Impacto de la Automatización y Control en el … Una propuesta estrátegica de Mantenimiento...

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Impacto de la Automatización y

Control en el Mantenimiento y

Confiabilidad

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Brenda Marmolejo

Consultora en Mantenimiento

Estratégico Congreso de Mantenimiento – Canal de

Panamá

Enero, 2013

1. Impacto de la Automatización en la Confiabilidad Operacional

AGENDA

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3. Importancia de conocer y evaluar la base instalada y determinar la

criticidad de los activos

2. Descripción de conceptos básicos de confiabilidad y principales

indicadores técnicos

4. Aplicación de metodologías para reforzar la Confiabilidad

Operacional de los sistemas de Automatización

SISTEMAS DE CONTROL Y AUTOMATIZACION

• Herramientas de calibración

computarizadas

• Herramientas de

mantenimiento y muestreo

• Diagnóstico de sistemas en

tiempo real

• Herramientas de análisis y

simulación

• Sistemas de control más

tolerantes a fallas

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VENTAJAS PRINCIPALES

• Disminución del error humano y su impacto

• Desempeño consistente de los procesos

• Desarrollo de funciones más eficientes, confiables y seguras

• Alta disponibilidad de equipos, procesos y sistemas

• Operaciones más económicas

• Alta Confiabilidad:

– Reducción de paros no planeados

– Aumento de productividad

– Monitoreo y diagnóstico de equipos de proceso


TERMINOLOGÍA

• Confiabilidad puede ser definida como la abilidad de un sistema para desempeñar y mantener sus funciones en circunstancias normales y también en circunstancias hostiles o inesperadas.

Co = MTBF/(MTBF+MTTR)

• Disponibilidad es la capacidad de un activo o sistema de desempeñar su función cuando es requerido. La disponibilidad es medida y muchas veces especificada.

Do =MUT/(MUT+MTTR)

• Mantenibilidad es la probabilidad de que una unidad que ha fallado sea reparada en cierto periodo de tiempo

M(t) = 1 – е-(µt)

La Confiabilidad y Mantenibilidad influyen la disponibilidad de los activos.


EJEMPLOS DE COMO LOS COMPONENTES REDUNDANTES AFECTAN LA DISPONIBILIDAD

Disponibilidad

%

Posible paro por año

99% 3.65 days

99.9% 8.76 hours

99.99% 52.6 minutes

99.999% 5.26 minutes

99.9999% 30 seconds

Standard ControlLogix

Redundant

ControlLogix

Disponibilidad es medible como un %: A = MTBF / MTBF+MTTR


MTTF,MTTR, MTBF

Operación Exitosa

Falla

Tiempo

MTBF (Mean Time Between Failure)

MTTF (Mean Time To Failure) MTTR (Mean Time To Repair)

MTBF es un termino que aplica unicamente a sistemas reparables.

MTD (Mean Dead Time) es otro indicador comunmente usado en vez de MTTR.


RETOS PRINCIPALES

• Equipos obsoletos

• Disponibilidad de equipos y refacciones

• Altos costos de mantenimiento

• Falta de documentación / Especificaciones técnicas

• Soporte del fabricante

• Fallas debido al desgaste

• Error humano - Capacitación

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EL RIESGO DE OBSOLECENCIA DE AUTOMATIZACION

¿Qué es el riesgo de obsolescencia de automatización?

El riesgo que asumen los usuarios de automatización (conociéndolo o no) al utilizar productos que ya no están disponibles para la venta y poseen pocas posibilidades de servicio técnico vigente.

La meta es muy simple:

Concientizar sobre el riesgo de

la obsolescencia de la automatización y desarrollar una

estrategia para mitigar el riesgo.


EL PRINCIPAL RETO SOBRE OBSOLESCENIA

Mientras que... Los activos envejecen y el riesgo de obsolescencia CRECE

• Casi 3/4 de las plantas de EE.UU. tienen más de 20 años

de antigüedad (fuente: Industry Week/MPI)

• La base instalada de sistemas de automatización obsoletos

que llegan al final de su vida útil es equivalente a más

de US$65 mil millones (fuente: ARC Advisory Group)

Se solicita a

los fabricantes

“Hacer más

con menos”

• Contener costos

• Mejorar la

productividad

• Reducir el riesgo


¿EXISTE UNA ESTRATEGIA SOBRE EL CICLO DE VIDA DE SUS ACTIVOS?

En un estudio de 2010 sobre los usuarios de automatización, Automation Research

Corporation (ARC) identificó que el 88% de los usuarios aún utiliza productos de

automatización después de haber sobrepasado la fecha de obsolescencia del

fabricante. En el mismo estudio, una evidente mayoría de los usuarios confirmó NO

tener plan de ciclo de vida.

¿CUÁNDO REEMPLAZAR EQUIPO OBSOLETO?


• No hay políticas consistentes de reemplazos

• Limitaciones de capital

• El temor a perder producción es el factor número uno que afecta la

decisión migrar

• Hay disponibilidad de capital, pero no se puede hacer la inversión

demasiado pronto ni tampoco demasiado tarde

• Las migraciones peden ocurrir en fases o completas

Conduzca un análisis del equipo descontinuado. Prepárese para una falla del producto y prevenga el tiempo extendido de parada.

Resumen de encuesta


EL PROBLEMA DE OBSOLESCENCIA Y REFACCIONAMIENTO

La incertidumbre económica y las tecnologías que avanzan con rapidez impulsan a concentrarse en el desarrollo de estrategias mejoradas de obsolescencia.

i) Invertir en refacciones adicionales es caro

ii) El consumo de refacciones no puede ser predecido

iii) Cambios en el desempeño del proceso o requerimentos

regulatorios pueden forzar a migraciones tempranas

iv) Desgaste de refacciones e incremento de su tasa de fallas


GESTIÓN DEL CICLO DE VIDA DE LOS ACTIVOS

Evaluación de Base Instalada

con análisis de ciclo de vida

Planificación de migración

Servicios de asistencia técnica

Evaluación

PdM, PM

Identificación de riesgos

Mitigación de riesgo

Eliminación de riesgo

Maximizar el tiempo de vida

de equipos obsoletos

Migración

Estrategias de gestión de ciclo de vida de los activos

Quiz

• ¿Cuenta con un listado preciso de los activos instalados en cada línea,

maquina, tablero, etc. y sabe cuáles son sus equipos críticos?

• ¿Conoce el estatus del ciclo de vida de esos activos?

• ¿Tiene identificado la falta o exceso de refacciones en su almacén?

• ¿Sabe si el inventario de su almacén es suficiente para soportar sus

refacciones críticas?

• ¿Tiene identificadas las prioridades de migraciones/conversiones y

actividades de mantenimiento?

• ¿Conoce las probabilidades de falla de sus equipos y las consecuencias

de dicha falla en sus operaciones?

• ¿Sabe cuales son las estrategias más efectivas para ayudarle a mejorar

el desempeño de sus activos?

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Menos del 20% de las compañías puede demostrar que

cumplen con al menos dos de estos puntos.

Registro Lógico de Base Instalada

Cliente

Planta

Área

Ubicación

Maquina

ID de Activo

Compontentes

Jerarquía de activos recomendada

Installed Base Software Inventory Network Safety Arc Flash Energy Training



Ejemplo - Jerarquía de Activos

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• Una evaluación de los componentes electronicos que incluye:

– Base Instalada

– Almacenes/stash

– Condiciones de operación (Inspección Visual)

– Incluir consumibles: Pushbuttons, relevadores, contactores, arrancadores, etc.

– Determinar el estatus del ciclo de vida de los componentes

Evaluación de la Base Instalada con Análisis del Ciclo de Vida

Installed Base Software Inventory Network Energy Arc Flash Safety Training

¿Qué es Criticidad?

Riesgo Aceptable /Limite superior

Enfocar atención y

esfuerzos a equipos con

alto grado de criticidad.


Definición de “Criticidad”

Si todo es crítico, nada es crítico

Criticidad = Probabilidad de Falla X ∑ Efectos de Falla

Probabilidad de Falla

MTBF

/ Análisis Weibull

Historial Nivel de Carga

Régimen

FFF: Factor de

Frecuencia de Fallas

Efectos de Falla

Seguridad Medio

Ambiente Producción Calidad Costos

¿Qué es “Critico”?



• ¿Cuál es el costo de reparación de este activo (incluyendo refacciones y mano

de obra)?

• ¿Qué efectos tiene la falla en cuestión de calidad?

• ¿La falla de este activo representa una pérdida de producción?

• ¿Cuál es el impacto ambiental de esta falla?

• ¿Qué tipo de riesgos en cuestión de seguridad representa la falla de este

activo?

Ejemplo: Definición de parámetros

Planear | Prioritizar| Implementar


Análisis de criticalidad: Parámetros y equipos

Evaluando el riesgo de falla

-Definir los parámetros con que se

evaluará la criticalidad

-Definir como equipo qué procesos o

unidades son críticas o representan un

cuello de botella


Facilitador / analista principal: Persona responsable de facilitar y coordinar el análisis.

Equipo de análisis:

• Mantenimiento

• Producción

• Seguridad y Medio Ambiente

• Calidad

• Finanzas

Análisis de Criticidad de

Activos

Equipo de análisis: Seleccionando los miembros del equipo

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Una propuesta estrátegica de Mantenimiento

• Aplicando un enfoque Predictivo:

– En activos críticos y componentes escenciales para la producción

• Cuando evitar un paro es crítico

• Si la calidad del producto se ve afectada

• Donde los costos de reparación o reemplazo son altos

• Aplicando un enfoque Preventivo:

– Para gente, redes, refacciones y equipos

• Cuando los modos de fallas estan bien establecidos

• Cuando los procesos de garantía así lo requieren

• Cuando el costo de reparación es relativamente bajo

• Aplicando un enfoque Reactivo:

– Para manejar problemas inesperados en el resto de las áreas

• Cuando la duración y frecuencia de la falla no es crítica

• Cuando la calidad del producto no se ve afectada por la falla

• Cuando los costos de reparación o reemplazo no son un problema

Determine la mejor estratégia para los activos de su planta


Mantenimiento Estratégico

80% Mantenimiento Proactivo

• PM

• PdM / CBM

• Planeado y agendado

• Proactivo

20% Mantenimiento Reactivo

Monitoreo de condiciones

Estrategias de Confiabilidad


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ASSET STRATEGY MANAGEMENT – MANTENIMIENTO CENTRADO EL LA CONFIABILIDAD

MONITOREO DE CONDICIONES INTEGRAL – LIFECYCLE MANAGEMENT

AUDITORIA DE MANTENIMIENTO – RFCA/RCA – ING. RIESGOS

ANÁLISIS DE CRITICIDAD DE ACTIVOS

ANÁLISIS DE LA BASE INSTALADA CON ANALISIS DEL CICLO DE VIDA

ANALISIS DEL COSTO DE CICLO DE VIDA / OPTIMIZACION COSTO-RIESGO-BENEFICIO


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Consultoría en

Mantenimiento

Estratético Rockwell Automation

29

Brenda Marmolejo

Consultora en Confiabilidad

[email protected]

T. +52 1 55 1473 2082

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