RCM (Reliability Centered Maintenance)
Ing. Christian Vera
[email protected]
Mantenimiento de Subestaciones Capacidades Capacidades Terminales erminales
• Aplicar normas técnicas y reglamento de seguridad e higiene • • • •
ambien ambi enttal en el pr proc oces eso o del ma man nten enim imiien entto. Seleccionar y utilizar herramientas, instrumentos, equipos y matter ma eria iale less pa parra la lass ac acti tivi vida dade dess de ma man nten enim imie ien nto. Aplicar clculos técnicos para la construcci!n de un tran tr ans" s"or orma mado dorr en ba ba#a #a te tens nsi! i!n. n. $lani"icar, e#ecutar y supervisar las actividades de manten man tenimi imien ento to de tr trans ans"o "orma rmador dores. es. %ise& e&a ar y construir trans"ormadores tri"sicos hasta '( )VA en ba#a ba #a te tens nsi! i!n. n. *
+C -+eliability Centered aintenance
/uevos Conceptos sobre las 0allas de los 1quipos Tercera Generación:
Primera Generación:
1940
1950
Segunda Generación:
1960
1970
1980
1990
2000
/uevas 2écnicas de antenimiento Tercera Generación:
Segunda Generación: Primera Generación: •Cambiarlo cuando se rompe 1940
1950
•Overhauls programados •Sistemas para planificar y controlar el trabajo •Computadoras grandes 1960
1970
•Monitoreo de condición •Diseño para confiabilidad y mantenibilidad •Computadoras pequeñas y mas rpidas •!nlisis de modos y efectos de fallas •Sistemas e"pertos •Multifuncionalidad y trabajo de equipo
1980
1990
2000
1voluci!n y /uevas 13pectativas del antenimiento Tercera Generación: •!lta confiabilidad y disponibilidad de planta Segunda Generación: Primera Generación: •Cambiarlo cuando se rompe 1940
1950
•!lta disponibilidad de planta •#arga vida del equipo •$ajos costos 1960
1970
•%levada seguridad •Mejor calidad del producto •&o daños al medio ambiente •#arga vida del equipo •%levada efectividad de costos
1980
1990
2000
antenimiento y +C Mantenimiento: Asegurar que los activos "4sicos contin5en haciendo lo que los usuarios quieren que hagan.
Definición completa de RCM: etodolog4a utilizada para determinar que debe hacerse para asegurar que todo activo "4sico contin5e haciendo lo que sus usuarios quieren que haga en su actual conte3to operacional.
RCM: etodolog4a utilizada para determinar los requerimientos de mantenimiento de cualquier activo "4sico en su conte3to operacional.
+C6 Siete $reguntas 7sicas '.
8Cu 8Cule less son son las las "unc "uncio ione ness y los los 1st 1stnd ndar ares es de "unc "uncio iona nami mien ento to asociados al activo en su actual conte3to conte3to operacional9.
*.
8%e 8%e qué qué mane manerra "al "alla la en en sat satis is""acer acer sus sus "unc "uncio ione nes9 s9..
:.
8;ué 8;ué causa ausa cada ada "al "allla "u "unci ncional onal9. 9.
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8;ué 8;ué suce sucede de cuan cuando do ocur ocurrre cada cada "alla alla9. 9.
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8Cu 8Cull es la impo import rtan anci cia a de cada ada "al "alla la9. 9.
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8;ué 8;ué pue puede de hac hacer erse se par para a pred predec ecir ir o pre preve veni nirr cada cada "al "alla la9. 9.
?.
8;ué 8;ué deb deber er4a 4a hace hacers rse e si si no pue puede de enc encon ontr trar arse se una una tar tarea ea proactiva proactiva adecuada9
'.'. '.'. 0unc 0uncio ione ness
%escripci!n a descripci!n de una "unci!n debe consistir de un verbo, un ob#eto y un parmetro de "uncionamiento %escripci!n6
a bomba puede entregar hasta '((( litros de agua por minuto
2oma de agua del deposito6 B(( litros por minuto
1stndares de 0uncionamiento • %e"inici!n del 0uncionamiento6 • 0uncionamiento deseado -lo que el usuario quiere que haga • Capacidad inherente -lo que puede hacer Capacidad Inicial -que puede hacer argen de %eterioro o t n e i m a n o i c n u F
Funcionamiento Deseado -lo que los usuarios quieres que hagan
1stndares de 0uncionamiento Capacidad Inicial -lo que puede hacer
D 2 / 1 I , A / D I C / 0
1l mantenimiento no puede aumentar la capacidad de este activo "4sico mas all de este nivel
1l ob#etivo del mantenimiento es asegurar que la capacidad esté por arriba de este nivel
1l mantenimiento cumple sus ob#etivos manteniendo la capacidad del activo "4sico en esta zona
0uncionamiento %eseado -lo que el usuario quiere que haga
2ipos de estndares de "uncionamiento6 • • • • • •
5ltiples. Cuantitativos. Cualitativos. Absolutos. Variables. imites.
1l Conte3to Dperacional • A"ecta drsticamente a las "unciones y e3pectativas de "uncionamiento.
• A"ecta a la naturaleza de los modos de "alla, sus e"ectos y consecuencias, a la "recuencia en la que pueden ocurrir.
• %etermina que debe hacerse para mane#arlos
1l Conte3to Dperacional • 0actores que deben considerarse para entender claramente el conte3to operacional en el que "unciona un equipo6 – $roceso por lotes y continuos – +edundancia – 1stndares de calidad – 1stndares medio ambientales
1l Conte3to Dperacional – +iesgos para la seguridad. – 2urnos de traba#o. – $roductos terminados y de traba#o en proceso. – 2iempo de reparaci!n. – $ol4tica de repuestos en almacén. – %emanda del mercado – Abastecimiento de la materia prima.
2ipos de 0unciones • 0unciones primarias – +az!n principal por la que es adquirido el activo. – 1stndares de "uncionamiento6 – – velocidad, rendimiento, capacidad, calidad del producto, servicio al cliente
Definición de una función primaria :
¿Qué necesitas que haga el activo?
¿De que quieres que sea capaz?
Ejemplo: Bomba de agua “ Bombear agua del tanque A al tanque B a no menos de 600 lpm ”.
0unciones primarias independientes m5ltiples6 Ejemplo: Reactor en una industrial química: Producto
1
2
Presión
2 bar
10 bar
6 bar
Temperatura
180 C
120 C
140 C
500 litros
600 litros
750 litros
Tamaño del lote
°
°
3
°
Para suministrar hasta 750 litros del producto a temperaturas hasta 180°C y presiones hasta 10 bar .
0unciones secundarias • Se dividen en siete categor4as6 – 1colog4a E integridad ambiental. – Seguridad E integridad estructural. – ControlFcon"ortFcontenci!n. – Apariencia. – $rotecci!n. – 1"icienciaFeconom4aFintegridad estructural.
+egistro de 0unciones Sistema:
• na "unci!n de"ine los ob#etivos de la empresa.
• as "unciones se listan empezando por las "unciones primarias.
Hoja de trabajo de Información RCM II
Función 1
Bombear agua del tanque A al tanque B a no menos de 1000 litros/min
2
No contaminar el medio ambiente con aceites lubricantes
3
Seguro cuando esta en estado operativo.
4
Controles accesibles desde el punto de operación
5
Estar completamente limpio
Sub-sistema:
+egistro de 0unciones 1
2 3 4
5
FUNCIÓN Dar salida sin restricción a todos los gases de escape calientes de la turbina hasta un punto fijo situado a 10 metros por encima del techo de la sala de turbinas. Reducir los niveles de ruido del escape a un nivel ISO 30 a 150 metros de distancia. Asegurar que la temperatura superficial de los conductos dentro de la sala de turbinas no exceda los 60 C Transmitir una señal de alarma al sistema de control de la turbina si la temperatura de los gases del escpae excede los 475 C y una señal para apagar el equipo si excede los 500 C a cuatro metros de la turbina. Permitir el libre movimiento de los conductos en respuesta a los cambios de temperatura.
'.*. 8%e qué manera "alla en satis"acer sus "unciones9. 0allas 0uncionales
0allas 0uncionales6 • Se de"ine G"allaH como incapacidad de cualquier activo de hacer aquello que sus usuarios quieren que haga.
• a "alla se de"ine en términos de Gperdida de una "unci!n espec4"icaH y no como la G"alla del activo como un todoH.
• a G"alla "uncionalH describe estados de "alla y no a la "alla por si sola.
0allas 0uncionales Una falla funcional se define como la incapacidad de cualquier activo físico de cumplir una función según un estándar de funcionamiento aceptable para el usuario.
0allas 0uncionales6 • 1stndares de "uncionamiento y "allas6 – 0alla 2otal y parcial. – 4mites superiores e in"eriores. – Instrumentos de medici!n e indicadores. – 1l conte3to operacional.
0allas 0uncionales6 )ondición
Estándar de "ngeniería -'()' %E ')E"/E
0alladedice la gente +Falla dice el agente ,eguridad.
de seguridad
'!/$ )$(,U-$ %E %E ')E"/E
0alla +Falla dice dice el gerente de antenimiento el gerente de mantenimiento
1l equipo de#a de "uncionar E! EQU"#$ %E&' %E FU()"$('*
+Falla dice el responsable de producción /iempo
Estándar de Fallas ¿Quién lo establece
+egistro de 0allas 0uncionales
Hoja de trabajo de Información RCM II
Sistema: Alimentación Agua Sub-sistema: Bomba Elevación
Función
Falla Funcional (Pérdida de Función)
1
Bombear agua del tanque A
A
No bombea nada de agua
al tanque B a no menos de
B
Bombea menos de 1000 lt/min
A
Derrame de aceite en el piso
1000 lt/min
2
No contaminar el medio ambiente con aceite lubricante
contaminando el medio ambiente
3
Seguro en estado operativo
A
No es seguro cuando esta funcionando
4
5
Controles accesibles que
A
Ubicación de controles no
permitan observar el funciona-
permiten observar funciona-
miento
miento de la bomba
Estar completamente limpio
A
Esta sucio
'.<. 8;ué causa cada "alla "uncional9. odos y 1"ectos de 0alla
odo de 0alla • Cualquier evento que pueda causar la perdida de "unci!n de un activo "4sico.
• 1vento que puede causar un estado de "alla. n modo de "alla es cualquier evento que causa una "alla "uncional.
La descripción debe de consistir de un sustantivo y un verbo Debe contener detalles suficientes para seleccionar una estrategia de manejo de falla adecuada.
8Cuales son los odos de 0alla9 • • • • •
1n el d4a a d4a de mantenimiento se traba#a a nivel de modos de "alla6 as D.2. surgen para cubrir modos de "alla espec4"icos. 1l planeamiento planea para abordar modos de "alla. 13isten reuniones diarias se abordan las "allas ocurridas, responsables y soluciones para que no vuelva a suceder. Se habla de modos de "alla. 1l historial de la mquina en gran medida registra modos de "alla.
Categor4as de los odos de 0alla • $ueden ser clasi"icados en tres grupos6 • Cuando la capacidad cae por deba#o del "uncionamiento deseado -Capacidad %ecreciente. • Cuando el "uncionamiento deseado se eleva mas all de la capacidad inicial -Aumento del 0uncionamiento %eseado. • Cuando desde el comienzo, el activo "4sico no es capaz de hacer lo que se quiere -Capacidad Inicial.
Capacidad %ecreciente • • • • • •
Causas principales6 %eterioro. 0alla de lubricaci!n. $olvo o suciedad. %esarmes. 1rrores humanos que reducen la capacidad
CAPACIDAD INICIAL (que puede hacer) FUNCIONAMIENTO DESEADO
O T La capacidad cae por debajo N E I del u!cio!a"ie!#o de$eado M A lue%o de que el ac#i&o '$ico e$ N O pue$#o e! $er&icio I C N U F
odos de 0alla. Categor4a '
Aumento del 0uncionamiento %eseado 1l "uncionamiento deseado aumenta hasta que el activo "4sico no pueda responder a él. 1l aumento del es"uerzo acelera el deterioro hasta que el equipo de#a de ser con"iable. FUNCIONAMIENTO DESEADO Dcurre debido a6 •
Sobrecarga deliberada prolongada.
•
Sobrecarga no intencional prolongada.
•
Sobrecarga no intencional repentina.
•
aterial de proceso incorrecto
CAPACIDAD INICIAL (que puede hacer) O T N E I El u!cio!a"ie!#o de$eado $e M A ele&a "a$ all de la capacidad N lue%o de que el equipo e!#ra O I e! $er&icio C N U F
odos de 0alla. Categor4a *
Capacidad Inicial • 0uncionamiento deseado "uera del rango desde el inicio.
• A"ecta una o dos "unciones o componentes.
El u!cio!a"ie!#o de$eado $e $obrepa$a la capacidad i!icial de$de el i!icio
O T N E I M A N O I C N U F
CAPACIDAD INICIAL (que puede hacer)
odos de 0alla. Categor4a :
/ivel de detalle6 Se debe utilizar un nivel apropiado y equilibrado, utilizando una estrategia adecuada que permita evitar el uso de un tiempo excesivo en el análisis, pero a la vez con suficiente detalle que permita obtener resultados exitosos.
DATA DE CALIDAD
$oco detalle conducen a anlisis super"iciales y en ocasiones peligrosos
REULTADO DE CALIDAD
%emasiado detalle ocasiona que el proceso tome demasiado tiempo -$arlisis Anal4tica
/ivel de detalle6 • Causalidad • Causa +a4z • 1rror Jumano
Nivel de detalle
Nivel 1 Falla grupo bombeo
Nivel 2 Falla bomba
Nivel 3 Falla impulsor
Nivel 4 Desplazamiento del impulsor
Nivel 5
Nivel 6
Tuerca colocada sin ajustar
Tuerca ajustada incorrectamente
Tuerca robada
Tuerca corroida Tuerca material incorrecto
Nivel 7 Error montaje
Material mal especificado Mat. mal suministrado
Tuerca implulsor partida
Tuerca muy ajustada
Error montaje
Tuerca de material incorrecto
Material mal especificado Mat. Mal simunistrado
Chaveta de Impulsor rota
Mat. Mal especificado Mat. Mal suministrado
Error de dieño Error de compra Error de almacenaje Error de pedido
Golpe en el impulsor
Pieza olvidada luego de Mtto Objeto extraño en sistema
Error montaje Malla de succión no instalada
Error de montaje
Malla perforada por corrosión Carcaza rota
Tuercas carcaza perdidas
Bulones carcaza poco ajustados
Error montaje
Bulón perdido por vibración Bulones corroidos Bulones cortados por fatiga Falla la junta de carcaza
Junta montada incorrectamente
Error montaje
Junta erosionada Carcaza partida
Carcaza golpeada por vehiculo
Error operativo Bomba en posición expuesta
Aplastada por aerolito
Golpeada por meteorito Golpeada por parte de avión
Falla sello bomba
Desgaste y rotura normal
Sello deteriorado
Bomba en vacio
Falla el suministro de agua
Sello desalineado
Error montaje
Caras de sello sucias
Error montaje
Sello mal montado
Sello entregado equivocado
Error compra Error almacenaje
Sello mal especificado Montaje de sello dañado
Error diseño
Sello caído en almacén
Error almacenaje
Sello dañado en traslado
Error compra
Error deseño
$robabilidad
• • • •
Se deben registrar modos de "alla que tengan posibilidades razonables de ocurrir en ese conte3to6 0allas que han ocurrido antes en los mismos activos "4sicos -o similares. odos de "alla que son parte de la rutina de mantenimiento. Cualquier modo de "alla que no halla ocurrido pero que se considere como posibilidad real. Si la consecuencia puede ser muy severa, debe de registrarse por mas remota que sea.
$roceso de priorizaci!n del +C
1#emplo6 istema a#ua de enfriamiento
ITEMA
RCM Hoja de Inormaci!n
U!"ITEMA
FALLA FUNCIONAL
FUNCION $
Transferir a#ua del tan%ue & al ' a no menos de ()) lt*min+
A
!
Indisponi,ilidad para transferir a#ua
Transfiere a#ua a menos de ()) t*min+
MODO DE FALLA $
Rodamientos atascados
-
Impeler #olpeado por o,1eto
.
Motor %uemado
/
Acoples rotos por fati#a
0
23l4ula de entrada cerrada
'.<.8;ué sucede cuando ocurre cada "alla9. o que sucede al producirse un modo de "alla • Al describirla se debe hacer constar lo siguiente6 • a evidencia -si la hubiera de que se ha producido una "alla. • 1n que "orma -si la hay la "alla supone una amenaza para la seguridad o el medio ambiente. • as maneras -si las hubiera en que a"ecta a la producci!n y a las operaciones. • os da&os "4sicos -si los hubiera causados por la "alla. • ;ue debe hacerse para reparar la "alla.
2iempo de $arada de quina y tiempo de reparaci!n
0uentes de In"ormaci!n acerca de odos y 1"ectos de 0alla • 1l "abricante o proveedor del equipo cuyo aporte es limitado por las siguientes razones6 – +ara ves estn involucrados en la operaci!n cotidiana.
– 2ienen poco acceso a in"ormaci!n acerca del conte3to operacional -estndares, consecuencias y habilidades de operadores y mantenedores
0uentes de In"ormaci!n acerca de odos y 1"ectos de 0alla • istas genéricas de modos de "alla a veces muy completos pero preparados por otras personas. 2ener cuidado debido a6 – 1l nivel de anlisis puede ser inapropiado. – 1l conte3to operacional puede ser di"erente. – os estndares de "uncionamiento pueden cambiar.
0uentes de In"ormaci!n acerca de odos y 1"ectos de 0alla • Dtros usuarios de la misma maquinaria. • +egistros de antecedentes técnicos -historia. • as personas que operan y mantienen el equipo, la cual es la me#or "uente de in"ormaci!n.
Consecuencias de la 0alla
0actibilidad 2écnica 1l mantenimiento proactivo tiene que ver mucho mas con evitar o reducir las consecuencias de la "alla que con prevenir la "alla misma
Vale la pena realizar una tarea proactiva si resuelve adecuadamente las consecuencias de la "alla que se pretende evitar
'.=. 8Cul es la importancia de cada "alla9. 0unciones Dcultas y 1videntes na "unci!n evidente es aquella cuya "alla "inalmente e inevitablemente ser evidente por s4 sola a los operadores en circunstancias normales. na "unci!n oculta es aquella cuya "alla no ser evidente a los operadores en circunstancias normales, si se produce por s4 sola.
• • • •
Categor4as de "allas evidentes6 Consecuencias para la seguridad y medio ambiente. Consecuencias operacionales. Consecuencias no operacionales
Consecuencias para la Seguridad y edio Ambiente n modo de "alla tiene consecuencias para la seguridad si causa una pérdida de "unci!n u otros da&os que pudieran lesionar o matar a alguien.
n modo de "alla tiene consecuencias ambientales si causa una pérdida de "unci!n u otros da&os que pudieran conducir a la in"racci!n de cualquier normativa o reglamento ambiental conocido.
antenimiento $roactivo
$ara modos de "alla que tienen consecuencias para la seguridad o el medio ambiente, s!lo merece la pena realizar una tarea proactiva si reduce la probabilidad de la "alla a un nivel tolerablemente ba#o.
Consecuencias Dperacionales antenimiento $roactivo
n modo de "alla tiene consecuencias operacional si tiene un e"ecto adverso directo sobre la capacidad operacional. A"ectan al volumen de producci!n total. A"ectan la calidad del producto.
$ara modos de "alla con consecuencias operacionales, vale la pena realizar una tarea proactiva si, a lo largo de un periodo de tiempo, cuesta menos que el costo de las consecuencias operacionales mas el costo de reparar la "alla que pretende evitar.
A"ectan el servicio al cliente. Incrementan el costo operacional sumando este costo adicional al costo directo de la reparaci!n
Cuanto cuesta la "alla cada ves que ocurre, en términos de su e"ecto sobre la capacidad operacional mas el costo de la reparaci!n. Con que "recuencia ocurre
Consecuencias /o Dperacionales
$ara modos de "alla con consecuencias no operacionales, vale la pena realizar tareas proactivas si, a lo largo de un periodo de tiempo, cuesta menos que el costo de reparar las "allas que pretende prevenir
Consecuencias de 0allas Dcultas 0allas Dcultas y %ispositivos de Seguridad • • • • • • • •
n dispositivo de seguridad cumple cinco "unciones6 Alertar a los operadores ante condiciones anormales. $arar el equipo en caso de "allas. 1liminar o aliviar las condiciones anormales originadas por una "alla. Asumir control de una "unci!n que ha "allado. $revenir que sur#an situaciones peligrosas. %ispositivo de seguridad deben tener al menos dos "unciones6 a "unci!n protectora -el dispositivo de seguridad a "unci!n protegida.
0allas ocultas y dispositivos de seguridad
0alla de un dispositivo de seguridad Gcon seguridad inherenteH
0alla de un dispositivo de protecci!n cuya "unci!n es oculta
Consecuencias de 0allas Dcultas
1l ob#etivo de un programa de mantenimiento para una "unci!n oculta es prevenir E o al menos reducir E la probabilidad de la "alla asociada
1valuaci!n de las consecuencias de la "alla
'.>. 8;ué puede hacerse para predecir o prevenir cada "alla9. $roceso +C
Selección del Equipo (Evaluar Criticidad)
Definir Funciones
Definir Fallas Funciones
Identificar Modos de Fallas
Identificar Efectos de Fallas y Consecuencias
Seleccionar Tacticas usando Lógica RCM
Implementar y Ajustar el Plan de Mantenimiento
8;ué deber4a hacerse si no puede encontrarse una tarea proactiva adecuada9
• Un calentador en una empresa farmacéutica: Para calentar 500 kg del producto X desde la temperatura ambiente al punto de ebullición (125°! en una "ora# $n este caso% el peso del producto% el rango de temperatura & el tiempo son las e'pectatias presentes de rendimiento diferentes#
1#emplo de 1stndar de 0uncionamiento Cualitativo6 • la función de una pintura normalmente es: )para parecer aceptable* (sino )atractia*! ++## $l significado de )aceptable* ar,a bastante de persona a persona & es dif,cil cuantificar# Por ello% "a& -ue tener cuidado para asegurar -ue todos compartan una comprensión com.n de lo -ue significan palabras como )aceptable*#
1#emplo de 1stndar de 0uncionamiento Absoluto6 • Para un recipiente: ) Para contener el l,-uido X * /a ausencia de un estndar de rendimiento sugiere -ue el sistema debe contener todo el l,-uido% & -ue cual-uier goteo llea a un estado de falla#
1#emplo de 1stndar de 0uncionamiento Variable6 • Cami!n empleado
para entregar cargas a los minoristas urbanos. Asuma que las cargas reales var4an entre ( -vac4o y = toneladas, con un promedio de *.= toneladas, y la distribuci!n de cargas es como se muestra en la 0igura.
Mantenimiento de,e ase#urar %ue la capacidad este so,re este ni4el
Capacidad Inicial
8"
: n o T 0 " 9 a # r a / " C
o t n o e i d a m i e s - " d e n d e R
El 5peor caso
."
6romedio
$"
)"
M7nimo
5
1#emplo de 1stndar de 0uncionamiento Variable6 •
$ara evitar el deterioro, la capacidad inicial del cami!n debe ser mayor que Gel peor casoH de carga -= ton..
Mantenimiento debe asegurar que la capacidad este sobre este nivel ) s n o T ( a g r a C
Capacidad Inicial
65-
"El peor caso" 43210-
o t n o e d i m a e i d s n e e d R
Promedio
Mínimo
1#emplo de 1stndar de 0uncionamiento con imites6 • quina de embala#e de dulces – $ara embalar *=(K' gm de dulces en bolsas a una tasa m4nima de ?= bolsas por minuto.
• quina recti"icadora6 – $ara "inalizar el recti"icado en los turnos productivos principales en un tiempo del ciclo de :.(( K(.(: minutos a un dimetro de ?= K(.' mm con un acabado super"icial de +a (.*.
