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Confiabilidad Operacional

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CONFIABILIDAD OPERACIONAL COMO SOPORTE DEL MANTENIMIENTO

Noviembre, 2003

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Confiabilidad Operacional

CONFIABILIDAD OPERACIONAL INTRODUCCION Con la finalidad de mejorar la rentabilidad de los procesos productivos, cada día se dedican enormes esfuerzos destinados a visualizar, identificar, analizar, implantar y ejecutar actividades para la solución de problemas y toma de decisiones efectivas y acertadas, que involucren un alto impacto en las áreas de: seguridad, ambiente, metas de producción, calidad de productos, costos de operación y mantenimiento, así como garantizar una buena imagen de la empresa y la satisfacción de sus clientes y del personal que en ella labora. En línea general, lo antes expuesto se puede considerar como el objetivo fundamental que persigue la filosofía de las empresas Clase Mundial, donde se focaliza el esfuerzo en cuatro grandes aspectos: ♦ Excelencia en sus procesos medulares. Se parte del principio que el esfuerzo por alcanzar y mantener un nivel de excelencia debe concentrarse en los procesos medulares de la empresa, es decir, en su razón de ser. ♦ Máxima disponibilidad – Producción requerida – Máxima seguridad. La meta del negocio debe centrarse en obtener el nivel de disponibilidad, que satisfaga y oriente las actividades hacia los niveles de producción que realmente son requeridos, con elevados estándares de seguridad. ♦ Calidad y rentabilidad de los productos. Los productos que se generan deben ser de la más alta calidad, con una estrategia orientada a la mejor relación costo-beneficio que garantice la máxima rentabilidad.

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Confiabilidad Operacional ♦ Motivación y satisfacción del personal. El personal que labora en la empresa debe estar altamente motivado e identificado. Asimismo tanto el personal como los clientes deben estar satisfechos con el nivel de servicio y/o la gestión que se les brinda. Las empresas que han logrado alcanzar estos cuatro estándares pertenecen al privilegiado grupo de La Categoría Clase Mundial, y el aspecto que las identifica es la aplicación de prácticas comunes denominadas Las Diez Mejores Prácticas, y que corresponden con: ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾

Trabajo en equipo Contratistas orientados a la productividad Integración con proveedores de materiales y servicios Apoyo y visión de la gerencia Planificación y programación proactiva Mejoramiento continuo Gestión disciplinada de procura de materiales Integración de sistemas Gerencia de paradas de plantas Producción Basada en Confiabilidad 1. TRABAJO EN EQUIPOS. 2. CONTRATISTAS ORIENTADOS A LA PRODUCTIVIDAD.

NIVELES

3. INTEGRACIÓN CON PROVEEDORES DE MATERIALES Y SERVICIOS

Excelencia Entendimiento

4. APOYO Y VISIÓN DE LA GERENCIA. 5. PLANIFICACIÓN Y PROGRAMACIÓN PROACTIVA. 6. MEJORAMIENTO CONTINUO.

Conciencia Competencia Inocencia

7. GESTIÓN DISCIPLINADA PROCURA DE MATERIALES. 8. INTEGRACIÓN DE SISTEMAS. 9. GERENCIA DE PARADAS DE PLANTA. 10. PRODUCCIÓN BASADA EN CONFIABILIDAD.

Figura 1. Las diez prácticas de Clase Mundial y sus niveles de evolución. © Engineering Reliability and Management (ER & M), www.ereliabilitym.com

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Confiabilidad Operacional La Confiabilidad Operacional, es la capacidad de una instalación o sistema (integrados por procesos, tecnología y gente), para cumplir su función dentro de sus límites de diseño y bajo un contexto operacional específico. Es importante puntualizar que en un programa de optimización de Confiabilidad Operacional, es necesario el análisis de cuatro factores habilitadores: Confiabilidad Humana, Confiabilidad de los Procesos, Mantenibilidad de los equipos y la Confiabilidad de los equipos. La variación en conjunto o individual de cualquiera de los cuatro parámetros presentados en la figura 2, afectará el comportamiento global de la Confiabilidad Operacional de un determinado sistema. CONFIABILIDAD HUMANA • Involucramiento • Sentirse Dueño • Conocimiento

MANTENIBILIDAD DE EQUIPOS

CONFIABILIDAD DEL PROCESO • Operaciòn dentro de condiciones de diseño • Comprensiòn del proceso y los procedimientos

Confiabilidad Operacional

• Confiabilidad incorporada desde fase de Diseño • Multiusos • Reducciòn del TPPR

CONFIABILIDAD DE EQUIPOS • Estrategia de Mantenimiento • Efectividad del Mantenimiento • Extensiòn del TPEF

Figura 2. Los cuatro aspectos de la Confiabilidad. © Engineering Reliability and Management (ER & M), www.ereliabilitym.com

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Confiabilidad Operacional

GENERALIDADES En los últimos años, El Mantenimiento dentro de la industria moderna, ha experimentado y experimentará una serie de transformaciones profundas a nivel: tecnológico, organizacional, económico y humano. Estos cambios que son consecuencia de la productividad y competitividad de los negocios y la globalización, traerán consigo una serie de desafíos, los cuales deberán ser afrontados de forma rápida. Ante esta panorámica, los conceptos y principios de Confiabilidad Operacional, representan una vía efectiva que le permitirá a las empresas en el corto plazo, enfrentar de forma eficiente, los retos propuestos por los constantes y complejos cambios a los cuales están sometidas las organizaciones productivas de hoy. Se debe prestar especial atención al proceso de definición de estrategias y toma de decisiones. Existen tres interrogantes que afectan significativamente el proceso de toma de decisiones: ™ ¿Cómo podemos determinar cuánto debemos gastar, cuando lo debemos gastar y qué beneficio recibiremos por la ejecución de las actividades de mantenimiento? ™ ¿Cómo podemos determinar qué información se va a necesitar en el futuro para mejorar estas decisiones, en qué forma y con qué precisión? ™ ¿Cómo reaccionamos ante una mejor información para modificar los planes de inversión y mejorar nuestras decisiones? Al responder estas interrogantes, se busca establecer una adecuada relación entre productividad y confiabilidad, tal como muestra la figura 3.

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Confiabilidad Operacional

gente gente proceso proceso

tecnología

E Y

recursos recursos Sistema Sistema Productor de Generador funciones de Fallas Beneficios funciones disponibles disponibles

productividad

C11

C2

E11 O

C111

C211

confiabilidad

Figura 3. Relación productividad - Confiabilidad En función de lo expresado anteriormente, se puede afirmar lo siguiente: “casi todas las decisiones sean o no de mantenimiento, son juicios sobre costos y beneficios”. Esto puede parecer trivial, pero tiene implicaciones más profundas y amplias de las que se reconocen comúnmente. A menudo, estamos muy cerca del problema y no podemos observar el escenario del costo vs. el beneficio en su globalidad. Nuestra visión esta siendo distorsionada por el ángulo de donde estamos observando y, en consecuencia, no podemos visualizar los costos y los beneficios con la adecuada objetividad. Para mejorar, necesitamos desglosar las posibles áreas de costos y de los beneficios correspondientes para poder examinar de manera crítica “cuánto logramos” en relación con “cuánto gastamos”.

CONFIABILIDAD OPERACIONAL Es la capacidad de una instalación (procesos, tecnología, gente), para cumplir su función o el propósito que se espera de ella, dentro de sus límites de diseño y bajo un contexto operacional específico)

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Confiabilidad Operacional La alta confiabilidad operacional consiste en procesos caracterizados por lograr la producción requerida con costos totales óptimos, debido a una ocurrencia de fallas mínimas, planes de mantenimiento que garantizan la producción establecida, riesgos a un nivel aceptable, personal altamente motivado, etc. En resumen, es contar con excelencia en los procesos medulares, en cuanto a calidad y costos; es alcanzar la categoría Clase Mundial. ’ Estrategias Para la ejecución de un programa de confiabilidad operacional es necesario establecer una estrategia que permita la creación de un terreno clave para el éxito. Se puede mencionar los siguientes aspectos: ♦ Evaluación de Situación: en cuanto a tipos de equipos, modos de falla relevantes, ingresos y costos, entorno organizacional, síntomas percibidos, posibles causas y tomas de decisiones. ♦ Diseño de ruta: para visualizar secuencia de metodologías que mejor se adapten a las situaciones. ♦ Prioritización de Iniciativas: con el propósito de estimar el impacto potencial de cada una de las situaciones visualizando el valor agregado. ♦ Definición de proyectos: identificando actores, nivel de conocimientos, anclas, combinación de metodologías y pericias. ’ Aplicaciones La confiabilidad operacional se aplica generalmente en los casos relacionados con: a. Elaboración / revisión de los planes de mantenimiento e inspección en equipos estáticos y dinámicos. b. Establecer alcance y frecuencia optima de paradas de plantas. c. Solución de problemas recurrentes en equipos e instalaciones que afectan los costos y la confiabilidad de las operaciones. d. Determinación de tareas que permitan minimizar riesgos en los procesos, instalaciones, equipos y ambiente. © Engineering Reliability and Management (ER & M), www.ereliabilitym.com

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Confiabilidad Operacional e. Establecer procesamientos operacionales y prácticas de trabajo seguro.

MEJORAMIENTO DE LA CONFIABILIDAD OPERACIONAL (MCO) Es un enfoque que enlaza una serie de elementos técnicos, de negocio y filosóficos en una estrategia global, cuyo objetivo es lograr una serie de efectos positivos que ayuden a posicionar a cualquier empresa en la categoría Clase Mundial. En el competitivo mundo actual, particularmente en el negocio petrolero, los bajos costos de producción son vitales para la permanencia de una corporación en el mercado. El enfoque del MCO asegura la máxima producción con el mínimo impacto global al negocio. PDVSA, a raíz de la necesidad de mejorar su competitividad en el mercado petrolero mundial, ha puesto en práctica importantes cambios a nivel medular con el fin de optimizar sus procesos operativos y de producción, logrando niveles mayores de rentabilidad en ellos. La función de mantenimiento dentro de la corporación no escapa de esos cambios y es por ello que a partir de Marzo de 1997 se comienza a desarrollar un nuevo enfoque logístico en la ejecución de las operaciones de mantenimiento y adecuación de sus instalaciones para posicionarlas en un nivel Clase mundial.

BENEFICIOS DE LA APLICACIÓN DEL MCO Entre los beneficios que se pueden obtener con la aplicación del MCO a nivel corporativo, se pueden mencionar: ¾ Aumento de los ingresos por continuidad en la producción. ¾ Reducción del tiempo y optimización de la frecuencia de las paradas programadas y no programadas. ¾ Optimización de las frecuencias de mantenimiento. © Engineering Reliability and Management (ER & M), www.ereliabilitym.com

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Confiabilidad Operacional ¾ Detección de soluciones a problemas, generando ahorros significativos. ¾ Aumento de la disponibilidad de las instalaciones, mediante procesos de mejoramiento auditables. ¾ Trabajo sobre la base de prioridad del proceso y acuerdo de todos. ¾ Mejora en la efectividad del mantenimiento. ¾ Solución definitiva de problemas, al identificar y enfocar los esfuerzos en su causa – raíz. ¾ Eliminación de conflictos, al basar los análisis / investigaciones en hechos y no en suposiciones. ¾ Aumento del conocimiento de los procesos dentro de las instalaciones (propias y de otros). ¾ Integración de la gestión de Operaciones, Mantenimiento y Producción. ¾ Mejora en la calidad de los procesos y servicios. ¾ Aumento de las expectativas de producción. ¾ Posicionamiento a nivel de empresas mundiales con las mejores prácticas de mantenimiento.

EQUIPO NATURAL DE TRABAJO (ENT) Es un conjunto organización que en un clima de comunes de los objetivo común.

de personas de diferentes funciones dentro de la trabajan juntas por un período de tiempo determinado potenciación de energía, para analizar problemas distintos departamentos, apuntando al logro de un

Los miembros de un Equipo Natural de Trabajo, no deben ser mayor de diez personas y deben estar conformados de la forma siguiente, como se observa en la figura 4.

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Confiabilidad Operacional

Expertos en el Manejo y Operabilidad de Sistemas y Equipos

OPERADOR Asesor Metodológico

Expertos en Reparación y Mantenimiento de Sistemas y Equipos

FACILITADOR

MANTENEDOR

Visión Global de Procesos

Visión Sistémica de la Actividad

INGENIERO PROCESOS

PROGRAMADOR ESPECIALISTAS Expertos en Areas Especificas

FIGURA 4. Conformación Básica del Equipo Natural de Trabajo

METODOLOGÍAS Y HERRAMIENTAS DEL MCO Existen diferentes medios o herramientas con las que MCO persigue mejorar los procesos y actividades referentes a Mantenimiento en PDVSA, EPM, que van desde detectar las áreas donde sería posible conseguir mejoras significativas en cuanto a costos y procedimientos hasta los criterios para analizar las fallas operacionales que se presentan. Entre las herramientas se puede mencionar: ’ Análisis de Criticidad: es una metodología que permite jerarquizar sistemas, instalaciones y equipos, en función de su impacto global, con el fin de facilitar la toma de decisiones. ’ Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad: es una metodología utilizada para determinar sistemáticamente, que debe hacerse para

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Confiabilidad Operacional asegurar que los activos físicos continúen haciendo lo requerido por el usuario, en el contexto operacional presente. ’ Análisis Causa Raíz: es una metodología utilizada para identificar las causas reales de los problemas repetitivos o crónicos, principalmente para desarrollar planes eficientes de acciones correctivas que los eliminen definitivamente. ’ Inspección Basada en Riesgos: es una metodología que permite determinar la probabilidad de falla de un equipo que transportan y/o almacenen fluidos y las consecuencias que estas pudieran generar sobre la gente, el ambiente y los procesos. ’ Optimización Costo Riesgo en Mantenimiento: es una metodología que permite identificar la frecuencia óptima de las actividades de mantenimiento preventivo, con base en el mínimo impacto que genera. Esto se logra a través del balance de los costos / riesgos asociados a tales actividades y los beneficios que generan. ’ Gerencia del Dato: está concebida como una vía para alcanzar la categoría Clase Mundial. Entre sus objetivos se encuentran, potenciar la cultura de captura y suministro de datos confiables, unificar criterios de capturas y procesamiento de datos y asegurar la visión sistemática en el proceso de captura del dato.

ANÁLISIS DE CRITICIDAD Es un estudio que permite identificar las áreas sobre las cuales se tendrá una mayor atención del mantenimiento en función del proceso que se realiza. La información recolectada en este estudio podrá ser utilizada para: ’ ’ ’ ’

Priorizar órdenes de trabajo de operaciones y mantenimiento. Priorizar proyectos de inversión. Diseñar políticas de mantenimiento. Seleccionar una política de manejo de repuestos y materiales. © Engineering Reliability and Management (ER & M), www.ereliabilitym.com

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Confiabilidad Operacional ’ Dirigir las políticas de mantenimiento hacia las áreas o sistemas más críticos. METODOLOGÍA A SEGUIR PARA APLICAR UN ANÁLISIS DE CRITICIDAD El análisis de criticidad se realiza de la siguiente manera: ’ Definiendo un alcance y propósito para el análisis. ’ Estableciendo criterios de importancia. ’ Seleccionando un método de evaluación para jerarquizar la selección de sistemas objeto del análisis. Los criterios a tomar en cuenta para la elaboración del análisis son los siguientes: Seguridad, Ambiente, Producción, Costos (Operacionales y Mantenimiento), Frecuencia de Fallas y Tiempo promedio para reparar. Tomando en consideración los aspectos mencionados anteriormente, se presenta en este momento los pasos a seguir en el estudio de criticidad de una planta de cualquier naturaleza: ’ ’ ’ ’ ’ ’ ’

Identificación de los sistemas a estudiar. Selección del personal a entrevistar. Informar al personal sobre la importancia del estudio. Recolección de datos. Verificación y análisis de datos. Retroalimentación. Implementación de resultados.

PARÁMETROS PROPUESTOS PARA DEFINIR LA CRITICIDAD Los criterios o parámetros utilizados para realizar el cálculo de los valores de criticidad de los sistemas a estudiar son los siguientes:

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Confiabilidad Operacional ’ Frecuencia de Fallas: representa las veces que falla cualquier componente del sistema que produzca la pérdida de su función, es decir, que implique una parada, en un periodo de un año. ’ Nivel de Producción: representa la producción aproximada por día de la instalación y sirve para valorar el grado de importancia de la instalación a nivel económico. ’ Tiempo Promedio Para Reparar: es el tiempo promedio por día empleado para reparar la falla, se considera desde que el equipo pierde su función hasta que esté disponible para cumplirla nuevamente. El TPRR, mide la efectividad que se tiene para restituir la unidad o unidades del sistema en estudio a condiciones óptimas de operabilidad. ’ Impacto en Producción: representa la producción aproximada porcentualmente que se deja obtener (por día), debido a fallas ocurridas (diferimiento de la producción). Se define como la consecuencia inmediata de la ocurrencia de la falla, que puede representar un paro total o parcial de los equipos del sistema estudiado y al mismo tiempo el paro del proceso productivo de la unidad. ’ Costo de Reparación: se refiere al costo promedio por falla requerido para restituir el equipo a condiciones óptimas de funcionamiento, incluye la labor, materiales y transporte. ’ Impacto en la Seguridad Personal: representa la posibilidad de que sucedan eventos no deseados que ocasionen daños a equipos e instalaciones y en los cuales alguna persona pueda o no resultar lesionada. ’ Impacto Ambiental: representa la posibilidad de que sucedan eventos no deseados que ocasionen daños a equipos e instalaciones produciendo la violación de cualquier regulación ambiental, además de ocasionar daños a otras instalaciones.

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Confiabilidad Operacional ’ Impacto Satisfacción al Cliente: en este se evalúa el impacto que la ocurrencia de una falla afectaría a las expectativas del cliente. Para evaluar cada uno de estos parámetros se utiliza una guía de ponderación, como la que se muestra en la tabla 1. Luego de tener la puntuación de cada parámetro, se utiliza la ecuación de criticidad que viene expresada de la siguiente forma: CRITICIDAD = Frecuencia de Falla * {(Nivel de Producción * TPPR * Impacto en Producción) + Costo Reparación + Impacto Seguridad Personal + Impacto Ambiental + Impacto Satisfacción al Cliente} De los resultados que se obtengan, después de aplicar la ecuación de criticidad se clasificarán los sistemas analizados en alta, media, o baja criticidad, según sea el caso, lo que va a permitir seleccionar la posible metodología del MCO aplicar. A través de los aspectos mencionados, se observa claramente la gran utilidad del Análisis de Criticidad, de allí su importancia. Este análisis permite obtener una jerarquización validada de todos los procesos / sistemas lo cual permitirá: ’ Utilización optima del recurso humano y económico dirigido hacia sistemas claves de alto impacto. ’ Potencializar adiestramiento y desarrollo de habilidades en el personal, basado en la criticidad de sus procesos y sistemas. ’ Priorizar la ejecución / detección de oportunidades perdidas, MCC y Análisis Causa Raíz. ’ Facilitar / centralizar la implantación de un programa de inspección basada en riesgos.

ANÁLISIS CAUSA RAÍZ (ACR) Es una metodología que, a través de la aplicación de diversas herramientas, persigue identificar las causas reales de los problemas Repetitivos o Crónicos, principalmente, para desarrollar planes eficientes de acciones correctivas que los eliminen definitivamente. El objetivo final © Engineering Reliability and Management (ER & M), www.ereliabilitym.com

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Confiabilidad Operacional es garantizar la continuidad operacional y mejorar la eficiencia, confiabilidad y rentabilidad de los procesos. (Mejoramiento de Confiabilidad Operacional Occidente, 1999, p.1) BENEFICIOS DEL ANÁLISIS CAUSA RAÍZ Identificar y eliminar por completo un problema / falla, trae consigo los siguientes beneficios: ’ Reducción del número de incidentes, fallas o desperdicios, con los ahorros en dinero correspondientes. ’ Mejoramiento de la confiabilidad (de procesos y humana), la protección ambiental y la seguridad de la organización. ’ Mejoramiento de la eficiencia de los procesos. PASOS PARA REALIZAR UN ACR a. Identificación del Problema Antes de dedicar tiempo y recursos al análisis de problemas, es conveniente identificar cual ofrece la mayor oportunidad de mejora para el proceso de interés. Por esto, se realiza una priorización previa a la selección del estudio a realizar. En el proyecto Mejoramiento de la Confiabilidad Operacional (MCO), esta priorización recibe el nombre de “Detección de Oportunidades Perdidas”, la cual consiste en forma general, en los siguientes pasos: 1. Realizar un inventario / listado de todos los problemas del proceso que se analice. Para esto puede utilizarse la técnica: Tormenta de ideas. 2. Separar los problemas que no estén relacionados con el proceso objeto de análisis. 3. Agrupar los problemas que estén relacionados. 4. Asignar prioridades a los grupos de fallas / problemas. Esto implica la cuantificación de sus impactos en el proceso. En este paso, resulta de utilidad el “Análisis de Pareto” para visualizar los resultados.

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Confiabilidad Operacional 5. Seleccionar el problema que cumpla con un alto impacto en el proceso y sea factible de analizar (disponibilidad de data, del equipo de trabajo, etc.). 6. Identificar el equipo de trabajo apropiado para analizar el problema seleccionado, involucrando representantes de todos los procesos / departamentos involucrados. b. Descripción del Problema Para responder a la pregunta: ¿Cómo sabemos, con los hechos, que hay un problema?, la descripción debe: ’ Describir como se relaciona el problema con el desempeño del proceso / organización. ¿En que lo afecta? (OBJETO). ’ Enunciar el problema en términos que sean visibles (observables / verificables), específicos y, preferiblemente, medibles: diferencia entre el comportamiento esperado y el real (DEFECTO) + alcance medible de la diferencia (IMPACTO). El problema debe ser de un tamaño y complejidad manejables. En resumen, se debe responder: 1. Que, donde, cuando y hasta donde, existe este problema. 2. Que, donde, cuando y hasta donde, no existe este problema. Si no sabemos con exactitud cual es el problema, mucho menos sabremos que lo causa. Además, si tomamos alguna acción para remediarlo, debemos tener la manera de saber si la situación ha sido mejorada por tal acción. Si no se realiza bien esta etapa, podría malgastarse todo el tiempo del equipo de trabajo. En esta etapa también puede identificarse el tamaño del problema y, si es muy grande, podría dividirse en varias partes manejables. En este paso, debe utilizarse la data existente sobre el problema. Si no esta disponible, el equipo deberá recolectarla para medir el tamaño del mismo, desplegándola en el tipo de gráfico que resulte conveniente. ’ Definir el Alcance del Análisis para el Equipo de Trabajo (misión). Consiste en definir lo que el equipo hará con respecto al problema; si persigue analizarlo en su totalidad o hasta donde? Es necesario © Engineering Reliability and Management (ER & M), www.ereliabilitym.com

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Confiabilidad Operacional identificar la importancia de las partes del problema, ya que el equipo debe resolver primero la más importante / impactante. Aquí puede utilizarse un “Análisis de Pareto”, para facilitar la decisión. Los límites del análisis se establecen respondiendo las preguntas: ’ ¿Cuál es la consecuencia de la falla? Incluir que tan esparcidas están las fallas de este tipo, cual es el impacto económico y en seguridad, de esta falla. ’ ¿Qué se esta dispuesto a hacer para eliminar la falla? En este punto es importante incluir también el Cronograma del Proyecto de Análisis, detallando lo que espera mejorarse, en cuanto y cuando; el cronograma de las etapas del análisis, los productos esperados, responsables y fecha de finalización. Esta misión debe ser revisada periódicamente, pudiendo ser modificada en función de los descubrimientos que resulten en las etapas del análisis. Igualmente, los miembros del equipo podrían variar (generalmente involucrando suplidores, clientes, especialistas, etc). c. Identificación de las Causas del Problema. “El descubrimiento del por qué” Para identificar las causas del problema, debemos seguir los siguientes pasos: ’ Analizar los síntomas: un síntoma es la salida o evidencia observable del problema. Los síntomas relevantes para la misión del equipo deben definirse y medirse. Los límites del problema deben ser establecidos, frecuentemente con la ayuda de un “Diagrama de Flujo”. Un “Análisis de Pareto” puede ayudar a concentrar el esfuerzo del equipo en los “focos vitales” que contribuyen al problema. ’ Confirmar o Modificar la Misión: en función del análisis de los síntomas.

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Confiabilidad Operacional ’ Formular Teorías: para identificar las causas raíces del problema, los miembros del equipo formulan teorías sobre las posibles causas, cada uno desde la parte del proceso que conoce. Aquí es útil identificar los modos de falla (maneras como puede identificarse la falla) del problema, descartándolos de los 7 Modos de Falla Universales. Adicionalmente, una “Tormenta de Ideas” ayuda a visualizar el rango de teorías posibles. Un “Diagrama Causa – Efecto” permitirá organizar las teorías y a identificar las relaciones entre ellas. El equipo de trabajo seleccionara las herramientas más apropiadas para el caso. ’ Probar Teorías: una teoría es una afirmación no comprobada de una causa probable del problema. Para verificar sus teorías, el equipo necesitara recolectar data y aplicar la herramienta apropiada para identificar distribuciones, tendencias, etc., (histogramas, gráficos, etc.). La data puede provenir de reportes de fallas anteriores, planos, experiencia del personal relacionado, pruebas destructivas o no destructivas, etc. ’ Identificar Causas – Raíces: probando las teorías con la data y técnicas necesarias, el equipo obtendrá las “pocas causas vitales” del problema. d. Remediación / Solución de las Causas Una vez identificadas las causa raíces, el equipo debe trabajar ahora con los departamentos correspondientes para implementar remedios / soluciones a estas causas. El remedio es un cambio en el proceso, que elimina, reduce drásticamente o neutraliza las causas de un desempeño que crónicamente había sido bajo. ’ Evaluar Alternativas: el primer paso en el desarrollo de un remedio efectivo es considerar una variedad de alternativas. Estas, deben ser evaluadas con criterios apropiados, como estos, tiempo, impacto en el problema, factibilidad, etc. La experiencia ha demostrado que las soluciones más efectivas son combinaciones sinérgicas de elementos de un número de propuestas que han sido evaluadas.

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Confiabilidad Operacional ’ Diseñar el Remedio: debe prepararse los detalles del remedio propuesto, incluyendo recursos, cambios en procedimientos y adiestramiento. Un “Diagrama de Flujo” del proceso, acostumbra ser parte de este diseño. ’ Diseñar Controles: basados en el diagrama de flujo revisado, el equipo desarrolla un plan para recolectar data y medir el diseño actual del proceso mejorado y controlado. ’ Diseñar para la Cultura Organizacional: a fin de lograr el cambio cultural que se requiere para que el remedio sea efectivo, el equipo puede utilizar una “Tormenta de Ideas”, para identificar la posible resistencia al cambio. Entonces, puede utilizar un “Diagrama Causa – Efecto” para analizar como podría afectar esta resistencia al remedio y como puede ser superada. ’ Probar la Efectividad: antes de implementar la solución, el equipo debe comprobar que va a funcionar. Necesitará recolectar data sobre el nuevo desempeño, como mediciones de control del proceso, revisiones de la producción, simulaciones, comprobaciones de laboratorio y verificaciones de ingeniería. Luego, se analiza con alguna de las siguientes técnicas: Pareto, Histogramas, Gráficos, etc. ’ Implementar: cuando el equipo demuestra que los resultados mejoraron el desempeño del proceso / resolvieron el problema, deben proceder a implementar la nueva rutina de trabajo. En la comunicación del plan de tal implementación, a quienes serán afectados, pueden apoyarse en “Diagramas de Flujo”. e. Verificación de las Mejoras El equipo de trabajo diseña / identifica controles, como parte de la remediación, que serán utilizados por los departamentos operativos para asegurar que el proceso mantenga las mejoras obtenidas: ’ Diseñar controles efectivos. ’ Asegurar las soluciones contra los errores inadvertidos que pueden ocurrir hasta en el proceso mejorado. © Engineering Reliability and Management (ER & M), www.ereliabilitym.com

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Confiabilidad Operacional f. Errores Comunes Las causas más comunes de soluciones fallidas en los procesos, se engloban en los siguientes errores: ’ No realizar alguno de los 6 pasos anteriores. Solución: comprender los conceptos de solución efectiva de problemas, que fundamentan los ACR. ’ No utilizar el tiempo suficiente para investigar, analizar data y ser objetivo en el análisis. Solución: la organización debe dar tiempo suficiente a los equipos para trabajar en los proyectos y dar acceso a los expertos necesarios. Por su parte, el equipo de trabajo debe utilizar el tiempo de las reuniones y de la recolección de data, sabiamente; solicitar reforzamiento / adiestramiento donde lo requiera y hacer el compromiso de trabajar con HECHOS y no con OPINIONES. ’ Dar soluciones permanentes: los signos de advertencia sobre este error pueden aparecer desde la primera reunión del equipo: antes de haber recolectado data alguna, la gente ya esta diciendo “Si tan solo tuviéramos un ...”, “El problema es una falla de ...”, estas afirmaciones implican un remedio del problema. Solución: comprender los efectos de la falta de objetividad en el análisis y estar atentos a evitar tales afirmaciones en el equipo.

INGENIERIA DE CONFIABILIDAD Con la finalidad de fortalecer la toma de decisiones basadas en el manejo de la incertidumbre, y el riesgo involucrado, se utilizan en la actualidad una serie de software y herramientas especializadas que permiten cuantificar probabilísticamente el riesgo permitiendo tomar decisiones correctas en el momento oportuno. Para la estimación de la confiabilidad o la probabilidad de fallas, existen dos métodos que dependen del tipo de data disponible; estos son:

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Confiabilidad Operacional ¾ Estimación Basada en Datos de Condición, altamente recomendable para equipos estáticos, que presentan patrones de “baja frecuencia de fallas” y por ende no se tiene un “historial de fallas” que permita algún tipo de análisis estadístico. ¾ Estimación Basada en el Historial de Fallas: recomendable para equipos dinámicos, los cuales por su alta frecuencia de fallas, normalmente permiten el almacenamiento de un historial de fallas que hace posible el análisis estadístico. Cuando en el mundo industrial se habla de: ¾ ¾ ¾ ¾ ¾

Sobre – Dimensionamiento Sobre – Mantenimiento o Sub – Mantenimiento Presupuestos Sobre – Estimados o Sub – Estimados Paradas no Planificadas Estimaciones Erradas

Intrínsecamente se habla de Incertidumbre. La Incertidumbre es una medida de la inseguridad o grado de desconocimiento acerca de una variable o evento. Los modelos más conocidos para cuantificar la incertidumbre asociada a una variable son las distribuciones probabilísticas. Las cuales son un modelo matemático que permiten cuantificar la incertidumbre asociada a una variable, es un modelo que considera todos los posibles valores que dicha variable puede tomar. La propagación de la Incertidumbre es el procedimiento que permite incluir y contabilizar la incertidumbre asociada a las variables de entrada, en un determinado modelo de decisión. Si las variables de entrada al proceso tienen incertidumbre, entonces los resultados o salida del modelo deben tener incertidumbre (ver figura 5).

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Confiabilidad Operacional

ENTRADAS (INFORMACION)

MODELO

SALIDAS

A B C D

E=

(A . B) + D (D – C)

E K

PROB.(E > K)

PROB.(E < K) Figura 5. Entradas y salidas en presencia de incertidumbre Herramientas utilizadas en Ingeniería de Confiabilidad Con el propósito de optimizar el proceso de toma de decisiones en las áreas relacionadas con: la selección de propuestas técnicas y la definición de actividades de mantenimiento, la corporación realizó un proceso de evaluación de distintas herramientas basadas en técnicas de Optimización Costo Riesgo Beneficio (OCRB), que abarcaron el análisis de aspectos relacionados con las frecuencias, los costos y las consecuencias de las fallas, seleccionando las herramientas Asset Performance Tools (APT). Una herramienta versátil y de fácil uso es el software “Cristal Ball”, el cual es un programa complementario del Excel. Este software permite determinar las distribuciones probabilísticas de una serie de datos específicos o en su defecto asignar a una serie de datos un comportamiento conocido o estimado en base a criterios de expertos. El Crystal Ball está orientado a la representación gráfica del riesgo e incertidumbre basados en la aplicación de la técnica de Montecarlo. Para el caso de estudio que se desarrollará en este documento se utilizará la herramienta Crystal Ball.

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Confiabilidad Operacional En la actualidad existen distintas herramientas para el manejo del riesgo y la incertidumbre, basados en Ingeniería de Confiabilidad, algunas de ellas se indican en la figura 6.

H e r r a m ie n ta s D is p o n ib le s :

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

R a re M ash C ad C r is t a l B a ll R a p to r APT PGR F ó r m u la s M a t e m á t ic a s

Figura 6. Herramientas de Ingeniería de Confiabilidad. Tradicionalmente la gestión de mantenimiento se ha preocupado sólo por disminuir las frecuencias de fallas, sin analizar las consecuencias que generan las mismas dentro del contexto operacional. Adicionalmente, el criterio que se ha utilizado para seleccionar la frecuencia de aplicación de las distintas actividades de mantenimiento ha sido básicamente la data histórica de fallas: tiempo promedio para fallar (TPPF) (ver Figura 7)

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Confiabilidad Operacional

???

¿ ES ESTA LA MEJOR FRECUENCIA DE APLICACIÓN DEL MANTENIMIENTO ?

Decidimos el Intervalo Promedio de Mantenimiento en función del TPF

Tasa de fallas

TPF

Tf1 Tf

Tfn

0

t

Tf: Tf: tiempo hasta fallar TPF: tiempo promedio hasta fallar

Figura 7. Limitación de datos históricos.

rá

pi

da

Punto Falla

T p o a sa si m bl a e s

Tasa de Deterioro

Decidir sobre las frecuencias de inspección es otra dura tarea, sobre todo por el nivel de incertidumbre de los datos que se miden para cuantificar el deterioro. La figura 8 muestra los distintos niveles de incertidumbre presentes al momento de evaluar ciclos de inspección.

Distribución de tasas observadas ????????? Decidimos el Intervalo de Inspección en función de la tasa promedio de deterioro.

Umbral Detectable

¿ ES ESTE EL MEJOR CRITERIO PARA SELECCIONAR LA FRECUENCIA DE INSPECCIÓN?

Próxima inspección

Tiempo

Figura 8. Decisiones con alta incertidumbre. © Engineering Reliability and Management (ER & M), www.ereliabilitym.com

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Confiabilidad Operacional En el contexto actual, la función mantenimiento no se puede limitar sólo a la simple disminución de las fallas a partir de acciones de mantenimiento seleccionadas sobre la base del registro histórico de fallas. Este concepto ya no tiene vigencia, por lo cual, el rol de las organizaciones de Mantenimiento dentro de este nuevo contexto se puede describir de la siguiente forma: “Preservar la función de los equipos aplicando estrategias efectivas de mantenimiento “costo/riesgo/beneficio”, que ayuden a minimizar los riesgos asociados a las consecuencias que generan los distintos modos de fallas dentro del contexto operacional”, en pocas palabras tomar decisiones acertadas en función de la cuantificación del Riesgo.

RELACIÓN COSTO-RIESGO-BENEFICIO El mayor problema consiste en relacionar CUANTO se obtiene de lo que se gasta en un departamento y los beneficios que se reflejan en otro sector. Esto significa que debemos, CUANTIFICAR las variables involucradas y ser capaces de RELACIONAR cuanto se logra con un gasto adicional o que impacto produce una reducción. De hecho, es difícil definir el objetivo básico de esa “compensación”; nadie esta profesionalmente preparado para expresar juicios en nombre de todos los sectores a la vez. Impacto Total Una definición cabal y sólida debe incluir las relaciones de precio-valor. Se debe adoptar algún tipo de unidades que permitan cuantificar cosas disímiles. El impacto total en la hoja de balance debe ser el factor que determine la mejor oferta. Esto se traduce en minimizar el costo total de producción o maximizar las ganancias de la compañía. Sólo a este nivel podemos determinar la combinación óptima entre costos y logros. El método más común para ilustrar el efecto total es una gráfica (Ver Figura 9).

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Confiabilidad Operacional

MODELO COSTO - RIESGO

IMPACTO TOTAL=I(t)

COSTO POR AÑO (MMBs)

I(t)= IMPACTO TOTAL SOBRE EL NEGOCIO 3500

I(t)=R(t)+C(t)

3000

RIESGO=R(t)

Punto Optimo

2500

R(t)=PROB. DE FALLA X CONSECUENCIA

2000 1500

COSTO=C(t) C(t )= COSTO DE LA ACCION PROPUESTA

1000

PARA DISMINUIR EL RIESGO; MODELADO

500

A DIFERENTES FRECUENCIAS. 1 2

3

4 5

6 7

8

9 10 11 12 1 3 14 15 16 17 18 19 20

INTERVALO DE TIEMPO (ANOS)

Figura 9. Modelo Costo – Riesgo - Beneficio

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La Confiabilidad Operacional es el arte de asegurarse que los activos engranen efectivamente con el proceso productivo de las empresas. © Engineering Reliability and Management (ER & M), www.ereliabilitym.com