10 juil. 2015

Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad / Reliability Centered Maintenance



Las estrategias empresariales de mantenibilidad  tienen dos objetivos primordiales: disminuir costos (mano de obra, materiales, logística, contratación, etc.) y mejorar la confiabilidad operacional de los activos (tiempo operacional, régimen de funcionamiento y desempeño de la calidad) que forman parte de la empresa. Las políticas acertadas en cuanto a la aplicación de metodologías de mantenimiento y confiabilidad garantizarán la integridad de los sistemas y el éxito en la producción.

La productividad y competencia son las grandes variables  que mueven el  desempeño industrial: las condiciones de trabajo del sistema también juegan un papel decisivo en el éxito de la operatividad, lo que genera una búsqueda constante de nuevas y exitosas formas de incrementar la confiabilidad, disponibilidad y mantenibilidad de las plantas y los equipos industriales, siempre considerando la disminución de los riesgos industriales, para lograr el uso óptimo de los recursos operacionales.

La planificación, programación y ejecución de los trabajos de Mantenimiento a grandes volúmenes de equipos e instalaciones, otorga a los sistemas de control (Seguridad, Operacional, Respaldo, Ambiental), una oportunidad de constantes mejoras en la productividad y la disminución de los riesgos asociados a los procesos, lo que origina la posibilidad de plasmar procedimientos efectivos y confiables.

Es importante tener  ventaja frente a la competencia, por lo que una metodología basada en la aplicación de buenas prácticas y técnicas de confiabilidad, permite obtener ahorros considerables y contribuye a establecer una forma estructurada que ayuda en la toma de decisiones de la gestión del mantenimiento. 

Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad  (MCC) 

El MCC es una metodología desarrollada durante los 60’s y 70’s, con la finalidad de determinar las mejores políticas para optimizar las funciones de los activos físicos y manejar las consecuencias de sus fallas. El mantenimiento Centrado en la Confiabilidad (MCC) es usado para determinar lo qué debe ser hecho para asegurar que cualquier recurso físico o sistema continúe prestando el servicio que sus usuarios quieren de él.

Sus raíces están en la industria de la aviación comercial internacional. Impulsada por la necesidad de optimizar la confiabilidad, esta industria desarrolló un amplio proceso para decidir qué trabajo de mantenimiento es necesario para mantener una aeronave volando. Este proceso evolucionó permanentemente desde sus inicios en1960. Muy pronto se hizo evidente que no existe otra técnica comparable para identificar lo qué debe ser hecho para preservar las funciones de los recursos físicos. Como resultado, el MCC ha sido usado por miles de organizaciones que se extienden a casi todo campo importante del desempeño humano organizado. El mundo del mantenimiento es un mundo cambiante que requiere de  investigación, desarrollo e innovación en toda su estructura.

Sobre el MCC  Anthony Smith  define el mantenimiento centrado en la confiabilidad como:

“Una filosofía de gestión de mantenimiento en la cual un equipo multidisciplinario de trabajo, se encarga de optimizar la confiabilidad operacional de un sistema que funciona bajo condiciones de trabajo definidas, estableciendo las actividades de mantenimiento más efectivas en función de la criticidad de los activos pertenecientes a dicho sistema”.

En el Siglo XXI, las técnicas de confiabilidad no las podemos  limitar solo a unos cálculos de probabilidades de los sistemas, ni a la disminución de las fallas a partir de acciones de mantenimientos, el rol de la Ingeniería de Confiabilidades: 

"Garantizar las funciones operacionales del los sistemas según los estándares para los cuales fueron diseñados, de manera óptima y segura, a partir de las mejores prácticas y técnicas de la  gestión de mantenimiento, con el fin de mejorar continuamente  la eficiencia de los activos y garantizar la  productividad de los procesos"




Confiabilidad Operacional 

Se puede definir como la capacidad de un producto o sistema de realizar su función de la manera prevista. De otra forma, la confiabilidad se puede definir también como la probabilidad en que un sistema realizará su función prevista sin incidentes por un período de tiempo especificado y bajo condiciones indicadas. 

Análisis de la Confiabilidad 

La ejecución de un análisis de la confiabilidad en un producto o un sistema debe incluir muchos tipos de exámenes para determinar cuan confiable es el producto o  sistema que pretende analizarse.

Una vez realizados los análisis, es posible prever los efectos de los cambios y de las correcciones del diseño para  mejorar  la  confiabilidad.   Los diversos estudios    del producto se relacionan,  vinculan y    examinan conjuntamente, para  poder determinar  la  confiabilidad del  mismo  bajo todas  las   perspectivas  posibles, determinando problemas sugiriendo correcciones, cambios y/o mejoras en productos o elementos.

En la práctica, la confiabilidad puede apreciarse por el estado que guardan  cinco factores llamados universales y que se consideran que existen en todo recurso por conservar. 

Edad del equipo
Medio ambiente en donde opera
Carga de trabajo
Apariencia física
Mediciones o pruebas de funcionamiento


La variación en conjunto o  individual que pueda sufrir cada uno de los cuatro parámetros presentados, afectará el comportamiento global de la confiabilidad operacional de un determinado sistema.

La confiabilidad operacional se aplica sustancialmente en los casos relacionados con: 
  • Elaboración/Revisión y planes de mantenimiento e inspección en equipos estáticos y dinámicos.
  • Establecer alcances y frecuencias óptimas de paradas de plantas.
  • Solución de problemas recurrentes en equipos e instalaciones que afectan los costos y la confiabilidad de las operaciones.
  • Determinación de las tareas que permitan minimizar riesgos en los procesos, instalaciones, equipos y ambiente.
  • Establecer procedimientos operacionales y prácticas de trabajo seguro.
  • La metodología se rige según las normas SAE JA1011 y aplica para las operaciones de plantas petroquímicas la  ISO 14224. 

Norma ISO 14224: 

Esta Norma Internacional brinda una base para la recolección de datos de Confiabilidad y Mantenimiento en un formato estándar para las áreas de perforación, producción, refinación, transporte de petróleo y gas natural, con criterios que pueden extenderse a otras actividades e industrias.

Presenta los lineamientos para la especificación, recolección y aseguramiento de la calidad de los datos que permitan cuantificar la confiabilidad de equipos y compararla con la de otros de características similares.

Los parámetros sobre Confiabilidad pueden determinarse para su uso en las fases de DISEÑO, MONTAJE, OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO.

Los principales objetivos de esta norma internacional son:

a) Especificar los datos que serán recolectados para el análisis de: 
  • Diseño y configuración del Sistema.
  • Seguridad, Confiabilidad y Disponibilidad de los Sistemas y Plantas.
  • Costo del Ciclo de Vida.
  • Planeamiento, optimización y ejecución del Mantenimiento. 

 b) Especificar datos en un formato normalizado, a fin de: 
  • Permitir el intercambio de datos entre Plantas.
  • Asegurar que los datos sean de calidad suficiente, para el análisis que se pretende realizar. 

Si bien la norma está orientada al registro de fallas, son de gran importancia las posibilidades de aplicación que presenta para definir los límites y jerarquía de los equipos de operación, como también la calificación de las condiciones de las fallas. Se inicia desde el momento que se produce el modo de falla, (pérdida de la función) hasta el detalle tanto de la causa de falla como del componente  que provoca el evento. 

Esta calificación tiene como ventaja que limita la profundidad de detalle del análisis, acotando el nivel de cada uno de los especialistas que intervengan en la reparación.

    Norma SAE JA1011: 

Su titulo es “Criterios de Evaluación para Procesos de Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad (MCC)”. Esta norma presenta criterios contra los cuales se puede comparar un proceso; por ejemplo, si el proceso satisface los criterios, el usuario puede, con confianza, llamarlo un “proceso MCC”, evitando así las distorsiones.

Por eso, sólo existe una metodología MCC y es universal, se debe basar en responder las siguientes preguntas:

¿Cuáles son las funciones y los estándares deseados de desempeño del  activo en su contexto operativo actual (Funciones)?
¿De qué manera el activo puede dejar de cumplir sus funciones (Fallas Funcionales)?
¿Qué causa cada falla funcional (Modo de Falla)?
¿Qué pasa cuando ocurre cada falla funcional (Efecto de Falla)?
¿En que afecta cada falla funcional (Consecuencias de falla)?
¿Qué debe hacerse para predecir o prevenir cada falla funcional (Tareas proactivas y Frecuencia)?
¿Qué debería hacerse si no se pueden hallar tareas preventivas/predictivas aplicables (Tareas por Omisión)? 

Implementar el  MCC+

El análisis de plantas complejas. 

Cuando se desea estudiar el mantenimiento de un sistema muy complejo, es necesario entender primero como es su composición en niveles más simples, permitiendo esto identificar las áreas de interés:  
  • Complejo: Sistema compuesto donde se realizan gran cantidad de funciones que permiten la elaboración de los productos requeridos ejemplo: Complejo de Refinación de Petróleo.
  • Unidades de procesos: Son las principales unidades de subdivisión dentro del complejo.
  • Sistema: Son las principales divisiones dentro de una unidad de proceso y ejecutan una función específica dentro del proceso.
  • Subsistemas: Unidades de subdivisión de sistemas muy complejos.
  • Equipos: elemento físico que normalmente realiza una sola función principal, que permite la operación de los sistemas.
  • Componentes o partes: Son los elementos de menor nivel y normalmente son responsables de las fallas y hacia donde están dirigidas las tareas de mantenimiento.

Equipo de Trabajo 

Una vez establecida la unidad de producción o servicio sobre la cual se desea implantar el mantenimiento centrado en la confiabilidad, se deben formar y educar los equipos de implantación  multidisciplinarios de tres a 7 personas integrados por: 
  • Operadores y/o supervisor de operaciones: Representa la experiencia de quien opera, escucha, siente, ve y sufre la operación de los sistemas con el día a día. Aportaran gran conocimiento sobre el efecto y consecuencias de fallas.
  • Técnicos y/o supervisores de especialidades: Mecánicos, electricistas e instrumentistas; estos son los expertos en la prevención y corrección de problemas en la operación de la maquinaria, aportarán el conocimiento de causas de fallas y maneras de evitarlas.
  • Expertos y especialistas: estos normalmente participaran bajo llamado para resolver alguna controversia en las reuniones de trabajos, su necesidad será evaluada por el facilitador, estos pueden ser; supervisores de ingeniería o de protección integral.
  • Facilitador: Quien será el experto en mantenimiento centrado en la confiabilidad  y su función consistirá en fijar reuniones, coordinarlas y verificar que el trabajo del equipo esté de acuerdo a la metodología, prestando para esto toda su experiencia y conocimiento. No debe ser obligatoriamente un experto en mantenimiento, ni conocer los sistemas sobre los cuales se está operando.

Ciclo RAMS (Reliability Availability Maintainability and Safety)

El modelo del ciclo de vida de la figura anterior, proporciona un vínculo visual entre las actividades RAMS (Confiabilidad, Disponibilidad, Mantenibilidad, Seguridad-Integridad) y un ciclo de diseño típico de grupos de procesos.




































Los objetivos RAMS deben ser bien especificados en los requerimientos del proyecto o requisitos contractuales, porque de otra manera pueden ser percibidos como tiempos y presupuestos adicionales, es por ello, que es importante  darse cuenta de la necesidad de separar los objetivos para cada modo de falla del sistema no deseado.

El ciclo consiste en comparar los bucles de retroalimentación de los grupos de procesos en contra de los objetivos RAMS. Las estrategias de mantenimiento (Preventivo, Correctivo) son muy relevantes ya que pueden afectar la confiabilidad y disponibilidad, en este punto las predicciones pueden empezar a influir en la planificación de las estrategias de mantenimiento, como por ejemplo: 
  • Sustituciones periódicas
  • Revisiones Generales
  • Prueba de Verificación
  • Intervalos de inspección de pruebas automáticas
  • Inventario de Repuestos
  • Número de personal de Mantenimiento

En el cierre del ciclo, los datos estadísticos e indicadores permiten un programa de crecimiento de la confiabilidad y de las estrategias de mantenimiento, que garantizan la gestión y las futuras mejoras.

“El que sobrevive no es el más fuerte de la especie, ni el más inteligente;
sobrevive el que mejor se adapta a los cambios…”

Charles Darwin


Referencia

  • Reliability Maintainability and Risk Practical methods for engineers. Institution of Chemical Engineers. Eighth Edition 2011. Dr David J. Smith
  • Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad Plus- Bajo norma SAE JA1011. [Curso para grupos de Trabajo]. The Woodhouse Partnership Ltd. Inglaterra
  • Introducción a las Técnicas de Ingeniería de Mantenimiento. [Presentación Audiovisual]. Asociación para el Desarrollo de Ingeniería de Mantenimiento. Santiago de Chile.
  • Process Risk and Reliability Management 
  • Reliability, Maintainability and Risk 



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