Herramientas de Análisis de Confiabilidad Enrique J. González Henríquez • Ingeniero mecánico / especialista en equipos rotativos. • 36 años de experiencia en ingeniería, mantenimiento, confiabilidad y gestión de activos en la industria petrolera y energética. • Experiencia en diferentes técnicas de confiabilidad (RAM, AC, AMEF, MCC, LCC etc.), con particular énfasis en máquina rotativa (compresores, turbinas, bombas, etc.). • Autor de varios artículos en el área de confiabilidad, optimización de activos, gestión energética y turbomaquinaria. 2003 2007 2007 2013 Ingeniería de Confiabilidad – Interrelación COSTO (HERRAMIENTAS) METODOGÍAS DE CONFIABILIDAD HERRAMIENTAS METODOLOGÍAS DE CONFIABILIDAD TAXONOMÍA Taxonomía Activos (ISO-14224) Divide los equipos de mayor a menor jerarquía o grado de detalle: Nivel 6 7 8 9 Fuente: ISO-14224 Taxonomía Activos (ISO-14224) Divide los equipos de mayor a menor jerarquía o grado de detalle: Fuente: ISO-14224 HERRAMIENTAS METODOLOGÍAS DE CONFIABILIDAD CRITICIDAD 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 El análisis de criticidad es una técnica semicuantitativa de valoración del riesgo, sustentada primordialmente en la “opinión de expertos”; que permite “jerarquizar” componentes o equipos de un sistema, con base en un indicador llamado “criticidad” que es proporcional al riesgo. Rangos de la Criticidad CRITIC. RANGO ALTA (A) 50 ≤ CRITICIDAD ≤ 125 MEDIA (M) 25 ≤ CRITICIDAD < 50 BAJA (B) 5 ≤ CRITICIDAD < 25 COLOR Evaluación Resultados Análisis de Criticidad Pasos para determinar los rangos de la Criticidad Estimación de la Frecuencia FRECUENCIA Basada en la Historia (Estadística del Proceso/Sistema) Basada en Referencias (Normas/Estandares/Equip os Similares) Basado en el conocimiento empírico y/o Opinión de Expertos Estimación de Consecuencias Cuantificación De la Criticidad Impacto Ambiental (IA) Impacto al personal (IPE) Costos de reparación (CR) Impacto en la Población (IPO) Pérdidas de Producción (PP) CRITICIDAD = FREC x (IA+ CR + PP + IPE+ IPO) Análisis de Criticidad Matriz de definición para estimación de Frecuencia y Consecuencias Estimación de la Frecuencia Cuantificación De la Criticidad Estimación de Consecuencias Antecedentes Frecuencia de Fallas • • • • (No. Fallas / Tiempo) Alta frecuencia / “baja” consecuencia Típico de equipos rotativos Estudios basados en “confiabilidad” Falla = perdida de la función ALTA • • • • Media frecuencia y consecuencia Típico de Instrumentación y Control Estudios basados en SIL-SIS Falla = perdida de la función MEDI A • • • • Baja frecuencia /alta consecuencia Típico de equipos estáticos Estudios basados en riesgo Falla = perdida integridad mecánica - contención BAJA BAJA MEDI A ALTA Consecuencias (USD/ Falla) HERRAMIENTAS METODOLOGÍAS DE CONFIABILIDAD RCM MANT. CENTRADO EM CONFIABILIDAD Mantenimiento Centrado en Confiabilidad (RCM) Desarrollo acorde con los estándares SAE JA1011 y SAE JA1012 y mejores prácticas Todo proceso de RCM debe responder de una manera sistemática y estructurada las siguientes 7 preguntas: 1. ¿Cuáles son las funciones y los estándares deseados de desempeño del activo en su contexto operativo actual? (Funciones) 2. ¿De que maneras el activo puede dejar de cumplir sus funciones? (Fallas funcionales) 3. ¿Qué causa cada falla funcional? (Modos de falla) 4. ¿Qué pasa cuando ocurre cada falla funcional? (Efectos de falla) 5. ¿En que formas afecta cada falla funcional? (Tipo de Consecuencia) 6. ¿Qué debe hacerse para predecir o prevenir cada falla funcional? proactivas) Mantenimiento Centrado (Tareas en Confiabilidad (MCC) 7. ¿Qué debería hacerse si no se pueden hallar tareas proactivas aplicables? (Tareas a falta de…) Unid. de Producción: Distrito Sur Sub-Sistema: Accionador Planta: Compresora de gas del sistema de interconexión Equipo: Turbina de Gas (Sistema de Lubricación) N0 Docum.: Revisión: Sistema: Compresion de Gas Modo Operación: Continuo Fecha: Recopilado por: Predictiva21 Revisado por: l l l 2 Bomba principal no opera u opera deficiente. 2 No levanta la presión requerida por el sistema. 2 Se activa alarma por baja presión de aceite, se para la turbina. 3 Bomba de pre/post no opera u opera deficientemente. 3 No da permisivo de arranque por baja presión de aceite. 3 No arranca la turbina. 4 Motor eléctrico bomba pre/post lubricación dañado u opera 5 deficientemente. Presión alta en el tanque de 4 No da permisivo de arranque por baja presión de aceite. 4 No arranca la turbina. 5 No da permisivo de arranque por alta 5 No arranca la turbina. l l l l l Rediseño Búsqueda de Falla Operar Hasta Falla (RTF) Cíclica Detectiva (PM) Sustitución Cíclica (PM) No Operacional Basada en Condic. (PdM) Ambiente Operacional Seguridad Severidad 1 Se activa protección por alto diferencial de presión de aceite, se para la turbina. Descripción de las Tareas Propuestas Horas Hombre 1 Alta presión diferencial del filtro aceite lubricante. Efecto Final de la Falla o Consecuencia (Que ocurre cuando Falla) Ejecutor 1 Taponamiento de los filtros. Efecto Inicial de la Falla (Que ocurre cuando Falla) Tipo de Tareas Frecuencia 1 Sistema de Aceite A No suministra el Lubricante: aceite lubricante a la Suministrar el aceite presión requerida. lubricante con la presión y temperatura de operación a los cojinetes, accesorios, medios de control y arranque de la turbina; sin contaminantes y sin permitir fugas al exterior. Modo de Falla (Causa de la Falla) Oculta Falla Funcional Patrón Función Frecuen. Tipo de consecuencia Monitorear presión diferencial del sistema de lubricación. 7D Oper. 1x1 Reemplazar aceite y filtros lubricantes 2A Mec. 2x4 Monitorear tendencia de la presión de aceite lubricante. 7D Pred. 1x1 Revisar y/o realizar pruebas funcionales. 1A Mec. 4x2 Megar y/o probar aislamiento del motor. 1A Elec. 4x2 Revisar nivel y presión en tanque Nivel de Mantenimiento Tareas de Mantenimiento (2 Últimas Pregntas del MCC) Análisis de Modos y Efectos de Falla AMEF (5 Primeras Pregutas del MCC) ¿A que nivel podemos aplicar el RCM? SISTEMAS / SUBSISTEMAS EQUIPOS Flujograma de decisión de tareas A condición Programada o restauración Tarea búsqueda de falla Rediseño obligatorio Rediseño deseable Combinación Fuente: SAE JA1012 Ejemplo de Hoja RCM Mantenimiento Centrado en Confiabilidad (MCC) Unid. de Producción: Distrito Sur Sub-Sistema: Accionador Planta: Compresora de gas del sistema de interconexión Equipo: Turbina de Gas (Sistema de Lubricación) N0 Docum.: Revisión: Sistema: Compresion de Gas Modo Operación: Continuo Fecha: Recopilado por: Predictiva21 Revisado por: 1 Alta presión diferencial del filtro aceite lubricante. l l l 2 Bomba principal no opera u opera deficiente. 2 No levanta la presión requerida por el sistema. 2 Se activa alarma por baja presión de aceite, se para la turbina. 3 Bomba de pre/post no opera u opera deficientemente. 3 No da permisivo de arranque por baja presión de aceite. 3 No arranca la turbina. 4 Motor eléctrico bomba pre/post lubricación dañado u opera 5 deficientemente. Presión alta en el tanque de 4 No da permisivo de arranque por baja presión de aceite. 4 No arranca la turbina. 5 No da permisivo de arranque por alta presión en tanque de almacenamiento de aceite. 5 No arranca la turbina. 6 Transmisor de presión diferencial no opera. 6 Cesa la comunicación entre el UPC y el sensor. 7 Transmisor de nivel de aceite en tanque de almacenamiento no opera. 8 Transmisor de presión de aceite lubricante no opera. almacenamiento de aceite lubricante. 9 Válvula de control de presión de aceite lubricante dañada. l l Oper. 1x1 2A Mec. 2x4 Monitorear tendencia de la presión de aceite lubricante. 7D Pred. 1x1 Revisar y/o realizar pruebas funcionales. 1A Mec. 4x2 Megar y/o probar aislamiento del motor. 1A Elec. 4x2 l l Revisar nivel y presión en tanque de almacenamiento aceite lubricante. 1D Oper. 1x1 6 Se para la turbina por activarse las protecciones en el sistema de control. l Revisar, calibrar y/o reemplazar el transmisor. 1A Inst. 2x2 8 Cesa la comunicación entre el UPC y el sensor. 8 Se para la turbina por activarse las protecciones en el sistema de control. l Revisar, calibrar y/o reemplazar el transmisor. 1A Inst. 2x2 9 Cesa la comunicación entre el UPC y el sensor. 9 Se para la turbina por activarse las protecciones en el sistema de control. l Revisar, calibrar y/o reemplazar el transmisor. 1A Inst. 2x2 l Revisar, recalibrar y/o realizar pruebas funcionales. 3M Inst. 2x2 10 Aumenta o disminuye presión del aceite lubricante. 10 Se activa paro por alta o baja presión de aceite lubricante, se para la turbina. 11 Indicador de nivel de aceite lubricante en el tanque de almacenamiento no opera o esta descalibrado. 12 Se activa alarma por baja presión de aceite, se para la turbina. 12 No da lectura o da lectura errónea del nivel de aceite; de bajar demasiado el nivel de aceite, la bomba trabajaria en vacio. 12 Lazo del sistema de lubricación 14 No hay comunicación con el panel esta abierto o en corto circuito. de control, no da el permisivo de arranque. l l l l Revisar, recalibrar y/o realizar pruebas funcionales. 3M Inst. 2x2 l l Revisar, recalibrar y/o realizar pruebas funcionales. 3M Inst. 2x2 l Verificar continuidad en lazo de control. 6M Inst. 2x2 Realizar analisis de aceite. 1M Pred. 1x1 Reemplazar aceite y filtros lubricantes 2A Mec. 2x4 Monitorear presión diferencial del sistema de lubricación. 7D Oper. 1x1 Reemplazar aceite y filtros lubricantes 2A Mec. 2x4 -- Mec. 3x2 14 No arranca la turbina. l 15 Mayor o menor viscosidad afectando 15 Posibilidad de activar paro por alta la presión o temperatura del aceite. temperatura y/o baja presión en el aceite lubricante, se para la turbina. l l l 16 Alta presión diferencial en los filtros de aceite. 16 Se activa protección por alto diferencial de presión de aceite, se para la turbina. l l l 15 Fuga de aceite en el sistema. 7D Reemplazar aceite y filtros lubricantes l 11 Se activa alarma por baja presión de aceite, se para la turbina. 14 Filtros fuera de especificaciones. Monitorear presión diferencial del sistema de lubricación. Descripción de las Tareas Propuestas l 10 Indicador de presión 11 No da lectura o da lectura errónea diferencial del aceite lubricante de la presión diferencial del aceite no opera o esta descalibrado. lubricante. Al incrementarse el delta la presión diferencial, se baja la presión de aceite aguas abajo. 13 Aceite lubricante fuera de especificaciones. l Rediseño Búsqueda de Falla Operar Hasta Falla (RTF) Cíclica Detectiva (PM) Sustitución Cíclica (PM) Basada en Condic. (PdM) Operacional Ambiente 1 Se activa protección por alto diferencial de presión de aceite, se para la turbina. No Operacional Seguridad Severidad Oculta Efecto Final de la Falla o Consecuencia (Que ocurre cuando Falla) Horas Hombre 1 Taponamiento de los filtros. Efecto Inicial de la Falla (Que ocurre cuando Falla) Ejecutor Sistema de Aceite A No suministra el Lubricante: aceite lubricante a la Suministrar el aceite presión requerida. lubricante con la presión y temperatura de operación a los cojinetes, accesorios, medios de control y arranque de la turbina; sin contaminantes y sin permitir fugas al exterior. Modo de Falla (Causa de la Falla) Tipo de Tareas Frecuencia 1 Falla Funcional Patrón Función Frecuen. Tipo de consecuencia 17 La excesiva fuga de aceite disminuye la presión de aceite en el sistema. Se contamina el entorno. 17 Se activa alarma por baja presión de aceite lubricante, se para la turbina. l l l Parar de inmediato para corregir fuga y hacer limpieza. Nivel de Mantenimiento Tareas de Mantenimiento (2 Últimas Pregntas del MCC) Análisis de Modos y Efectos de Falla AMEF (5 Primeras Pregutas del MCC) Ejemplo plan de Mantenimiento Resultante de RCM HERRAMIENTAS METODOLOGÍAS DE CONFIABILIDAD IBR Inspección basada en Riesgo Inspección Basada en Riesgo (IBR) La inspección basada en riesgo se soporta en la aplicación de las normas API-RP-580 y API-RP-581, para mitigar el riesgo de los equipos estáticos mediante la optimización de las inspecciones, al establecer las frecuencias y el alcance de las inspecciones. Con base en: • • • • • • • Tomando en cuenta: • Espesor remanente / Velocidad de corrosión • La calidad y efectividad de las inspecciones • Consecuencias asociadas a las potenciales fallas Proporciona: Ubicación del nivel de riesgo de un componente en matriz de riesgo 5 x 5, diferenciada en su nivel de impacto en cuatro niveles que van desde el riesgo más bajo hasta el más critico o alto, pasando por un nivel medio y otro medio alto. Valoración del comportamiento histórico, Mecanismos y factores de daño, Características de diseño, Condiciones de operación, Mantenimiento, Inspección y Políticas gerenciales Adicionalmente, permite optimizar los programas de inspección en marcha a través de la determinación de los puntos de inspección requeridos por cada equipo, de acuerdo a los mecanismos de deterioro, los niveles de riesgos y sus velocidades de corrosión. Inspección Basada en Riesgo (IBR) Metodología de IBR Lazos de corrosión Procedimiento HERRAMIENTAS METODOLOGÍAS DE CONFIABILIDAD ACR Análisis Causa Raíz Análisis Causa Raíz Fuente: Metodología Proact ACR, Reliability Center, Inc. Ejemplo de aplicación en el ACR Fallas de Bombeo Recurrentes Bombas Verticales API A/B Problema Modo de Falla Obstrucción de Filtros de Succión 80% 20% Diseño Inadecuado del Filtro. Exceso de Sólidos en los Separadores. 70% 30% Área de Filtrado Inadecuada Tipo Inadecuado Contami nantes del Proceso Personal Deja Caer Objetos Objetos del Entorno: Maleza, Bolsas Plásticas, Otros Impulsadas Por el Viento Falta de Limpieza Separadores 0% ACCIÓN Gomas, Otros ACCIÓN 100% CRF Área de Filtrado Muy Pequeña Diámet ro Agujeros Muy Pequeños 40% Arra stre s Por Lluvias Normales del Proceso Presencia Maleza, Otros Falta de Protección (Malla) CRF Falta Limpieza Entorno No Prevista Instalación CRH Falta de Plan de Limpieza Debilidad Di seño CRL FIN 0% 100% CRH Filtro Recuperado de Otro Equipo Sin Verificar Diseño Falta de Limpieza CRL Sistema de Manejo de Cambios No es Bien Llevado Falta de Plan de Limpieza Canales Abiertos 60% Viento Excesivo Di seño FIN ACCIÓN Fases de un ACR Fase 1: Recolección de datos • Condiciones antes, durante y después de ocurrir el evento • Personal involucrado (incluyendo acciones tomadas) • Factores ambientales • Otra información de relevancia Fase 2: Evaluación • Identificar el problema • Determinar la importancia del problema • Identificar las causas (condiciones o acciones) inmediatamente anteriores y circundantes al problema • Identificar las razones por las que existían las causas en el paso anterior Fase 3: Acciones correctivas • Implementar acciones correctivas efectivas para cada causa identificada, con el fin de reducirla probabilidad de que el problema se repita y así mejorando la confiabilidad y la seguridad. Fase 4: Informe • Discutir y explicar los resultados del análisis, incluyendo acciones correctivas, con la gerencia y el personal involucrado en la ocurrencia. • Proporcionar información de interés para otras instalaciones. Fase 5: Seguimiento • Determinar si la acción correctiva ha sido efectiva en resolver el problema. DOE-NE-STD-1004-92. Department of Energy-Nuclear Energy Standards HERRAMIENTAS METODOLOGÍAS DE CONFIABILIDAD RAM (RBD) Análisis De Confiabilidad, Mantenibilidad y Disponiblidad Análisis RAM El análisis RAM es una metodología de análisis cuantitativo que permite pronosticar el comportamiento de un equipo, sistema, instalación o actividad productiva, expresado a través de sus indicadores (KPIs) de Confiabilidad, Disponibilidad y Mantenibilidad, en un período determinado de tiempo. Objetivos: • Predecir los indicadores asociados a la Disponibilidad y Confiabilidad y Mantenibilidad de los sistemas. • Identificar los malos actores y cuellos de botella dentro del sistema que limitan o modulan la Confiabilidad y Disponibilidad del mismo. • Identificar las acciones de mejora posibles que tiendan a incrementar la Confiabilidad y la Disponibilidad del Sistema: incremento del TPF, reducción del TPR, redundancias, etc. • Cuantificar el impacto de las acciones propuestas y equilibrarlas con los costos asociados para acometerlas para garantizar su viabilidad técnico-económica. • Controlar o minimizar los riesgos de los proyectos nuevos (retorno de Inversiones, Seguridad, Suministro, etc.). • Definir/confirmar términos contractuales y de garantía cuantificables (productivos, económicos, seguridad). Análisis RAM y la Gestión de Activos Relación entre ambos KPIs económicos Producción Disponibilidad Datos RM Fuente: Figura 2 de ISO 20815 (2018).Production Assurance and reliability management. VPN, TIR, EI, etc. Qefec TTR m Ai, Ao TTF l TTM Análisis RAM y la Gestión de Activos Indicadores RAM y su relación con la gestión de los activos – marco normativo La colección, procesamiento y análisis de datos e indicadores de confiabilidad y mantenibilidad (ISO 14224 “Collection and exchange of reliability and maintenance data for equipment”) es un insumo fundamental para: • El análisis de la disponibilidad de equipos y sistemas (ISO/TR 12489 Reliability Model and Calculation of Safety Systems) • Producción o capacidad efectiva (ISO 20815 Production assurance and reliability management) • Costos en ciclo de vida (ISO 15663 Life cycle costing) Fuente: Figura D2 de ISO 20815 (2018).- Production Assurance and reliability management Análisis de proyectos ISO 19008 ISO 15663 Análisis de equipos / sistemas ISO/TR 12489 (Safety) ISO 20815 (Producción) Análisis de datos de equipos Colección de datos de equipos Confiabilidad y mantenibilidad Disponibilidad Relación de los tipos de análisis con sus marcos normativos Disponibilidad de producción Costo en ciclo de vida ISO 14224 Análisis RAM ISO 12489 - Modelo de Fiabilidad y cálculo de Sistemas de Seguridad Nota 1.- Las preguntas a la izquierda son una de guía para seleccionar el método adecuado. Nota 2.- No existen sistemas sin dependencia en el mundo real. La dependencia puede ser débil (impacto despreciable) o fuerte (alto impacto) en la probabilidad de falla. Un ejemplo de dependencia débil es el de un equipo que tiene un tiempo de reparación TTR despreciable en comparación con su TPF. Un ejemplo de dependencia fuerte es el de un equipo en stand-by que arranca cuando otro falla. Fuente: ISO 12489 Reliability Model and Calculation of Safety Systems Análisis RAM Bloques de Confiabilidad Representación gráfica que define las relaciones de dependencia o independencia de todas las funciones que integran un sistema. Se puede simular sistemas diversos (series y paralelos simples, redes redundantes, puente espera, etc.). Se apoya en simulaciones Monte Carlo que permiten generar eventos aleatorios de TPF y TPR, para cada bloque del sistema, siguiendo distribuciones de frecuencia comunes (Weibull, exponencial, log normal, normal, uniforme, entre otras.). MAIN PRODUCTION BS209 PL-10 PL-6 PL-2 PL-4 PL-3 PL-1 PL-5 PL-13 PL/7-8 RP-2 S-W PRODUCTION PL-11 RP-10 EAGLE-II CL-12 NORTH PRODUCTION GASLIFT BYPASS PL-9 GASLIFT BYPASS BS-14 PL-12 PL-23 BS-16 PL-18 PL-15 BS-22 EAGLE-I BS-24 EAST PRODUCTION RP-7 GP-1 BS238 GASLIFT BYPASS GASLIFT BYPASS RP-6 RP-5 S498 RP-1 S484 RP-4 S244 RP-3 S248 GASLIFT PL-17 BYPASS PL-21 CL-8 CL-6 PL-20 PL-19 SOLDADO FIELD Análisis RAM Sistemas Sistema Mixto Grande Complejo Fuente: Brall, Aron, et. Al.- Reliability Block Diagram Modeling – A Comparison of Three Software Packages, 2007 RAMS – Brall, Hagen, Tran Análisis RAM Ejemplo de Aplicación • Planta compresora de gas • Modelo RDB compuesto por 328 equipos (bloques) en 27 sistemas • Solicitud del estudio RAM en fase de ingeniería (básica-detalle), como requisito HERRAMIENTAS METODOLOGÍAS DE CONFIABILIDAD Datos Bases de datos Escogencia de la data – un arte al que se le presta poca atención • Definir que bases de datos de falla y reparación son las más convenientes para usar en las funciones TPF y TPR de cada bloque de confiabilidad (RB). En opinión de muchos, la parte más delicada y laboriosa de un modelaje RAM: • Datos propios, experiencia previa: Funciones de distribución de densidad de probabilidad determinadas a través del mejor ajuste a los datos de campo. • Datos genéricos, fuentes abiertas: OREDA, IEEE, EXIDA, PARLOC, etc. • Datos genéricos, fuentes privadas: consultoras, institutos u organizaciones privados, etc. • Datos del fabricante: por lo general no disponibles, confidenciales. • Opinión de expertos: basado en la opinión de personal con experiencia en O&M de esos equipos. • Combinación de fuentes: teorema de Bayes. • Definición de los planes de mantenimiento que aplican para cada bloque de confiabilidad (recomendados por el OEM, experiencia del usuario, mejores practicas, etc.), entre otros parámetros. Bases de datos Naturaleza de las bases de dato Tipo de equipo Condiciones Política de Mant. Instalaciones similares (industrias similares) ≈ Literatura Opinión de experto (subjetiva, permite hacer consideraciones especificas). Periodo de observación ? Propia Genérica Población ≈ ≈ ≈ Datos propios (históricos falla y reparación) Provenientes de eventos históricos de equipos e instalaciones propias. Lo ideal. Se requiere ajustar la data a alguna función de distribución PDF apropiada. Fuente: R. S. Moreno et Al.- Confiabilidad y Análisis de Fallas utilizando la Distribución Weibull. 6to Congreso Internacional de Investigación en Ciencias Básicas y Agronómicas (2017). Distribuciones para ajustar datos propios Exponencial (media θ) Weibull (forma β, escala η) Normal (media m, desv. est. σ) Lognormal (media m, desv. est. σ) Gamma (forma c, escala b) Multimodal Fuente: Murphy, K. et al. (2007).- Raptor 7.0 Tutorial Workbook. Third edition. Raptor/Arinc Distribuciones para ajustar datos propios Datos propios – funciones f, F, R y h Función Densidad de Probabilidad PDF f(t) Función riesgo Probabilidad condicional de falla Tasa de falla h(t) o l(t) ℎ(𝑡) = 𝑓(𝑡) 𝑓(𝑡) = 𝑅(𝑡) 1 − 𝐹(𝑡) ℎ 𝑡 = l(t) Función de Confiabilidad R(t) Función de Distribución Acumulada CDF F(t) l(t ) Desarroll o 1 Hipótesis exponencial 2 obsolescenci 3a l ctte Madurez (fallos aleatorios) Edad t Distribuciones para ajustar datos propios Datos propios – Tasa de falla (probabilidad condicional de falla) A • • PATRÓN A: “La Curva de Bañera”: Alta mortalidad infantil seguida de un “Un rápido incremento en la B C • D relación entre la edad de los desgaste • PATRÓN B: “El Punto de Vista Tradicional”: Pocas fallas aleatorias, terminando PATRÓN C: “Un constante incremento en la probabilidad de falla”. PATRÓN E: “Fallas aleatorias: Ninguna equipos y la probabilidad de E en una zona de desgaste. • probabilidad de la falla seguido de un comportamiento aleatorio. bajo nivel de fallas aleatorias, terminando en una zona de PATRÓN D: que fallen. • F PATRÓN F: Alta mortalidad infantil seguida de un comportamiento aleatorias de la probabilidad de las fallas. Distribuciones para ajustar datos propios Datos propios – Tasa de falla (probabilidad condicional de falla) [7] [6] [8] [9] Fuente: BS EN 60300-3-11 Dependability Management - Application Guide RCM (2009) 6. NOWLAN, F.S. and HEAP, H.F. (1978). Reliability Centered Maintenance. Report AD/A066-579, National Technical Information Service, US Department of Commerce, Springfield, Virginia. (UAL-DOD). 7. Broberg Study under NASA sponsorship (reported in 1973) and cited in Failure Diagnosis & Performance Monitoring Vol. 11 edited by L.F. Pau, published by Marcel-Dekker, 1981. 8. MSP Age Reliability Analysis Prototype Study by American Management Systems under contract to U.S. Naval Sea Systems Command Surface Warship Directorate reported in 1993 but using 1980’s data from the Maintenance System (Development) Program. 9. SUBMEPP reported in 2001, using data largely from 1990s, summarized in “U.S. Navy Analysis of Submarine Maintenance Data and the Development of Age and Reliability Profiles”: 2001, Tim Allen, Reliability Analyst Leader at Submarine Maintenance Engineering, Planning and Procurement (SUBMEPP) a field activity of the Naval SeaSystems Command at Portsmouth NH HERRAMIENTAS METODOLOGÍAS DE CONFIABILIDAD Evaluaciones económicas, Costos en ciclo de vida (LCC), costo riesgo beneficio Evaluaciones económicas De qué hablan el personal de mantenimiento y confiabilidad? • Análisis predictivo, prognosis, salud del activo • Mantenimiento programado, MCC, TPM • Fallas, Análisis Causa Raíz (ACR) • CMMS • Presupuesto (de inversión y de gastos) • Procura y almacenamiento de repuestos • Desarrollo de competencias (conocimientos + habilidades) De qué hablan los inversionistas y la alta dirección? Evaluaciones económicas Necesidad de conectar el lenguaje técnico con el económico Corporativo EVA, Valor Económico Agregado Nivel Estratégico • Las metas estratégicas del negocio incluyen aspectos económicos que requiere, necesariamente, el aporte de aspectos técnicos relacionados con la confiabilidad, a nivel operativo, que reflejen el desempeño de los activos, los procesos, etc., de acuerdo a una estructura jerárquica. Efectividad de Costos Efectividad de Equipos (MTBF, MTTR, C, D, M) Nivel Táctico Nivel Operativo Efectividad de Inventarios Efectividad de Procesos de Trabajo Efectividad de Capital Efectividad de Operaciones (OEE) Introducción Evaluaciones económicas y LCC Programado Vs. Real Disponibilidad & OEE Inversión Ingreso Lucro cesante Costos Gastos Depreciación Impuesto Utilidad Flujo de caja proyectado Horizonte económico Valor real o constante Valor corriente o nominal Índices de Inflación Flujo de caja proyectado y descontado Tasa de descuento Valor de rescate Flujo de caja Evaluación económica e Indicadores VPN o VAN TIR Valor futuro Valor presente Tiempo recup. de inversión EI o IR LCC CAE Costo Riesgo Vida Reman. Herramientas de análisis de confiabilidad Evaluaciones económicas KPIs de evaluaciones económicas Valor Presente Neto (VPN) Es la suma de los flujos de efectivo anuales descontados a valor presente. Equivale a la diferencia del valor presente de las entradas de flujo de efectivo con las el salidas (egresos) generadas por el proyecto y el importe de la inversión inicial. El VPN es positivo cuando la Tasa Interna de Retorno (TIR) es mayor a la tasa de descuento. 𝑆 1 𝑉𝑃𝑁 = (1+𝑘) + 𝑆2 1+𝑘 2 + 𝑉𝑃𝑁 = σ𝑛𝑡=1 𝑆3 𝑆𝑛 +…+ 1+𝑘 3 1+𝑘 𝑛 𝑆𝑡 1+𝑘 𝑡 − 𝐼𝑂 Donde: S t lo k n : flujo de caja neto al termino del año t. : año para el cual se considera el flujo de caja. : inversión inicial. : tasa de descuento: es el retorno requerido mínimo sobre Ia inversión. : es el tiempo de vida de años (del proyecto). − 𝐼𝑂 KPIs de evaluaciones económicas Tasa Interna de Retorno (TIR) Es la tasa a la cual el Valor Presente Neto resultante se hace cero. Si el TIR es superior a la Tasa de Descuento, entonces el proyecto es rentable. Representa la rentabilidad de la inversión. 𝑛 𝑉𝑃𝑁 = −𝐼𝑜 + 𝑡=1 𝑆𝑡 1 + 𝑇𝐼𝑅 𝑡 = −𝐼𝑜 + 𝑆1 𝑆2 + 1 + 𝑇𝐼𝑅 1 + 𝑇𝐼𝑅 + ⋯+ 2 Donde: S t lo TIR n : flujo de caja neto al termino del año t. : año para el cual se considera el flujo de caja. : inversión inicial. : tasa interna de retorno (variable a encontrar por métodos numéricos: tanteo). : es el tiempo de vida de años (del proyecto). 𝑆𝑛 1 + 𝑇𝐼𝑅 𝑛 =0 KPIs de evaluaciones económicas VPN 5000.0 4235.9 3545.2 2919.0 2349.7 1830.8 1356.8 922.5 523.9 157.2 -181.0 -493.4 -782.7 -1050.9 -1300.2 -1532.2 VPN < 0 Tasa Desc 0.0% 2.0% 4.0% 6.0% 8.0% 10.0% 12.0% 14.0% 16.0% 18.0% 20.0% 22.0% 24.0% 26.0% 28.0% 30.0% VPN > 0 Tasa Interna de Retorno (TIR) TIR = 18.91% KPIs de evaluaciones económicas Período de recuperación de la inversión (PRI) - método gráfico x Año 0 1 2 3 4 5 6 y Flujo Descontado Acumulado -7000.0 -5198.2 -3169.1 -1633.6 -447.9 679.6 1588.5 x Función FCDA=f(tiempo) Flujo Descontado Acumulado -7000.0 -5198.2 -3169.1 -1633.6 -447.9 679.6 1588.5 y Año 0 1 2 3 4 5 6 Función inversa Tiempo=f(PCDA ) PRI = 4,38 años KPIs de evaluaciones económicas Resumen de criterios para la toma de decisiones A Nivel de Indicador Criterio Cuando utilizarlo ✓ VPN > 0 Proyectos con beneficios diferentes y vidas iguales ✓ ✓ TIR > Costo de Capital Proyectos con beneficios diferentes, vidas iguales y con inversión inicial PRI ✓ ✓ PRI menor y < a la vida económica del proyecto Proyectos con beneficios diferentes, vidas iguales y con inversión inicial IR ✓ ✓ IR mayor y > 1 Proyectos con beneficios diferentes, vidas iguales y con inversión inicial CAE ✓ ✓ CAE menor Proyectos con beneficios iguales pero periodos de vida diferentes CCV ✓ ✓ CCV menor Proyectos con beneficios y ciclos de vida iguales Centro de Trabajo Instalaciones y Equipos VPN ✓ TIR Evaluación de proyectos Proceso simplificado de toma de decisiones en entre propuestas Propuesta “1” Propuesta “2” Planteamiento de problemas Propuesta “3” Propuesta “n” Evaluación: Técnica y Económica Selección de la(s) mejor(es) opción(es) Herramientas de análisis de confiabilidad Costos en ciclo de vida (LCC) Costos del Ciclo de Vida (CCV) Que es un Estudio de Costo de Ciclo de Vida? El Estudio del Costo del Ciclo de Vida (LCC) es una serie de procedimientos sistemáticos utilizados para compilar y examinar las entradas y salidas de materiales y energía, así como los impactos ambientales directamente asociados al funcionamiento del producto o sistema que genera el servicio en su ciclo de vida. Fuente: ISO 14040.2 Draft: Life Cycle Assessment - Principles and Guidelines Es una variante de las Evaluaciones Económicas donde se contabilizan todos los Costos ó desembolsos en los que se incurre, así como las Pérdidas de Oportunidad causadas por los paros programados y no programados durante la vida de un proyecto, comenzando desde el proceso de investigación (en la etapa de visualización), hasta la desincorporación física de los activos y la cancelación de cualquier pasivo ambiental, en caso de que exista. Incluye los costos de desarrollo e inversión, conocidos como CAPEX, así como los costos de operación, mantenimiento, energía, desarrollo de personal y desincorporación, entre otros, llamados OPEX. Análisis de Costos de Ciclo de Vida (CCV) ¿Por qué Costo de Ciclo de Vida (CCV)? Los nuevos estándares internacionales como el ISO 55000 establecen que las decisiones han de tomarse con enfoque en la vida total del activo y considerar los siguientes elementos en términos cuantitativos: • Confiabilidad y riesgo (a la producción, al ambiente, a la imagen, a la seguridad, reparaciones, etc.) • Costos de operación y mantenimiento. • Costos de capital • Eficiencia (costos de producción y/o cantidad producida) • Requerimientos legales • Restricciones de producción (ej. cuellos de botella) Análisis de Costos de Ciclo de Vida (CCV) ¿Por qué Costo de Ciclo de Vida (CCV)? Marcadores (benchmark) típicos de costos en bombas centrífugas (“Top 10 Global Chemical Manufacturer”, FY 2006) • Energía: electricidad, combustibles, vapor, etc. 32 % • Mantenimiento: (repuestos, materiales, consumibles, equipos, talleres internos y externos, herramientas, personal, overhead, etc.). 20 % • Inicial: Procura de equipos principales (pueden ser desde Ex-work hasta DDP (Incoterms). 10 % • Instalación: ingeniería, materiales, equipos menores y auxiliares (BOP), construcción, comisionado y pruebas. 9% • Operación: personal, materiales, consumibles, equipos y administrativos operacionales (overhead). 9% • Indisponibilidad: impacto en producción o ventas por paros programados y no programados. Conocido como lucro cesante o pérdidas de oportunidad. 9% • Ambiente: adecuaciones, servicios o penalizaciones destinadas al cumplimento de regulaciones ambientales (emisiones, ruidos, etc.) 7% • Desincorporación: costos de desinstalación, menos valor de salvamento (de existir). Incluye, en algunos casos, los pasivos ambientales. 4% Fuente Dabbs, Tom.- “Optimizing Total Cost of Ownership (TCO)”, ITT - Plant Performance Services Group. Fecha de consulta: 10/04/2022. Website: https://www.gouldspumps.com/ittgp/medialibrary/goulds/website/Literature/White%20Papers/Optimizing_Total_Cost_of_Ownership_final.pdf?ext=.pdf. Costos del Ciclo de Vida (CCV) Etapas de la Vida del Activo y la Gestión de Repuestos Visualización, conceptual, básica, Detalle 2% 4% LCC Procura, construcción, comisionado, pruebas y arranque CAPEX Desarrollo Desembolsos [$] 33% 36% Mantenimiento no programado, lucro cesante (pérdida de oportunidad) y otros costos asociados al riesgo de fallas DESINCORPORACIÓN Modernización Operación, mantenimiento programado, energía 23% 2% ($) Valor presente Obsolescencia, desincorporación OPEX CAPEX Procura & construcción Modernizaciones, uprates, sustituciones Operación y mantenimiento Línea de tiempo Desincorporación Herramientas de análisis de confiabilidad Análisis Costo, Riesgo, Beneficio (ACRB) Análisis Costo-Riesgo-Beneficio Optimización de frecuencia Fuente: R2M (2021) Análisis Costo-Riesgo-Beneficio (ACRB) de Partes IMPACTO TOTAL: I(tNúmero )=C(t)+R(tÓptimo ) Optimización de Inventario3500 Punto Óptimo Punto Optimo Punto 3000 Optimo Egresos 1800 1600 Gastos Egresos 1400 1200 Riesgo 5 Costos Egresos 200 1200 400 200 0 9 Máximo 95% Certeza 7 8 9 Máximo 95% de Certeza RIESGO=R(t) IMPACTO TOTAL: I(t)=C(t)+R(t) 500 1400 600 8 3500 400 800 7 No. Óptimo de Repuestos 5 Punto Optimo Punto Optimo 3000 1600 0 6 Mínimo 800 1800 Egresos 2000 1000 600 Fuente: R2M COSTO=C(t) 2500 1500 1000 1000 5 6 Mínimo 2500 COSTO=C(t) COSTO=C(t) 2000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Riesgo N o PartesCostos en Almacen 1500 1000 0 1 2 3 4 500 5 6 7 8 9 10 11 Número Partes en Inventario No de de Partes en Almacén 1 2 3 4 5 6 7 8 9 6 7 Mínimo 12 10 11 12 13 14 15 RIESGO=R(t) 16 17 18 19 20 No Partes en Almacen 8 9 Máximo 95% Certeza Herramientas de análisis de confiabilidad Estimado de costo - precisión Clases y precisión de estimados de costo Clases y precisión de los estimados de costos Clasificación basada en la Práctica Recomendada 18R-97 “Sistema de Clasificación de los Estimados de los Costos de la AACE International (American Association for the Advancement of Cost Engineering International). La norma divide los estimados en cinco (5) clases (Clase I a Clase V), correspondientes a distintos niveles de madurez (o grados de definición) del proyecto. En las fases más tempranas del proyecto (visualización o conceptual), donde existe poco grado de definición y por tanto mayor incertidumbre, los estimados se corresponden con los de la Clase V. A medida que el proyecto avanza y se incrementa su grado de madurez, disminuyendo la incertidumbre, los estimados de costo pasan a ser progresivamente Clase IV, III, II y finalmente Clase I. Esta última clase, con rangos de precisión, es característica de procesos en lo que ya se cuenta con precios firmes (contratos otorgados). Clases y precisión de estimados de costo Clases y precisión de los estimados Estimado Clase Nivel del Madurez (Definición) del Proyecto Propósito del Estimado Método de Estimación Rango de Precisión ( %), según Complejidad del Proyecto [1] C. Baja C. Media C. Alta V 0% a 2% Evaluación Conceptual Factores por capacidad, modelos paramétricos, juicio, o analogía -20 a +30 -35 a +65 -50 a +100 IV 1% a 15% Estudio o factibilidad Factores de equipos o modelos paramétricos -15 a +20 -23 a +35 -30 a +50 III 10% a 40% Autorización de presupuesto Costos unitarios semi detallados con ítems de línea de nivel de ensamblaje -10 a +10 -15 a +20 -20 a +30 II 30% a 75% Control u oferta Costo unitario detallado con metrado forzado detallado -5 a +5 -10 a +13 -15 a +20 I 65% a 100% Estimado para chequeo u oferta Costo unitario detallado con metrados detallados -3 a +3 -7 a +9 -10 a +15 [1] "Rango de Precisión" (± %) del estimado de costo para un "Nivel de Confianza" del 50% La Tabla muestra los rangos de precisión de los estimados de costo para cada Clase, dependiendo de la complejidad del proyecto. Los valores para los proyectos de baja y alta complejidad los establece la Práctica Recomendada 18R-97, mientras que la categoría de “complejidad media”, con sus valores de precisión, fueron adicionados por el autor como promedios aritméticos de los valores los extremos. Clases y precisión de estimados de costo Clases y precisión de los estimados La figura, tomada de la Práctica Recomendada 18R-97, muestra gráficamente los valores de precisión señalados en la Tabla previa, destacando que las curvas por nivel de complejidad (alta, media y baja) así como los rangos de madurez asociados a cada clase de estimado (Clase I a Clase V). Se puede observar cómo, en términos generales, a medida que incrementa el grado de definición, disminuye la incertidumbre y mejora la precisión de los estimados. Datos Generales y Entregables del Proyecto Estatus Clases y precisión de estimados de costo Datos Generales del Proyecto Descripción del Alcance del Proyecto Producción de la Planta / Capacidad de la Facilidad Ubicación de la Planta Suelos e Hidrología Plan de Proyecto Integrado Cronograma Maestro del proyecto Estrategia de Escalamiento Datos Generales y Entregables del Proyecto Estructura de Descomposición del Trabajo Estrategia Contractual Preliminar (Nivel de Madurez o Grado de Definición), [%] V IV III II I (0 a 2) (1 a 15) (10 a 40) (30 a 75) (65 a 100) P P D D D D D NR P D D D NR P D D D Estimado de Costo Clase NR P D D D (Nivel o Grado de Definición), [%] NR de Madurez P D D D NR P D D D V IV III II I (0NR a 2) (1 aP15) (10 D a 40) (30 D a 75) (65 aD100) Preliminar P D D Nivel de madurez del proyecto y precisión delNRP estimado de costo Definido P D D Entregables de Ingeniería Datos Generales del Proyecto Diagramas de Flujo en Bloque Descripción del Alcance del Proyecto Plano del Terreno (Plot Plan) ProduccióndedeFlujo la Planta / Capacidad de la Facilidad Diagrama de Procesos (PFDs) Diagrama de Servicios Públicos (Utilities) Ubicación de Flujo la Planta Diagramas de tubería e Instrumentación (P&Ids) Suelos e Hidrología Balance de Calor y Materiales Plan de Proyecto Integrado Lista de Equipos de Procesos Cronograma Maestro del proyecto Lista de Equipos para Servicios Públicos (Utilities) Estrategia Eléctricos de Escalamiento Unifilares Especificaciones de Diseño y Hojas de Datos Estructura de Descomposición del Trabajo Planos de Arreglo general de Equipos Estrategia Contractual Listado de Repuestos Entregables Ingeniería Planos dede disciplina Mecánica Planos de Disciplina Eléctrica Diagramas de Flujo en Bloque Planos de Terreno Disciplinas dePlan) Sistemas de Instrumentación/Control Plano del (Plot Planos de Disciplina Civil/Estructural/Topografía Definido No Iniciado No Iniciado NoEstatus Iniciado No Iniciado No Iniciado Iniciado (I) Preliminar Iniciado (I) Preliminar Iniciado (I) Iniciado (I) Definido Iniciado (I) Definido Iniciado (I) No Iniciado Iniciado (I) No Iniciado Iniciado (I) No Iniciado Iniciado (I) Iniciado (I) No Iniciado Iniciado (I) No Iniciado Iniciado (I) Iniciado (I) Iniciado Iniciado (I) (I) Iniciado Iniciado (I) (I) Iniciado (I) I/P P NR P NR NR NR NR NR NR NR NR NR NR NR NR NR NR NR NR NR I/P NR NR NR P/C P I/P P P/C I/P P I/P P P/C P I/P P I/P P I/P I/P P PI NR NR NR P/C NR I/P NR C D C D C C D C D C D C D C D C C D C D P I/P I/P C I/P C I/P Diagrama de Flujo de Procesos (PFDs) Iniciado (I) NR P/C C Diagrama de Flujo de Servicios Públicos (Utilities) Iniciado (I) NR I/P C Nomenclatura de los requerimientos Diagramas de tubería e Instrumentación (P&Ids) Iniciado (I) NR I/P C Datos generales del proyecto Balance de Calor y Materiales Iniciado (I) NR P/C C NR No requerido. Lista de Procesos Iniciado y(I)aprobacion NR I/P C P de Equipos Definición iniciada, con avance intermedio. Al menos una revisión D de Equipos Definición terminada, revisiones realizadas.Iniciado Pendiente Lista paraavanzada, Servicios casi Públicos (Utilities) (I) por aprobaciones NR I/P finales. C Unifilares Eléctricos Iniciado (I) NR I/P C Entregables de la Ingeniería NR No Requerido: Entregable noDatos requerido. Especificaciones de Diseño y Hojas de Iniciado (I) NR I/P C I ha Iniciado: en borrador, esquemas básicos Iniciado o desarrollo Planos deSe Arreglo generalEntregable de Equipos (I) temprano. NR I C P Preliminar: Entregable casi terminado con revision multi-funcional, pendiente por rev. y aprob. final. Listado de Repuestos Iniciado (I) NR NR P C Completo: Entregable aprobado. Planos de disciplina Mecánica Iniciado (I) NR NR I/P C D C D C C D C D C D C D C D C C D C D P P/C P/C C P/C C P/C C C C C C C C C C P P/C C D C D C C D C D C D C D C D C C D C D C C C C C C C C C C C C C C C C C C Datos Generales y Entregables del Proyecto Estatus Estimado de Costo Clase (Nivel de Madurez o Grado de Definición), [%] V IV III II I (0 a 2) (1 a 15) (10 a 40) (30 a 75) (65 a 100) Datos Generales del Proyecto Descripción del Alcance del Proyecto Producción de la Planta / Capacidad de la Facilidad Ubicación de la Planta Suelos e Hidrología Plan de Proyecto Integrado Cronograma Maestro del proyecto Estrategia de Escalamiento Estructura de Descomposición del Trabajo Estrategia Contractual Preliminar Preliminar Definido Definido No Iniciado No Iniciado No Iniciado No Iniciado No Iniciado P P NR NR NR NR NR NR NR P P P P P P P P P D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D Entregables de Ingeniería Diagramas de Flujo en Bloque Plano del Terreno (Plot Plan) Diagrama de Flujo de Procesos (PFDs) Diagrama de Flujo de Servicios Públicos (Utilities) Diagramas de tubería e Instrumentación (P&Ids) Balance de Calor y Materiales Lista de Equipos de Procesos Lista de Equipos para Servicios Públicos (Utilities) Unifilares Eléctricos Especificaciones de Diseño y Hojas de Datos Planos de Arreglo general de Equipos Listado de Repuestos Planos de disciplina Mecánica Planos de Disciplina Eléctrica Planos de Disciplinas de Sistemas de Instrumentación/Control Planos de Disciplina Civil/Estructural/Topografía Iniciado (I) Iniciado (I) Iniciado (I) Iniciado (I) Iniciado (I) Iniciado (I) Iniciado (I) Iniciado (I) Iniciado (I) Iniciado (I) Iniciado (I) Iniciado (I) Iniciado (I) Iniciado (I) Iniciado (I) Iniciado (I) I/P NR NR NR NR NR NR NR NR NR NR NR NR NR NR NR P/C I/P P/C I/P I/P P/C I/P I/P I/P I/P I NR NR NR NR NR C C C C C C C C C C C P I/P I/P I/P I/P C C C C C C C C C C C P P/C P/C P/C P/C C C C C C C C C C C C C C C C C Nomenclatura de los requerimientos Datos generales del proyecto NR No requerido. P Definición iniciada, con avance intermedio. Al menos una revisión y aprobacion D Definición avanzada, casi terminada, revisiones realizadas. Pendiente por aprobaciones finales. Entregables de la Ingeniería NR No Requerido: Entregable no requerido. I Se ha Iniciado: Entregable en borrador, esquemas básicos o desarrollo temprano. P Preliminar: Entregable casi terminado con revision multi-funcional, pendiente por rev. y aprob. final. C Completo: Entregable aprobado. Clases y precisión de estimados de costo Metodologías para estimados Clase V y IV [AACE Int., 2016; Amsterdam, 2018] AACE International Práctica Recomendada No. 18R-97 Clase Costo Método (basados en principios estocásticos) V IV Curvas y factores [costo/capacidad] Factores de escalación de operaciones Factores Lang Factores Chilton Factores Hand Factores Peters-Timmerhaus Factores Guthrie Otros técnicas de modelado paramétricas Metodo Miller Equipment factors Razón de costos brutos de unidades ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● Tipo Básico de Formulación "Tipo Williams" "Tipo Lang" "Tipo Hand" Ref. Año [1] 1947 ● [4[, [5], [6] 1947-1948 [2] 1950 [3] 1958 [7], [8] 1958-1991 [9], [10] 1969-1974 [11] 1965 ● ● ● ● ● Referencias: [1] R. Williams Jr., "“Six-Tenths Factor” Aids in Approximating Costs," Chemical Engineering,Vol. 54, pp. 124-125, December 1947. ● ● Factores Hand ● ● Factores Peters-Timmerhaus ● ● Factores Guthrie ● ● Otros técnicas de modelado paramétricas ● ● Metodologías para estimados Clase Metodo Miller ● Equipment factors ● Razón de costos brutos de unidades ● [3] 1958 [7], [8] 1958-1991 Clases y precisión de estimados de costo [9], [10] 1969-1974 ● ● V y [11] IV [AACE 2018] 1965 Int., 2016; Amsterdam, ● Referencias: [1] R. Williams Jr., "“Six-Tenths Factor” Aids in Approximating Costs," Chemical Engineering,Vol. 54, pp. 124-125, December 1947. [2] C.H. Chilton, "“Six Tenths Factor” Applies to Complete Plant Costs," Chemical Engineering,Vol. 57, pp. 112-114, April 1950. [3] W.E. Hand, "From Flow Sheet to Cost Estimate," Petroleum Refiner, Vol. 37, pp. 331-334,September 1958. [4] H.J. Lang, "Engineering Approach to Preliminary Cost Estimates," Chemical Engineering,Vol. 54, pp. 130-133, September 1947. [5] H.J. Lang, "Cost Relationships in Preliminary Cost Estimates," Chemical Engineering, Vol. 54, pp. 117-121, October 1947. [6] H.J. Lang, "Simplified Approach to Preliminary Cost Estimates," Chemical Engineering,Vol. 55, pp. 112-113, June 1948. [7] M.S. Peters, Plant Design and Economics for Chemical Engineers, New York: McGraw-Hill,1958. [8] M.S. Peters and K.D. Timmerhaus, Plant Design and Economics for Chemical Engineers(4th ed.), New York: McGraw-Hill, 1991. [9] K.M. Guthrie, "Data and Techniques for Preliminary Capital Cost Estimating," ChemicalEngineering, Vol. 76, pp. 114-142, March 1969. [10] K.M. Guthrie, Process Plant Estimating, Evaluation and Control, Carlsbad: CraftsmanBook Company of America, 1974. [11] C.A. Miller, "New Cost Factors give Quick, Accurate Estimates," Chemical Engineering, Vol.72, pp. 226-236, September 1965. ● HERRAMIENTAS METODOLOGÍAS DE CONFIABILIDAD RCS Optimización de inventario de repuestos Políticas de Inventarios Criterios de reposición Min-Max • Pedido se genera cuando el inventario llega a nivel MIN. • Cantidad del pedido es la diferencia para llegar nuevamente al nivel MAX (pedido variable). • Punto y cantidad de pedido Frecuencia constante de compra • Pedido se genera cuando el inventario llega a nivel MIN, es decir, el punto de pedido PP. • Pedido se genera en base a tiempo, a una dada frecuencia determinada. • Cantidad (constante) del pedido CP se calcula para minimizar el costo total de procura, es decir, se obtiene como la Cantidad Económica de Pedido (CEP / EOQ) • Por lo general, la cantidad del pedido es variable, para reponer el nivel MAX del inventario, a fin de evitar acumulación significativa de inventario por encima del MAX • Inventario nunca supera su nivel MAX. Inventario nunca supera su nivel MAX. Políticas de Inventarios Cantidad (lote) económico de pedido (LEP) Políticas de Inventarios Modelo integral de gestión Filosofía Operacional Unidades Instaladas Comparación Base de datos Filosofía Operacional Actual OPTIMO, RCS, SEGURIDA D, ETC. Precio Unitario “Inventario” del SAP/MM Número Óptimo Movimientos del SAP/MM Catálogo del fabricante Repuestos de Baja Rotación Análisis ABC PP, LEP, MIN-MAX, SEGURID. Máximos y Mínimos Repuestos Alta Rotación Políticas de Inventarios Modelo integral de gestión LEP/NDP Alta Rotación Smax Smin Ítems Baja Rotación NOR/OCR/RCS Políticas de Inventarios Cantidad (lote) económico de pedido (LEP) Lote Económico de Pedido (LEP) Esta es la cantidad de pedido para la cual el costo total es mínimo para compras futuras durante el periodo para el cual fue planificado el inventario. LEP = 200 * D * A I * Cu Donde; LEP: D: A: I: Cu: Lote económico de pedido cantidad a comprar. (Unidades) Demanda anual del repuesto. (Unidades/Und Tiempo) Costo de realizar el pedido. (Unidad monetaria) Costo de almacenamiento del repuesto expresado en porcentaje de su costo unitario. (%) Costo unitario del artículo. (Unidad monetaria) Políticas de Inventarios Número de pedidos Número de Pedidos (NDP) • Es la cantidad de pedidos que se realiza en un periodo, basándose en el número de unidades calculadas previamente en el lote económico de pedido, es decir la cantidad de veces que se debe comprar el lote económico en un periodo especifico. 𝐍𝐃𝐏 = 𝐈 ∗ 𝐃 ∗ 𝐂𝐮 𝟐𝟎𝟎 ∗ 𝐀 Donde; NDP : Número de pedidos. (veces/ und. tiempo) D: Demanda anual del repuesto. (unidades/und. tiempo) A: Costo de realizar el pedido. (unidad monetaria) I: Costo de almacenamiento del repuesto expresado en porcentaje de su costo unitario. (%) Cu: Costo unitario del artículo. (unidad monetaria) Políticas de Inventarios Nivel Mínimo (Smin) Nivel Mínimo (Smin) • Representa el nivel de referencia inferior en una gestión de inventarios planificada, también se define como la mínima cantidad que se debe tener en las instalaciones de la empresa para la gestión de inventario. S min = TE *TUP 365dias Donde; TE : Tiempo de entrega o reabastecimiento (*) TUP : Tasa de utilización promedio (media de las demandas Di anuales) Di: Demandas individuales en el año n: Número de demandas en el año (*) Para los casos en que varía la tendencia del TE, se recomienda usar una media móvil en lugar de un promedio aritmético Políticas de Inventarios Inventario de seguridad Inventario de Seguridad (SS) • Es el inventario adicional que se mantiene para protegerse contra los cambios y desviaciones en la demanda o demoras en el reaprovisionamiento durante el periodo para el cual fue planificado 𝑆𝑆 = 𝑆𝑚𝑖𝑛 ∗ 𝐹𝑆 ∗ • Donde; SS: SMin: DAP: TUP: 𝐷𝐴𝑃 𝑇𝑈𝑃 Nivel de inventario de seguridad. (Und) Nivel de inventario mínimo. (Und) Desviación absoluta promedio. (Und/intervalo tiempo) Tasa de utilización promedio mensual. (Und/intervalo tiempo) Políticas de Inventarios Cantidad Inventario de Seguridad para nivel de confianza (Poisson) l t N [h] Respuesta: [fallas/hr] Sp = 6 items 8000 hrs 4 N : 110 items l : 2,0 x 10-6 t : 8,000 hrs P : 0.95 Calcular el número de repuestos sp 5 3 Respuesta (del nomograma): 1 2 3 4 5 Ubicamos el valor 2,0x10-6 sobre la línea “l” del nomograma. Marcamos el punto. Ubicamos el valor 110 sobre la línea “N”. Marcamos el punto. Trazamos línea recta entre los dos puntos de los pasos , marcamos el punto de corte de esta con la línea “I”. 1 y 2 Ubicamos el valor 8,000 sobre la línea “t”. Marcamos el punto. 3 4 Trazamos línea recta entre los dos puntos de los pasos y , marcamos el punto de corte de esta con la línea “sp”. Leemos el valor del número de repuestos (sp) sobre la escala p=0.95 ubicada en el lado derecho de la línea “sp”. 110 items 2 2,0x10-6 1 Políticas de Inventarios Cantidad Inventario de Seguridad para nivel de confianza Cantidad de componentes Sp que se requieren para garantizar (nivel de confianza), con una probabilidad p(s,t) la disponibilidad de repuestos en un tiempo misión t, de un sistema compuesto por N componentes, con tasa de falla l, viene determinada por la siguiente ecuación (distribución de Poisson): p 𝑠𝑝 , 𝑡 = 𝑒 −𝑁𝜆𝑡 (𝑁𝜆𝑡)0 0! + (𝑁𝜆𝑡)1 1! + (𝑁𝜆𝑡)2 2! + ..+ (𝑁𝜆𝑡) 𝑠𝑝 𝑠𝑝 ! Donde: N l t : número de componentes, conectados en serie (falla de uno causa la falla del sistema completo) : tasa de falla (constante). El componente opera dentro de la zona de fallas aleatorias : tiempo misión Fuente: Tomasek, K.S. (1970).- Calculation of the required number of spare parts. Technical notes. Pergamon Press, 1970. Vol. 9, pp. 77-78. Costo-Riesgo-Beneficio Optimización de inventario de repuestos – Stock de seguridad por Montecarlo 1680 1000 Min Min Promedio 5 8.98 Max Desv. Estand. 16 1.57 Tiempo misión [hrs] Número de trials 1680 1000 Promedio 5 8.98 Max Desv. Estand. 16 1.57 1.0 0.25 1.0 0.20 0.8 0.20 0.8 0.15 0.6 0.15 0.6 0.10 0.4 0.10 0.4 0.05 0.2 0.05 0.2 0.0 0.00 0.00 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Probabilidad 0.25 Probabilidad acumulada Número de trials Probabilidad acumulada Probabilidad Tiempo misión [hrs] 0.0 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Cantidad probable de fallas (demandas del item) presentadas durante el "lead time" Cantidad probable de fallas (demandas del item) presentadas durante el "lead time" Numero de fallas (demandas del respuestos) Prob. de que se presenten exactamente 8 fallas Prob. (acumulada) de que se presenten no mas de 8 fallas Prob. (acumulada) de que se presenten mas de 8 fallas Numero de fallas (demandas del respuestos) Prob. de que se presenten exactamente 12 fallas Prob. (acumulada) de que se presenten no mas de 12 fallas Prob. (acumulada) de que se presenten mas de 12 fallas 8 0.232000 0.398000 0.602000 12 0.041000 0.983000 0.017000 Políticas de Inventarios Cantidad de repuestos? – estimaciones RAM Simulaciones RAM, probabilísticas (Montecarlo), apoyados en representaciones gráficas de diagramas de bloques de confiabilidad (RBD). Se caracterizan los bloques con sus funciones de distribución de densidad de probabilidad (pdf) para los indicadores TPF (tiempo para falla) y TPR (tiempo para reparar), así como los repuestos requeridos para la restitución de la función. Listas consolidadas de repuestos Listas consolidadas de repuestos SERIAL No. MODEL NUMBER OF UNITS TAG. No. CUSTOMER The items mentioned on this page are relevant to the serial number shown in the column " Z " SPARE PARTS LIST ENGINEERING BY SPARE PARTS QUOTATION No. M.Nunziati DATE ENQUIRY NOTES: Column "W" shows the Interchangeable components and relevant position N ° (W1, W2, W3, etc....) on the attached "Interchangeable Parts List". R = Refurbisheable Material. @ = The offered quantity is evaluated considering all of the interchangeable items staded on relevant "Interchangeable Parts List". * = Part required for the inspection. DATE PROJECT: SITE OF INSTALLATION * UNIT: PLANT GAS T URBIN E 14 1,925.04 18 REMARKS Phisical Customer Stock 14 1,198.74 N°1 M ajor Ins pection 1,101.73 (See position indicated below) DELIVERY TIME W EEKS Qty. Ordered By ......................... N°1 Hot Gas Path + Axial Compressor Inspection Recommended By ....................... N° 1 Hot Gas Path Inspection N° 1 Combustion Chamber Inspection N°1 M ajor Inspection Capital Spares N°1 Hot Gas Path + Axial Compressor Ins pection Operational Spares N° 1 Hot Gas Path Inspection N° 1 Combustion Chamber Inspection Co mmissioning & Start-Up Spares Capital Spares Operational Spares Co mmissioning & Start-Up Spares IN STAND-BY Phisical Customer Stock NUMBER OF UNITS IN TERCHANGEABLE P ARTS IN OPERATION Preservación • Preservación: acción de evitar daños en los recursos existentes (conservación, protección, resguardo de la función del equipo). • El objetivo de un procedimiento de preservación es asegurar que el activo mantenga su integridad técnica mientras no se encuentra en funcionamiento y que presente la menor cantidad de problemas posibles al momento de su puesta en marcha de una forma adecuada y económica. Fuente: Cortec (https://issuu.com/ipcm/docs/ipcm_pc_41_april_2022/42) Preservación Durante el envío y almacenaje Las especificaciones de procura de los repuestos deben incluir los requisitos necesarios de embalaje y preservación que aseguren la integridad del mismo durante su transportación (tierra, mar, aire) y almacenamiento. Algunos de estos requisitos están establecidos en normas internacionales. 9.2.8. Preparación para el Envío 9.2.8.1 Si se compra un rotor de repuesto, se debe preparar para almacenamiento bajo techo, sin calefacción, por 3 años. La preparación debe incluir tratamiento para prevenir la corrosión y envoltorio con barrera de liberación lenta de inhibidor de corrosión. El rotor debe embalarse para el tipo de envío especificado. Debe proporcionarse un material resiliente [que no sea plomo, tetrafluoroetileno (TFE) o PTFE] de al menos 0.12 pulg (3 mm) de espesor entre el rotor y su estructura de soporte; el soporte no debe estar en el área de cojinetes. Se debe incorporar un elemento para prevenir el movimiento del rotor dentro del estator. Si se especifica, el rotor de repuesto y los elementos tipo “cartucho” se deben preparar para el almacenamiento vertical. El rotor debe suspenderse en su extremo acoplado, a través de un accesorio que sea capaz de soportar 1.5 veces su peso, sin causar daño al eje. El elemento tipo “cartucho” debe ser soportado desde la tapa de cubierta de la carcasa (con el rotor colgado desde su cojinete de empuje). 9.2.8.2 9.2.8.3 Si se especifica, se deberá suministrar un contenedor diseñado para el almacenamiento vertical del rotor o del “cartucho”. 9.2.8.3 Si se especifica, se deberá suministrar un contenedor diseñado para contener gas inerte durante el almacenamiento. Fuente: API 610 (2021).- Centrifugal Pumps for Petroleum, Petrochemical, and Natural Gas Industries HERRAMIENTAS METODOLOGÍAS DE CONFIABILIDAD KPIs Indicadores Claves de Desempeño Indicadores claves (KPIs) Definición Un indicador clave de desempeño o KPI (por sus siglas en inglés: “Key Performance Indicator”) es una medida del rendimiento de un proceso, organización o empresa, en la consecución de sus objetivos estratégicos. Se utilizan en inteligencia empresarial para reflejar el estado actual de un negocio y definir su línea de acción futura. No se puede controlar lo que no se mide W. Edwards Deming Los KPIs deben ser: ESPECIFICOS MEDIBLES ALCANZABLES REALISTAS / IMPORTANTES OPORTUNOS Fuente: Wikipedia [Webisite: https://es.wikipedia.org/wiki/Indicador_clave_de_rendimiento#:~:text=Los%2 0indicadores%20clave%20de%20rendimiento,un%20seguimiento%20de%2 0los%20KPI]. Fecha de consulta: 06/Oct/2022 Indicadores claves (KPIs) KPIs en los diferentes niveles Corporativo • El logro de metas estratégicas del negocio requiere necesariamente de la definición y monitoreo de indicadores claves (KPIs) que reflejen el desempeño de los activos, los procesos, etc., de acuerdo a una estructura jerárquica. EVA, Valor Económico Agregado Nivel Estratégico Efectividad de Costos • Estos indicadores integran, en forma de Nivel Táctico Efectividad de Capital cadena, con los KPIs de los niveles superiores. • Comparados con una referencia (benchmarking), sirven para la definición de un plan de acción de cierre de brecha y mejora continua en: disponibilidad, producción, seguridad, satisfacción del cliente, gestión del cambio, monitoreo de procesos Efectividad de Equipos (MTBF, MTTR, C, D, M) Nivel Operativo Efectividad de Inventarios Efectividad de Procesos de Trabajo Efectividad de Operaciones (OEE) Indicadores claves (KPIs) Benchmarking Ejemplo Tablero de KPIs y cuartiles [Solomon]. En palabras de David T. Kearns, Director General de Xerox Corporation y promotor del proyecto, “benchmarking es el proceso continuo de medir productos, servicios y prácticas contra los competidores más duros o aquellas compañías reconocidas como líderes en la industria". Fuente: Ramos, Roberto (2005).- Benchmarking. [Website: http://www.geocities.ws/roberto_ramos_pereira/ger b/iee/Articulos/rbench.htm]. Fecha de consulta: 06/Oct/2022 Indicadores Negocio Costo de Mantenimiento / Valor de Reemplazo de Activos, % Costo de Producción por Unidad de Salida Cuartiles 1er 2do 3er 4to 2.0-2.5 2.5-3.0 3.0-3.5 >3.5 Varía de acuerdo a la Unidad de Producción Instalaciones - Equipo Disponibilidad Mecánica, % Utilización de activos con respecto a su capacidad, % >97 >89 95-97 80-89 80-95 70-79 <80 <70 <=1.0 1.0-2.0 2.0-3.0 >3.0 Trabajo Planeado / Trabajos Totales, % Backlog, semanas >85 3-4 75-85 4-6 65-75 6-8 <65 >8 Cumplimiento de Programas, % Trabajo de emergencia, % >90 <15 75-90 15-25 60-75 25-35 <60 >35 Tiempo extraordinario, % <5 5 - 10 10 - 20 >20 Índice de Paros No Programados, % Planeación y Programación Operación Segura David T. Kearns Tipos de benchmarking (comparación con): • • • • Interno: Competitivo: Funcional: Genérico: entre departamentos o empresas del mismo grupo. con los mejores competidores directos. con empresas líderes de cualquier ramo. con las mejores prácticas o procesos de las empresas. Cumplimiento de Programas de Producción, % Índice de Energía Consumida, % Equipos críticos operando fuera de rangos operacionales, % Sistemas de Control fuera de servicio, número Mantenimiento Preventivo y Predictivo Mantenimiento Preventivo-Predictivo / Mantenimiento Total, % Análisis de Fallas completos (ACR), % Cumplimiento de mantenimiento preventivo y predictivo, % Efectividad de Programas de Confiabilidad Tiempo Medio Entre Fallas Tiempo Medio Para Reparar Fallas detectadas previas a la falla, % Nivel de Vibraciones promedio, pulgadas/segundo Fallas por lubricación / Fallas totales, % >95 <100 90 - 95 75 - 90 100 - 120 120 - 140 <75 >140 <5 0 5 - 10 1–3 10 - 15 3–5 >15 >5 60 40-60 20-40 <20 >95 >95 80-95 90 - 95 60-80 75 - 90 <60 <75 Varía de acuerdo al Tipo de Equipo Varía de acuerdo al Tipo de Equipo >95 80 - 95 50 - 80 <50 ~0.08 0 0.08-0.12 0.12-0.15 <5 5-20 >0.15 >20 Indicadores claves (KPIs) Fuentes de Información KPIs 76 indicadores • Documento emitido por la Sociedad de Profesionales de Mantenimiento y Confiabilidad (SMRP) en año 2020, con las mejores practicas para la definición de un sistema de indicadores claves de gestión (KPIs) asociadas a la gestión del mantenimiento. • No es una norma. Es una práctica recomendada. • 76 indicadores distribuidos en 5 pilares: ✓ Gestión del negocio. ✓ Confiabilidad de proceso de manufactura. ✓ Confiabilidad de equipo. ✓ Organización y liderazgo. ✓ Gestión del trabajo. Indicadores claves (KPIs) Fuentes de Información KPIs • Norma emitida por la Federación Europea de Sociedades de Mantenimiento (EFNMS) 183 indicadores • Única norma de carácter internacional que define, de manera específica, un conjunto de indicadores claves de gestión (KPIs) asociadas a la gestión del mantenimiento. • Existen versiones traducidas al español, adoptadas por otros paises (incluyendo LATAM) como parte de su sistema nacional de normas. Indicadores claves (KPIs) Fuentes de Información KPIs Mantenimiento dentro de la Gestión de Activos Físicos, PHA (20) Administrac .y Suministro A&S de Mantenimiento (EFNMS) Edición del 2019 modifica sustancialmente la revisión 71 vs 183 previa de la norma (2007) HSE en Mantenim. HSE (22) (29) Organizaci ón y Soporte O&S Gestión del Mantenim. M (22) (30) Ingeniería de Mantenim. E Competenc ia del Personal P (19) (21) Tecnologías de Información y Comunicación, ICT (20) Norma emitida por la Federación Europea de Sociedades Indicadores claves (KPIs) Fuentes de Información KPIs Subfunciones, herramientas y tecnologías KPIs Areas principales Maintenance within physical asset management, PHA 20 Sustentabilidad (3) Capacidad, efectividad integridad (8) Nivel de servicio (2) Económicos (7) Health - Safety Environment, HSE 22 Cumplimiento con reglas y leyes (3) Registros estadísticos (9) Prácticas seguras (5) Prevención y mejoras (5) Gestión de mantenimiento, M 22 Estrategia (3) Función (9) Evaluación técnica (5) Mejora contínua (5) Competencia del personal, P 21 Gerente de mantenimiento (3) Ingeniería de mantenimiento, E 19 Capacidad y criticidad de los activos (3) Organización y soporte, O&S 30 Estructura y soporte (8) Administración y suministro, A&S 29 Económicos (6) Presupuesto y control (13) Servicios subcontratados (6) Materiales y repuestos (4) Tecnologías de comunicación e información, habilitadoras, ICT 20 Gestión (6) Administración y suministro (4) Organización y soporte (3) Engineering (7) Supervisor e engeniero Técnicos y especialis. de mantenimiento (6) en mantenimiento (3) Durabilidad (6) Mantenimiento preventivo (7) Planificación y control Efectividad productiva (14) (6) Educación (9) Mejoras contínuas de ingeniería (3) Calidad (2) 183 indicadores HERRAMIENTAS METODOLOGÍAS DE CONFIABILIDAD Obsolescencia Obsolescencia y etapa del ciclo de vida de un item En el marco de esta presentación, y acorde con la definición del estándar IEC, se entiende por obsolescencia el lapso de tiempo que inicia con la “notificación de retiro” de un item (incluyendo sus repuestos y servicios), de parte del fabricante original (OEM / OCM), hasta el momento en el cual es retirado (descontinuado) por completo del mercado. Gestión de la obsolescencia Vida útil estimada Planificación Generación de listas BOM (sistemas, equipos, componentes) Visita de campo / Inspección visual Opinión de expertos cambios tecnológicos Tiempo de operación Consultas a OEM/OCM Vida útil remanente Horizonte económico de la actividad productiva Grado de madurez del producto en mercado Nivel de criticidad Muy crítico. Gestión de obsolescencia proactiva. Evaluación a nivel de equipos y componentes. Crítico. Gestión de obsolescencia proactiva. Evaluación a nivel de sistemas y equipos. Medio. Gestión de obsolescencia reactiva. Evaluación a nivel de sistemas y equipos Bajo. Gestión de obsolescencia reactiva. Evaluación a nivel de sistemas y equipos Cambios en estándares y legislaciones Consulta al OCM/OEM Fabricantes originales Aseguramiento de inventarios propios Fabricantes autorizados por OEM/OCM Convenios de suministro de partes y servicios Fabricantes genéricos calificados Ingeniería en reverso (laser scan + CAD/CAE) Canibalización Reparaciones, reconstrucciones Retiro Grado de obsolescencia Evaluación de riesgo Declinación Saturación Madurez Crecimiento Introducción Bajo Disponibilidad del producto Área Diseño y validación de la matriz de riesgo Estrategias Descontinuado Seguridad Ambiente Producción Costos Medio Alto l l l Perfil de producción futuro Demanda de equipos y componentes l Costos (remplazo) Mantenimientos programados Fallas HERRAMIENTAS METODOLOGÍAS DE CONFIABILIDAD Confiabilidad desde el Diseño Repuestos desde el diseño (fase del IPC) Oportunidad de impactar el proyecto Impacto de la gestión de repuestos en el proyecto Fuente: S. Arendt.- Project success assurance for major CAPEX, best practices and lessons learned. ABS Group. Fuente: Managin the development of building projects for better results. Project Management Wisdom (MAX’s) (http://www.maxwideman.com/papers/managing/stages.htm) Confiabilidad desde el diseño Estudios y técnicas pertinentes Visualización, conceptual, básica, Detalle Procura, construcción, comisionado, pruebas y arranque Modernizaciones, uprates, sustituciones Operación y mantenimiento O&M IPC Actividades I&D, FEL Detalle Procura & construcción DESINCORPORACIÓN Modernización y extensión de vida útil Eventos no programados, pérdida de producción, lucro cesante y otros riesgos asociados a las fallas Eventos de operación y mantenimiento programados Influencia Línea de tiempo Confiabilidad desde el Diseño Obsolescencia, desincorporación Confiabilidad durante la Operación y Mantenimiento Desincorporación El ciclo de vida API 691 Risk Assessment Process Fuente: Figura A1 de ISO RP 691 (2017).- Risk-based Machinery Management Detección de Evaluación de Riesgo Identificación de Máquina API 691 Definir alcance de Evaluación de Riesgo de la Máquina Definir alcance de Evaluación de riesgo de la Máquina Analizar los Riesgos de la Máquina Identificar y Analizar los riesgos de la Máquina Clasificación del Riesgo de la Máquina Realizar la clasificación del Riesgo ¿Han sido mitigados los riesgos identificados? NO Revisión y aplicación de acciones de mitigación de riesgo adicional Visualización - Ing. Conceptual Ingeniería Básica Instalación y Comisionamiento Ingeniería de Detalles Operación y Mantenimiento • Validación analítica. • Prueba de Prototipo. • Evaluación preliminar de riesgo. • Evaluación de riesgo detallado. • N/A. • Evaluación de Riesgo en Campo. • • • • • Sistema (O). • Equipo (M, O). • Componente (M, O). • Equipo (M, O). • Componente (M, O). • Equipo (M, O). • Equipo (O). • Componente (O). • Categorización del riesgo técnico (M, O). • TRL (M). • • • • • • • • • • • • PSSR (O). • Prueba de rendimiento (OEM, O). • Chequeos de integridad y seguridad (O). • • • • • Categorización del Riesgo Técnico (M, O). • TRL (M). • Matriz de riesgo. • COF (sólo). • RPN. • N/A. • Matriz de riesgo. • COF (sólo). • RPN. Sistema (O). Equipo (M, O). Componente (M). Sub-componente (M). SI HAZOP (O). Análisis ¿Qué pasa si? COF, POF (O). LOPA (O). DFMEA (M). RAM 1 (O). Completa la Evaluación de Riesgo COF, POF (O). LOPA (O). DFMEA (M). PFMEA (M, O). RAM 2 (O) • Matriz de riesgo. • COF (sólo). • RPN. COF, POF (O). PFMEA (O). Pruebas de campo (O). Chequeos de integridad y seguridad (O). Donde: (O): Operador o contratista del IPC (EPC). (M): Fabricante (Manufacturer). Las designaciones para la acción responsable pueden diferir de lo acá mostrado, y pueden estar especificadas en la Hoja de Datos API 691 para aplicaciones individuales. Análisis RAM y la Gestión de Activos Confiabilidad desde el diseño - etapas de un proyecto Revisión Estado del Arte y Tecnologías Selección de Tecnologías y Arreglos, RAM I Dimensionamiento de Equipos Potencial para Impactar Valor AC, AMEF, RAM II, Capacidad Efectiva y Costo Ciclo Vida. Cuellos de botella Especificaciones Técnicas Equipos Mayores Documento Solicitud Ofertas DSO (incluye RAM II) Evaluación Técnica de Ofertas (por Costos en Ciclo de Vida) Auditoría y Revisión Técnica del Diseño. Análisis de Constructibilidad y Mantenibilidad (maqueta 3D) RAM III Número Óptimo Repuestos y Planes Mtto. QAQC, Pruebas FAT & SAT Autorización I&D Ing. Conceptual y Básica (FEL) Ing. Detalle Construcción Arranque Confiabilidad desde el diseño Estudios de mantenibilidad (maqueta 3D) Indicador o parámetro que define la facilidad con que un item puede ser mantenido. Depende, entre otros, de los siguientes factores: modularidad, ergonomía, simplicidad y estandarización. Es altamente dependiente del diseño, por lo que los estudio de mantenibilidad en la fase de diseño tienen un impacto determinante. Ejemplo concreto: turbina a gas • Desarrollo conjunto de OEM (GE) con usuario [TCPL] • Reducción tiempo de Inspección y remplazo de máquina • Extensión intervalo de Mantenimiento. 1 día Vs 7-21 días HERRAMIENTAS METODOLOGÍAS DE CONFIABILIDAD Conclusiones HERRAMIENTAS METODOLOGÍAS DE CONFIABILIDAD Normatividad aplicable Normatividad aplicable Normas / Estándares Análisis Criticidad • MIL-STD-882D: Criticality Analysis • NORSOK Z-CR-008: Criticality Classification Method Confiabilidad, Disponibilidad y Mantenibilidad • DoD - Guide for achieving Reliability, Availability, and Maintainability. • DoD-3235.1-H:Test & Evaluation of System Reliability, Availability and Maintainability. • IEC-1078: Reliability Block Diagrams • IEC-61078: Analysis techniques for dependability, Reliability block diagram method. • IEC-61025: Fault tree analysis. • IEC-61165: Application on Markov techniques. • ISO-12489: Petroleum, petrochemical, and natural gas industries – Reliability modelling & calculation of safety systems. Mantenimiento Centrado en Confiabilidad • BS-5760-5: Guide to failure modes, effects & criticality analysis (FMEA & FMECA). • IEC-50(191): Procedure for Failure Mode and Effect Analysis (FMEA) • IEC-60300-3-11: Reliability centered management. • IEC-60812: Analysis techniques system reliability-Procedure FMEA. • MIL-STD-1629: Procedures for Performing a Failure Mode, Effects & Criticality Analysis. Normatividad aplicable Normas / Estándares Mantenimiento Centrado en Confiabilidad • SAE-ARP 5580: “Recommended FMEA practices for non-automobile applications”. • SAE-JA 1011 Evaluation Criteria for Reliability-Centered Maintenance (RCM) Process. • SAE-JA 1012: A guide to the Reliability Centered Maintenance (RCM) Standard. • SAE-J1739: Potential Failure Mode and Effects Analysis in Design (Design FMEA) and Potential Failure Mode and Effects Analysis in Manufacturing and Assembly Processes (Process FMEA) and Effects Analysis for Machinery (Machinery FMEA)”. • NASA: Reliability Centered Maintenance Guide for Facilities & Collateral Equipment. Inspección Basada en Riesgo • • • • • • • • • • API-510: Pressure Vessel Inspection Code: In-service Inspection, Rating, Repair & Alteration. API-570: Piping Inspection Code: In-Service Inspection, Rating, Repair&Alteration of Piping Systems. API-RP-571: Damage Mechanisms Affecting Fixed Equipment in Refining Industry. API-RP-574: Inspection Practices for Piping System Components API-579 Fitness for Service. API-RP-580: Risk Based Inspection. API-RP-581: Risk-Based Inspection Technology. API-653: Tank Inspection, Repairs, Alteration and Reconstruction. API-RP 691: Risk-based Machinery Management. API-1160: Managing System Integrity for Hazardous Liquid Pipelines. Normatividad aplicable Normas / Estándares Inspección Basada en Riesgo • • • • • ASME-B31.3: Process Piping. ASME-B31.8: Gas Transmission & Distribution Piping System. ASME-B31.8S: Supplement to B31.8 on Managing System Integrity of Gas Pipelines.. ASME-B31.G: Manual of Determinations the Remaining Strength of Corroded Pipelines. DNV-RP-G101: Risk Based Inspection of Offshore Topsides Static Mechanical Equipment. Inspección Basada en Riesgo • DOE-NE-STD-1004-92: Root Cause Analysis Guidance Document, USA Análisis Costo Ciclo de Vida • • • • • • DNV, GEI, BSSC, VTL Subsea JIP 440-2620-0: Probabilistic Procedure for Assessing the Lifetime Risk & Reliability. IEC-60300-3-3: Life Cycle Costing. ISO-15663: Petroleum and Natural Gas Industries - Life Cycle Costing. NORSOK O-CR-001: Life Cycle Cost for Systems and Equipment. NORSOK O-CR-002: Life Cycle Cost for Production Facility. SAE-ARP-4293: Life Cycle Costing. Techniques and Applications Ingeniería de Confiabilidad y Recolección de Datos • • BS-5760 Part 2: Guide to the Assessment of Reliability. IEC-60300-3-1: Analysis Techniques for Dependability, Guide on Methodology. Normatividad aplicable Normas / Estándares Ingeniería de Confiabilidad y Recolección de Datos • • • • IEC-60300-3-2: Collection of Dependability data from the field. ISO-14224: Petroleum, petrochemical and natural gas industries, Collection and exchange of reliability and maintenance data for equipment. ISO-20815: Petroleum, petrochemical, and natural gas industries - Production assurance and reliability management. NORSOK Z-016: Regulatory Management & Reliability Technology. Análisis de Riesgos • • • • • • • NASA: Probabilistic Risk Assessment for Managers and Practitioners. EPA-630/R-95/002B: Proposed Guidelines for Ecological Risk Assessment. IEC-60300-3-9: Risk Analysis of Technological System. IEC-62198: Project Risk Management. ISO-31000: Principios y directrices para la Gestión de Riesgos. ISO/IEC-1010: Gestión de riesgos. Técnicas de evaluación de riesgos. NORSOK Z-013: Risk and Emergency Preparedness Analysis. Análisis Sistemas Instrumentados de Seguridad • • • ANSI/ISA-S84: Functional Safety: Application of Safety Instrumented Systems for Process Industries. IEC-1025: Fault Tree Analysis (FTA) IEC-61508-1: Requisitos generales Normatividad aplicable Normas / Estándares Análisis Sistemas Instrumentados de Seguridad • • • • • • • • • • IEC-61508-2: Requisitos para sistemas de seguridad eléctricos / electrónicos / electrónico programables (E/E/PES) IEC-61508-3: Requisitos para el software IEC-61508-4: Definiciones y abreviaturas IEC-61508-5: Ejemplos de métodos para la determinación de los SIL (Safety Integrity Level) IEC-61508-6: Guía para la aplicación de IEC 61508 IEC-61508-7: Sumario de técnicas y medidas IEC-61511-1: Marco, definiciones, requisitos del sistema, hardware y software IEC-61511-2: Guía para la aplicación de IEC61511-1 IEC-61511-3: Guía para la determinación de los niveles SIL requeridos IEC-62061: Seguridad de la maquinaria: seguridad funcional de los sistemas de control eléctricos, electrónicos y electrónicos programables. Indicadores Claves de Desempeño • • • • ANSI/API-RP-754: Process Safety Indicators for Refining & Petrochemical Industries. BS-EN 15341: Maintenance Key Performance Indicator. HSG-254: Step-By-Step Guide to Developing Process Safety Performance Indicators, UK Health and Safety Executive (HSE). SMRP: Best Practices. Society for Maintenance & Reliability Professionals. Normatividad aplicable Normas / Estándares Otras • • • • • • • • • ISO-55010: Gestión de activos – Orientación sobre la alimentación de las funciones financieras y no financieras en la gestión de activos. UNE-EN- 16646: Mantenimiento en la gestión de los activos físicos. IEC-300: Dependability Management IEC-605: Equipment Reliability Testing IEC-706: Guide to the Maintainability of Equipment’s IEC-1014: Programmers for Reliability Growth IEC-1070: Compliance Test Procedure for Steady state Availability IEC-1146: Reliability Growth Models and Estimation Methods IEC-1165: Application of Markov Methods EN 16646: 16646 Mantenimiento. Mantenimiento en la gestión de los activos físicos. EN 60300-1: 2015 Gestión de la confiabilidad. Parte 1: Directrices para su gestión y aplicación. EN 60300-3-3: 2017 Gestión de la confiabilidad. Parte 3-3: Guía de aplicación. Cálculo del coste del ciclo de vida. EN 60300-3-10: 2007 Gestión de la confiabilidad. Parte 3-10: Guía de aplicación. Manteniblidad. EN 60300-3-11: 2013 Gestión de la confiabilidad. Parte 3-11: Guía de aplicación. Mantenimiento Centrado en la Fiabilidad. EN 60300-3-12: 2014 Gestión de la confiabilidad. Parte 3-12: Guía de aplicación. Soporte logístico integrado. EN 60300-3-14: 2007 Gestión de la confiabilidad. Parte 3-14: Guía de aplicación. Mantenimiento y logística de mantenimiento. EN 60300-3-16: 2012 Gestión de la confiabilidad. Parte 3-16: Guía de aplicación. Directrices para la especificación de los servicios de logística de mantenimiento. EN 60706-2: 2009 Mantenibilidad de equipos. Parte 2: Requisitos y estudios de mantenibilidad durante la fase de diseño y desarrollo. EN 60706-3: 2009 Mantenibilidad de equipos. Parte 3: Verificación y recogida, análisis y presentación de datos. EN 60706-5: 2011 Mantenibilidad de equipos. Parte 5: Facilidad de ensayo y ensayos de diagnóstico. EN 15341: 2020 Mantenimiento. Indicadores clave de rendimiento del mantenimiento. EN 13306: 2018 Mantenimiento. Terminología del mantenimiento. EN 62402: 2011 Gestión de la obsolescencia. Guía de aplicación. ISO: 14224:2016 Industrias del petróleo, petroquímicas y del gas natural. Recogida e intercambio de datos de mantenimiento y confiabilidad de los equipos ISO/TR 12489:2016 Industrias del petróleo, petroquímica y gas natural — Modelado de confiabilidad y cálculo de sistemas de seguridad ISO 15663:2021 Industrias del petróleo, petroquímica y gas natural — Costo del ciclo de vida ISO 55000:2014 Gestión de activos — Aspectos generales, principios y terminología ISO 55000:2014 Gestión de activos — Gestión sistemas — Requisitos ISO 55000:2014 Gestión de activos — Sistemas de gestión — Directrices para la aplicación de la norma ISO 55001 ISO 14830-1:2019 Monitoreo de condición y diagnóstico de sistemas de máquinas — Monitoreo y diagnóstico basados en tribología —Parte 1: Requisitos y directrices generales ISO 17359:2018 Monitoreo de condición y diagnóstico de máquinas - Guía General ISO 13381-1:2015 Monitoreo de condición y diagnóstico de máquinas — Pronósticos. Parte 1: Directrices Generales SAE JA1011:1999 Criterios de evaluación para procesos de Mantenimiento Centrado en Confiabilidad SAE JA1012:2002 Una Guía para la Norma de Mantenimiento Centrado en Confiabilidad (MCC) API 580:2016 Inspección Basada en Riesgo API 581:2020 Metodología de Inspección Basada en Riesgos ¡Muchas gracias!