1.1. metodos de ingenieria de confiabilidad

8/18/2019 1.1. Metodos de Ingenieria de Confiabilidad

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Asociación Colombiana de IngenierosCapítulo Cundinamarca

Fundamentos de Ingeniería de Confiabilidadpara la Gestión de Mantenimiento

Métodos de Ingeniería de Confiabilidad

Juan Carlos Duarte Holguín

Junio 7 al 9 de 2007


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OBJETIVOS• Presentar los conceptos básicos de los principales procesos de

Gestión de Activos y su aplicación en la industria.

• Presentar un enfoque sencillo y práctico de algunos métodos deanálisis de confiabilidad

• Resaltar la importancia de la recolección y análisis de lainformación de confiabilidad y mantenimiento como pilar claveen el mejoramiento del desempeño de plantas.

• Mostrar los fundamentos y algunos factores claves de éxito parala implementación de la metodología de Análisis de Causa Raíz(RCA), como proceso fundamental de un Programa de

Ingeniería de Confiabilidad.


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AGENDAJunio 7 - Jueves

• Métodos de Ingeniería de Confiabilidad

• Introducción a la Ingeniería de Confiabilidad

Junio 8 - Viernes


• Manejo de Información de Confiabilidad

• Análisis de Causa Raíz

Junio 9 - Sábado



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AGENDAJunio 7 - Jueves

• Métodos de Ingeniería de Confiabilidad


Junio 8 - Viernes


• Manejo de Información de Confiabilidad


Junio 9 - Sábado



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CONTENIDO• Introducción

• Evaluación de Mantenimiento

• Gestión de Información de Confiabilidad y Mantenimiento (RIM)• Planeación y Programación (P&S)

• Análisis de Causa Raíz (RCA)

• Mantenimiento Centrado en Confiabilidad (RCM)• Optimización del Mantenimiento Planeado (PMO)

• Inspección Basada en Riesgo (RBI)

• Mantenimiento Predictivo (PdM)

• Modelamiento de Confiabilidad y Disponibilidad (RAM)

• Interacción de los Métodos de Ingeniería de Confiabilidad


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CONTENIDO• Introducción• Evaluación de Mantenimiento







•Interacción de los Métodos de Ingeniería de Confiabilidad


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ENFOQUE MODERNO DELMANTENIMIENTO

“Preservar la función de los equipos a partir

de la aplicación de estrategias efectivas de

mantenimiento, inspección y control deinventarios, que permitan optimizar la

confiabilidad operacional de los activosmaximizando de esta forma la rentabilidad

de los procesos industriales”.


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GESTION DE ACTIVOS

Gestión de Activos según PAS 55:

“Actividades y prácticas sistemáticas ycoordinadas a través de las cuales una

organización maneja de manera óptima susactivos y su desempeño, riesgos y costosasociados sobre el ciclo de vida”

PAS 55: Especificación para la gestión optimizada de activos

de infraestructura física – Institute of Asset Management


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GESTION DE ACTIVOSResultado

PAS 55 Part 1 – Especificación para la Administración

Optimizada de Activos de Infraestructura Física.

PAS 55 Part 2 – Guías para la aplicación de la PAS 55-1.

PAS 55 Part 3 – Guía específica por sectores.

• Alineado con ISO 9001, ISO 14001 y OHSAS 18001

• Especifica los requerimientos de un Sistema de Gestión de

Activos de infraestructura física

• Basado en la metodología PHVA.

PAS – Publicly Available Specification


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CONFIABILIDAD OPERACIONAL

• Es la capacidad de un sistema (procesos,tecnología y gente), para cumplir sus funciones,dentro de los límites de diseño y bajo un contextooperacional específico.

• En el caso que ocurran eventos de fallas, lasconsecuencias deberán provocar el menor daño

posible. “Una instalación confiable debe tenercontinuidad operacional y control de riesgos”.


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COMO ALCANZAR LACONFIABILIDAD OPERACIONAL?

• La Confiabilidad Operacional se puede conseguir a

través de muchas iniciativas.

• No existe una única metodología capaz de lograr latotalidad de los objetivos.

• Depende de la interacción de los equipos, losprocesos, el factor humano y el ambiente

organizacional.


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PILARES CONFIABILIDAD OPERACIONAL

Eliminación de Defectos

Confiabilidad e

Integridad

Optimización del

Volumen de Trabajo

Eficiencia en la

Ejecución

R e d u c c i ó n d e l

N ú m e r o d

e F a l l a s

R e d u c c i ó n d e l

T r a b a j o R

e a c t i v o

R e d u c c i ó n d e l a s

E m e r g e

n c i a s

Carga de Trabajo Predecible


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OBJETIVOS DEL PROGRAMA

OBJETIVOS PRINCIPALES

1. Incrementar la productividad de plantas disminuyendo lostiempos de parada relacionados con eventos operacionales yde mantenimiento.

2. Incrementar la disponibilidad de plantas a través de laoptimización de los programas de mantenimiento de los activosy la reducción de los tiempos de parada no programados.

3. Optimizar los costos operacionales mediante la implementaciónde un programa efectivo de mantenimiento, la disminución de larata de fallas de equipos y el incremento de la productividad del

personal.


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OBJETIVOS COMPLEMENTARIOS

4. Incrementar los niveles de integridad de las plantas

implementando procesos que garanticen que las Instalaciones

sean operadas de manera segura.

5. Contribuir con el logro de los objetivos de HSE realizandoactividades enfocadas en la disminución del riesgo de eventos

que impacten el medio ambiente y/o la salud de las personas.

6. Implementar metodologías que permitan la eliminación de lascausas que generan productos no conformes, contribuyendo

con el logro de los objetivos de Calidad.


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BENEFICIOS• Mayor Retorno de la Inversión

Minimización de costos unitarios de producción

• Reconocimiento InternacionalOrganización altamente efectiva y desempeño superior

• Cumplimiento con las Metas de Producción Alta disponibilidad y eficiencia de plantas

• Reducción de Costos en Pólizas de Seguros

Capacidad de demostrar altos niveles de Integridad dePlantas

• Menores Costos Operativos

Hacer lo que hay que hacer en el momento correcto


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CONTENIDO

• Introducción










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EVALUACIÓN DE MANTENIMIENTO

El paso inicial de la implementación de un programade Gestión de Activos o de Confiabilidad

Operacional es la identificación del estado actual de

la organización de mantenimiento, con el fin dedefinir los logros alcanzados y sus retos a corto y

mediano plazo.

A i ió C l bi d I i


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OBJETIVOS

• Realizar un diagnóstico del estado actual de la

organización de mantenimiento, con el fin de mostrar loslogros alcanzados hasta la fecha e identificar susoportunidades de mejoramiento.

• Establecer el Plan Estratégico de Mejoramiento cuyaimplementación le permita a la compañía contar con unaorganización de mantenimiento de alto desempeño.

• Definir los requerimientos y el alcance para laimplementación de un Programa de Confiabilidad.

Asociación Colombiana de Ingenieros


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ALCANCEProcesos de Mantenimiento y su interacción con:

• Producción

• Ingeniería

• Proyectos• HSE

• Bodega / Compras

• Proveedores

• Contratistas



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BENEFICIOS• Identificar oportunidades de mejoramiento a corto plazo

en las áreas de optimización de costos de

mantenimiento y mejoramiento de los niveles dedisponibilidad y productividad de plantas.

• Comparar su gestión contra otras empresas similares

en diferentes áreas del mantenimiento.

• Enfocar de manera adecuada los recursos disponiblesde la organización de mantenimiento.

• Definir las actividades o procesos específicos que serequieren implementar para alcanzar de manera

efectiva los objetivos de desempeño de la organización.



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Matriz de Excelencia del Mantenimiento

METODOLOGÍAS


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soc ac ó Co o b a a de ge e osCapítulo Cundinamarca

TIPOS DE ORGANIZACIONES

-

-

-

Incremento

Eficiencia y

Disponibilidad 80 – 100 Clase Mundial

60 – 80 De lo Mejor en su Clase

20 – 60 Consciente

10 – 20 Insatisfactorio

0 – 10 Inocente

Incremento

Costos de

Mantenimient

o



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gCapítulo Cundinamarca

METODOLOGÍASSPIDER CHART



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Capítulo Cundinamarca

METODOLOGÍAS



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ORGANIZACIONES DE ALTO DESEMPEÑO Alcanzar un estándar de Mantenimiento “Lo Mejor en suClase” o “Clase Mundial”, significa:

• Incremento en los niveles de integridad,disponibilidad y eficiencia de plantas.

• Optimización de los costos operacionales ajustadosa las necesidades y competitivos en el mercado

• Altos estándares de HSEQ (salud, seguridad, medioambiente y calidad)

Asociación Colombiana de IngenierosC í l C di


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ORGANIZACIONES DE ALTO DESEMPEÑO

Excelencia de losProcesos Medulares Motivación y

Niveles altos de

producción

satisfacción del

personal y los clientes

Máxima Confiabilidad

Calidad y rentabilidad

de los productos

Implementación de

las Mejoras Prácticas Máxima seguridad y protección ambiental

Asociación Colombiana de IngenierosC ít l C di


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CONTENIDO

• Introducción






• Mantenimiento Predictivo (PdM)• Modelamiento de Confiabilidad y Disponibilidad (RAM)




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QUE ES RIM?

Es un proceso de recolección, aseguramiento de calidad y análisisde información de Confiabilidad y Mantenimiento de los equipos

críticos de las plantas. La recolección de información deconfiabilidad y mantenimiento de los equipos de las plantas sepuede utilizar en:

• Cálculo de indicadores de Confiabilidad y Mantenimiento• Ejecución de estudios de confiabilidad para optimizar los

procesos de toma de decisiones (RCM, PMO, RBI, RAM, LCC)

• Identificación de malos actores de plantas (para RCA)• Seguimiento de trazabilidad de componentes y equipos críticos

• Cuantificación de la confiabilidad de sus equipos y compararloscon los valores de equipos con características similares.



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ANTECEDENTES

• Estándar ISO 14224 desarrollado a partir del proyecto OREDA (OffshoreReliability Data).

• Énfasis fuerte en seguridad, confiabilidad y mantenibilidad de equipos.

• Énfasis en el diseño, operación y mantenimiento de plantas nuevas yexistentes.

• La información de fallas, mecanismos de falla y mantenimiento de lasplantas han tenido mayor importancia.

• La información de confiabilidad y mantenimiento es vital para que losanálisis de riesgo y desempeño de las plantas o sistemas sean efectivos.

• La recolección de información es una inversión.

• La estandarización de información facilita el intercambio de informaciónentre plantas, compañías, fabricantes, etc.



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REFERENCIAS NORMATIVAS

• ISO 14224 - Petroleum and natural gas industries:

Collection and exchange of reliability and maintenance data

for equipment. 2005

• OREDA: Offshore Reliability

Data 4th Edition. 2002



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BENEFICIOS Objetividad en la toma de decisiones de mantenimiento. Información adecuada para análisis de confiabilidad. Mejora en el contenido de los procedimientos de mantenimiento Benchmarking más efectivo.

Diseño/Manufactura

AnálisisRAM

OPERACIÓN YMANTENIMIENTO

Fallas / informaciónde mantenimiento

DataOptimización de

Estrategias Ajustes y

Modificaciones



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p

PARA QUE SE USA?

La confiabilidad, disponibilidad, mantenimiento y seguridad

(RAMS) de plantas y facilidades de producción esresponsabilidad de las personas, compañías y autoridades.

Los análisis RAMS son desarrollados para suministrar lasbases de la toma de decisiones en el diseño, construcción y

operación de las plantas de producción. Con el fin de permitir

que estos análisis puedan ser realizados se requiere unabuena fuente de información de confiabilidad.



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p

FLUJO DEL PROCESO



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CONTENIDO

• Introducción


• Gestión de Información de Confiabilidad y Mantenimiento (RIM)• Planeación y Programación (P&S)• Análisis de Causa Raíz (RCA)







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QUE ES?

Proceso que permite asegurar la integridad de lagestión de mantenimiento a través de la adecuadaplaneación, programación, ejecución y control de lostrabajos de mantenimiento soportado en un sistema

computarizado (CMMS).El CMMS es empleado para documentar la informaciónde los equipos, historia, trabajos de mantenimiento,horas-hombre, materiales, compra y almacenamientode materiales, etc.



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TIPOS DE PLANEACIÓNPlaneación Estratégica: Es el proceso de formular,implementar y evaluar las decisiones interfuncionales

que permiten a la organización alcanzar sus objetivos.

Planeación de Largo Plazo: Se refiere a la

planeación que está ligada a la producción de lasplantas y dependiente de la misma. Son realizados porpersonal técnico administrativo de todas las áreas delnegocio y es presentado para decisiones a nivelgerencial. Generalmente se realizan para periodos decinco a diez años.



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TIPOS DE PLANEACIÓNPlaneación de Corto Plazo: Conjunto de actividades quea partir de las necesidades diarias del mantenimiento

definen el “Qué?”, el “Cómo?”, el “Con qué?” y el “Cúantocuesta?” cada uno de los trabajos que se requiere ejecutarpara cumplir con los objetivos establecidos en las

planeaciones de mayor nivel (estratégica, largo plazo y porvigencia)

Planeación de Paradas de Planta (Turnarounds):

Conjunto de actividades requeridas para planear,programar y controlar la ejecución de aquellosmantenimientos que se realizan con la unidad, planta osistema fuera de servicio y por lo tanto con impacto directo

a la producción.



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PLANEACIÓN A CORTO PLAZOALCANCEComprende desde la definición de los trabajos de mantenimiento a

ejecutar durante el período de programación hasta el análisis einterpretación de las estadísticas de planeación de ese mismoperíodo (semanal, quincenal, mensual).

BENEFICIOS• Definir, planear y programar los trabajos de mantenimiento a

ejecutar durante los períodos de programación.

• Optimizar los recursos de personal, materiales, repuestos yherramientas a utilizar durante el período de programaciónsemanal.

• Optimizar la planeación a corto plazo mediante la creación y

utilización de Standard Jobs.



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ELEMENTOS• CMMS (Sistema Computarizado de Administración de

Mantenimiento)

• Periodo de Programación• Ordenes de trabajo

• Estados de las Ordenes de Trabajo (Flujo de OT)

• Criticidad vs. Prioridad• Duración de los trabajos

• Asignación de los Recursos

• Procedimientos de trabajo

• Programación y nivelación de los Recursos

• Paquetes de trabajo

• Control de la Ejecución

• Gestión de indicadores de planeación



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MEJORES PRÁCTICAS DE PLANEACIÓN YPROGRAMACIÓN



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BENEFICIOS… de un sistema de Planeación y Programaciónbien ejecutado…

Incremento de la disponibilidad

Reducción de costos fijos

Reducción de inventarios

Desempeño mejorado en HSE

Mejora en la calidad del mantenimiento y lasreparaciones


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MEJORES PRÁCTICAS

• Diseñar un proceso de planeación y programaciónde acuerdo a las necesidades específicas de la

planta

Planeación – Determinar el “qué”, “cómo” y “con qué”

un trabajo va a ser ejecutado (elementos requeridospara desarrollar una tarea por adelantado).

Programación – Determinar “cuándo” un trabajo va aser ejecutado (lo más cercano posible con la fecha parala cual el trabajo es requerido).



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FLUJO PLANEACIÓN A CORTO PLAZO



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MEJORES PRÁCTICAS

• Priorizar los trabajos de mantenimiento (Criticidaddel equipo & Efecto de la falla / tarea)



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MEJORES PRÁCTICAS




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MEJORES PRÁCTICAS




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MEJORES PRÁCTICAS

• Planear todos los trabajos que no sean emergencias.

• Programar todos los trabajos planeados.

• Utilizar al 100% todos los recursos de mano de obradisponibles.

• Programar actividades de mantenimiento para losoperadores.

• Medir el tiempo invertido por las cuadrillas demantenimiento en trabajos de valor agregado sobre los

equipos (Códigos de Productividad)

• Medir y gestionar indicadores de gestión de Planeación



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• Introducción• Evaluación de Mantenimiento

• Gestión de Información de Confiabilidad y Mantenimiento (RIM)

• Planeación y Programación (P&S)






CONTENIDO



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QUE ES RCA?

• Es un método estructurado de análisis utilizado en lasolución efectiva de problemas, con el que se evalúa toda lacadena de hechos hasta identificar las causas raíces ylas soluciones efectivas para eliminar o mitigar susefectos.

• Es una técnica de análisis que permite aprender de los

problemas y eliminar las causas, en lugar de corregir lossíntomas.



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CUANDO SE EMPLEA EL RCA?

• Solución de problemas esporádicos o recurrentes de altoimpacto en el desempeño de las organizaciones:

Fallas crónicas (repetitivas), tales como fallas de equipos(generalmente problemas de mantenimiento).

Fallas esporádicas (una vez), tales como paradas deemergencia, incendios, explosiones, muertes, lesionesimportantes, o fallas graves poco frecuentes en losequipos.

• Identificación de oportunidades de mejoramiento queredunden en el logro las metas y objetivos de la organización.



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FALLAS ESPORÁDICAS VS. CRÓNICAS

Parada no

programada

Producción Promedio}Nivel de operaciónaceptable

10,000

7,500

5,500

4,000

Fallas Esporádicas

+ = Pérdida de Producción Potencial

Fallas Crónicas

= GAP

Limitaciones depermiso o MáximaProducción

P r o d u c c i

ó n e n B / D

Tiempo

0

Limitaciones del día a día(Producción real)

Producción Mínima



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METODOLOGÍAS MÁS CONOCIDAS

• Diagrama Causa & Efecto (Acciones y condiciones).

• Árbol Lógico de Falla (Proact ®: Modos de falla, hipótesis defalla, causas raíz física / humana y latente).

• TapRoot® (Factores Causales)

• Espina de Pescado (Procesos, Personas, Equipos,

Procedimientos).

• Mapeo de Causas

• Maxi RCA

Representación grafica de la relación entre causas y efectos,partiendo del efecto primario objeto de la investigación para

determinar las causas que originaron dicho efectos.



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DIAGRAMA CAUSA Y EFECTO

1. Definir el Problema

Efecto PrimarioEfecto Primario

CausaCausa

CausaCausa

Causado

por

Evidencia

Evidencia

Acción

Condición

2. Elaborar DiagramaCausa-Efecto

4. Implementar las mejoressoluciones 3. Identificar las soluciones

efectivas



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BENEFICIOS DEL RCA• Reducción del numero de fallas, incidentes y

desperdicios.

• Reducción de los costos operacionales y las perdidasde producción.

• Incremento en los indicadores de Confiabilidad yDisponibilidad.

• Mejoramiento de la seguridad y la protecciónambiental.

• Incremento en la eficiencia, rentabilidad yproductividad de los procesos.



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CINCO PASOS DEL RCA• Responder a un incidente y conservar la

evidencia.

• Organizar el grupo RCA.

• Analizar la falla y verificar las causas raíz.

• Comunicar los resultados.

• Implementación de seguimiento.



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MODELO DEL PROCESO


CONTENIDO


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• Mantenimiento Centrado en Confiabilidad (RCM)• Optimización del Mantenimiento Planeado (PMO)• Inspección Basada en Riesgo (RBI)



CONTENIDO



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Lo que es probable que esté mal en suPrograma de Mantenimiento actual…

• Algunas tareas están duplicadas.

• Muchas tareas son intrusivas o basadas en tiempo mientrasque deberían ser basadas en condición.

• Algunas tareas no son efectivas.

• Tareas muy frecuentes o muy tarde.

• Existen fallas prevenibles querequieren rutinas de PM o

eliminación de defectos.

• No hay seguimiento a lasrazones por las cuales se

realiza el mantenimiento.



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MANTENIMIENTO CENTRADO ENCONFIABILIDAD - RCM

El RCM es una metodología utilizada paradeterminar que se debe hacer para asegurar quecualquier activo físico continúe llevando a cabo sufunción, en el contexto operacional presente.



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GENERALIDADES DEL RCM• El propósito del RCM es determinar los requerimientos

de mantenimiento (en una relación costo beneficio) de

una facilidad o equipo especifico dentro del contextoOperacional

• El desarrollo de la metodología del Proceso RCM seinicia en los años 60´s liderado inicialmente por laindustria de la aviación.

• El Mantenimiento Centrado en Confiabilidad sedenomina así porque asegura que un equipo o funcióncontinúen obteniendo la capacidad definida por suconfiabilidad inherente



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El estándar SAE JA-1011 presenta los criterios que pueden ser usados paraevaluar procesos de desarrollo de programas de mantenimiento y determinarsi son procesos de RCM.

Las siete preguntas del RCM:

1. Cuales son las funciones y estándares deseados de desempeño delequipo en su contexto operativo? (Funciones)

2. En que forma puede fallar para cumplir con sus funciones? (FallaFuncional)

3. Qué causa cada Falla Funcional? (Modos de Falla)

4. Qué pasa cuando cada falla ocurre? (Efectos de la Falla)

5. Cuál es el impacto de la falla? (Consecuencias de la Falla)6. Que debiera hacerse para predecir o prevenir cada falla? (Tareas

Proactivas)

7. Que debiera hacerse si no se puede encontrar una tarea proactiva

adecuada? (Acciones por Omisión)


El RCM es un proceso jerárquico


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El RCM es un proceso jerárquico

Funciones

FallasFuncionales

Modos deFalla

Tareas deMantenimiento

Modificaciones



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MANTENIMIENTO CENTRADO EN CONFIABILIDAD

El nacimiento del Mantenimiento Centradoen Confiabilidad (RCM) fue reconocer la

importancia de conocer la curva de falla de

cada modo de falla antes de decidir cual

tarea de mantenimiento es aplicable.



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Curva de la Bañera

Edad

MortalidadInfantil

Tiempo de Servicio

P r o b a b i l i d a d

d e F a l l a

Desgaste Aleatorio


Secuencia de Selección de Tareas - RCM


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Oculta Evidente

Monitoreo por

Condición

PérdidaOperacional

PérdidaOperacionalRiesgoRiesgo SóloReparaciónSóloReparación

Monitoreo por

Condición

Monitoreo por

Condición

Monitoreo por

Condición

ReparaciónProgramada




BajaProgramada

BajaProgramada

BajaProgramada

BajaProgramada

Búsqueda deFallas Modificación

Modificación oNo PM

Modificación oNo PM


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CONTENIDO


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• Mantenimiento Centrado en Confiabilidad (RCM)

• Optimización del Mantenimiento Planeado (PMO)• Inspección Basada en Riesgo (RBI)





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Optimización del Mantenimiento Planeado (PMO)

• El PMO es un proceso que utiliza los principios del RCM

para racionalizar los programas de mantenimientoexistentes, la historia de falla y la documentación técnicay eliminar defectos.

• El PMO inicia con:

El programa de mantenimiento existente para los

activos en uso, oUn programa de mantenimiento configurado para

equipo similar que opera en otra parte.



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Pasos PMOPaso 1 Recopilación de Tareas

Paso 2 Análisis de Modos de Falla (FMA)

Paso 3 Racionalización y Revisión del FMA

Paso 4 Análisis Funcional (Opcional)

Paso 5 Evaluación de ConsecuenciasPaso 6 Definición de la Política de Mantenimiento

Paso 7 Agrupación y RevisiónPaso 8 Aprobación e Implementación

Paso 9 Programa Dinámico


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La Optimización del Programa de Mantenimiento se


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enfoca en la reducción de las pérdidas…

MejoraSostenible

Se logra gracias a la

reducción de:

• Fallas Esperadas

• Mantenimiento Planeado

• Fallas Inesperadas

La optimización del Programade Mantenimiento inicia aquí



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El PMO es un método de análisis que…

• Determina las acciones de mantenimiento efectivas ylas frecuencias adecuadas de mantenimiento decualquier activo físico.

• Se enfoca en tareas de mantenimiento basado en

condición en lugar de tareas intrusivas basadas entiempo.

• Considera modificaciones donde el mantenimiento

preventivo es inapropiado.• Permite generar auditorias de seguimiento claras y

consistentes.


Se busca reemplazar PM que no agregan valor con PM


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efectivos mientras que se incrementa la efectividad delos recursos de mantenimiento…

Antes de la Optimización

Mantenimiento Correctivo PM

Productividad de Recursos

Disponibilidad y … lo másimportante…

incrementando laDisponibilidadDespués de la Optimización

Mnto Cvo PM

Productividad de Recursos

Disponibilidad


CONTENIDO


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• Planeación y Programación (P&S)• Análisis de Causa Raíz (RCA)


• Optimización del Mantenimiento Planeado (PMO)





¿ QUE ES RBI ?


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¿ QUE ES RBI ?

• La Inspección Basada en Riesgo (RBI) es un procesoestratégico que permite entender y reducir riesgos

asociados con la operación de equipos estáticos enambientes corrosivos.

• El RBI Se basa en las Normas API 580 y 581 y utiliza elanálisis de riesgo como herramienta para enfocar losmayores recursos en los equipos de mas alto riesgo.

• RBI no debe ser un proceso aislado, sino que debe serparte de un programa integral de confiabilidad que involucreequipos, personas y proceso.


POR QUE APLICAR RBI?


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• Para aplicar una estrategia de hacer lo necesario paraproteger la integr idad y aumentar la confiabilidad y

disponibilidad de la unidad mediante la planificación yejecución de las inspecciones realmente necesarias.

• Para alejarse de la inspección basada en tiempo, gobernada

por conformidad mínima a las reglas y normas deinspección.

• Inspección basada en riesgo da beneficios económicos:

menos inspecciones, paradas más breves, mayor intervaloentre paradas, evitar paradas no planificadas.

• Para obtener el plan óptimo de inspección


FLUJO DEL RBI


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Base de datosde equipos

Descripción delazos de corrosión

Evaluaciónde Criticidad

Intervalo

de confianza

Plan de InspecciónMonitoreo

Ejecución

Análisis / RevisiónRetroalimentación

R B I


QUÉ ES UN “LAZO DE CORROSION”?


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12-E-101

1 2 - D - 1 0 1

12-G-101

12-K-1011st stage

12-E-102

to burn pit

Loop 1

Loop2

Loop 3

LAZO DE CORROSION• Parte de una planta sujeta a:

– Las mismas condiciones deproceso (Temp, presión,velocidad, estado, etc)

– Los mismos mecanismos de falla(Corrosión, creep, agrietamiento,erosión, etc)

– El mismo criterio de selección demateriales (aceros, aleaciones,etc).


SUSCEPTIBILIDAD A LA FALLA


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Determinar Característica deFalla

Característica deFalla:

Relación a la Edad

Característica deFalla:

Sin relac. a la Edad

Adelgazamiento

- Cracking- Ataque-H- Mecánica

Módulos de DegradaciónMódulos de Degradación

Creep

Determine Susceptibilidadbasado en la relación:

Rata de corrosión real/rata de corrosión diseño

Determine Susceptibilidadbasado en los

Módulos Técnicos APIEstudio Fitness for Service

Determine Susceptibilidad

basado en lascondiciones operativas


MATRIZ DE CRITICIDAD


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MEDIA

INSIGNIFICANTEINSIG

NIFICANTEALTARBI BAJA

EXTREMA

NN NN LL MM HH

NNBAJA LL MM HH EE

MEDIA MM HH EE XX

LLALTA HH EE XX XX

CONSECUENCIA DE FALLA

P R O B A B I L I D A D

RIESGORIESGOINSIGNIFICANTEINSIGNIFICANTE

No InspecciónSolo revisar

Rectificar

CRITICIDADCRITICIDADEXTREMAEXTREMA

Análisis

en Detalle

BajaBaja

MediaMediaALTAALTA

Plan de Inspección

LL

INTOLERABLEINTOLERABLE


EVALUACION DE CONFIANZA


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EVALUACION DE SENSIBILIDAD

El mecanismo es estable en el tiempo y se puedo controlar

Si Intermedio No

Se han realizado inspecciones multiples y confiables Si Intermedio No

Las variables operacionales claves se están monitoreando Si Intermedio No

CLASIFICACION DE SENSIBILIDAD

MUY ALTA ALTAMEDIABAJA

MUY BAJA

EVALUACION DE CONFIANZA



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PLAN DE MONITOREO E INSPECCION

ESTIMACION DE CONFIANZA

MUY BAJA BAJA MEDIA ALTA MUY ALTACRITICIDAD

EXTREMA

ALTA

MEDIA

BAJAINSIGNIFICANTE INSPECCION Y MONITOREO DE PROCESO NO NECESARIO

MEJORAR MONITOREO

MONITOREO YINSPECCION DEOPORTUNIDAD

INTOLERABLE

DISEÑO Y/O CAMBIODE PROCESONECESARIO


REFERENCIAS NORMATIVAS


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• API RP-580. Describe aspectos conceptuales y elementosnecesarios para un estudio RBI de alta calidad.

• API Publication 581. Describe la metodología específicade RBI desarrollado por el grupo patrocinador de API RBI.

Forma una aproximación paso-a-paso del RBI que esaceptable con respecto al API RP 580.

• API 510 / API RB-572 – Inspección de Recipientes a

Presión• API 570 – Inspección de Tuberías


CONTENIDO


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• Optimización del Mantenimiento Planeado (PMO)


• Mantenimiento Predictivo (PdM)• Modelamiento de Confiabilidad y Disponibilidad (RAM)• Interacción de los Métodos de Ingeniería de Confiabilidad


Principio Básico del PdM


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La mayoría de los equipos industriales no fallanrepentinamente. En cambio, fallan gradualmente, sobre

un periodo de semanas o meses, dando señales deadvertencia en el camino.

Estas señales de advertencia, tales como cambios encondiciones como temperatura, vibración o sonido,pueden ser detectadas por las tecnologías de PdM.

El PdM permite planear, programar y realizar lasreparaciones antes de que el equipo falle, evitando fallasmayores y tiempo de parada costoso.


ptimo

P F ll P t i l

Principio Básico del PdM


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Tiempo

C o

n d i c i ó n

d e l E q u i p o Señal temprana 3

Ruido Audible

Caliente al tocar

Señal temprana 2

Señal temprana 1

PdM detecta

los problemas

temprano

Costo de

Reparación

Roto

P - Falla Potencial

F - Falla Funcional

Curva P-F

Fuente:


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Beneficios del PdM


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Keith Mobley, en su libro Manual del Ingeniero dePlanta, relaciona los siguientes beneficios al PdM:

• Reducción de costos de mantenimiento en un 50%

• Reducción de fallas inesperadas en un 55%

• Reducción del tiempo de reparación en un 60%

• Reducción del inventario de repuestos en un 30%

• Incremento del 30% en el MTBF de equipos

• Incremento del 30% en la disponibilidad


Beneficios del PdM

E l t tí i d f t 10% d d ió


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En una planta típica de manufactura, un 10% de reducción enlos costos de mantenimiento tiene el mismo impacto que un40% de incremento en las ventas.

Algunos estudios han demostrado que con un programa dePdM bien implementado se pueden reemplazar hasta un 30%de las tareas preventivas.

El PdM genera más trabajo planeado, lo cual significa:

• Trabajos ejecutados más rápido, de manera más segura y amenor costo.

• Cada peso invertido en la planeación ahorra de 3 a 5 pesosdurante la ejecución.


Beneficios del PdM

Ahorros potenciales generados por el uso del PdM


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Ahorros potenciales generados por el uso del PdM

Tiempo / Uso (hrs)

S a l i d a d e d i n e

r o

( $ )

Costo operativo probable s iPdM minimiza paradas

Costos operativos

acumulados Ahorro

potencial

Fuente: Keith Mobley


Beneficios del PdM

Costo de instalación y operación del PdM


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Costo de instalación y operación del PdM

Tiempo (hrs)

S a l i d a

d e d i n

e r o

( $ )

Costo rutinario de operación

del sis tema PdM

Costo de amortización de lainstalación

Instalación del sis tema PdM



Flujo de caja de una inversión en PdM

Beneficios del PdM


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Flujo de caja de una inversión en PdM

S a l i d a d e d i n e r o ( $

)

Punto de equilibro

Ahorros potenciales del PdM

Costo de Instalación

del sis tema PdM

Tiempo (hrs)

A h o r r o

s ( $ )

Flujo de caja neto



SELECCIÓN DE TECNOLOGÍAS DE PdM


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SELECCIÓN DE TECNOLOGÍAS DE PdM• El enfoque tradicional consiste en escoger una tecnología

reconocida (p.e. Análisis de vibraciones). Sin embargo, una o dos

tecnologías por si solas no pueden detectar la mayoría de señalesde advertencia de los equipos de las plantas.

• La clave de un programa de CBM exitoso es asegurarse que seasensitivo a los modos de falla de los equipos. Por esta razón sedeben aplicar múltiples tecnologías para asegurar la detección dela mayoría de modos de falla de la planta.

• Los modos de falla y la criticidad de los equipos son los quefinalmente determinan cuales tecnologías aplicar.




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SELECCIÓN DE TECNOLOGÍAS DE PdMUsando varias tecnologías se pueden revisar y confirmar loshallazgos entre tecnologías. Además, el uso de una tecnología

puede encontrar problemas que no pueden ser detectados con otra.

La principal razón de aplicar varias tecnologías es que hay muypocos beneficios al utilizar solo una o dos tecnologías de PdM. Es

posible que no se detecten las señales de advertencia que se estánpresentando, así que los equipos fallarán de cualquier manera.

El punto de inicio fundamental de un programa de PdM es:

• Entender los modos de falla de la planta

• Aplicar las tecnologías que los detectarán




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TIPO DE EQUIPO TECNOLOGIA FRECUENCIA

Análisis de aceite lubricante Mensual

Análisis de vibraciones 6 - 12 semanas

Evaluación de la condición mecánica y desempeñode cilindros

6 - 12 semanas

Monitoreo periódico de parámetros operacionales Diario

Monitoreo continuo de parámetros operacionales En línea

Consumo de filtros y aceite del motor Semanal

Análisis de agua de enfriamiento Mensual

Monitoreo de gas combustible Diario

Análisis de vibraciones 5-10-20 Semanas

Análisis de aceite lubricante N.D.

Monitoreo de rodamientos y lubricación 5-10-20 Semanas

Monitoreo periódico de parámetros operacionales Diario

Equipos

Reciprocantes

Equipos generales

de proceso




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TIPO DE EQUIPO TECNOLOGIA FRECUENCIA

Tendencias generales de vibración Semanal Análisis rotodinámico Bimensual

Análisis de aceite lubricante MensualMonitoreo de temperatura de cojinetes SemanalDistribución de la temperatura de exhosto SemanalDesempeño del compresor axial SemanalCondición de filtros de aire Semanal

Consumo de aceite lubricante MensualInspección boroscópica Servicios MayoresPruebas de nivel de aislamiento SemestralPruebas de impulsos SemestralTermografía infrarroja Semestral

Análisis de aceite dieléctrico Semestral

Análisis de corriente de motores (MCSA) SemestralResistencia de devanados Cada 2 años

Válvulas Ultrasonido acústico N.D.

Equipos Rotativos

Mayores

Equipos eléctricos


Identificar lafunción Seleccionar puntosd di ióDefinir criterios

d l / l

Flujo Proceso PdMISO 17359


101/130

función

Elaborar elRBD

Establecercriticidad

Identificarmodos yefectos de

falla

pde medición de alerta / alarma

Use CM, PMo Rediseño

Identificarparámetros a medir

Seleccionar técnica

de monitoreo

Medible?

Fuera decriterios?

Identificar los

equipos

Tomarmediciones y

evaluartendencias

Compararcontra criterios

S

N

Definir yejecutar acción

de mtno

Realizardiagnóstico /pronóstico

Decisiónconfiable?

Retroalimenta

r históricos

Mejorar nivel deconfianza

N

S

N

S


• Introducción

CONTENIDO


102/130

Introducción• Evaluación de Mantenimiento






• Modelamiento de Confiabilidad y Disponibilidad (RAM)• Interacción de los Métodos de Ingeniería de Confiabilidad


MODELAMIENTO DE CONFIABILIDAD


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El modelamiento de confiabilidad es una simulación del desempeñode los equipos de una planta que determina el impacto deldesempeño de los equipos en la disponibilidad de la planta y en losobjetivos del negocio.

En el Modelamiento de Confiabilidad la interacción lógica de faltas,y la manera como estas afectan el funcionamiento del sistema, semodelan a través de un diagrama de confiabilidad de bloques oárboles de falla. Estos diagramas se pueden utilizar para modelarfallas y otros eventos, o niveles de capacidad del sistema.

Es una herramienta de análisis cuantitativo del desempeño deplantas y del impacto económico de cambios en el diseño omodificaciones, eliminando la subjetividad en la toma de

decisiones.


RBD – Diagramas de Confiabilidad de Bloques


104/130

P-1002A/B/CBombas Booster

12.000 bopd

P&ID RBD


SIMULACIÓN MONTE CARLO

Parámetros de Simulación


105/130


P-1002A

Distribución Weibull = 300 = 0.7

P-1002BDistribución Weibull

= 700 = 1.0

P-1002CDistribución Weibull

= 1391 = 2.0





106/130

λ

MortalidadInfantil

Desgaste

FallasAleatorias

t



Ci l d Vid 2000 h


107/130

Ciclo de Vida = 2000 horas

Se deben realizar tantas corridas desimulación como sean necesarias

hasta alcanzar un valor constante delos parámetros evaluados!

Fin corrida 1…




108/130

Resultados (Ciclo de Vida = 2000 horas)

P-1002A

W = 4 fallas

MTBF = 500 hrs

P-1002B

W = 5 fallasMTBF = 400 hrs

P-1002C

W = 1 fallaMTBF = 2000 hrs



Identificación de Malos Actores


109/130

Identificación de Malos Actores

Equipo con mayor

impacto económiconegativo




110/130

Trigger paramodelar parada total

de la planta

Buffer para modelarby-pass en el

suministro de gas




111/130


112/130


APLICACIONES DEL RAM

O ti i ió d t t i d ió


113/130

• Optimización de estrategias de operación ymantenimiento

• Optimización de Inventarios de Repuestos

• Modelamiento de Confiabilidad de Plantas

• Optimización del Costo Ciclo de Vida de equipos

• Reporte de malos actores e indicadores de

desempeño de plantas• Estimación de la probabilidad de ocurrencia de

eventos de falla (Fault Tree Analysis)


ENTREGABLES DEL RAM

• Pronóstico de indicadores de confiabilidad


114/130

• Pronóstico de indicadores de confiabilidad

• Criticidad de Equipos (contribuyentes claves y ocultos a costos

y disponibilidad de planta)• Valores de disponibilidad de sistemas y equipos de la planta

• Número promedio futuro de paradas planeadas y no

planeadas (y duraciones)

• Impacto de actividades de mantenimiento programado

• Pronósticos de consumo de repuestos y mano de obra

• Recomendaciones para mejorar el desempeño de la planta apartir de revisión del diseño y de sus estrategias de operacióny mantenimiento



CONTENIDO


115/130

Evaluación de Mantenimiento









116/130


INTERACCIÓN DE PROCESOS


117/130

Fuente: SAMI Asset Healthcare Triangle


LAS PIEDRAS ANGULARES DE UN PROGRAMA


118/130

Sistema de

Información deMantenimiento

(CMMS)

Gestión de

Información deConfiabilidad(RIM)

Optimización de

Estrategias deMantenimiento(RCM / PMO)

Análisis de

CausaRaíz(RCA)


119/130


ENFOQUE DE TR B JO

Estado Actual(Ejemplo)


120/130

Madurez y Capacidad de la Organización

(Ejemplo)


121/130


Procesos Gente Tecnología

Metodología

ENFOQUE DE TR B JO


122/130

Madurez y Capacidad de la Organización

P r o c e s o s d e G

e s t i ó n d e

A c t i v

o s y M e j o r e s P r á c t i c a

s

( b a j o e s t á

n d a r )

E n t r e n a m i e n t o y D e s a r r o l l o

d e C o m p e t e n c i a s

( C e r t i f i c a

c i ó n )

Procesos Gente Tecnología

S o f t w a r e d e A n á l i s i s y

H e r r

a m i e n t a s T

e c n o l ó g i c a

s


ENFOQUE DE TR B JO POR PROCESOS

Recolección de Diagramación yDocumentación

Configuración


123/130

informacióng y

ModelamientoDocumentación

de herramientas

Entrenamiento

Despliegue yseguimiento

Integración conotros procesos

Aseguramiento de la efectividad del Programa de Gestión de Activos através de la implementación estructurada e integral de procesos,

administrados por personal competente y soportados por herramientas

tecnológicas de punta.


BENEFICIOS DE L PLIC CIÓN DE V RIOS PROCESOS

T O

Modelamiento deConfiabilidad

$


124/130

M E J O R

A M I E N T O D E L M A N T E N I

M I E N T

$

$

$$

$$

ELIMINACIÓNDE DEFECTOS

RCA - RIM

CONFIABILIDADE INTEGRIDADDE ACTIVOS

PMO

RCMRBIPdM

OPTIMIZACIÓNDEL VOLUMEN DE

TRABAJO

P&S

MÁXIMAEFICIENCIA EN LA

EJECUCIÓN

TURNAROUNDS

MNTO POR CAMPAÑARUTA CRÍTICA

TIEMPO


El Ciclo de Mejoramiento

Medición


125/130

Análisis

Mejoramiento

Control


Medición Medición• Recolección de Información



126/130

Análisis

Mejoramiento

Control

• Evaluación de Información

• Priorización de los hallazgos



Medición

Análisis


127/130

Análisis

Mejoramiento

Control

Análisis


• Análisis Estadístico (p.e. Weibull)• Mantenimiento Centrado en

Confiabilidad

• Modelamiento de Confiabilidad


Medición



128/130

Análisis

Mejoramiento

Control

Mejoramiento

• Definición de soluciones efectivas.

• Implementación de las mejoressoluciones.

• Planeación para cambios futuros



Medición


129/130

Análisis

Mejoramiento

Control

Control

• Seguimiento de indicadores

• Estandarización

• Respuestas a fallas que ocurren


Preguntas???


130/130

g

Juan Carlos Duarte Holguín, CMRPGerente

ams group ltda.

Email: [email protected]

Website: www.amsgroup.com.co

Tel: (57 1) 3132565 / 3132686

1.1. metodos de ingenieria de confiabilidad

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