Seminario Internacional de Mantenimiento y Servicios Asociados en Sistemas Elctricos CIER 2003

Mantenimiento y Confiabilidad

Dra. Estrella de la Paz MartnezDr. Hugo R. Granela Martn

Mantenimiento: es la totalidad de las acciones tcnicas, organizativas y econmicas encaminadas a conservar o restablecer el buen estado de los activos fijos, a partir de la observancia y reduccin de su desgaste y con el fin de alargar su vida til econmica, para lograr una mayor disponibilidad y cumplir con calidad y eficiencia su funcin productiva y (o) de servicio, conservando el medio ambiente y la seguridad del personal.

Principios:Los objetivos del mantenimiento estn subordinados a las exigencias de la actividad principal (si el no lo fuera).Las funciones del mantenimiento tienen que fundamentarse en conocimientos progresivos, tanto tcnicos como organizativos y econmicos.La organizacin del mantenimiento tiene carcter sistmico.

META: Contribuir a la competitividad de la organizacin, dando respuesta a las necesidades del proceso de produccin o de servicio (su cliente principal), tanto en cantidad como en calidad, lo cual implica la adaptacin rpida a los cambios del entorno (flexibilidad) y la racionalidad de los costos de mantenimiento.

Objetivos del mantenimiento:

1) Garantizar la disponibilidad de los activos fijos aunque se produzcan cambios bruscos en el entorno.

2) Controlar y reducir el desgaste de los equipos e instalaciones que pueda provocar rechazos o la degradacin de la calidad del producto, afectando la imagen de la entidad.

3) Garantizar la seguridad del personal y de las instalaciones, as como la conservacin del medio ambiente.

4) Prolongar la vida til de los activos fijos cuando sea econmicamente justificable hacerlo.

5) Optimizar el tiempo y el costo de ejecucin de las actividades de mantenimiento.

Funciones del mantenimiento

1. Organizar el sistema de mantenimiento asumido.

2. Planear, ejecutar y controlar las acciones tcnicas de mantenimiento.

3. Seleccionar, conservar y aplicar los lubricantes.

4. Seleccionar, instalar, operar y conservar los equipos de proteccin ambiental.

5. Participar en la evaluacin de las modernizaciones y llevarlas a cabo si es necesario y econmico hacerlo.

6. Participar en la evaluacin de nuevas inversiones, corroborando si estn de acuerdo con las necesidades reales de la empresa.

7. Coordinar con produccin las labores de limpieza del equipamiento y de las reas de trabajo en general.

8. Conservar en buen estado los dispositivos de seguridad y velar porque se cumplan las normas de seguridad en la operacin y el mantenimiento de los equipos.

9. Entre otras..

EVOLUCIN DEL MANTENIMIENTO EN EL SIGLO XX

Primera generacin (hasta la Segunda Guerra Mundial): * Industria poco mecanizada * Equipamientos simples y sobredimensionados (El Mantenimiento no era fundamental)

Segunda generacin (hasta los aos 60): *Aumento de la mecanizacin *Aumento de la complejidad de las instalaciones (Surgimiento de los sistemas de planificacin y control)

Tercera generacin (aos 70 en adelante): Cambios acelerados: *Nuevas expectativas *Nueva visin de las fallas *Nuevas tcnicas de anlisis

Evolucin de las tcnicas de mantenimiento

1940-1950: Primera generacin

Reparacin contra avera

1950-1970: Segunda generacin

Reparaciones globales programadas

Sistemas para planificacin y control del trabajo

Computadoras grandes y lentas

1970-2000: Tercera generacin

Monitorizacin de condicin

Proyectos involucrando la confiabilidad y la mantenibilidad

Anlisis de riesgo

Computadoras pequeas y rpidas

Anlisis de modos y efectos de fallas (FMEA)

Sistemas Expertos

Trabajo en grupos multidisciplinarios y polivalentes

EXPECTATIVAS EN EL MANTENIMIENTO:1940 - 1950: Primera generacinSe repara posterior a la avera1950 - 1970: Segunda generacinMayor disponibilidad de las plantasMayor tiempo de vida del equipamientoCostos ms bajos1970 - 2000: Tercera generacinAlta confiabilidad y disponibilidadMayor seguridad y preservacin del medio ambiente Mejora de la calidad del productoTercerizacin y CuarterizacinMayor tiempo de vida del equipamientoPrioridad de la relacin costo - eficiencia

Y PARA EL PRESENTE SIGLO XXI?

CUL ES EL PARADIGMA?

- Seguridad- Calidad- Afectaciones- Utilizacin- Frecuencia- Tiempo Algoritmo de Clasificacin del Equipamiento

SeguridadCapacidad del fallo del equipo de ocasionar riesgos a las personas que se encuentren en el lugar donde opera el equipo o al medio ambiente

Nivel 1: Efectos graves

Nivel 2: Riesgos

Nivel 3: Ni riesgos ni afectaciones al medio ambiente

CalidadNivel de afectacin de la calidad que conlleva el fallo del equipoNivel 1: Se inhabilita el servicio

Nivel 2: Se genera un servicio fuera de especificaciones

Nivel 3: Se afecta ligeramente la calidad del servicio

UtilizacinSe relaciona directamente con el rgimen de trabajo del equipoNivel 1: El equipo se utiliza ms de 8 horas diarias

Nivel 2: El equipo se utiliza entre 4 y 8 horas diarias

Nivel 3: El equipo es de uso ocasional

AfectacionesEst asociada al efecto del fallo del equipo sobre el servicio prestado y su capacidad de interrumpir de forma total o parcial el mismoNivel 1: Se interrumpe totalmente el servicio

Nivel 2: Se interrumpe un sistema o unidad importante

Nivel 3: No se producen afectaciones al servicio al existir redundancia en el sistema

FrecuenciaCantidad de fallos por perodo de utilizacinNivel 1: Muy frecuentes (Tasa de fallos mayor que 1,0 E-04h)Nivel 2: Ocasionales (Tasa de fallos de 1,0 E-05h a 1,0 E-04h)Nivel 3: Poco frecuentes (Tasa de fallos menor que 1,0 E-05h)

TiempoTiempo empleado para corregir el falloNivel 1: Tiempo de reparacin mayor que una semana

Nivel 2: Tiempo de reparacin de un da a una semana

Nivel 3: Tiempo de reparacin menor de un da

Clase de EquipoConceptoAMxima disponibilidadBFalla mnimaCCosto mnimo

Clasificacin de los fallosPeridicos de fcil deteccin (PFD)

Peridicos de difcil deteccin (PDD)

Aleatorios muy frecuentes (AMF)

Aleatorios poco frecuentes (APF)

Seleccin de la Estrategia de mantenimiento1. Mantenimiento Preventivo con base en la condicin2. Mantenimiento Preventivo a intervalos constantes.3. Mantenimiento Correctivo.

ClasePFDPDDAPFAMFA1,2,32,1,31,31,3 B1,2,32,333C2,3333

METRICAS En particular se han utilizado ndices como el de disponibilidad y el valor de las prdidas de produccin imputables a mantenimiento como mtricas para la toma de decisiones en el proceso de MEJORA CONTINUA pero tambin se han utilizado otros ndices que ayuden a encontrar las causas de las desviaciones anormales respecto a los objetivos y metas establecidos.

ndices clase mundial:TMEF TMR CM por FacturacinDISPONIBILIDAD

Confiabilidad

Trmino colectivo usado para describir las caractersticas de Disponibilidad y los factores que le afectan, Fiabilidad, Mantenibilidad y Logstica del Mantenimiento (Comisin Electrotcnica Internacional - CEI)

Confiabilidad

Cualidad del producto que caracteriza su adecuacin para funcionar, en trminos de su aptitud, de forma continua y adecuada durante un determinado perodo de tiempo, para funcionar en un determinado instante, para poder ser mantenido preventiva y correctivamente y para operar sin producir dao (Fernndez, A. J., 1999)

RAMS Reliability (Fiabilidad)

Availability (Disponibilidad) Maintainability (Mantenibilidad)

Safety (Seguridad)

Fiabilidad Capacidad de un item para cumplir una determinada funcin en condiciones especficas y durante un determinado intervalo de tiempo.

Disponibilidad

Aptitud de un item para estar en condiciones de cumplir una funcin requerida en un instante de tiempo dado.

Mantenibilidad Aptitud de un item para ser mantenido o restablecido, en un tiempo dado, a un estado de funcionamiento bien definido, habida cuenta que las operaciones de mantenimiento se cumplen con medios establecidos segn un determinado programa

Seguridad

Capacidad de un item para no producir, en condiciones dadas, incidentes crticos o catastrficos.

La Confiabilidad de un item debe ser estimada cuantitativamente con un enfoque probabilista (visin de futuro) con un enfoque histrico (medida de lo acontecido)Independientemente de que sea posible caracterizarla cualitativamente

Anlisis cuantitativo de la Confiabilidad POR QU NO? Los sistemas comunes de reportes de datos no ofrecen informacin creble al nivel de modo de fallo. Muchas decisiones pueden ser tomadas a partir de anlisis cualitativos. Sin datos cuantitativos la credibilidad de los resultados no puede ser cuestionada en alguna discusin de validez de nmeros.

Anlisis cuantitativo de la Confiabilidad POR QU NO?

Muchas personas simplemente NO COMPRENDEN los valores de la fiabilidad cuantitativa ni saben cmo llegar a ellos por su relativa dificultad matemtica

INDICES DE FIABILIDADP(t): Probabilidad de trabajo sin fallos (funcin de fiabilidad).Q(t): Probabilidad de fallo (funcin de infiabilidad). (t): : Intensidad de fallos (tasa de fallos).TMEF: Tiempo medio entre fallos (reparables).TMHF: Tiempo medio hasta el fallo (no reparables).

FUNCIN DE DISTRIBUCION DE FALLOS.

Distribucin de probabilidad Modelo estadstico

Valor de la variable aleatoria Probabilidad ocurrencia Para los estudios de fiabilidad existen varios tipos de distribuciones:

WEIBULL, LOGNORMAL, EXPONENCIAL, NORMAL, GAMMA. BETA, UNIFORME, PARETO, RAILEIGH

ESTUDIO DE FIABILIDAD DE UN SISTEMA

CONCLUSIONES El mantenimiento en la actualidad ha cobrado gran importancia a tal punto que a las empresas mas competitivas del mundo les sera imposible mantenerse por mucho tiempo sin una eficiente estrategia de mantenimiento.

CONCLUSIONESTodo indica que las mejoras producidas por la introduccin de tecnologa aplicada al rea de mantenimiento (nuevos mtodos y tcnicas, instrumental electrnico, computadoras, etc.), ha producido un salto importante en la calidad de las reparaciones y especialmente en la prevencin de los problemas en las empresas, sin embargo existe una tendencia a utilizar las herramientas de anlisis cualitativo siempre que se requieran decisiones respecto a las actuaciones referidas a mantenimiento.

CONCLUSIONES La utilizacin de herramientas cuantitativas de anlisis de fallas, es necesaria y posible, pero requiere un proceso previo de "mentalizacin". Indudablemente, es necesario capacitar a las personas de mantenimiento para entender estos anlisis.

MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIN

Dra. Estrella de la Paz MartnezDr. Hugo R. Granela MartnUniversidad Central Marta Abreu de Las Villas, Cuba.Email: estrella@fce.uclv.edu.cuhugran@fce.uclv.edu.cu