taller criticidad fmeca 2012

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Facilitador: CARLOS PARRA [email protected] IngeCon www.confiabilidadoperacional.com Chile, 2012 Ingeniería de Confiabilidad y Gestión del Mantenimiento Taller: TÉCNICAS BÁSICAS DE CONFIABILIDAD: - PRIORIZACIÓN DE SISTEMAS CRÍTICOS - ANÁLISIS DE MODOS Y EFECTOS DE FALLAS CRÍTICOS (FMECA)

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TÉCNICAS BÁSICAS DE CONFIABILIDADPRIORIZACIÓN DE SISTEMAS CRÍTICOSANÁLISIS DE MODOS Y EFECTOS DE FALLAS CRÍTICOS (FMECA)

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Page 1: Taller Criticidad Fmeca 2012

Facilitador:

CARLOS PARRA [email protected]

IngeCon www.confiabilidadoperacional.com

Chile, 2012

Ingeniería de Confiabilidad y Gestión del Mantenimiento

Taller:

TÉCNICAS BÁSICAS DE CONFIABILIDAD:

- PRIORIZACIÓN DE SISTEMAS CRÍTICOS

- ANÁLISIS DE MODOS Y EFECTOS DE FALLAS CRÍTICOS (FMECA)

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IngeConAsesoría Integral en Ingeniería de Confiabilidad

CONTENIDO

Técnicas básicas de Ingeniería de Confiabilidad

- Proceso de priorización de sistemas críticos basado en

el método de análisis cualitativo del Riesgo (Matriz de

Riesgo Cualitativa). Desarrollo de un caso práctico

- Proceso de definición y priorización de modos de fallas

a partir de la técnica FMECA (Failure Modes and Effects

and Criticality Analysis). Desarrollo de un caso práctico

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IngeConAsesoría Integral en Ingeniería de Confiabilidad

Parte 1:

• Proceso de priorización de sistemas críticos

basado en el método de análisis cualitativo del

Riesgo (Matriz de Riesgo Cualitativa)

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IngeConAsesoría Integral en Ingeniería de Confiabilidad

Es una metodología que permite jerarquizar: procesos, sistemas,

Instalaciones, equipos, etc., en función del factor Riesgo

Riesgo = Frecuencia x Consecuencias

Proceso

Sub-proceso 1 Sub-proceso 2 Sub-proceso 3

Sistema 1 Sistema 2

Matriz Cualitativa de Riesgos

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IngeConAsesoría Integral en Ingeniería de Confiabilidad

¿Cómo se diseña una matriz cualitativa de riesgos?

Para el diseño de una matriz cualitativo de riesgos, un equipo interdiciplinario debe seguir los siguientes pasos:

Definir el objetivo principal del proceso de jerarquización

Identificar los criterios de evaluación

Asignar el peso de importancia de cada criterio

Diseñar el procedimiento de aplicación

Validar el procedimiento con el resto de la organización

Proceder a aplicarlo en el área de interés

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IngeConAsesoría Integral en Ingeniería de Confiabilidad

Sistema 1 530

Sistema 2 480

Sistema 3 380

Sistema 4 250

Sistema 5 215

Sistema 6 180

Sistema 7 45

Sistema 8 35

Resultados de un proceso de jerarquización

CONSECUENCIAS

5

M M MA MA

4 M M A A MA

3 B M M A MA

2

B B M MA

1 B B B MA

1 2 3 4 5

5

M A MA MA

4 M M A A MA

3 B M M A

2

B B M A

1 B B A

1 2 3 4 5

F

R

E

E

C

U

E

N

C

I

A

M

Page 7: Taller Criticidad Fmeca 2012

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IngeConAsesoría Integral en Ingeniería de Confiabilidad

Criterios de consecuencias:

Seguridad

Ambiente

Producción

Costes (Operaciones y Mantenimiento)

Tiempo promedio para reparar

Otros…………………

Criterios de priorización más utilizados en el diseño de matrices cualitativos de riesgo

Riesgo = Frecuencia de fallas x Consecuencias

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IngeConAsesoría Integral en Ingeniería de Confiabilidad

• Evaluación cualitativa del riesgo (Frecuencia de fallos x Consecuencias):

•Factor de frecuencia de fallos/Escala 1-5

•1: Excelente: menos de 1 evento al año

•2: Bueno: entre 1 y 2 eventos al año

•3: Promedio: entre 2 y 4 eventos al año

•4: Pobre: entre 4 y 6 eventos al año

•5: Muy pobre: más de 6 eventos al año

•Factor de Consecuencias

- Impacto en Seguridad y Salud

•5. Evento catastrófico: pérdida de vidas humanas

•4. Evento que genera: lesión incapacitante ó efectos a la salud de por vida

•3. Evento que genera: lesión incapacitante ó efectos a la salud de forma temporal

•2. Evento que genera: lesión ó efectos a la salud menores (no incapacita al trabajador)

•1. No genera ningún impacto en la seguridad y salud de las personas

- Impacto en el Ambiente

•5. Afectación catastrófica al ambiente ( cierre total de las operaciones)

•4. Afectación sensible al ambiente (daños ambientales recuperables en largo plazo, multas,

indemnizaciones y cierre temporal)

•3. Afectación moderada al ambiente (daños ambientales recuperables en corto plazo, multas e

indemnizaciones)

•2. Incidente ambiental controlable (no genera daños ambientales, costos directos menores)

•1. No genera ningún impacto ambiental

Ejemplo de matriz cualitativa de riesgo Caso 1: Matriz de Seguridad, Salud y Ambiente

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IngeConAsesoría Integral en Ingeniería de Confiabilidad

B = Baja Criticidad

M = Media Criticidad

A = Alta Criticidad

MA = Muy alta Criticidad

CONSECUENCIAS

5 M M MA MA

4 M M A A MA

3 B M M A MA

2

B B M MA

1 B B B MA

1 2 3 4 5

5 M A MA MA

4 M M A A MA

3 B M M A

2

B B M A

1 B B A

1 2 3 4 5

F

R

E

E

C

U

E

N

C

I

A M

Ejemplo de matriz cualitativa de riesgo Caso 1: Matriz (5x5)

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IngeConAsesoría Integral en Ingeniería de Confiabilidad

Equipos JERARQUIZACIÓN DEL MODO DE FALLA

FRECUENCIA iMPACTO EN IMPACTO EN POSICIÓN NIVEL DE

DE FALLAS SEGURIDAD AMBIENTE MATRIZ CRITICIDAD

1

2

3

4

5

6

7

Compresor

C101

Intercambiador

H112

Horno FK115

Bomba P110A

Bomba P121A

Pre-calentador

PH103

Tanque T102

PLANTA:

Hidrógeno HD1

1 2 2 (1-2) Baja

Criticidad

1 2 2 (1-2) Baja

Criticidad

3 4 3 (3-4) Alta

Criticidad

2 2 4 (2-4) Alta

Criticidad

1 5 4 (1-5) Muy Alta

Criticidad

2 2 3 (2-3) Media

Criticidad

1 2 4 (1-4) Alta

Criticidad

Ejemplo de Evaluación cualitativa del riesgo

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IngeConAsesoría Integral en Ingeniería de Confiabilidad

Modelo de factores ponderados /

Basado en la teoría del riesgo

• Riesgo = Frecuencia x Consecuencia

Frecuencia = # de fallas en un tiempo

determinado

Consecuencia = (Impacto Operacional

+ Impacto SHA)

Ejemplo de matriz cualitativa de riesgo Caso 2: Matriz de Operaciones, Seguridad, Higiene y Ambiente

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IngeConAsesoría Integral en Ingeniería de Confiabilidad

Frecuencia de Fallos (FF):

Pobre mayor a 4 fallas/año 4

Promedio 2 - 4 fallas/año 3

Buena 1 - 2 fallas/año 2

Excelente menos de 1 falla/año 1

Impacto Operacional (IO):

Parada inmediata de toda la refinería 10

Parada del complejo o planta y tiene 8 repercusión en otros complejos.

Impacta en niveles de producción o calidad 6

Repercute en costes operacionales adicionales 4 asociados a la indisponibilidad

No genera ningún efecto significativo sobre 0 operaciones y producción

Impacto en SHA (SHA):

Afecta la seguridad humana y al ambiente tanto 40 externa como interna (evento catastrófico)

Afecta a la seguridad y al ambiente produciendo 35 daños irreversible en las personas y el ambiente

Afecta al ambiente y a las personal causando 25 daños recuperables en el tiempo

Provoca lesiones e impactos menores (incidentes, 15 no se viola ningún reglamento)

No provoca ningún tipo de daños a personas, 0 instalaciones ó al ambiente

Ejemplo de matriz cualitativa de riesgo Caso 2: Criterios de jerarquización

Riesgo = Frecuencia x Consecuencia

R = FF x (IO + SAH)

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10 20 30 40 50

CONSECUENCIAS

4

3

2

1

SC SC C C C

SC SC SC C C

NC NC SC C C

NC NC SC C C

Leyenda:

C: Crítico

SC: Semi-

Crítico

NC: No

crítico

Valor

máximo:

200.

F

R

E

C

U

E

N

C

I

A

Ejemplo de matriz cualitativa de riesgo Caso 2: Matriz (4x5)

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A

Frecuente

1 vez diaria o

semanal

B

Moderado

1 vez entre 1

semana y 1 mes

C

Ocasional

1 vez entre 1 y 6

meses

D

Remoto

1vez entre 6 meses

y 1 año

E

Improbable

1 vez entre 1 y 5

años

F

Imposible

1 vez en más de 5

años

Gravedad IV Insignificante III Moderado II Crítico I Catastrófico

Seguridad No hay afectación Incidente Accidente IncapacitanteAccidente con muerte o

incapacidad permanente

M Ambiente No hay afectaciónDaños menores y

controlables

Daños reversibles al

ambiente

Daños irreversibles al

ambiente

Operacional Impactará en 24 h Impactará entre 1 y 6 h Paro entre 1 y 24 horas Paro mayor a 24 h

Equipo Costos reparación o

reposición hasta 100 U$D

Costos repar. o repos.

hasta 1000 U$D

Costos repar. o repos.

Entre 1000 y 10000 U$D

Costos repar. o repos.

Mayores a 10000 U$D

MC

A

B

B

B

MC

MC

MC

MC

B

B

MA MA

MAA

A MA

A MA

MA

A MA

MC

B

Ejemplo de matriz cualitativa de riesgo Caso 3: Matriz de Seguridad, Ambiente,

Operaciones y Mantenimiento

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Ejercicio propuesto: Diseño de una matriz cualitativa de riesgo

Ejercicio propuesto

Diseñe para su área de trabajo un modelo de matriz cualitativa de Riesgo.

Tome como punto de partida el diseño de los tres modelos presentados

anteriormente.

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Matriz diseñada:

Ejercicio propuesto: Diseño de una matriz cualitativa de riesgo

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FORTALEZAS

•Es una buena ocasión para unificar los criterios de criticidad

• Es una técnica sencilla y de muy fácil aplicación (su implantación es rápida)

• Ayuda a estandarizar los escenarios de priorización de sistemas/procesos

• Introduce y difunde el concepto de Riesgo (indicador que permite integrar los

factores de frecuencia y consecuencias de las fallas sobre la seguridad, el

ambiente y las operaciones)

• No requiere prácticamente recursos adicionales (costos), con excepción del

tiempo de dedicación.

DEBILIDADES

• Es un método cualitativo que genera un alto nivel de incertidumbre

• Depende mucho de la información disponible, a tal punto que pueden omitirse un

riesgo si los datos de partida son erróneos o incompletos.

•Al ser una técnica cualitativa, aunque sistemática, no hay una valoración real de la

frecuencia y de las consecuencias de las fallas

FORTALEZAS Y DEBILIDADES DE LAS MATRICES CUALITATIVAS DE RIESGO

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Parte 2:

• Proceso de definición y priorización de modos de

fallas a partir de la técnica FMECA (Failure Modes

and Effects and Criticality Analysis)

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IngeConAsesoría Integral en Ingeniería de Confiabilidad

Failure Modes and Effects Criticality Analysis (FMECA)

•El método FMECA consiste en la elaboración de tablas o listas con los

posibles modos de fallas y los efectos (consecuencias) de cada uno de

ellos dentro su contexto operacional

•Los modos de fallos se relacionan con los ítem que provocan la pérdida

total o parcial de una función de un sistema

•Los efectos son el resultado de la consideración de cada uno de los modos

fallos identificados individualmente sobre el conjunto de los sistemas de la

planta o instalación

•El método FMECA establece finalmente qué modos de fallas pueden

afectar directamente o contribuir de una forma destacada al desarrollo de

accidentes y/ó pérdidas de producción de una cierta importancia en la

planta

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IngeConAsesoría Integral en Ingeniería de Confiabilidad

1. Definir el área a evaluar (sistema) y el contexto

operacional

2. Definir los equipos del sistema y sus síntomas

3. Identificar de forma organizada y estructurada los

diferentes modos de fallas de los equipos

4. Definir el impacto y las consecuencias de los

modos de fallas de los equipos

5. Jerarquizar los modos de fallas en función Riesgo,

métodos cualitativo y/o cuantitativo

ANÁLISIS DE MODOS Y EFECTOS DE FALLAS Y CRITICIDAD

(AMEFC)/(FMECA)

Procedimiento de aplicación del FMECA (Failure Modes and Effects and Criticality Analysis)

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FMECA

HOJA DE

INFORMACION

EQUIPO / SÍNTOMAS MODOS DE FALLAS

1

EFECTOS - IMPACTO

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

2.1

PLANTA: Hidrógeno HD1

Sistema: Compresión de Hidrógeno

Criticidad: Alta

HOJA MODELO DE REGISTRO DE INFORMACIÓN DEL FMECA

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Procedimiento detallado del FMECA

Etapa 1:

Definir el área de estudio (contexto operacional) e

identificar las variables del proceso a ser evaluadas

Inicio

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Etapa 1. Definir el área de estudio (contexto operacional) e identificar las variables a evaluar

1. DEFINICIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO (SISTEMA)

Consiste en delimitar las áreas a las cuales se aplica la técnica. En una determinada instalación de proceso, considerada como el área objeto de estudio, se definirán para mayor comodidad una serie de subsistemas o líneas de proceso que corresponden a entidades funcionales propias

Factores del contexto operacional:

Variables del procesos (parte fundamental del contexto operacional para definir más adelante los síntomas), se recomienda agrupar las variables por subsistemas

Perfil de operación

Ambiente de operación

Calidad/disponibilidad de las entradas del proceso (Combustible, aire, etc.)

Alarmas

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Los factores claves a considerar cuando se identifica el área de estudio:

Propósito/función (de una sección)

Objetivos del estudio

Puntos de aislamiento razonables

Volumen/masa del material (en la sección)

Composición/fase del material

Etapa 1. Definir el área de estudio (contexto operacional) e identificar las variables a evaluar

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Recopilación de información inicial:

P&ID´s del sistema.

Esquemáticos del sistema y/o diagramas de bloque. Normalmente estos son desarrollados a partir de los P&ID´s.

Manuales de Diseño y Operación de los Sistemas. Estos proveerán información de la función esperada de los sistemas, como se relacionan con otros sistemas y que límites operacionales y reglas básicas son utilizadas.

Manuales de los equipos pertenecientes al sistema, que puedan contener información valiosa sobre el diseño y la operación.

Etapa 1. Definir el área de estudio (contexto operacional) e identificar las variables a evaluar

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IngeConAsesoría Integral en Ingeniería de Confiabilidad

Consiste en un diagrama que permite una fácil visualización

del sistema, para su posterior análisis

(recomendación estándar: ISO 14224)

VARIABLES DE

ENTRADA

SERVICIOS

CONTROLES

ALARMAS

FUNCIÓN DEL

PROCESO

VARIABLES DE

SALIDA

DESECHOS

PRODUCTOS

CONTROLES

ALARMAS

Diagrama -entrada proceso salida

Etapa 1. Definir el área de estudio (contexto operacional) e identificar las variables a evaluar

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IngeConAsesoría Integral en Ingeniería de Confiabilidad

Ejemplo de Contexto operacional enfoque Norma ISO 14224

(Sistema de bombeo de alta presión: LAC30AP001/LAC40AP001)

Variables a evaluar

Etapa 1. Definir el área de estudio (contexto operacional) e identificar las variables a evaluar

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Electricidad Cloro Electricidad

Gas natural

Agua

usada Piscina

Bombeo Filtrado Calentamiento Jacuzzi

Agua Clorificado Agua

sin tratar tratada

Controlador Medidor de Gas Medidor de

de flujo presión quemado temperatura

Ejemplo EPS

I

N

P

U

T

S

O

U

T

P

U

T

S

Variables más importantes:

Caudal, temperaturas, pH. del

agua, presiones, niveles,

vibraciones,

Etapa 1. Definir el área de estudio (contexto operacional) e identificar las variables a evaluar

Page 29: Taller Criticidad Fmeca 2012

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IngeConAsesoría Integral en Ingeniería de Confiabilidad

Ejemplo EPS

Descripción básicas: sistema de calentamiento en una refinería consistente en un circuito cerrado

de aceite térmico que tiene la función de calentar otros fluidos y equipos (estabilización -

reforming - de la gasolina, destilación primaria, etc.). El aceite térmico utilizado es producido en

la destilación primaria (topping) del crudo y tiene una temperatura de inflamabilidad de 175 ºC. La

temperatura máxima alcanzada por el aceite durante el proceso es de 330 ºC a la salida del horno

F1. El aceite térmico puede degradarse si no es sustituido al cabo de un determinado tiempo o

bien si se sobrecalienta considerablemente. El calor residual de los humos se utiliza para

producir vapor de media presión que alimenta a otros equipos. El combustible utilizado en el

horno es el gas excedente de la refinería. El control de la llama del quemador del horno se efectúa

mediante la temperatura de salida del aceite térmico que regula la válvula TCV1.

Variables más importantes:

Caudal, temperaturas,

composición química,

presiones, niveles,

vibraciones,

Etapa 1. Definir el área de estudio (contexto operacional) e identificar las variables a evaluar

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Procedimiento detallado del FMECA

Etapa 2:

Definir los equipos y los síntomas

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Se identifican los diferentes equipos que conforman el

sistema a evaluar y sus principales síntomas

(condiciones operacionales que pueden cambiar:

temperatura, caudal, presión, nivel, etc.)

Ejemplo:

Sistema de Compresión

Equipos / Síntomas

1. Compresor / presión, temperatura y

caudal

2. Motor / temperatura, potencia y

consumo

3. Bomba de / presión y temperatura

lubricación

4…….

Definir los equipos y los síntomas

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FMECA

HOJA DE

INFORMACION

EQUIPO / SÍNTOMAS MODOS DE FALLAS

1 Compresor C-101 /

Presión, temperatura ,

caudal

Motor ME-101 /

Temperatura,

potencia, vibraciones

EFECTOS - IMPACTO

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

2.1

PLANTA: Hidrógeno HD1

Sistema: Compresión de Hidrógeno

Criticidad: Alta

HOJA MODELO DE REGISTRO DE INFORMACIÓN DEL FMECA

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IngeConAsesoría Integral en Ingeniería de Confiabilidad

Procedimiento detallado del FMECA

Etapa 3:

Definir los modos de fallas

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El modo de falla se define como la causa

física (ítem reparable) que provoca la pérdida

de la función total o parcial de un activo en

su contexto operacional

Clave

• Desarrollar estrategias orientadas a

eliminar, prevenir o minimizar las

consecuencias de cada modo de falla

¿Qué es un modo de falla?

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IngeConAsesoría Integral en Ingeniería de Confiabilidad

Fabricante o vendedor del equipo

• Listas genéricas de Modos de Fallas

• Registros e historiales técnicos

• Otros usuarios del mismo equipo

• El personal que opera y mantiene el equipo

Considerar modos de fallas:

• Relacionados

• Históricos

• Probables

Fuentes de información para modos de fallas

Page 36: Taller Criticidad Fmeca 2012

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FMECA

HOJA DE

INFORMACION

EQUIPO / SÍNTOMAS MODOS DE FALLAS

1

2

Compresor C-101 /

Presión, temperatura ,

caudal

Motor ME-101 /

Temperatura,

potencia, vibraciones

EFECTOS - IMPACTO

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

2.1

PLANTA: Hidrógeno HD1

Sistema: Compresión de Hidrógeno

Criticidad: Alta

Anillos pistón cilindro fuerza

Biela cilindro fuerza

Sello de gas

Pistón cilindro fuerza

……….

Rodamiento

HOJA MODELO DE REGISTRO DE INFORMACIÓN DEL FMECA

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Procedimiento detallado del FMECA

Etapa 4:

Definir los efectos de los modos de fallas (priorizar

modoa de fallas)

Page 38: Taller Criticidad Fmeca 2012

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IngeConAsesoría Integral en Ingeniería de Confiabilidad

“Información de las consecuencias que

provoca cada modo de falla cuando se

pierde la función”

Características de la descripción de los efectos:

Se deben describir los efectos que ocasiona cada

modos de falla, sobre: la seguridad, el ambiente,

las operaciones y el matenimiento

Efectos de los modos de fallas

Page 39: Taller Criticidad Fmeca 2012

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¿De qué manera afecta la seguridad y al ambiente?

¿De qué manera afecta la producción o las operaciones?

¿Es necesario parar el proceso?

¿Hay impacto en la calidad? ¿cuanto?

¿Hay impacto en el servicio al cliente?

¿Se producen daños a otros sistemas?

¿Que daños físicos ocasiona la falla?

¿Que debe hacerse para reparar la falla?

¿Qué debe contener una

descripción de efectos?

Page 40: Taller Criticidad Fmeca 2012

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40

FMECA

HOJA DE

INFORMACION EQUIPO / SÍNTOMAS MODO DE FALLA

1 Compresor C-101 /

Presión, temperatura,

vibración y caudal)

EFECTOS - IMPACTO

1.1

1.2

.

.

.

.

.

.

1n

Anillos pistón

cilindro fuerza

Biela cilindro

Fuerza

PLANTA: Hidrógeno HD1

Sistema: Compresión de Hidrógeno

Criticidad: Alta

1.1.1. No tiene impacto sobre seguridad -ambiente.

Descripción del evento: Se despresuriza el cárter del

motor, baja la compresión del cilindro, El aceite moja

la bujía y se observa humo por el escape, ocurre una

pérdida de capacidad, se incrementan las RPM del

motor. A nivel operacional, se pierde la capacidad de

compresión de la máquina. Actividades de

mantenimiento correctivo: se para el equipo, se

despresuriza el sistema, se gira el motor, se colocan

las bielas en posición, se asegura el volante del

motor, se saca el pistón, se inspecciona y si es

necesario se reemplazan los anillos. Tiempo de

reparación: 10 horas, impacto en producción: 25.000

$/hora. Impacto en producción: 250.000 $/evento

1.1.2. No tiene impacto sobre seguridad -ambiente.

Descripción del evento: Se produce un incremento de

la vibración y el ruido en el motor - que pueden

provocar el paro por alta vibración. Actividades de

mantenimiento: Sacar el compresor fuera de servicio,

despresurizar el equipo, colocar biela en posición,

sacar las cámaras del cilindro afectado y los

pistones de fuerza con la biela, se realizan las

medidas e inspecciones de la biela y si es necesario

se reemplazan. Tiempo de reparación: 30 horas,

impacto en producción: 25.000 $/hora. Impacto en

producción: 750.000 $/evento

HOJA MODELO DE REGISTRO DE INFORMACIÓN DEL FMECA

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IngeConAsesoría Integral en Ingeniería de Confiabilidad

Una vez definidos los eventos de fallas se procede a jerarquizar

de forma cualitativa el Riesgo de cada uno de los modos de fallas

en función del impacto que generan los mismos dentro del

contexto operacional. El método propuesto esta basado en el

indicador cualitativo de riesgo denominado RPN (Risk Priority

Number) Ver (Mcdermott, Robin; Mikulak, Raimond y Beauregard, Michael." The Basics of

FMEA“, Quality Resources)

RPN = FF x (DF + SF + CF)

FF = Nivel de frecuencia de fallas

DF= Nivel detección de fallas

SF= Nivel de severidad de fallas

CF= Nivel de costos de costos de fallas

A continuación se presentan las tablas de referencia de los factores: FF, DF, SF y CD

PROCESO DE JERARQUIZACIÓN CUALITATIVO DE MODOS DE FALLAS (RPN)

Page 42: Taller Criticidad Fmeca 2012

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IngeConAsesoría Integral en Ingeniería de Confiabilidad

Factor FF: nivel de frecuencia de fallas

FFNivel de frecuencia de

ocurrencia fallos

Definición del nivel de Frecuencia de

ocurrencia de fallos

10Muy alta: fallo que es casi

inevitableUna ocurrencia por mes

8 Alta: continuamente Una ocurrencia cada 6 meses

5 Moderada: ocasionalmente Una ocurrencia cada 12 meses

3 Baja: fallo ocurre muy poco Una ocurrencia entre 1 y 3 años

1Remota: no es probable que

ocurra el falloUna ocurrencia en más de 3 años

Page 43: Taller Criticidad Fmeca 2012

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Factor DF: nivel de detección de fallas

DFNivel de Detección (grado de

control) de fallosDefinición del nivel de Detección de fallos

10 Absolutamente inciertoEl sistema no es controlado o inspeccionado, las

anomalias por fallos no son detectados

8 Bajo

Sólo se inspecciona el sistema de forma visual

durante todo el proceso ( no hay ayuda de equipos

modernos de control)

6 Moderado

El sistema se controla bajo tècnicas estadìsticas

de control de fallos, y el producto es inspeccionado

al final del proceso en la lìnea de producciòn (25 %

automatizaciòn)

4 Alto

El sistema se controla bajo tècnicas estadìsticas

de control de fallos, y el producto es inspeccionado

en màs de dos puntos del proceso en la lìnea de

producciòn (75 % automatizaciòn)

2 Muy alto

El sistema se controla bajo tècnicas estadìsticas

de control de fallos, y el producto es inspeccionado

durante todo el proceso en la lìnea de producciòn

(100 % automatizaciòn)

1 Totalmente controlado

El sistema se controla bajo tècnicas estadìsticas

de control de fallos, y el producto es inspeccionado

durante todo el proceso de la lìnea de producciòn

(100 % automatizaciòn con calibraciòn continua y

preventivo de los equipos utilizados para controlar e

inspeccionar el estado operacional del sistema

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Factor SF: nivel de severidad de fallas

SF Nivel de Severidad de fallos Definición del nivel de severidad de la falla.

10 Peligrosamente altoFallos que pueden causar pérdidas humanas e

impactos ambientales irreversibles

9

Fallos que pueden crear complicaciones con

regulaciones federales (leyes se seguridad y

ambientales)

8

Fallos que hacen inoperables los equipos y

provocan la pérdida de función para la que fueron

diseñados.

7 AltoFallos que causan un alto grado de insatisfacción

al cliente que recibe el servicio

6

Fallos que afectan un susbsistema y originan un

mal funcionamiento de los equipos disminuyendo la

calidad del servicio

5 BajoFallos que provocan la pérdida de eficiencia y

causan que el cliente se queje.

4

Fallos que pueden ser mejoradas con pequeñas

modificaciones y su impacto sobre la eficiencia de

los equipos es pequeña

3 Menor

Fallos que podrían crear mínimas molestias al

cliente, molestias que el mismo cliente podría

corregir en el proceso sin necesidad de perder

eficiencia

2

Fallos que son difíciles de reconocer por el

cliente y cuyos efectos serán insignificantes para

el proceso

1 NingunoFallos que no son identificables por el cliente y no

afectan la eficiencia del proceso

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Factor CF: nivel de costos de fallas

CF Nivel de Costes de fallos Definición del nivel de costes de los fallos.

10 Muy altosFallos que provocan altos costes por aspectos de

seguridad y ambiente (indemnizaciones)

8 AltosFallos que provocan altos costes por pérdida total

de producción

6 Por arriba del promedioFallos que generan costes importantes por

reparaciones correctivas

3 BajosFallos que generan costes normales de producción

y/o reparación

1 Muy bajosFallos que generan costes insignificantes - no

afectan el proceso de producción

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B = Baja Criticidad

M = Media Criticidad

A = Alta Criticidad

MA = Muy alta Criticidad

CONSECUENCIAS

10 M M MA MA

M M A A MA

B M M A MA

3

B B M

MA

1 B B B MA

M A MA MA

8 M M A A MA

5 B M M A

B B M A

1 B B A

F

R

E

E

C

U

E

N

C

I

A M

Matriz cualitativa de riesgo (FMECA)

6 12 18 24 30

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47

FMECA

HOJA DE

INFORMACION

EQUIPO / SÍNTOMAS MODO DE FALLA

1

2

Compresor C-

101 /

Temperatura,

presión,

vibración y

caudal

Motor ME-101 /

Temperatura,

potencia y

vibraciones

JERARQUIZACIÓN DEL MODO DE FALLA

FF ND NS NC RPN Criticidad

1.1 Anillos pistón

cilindro fuerza

1.2 Biela cilindro

fuerza

1.3 Sello de gas

1.4. Pistón

cilindro fuerza

1.5 Concha de biela

2.1 Rodamientos

… ………

PLANTA: Hidrógeno HD1

Sistema: Compresión de Hidrógeno

Criticidad: Alta

5 4 7 8 95 Alta

Criticidad

3 4 5 3 36 Baja

Criticidad

3 4 5 3 36 Baja

Criticidad

8 4 5 3 76 Media

Criticidad

3 4 7 8 57 Alta

Criticidad

1 4 7 8 19 Alta

Criticidad

Ejemplo de priorización del modo de falla dentro del FMECA

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FORTALEZAS

-Permite analizar de forma sistémica una gran cantidad de modos de fallas

- Se pueden analizar las consecuencias de los modos de fallas y relacionarlos con

su impacto en la seguridad, el ambiente y el proceso de producción

- Los resultados de FMECA puede ser utilizados como base para decisiones de

diseño o para justificación de introducción de mejoras operacionales y de

mantenimiento

- Los resultados del FMECA permiten focalizar las estrategias en modos de fallas

críticos

DEBILIDADES

-Puede consumir bastante tiempo y la aplicación de FMECA en equipos muy

complejos es muy costosa (especialmente cuando el objetivo final del FMECA es

introducirlo dentro del sistema de gestión)

- El proceso de priorización del Riesgo (RPN), sigue siendo un método cualitativo,

con un alto nivel de incertidumbre

- El éxito de una aplicación de FMECA, depende en gran parte del conocimiento de

personas con una gran experiencia

FORTALEZAS Y DEBILIDADES DEL MÉTODO FMECA

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Finalmente, hay que tener en cuenta, que existe una gran diversidad de métodos cualitativos, semi-cuantitativos y cuantitativos de Ingeniería Confiabilidad, los cuales tienen sus características y objetivos particulares.

Es imposible pretender creer que un método único de Ingeniería de Confiabilidad, sea capaz de cubrir todas las expectativas y exigencias técnicas relacionadas con el análisis de fallas. Sin embargo, es importante hacer notar que la orientación actual de todos los métodos de Confiabilidad, esta enfocada hacia el

estudio y el análisis del factor RIESGO (frecuencia por consecuencias).

Finalmente, lo que buscan todas las metodologías de Confiabilidad, es ayudarnos a disminuir el nivel de Riesgo, promoviendo procesos que nos permitan evaluar las frecuencias de eventos imprevistos y las consecuencias que pueden traer consigo estos eventos de fallas, a la seguridad, al ambiente y a las operaciones dentro del marco de un proceso de producción industrial.

Gracias por su atención [email protected]

REFLEXIONES FINALES

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Referencias

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Mcdermott, Robin; Mikulak, Raimond y Beauregard, Michael." The Basics of FMEA“, Quality Resources, 2001

LEPLAT, J., TERSSAC, G. Les facteurs humains de la fiabilité Marseille (France), Ed. Octares, 1990

KIRWAN, B. Human error identification in human reliability assessment. Part. 1: overviews of approaches. Part.2: Detailed comparison of techniques Applied Ergonomics, 1992, vol. 23 nº 5 y 6

CREUS SOLE A. Fiabilidad y seguridad (Cap.7) Barcelona, Ed. Marcombo S.A., 1992

JAYET, LEPLAT, GUILLERMAIN, MAZET, MARIOTON, PONDAVEN, ABELA, ROGER, MAZEAU. DOSSIER: Fiabilité et erreurs humaines. Performances humaines & techniques, Septembre-octobre 1993, nº 66 Madrid, Pablo del Río Editor, S.A., 1978

PIQUÉ ARDANUY, T. y CEJALVO LAPEÑA, A., Análisis probabilístico de riesgos: Metodología del "Árbol de fallos y errores" NTP 333 Barcelona, I. N. S. H. T., 1994.

BESTRATÉN BELLOVÍ, M. Análisis de riesgos mediante el árbol de sucesos. NTP 328. Barcelona, INSHT, 1993

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Referencias