confiabilidad operacional

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Confiabilidad Operacional
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CONFIABILIDAD OPERACIONAL COMO
SOPORTE DEL MANTENIMIENTO
Noviembre, 2003
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Confiabilidad Operacional
CONFIABILIDAD OPERACIONAL
INTRODUCCION
Con la finalidad de mejorar la rentabilidad de los procesos productivos,
cada día se dedican enormes esfuerzos destinados a visualizar,
identificar, analizar, implantar y ejecutar actividades para la solución de
problemas y toma de decisiones efectivas y acertadas, que involucren
un alto impacto en las áreas de: seguridad, ambiente, metas de
producción, calidad de productos, costos de operación y mantenimiento,
así como garantizar una buena imagen de la empresa y la satisfacción
de sus clientes y del personal que en ella labora.
En línea general, lo antes expuesto se puede considerar como el objetivo
fundamental que persigue la filosofía de las empresas Clase Mundial,
donde se focaliza el esfuerzo en cuatro grandes aspectos:
♦ Excelencia en sus procesos medulares.
Se parte del principio que el esfuerzo por alcanzar y mantener un
nivel de
excelencia debe concentrarse en los procesos medulares
de la empresa, es decir, en su razón de ser.
♦ Máxima disponibilidad – Producción requerida –
Máxima
seguridad.
La meta del negocio debe centrarse en obtener el nivel de
disponibilidad, que satisfaga y oriente las actividades hacia los
niveles de producción que realmente son requeridos, con elevados
estándares de seguridad.
♦ Calidad y rentabilidad de los productos.
Los productos que se generan deben ser de la más alta calidad, con
una estrategia orientada a la mejor relación costo-beneficio que
garantice la máxima rentabilidad.
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Confiabilidad Operacional
♦ Motivación y satisfacción del personal.
El personal que labora en la empresa debe estar altamente motivado
e identificado. Asimismo tanto el personal como los clientes deben
estar satisfechos con el nivel de servicio y/o la gestión que se les
brinda.
Las empresas que han logrado alcanzar estos cuatro estándares
pertenecen al privilegiado grupo de La Categoría Clase Mundial, y el
aspecto que las identifica es la aplicación de prácticas comunes
denominadas Las Diez Mejores Prácticas, y que corresponden con:
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
Trabajo en equipo
Contratistas orientados a la productividad
Integración con proveedores de materiales y servicios
Apoyo y visión de la gerencia
Planificación y programación proactiva
Mejoramiento continuo
Gestión disciplinada de procura de materiales
Integración de sistemas
Gerencia de paradas de plantas
Producción Basada en Confiabilidad
1. TRABAJO EN EQUIPOS.
2. CONTRATISTAS ORIENTADOS A LA PRODUCTIVIDAD.
NIVELES
3. INTEGRACIÓN CON PROVEEDORES DE MATERIALES Y
SERVICIOS
Excelencia
Entendimiento
4. APOYO Y VISIÓN DE LA GERENCIA.
5. PLANIFICACIÓN Y PROGRAMACIÓN PROACTIVA.
6. MEJORAMIENTO CONTINUO.
Conciencia
Competencia
Inocencia
7. GESTIÓN DISCIPLINADA PROCURA DE MATERIALES.
8. INTEGRACIÓN DE SISTEMAS.
9. GERENCIA DE PARADAS DE PLANTA.
10. PRODUCCIÓN BASADA EN CONFIABILIDAD.
Figura 1. Las diez prácticas de Clase Mundial y sus niveles de
evolución.
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Confiabilidad Operacional
La Confiabilidad Operacional, es la capacidad de una instalación o
sistema (integrados por procesos, tecnología y gente), para cumplir su
función dentro de sus límites de diseño y bajo un contexto operacional
específico.
Es importante puntualizar que en un programa de
optimización de Confiabilidad Operacional, es necesario el análisis de
cuatro factores habilitadores: Confiabilidad Humana, Confiabilidad de los
Procesos, Mantenibilidad de los equipos y la Confiabilidad de los
equipos.
La variación en conjunto o individual de cualquiera de los cuatro
parámetros presentados en la figura 2, afectará el comportamiento global
de la Confiabilidad Operacional de un determinado sistema.
CONFIABILIDAD
HUMANA
• Involucramiento
• Sentirse Dueño
• Conocimiento
MANTENIBILIDAD
DE EQUIPOS
CONFIABILIDAD
DEL PROCESO
• Operaciòn dentro de
condiciones de diseño
• Comprensiòn del
proceso y los
procedimientos
Confiabilidad
Operacional
• Confiabilidad
incorporada desde
fase de Diseño
• Multiusos
• Reducciòn del TPPR
CONFIABILIDAD
DE EQUIPOS
• Estrategia de Mantenimiento
• Efectividad del Mantenimiento
• Extensiòn del TPEF
Figura 2. Los cuatro aspectos de la Confiabilidad.
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Confiabilidad Operacional
GENERALIDADES
En los últimos años, El Mantenimiento dentro de la industria moderna,
ha experimentado y experimentará una serie de transformaciones
profundas a nivel: tecnológico, organizacional, económico y humano.
Estos cambios que son
consecuencia de la productividad y
competitividad de los negocios y la globalización, traerán consigo una
serie de desafíos, los cuales deberán ser afrontados de forma rápida.
Ante esta panorámica, los conceptos y principios de Confiabilidad
Operacional, representan una vía efectiva que le permitirá a las
empresas en el corto plazo, enfrentar de forma eficiente, los retos
propuestos por los constantes y complejos cambios a los cuales están
sometidas las organizaciones productivas de hoy.
Se debe prestar especial atención al
proceso de definición de
estrategias y
toma de decisiones. Existen tres interrogantes que
afectan significativamente el proceso de toma de decisiones:
™ ¿Cómo podemos determinar cuánto debemos gastar, cuando lo
debemos gastar y qué beneficio recibiremos por la ejecución de las
actividades de mantenimiento?
™ ¿Cómo podemos determinar qué información se va a necesitar en el
futuro para mejorar estas decisiones, en qué forma y con qué
precisión?
™ ¿Cómo reaccionamos ante una mejor información para modificar los
planes de inversión y mejorar nuestras decisiones?
Al responder estas interrogantes, se busca establecer una adecuada
relación entre productividad y confiabilidad, tal como muestra la figura 3.
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Confiabilidad Operacional
gente
gente
proceso
proceso
tecnología
E
Y
recursos
recursos
Sistema
Sistema
Productor de
Generador
funciones de Fallas
Beneficios funciones
disponibles
disponibles
productividad
C11
C2
E11
O
C111
C211
confiabilidad
Figura 3. Relación productividad - Confiabilidad
En función de lo expresado anteriormente, se puede afirmar lo siguiente:
“casi todas las decisiones sean o no de mantenimiento, son juicios sobre
costos y beneficios”. Esto puede parecer trivial, pero tiene implicaciones
más profundas y amplias de las que se reconocen comúnmente. A
menudo, estamos muy cerca del problema y no podemos observar el
escenario del costo vs. el beneficio en su globalidad. Nuestra visión esta
siendo distorsionada por el ángulo de donde estamos observando y, en
consecuencia, no podemos visualizar los costos y los beneficios con la
adecuada objetividad.
Para mejorar, necesitamos desglosar las posibles áreas de costos y de
los beneficios correspondientes para poder examinar de manera crítica
“cuánto logramos” en relación con “cuánto gastamos”.
CONFIABILIDAD OPERACIONAL
Es la capacidad de una instalación (procesos, tecnología, gente), para
cumplir su función o el propósito que se espera de ella, dentro de sus
límites de diseño y bajo un contexto operacional específico)
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Confiabilidad Operacional
La alta confiabilidad operacional consiste en procesos caracterizados por
lograr la producción requerida con costos totales óptimos, debido a una
ocurrencia de fallas mínimas, planes de mantenimiento que garantizan la
producción establecida, riesgos a un nivel aceptable, personal altamente
motivado, etc. En resumen, es contar con excelencia en los procesos
medulares, en cuanto a calidad y costos; es alcanzar la categoría Clase
Mundial.
’ Estrategias
Para la ejecución de un programa de confiabilidad operacional es
necesario establecer una estrategia que permita la creación de un
terreno clave para el éxito. Se puede mencionar los siguientes
aspectos:
♦ Evaluación de Situación: en cuanto a tipos de equipos, modos de falla
relevantes, ingresos y costos, entorno organizacional, síntomas
percibidos, posibles causas y tomas de decisiones.
♦ Diseño de ruta: para visualizar secuencia de metodologías que mejor
se adapten a las situaciones.
♦ Prioritización de Iniciativas: con el propósito de estimar el impacto
potencial de cada una de las situaciones visualizando el valor
agregado.
♦ Definición de proyectos: identificando actores, nivel de conocimientos,
anclas, combinación de metodologías y pericias.
’ Aplicaciones
La confiabilidad operacional se aplica generalmente en los casos
relacionados con:
a. Elaboración / revisión de los planes de mantenimiento e inspección
en equipos estáticos y dinámicos.
b. Establecer alcance y frecuencia optima de paradas de plantas.
c. Solución de problemas recurrentes en equipos e instalaciones que
afectan los costos y la confiabilidad de las operaciones.
d. Determinación de tareas que permitan minimizar riesgos en los
procesos, instalaciones, equipos y ambiente.
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Confiabilidad Operacional
e. Establecer procesamientos operacionales y prácticas de trabajo
seguro.
MEJORAMIENTO DE LA CONFIABILIDAD OPERACIONAL
(MCO)
Es un enfoque que enlaza una serie de elementos técnicos, de negocio y
filosóficos en una estrategia global, cuyo objetivo es lograr una serie de
efectos positivos que ayuden a posicionar a cualquier empresa en la
categoría Clase Mundial.
En el competitivo mundo actual, particularmente en el negocio petrolero,
los bajos costos de producción son vitales para la permanencia de una
corporación en el mercado. El enfoque del MCO asegura la máxima
producción con el mínimo impacto global al negocio. PDVSA, a raíz de
la necesidad de mejorar su competitividad en el mercado petrolero
mundial, ha puesto en práctica importantes cambios a nivel medular con
el fin de optimizar sus procesos operativos y de producción, logrando
niveles mayores de rentabilidad en ellos.
La función de mantenimiento dentro de la corporación no escapa de
esos cambios y es por ello que a partir de Marzo de 1997 se comienza a
desarrollar un nuevo enfoque logístico en la ejecución de las
operaciones de mantenimiento y adecuación de sus instalaciones para
posicionarlas en un nivel Clase mundial.
BENEFICIOS DE LA APLICACIÓN DEL MCO
Entre los beneficios que se pueden obtener con la aplicación del MCO a
nivel corporativo, se pueden mencionar:
¾ Aumento de los ingresos por continuidad en la producción.
¾ Reducción del tiempo y optimización de la frecuencia de
las paradas programadas y no programadas.
¾ Optimización de las frecuencias de mantenimiento.
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Confiabilidad Operacional
¾ Detección de soluciones a problemas, generando ahorros
significativos.
¾ Aumento de la disponibilidad de las instalaciones,
mediante procesos de mejoramiento auditables.
¾ Trabajo sobre la base de prioridad del proceso y acuerdo
de todos.
¾ Mejora en la efectividad del mantenimiento.
¾ Solución definitiva de problemas, al identificar y enfocar
los esfuerzos en su causa – raíz.
¾ Eliminación de conflictos, al basar los análisis /
investigaciones en hechos y no en suposiciones.
¾ Aumento del conocimiento de los procesos dentro de las
instalaciones (propias y de otros).
¾ Integración de la gestión de Operaciones, Mantenimiento y
Producción.
¾ Mejora en la calidad de los procesos y servicios.
¾ Aumento de las expectativas de producción.
¾ Posicionamiento a nivel de empresas mundiales con las
mejores prácticas de mantenimiento.
EQUIPO NATURAL DE TRABAJO (ENT)
Es un conjunto
organización que
en un clima de
comunes de los
objetivo común.
de personas de diferentes funciones dentro de la
trabajan juntas por un período de tiempo determinado
potenciación de energía, para analizar problemas
distintos departamentos, apuntando al logro de un
Los miembros de un Equipo Natural de Trabajo, no deben ser mayor de
diez personas y deben estar conformados de la forma siguiente, como se
observa en la figura 4.
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Confiabilidad Operacional
Expertos en el Manejo y
Operabilidad de
Sistemas y Equipos
OPERADOR
Asesor
Metodológico
Expertos en
Reparación y
Mantenimiento
de Sistemas y
Equipos
FACILITADOR
MANTENEDOR
Visión Global
de Procesos
Visión Sistémica
de la Actividad
INGENIERO PROCESOS
PROGRAMADOR
ESPECIALISTAS
Expertos en Areas Especificas
FIGURA 4. Conformación Básica del Equipo Natural de Trabajo
METODOLOGÍAS Y HERRAMIENTAS DEL MCO
Existen diferentes medios o herramientas con las que MCO persigue
mejorar los procesos y actividades referentes a Mantenimiento en
PDVSA, EPM, que van desde detectar las áreas donde sería posible
conseguir mejoras significativas en cuanto a costos y procedimientos
hasta los criterios para analizar las fallas operacionales que se
presentan.
Entre las herramientas se puede mencionar:
’ Análisis de Criticidad: es una metodología que permite jerarquizar
sistemas, instalaciones y equipos, en función de su impacto global,
con el fin de facilitar la toma de decisiones.
’ Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad: es una metodología
utilizada para determinar sistemáticamente, que debe hacerse para
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Confiabilidad Operacional
asegurar que los activos físicos continúen haciendo lo requerido por el
usuario, en el contexto operacional presente.
’ Análisis Causa Raíz: es una metodología utilizada para identificar las
causas reales de los problemas repetitivos o crónicos, principalmente
para desarrollar planes eficientes de acciones correctivas que los
eliminen definitivamente.
’ Inspección Basada en Riesgos: es una metodología que permite
determinar la probabilidad de falla de un equipo que transportan y/o
almacenen fluidos y las consecuencias que estas pudieran generar
sobre la gente, el ambiente y los procesos.
’ Optimización Costo Riesgo en Mantenimiento: es una metodología
que permite identificar la frecuencia óptima de las actividades de
mantenimiento preventivo, con base en el mínimo impacto que
genera. Esto se logra a través del balance de los costos / riesgos
asociados a tales actividades y los beneficios que generan.
’ Gerencia del Dato: está concebida como una vía para alcanzar la
categoría Clase Mundial. Entre sus objetivos se encuentran, potenciar
la cultura de captura y suministro de datos confiables, unificar criterios
de capturas y procesamiento de datos y asegurar la visión sistemática
en el proceso de captura del dato.
ANÁLISIS DE CRITICIDAD
Es un estudio que permite identificar las áreas sobre las cuales se tendrá
una mayor atención del mantenimiento en función del proceso que se
realiza.
La información recolectada en este estudio podrá ser utilizada para:
’
’
’
’
Priorizar órdenes de trabajo de operaciones y mantenimiento.
Priorizar proyectos de inversión.
Diseñar políticas de mantenimiento.
Seleccionar una política de manejo de repuestos y materiales.
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Confiabilidad Operacional
’ Dirigir las políticas de mantenimiento hacia las áreas o sistemas más
críticos.
METODOLOGÍA A SEGUIR PARA APLICAR UN ANÁLISIS DE
CRITICIDAD
El análisis de criticidad se realiza de la siguiente manera:
’ Definiendo un alcance y propósito para el análisis.
’ Estableciendo criterios de importancia.
’ Seleccionando un método de evaluación para jerarquizar la selección
de sistemas objeto del análisis.
Los criterios a tomar en cuenta para la elaboración del análisis son los
siguientes: Seguridad, Ambiente, Producción, Costos (Operacionales y
Mantenimiento), Frecuencia de Fallas y Tiempo promedio para reparar.
Tomando en consideración los aspectos mencionados anteriormente, se
presenta en este momento los pasos a seguir en el estudio de criticidad
de una planta de cualquier naturaleza:
’
’
’
’
’
’
’
Identificación de los sistemas a estudiar.
Selección del personal a entrevistar.
Informar al personal sobre la importancia del estudio.
Recolección de datos.
Verificación y análisis de datos.
Retroalimentación.
Implementación de resultados.
PARÁMETROS PROPUESTOS PARA DEFINIR LA CRITICIDAD
Los criterios o parámetros utilizados para realizar el cálculo de los
valores de criticidad de los sistemas a estudiar son los siguientes:
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Confiabilidad Operacional
’ Frecuencia de Fallas: representa las veces que falla cualquier
componente del sistema que produzca la pérdida de su función, es
decir, que implique una parada, en un periodo de un año.
’ Nivel de Producción: representa la producción aproximada por día
de la instalación y sirve para valorar el grado de importancia de la
instalación a nivel económico.
’ Tiempo Promedio Para Reparar: es el tiempo promedio por día
empleado para reparar la falla, se considera desde que el equipo
pierde su función hasta que esté disponible para cumplirla
nuevamente. El TPRR, mide la efectividad que se tiene para restituir
la unidad o unidades del sistema en estudio a condiciones óptimas de
operabilidad.
’ Impacto en Producción: representa la producción aproximada
porcentualmente que se deja obtener (por día), debido a fallas
ocurridas (diferimiento de la producción).
Se define como la
consecuencia inmediata de la ocurrencia de la falla, que puede
representar un paro total o parcial de los equipos del sistema
estudiado y al mismo tiempo el paro del proceso productivo de la
unidad.
’ Costo de Reparación: se refiere al costo promedio por falla
requerido para restituir el equipo a condiciones óptimas de
funcionamiento, incluye la labor, materiales y transporte.
’ Impacto en la Seguridad Personal: representa la posibilidad de que
sucedan eventos no deseados que ocasionen daños a equipos e
instalaciones y en los cuales alguna persona pueda o no resultar
lesionada.
’ Impacto Ambiental: representa la posibilidad de que sucedan
eventos no deseados que ocasionen daños a equipos e instalaciones
produciendo la violación de cualquier regulación ambiental, además
de ocasionar daños a otras instalaciones.
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Confiabilidad Operacional
’ Impacto Satisfacción al Cliente: en este se evalúa el impacto que la
ocurrencia de una falla afectaría a las expectativas del cliente.
Para evaluar cada uno de estos parámetros se utiliza una guía de
ponderación, como la que se muestra en la tabla 1. Luego de tener la
puntuación de cada parámetro, se utiliza la ecuación de criticidad que
viene expresada de la siguiente forma:
CRITICIDAD = Frecuencia de Falla * {(Nivel de Producción * TPPR *
Impacto en Producción) + Costo Reparación + Impacto Seguridad
Personal + Impacto Ambiental + Impacto Satisfacción al Cliente}
De los resultados que se obtengan, después de aplicar la ecuación de
criticidad se clasificarán los sistemas analizados en alta, media, o baja
criticidad, según sea el caso, lo que va a permitir seleccionar la posible
metodología del MCO aplicar.
A través de los aspectos mencionados, se observa claramente la gran
utilidad del Análisis de Criticidad, de allí su importancia. Este análisis
permite obtener una jerarquización validada de todos los procesos /
sistemas lo cual permitirá:
’ Utilización optima del recurso humano y económico dirigido hacia
sistemas claves de alto impacto.
’ Potencializar adiestramiento y desarrollo de habilidades en el
personal, basado en la criticidad de sus procesos y sistemas.
’ Priorizar la ejecución / detección de oportunidades perdidas, MCC y
Análisis Causa Raíz.
’ Facilitar / centralizar la implantación de un programa de inspección
basada en riesgos.
ANÁLISIS CAUSA RAÍZ (ACR)
Es una metodología que, a través de la aplicación de diversas
herramientas, persigue identificar las causas reales de los problemas
Repetitivos o Crónicos, principalmente, para desarrollar planes eficientes
de acciones correctivas que los eliminen definitivamente. El objetivo final
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Confiabilidad Operacional
es garantizar la continuidad operacional y mejorar la eficiencia,
confiabilidad y rentabilidad de los procesos. (Mejoramiento de
Confiabilidad Operacional Occidente, 1999, p.1)
BENEFICIOS DEL ANÁLISIS CAUSA RAÍZ
Identificar y eliminar por completo un problema / falla, trae consigo los
siguientes beneficios:
’ Reducción del número de incidentes, fallas o desperdicios, con los
ahorros en dinero correspondientes.
’ Mejoramiento de la confiabilidad (de procesos y humana), la
protección ambiental y la seguridad de la organización.
’ Mejoramiento de la eficiencia de los procesos.
PASOS PARA REALIZAR UN ACR
a. Identificación del Problema
Antes de dedicar tiempo y recursos al análisis de problemas, es
conveniente identificar cual ofrece la mayor oportunidad de mejora para
el proceso de interés. Por esto, se realiza una priorización previa a la
selección del estudio a realizar. En el proyecto Mejoramiento de la
Confiabilidad Operacional (MCO), esta priorización recibe el nombre de
“Detección de Oportunidades Perdidas”, la cual consiste en forma
general, en los siguientes pasos:
1. Realizar un inventario / listado de todos los problemas del proceso
que se analice. Para esto puede utilizarse la técnica: Tormenta de
ideas.
2. Separar los problemas que no estén relacionados con el proceso
objeto de análisis.
3. Agrupar los problemas que estén relacionados.
4. Asignar prioridades a los grupos de fallas / problemas. Esto implica la
cuantificación de sus impactos en el proceso. En este paso, resulta
de utilidad el “Análisis de Pareto” para visualizar los resultados.
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Confiabilidad Operacional
5. Seleccionar el problema que cumpla con un alto impacto en el
proceso y sea factible de analizar (disponibilidad de data, del equipo
de trabajo, etc.).
6. Identificar el equipo de trabajo apropiado para analizar el problema
seleccionado, involucrando representantes de todos los procesos /
departamentos involucrados.
b. Descripción del Problema
Para responder a la pregunta: ¿Cómo sabemos, con los hechos, que hay
un problema?, la descripción debe:
’ Describir como se relaciona el problema con el desempeño del
proceso / organización. ¿En que lo afecta? (OBJETO).
’ Enunciar el problema en términos que sean visibles (observables /
verificables), específicos y, preferiblemente, medibles: diferencia entre
el comportamiento esperado y el real (DEFECTO) + alcance medible
de la diferencia (IMPACTO). El problema debe ser de un tamaño y
complejidad manejables.
En resumen, se debe responder:
1. Que, donde, cuando y hasta donde, existe este problema.
2. Que, donde, cuando y hasta donde, no existe este problema.
Si no sabemos con exactitud cual es el problema, mucho menos
sabremos que lo causa. Además, si tomamos alguna acción para
remediarlo, debemos tener la manera de saber si la situación ha sido
mejorada por tal acción. Si no se realiza bien esta etapa, podría
malgastarse todo el tiempo del equipo de trabajo. En esta etapa también
puede identificarse el tamaño del problema y, si es muy grande, podría
dividirse en varias partes manejables.
En este paso, debe utilizarse la data existente sobre el problema. Si no
esta disponible, el equipo deberá recolectarla para medir el tamaño del
mismo, desplegándola en el tipo de gráfico que resulte conveniente.
’ Definir el Alcance del Análisis para el Equipo de Trabajo (misión).
Consiste en definir lo que el equipo hará con respecto al problema; si
persigue analizarlo en su totalidad o hasta donde? Es necesario
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Confiabilidad Operacional
identificar la importancia de las partes del problema, ya que el equipo
debe resolver primero la más importante / impactante. Aquí puede
utilizarse un “Análisis de Pareto”, para facilitar la decisión.
Los límites del análisis se establecen respondiendo las preguntas:
’ ¿Cuál es la consecuencia de la falla? Incluir que tan esparcidas están
las fallas de este tipo, cual es el impacto económico y en seguridad,
de esta falla.
’ ¿Qué se esta dispuesto a hacer para eliminar la falla?
En este punto es importante incluir también el Cronograma del Proyecto
de Análisis, detallando lo que espera mejorarse, en cuanto y cuando; el
cronograma de las etapas del análisis, los productos esperados,
responsables y fecha de finalización.
Esta misión debe ser revisada periódicamente, pudiendo ser modificada
en función de los descubrimientos que resulten en las etapas del
análisis.
Igualmente, los miembros del equipo podrían variar
(generalmente involucrando suplidores, clientes, especialistas, etc).
c. Identificación de las Causas del Problema. “El descubrimiento
del por qué”
Para identificar las causas del problema, debemos seguir los siguientes
pasos:
’ Analizar los síntomas: un síntoma es la salida o evidencia
observable del problema. Los síntomas relevantes para la misión del
equipo deben definirse y medirse. Los límites del problema deben ser
establecidos, frecuentemente con la ayuda de un “Diagrama de Flujo”.
Un “Análisis de Pareto” puede ayudar a concentrar el esfuerzo del
equipo en los “focos vitales” que contribuyen al problema.
’ Confirmar o Modificar la Misión: en función del análisis de los
síntomas.
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Confiabilidad Operacional
’ Formular Teorías: para identificar las causas raíces del problema, los
miembros del equipo formulan teorías sobre las posibles causas, cada
uno desde la parte del proceso que conoce. Aquí es útil identificar los
modos de falla (maneras como puede identificarse la falla) del
problema, descartándolos de los 7 Modos de Falla Universales.
Adicionalmente, una “Tormenta de Ideas” ayuda a visualizar el rango
de teorías posibles.
Un “Diagrama Causa – Efecto” permitirá
organizar las teorías y a identificar las relaciones entre ellas. El
equipo de trabajo seleccionara las herramientas más apropiadas para
el caso.
’ Probar Teorías: una teoría es una afirmación no comprobada de una
causa probable del problema. Para verificar sus teorías, el equipo
necesitara recolectar data y aplicar la herramienta apropiada para
identificar distribuciones, tendencias, etc., (histogramas, gráficos,
etc.). La data puede provenir de reportes de fallas anteriores, planos,
experiencia del personal relacionado, pruebas destructivas o no
destructivas, etc.
’ Identificar Causas – Raíces: probando las teorías con la data y
técnicas necesarias, el equipo obtendrá las “pocas causas vitales” del
problema.
d. Remediación / Solución de las Causas
Una vez identificadas las causa raíces, el equipo debe trabajar ahora con
los departamentos correspondientes para implementar remedios /
soluciones a estas causas. El remedio es un cambio en el proceso, que
elimina, reduce drásticamente o neutraliza las causas de un desempeño
que crónicamente había sido bajo.
’ Evaluar Alternativas: el primer paso en el desarrollo de un remedio
efectivo es considerar una variedad de alternativas. Estas, deben ser
evaluadas con criterios apropiados, como estos, tiempo, impacto en el
problema, factibilidad, etc. La experiencia ha demostrado que las
soluciones más efectivas son combinaciones sinérgicas de elementos
de un número de propuestas que han sido evaluadas.
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Confiabilidad Operacional
’ Diseñar el Remedio: debe prepararse los detalles del remedio
propuesto, incluyendo recursos, cambios en procedimientos y
adiestramiento. Un “Diagrama de Flujo” del proceso, acostumbra ser
parte de este diseño.
’ Diseñar Controles: basados en el diagrama de flujo revisado, el
equipo desarrolla un plan para recolectar data y medir el diseño actual
del proceso mejorado y controlado.
’ Diseñar para la Cultura Organizacional: a fin de lograr el cambio
cultural que se requiere para que el remedio sea efectivo, el equipo
puede utilizar una “Tormenta de Ideas”, para identificar la posible
resistencia al cambio. Entonces, puede utilizar un “Diagrama Causa –
Efecto” para analizar como podría afectar esta resistencia al remedio y
como puede ser superada.
’ Probar la Efectividad: antes de implementar la solución, el equipo
debe comprobar que va a funcionar. Necesitará recolectar data sobre
el nuevo desempeño, como mediciones de control del proceso,
revisiones de la producción, simulaciones, comprobaciones de
laboratorio y verificaciones de ingeniería. Luego, se analiza con
alguna de las siguientes técnicas: Pareto, Histogramas, Gráficos, etc.
’ Implementar: cuando el equipo demuestra que los resultados
mejoraron el desempeño del proceso / resolvieron el problema, deben
proceder a implementar la nueva rutina de trabajo.
En la
comunicación del plan de tal implementación, a quienes serán
afectados, pueden apoyarse en “Diagramas de Flujo”.
e. Verificación de las Mejoras
El equipo de trabajo diseña / identifica controles, como parte de la
remediación, que serán utilizados por los departamentos operativos para
asegurar que el proceso mantenga las mejoras obtenidas:
’ Diseñar controles efectivos.
’ Asegurar las soluciones contra los errores inadvertidos que pueden
ocurrir hasta en el proceso mejorado.
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Confiabilidad Operacional
f. Errores Comunes
Las causas más comunes de soluciones fallidas en los procesos, se
engloban en los siguientes errores:
’ No realizar alguno de los 6 pasos anteriores.
Solución:
comprender los conceptos de solución efectiva de problemas, que
fundamentan los ACR.
’ No utilizar el tiempo suficiente para investigar, analizar data y ser
objetivo en el análisis. Solución: la organización debe dar tiempo
suficiente a los equipos para trabajar en los proyectos y dar acceso a
los expertos necesarios. Por su parte, el equipo de trabajo debe
utilizar el tiempo de las reuniones y de la recolección de data,
sabiamente; solicitar reforzamiento / adiestramiento donde lo requiera
y hacer el compromiso de trabajar con HECHOS y no con
OPINIONES.
’ Dar soluciones permanentes: los signos de advertencia sobre este
error pueden aparecer desde la primera reunión del equipo: antes de
haber recolectado data alguna, la gente ya esta diciendo “Si tan solo
tuviéramos un ...”, “El problema es una falla de ...”, estas afirmaciones
implican un remedio del problema. Solución: comprender los efectos
de la falta de objetividad en el análisis y estar atentos a evitar tales
afirmaciones en el equipo.
INGENIERIA DE CONFIABILIDAD
Con la finalidad de fortalecer la toma de decisiones basadas en el
manejo de la incertidumbre, y el riesgo involucrado, se utilizan en la
actualidad una serie de software y herramientas especializadas que
permiten cuantificar probabilísticamente el riesgo permitiendo tomar
decisiones correctas en el momento oportuno.
Para la estimación de la confiabilidad o la probabilidad de fallas, existen
dos métodos que dependen del tipo de data disponible; estos son:
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Confiabilidad Operacional
¾ Estimación Basada en Datos de Condición, altamente recomendable
para equipos estáticos, que presentan patrones de “baja frecuencia
de fallas” y por ende no se tiene un “historial de fallas” que permita
algún tipo de análisis estadístico.
¾ Estimación Basada en el Historial de Fallas: recomendable para
equipos dinámicos, los cuales por su alta frecuencia de fallas,
normalmente permiten el almacenamiento de un historial de fallas que
hace posible el análisis estadístico.
Cuando en el mundo industrial se habla de:
¾
¾
¾
¾
¾
Sobre – Dimensionamiento
Sobre – Mantenimiento o Sub – Mantenimiento
Presupuestos Sobre – Estimados o Sub – Estimados
Paradas no Planificadas
Estimaciones Erradas
Intrínsecamente se habla de Incertidumbre. La Incertidumbre es una
medida de la inseguridad o grado de desconocimiento acerca de una
variable o evento.
Los modelos más conocidos para cuantificar la incertidumbre asociada a
una variable son las distribuciones probabilísticas. Las cuales son un
modelo matemático que permiten cuantificar la incertidumbre asociada a
una variable, es un modelo que considera todos los posibles valores que
dicha variable puede tomar.
La propagación de la Incertidumbre es el procedimiento que permite
incluir y contabilizar la incertidumbre asociada a las variables de entrada,
en un determinado modelo de decisión. Si las variables de entrada al
proceso tienen incertidumbre, entonces los resultados o salida del
modelo deben tener incertidumbre (ver figura 5).
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Confiabilidad Operacional
ENTRADAS
(INFORMACION)
MODELO
SALIDAS
A
B
C
D
E=
(A . B) + D
(D – C)
E
K
PROB.(E > K)
PROB.(E < K)
Figura 5. Entradas y salidas en presencia de incertidumbre
Herramientas utilizadas en Ingeniería de Confiabilidad
Con el propósito de optimizar el proceso de toma de decisiones en las
áreas relacionadas con: la selección de propuestas técnicas y la
definición de actividades de mantenimiento, la corporación realizó un
proceso de evaluación de distintas herramientas basadas en técnicas
de Optimización Costo Riesgo Beneficio (OCRB), que abarcaron el
análisis de aspectos relacionados con las frecuencias, los costos y las
consecuencias de las fallas, seleccionando las herramientas Asset
Performance Tools (APT).
Una herramienta versátil y de fácil uso es el software “Cristal Ball”, el
cual es un programa complementario del Excel. Este software permite
determinar las distribuciones probabilísticas de una serie de datos
específicos o en su defecto asignar a una serie de datos un
comportamiento conocido o estimado en base a criterios de expertos. El
Crystal Ball está orientado a la representación gráfica del riesgo e
incertidumbre basados en la aplicación de la técnica de Montecarlo.
Para el caso de estudio que se desarrollará en este documento se
utilizará la herramienta Crystal Ball.
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Confiabilidad Operacional
En la actualidad existen distintas herramientas para el manejo del riesgo
y la incertidumbre, basados en Ingeniería de Confiabilidad, algunas de
ellas se indican en la figura 6.
H e r r a m ie n ta s D is p o n ib le s :
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
R a re
M ash C ad
C r is t a l B a ll
R a p to r
APT
PGR
F ó r m u la s M a t e m á t ic a s
Figura 6. Herramientas de Ingeniería de Confiabilidad.
Tradicionalmente la gestión de mantenimiento se ha preocupado sólo
por disminuir las frecuencias de fallas, sin analizar las consecuencias
que generan las mismas dentro del contexto operacional.
Adicionalmente, el criterio que se ha utilizado para seleccionar la
frecuencia de aplicación de las distintas actividades de mantenimiento ha
sido básicamente la data histórica de fallas: tiempo promedio para fallar
(TPPF) (ver Figura 7)
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Confiabilidad Operacional
???
¿ ES ESTA LA MEJOR
FRECUENCIA DE
APLICACIÓN DEL
MANTENIMIENTO ?
Decidimos el Intervalo
Promedio de Mantenimiento
en función del TPF
Tasa de
fallas
TPF
Tf1
Tf
Tfn
0
t
Tf:
Tf: tiempo hasta fallar
TPF: tiempo promedio
hasta fallar
Figura 7. Limitación de datos históricos.
rá
pi
da
Punto
Falla
T
p o a sa
si m
bl a
e s
Tasa de
Deterioro
Decidir sobre las frecuencias de inspección es otra dura tarea, sobre
todo por el nivel de incertidumbre de los datos que se miden para
cuantificar el deterioro. La figura 8 muestra los distintos niveles de
incertidumbre presentes al momento de evaluar ciclos de inspección.
Distribución de
tasas observadas
?????????
Decidimos el Intervalo de Inspección
en función de la tasa promedio de
deterioro.
Umbral
Detectable
¿ ES ESTE EL MEJOR CRITERIO
PARA SELECCIONAR LA
FRECUENCIA DE INSPECCIÓN?
Próxima inspección
Tiempo
Figura 8. Decisiones con alta incertidumbre.
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Confiabilidad Operacional
En el contexto actual, la función mantenimiento no se puede limitar sólo
a la simple disminución de las fallas a partir de acciones de
mantenimiento seleccionadas sobre la base del registro histórico de
fallas. Este concepto ya no tiene vigencia, por lo cual, el rol de las
organizaciones de Mantenimiento dentro de este nuevo contexto se
puede describir de la siguiente forma: “Preservar la función de los
equipos
aplicando
estrategias
efectivas
de
mantenimiento
“costo/riesgo/beneficio”, que ayuden a minimizar los riesgos
asociados a las consecuencias que generan los distintos modos de fallas
dentro del contexto operacional”, en pocas palabras tomar decisiones
acertadas en función de la cuantificación del Riesgo.
RELACIÓN COSTO-RIESGO-BENEFICIO
El mayor problema consiste en relacionar CUANTO se obtiene de lo que
se gasta en un departamento y los beneficios que se reflejan en otro
sector. Esto significa que debemos, CUANTIFICAR las variables
involucradas y ser capaces de RELACIONAR cuanto se logra con un
gasto adicional o que impacto produce una reducción. De hecho, es
difícil definir el objetivo básico de esa “compensación”; nadie esta
profesionalmente preparado para expresar juicios en nombre de todos
los sectores a la vez.
Impacto Total
Una definición cabal y sólida debe incluir las relaciones de precio-valor.
Se debe adoptar algún tipo de unidades que permitan cuantificar cosas
disímiles. El impacto total en la hoja de balance debe ser el factor que
determine la mejor oferta. Esto se traduce en minimizar el costo total de
producción o maximizar las ganancias de la compañía. Sólo a este nivel
podemos determinar la combinación óptima entre costos y logros. El
método más común para ilustrar el efecto total es una gráfica (Ver Figura
9).
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Confiabilidad Operacional
MODELO COSTO - RIESGO
IMPACTO TOTAL=I(t)
COSTO POR AÑO (MMBs)
I(t)= IMPACTO TOTAL SOBRE EL NEGOCIO
3500
I(t)=R(t)+C(t)
3000
RIESGO=R(t)
Punto Optimo
2500
R(t)=PROB. DE FALLA X CONSECUENCIA
2000
1500
COSTO=C(t)
C(t )= COSTO DE LA ACCION PROPUESTA
1000
PARA DISMINUIR EL RIESGO; MODELADO
500
A DIFERENTES FRECUENCIAS.
1 2
3
4 5
6 7
8
9 10 11 12 1 3 14 15 16 17 18 19 20
INTERVALO DE TIEMPO (ANOS)
Figura 9. Modelo Costo – Riesgo - Beneficio
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Confiabilidad Operacional
Engineering Reliability & Management –
ngineering
eliability
&
anagement
ER&M
es un equipo profesional multidisciplinario
con más de cien años de experiencia acumulada en
el ámbito industrial, comercial y de educación,
formado en la industria petrolera venezolana a
través del diseño e implantación de diversos
TRAINING DIVISIÓN – ER&M
Email: [email protected]
www.ereliabilitym.com
proyectos integrales de investigación y desarrollo,
aplicaciones de campo, planes de adiestramiento y
apoyo gerencial.
En
E&RM,
tenemos
el
compromiso
de
mantenernos a la vanguardia en conocimiento y
manejo de tecnología de punta, que de impulso al
desarrollo de soluciones integrales para las
necesidades de nuestros clientes, permitiendo esto
la generación de valor y el apoyo irrestricto para
lograr el posicionamiento en el mercado.
La Confiabilidad Operacional es el arte de asegurarse que los activos
engranen efectivamente con el proceso productivo de las empresas.
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