Gestion Mantenimiento Predictivo

GESTIÓN DEL MANTENIMIENTO PREDICTIVO

MSc Ing.Víctor D. Manríquez IPEMAN – 14 & 15 julio 2012

INTRODUCCIÓN Generalidades del Mantenimiento Industrial Tipos de Mantenimiento Beneficios del PdM Confiabilidad Víctor D. Manríquez

2

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) Víctor D. Manríquez

3

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

Actividad minera en Arizona, año1912 ¿Quién es el Supervisor? Photo Credit Freeparking


5

MAPA MENTAL


6

El arco del mantenimiento

Traducido de Life Cycle Engineering LCE Maintenance Excellence Arch


7

¿QUÉ ES MANTENIMIENTO? 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.


8

Evolución del Mantenimiento

Carlos Mario Pérez Jaramillo - Soporte y Cía Ltda. e-mail: [email protected] Víctor D. Manríquez

9

Cambios de relevancia para el Mantenimiento Globalización Competitividad Dificultad pronósticos Enfoque al cliente Mayores expectativas Valor agregado


10

Cambios de relevancia para el Mantenimiento Comunicaciones Medición desempeño Gestión del cambio Stakeholders


11

Stakeholders

Fuente: Wikipedia


12

Objetivos corporativos, operativos y de mantenimiento Aspectos esenciales A todo nivel Alineamiento Liderazgo Dirección


13

Los objetivos deben ser… Escritos

Entendibles

Obtenibles

Desafiantes

Medibles Víctor D. Manríquez

14

Los objetivos están hechos de… Verbo Atributos Unidad de medida Cantidad Unidad de tiempo Víctor D. Manríquez

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Ejemplos de objetivos Incrementar la disponibilidad promedio de planta desde el 92% actual a 95% en 6 meses y a 97 % en un año.


16

Ejemplos de objetivos Reducir los costos de mantenimiento correctivo en un 10% respecto del año 2011.


17

Ejemplos de objetivos Mejorar la efectividad de la operación en unidades aceptadas de 1x106 actual a 1,5x106 en 12 meses.


18

TIPOS DE MANTENIMIENTO MANTENIMIENTO

IM

PM

CM (UM)

SM

PdM

OCBM


19

TIPOS DE MANTENIMIENTO 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)


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Mantenimiento Correctivo Mantenimiento no programado o acciones de reparación, realizadas como resultado de una falla o deficiencias, para restablecer activos a una condición específica. Víctor D. Manríquez

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Características Reparación de averías. No planificado. Aplicación mediante análisis de costos. Víctor D. Manríquez

22

Características Sin significación en el proceso productivo

Aplicable a equipos:

Bajo costo Auxiliares Sin riesgo para el personal o el medio ambiente Víctor D. Manríquez

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Razones comunes para que una planta no siga las “Mejores Prácticas de Mantenimiento”:

“Aquí solo hacemos reparaciones permanentes” 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. Víctor D. Manríquez

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Mantenimiento Preventivo 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.


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Mantenimiento Predictivo 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.


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Beneficios

Tomado de Plant Engineer’s Handbook, Keith Mobley

Costos de Mantenimiento  50%

Fallas imprevistas  55%

Tiempo de reparaciones y overhaul  60%

Inventario de repuestos  30%

MTBF  30%

Tiempo funcionamiento  30% Víctor D. Manríquez

27

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 Allied Reliability, Inc.


28

Beneficios Con un programa de PdM apropiadamente diseñado pueden reemplazarse hasta un 30 % de las tareas de mantenimiento preventivo. Allied Reliability, Inc. Víctor D. Manríquez

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OEE (Overall Equipment Efectiveness)

OEE = DISPONIBILIDAD x VELOCIDAD PRODUCCIÓN x CALIDAD VELOCIDAD= (PRODUCCIÓN REAL)/(CAPACIDAD EQUIPO)

CALIDAD= (PRODUCCIÓN TOTALPRODUCCIÓN PERDIDA)/(PRODUCCIÓN TOTAL)


30

OEE (Overall Equipment Efectiveness)

.

MTBF = Mean Time Between Failures MTTR = Mean Time To Repair MTTF = Mean Time To Failure MTBF = MTTF + MTTR


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Confiabilidad 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

Confiabilidad 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 Víctor D. Manríquez

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RCM (Reliability Centered Maintenance) 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) Víctor D. Manríquez

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¿Implementación o Implantación? 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. Víctor D. Manríquez

35

Implementación de un Programa de PdM • 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 Víctor D. Manríquez

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Lista de equipos

La base de un programa exitoso de PdM es una simple lista.

Una lista detallada y precisa de equipos.


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Lista de equipos 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.


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Lista de equipos Código (TAG) del equipo Descripción del equipo Tipo de equipo Área / Ubicación del equipo Víctor D. Manríquez

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Recolección manual de data basada en papel.

Uso de software de recolección de data.


Data imprecisa

Data incompleta

Lista de equipos

40

Técnicas de PdM a aplicar ¿Por dónde comenzar? Muchas compañías comienzan por una de las tecnologías más comunes. Análisis vibracional. ¿Tiene sentido, no? ¡Incorrecto! ¿Cuáles son los conceptos básicos del PdM? Víctor D. Manríquez

41

Técnicas de PdM a aplicar ENTENDER MODOS DE FALLA

APLICAR TECNOLOGÍAS DE DETECCIÓN Víctor D. Manríquez

42

Técnicas de PdM a aplicar LISTA DE EQUIPOS

MODOS DE FALLA

CONFIRMAR TÉCNICAS A APLICAR Víctor D. Manríquez

43

Técnicas de PdM a aplicar


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RANKING CRITICIDAD

Equipos a monitorear OPERACIONES MANTENIMIENTO LOGÍSTICA SSMA FINANZAS Víctor D. Manríquez

45

Equipos a monitorear

SISTEMA ABC

80 - 20


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Equipos a monitorear TABLA DE PRIORIDADES PARA EVALUACIÓN DE EQUIPOS PondeCH Observaciones racion Efecto sobre el servicio que proporciona: Para 4 Se paralizan las operaciones Reduce 2 Disminuye disponibilidad de equipo No para 0 Valor Técnico-económico: Alto 3 Mas de $ 15,000 Considerar el costo de Medio 2 adquisición, operación y Bajo 1 Menos de $ 1,000 mantenimiento. La falla afecta: Si 1 a.- Al equipo Deteriora otros componentes? No 0 Si 1 b.- Al servicio Origina problemas a otros equipos? No 0 Riesgo 1 c.- Al operador Posibilidad de accidente del operador? Sin riesgo 0

Item Variables

1

2

3

d.- A la seguridad/impacto ambiental en general

Concepto

Si

1

No

0

Alto

2

Bajo

0

Posibilidad de accidente a otras personas u otros equipos cercanos, o de alteración al medio ambiente.

Probabilidad de falla 4

Cuan posible es que el equipo falle en plena operación?


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Equipos a monitorear TABLA DE PRIORIDADES PARA EVALUACIÓN DE EQUIPOS 5

6

Flexibilidad del equipo en el sistema: Único By-pass Stand-by Dependencia logística: Extranjero Local /Extranjero Local

7

Dependencia de la mano de obra: Terceros Propia

8

Facilidad de mantenibilidad: Alto Bajo

2 1 0

No existe otro igual o similar El sistema puede seguir funcionando Existe otro igual o similar no instalado

3

Los repuestos se tienen que importar.

1

Algunos se adquieren en el mercado local.

0

Los repuestos se consiguen en el mercado local.

1 0 1 0

El mantenimiento requiere tercerizar. El mantenimiento se realiza con personal propio. Mantenimiento dificil. Mantenimiento fácil.


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Equipos a monitorear

CRÍTICO - 1

ESCALA DE REFERENCIA Equipo absolutamente necesario para garantizar la 14 A 20 continuidad de operación de la planta. Su falta ocasiona graves perjuicios al servicio

CRÍTICO - 2

8 A 13

Necesario para la operación de la planta, pero puede ser parcial o totalmente reemplazado.

CRÍTICO - 3

0 A7

No esencial para los procesos de la planta, fácilmente reemplazable.


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Flujo del PdM

Identificar problemas

Planear y programar mantenimiento correctivo


50

Flujo del PdM PdM

Planear CM SISTEMA OT

Programar CM

Ejecutar CM Víctor D. Manríquez

51

Flujo del PdM – Errores en OT CM no es planeado.

CM planeado pero no programado.

CM programado. Partes no disponibles.

CM emergencia es priorizado.


52

Flujo del PdM


53

¿Qué medir?

Indicadores del programa Si no lo mide, no puede probar que ocurrió. Cuanto menos sepa, más tendrá que medir. Lo que se mide puede ser mejorado. Víctor D. Manríquez

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Indicadores del programa

DIEZ INDICADORES SUGERIDOS

PRINCIPAL % H-H DE MANTENIMIENTO GENERADAS POR PdM


55


Mejores prácticas: 50 % H-H de mantenimiento

PdM y CM generado por PdM


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Indicadores del programa Eficacia del PdM


57

Indicadores del programa % recomendaciones PdM completadas entre 30 a 90 días. Porcentaje de mantenimiento planeado . % Mantenimiento planeado en el Backlog. Adherencia al PdM programado.


58

Indicadores del programa MTBF OEE Wrench Time Costos de mantenimiento como % costo del activo Víctor D. Manríquez

59

Relacionado con…

Indicadores del programa Horas Hombre Inventario de repuestos Consumo de energía Calidad de producto Performance SSMA Capacidad de procesos Víctor D. Manríquez

60


¿QUÉ NO MEDIR?

COSTOS EVITADOS

NO FIGURAN EN ESTADOS FINANCIEROS


61

Bases de datos del PdM PdM es un proceso conducido por datos. Adquisición de la data correcta. Integridad de la data. Víctor D. Manríquez

62

Bases de datos del PdM ¿Qué data necesitamos colectar, para que en caso haya un problema se muestre y podamos observarlo?


63

Bases de datos del PdM Modos de falla Capacidad de detección de las técnicas de PdM Puntos de medición en el equipo Teoría detrás de las tecnologías de PdM Víctor D. Manríquez

64

Bases de datos del PdM Presentación de la data para análisis Como trabajan el hardware y el software Establecer los límites de alarma Víctor D. Manríquez

65

Bases de datos del PdM RECOMENDACIÓN La configuración y ajuste de la base de datos son mejor desarrollados por un analista de nivel 3 en la teccnología específica


66

Tipo de Programa

INTERNO

CONTRATO

MIXTO


67

Tipo de Programa

Interno Contrato Mixto

• El programa de PdM es gestionado enteramente en la organización: Recolección, interpretación, análisis y recomendaciones.

• Todas las funciones son desarrolladas por una empresa de servicios (Outsourcing).

• Combina las dos primeras. Por ejemplo recolección interna, análisis externo.


68

Tipo de Programa Costos M.O.

Entrenamiento & Desarrollo

Coaching & Tutoría

Reclutamiento

Hardware & Software

Plazo de implementación

Diagnósticos remotos y soporte adicional

Oportunidades de carrera


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¿Cuándo optar por el outsourcing?

Tipo de Programa 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. Víctor D. Manríquez

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¿Cómo seleccionar el proveedor?

Tipo de Programa 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). Víctor D. Manríquez

71

MONITOREO DE CONDICIONES


72

Curva P -F


73

Curva P -F

Condición

Punto de Falla Potencial (Se percibe la falla) Punto de falla Funcional (Ocurre la falla)

P

Tiempo

F

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

Intervalo P -F •Período de advertencia •Tiempo previo a la falla •Desarrollo de la falla Intervalo P - F

Condición

(tiempo)

P

Tiempo

F

Las tareas basadas en las condición deben realizarse en intervalos de tiempo menores que el intervalo P - F

Intervalo Neto P -F 1 mes

9 meses

Condición

Neto = 8 meses

P

Tiempo •Se puede tener mayor tiempo •Demasiada frecuencia

F

Intervalo Neto P -F 6 meses

9 meses

Condición

3 meses

P

Tiempo •Se puede tener menor tiempo •Poca frecuencia

F

Buscar un Equilibrio Intervalo Neto Lo más largo posible por razones de: •Paradas (tener tiempo para programar la parada) •Costos de reparación •Seguridad

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

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.

Técnicas empleadas para tareas basadas en la condición CALIDAD DEL PRODUCTO

MONITOREO DE CONDICION 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)

CEP LSC X M LIC

X

X X

X

X X X

Monitorera y conrolar valores límites sup. e inf.

MONITOREO DE EFECTOS PRIMARIOS (velocidad, flujo, presión, temperatura, potencia, corriente, etc)

Lectura de instrumentos (colocar estandares)

TECNICAS EMPLEADAS

INSPECCION SENSORIAL

Selección de la categoría correcta Ej: Falla de un rodamiento

Condición

Inicio

P1

•P1: Análisis Vibracional (1 - 9 meses) •P2: Análisis de aceite (1 - 6 meses) •P3: Ruido audible (1 - 4 semanas) •P4: Calentamiento (1 - 5 días)

P2 P3 P4 Tiempo

F

La selección de la técnica depende del contexto de trabajo del rodamiento

Determinación del Intervalo P - F OBSERVACION CONTINUA

EMPEZAR CON INTERVALOS CORTOS E IR AUMENTANDO

•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

INTERVALOS ARBITRARIOS

•Es la más peligrosa •Debe ser muy corta, entonces muy cara

INVESTIGACIÓN

•Simular la falla •En laboratorios •Aviación

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

Cuando considerar una tarea basada en la condición

REDISEÑAR

REINGENIERIA

•Incidentes ocultos con riesgo de incidentes multiples. (Consecuencia a la Seguridad) Detectar equipos que generen fallas multiples - Sistemas de Seguridad. •La falla afecta a la Seguridad y medio ambiente; solo sí hay tiempo para actuar. (Consecuencia al medio ambiente) •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)

Selección de tareas proactivas Si Hacer tareas a intervalos menores que P - F

Tarea basada en la condición No

¿Técnicamente factible?

No

Hacer reparaciones a intervalos menores que edad límite

Si

¿Factible reparación programada? No

Si

Descartar intervalos menores que edad límite

¿Factible descarte programado?

No

Tomar acción función a la consecuencia de la falla

Intervalo P - F y desviaciones de la condición “NORMAL” Pequeña desviación necesita equipos más sensibles, mayor intervalo P - F Mayor desviación, menor intervalo P - F Normal

Condición

Desviación P1

Desviación P2

P1 P2

Intervalo P-F Intervalo P - F F

Tiempo

IMPACTO DEL MANTENIMIENTO EN LOS BENEFICIOS

Beneficio adicional

Nivel de prevención


Ventas



GRAFICO DE COSTOS DE MANTENIMIENTO

Costo/Ingreso

Costo total del Mantenimiento

Costo de la prevención

Costo de paradas

Óptimo


MODELO CLASICO DEL BENEFICIO DE UNA EMPRESA Ingreso Costo/Ingreso

Beneficio adicional

Costo total

Costo variable Costo fijo

Mínima venta

Ventas

Costo de máquina no operativa (tiempo muerto)

Filosofía del Mantenimiento

Se debe trabajar en esta parte de la curva Punto óptimo de equilibrio

Costo de Mantenimiento

EVALUACIÓN ECONÓMICA


92

Evaluación económica

TIR VAN ROI

PAYBACK


93

Evaluación económica Evitar paradas y pérdidas de producción

Prevenir daño ambiental, penalidades, mitigaciones

Reducir fallas secuenciales

Reducir MTTR

Detectar deterioro oportunamente


94

Evaluación económica Evitar penalidades.

Mitigar la escasez de trabajadores experimentados.

Mayor seguridad en trabajos planeados

Eliminar distracciones de personal de operaciones

Costo de oportunidad


95

Evaluación económica TIR

VAN

EVALUACIÓN


96

Evaluación económica VNA(tasa;valor1;[valor2];...)

TIR(valores; [estimar])


97

Evaluación económica Program Costs Software Maintenance Fee Direct Staff - 1/2 ME (loaded) Vibration Techs - 2FTE (loaded) Instruments Cailbration Fees/Repairs Training Consumeable supplies Allocated Costs Sub Total Costs Value of Saves Centrifuges Pumps Fans Compressors Mixers Sundynes Other Sub Total Saves Financial Performance Net Cash Flow/Day Simple ROI Víctor D. Manríquez

$15,000 $50,000 $120,000 $5,000 $4,000 $2,000 $20,000 $216,000 $172,000 $186,000 $80,000 $98,000 $62,000 $56,000 $40,000 $694,000 $1,330.63 62.40% 98

Evaluación económica Performance Metrics/Data of Interest % Discrepancy Compliance % Route Compiance Total Points Monitored Points per man-hour Equipment per man-hour


97.90% 98.20% 40594 53.4 4.1

99


100

Gestion Mantenimiento Predictivo

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