20131DGA060F3_Apuntes_Curso
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Diploma en Gestin de Activos y Mantenimiento
Estrategias de MantenimientoEstrategias de Mantenimiento
Prof. Fredy Kristjanpoller R.
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Contenidos
Introduccin1
Tipos de Mantenimiento2
2
Modelos Mantenimiento Preventivo Edad Constante3
Modelos Inspecciones4
Mantenimiento Basado en Condicin5
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Evaluacin
Trabajo Grupal. 4 casos + final
Fecha de Entrega: 26 de marzo de 2014.
Cada da de atraso, implica descuento de 5 puntos.
Copia de trabajos, se penalizar con la reprobacin
del mdulo
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Polticas de Mantenimiento
Una de las aplicaciones interesantes de la teora
de confiabilidad en el mbito de la gestin
tiene relacin con la definicin de polticas de
mantenimiento.
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Identificacin Planificacin Programacin
Anlisis Ejecucin Asignacin
Proceso habitualde MantenimientoMejoramientoContinuo
Dnde estn las oportunidades de negocio?
El Proceso del Mantenimiento
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Evolucin del Mantenimiento Industrial
AOS 1955 1965 1975 1985
MANTENCION MANTENCION MANTENCION MANTENCIONCORRECTIVA BASADA EN EL SEGUN PREVENTIVA
TIEMPO CONDICION +MEJORA
CONTINUA
MANTENCIONDEBIDO
A ROTURAMANTENCION PREVENTIVA
MANTENCIONPRODUCTIVA
P
O
L
I
T
I
C
A
S
D
E
M
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N
T
E
N
C
I
O
N
C
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P
T
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S
D
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M
A
N
T
E
N
C
I
O
N
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
-A la falla : (OTF)correctivaaccidental
-Preventiva: Edad constante (FTM)Segn Condicin (CBM)Predictiva
-Mejorativa (DOM)-Productiva: Preventiva + Mejorativa
Estrategias de MantenimientoClasificacin
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Intervencin de reparaciones despus
de falla.
Llevar la mquina o componente a condiciones de funcionamiento
aceptables.
Mantenimiento a la FallaCorrectivo
Es la forma ms bsica y antigua de mantener.
La accin est definida exclusivamente al evento de la falla.
Prevalecen las capacidades tcnicas individuales.
Escaso control de costos, nivel del servicio y capacidad organizacional.
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Mantenimiento Preventivo Cclica Edad Constante
K K K
Sustituciones
por falla
Sustituciones
PreventivasK = constante
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
-Requiere conocimiento estadstico del fenmeno de la falla.
-El momento de intervencin est definido por la vida esperada.
-Forma de Mantenimiento de los aos 70.
-Implica un crecimiento cultural y organizacional.
-Tiene sentido su aplicacin-Segn comportamiento de la tasa de falla.-Cuando el costo preventivo es menor al correctivo.
Mantenimiento CclicoCaractersticas
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Mantenimiento Preventivo Bajo condicin
Sustituciones
por falla
Sustituciones
PreventivasK = variable
Pronstico de Falla
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
oEs un tipo de Mantenimiento preventivo que planea las intervenciones basndose, a travs deinspecciones o monitoreo, de las reales condiciones de funcionamiento.
oElla permite as intervenciones ms dirigidas y oportunas, con la ventaja de aumentar la disponibilidaddel sistema.
oSe basa en la medida de seales dbiles emitidas y en la consiguiente interpretacin del estado deldeterioro.
oSe asume como discriminante para decidir la intervencin, la que ocurre por la superacin del umbralde la variable controlada.
-Tiene sentido aplicarla cuando:El costo preventivo es menor que el correctivo.El costo de la inspeccin es menor del costo preventivo.El costo de la inspeccin es menor de la diferencia entre el correctivo y el preventivo.
Mantenimiento Segn CondicinCaractersticas
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Mantenimiento Segn Condicin
Falla funcional
Valor lmite tolerable
Falla potencial
rea de monitoreo
Tiemporesiduallmite
Tiempo
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Mantenimiento PreventivoPredictivo
Sustituciones
por falla
Sustituciones
PreventivasK = variable
Pronstico de Falla
Estadstico
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
.
Es anloga al Mantenimiento segn condicin.
Se basa en la medida instrumental de las seales dbiles y su modelacin.
Presupone la existencia de una relacin pseudo-determinstico entre el valor de la sealemitida y la vida residual del componente.
En condiciones de funcionamiento no correcto, las mquinas emiten seales("emisiones), clasificables en cuatro categoras:
emisiones acsticas y vibratorias. emisiones trmicas. emisiones relativas a los fluidos (Lubricacin y Refrigeracin). emisiones relativas al producto.
Mantenimiento PredictivoCaractersticas
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Mantenimiento Predictivo
Trend de largo plazo previsin de largo plazo
previsin de corto plazo
aceleracin del deterioro
trend decorto plazo
previsin de largocorrecta con aquelladi corto
Tiempo
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Intervenir el equipo e instalaciones para
mejorar la seguridad de funcionamiento
Modificar las Condiciones genticas de los
equipos e instalaciones
Mantenimiento Mejorativo
-Es el conjunto de las acciones de mejoras o pequeas modificaciones que noincrementan necesariamente el valor patrimonial.
-Superacin de la concepcin de la Mantenimiento entendida slo como reparacin y/oprevencin de la falla.
- Incremento del productividad y orientacin hacia el mejoramiento continuo.- Desarrollo y fortalecimiento de la funcin de Ingeniera de Mantenimiento.
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Es el conjunto de acciones orientadas a la prevencin, al mejoramiento continuo y a latransferencia de funciones elementales y rutinarias de Mantenimiento al operador de lamquina, basndose en la captura sistemtica de datos y del diagnstico precoz.
-Representa el punto ms avanzado del desarrollo de Mantenimiento.-Requiere soluciones organizacionales innovadoras, en trminos de:
-prevencin a travs del monitoreo de seales dbiles.-mejoramiento continuo.-Mantenimiento autnomo.-grupos interfuncionales de mejoramiento.-responsabilidad global.-gestin participativa.
Mantenimiento Productivo
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
.
La eleccin de la estrategia de mantenimiento queda determinada por tres criterios bsicos:
- La factibilidad tcnica de la inspeccin.- La criticidad de la falla (relacin entre frecuencia e impacto).- La relacin entre tasa de falla y los costos:
Costo global de la intervencin a la falla. Costo global de la intervencin preventiva. Costo de la particular inspeccin.
Eleccin de la Estrategia de Mantenimiento
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Eleccin de la Poltica de MantenimientoSegn la criticidad de la falla
PreventivaCclica
Impacto
de la
Falla
Frecuencia de la Falla
A la Falla
Preventiva On Condition
Mejorativa
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento 21
Eleccin de Polticas de MantenimientoSegn estado del ciclo de vida
GPGC CC
GPGC CC >
)( GPGCI CCC
Tiempo
Tasade
Falla
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Casos en que existe un aumento real enla tasa de falla despus de unadeterminada edad.
En este caso, tpico de motores a turbina, noexiste una edad en la cual la tasa de fallacomience a crecer rpidamente. Es comn queexista un lmite de edad para la cual sea posibleimplementar Mantenimiento preventiva.
En estos casos no es aplicable ningn tipode intervencin de Mantenimiento
preventivo.
4%
2%
5%
7%
14%
68%
89%
4%
2%
5%
7%
14%
68%
89%
Comportamiento de la tasa de fallaComponentes de United Airlines
11% estos componentespueden tener beneficios al serintervenidos de formapreventiva o a edad fija.
89% para estoscomponentes, laMantenimiento preventivano agrega valor.
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Lgica para definicin de poltica de mantenimiento
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Diploma en Gestin de Activos y Mantenimiento
Estrategias de MantenimientoEstrategias de Mantenimiento
Prof. Fredy Kristjanpoller R.
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Modelos para Mantenimiento Preventivo
a Edad Constante
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Polticas de mantenimiento
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Costos y Polticas de Mantenimiento
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MP
Cc
Costo Total
Cp
tiempo
Costos
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Tiempo
Ec
tp
Modelos 1 Reemplazo a Edad Constante
EC = [Costos de Mantenimiento)] / [tiempo]
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Para que las actividades planificadas de Mantenimiento preventiva sean
econmicamente convenientes se deben satisfacer dos condiciones:
La tasa de fallas debe ser creciente.
Los costos de la intervencin de emergencia deben ser mayores que
la intervencin preventiva.
Modelos 1 Reemplazo a Edad Constante Restricciones
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Con este tipo de Mantenimiento se dispone que el componente se sustituya cuando falla o cuando alcanza cierta edad T
CE : Costo total de cada intervencin en emergencia
CP : Costo total de cada intervencin preventiva
R(T): Confiabilidad al tiempo TF(T): Probabilidad de falla al tiempo T
EC = [CE F(T) + CP R(T)] / [T]
Modelo 1a Reemplazo a Edad ConstanteModelo simplificado
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Con este tipo de Mantenimiento se dispone que el componente se sustituya cuando falla o cuando alcanza cierta edad T
CE : Costo total de cada intervencin en emergencia
CP : Costo total de cada intervencin preventiva
R(T): Confiabilidad al tiempo TF(T): Probabilidad de falla al tiempo T
EC = [CE F(T) + CP R(T)] / [MTBMT]
MTBMT=R(T) T+F(T) MTBFT
Modelo 1b Reemplazo a Edad ConstanteModelo de Optimizacin por horas de operacin
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Con este tipo de Mantenimiento se dispone que el componente se sustituya cuando falla o cuando alcanza cierta edad T
CE : Costo total de cada intervencin en emergencia
CP : Costo total de cada intervencin preventiva
R(T): Confiabilidad al tiempo TF(T): Probabilidad de falla al tiempo T
EC = [CE F(T) + CP R(T)] / [MTBMT + MTTRT]
MTBMT=R(T) T+F(T) MTBFTMTTRT=R(T) MTTRP+F(T) MTTRE
Modelo 1c Reemplazo a Edad ConstanteModelo de Optimizacin por horas totales
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Un equipo en etapa de desgaste tiene una curva de confiabilidad determinada
por una distribucin Weibull con parmetros alfa = 100 y beta = 2. El costo de
Mantenimiento preventiva del equipo es de $10,000 mientras que el costo de
Mantenimiento de emergencia es de $100,000. Evale, desde el punto de vista
de los costos, la programacin ptima de Mantenimiento para el equipo.
Adicionalmente considero un perodo de operacin anual de 5.000 horas y que el
MTTR preventivo es de 4 horas y el MTTR correctivo es de 8 horas.
Modelos 1 a,b,c Reemplazo a Edad ConstanteEjemplo
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Caso Prctico 1.1
Considere los siguientes datos de TBF y datos de costos e intervenciones.
Realice una recomendacin sobre una poltica de mantenimiento para el
equipos. Identifique cada uno de los KPI de mantenimiento que sern
resultado de la poltica.
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Cp 125 Ce 870
MTTRp MTTRc T.op ao
3,5 9,7 5.000
TBF640589323278224245236258288293224269236241223146148121142156
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Caso Prctico 1.2
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Suponga un sistema compuesto por 2 equipos (X e Y) en configuracin en serie.
Este sistema debe operar por 7.000 horas al ao. La informacin de los equipos X e
Y, se entrega a continuacin:
a. Calcule el MTBF de cada equipo.
b. Determine la poltica de mantenimiento ptima para cada equipo de manera independiente.
c. Recomiende la poltica de mantenimiento global ms conveniente para el sistema.
d. En relacin a la respuesta c) indique la disponibilidad esperada de cada equipo, la cantidad de
intervenciones en el ao y el costo de la intervencin promedio.
Equipo X Equipo YDistribucin Confiabilidad Weibull WeibullParmetro Alfa 68,4 62,1Parmetro Beta 1,93 3,4Cp (UM/intervencin) 3.200 850Ce (UM/intervencin) 14.000 6.200MTTR preventivo (horas) 2,7 3,4MTTR correctivo (horas) 4,9 6,3
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Determine la frecuencia de reemplazos de un componente para que al final de la vida del elemento tenga al menos una confiabilidad del x%
Sea:T: la longitud del intervalo de tiempo en que se aplicar el
mantenimiento.R(t): es la confiabilidad sin mantenimiento.RM(t): es la confiabilidad con mantenimiento.TV: es el tiempo de vida til del sistema.
Modelo 2 Reemplazo a Edad ConstanteConfiabilidad Mnima
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Para 0 t < T, es claro que RM(t) = R(t).
Para T t < 2T, y suponiendo que el mantenimiento deja alsistema como nuevo, la probabilidad de que funcione en eltiempo t es la probabilidad de que funcione en el tiempo T porla probabilidad de que funcione en el tiempo t-T, luego
RM (t) = R(T) R(t-T).
Modelo 2 Reemplazo a Edad ConstanteConfiabilidad Mnima
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Para 2T t < 3T, la probabilidad de que funcione en el tiempot es la probabilidad de que funcione en el tiempo 2T por laprobabilidad de que funcione en el tiempo t-2T, luego
RM(t) = RM(2T) R(t-2T) = R(T) R(2T-T) R(t-2T)RM(t) = R
2(T) R(t-2T)
Modelo 2 Reemplazo a Edad ConstanteConfiabilidad Mnima
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
En general, aplicando el mismo argumento se tiene que:
RM (t) = RN(T) R(t-NT) para NT t < (N+1)T, y
N = 0,1,2, 3,
Si se quiere un incremento en la confiabilidad se debe tenerque RM(t) > R(t) o lo que es lo mismo,
RM(t)/R(t) > 1
Modelo 2 Reemplazo a Edad ConstanteConfiabilidad Mnima
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
En particular, para la distribucin Weibull se tiene que paraNT < t < (N+1)T
luego
=
t
etR )(
=
NTtN
T
M eetR )(
=
NTtTN
M eetR )(
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Modelo 2 Reemplazo a Edad ConstanteConfiabilidad Mnima
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Ahora, si el sistema tiene un tiempo de vida de Tv, y se harnN reemplazos preventivos.
T = Tv/N, Tv=NT
Entonces la confiabilidad del sistema en el tiempo Tv=NT es:
===
TNNTTv
eeeTvR )(
==
TNNTTvTN
M eeeTvR )(
Modelo 2 Reemplazo a Edad ConstanteConfiabilidad Mnima
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Entonces:
1)()(
f
==
TNTN
e
e
e
TvRTvR
TN
TN
M
1,0;0 1 fff
NTNTN
=
11
)()( NTvM e
TvRTvR
Modelo 2 Reemplazo a Edad ConstanteConfiabilidad Mnima
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Ejemplo:Un componente cuya ley de vida es una Weibull con=3 y =2 (aos), determine la frecuencia de Reemplazos para que al final de la vida del elemento(8 aos) tenga al menos una confiabilidad del 90%
( )27
128
2828
10612.5)8()8(
10604.1)8()(
9.0)8()(
313
3
=
===
==
NM
MM
eR
R
eRTvR
RTvR
Modelo 2 Reemplazo a Edad ConstanteConfiabilidad Mnima
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Ejemplo:
El valor de N que cumple la condicin anterior es N=25, luegoLa frecuencia de reemplazo preventivo adecuada para cumplirLa condicin de confiabilidad es:
[ ] [ ]mesesaosNTvT 84.332.0
258
====
Modelo 2 Reemplazo a Edad ConstanteConfiabilidad Mnima
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Caso Prctico 2
Suponer un sistema cuyo tiempo (en horas) para fallar sigue
una distribucin Weibull con = 2 y = 16.250.- . Determinar el intervalo de tiempo que se le debe dar mantenimiento
preventivo al sistema para lograr que tenga al final una
confiabilidad por lo menos del 80%, considerando una vida
til de 6 aos. Suponer 7.000 horas ao
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Diploma en Gestin de Activos y Mantenimiento
Estrategias de MantenimientoEstrategias de Mantenimiento
Prof. Fredy Kristjanpoller R.
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Modelos para Inspecciones
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Modelo 3 Inspecciones
Este modelo se caracteriza por determinar la cantidad ptima de inspecciones que
se le deben hacer a un componente, de acuerdo a su criticidad (c), el tiempo que
se debe detener para inspeccionarlo (Ti) y el tiempo que el equipo se mantiene
detenido ante una falla (Tb).
En este sentido se puede definir el TDT, tiempo total de indisponibilidad por
unidad de tiempo para un elemento, de la siguiente manera:
En donde:
TDT: Tiempo total de indisponibilidad por unidad de tiempo para el elemento.
Ti: Tiempo de indisponibilidad por inspeccin del elemento.
Tb: Tiempo de indisponibilidad por falla del elemento
c: Constante de criticidad. Se evala de 1 a 5 (menor criticidad a mayor criticidad)
y: Nmero de inspecciones por unidad de tiempo para el elemento.
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Modelo 3 Inspecciones
Al optimizar la funcin objetivo TDT y despejar la cantidad de inspecciones, se
obtiene que:
Este y* indicar la cantidad de intervenciones que se le deben realizar al elemento
para aplicar un mantenimiento preventivo. Por lo general este y* es medido como
nmero de intervenciones / mes.
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Modelo 3 Inspecciones. Ejemplo
Considere como equipo crtico una correa transportadora, que presenta
problemas en uno de sus motores, y sta a travs de su variador de frecuencia. Se
puede establecer que la constante c toma el valor de 4 5 (mximo). Para ambos
casos se determinar el nmero de inspecciones ptimo.
El tiempo medio de reparacin asciende a 6,01 horas, por lo que tenemos que:
Tb = 6,01 horas / 720 (horas/mes) = 0,00834722 mes
Adicionalmente se ha establecido que una inspeccin promedio al variador toma 2
horas, por lo que:
Ti = 2 horas / 720 (horas/mes) = 0,00277778 mes
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Modelo 3 Inspecciones. Ejemplo
Considerando una constante de criticidad c=4, se tiene que:
y* = (4* 0,00834722 / 0,00277778) 0,5 = 3,467 inspecciones / mes
o bien, inspecciones cada 210,2 horas.
Considerando una constante de criticidad c=5, se tiene que:
y* = (5* 0,00834722 / 0,00277778) 0,5 = 3,786 inspecciones / mes
o bien, inspecciones cada 188,1 horas.
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Caso Prctico 3
Considere un equipo crtico, cuyo MTTR es de 4 horas. Este equipo en el
caso de requerir una inspeccin, debe ser detenido por 1,3 horas y
posteriormente preparado para operacin por 0,8 horas. El equipo opera
por 480 horas al mes.
a. Defina frecuencia de inspeccin
b. Cmo vara la frecuencia de inspeccin, si aumentan las horas de
operacin a 600 horas al mes?
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Modelo 4 Inspecciones
Este modelo es similar al anterior, pero incluye la incidencia de la tasa de falla para
el clculo del tiempo total de indisponibilidad por unidad de tiempo para el
elemento - TDT. Su objetivo es minimizar por unidad de tiempo la indisponibilidad
del elemento, provocado por las detenciones por inspeccin.
El tiempo TDT se explica de la siguiente manera:
en donde:
TDT: Tiempo total de indisponibilidad por unidad de tiempo para el elemento.
DTi: Tiempo de indisponibilidad por inspeccin del elemento.
DTr: Tiempo de indisponibilidad por reparacin del elemento.
n: Frecuencia de inspeccin.
(n): Tasa de falla del elemento.
(n): Tasa de reparacin del elemento.
1/: Promedio de la distribucin exponencial de los tiempos de inspeccin.
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Modelo 4 Inspecciones
Para optimizar y resolver la funcin TDT(n) es necesario estimar (n), la que
usualmente se define como:
El valor de f, es la tasa de falla para n=0. De esta manera, se minimiza la funcin
TDT(n), obteniendo un valor para n, que es la frecuencia de inspecciones.
Este n* indicar la cantidad de intervenciones que se le deben realizar al
elemento, para aplicar un mantenimiento preventivo y que minimizan el tiempo
total de detencin por unidad de tiempo.
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Modelo 4 Inspecciones. Ejemplo
A diferencia del ejemplo del modelo, en ste se considera como factor relevante la
tasa de falla del elemento, en este caso el variador.
Bajo esta perspectiva podemos calcular la tasa f definida en el modelo, de la
siguiente manera, al incorporar el dato de MTBF de 212,67 horas:
f = 720 (horas/mes) / 212,67 (horas/ falla) = 3,3856 (fallas /mes)
Adicionalmente, se deben calcular los dems parmetros, pero estos ya fueron
calculados en el modelo anterior, en donde se tiene:
Ti = 1/ = 0,00277778 mes
Tb = 1/ = 0,00834722 mes
Por lo que se puede calcular el nmero ptimo de intervenciones, como:
n* = ln (3,3856 * 0,00834722 / 0,00277778) = 2,320 inspecciones / mes
o bien, inspecciones cada 310,4 horas
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Caso Prctico 4
Considere un equipo crtico, que posee un MTBF de 125 horas y un MTTR
es de 2,5 horas. Este equipo en el caso de requerir una inspeccin, debe
ser detenido por 1,14 horas y posteriormente preparado para operacin
por 0,75 horas. El equipo opera por 400 horas al mes.
a. Defina frecuencia de inspeccin
b. Cmo vara la frecuencia de inspeccin, si aumentan las horas de
operacin a 600 horas al mes?
c. Cmo vara la frecuencia de inspeccin, si se utilizasen los costos
asociados inspeccin y costos de la falta que ascienden respectivamente:
500 [$/inspeccin] y 800 [$/hora]?
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Diploma en Gestin de Activos y Mantenimiento
Estrategias de MantenimientoEstrategias de Mantenimiento
Prof. Fredy Kristjanpoller R.
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Mantenimiento en base a condicin
(CBM).
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
El tiempo apropiado para el mantenimiento puede serdeterminado mediante el monitoreo de una condicin odesempeo.
PROCESOMONITOREO
Y CONTROL
Materia Prima, Etc.
Caracterstica de calidad (Variable de Salida)
Variables Controlables
Variables No Controlables
PROCESOMONITOREO
Y CONTROL
Materia Prima, Etc.
Caracterstica de calidad (Variable de Salida)
Variables Controlables
Variables No Controlables
Mantenimiento en base a condicin (CBM).
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Los parmetros de deterioro a ser monitoreados deben serfciles de medir.
La ventaja del CBM sobre FTM es que permite maximizar laoperacin de un tem individual.
CBM es particularmente importante para tems reparables de elevado costo.
La efectividad del CBM no depende tanto de la medicin, si no de la confiabilidad con que se pueda determinar la curva de deterioro.
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Mantenimiento en base a condicin (CBM).
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
El monitoreo puede ser realizada a travs de tres modos.
Inspeccin simple. Inspeccin principalmente cualitativabasada en observar, escuchar y sentir. El costo esinsignificante comparado con el costo de reemplazar o reparar.El periodo entre inspecciones debe ser suficientemente cortopara que el mnimo problema pueda ser detectado antes quese desarrolle.
Inspeccin por condicin. Inspeccin rutinaria de un parmetro el cual es comparado con sus limites de control.
Monitoreo por tendencia. Se mide y grafica el desempeo o parmetro con el objetivo de detectar desviaciones graduales.
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Mantenimiento en base a condicin (CBM).
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Ejemplo (inspeccin por condicin).La siguiente tabla presenta las observaciones obtenidas almonitorear el parmetro de vibracin de una caja deengranajes de un reactor. Suponer que es un parmetroque sigue una distribucin normal.
a) Obtener los lmites de control de una carta X y determinarsi el proceso est bajo control.
b) Obtener los lmites de control de una carta R y determinarsi el proceso est bajo control.
c) Obtener los lmites de control de una carta S2 (tipoShewhart) y determinar si el proceso est bajo control.
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Mantenimiento en base a condicin (CBM).
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Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Ejemplo.
Muestra Xi S2i RiPromedio Varianza Rango
1 214,280 215,534 216,511 215,442 1,2507 2,23102 213,285 215,041 215,990 214,772 1,8835 2,70503 216,692 213,400 213,862 214,651 3,1766 3,29204 216,326 215,563 216,903 216,264 0,4518 1,34005 213,047 212,747 218,095 214,630 9,0289 5,34806 217,425 216,002 213,183 215,537 4,6610 4,24207 217,317 215,436 214,934 215,896 1,5781 2,38308 216,377 214,428 216,088 215,631 1,1063 1,94909 214,195 214,131 214,046 214,124 0,0056 0,149010 213,969 212,571 213,867 213,469 0,6074 1,398011 215,262 213,935 211,881 213,693 2,9018 3,381012 215,120 212,555 212,511 213,395 2,2313 2,609013 213,630 215,534 215,292 214,819 1,0743 1,904014 214,763 214,201 214,395 214,453 0,0815 0,562015 213,931 214,585 215,084 214,533 0,3344 1,153016 214,804 214,843 214,126 214,591 0,1625 0,717017 213,871 217,328 213,346 214,848 4,6805 3,982018 214,957 214,715 214,676 214,783 0,0232 0,281019 216,472 214,983 214,496 215,317 1,0598 1,976020 214,244 217,639 213,518 215,134 4,8393 4,121021 216,533 215,752 220,740 217,675 7,1982 4,988022 215,077 213,976 210,855 213,303 4,7964 4,222023 216,030 215,403 214,042 215,158 1,0329 1,988024 210,682 212,922 214,075 212,560 2,9766 3,393025 218,687 213,159 214,447 215,431 8,3659 5,5280
datos
60
Mantenimiento en base a condicin (CBM).
-
Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Ejemplo.
574,225842,65
k
RR
1,6187 25
65,509k
SS
8043,21425
107,5370k
XX
k
1ii__
k
1i
2i
p
k
1ii
==
=
==
==
==
==
=
=
=
61
Mantenimiento en base a condicin (CBM).
-
Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Ejemplo.
2123
6187,138043,214n
3LCS
6,2173
6187,138043,214n
3LCS
X carta
X carta
==
=
=+=
+=
62
Mantenimiento en base a condicin (CBM).
-
Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Ejemplo.
63
Mantenimiento en base a condicin (CBM).
-
Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Ejemplo.
02407,513
2316187,11n
231 LCI
4814,1013
2316187,11n
231 LCS
22
S carta
22
S carta
2
2
==
++=
=
=
++=
+=
64
Mantenimiento en base a condicin (CBM).
-
Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Ejemplo.
0)0(6337,2DRLCI
7791,6)575,2(6337,2D RLCS
3
__
R carta
4
__
R carta
===
===
65
Mantenimiento en base a condicin (CBM).
-
Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Ejemplo.
66
Mantenimiento en base a condicin (CBM).
-
Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Ejemplo (monitoreo por tendencia).
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
1 5 9 13 17 21 25 29Tiempo
P
a
r
m
e
t
r
o
m
o
n
i
t
o
r
e
a
d
o
Vida temprana
Nivel decae a normalidad
Vida normal
Los niveles de vibracin se encuentran dentro de los limites
de control
Vida final
Los niveles de vibracin se incrementan en forma exponencial; prediccin
21 - 25
67
Mantenimiento en base a condicin (CBM).
-
Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Ejemplo (monitoreo por tendencia).
y = 151.63e0.2109x
R2 = 0.9755
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
21 22 23 24 25Tiempo
P
a
r
m
e
t
r
o
m
o
n
i
t
o
r
e
a
d
o
68
Mantenimiento en base a condicin (CBM).
-
Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Construccin del Plan matriz
El plan matriz corresponde a la columna vertebral y eje del mantenimiento
planificado. Actualmente una gestin moderna de mantenimiento se caracteriza
por un plan robusto y de horizonte anual.
Es indudable que el adecuado uso de recursos se ve facilitado en la medida de
disponer de un horizonte de planificacin mayor y una disminucin de la
variabilidad de los tiempos de ejecucin, herramientas, repuestos, es decir,
definicin y documentacin de estndares.
69
-
Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Construccin del Plan matriz
Modelacin matemtica
Consiste en la modelacin matemtica de la funcin de costo globales y la
determinacin de las restricciones asociadas con las condiciones de borde
del problema en particular.
Heursticas
Consiste en la utilizacin de heursticas (aproximacin al ptimo analtico
con reglas de decisin simples) que permitan obtener soluciones
potenciales, es decir, alternativas que no violen las restricciones tcnicas.
Una vez obtenidas esta soluciones potenciales, se someten a evaluaciones
econmicas marginales, de tal modo de analizar escenarios alternativos
con las variables de decisin ms importantes.
70
-
Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Construccin del Plan matriz
Metodologa Heurstica:
Las cuatro etapas iniciales permiten definir distintas alternativas de
planes, para luego considerar las variables de decisin en forma
agregada en la quinta etapa de modo tal de sensibilizar la
conveniencia no slo tcnica sino la econmica.
1.- Validacin de frecuencias principales de intervencin
2.- Modelacin a capacidad infinita
3.- Deteccin de restricciones tcnicas y jerarquizacin de las mismas
4.- Cuantificacin de costos de ineficiencia
5.- Sensibilizacin econmica
71
-
Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Construccin del Plan matriz
1.- Validacin de frecuencias principales de intervencin
La existencia de ciertas frecuencia inamovibles es un factor
relevante en la definicin del plan matriz. Estas condicionan otras
intervenciones de mayor flexibilidad. En general corresponden a
aquellas intervenciones asociadas a desgastes y periodicidades
claramente establecidas en equipos crticos, las que deben ser
validadas por Ingeniera de Mantenimiento.
2.- Modelacin a capacidad infinita
Con el objeto de generar una planificacin base se considera una
disponibilidad infinita de recursos. Esto permite simplificar la
determinacin y visin global de la planificacin, para luego verificar
la activacin de alguna restriccin.
72
-
Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Construccin del Plan matriz
3.- Deteccin de restricciones tcnicas y jerarquizacin de las mismas
Es la determinacin de limitaciones tcnicas, tales como disponibilidad de
equipamiento complementario, tales como puentes gras, restricciones de espacio
fsico, mano de obra con alto grado de especializacin, instrumental. Esto permite
definir la situacin base la cual se puede ver modificada dependiendo de los resultados
obtenidos en las prximas etapas
4.- Cuantificacin de costos de ineficiencia
La determinacin de costos de ineficiencia esta asociado directamente a la no
produccin en alguna proporcin o porcentaje del producto esperado. Sin embargo
esta determinacin va a depender de la redundancia y capacidad de recuperacin de la
lnea en cuestin, es decir cuan crtica es, y del nivel de inventario inmediatamente ro
abajo que permita amortiguar la indisponibilidad por un determinado perodo de
tiempo. Este paso es fundamental para la ltima etapa.
73
-
Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Construccin del Plan matriz
5.- Sensibilizacin econmica
Una vez determinados los escenarios
factibles tcnicamente se procede a
evaluar econmicamente variantes de
los mismos. Esto permite ajustar la
disponibilidad de recursos internos,
participacin de terceros versus el
costo de ineficiencia total.
74
-
Fredy Kristjanpoller R. Estrategias de Mantenimiento
Construccin del Plan matriz
75