costs $216,000 Value of Saves Centrifuges $172,000 Pumps $186,000 Fans $80,000 Compressors $98,000 Mixers $62,000 Sundynes $56,000 Other $40,000 Sub Total Saves $694,000 Financial Performance Net Cash Flow/Day $1,330.63 Simple ROI 62.40%
  98. 98. Evaluación económica Víctor D. Manríquez 98 Performance Metrics/Data of Interest % Discrepancy Compliance 97.90% % Route Compiance 98.20% Total Points Monitored 40594 Points per man-hour 53.4 Equipment per man-hour 4.1
  99. 99. Víctor D. Manríquez 99

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