Ml volumen 8 5

ISSN 2357-6340

Mantenimiento en Latinoamérica

La Revista para la Gestión Confiable de los Activos

Volumen 8 N°5

Septiembre – Octubre 2016

A fin de controlar los niveles de riesgos asociados, los costos operacionales y disminuir los períodos de inactividad en plantas, maximizando el uso de recursos; es que se hace necesario incrementar la efectividad de los programas de inspección de la integridad mecánica, y la implementación de un correcto programa de Inspección Basada en Riesgos….?

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Contenido

Editorial Editorial El riesgo, como elemento transversal en la gestión de activos, cobra vigencia nuevamente. Aunque nunca lo hemos dejado a un lado, los profesionales del mantenimiento están hoy mas interesados en mejorar la gestión del mismo.

Desafortunadamente, encuentra uno en diferentes organizaciones que los encargados de los equipos, o no conocen la importancia de definir una matriz de criticidad ajustada a su contexto operacional actual, o de una forma poco ortodoxa copian esta herramienta de alguien que ya la ha diseñado. Peor aún ni siquiera utilizan alguna y siguen definiendo la criticidad de los equipos basados en el empirismo o elementos sensoriales de un digitador que en su CMMS define si el equipo o la parte del equipo es crítica o no.

En este número que inician a disfrutar, encontraran un par de trabajos relacionados al riesgo y si revisan un poco en los números anteriores podrán encontrar los escritos de algunos de nuestros mas ilustres colaboradores, entre ellos Robinson Medina quien es experto entre otras cosas de este tema tan apasionante.

Igual no quiero dejar pasar este editorial sin recordarles que separen en sus agendas el tiempo para los eventos que cerraran el año respecto a temas relativos al mantenimiento, El congreso Mexicano de confiabilidad y mantenimiento, en el cual se le hará un homenaje a uno de los hombres que mas saben de estos temas, el profesor Lourival Augusto Tavares entre los días 26 y 29 de septiembre, el Simposio Nacional de Gerencia de Mantenimiento en Bucaramanga Colombia entre los días 15 y 16 de septiembre y el simposio de mantenimiento industrial e infraestructura en Envigado, Antioquia los días 11 y 12 de octubre de 2016.

Cerraremos entonces el año con eventos importantes que nos ayudaran a seguir creciendo como profesionales de esta importante actividad, el mantenimiento.

Mantenimiento en Latinoamérica Volumen 8 – N° 5 EDITORIAL Y COLABORADORES

Francisco Martínez Sandra Álvarez García Luis Hernando Palacio Alexis Lárez A. Roosbelt Virgilio Méndez Leslie B. Pérez Tejeda Juan Carlos Orrego Barrera

El contenido de la revista no refleja necesariamente la posición del Editor.

El responsable de los temas, conceptos e imágenes emitidos en cada artículo es la persona quien los emite.

VENTAS y SUSCRIPCIONES: laura.lopez@mantenimientoenlatinoamerica.com

Un abrazo!!!

Juan Carlos Orrego Barrera Director

Comité Editorial Juan Carlos Orrego B. Beatriz Janeth Galeano U. Tulio Héctor Quintero P. Carlos Andres Saucedo.

GESTIÓN DE LA EFICIENCIA ENERGÉTICA EN INSTALACIONES DEL SECTOR AGROALIMENTARIO.

En un contexto de constante aumento del consumo de energía, hacen de nuestro modelo energético un modelo inseguro que es necesario modificar. Se hace, por tanto, imprescindible desarrollar tecnologías y sistemas de vida y trabajo que ahorren energía, para lograr un auténtico desarrollo que se pueda llamar sostenible. Aunque el sector industrial es muy complejo, cualquier planificación y proyecto energético debe incluir la industria como un eslabón fundamental. Por ello es de vital importancia potenciar los mecanismos necesarios para la disminución de la intensidad energética asociada al uso racional de la energía y a una reducción de los costos de las empresas, lo cual redundará en la competitividad de las mismas.

Por: Sandra Alvarez García Ing. Especialista Mantenimiento Ministerio Industria Alimenticia esptecnico@eccam.alinet.cu

Cuba

Instituto Superior Politécnico José A. Echeverría (CUJAE), Facultad de Ingeniería Mecánica, Centro de Estudios de Ingeniería de Mantenimiento (CEIM) fmartinez@ceim.cujae.edu.cu

Cuba

Para probar la validez del modelo se tienen dos estadísticos: el F calculado y el F de significación. De igual forma, para probar la validez de los coeficientes regresores se tienen dos estadísticos: el estadístico t y el P-valor o Probabilidad.

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Dr. Francisco Martínez

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La energía es un elemento clave dentro de la sociedad y uno de los principales motores que mueve la economía. Por tanto, el crecimiento económico es un factor que inevitablemente llevará implícito un aumento del consumo energético. En el contexto actual se hace imprescindible, desarrollar tecnologías y sistemas de vida y trabajo que ahorren energía para lograr un auténtico desarrollo, que se pueda llamar sostenible. [1] En el sector industrial alimentario es de vital importancia potenciar los mecanismos necesarios para la disminución de la intensidad energética asociada al uso racional de la energía y a una reducción de los costos en las empresas, lo cual redundará en una mayor competitividad de las mismas.

Es importante destacar que el principal objetivo de la eficiencia energética debe ser obtener un rendimiento energético óptimo para cada proceso o servicio en el que su uso sea indispensable, sin que ello provoque una disminución de la productividad o de la calidad del servicio. El objetivo debe implicar por tanto un compromiso entre aspectos energéticos, económicos y de productividad. El ahorro se produce cuando se consigue utilizar menos energía para satisfacer una demanda determinada. Para ello se debe utilizar un sistema más eficiente o de mayor rendimiento energético que el que se hubiera venido utilizando para obtener un determinado efecto útil. [1] Por otra parte, la producción de energía supone una fuerte presión al medio ambiente en términos de uso de los recursos minerales energéticos, generación de emisiones y residuos, contaminación de agua, aire y suelo, pérdida de biodiversidad, etc. La mayor parte de la energía que se consume en la actualidad procede de fuentes de energía no renovable, como los combustibles fósiles y el uranio. La utilización de estos recursos es la responsable de algunos de los problemas ecológicos y sociales más graves del planeta, como el cambio climático o la contaminación radioactiva. [2] Por lo expuesto anteriormente se puede decir que por eficiencia energética se entiende el conjunto de actividades encaminadas a reducir el consumo de energía en términos unitarios, mejorando la utilización de la misma, con el fin de proteger el medio ambiente, reforzar la seguridad del abastecimiento y crear una política energética sostenible. Se trata de utilizar mejor la energía. El objetivo de una política de eficiencia energética es fomentar comportamientos, métodos de trabajo y técnicas de producción que consuman menos energía.

El índice de eficiencia energética en una Empresa debe estar definido por una evaluación ponderada de 4 factores claves que determinan la eficiencia en el uso de la energía. Los mismos son:  Cultura energética: En este apartado se analiza el nivel de información existente en la organización, la formación interna y la política de la empresa en el ámbito de la eficiencia energética.  Mantenimiento: se determina el nivel de sensibilidad existente en la empresa en el mantenimiento de los diferentes equipamientos utilizados, con el objetivo de alcanzar el óptimo rendimiento desde el punto de vista de la eficiencia energética.  Control energético: se analiza el nivel de gestión del gasto energético, a través de la aplicación de métodos de medición y la implantación de procesos administrativos adecuados.  Innovación tecnológica: Se valora el grado de actualización de la empresa en lo que se refiere a los medios técnicos aplicados en las instalaciones, tanto de producción como de servicios generales. [1] DESARROLLO La industria agroalimentaria es muy variada y abarca gran cantidad de procesos diferentes. Todos estos procesos están formados por una serie de operaciones que transforman la materia prima en un producto final elaborado. Los principales productos energéticos utilizados por las empresas industriales del sector alimentario son la electricidad y los combustibles fósiles, dígase gas natural, gasolina y diésel. [3].

Dentro de este sector, las producciones lácteas se caracterizan por sus altos requerimientos energéticos, incluidos los referentes a la limpieza [4] y se identifica por un lado el consumo de Diésel o gas natural asociado a maquinaria para la generación de vapor y aire caliente como calderas pirotubulares y calentadores cerrados y por otro el consumo de energía eléctrica utilizada para el resto de la maquinaria y equipos encargados de la generación de aire comprimido, refrigeración, torres de enfriamiento, homogenizadores, centrifugas, sistemas de bombeo y cualquier otro proceso que interviene en la transformación de la leche.

Los principales procesos consumidores de energía en las industrias lácteas y queseras son la pasterización, la esterilización, la concentración en evaporadores, el secado y la generación de vapor.

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INTRODUCCIÓN

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    

  

Mal monitoreo de control de variables físicas en equipos de medición, inspección y ensayo.

La operación de motores en vacío.

La existencia de tiempos de operación ociosos y la mala operación de los equipos.

La existencia de fugas y pérdidas de aire comprimido en mangueras y tuberías de conducción.

El déficit o inexistencia de un adecuado aislamiento térmico en tuberías conductoras de vapor y de agua helada.

Utilización indebida del agua potable y el agua recuperada en el proceso de producción.

La transferencia ineficiente en intercambiadores de calor.

Existencia de vapor de agua no recuperada en los procesos de condensación. [5]

En estas producciones de la Industria Alimentaria y en otras como en la producción cárnica y en la camaronicultura, se incurren en pérdidas de energía por el elevado gasto de potencia reactiva demandada por los grandes motores eléctricos instalados del tipo Jaula de Ardilla o motores de inducción. Los problemas generados en el arranque de estos motores eléctricos de corriente alterna se resumen en tres aspectos básicos:   

Consumo de corriente elevado Alto torque Sobrecalentamiento del motor.

   

Las buenas prácticas de eficiencia energética son definidas como todas aquellas acciones que permiten a la empresa y a la línea de producción, hacer un buen uso de los equipos, condiciones de proceso aptos para la correcta operación de maquinarias y no generar esfuerzos que redunden en un excesivo uso de la energía, enfocarse en la utilización de desechos y otras medidas que velen por el cuidado y conservación del medio ambiente. Entre otras podemos citar como buenas prácticas las siguientes: 

Resulta imprescindible incorporar la figura del "Gestor Energético" en los procesos. Será el agente promotor y responsable de la ejecución de auditorías energéticas, de los programas de gestión eficiente de la energía, etc.

Dentro de sus funciones se incluirán la de recoger y analizar los datos actuales de consumo para proponer medidas a fin de reducir el consumo energético, analizar el coste de dichas medidas y mostrar la evolución de los resultados respecto al consumo inicial, buscar la posibilidad de instalar energías renovables, de incorporar la bioclimatización y elaborar y desarrollar planes de movilidad sostenible al centro de trabajo.



Controlar las cuentas de energía y documentar como evolucionan consumos y gastos en el tiempo para poder detectar posibles irregularidades.

Incorporar dentro de las políticas de la empresa y ejecutar un estricto programa de mantenimiento de los equipos e instalaciones para asegurar su funcionamiento adecuado y evitar consumos elevados de energía.

Chequear las instalaciones regularmente para detectar situaciones que causan un uso innecesario de la energía, por ejemplo, operación de motores en vacío, puertas de cámaras abiertas, trampas de vapor en mal estado, fugas en sistemas de aire comprimido, etc.

Establecer procedimientos y valores de variables de operación, e instruir a los operadores para asegurar la operación eficiente de los equipos.

Informar y capacitar al personal sobre la importancia de la eficiencia energética e incorporarlo en la ejecución de las acciones, ya que un personal consciente y capacitado es un factor clave para alcanzar una cultura de eficiencia energética con resultados duraderos.

Realizar en conjunto con un especialista sobre el tema un diagnóstico o Auditoria energética.



Por ejemplo en la industria de la camaronicultura las bombas de agua axiales instaladas en las estaciones de bombeo de las granjas camaroneras manejan caudales de 1 y 2 m³/s y poseen motores con potencias que oscilan desde 90 hasta 200 Kw, y consumen corrientes desde 146 hasta 360 A.



En este tipo de instalaciones, cuya carga está asociada principalmente a estos grandes motores de inducción se genera un factor de potencia atrasado, lo que constituye un depredador energético.



El camino de cualquier empresa hacia la eficiencia energética tiene que recorrerse adoptando estrategias y buenas prácticas encaminadas hacia:  

La reducción de la demanda energética.

La diversidad energética

El máximo aprovechamiento del uso de energías renovables La innovación tecnológica El autoconsumo a través de microrredes La modificación de los hábitos de consumo [6]





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Algunos de los mayores depredadores energéticos que ocasionan grandes pérdidas de energía, en estos procesos se identifican como:

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Para las nuevas instalaciones se debe incorporar desde la etapa de diseño y proyecto:  La evaluación de equipos de alta eficiencia energética  La coordinación de procesos para poder optimizar desde el inicio la forma de operar las instalaciones desde el punto de vista energético.

Recuperar calor de los procesos y equipos.

Aprovechar los desechos con altos contenidos energéticos para reemplazar la compra de energía.

Evaluar y potenciar el uso de energías renovables no convencionales, incluyendo el uso mayoritario de iluminación natural en las instalaciones. [7]

  

Como se ha visto, una de las buenas prácticas para iniciar la gestión energética en una empresa, es preceder la misma de una Auditoria Energética, a fin de determinar los consumos en las instalaciones, el aprovechamiento que se hace en el uso de la energía e identificar las posibles fuentes de pérdidas. [2] Los resultados de la auditoría energética conducirán a determinar los mayores potenciales de mejora en materia de ahorro energético y permitirán sentar las bases del estudio de viabilidad económica de su implantación.

En particular las auditorías energéticas permiten: 

Conocer la situación energética actual, así como el funcionamiento y eficiencia de los equipos e instalaciones.  Inventariar los principales equipos e instalaciones existentes.  Realizar mediciones y registros de los principales parámetros eléctricos, térmicos y de confort.  Analizar las posibilidades de optimización del suministro de combustible, energía eléctrica y consumo de agua.  Analizar la posibilidad de instalar energías renovables.  Proponer mejoras y realizar su evaluación técnica y económica.

Las auditorías energéticas tienen 5 fases de actuación bien definidas para lograr los objetivos que se pretenden. Las mismas son: 1.

2.

3.

4.

5.

Recopilación de información.

Contabilidad energética.

Análisis técnico Valoración de resultados Plan de actuación:

La recopilación de información es extremadamente importante, se trata de conocer perfectamente la industria, tanto las fases del proceso, los equipos instalados, los datos de producción, etc. Con estos datos se supone el punto de

partida para realizar el resto de los pasos de la auditoria energética.

La contabilidad energética tiene como finalidad determinar los consumos energéticos en los distintos equipos y procesos sobre la base de medidas directas, obtenidas in situ, e indirectas a través del tratamiento de datos. Su objeto es hallar los consumos energéticos totales y específicos, asignar costos, comparar consumos y servir de base a la realización del posterior análisis técnico y planteamiento de mejoras.

Para ello es conveniente que se tomen las mediciones de los consumos individualmente por equipos y por procesos identificados como mayores consumidores energéticos. Con los datos contabilizados, revisando los puntos de mayor consumo, los equipos o procesos ineficientes, se puede empezar a proponer medidas adecuadas para subsanar dichos problemas y pasar a las siguientes fases de actuación.

Las diferentes medidas de ahorro y eficiencia energética aplicables al sector industrial, se clasifican en dos tipos: horizontales y verticales. Horizontales se les denomina a todas aquellas que se pueden aplicar de forma genérica a todo el sector industrial y las verticales engloban aquellas que son más específicas a cada proceso por separado y que pueden afectar en mayor o menor medida al proceso productivo o a la tecnología empleada en el mismo. [2] Entre las medidas o tecnologías horizontales a aplicar en el sector agroalimentario podemos citar como las más significativas: 1.

La monitorización y control de procesos, con el desarrollo e implantación de sistemas integrados de gestión energética y de mantenimiento.

2.

La adopción de sistemas automáticos de desconexión de los equipos eléctricos en servicio que estén sin utilizar.

3.

La corrección de la energía reactiva mediante la instalación de bancos de capacitores, además de realizar modificaciones o acciones para que los motores operen en condiciones de carga adecuadas (75 al 100%), para manejar el factor de carga total del mismo y de la instalación.

4.

La utilización de variadores de velocidad en motores eléctricos y de la regulación electrónica precisamente para adaptar la potencia de los motores a la carga de trabajo requerida. La instalación de variadores de velocidad pueden ahorrar hasta un 50% de energía con respecto a un accionamiento por sistemas mecánicos variables y una reducción de los picos de corriente en los arranques de 7 a 3 veces la corriente nominal, lo que alarga su vida útil.

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Entre las medidas verticales a aplicar en los procesos productivos que más incidencia tienen en el consumo energético del sector alimentario están las medidas para mejorar la eficiencia energética en equipos de generación térmica y en motores eléctricos. Del primer grupo destacan: 1.

Utilizar aislantes adecuados en equipos y tuberías y mantenerlos en buen estado 2.

Utilizar la temperatura adecuada para cada proceso 3.

Garantizar la estanqueidad de los hornos para evitar entradas de aire incontroladas.

4.

Evitar al máximo el número de arranques y paradas de los equipos, o sea debe trabajarse siempre que sea posible a plena capacidad de carga y en un régimen continuo de trabajo.

5.

Optimizar la combustión mediante análisis de gases y temperatura de humos, instalar los medidores de combustibles, termómetros, manómetros y otros instrumentos para garantizar la medición y control diario de los parámetros de operación.

6.

Controlar el tiro de las chimeneas 7.

Programar y cumplir estrictamente los mantenimientos periódicos incluyendo en el programa un mantenimiento rutinario consistente en lubricación, limpieza y ajuste, un correctivo suponiendo la reparación de una avería y un preventivo basado en las instrucciones técnicas del fabricante.

No obstante a todo lo planteado, se debe considerar como la pieza clave en busca de la mejora energética y medioambiental precisamente a la sensibilización, tanto de todos los trabajadores, proveedores y clientes de la Empresa y de la Sociedad en general.

Diversos proyectos de gestión energética en el mundo entero tienen como objetivos identificar, analizar, evaluar y aprovechar los recursos energéticos disponibles y mejorar su uso en las diversas regiones donde se apliquen, con el fin de abordar conjuntamente problemáticas comunes de forma adecuada a través de la propuesta de soluciones innovadoras y eficaces, así se editan proyectos para fomentar mejores técnicas e investigación de energías alternativas, eficiencia energética y promover la movilidad y el transporte sostenible.

[3] Los proyectos técnicos desarrollados involucran medidas importantes para los consumidores no residenciales, como por ejemplo: • Las producciones que no trabajen las 24 hr, pararán en horario pico (o de máxima demanda) y las producciones continuas limitarán su demanda al mínimo en este horario.

• En todos los casos que sea posible se paralizarán en horario pico las actividades de hornos por arco eléctrico, aires acondicionados, equipos de refrigeración, bombeo de agua y regadíos agrícolas.

• Se regula para los centrales azucareros con cogeneración, la obligación de moler en hora pico con máxima generación propia.

• Se insta a la identificación y la eliminación de capacidades ociosas en motores y transformadores.

Otro grupo de proyectos de eficiencia destacan los: 1.

Programa de Normas de Consumo de Electricidad por unidad de producción, que permite a los consumidores conocer tecnológicamente cual debió ser su consumo para la producción realizada y compararlo con el real registrado.

2.

Programa de electrificación del riego agrícola sin utilización en horario pico.

3.

Introducción de acumuladores de frio para parar la climatización en horarios pico y en la automatización de las habitaciones en el sector hotelero.

4.

Sustitución paulatina de condensadores tradicionales de los frigoríficos por condensadores evaporativos.

Por su parte los Proyectos Educativo y de Motivación al Ahorro, dirigen todas las acciones encaminadas a formar una cultura sobre el uso racional de la energía y el cuidado del medio ambiente en las nuevas generaciones, motivar acerca de la importancia de adoptar medidas de ahorro de

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5.

La sustitución de motores por motores de alta eficiencia que consiguen pérdidas de energía muy inferiores con respecto a los convencionales, de hasta un 50%. [6] 6.

La mejora de la eficiencia energética en compresores de aire, incorporando sistemas para mantener el nivel de presión de aire comprimido en la red al mínimo operativo.

7.

La utilización de sistemas de recuperación de calores de condensación, de calores residuales.

8.

La optimización de la combustión de las calderas y líneas generales de vapor y condensados, instalando economizadores, cambiando y ajustando quemadores, revisándolos y limpiándolos periódicamente.

9.

La mejora del aislamiento térmico en las redes de fluidos térmicos.

10.

La potenciación de instalaciones de cogeneración que no es más que la producción conjunta de electricidad y calor útil a partir de la misma fuente de energía primaria.

11.

La introducción de energías renovables, con el uso de la biomasa, la implantación de instalaciones de energía solar térmica, de solar fotovoltaica, aplicaciones de energía eólica, etc. [6]

12

En la actividad de motivación se implementa una campaña integral por los medios de comunicación, desarrollando una serie de mensajes de bien público por radio y televisión, vallas en carreteras y calles, artículos educativos y trabajo directo con las organizaciones barriales, de jóvenes, de mujeres, sindicales, todas dirigidas a enseñar cómo se puede ahorrar y de la importancia relevante de estas acciones para la economía individual y del país y para preservar el medio ambiente en que vivimos.

El proyecto Normas y precios fundamenta su trabajo en el desarrollo de normas de eficiencia energética que creen las bases para que todos los nuevos equipos eléctricos que se produzcan o importen tengan la mayor eficiencia posible, así como que la política de precios que se desarrolle estimule la elevación de la eficiencia energética. [8]

Un factor clave para alcanzar el ahorro y la eficiencia energética perseguida, es lograr la implicación y motivación de todos los trabajadores y por otro lado aquellas empresas que consigan un mayor ahorro energético estarán en mejores condiciones para remunerar a los mismos, asegurar la estabilidad contractual, etc.

El futuro de la humanidad dependerá entonces del grado de convencimiento y comprometimiento que tengan los seres humanos de que las razones para el cambio van más allá de los resultados en las empresas, los cambios implican beneficio a la sociedad y al medio ambiente a nivel global.

Referencias 1.

2.

3.

Conclusiones Pese a que en la actualidad la conciencia social respecto a los retos y los problemas ambientales es cada vez mayor, aún no se ha extendido el convencimiento de que, sobre todo, ahorro y eficiencia son los cambios básicos necesarios y que son cambios estructurales profundos que han de llevarse a cabo en ámbitos tan diversos como es nuestro urbanismo, nuestra arquitectura, las formas de producción, la forma de transportarnos, en las expectativas de vida y en nuestras conductas.

4.

El hombre de hoy debe realizar un cambio de paradigma con respecto a la función mantenimiento convencional hacia un mantenimiento con gestión energética que permita que el funcionamiento de las instalaciones satisfaga las necesidades del cliente y añadido se optimicen las instalaciones, se aumente la eficiencia energética y el costo de operación disminuya, todo esto con el cuidado y preservación del medio ambiente. [9]

7.

5.

6.

8.

9.

Guía de ahorro energético en instalaciones industriales., C.d.E.e.I. Tecnológica and C.E.d. Madrid, Editors. 2006, Gráficas Arias Montano sa.

Gil, B.M.-T., Ahorro y Gestion eficiente de la Energía, in Guia para la intervención de los trabajadores. Abril 2010, Instituto Sindical del Trabajo, Ambiente y Salud: España, Madrid.

Ruiz, P.M.M. and J.M.C. Moñino, Eficiencia energética en empresas del sector agroalimentario, A.E.d.l. Energía, Editor. 2014, Agencia Extremeña de la Energía: España.

Viera, L.C. and J.G. Hernandez, Determinacion de los índices de consumo energético en una planta de productos lácteos Aplicaciones Industriales, 2003. Vol XXIV. Bolaños, C.A.B., Optimización de variables energéticas en función de la productividad y competitividad de la industria láctea y caracterización energética y tecnológica del sector, in Facultad de Ingeniería, Dpto de Ingeniería Eléctrica y Electrónica. 2014, Universidad Nacional de Colombia. p. 166.

Buenas Prácticas para el ahorro de energia en la empresa.

OPTIMAGRID. Energy, S., Manual de Eficiencia energética en la industria de alimentos elaborados. 2012. Chile.

Programa de Ahorro de electricidad en Cuba.

Creixenti, P.R. Mantenimiento y eficiencia energética: Todos ganamos.

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electricidad por toda la población en cualquier lugar que se esté consumiendo y elevar el dominio y el conocimiento de todos los especialistas energéticos, así como los de todas las Empresas y Organismos del país.

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ANÁLISIS DE LA REGRESIÓN LINEAL MÚLTIPLE RLM (Segunda parte)

4.4.

Cálculo de las estadísticas de la regresión y tabla ANOVA

El Análisis de Varianza (ANOVA) es una técnica estadística creada por el británico Ronald A. Fisher (1890-1962), que consiste en dividir la varianza total en componentes con algún significado. Por ejemplo, en RLM y RLS la varianza total es dividida en la variación debida a la regresión, es decir, debida al modelo propuesto, y a los residuales o errores. Los resultados de este análisis normalmente se presentan en forma de tabla, por lo que también es llamado Tabla ANOVA. Un indicador de lo adecuado del modelo, se presenta cuando la varianza debida a la regresión es mayor que la varianza debida a los residuales.

Por: Luis Hernando Palacio Ingeniero Mecánico.

Colombia

Para probar la validez del modelo se tienen dos estadísticos: el F calculado y el F de significación. De igual forma, para probar la validez de los coeficientes regresores se tienen dos estadísticos: el estadístico t y el P-valor o Probabilidad.

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Diplomado en Finanzas y Proyectos Certificado en programación VBA para Excel Profesional de Planeación y Programación de mantenimiento en Cementos Argos, Planta Nare luherpa67@hotmail.com

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Para la muestra de la Tabla 5, los resultados proporcionados por Excel son los siguientes:

negativo, la relación es inversamente proporcional; si es positivo, la relación es directamente proporcional.

Veamos algunos elementos de la respuesta que proporciona Excel.

2. y 3. Para el coeficiente de determinación múltiple y ajustado, véase el §2, primera entrega volumen 8 N°4.

Como guía para interpretar el valor del coeficiente de determinación múltiple, en (Rojo Abuín, 2007) se presenta la siguiente clasificación, Ver Tabla 6: Tabla 6. Clasificación de R2

4. El error típico es la desviación típica de los residuales, es decir, la desviación típica de las distancias existentes entre los valores Y de la muestra y los pronósticos efectuados con el modelo planteado. Representa una medida de la parte de variabilidad de la variable dependiente que no es explicada por el modelo. En general, cuanto mejor es el ajuste, más pequeño es el error típico. Las unidades del error típico son las mismas que las unidades de la variable endógena.

Para tener claro la utilidad del error típico, (Novales, 2010) dice que éste se debe comparar con la media muestral de la variable endógena y determinar qué proporción (%) representa de ésta. Entre más bajo el porcentaje, mejor el ajuste.

6. El estadístico F calculado es una prueba de bondad de ajuste del modelo. Se compara con el valor crítico de la distribución F, el cual se obtiene de tablas en función de los grados de libertad.

Veamos algunos elementos de la respuesta que proporciona Excel.

4.1.1.

Algunos elementos de la respuesta de Excel

1. El coeficiente de correlación múltiple de Pearson es un indicador que informa qué tan fuerte es la relación entre la variable dependiente y las variables independientes. Tiene la ventaja, a diferencia del coeficiente de determinación múltiple, de indicar el tipo de relación directa o indirectamente proporcional entre las variables. Si el signo es

7. Valor crítico de F: aunque la traducción que hace Excel es correcta, no es la más adecuada, puesto que tiende a confundirse con el valor crítico de la distribución F con el cual se debe comparar el estadístico F calculado. Una traducción más adecuada sería: F de significación o, haciendo un símil con el P-valor, se podría llamar el F-valor. Este valor se compara con el nivel de significancia para evaluar la validez del modelo.

8. Coeficientes: estos m variable dependiente por cada unidad de cambio de la variable explicativa correspondiente, manteniendo fijos el

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5. La suma de cuadrados indica cuánto es la variación debida al modelo, y cuánto debido por la variación de los residuos. Si la variación debida a la regresión es mayor que la variación debida a los residuales, es un indicativo de que el modelo es correcto, aunque no es definitivo.

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resto de regresores. (Uriel, 2013) presenta una demostración de esta interpretación.

9. El estadístico t es la prueba de bondad de ajuste para los coeficientes regresores. Se compara con la t crítica, obtenida de tablas en función de los grados de libertad.

10. Probabilidad: este es el P-valor y se compara con el nivel de significancia para probar la validez de los coeficientes.

Al reemplazar estos valores en la ecuación de regresión, se obtiene: 25.509 Mpa.

11. Residuos, residuales o errores son la diferencia entre los valores observados (medidos) de la variable dependiente y los pronósticos a partir del modelo; su importancia radica en que a partir de sus análisis es posible detectar incumplimientos en las condiciones establecidas en el Teorema de Gauss-Márkov para los estimadores de mínimos cuadrados. También nos informan sobre el grado de exactitud de los pronósticos: cuanto más pequeño los residuales, mejor es el modelo. Partiendo del análisis de los residuales grandes

Mediante el complemento PHStat2, y empleando un nivel de confianza de 95%, se obtiene el siguiente resultado:

consecuencia, mejorar el modelo.

PHSta2 proporciona los límites del intervalo, tanto para la predicción de interesa el intervalo para el modelo de predicción.

De la tabla de coeficientes se obtiene la siguiente ecuación de regresión:

El grado de precisión lo define la norma con base en la amplitud:

Interpretando uno de los coeficientes, p. ej.: 2.801 correspondiente a la variable Fe2O3, y manteniendo el resto fijos: por cada unidad de Fe2O3 que se agregue, la resistencia a 28 día se incrementa (signo positivo) en una proporción de 2.801Mpa.

Donde U es el valor hallado mediante la ecuación de regresión para un valor particular.

4.5.

Selección del nivel de significancia

Para seleccionar el nivel de significancia, se seguirá la metodología indicada en la norma brasilera ABNT NBR 146532:2011 (ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2011), la cual sugiere la clasificación de la evaluación según el grado de precisión.

Para determinar el grado de precisión se debe calcular el intervalo de confianza a partir de la evaluación de la ecuación de regresión hallada en el numeral 4.4; para ello se tomarán los valores del registro número cinco de la muestra.

Según el numeral 9.2.3 de la norma citada, los diferentes grados de precisión son: Tabla 7. Grado de precisión

El numeral 9.2.1 de la norma en cuestión, proporciona los niveles de significancia según el grado de precisión: Tabla 8. Niveles de significancia

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En conclusión: Para probar la validez del modelo se tienen dos estadísticos: el F calculado y el F de significación. De igual forma, para probar la validez de los coeficientes regresores se tienen dos estadísticos: el estadístico t y el P-valor o Probabilidad.

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Como la amplitud es menor que 30%, de la Tabla 7 se puede clasificar la evaluaci贸n como grado de precisi贸n III.

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Con este resultado, de la Tabla 8 se concluye que el nivel de significancia para evaluar la hip贸tesis nula de los regresores es de 10%; y el nivel de significancia para evaluar la hip贸tesis nula del modelo es de 1%.

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IMPLEMENTACIÓN DE HERRAMIENTAS CONFIABILIDAD DESDE EL DISEÑO ALINEADA A LA GESTIÓN DE ACTIVOS ISO 55000 (Final)

1.3 Barreras para la implementación de herramientas de confiabilidad desde el diseño Actualmente muchas organizaciones industriales siguen mirando la implementación de herramientas de confiabilidad desde la etapas tempranas del proyecto o desde el diseño como un paradigma o utopía, que aún no ha sido lo suficientemente probado como para asumirlo como una buena práctica. Sin embargo las organizaciones llamadas como de mejores en su clase o de clase mundial, han asumido estas prácticas y son sus resultados los que hablan por ellas.

Por: Msc. Alexis Lárez A. Ingeniero Mecánico CMRP / Auditor líder de sistemas de gestión (ISO 55001 / ISO 9001) Docente Universitario alarez39@gmail.com

La confiabilidad puede ser considerada como una característica, de la cual depende la calidad, eficacia y eficiencia, con la cual un activo desempeña una función o presta un servicio, en particular puede ser medible durante todo el ciclo de la vida útil un activo.

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Venezuela

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A pesar de esto, otras referencias más recientes y prácticas como la norma ISO 55001-2014,plantea en el requerimiento 6.2.2 “Planificación para el logro de los objetivos de la gestión de activos”, (parágrafo A, B y K), que “Al planificar la forma de lograr sus objetivos de gestión de activos, la organización debe determinar: el método y los criterios para tomar decisiones y priorizar las actividades y recursos para cumplir su plan de gestión de activos, así como determinar los procesos y métodos a emplear en la gestión de sus activos durante sus ciclos de vida. Adicionalmente plantea la necesidad de gestionar los riesgos asociados con los activos.

Todo este planteamiento de la norma no es más que una invitación a plantear nuevas formas para hacer las cosas.

1.4

Resultados obtenidos de una pobre confiabilidad implementada desde la etapa del diseño.

Investigaciones recientes han demostrado que altos niveles de confiabilidad de los procesos se correlaciona positivamente con la confianza de los clientes y los márgenes de rentabilidad y beneficio de las organizaciones.

Resultados de estudios realizados a los clientes globales llevadas a cabo por organizaciones y la reciente introducción de estudios de satisfacción hecho por importante firma del Reino Unido, muestran que la confiabilidad se percibe como un factor significativo tanto en la satisfacción del cliente así como en las decisiones de comprar otros activos en la próxima inversión de capital prevista. (Ahmed, J. 2.006) Una extensa revisión de la literatura sugiere que existe una tendencia de la confiabilidad hacia la proyección de los aspectos de modelado y predicciones más matemáticos del tema. Sin embargo existe una preocupación general en la industria, ya que limita drásticamente la conciencia, aplicación y difusión de las herramientas de confiabilidad más racionales, utilizadas actualmente.

La confiabilidad puede ser considerada como una característica, de la cual depende la calidad, eficacia y eficiencia, con la cual un activo desempeña una función o presta un servicio, en particular puede ser medible durante todo el ciclo de la vida útil un activo. Sin embargo, la

confiabilidad está fuertemente influenciada por el enfoque o las estrategias adoptadas durante la etapa de diseño y desarrollo. Dicho de otra manera, una pobre confiabilidad desde la fase del diseño no sólo traerá consigo un incremento, en cuanto al uso de piezas y partes, altos costes laborales por generación de HH para resolver las fallas, adicionalmente los impactos de la falta de estrategias asociadas a la confiabilidad de los activos desde las etapa temprana, resultaran en impactos negativos en cascada a las áreas de apoyo, como repuestos inventario tanto en términos de ítem como monetarios, modificaciones a los procesos, retrabajos durante el uso, la fabricación y desarrollo, altos costo tanto por retrabajos como por partes y repuesto de stock de almacén. Esta relación baja confiabilidad Vs altos costos se muestra en la figura 4.

Figura 4. Relación baja confiabilidad Vs Altos costos en la etapa de operación y uso. Adaptada y modificada (Ahmed, J. 2.006) Actualmente existe amplias referencias en los aspectos de modelado matemático y predicciones, cuyo objetivo general es predecir numerosas características de comportamiento de confiabilidad que en la práctica a nivel industrial cobra poca importancia o significado. Estos generalmente se basan en técnicas de simulación de Monte-Carlo, métodos de Markov y el uso de muchos otros métodos cuantitativos. Los defensores dentro de este campo de la confiabilidad tienen la percepción general de que los datos relacionados con la confiabilidad, (por ejemplo, la utilización de los datos reales de fallas) que deben insertarse en estas ecuaciones complejas se conocen con poca exactitud, pero por lo demás los modelos sólo tienen interés desde el punto de vista teórico. Es muy difícil encontrar evidencia que demuestre utilización de estos modelos matemático en la práctica. Como contraposición a esto existe la proliferación de métodos y técnicas de confiabilidad racionales, pero solo aplicadas en las etapas de operación y uso de los activos, por lo que el objetivo es incentivar la implementación de este tipo de herramientas durante la fase de diseño, desarrollo y fabricación para lograr índices de confiabilidad a niveles favorable y optimizar los costos en la etapa de operación y uso.

Según Henderson, K, Pahlenkemper, G y Kraska, O. (2013)

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Por otra lado la bibliografía y documentación existente no está lo suficientemente difundida como para que el conocimiento sobre estas prácticas se generalice en la industria actualmente, lo que conlleva a un mayor grado de desconocimiento de los conceptos, fundamentos y modelos asociados, para la cual se hace necesario planes de formación de competencia para los miembros de equipos que lideran el desarrollo de los proyectos, de tal manera que les permitan entender y desarrollar las sinergia entre las diferentes áreas de la organización para una óptima ejecución de estos, donde puedan integrarse: Ingeniería, operaciones, mantenimiento y confiabilidad , procesos.

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Figura. 5. Desglose de los costos durante las etapas del ciclo de vida del activo, adaptada (Ahmed, J. 2.006)

1.5

Herramientas de confiabilidad aplicables desde la fase del diseño

Tal como lo afirma Velásquez, J. (2011). Entre el mantenimiento y la confiabilidad existe una muy estrecha interrelación. Si el activo no es mantenido, la probabilidad de ocurrencia de falla se incrementa, sin embargo mientras el activo es mantenido, esto pude suponer un incremento en los costos de mantenimiento. En este sentido. Debe existir un equilibrio entre los costos del mantenimiento y los niveles de confiabilidad requerido por el sistema. De allí que ellos proponen 3 herramientas que suponen grandes oportunidades en las etapas de diseño, Mantenimiento Centrado en Confiabilidad (RCM), Técnicas de optimización (Costos-Riesgo-Beneficios) y Monitoreo por condición.

(CBM).

El análisis de confiabilidad es un paso determinante en el diseño, la modernización y la gestión de cualquier planta industrial. Varias técnicas y herramientas pueden ser utilizadas para ello, como por ejemplo: el árbol de fallos, análisis de modo y efecto de fallas y criticidad (FMECA) y el estudio de peligros y operabilidad (HAZOP). Todas estas técnicas se han desarrollado con el fin de recopilar y analizar los parámetro de la confiabilidad de los sistemas, tales como la disponibilidad (D), tiempo medio entre fallos (MTBF) y el tiempo medio de reparación (MTTR). Los resultados de la aplicación de las técnicas anteriores, útiles durante la operación normal de la planta, se vuelven realmente esencial durante la fase de diseño y también en la renovación o rediseño, con el fin de ahorrar tiempo y dinero.

La capacidad para identificar claramente los elementos críticos del sistema al comienzo del proceso de diseño o

renovación puede aumentar la eficacia y la eficiencia de las plantas desde muchos puntos de vista, tales como el costo del sistema, la disponibilidad y la seguridad. El concepto la confiabilidad desde el diseño incluye especialmente las plantas complejas y costosas (Bertolini, M, Bevilacqua, M y Mason, G, 2006).

Si se busca maximizar la rentabilidad del valor del dinero invertido (optimizar los costes) durante el ciclo de vida del proyecto, la aplicación de los conceptos, herramientas y técnicas de confiabilidad no debe limitarse a la etapa de operación y mantenimiento, éstos deben ser aplicados a lo largo de todo el ciclo de vida del proyecto asociado a la instalación. Esto es lo que se conoce como confiabilidad desde el diseño. La aplicación de la confiabilidad tendrá un mayor impacto en los resultados, si se aplica desde la etapa más temprana de un proyecto: “Durante la fase de diseño.”

Existen numerosos métodos y herramientas para hacer frente a problemas de confiabilidad de los activos desde la fase del diseño. Aproximadamente 80 métodos relacionados con la confiabilidad y calidad del activo ha sido identificado por (Zaidi, A J. 2009), en su estudio. Los mecanismos de trabajo de estos métodos han sido descrito por muchos expertos desde diferentes concepciones; por ejemplo, como componentes esenciales de la filosofía de la ingeniería simultánea o concurrente (Seleinui, G. 2005), como métodos para el desarrollo de productos de calidad impulsada por (Krauser,F. 1999), como técnicas esenciales en el apoyo para el Diseño X, donde X puede ser tanto la calidad, la fabricación, la confiabilidad, el montaje, etc. (Corbett, J. 2004), entre algunos otros.

(Ahmed, J. 2.006) ha distinguido numerosos métodos y herramientas que tienen un impacto directo en el logro y la mejora de la confiabilidad desde el diseño. Estas herramientas las podemos dividir en dos líneas: Herramientas con soporte matemático y las herramientas prácticas, tal como se muestra en la figura 6.

Figura. 6 Herramienta de confiabilidad, adaptada y modificada (Ahmed, J. 2.006)

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la fase de diseño representa solamente el 15 % por ciento de los costes del total del ciclo de vida (LCC) que es invertido en el activo. Por otro lado afirman que estudios recientes han demostrado que hasta un 95% por ciento de los costos del ciclo de vida restante está determinado por las decisiones tomadas durante la primera etapa. El desglose de los costos totales del ciclo de vida de un activo se muestra en la figura 5.

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Todas estas herramientas componen el universo de opciones para las organizaciones a la hora de llevar a cabo procesos de confiabilidad desde las etapas temprana del proyecto de construcción o ciclo de vida de los sistemas de activos. Por un lado las herramientas matemáticas con sus implicaciones pueden ser utilizadas para medir, evaluar y predecir la confiabilidad, sin embargo el personal de planta suele temerles por la complejidad de tales técnicas. Por otro lado disponemos de otras herramientas de aplicación más prácticas en la industria y que su uso ha estado muy difundido, pero solo en las etapas de operación y uso de los sistemas de activos. Una vez que seamos capaces implementar herramientas de confiabilidad desde las etapas tempranas del proyecto, los resultados en cuanto a la optimización del ciclo de vida estarán a la vista.

Conclusiones Cabe destacar la importancia que tienen las herramientas de confiabilidad en el proceso para la generación de valor a las organizaciones dado que, nos permite establecer algunas buenas prácticas, para llevar a cabo el proceso de implementación de la gestión de activos desde la etapa del diseño.

Se hace necesaria la integración de herramientas de confiabilidad en las etapas iniciales de los proyectos para garantizar un incremento de la vida útil de los activos.

La implementación de herramienta de confiabilidad desde el diseño garantiza una optimización de los costos del ciclo de vida de los activos.

La implementación de herramientas de confiabilidad como RCM, RAM, y cualquiera de las otras mencionadas en el escrito, permiten a la organización por un lado llevar a cabo una óptima gestión de los riesgos asociada a cada etapa del ciclo de vida de los activos dentro de los sistemas productivo y por otro lado garantizan poder diseñar adecuadas estrategias de reemplazo para los activos.

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ISBN:

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Bibliografias

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ASPECTOS PARA EJECUTAR UN PLAN DE MANTENIMIENTO, APROXIMACIÓN AL RCM (Primera parte)

Como

consecuencia a los constantes cambios económicos, tecnológicos,

culturales, industriales y en los modelos administrativos que se generan a diario en los entornos laborales, la apertura de los mercados a determinado que las organizaciones implementen mecanismos y sistemas enfocados al desarrollo integral y sostenible de sus procesos productivos que fortalezcan la cadena de valor permitiéndoles enfrentar la competencia empresarial que se vive cada día.

Ante esta situación, los departamentos de mantenimiento, como apoyo o soporte del proceso de producción, han venido ganando importancia en cuanto a la asignación de recursos físicos y financieros, para fortalecerlos y de esta manera mejorar su operatividad implementando y apropiando herramientas filosóficas y tecnológicas con las que la mayoría de empresas no cuenta.

Pero algunas de estas herramientas no han sido actualizadas, quedando por fuera otras opciones que fortalecerían el proceso de mantenimiento llevándolo a condiciones de eficiencia y efectividad optimas, como lo sería un adecuado programa de mantenimiento centrado en confiabilidad, para ello, las empresas deben haber alcanzado un nivel de madurez operativa adecuado.

Por: Roosbelt Virgilio Méndez Ingeniero de Mantenimiento, Magister en Ingeniería de Confiabilidad y Riesgo Docente Investigador del Programa en Ingeniería de Mantenimiento, UNISANGIL rmendez@unisangil.edu.co

Estas necesidades ubican a la empresa en la evolución de su sistema complementando el mantenimiento correctivo y preventivo con las técnicas, herramientas y procedimientos aplicables del sistema de mantenimiento predictivo, como una cultura investigativa de los factores que afectan el normal funcionamiento de sus equipos. Viendo como este tipo de mantenimiento sugiere un plan de inspecciones basadas en el monitoreo del estado de funcionamiento del equipo (o de algunas de sus variables de proceso), para aprovechar al máximo su vida útil antes de intervenirlo o retirarlo del servicio. Todas las actividades tendientes a reducir los tiempos muertos por paradas no programadas, optimizan la eficiencia de los recursos implementados para garantizar el adecuado funcionamiento de un equipo (Pistarelli, 2010).

El análisis de modos y efectos de fallos como herramienta de planificación para la calidad de los mantenimientos de forma ordenada y metódica, permite establecer un método de identificación y busca eliminar los posibles problemas potenciales asociados con el diseño y la fabricación de un producto.

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Colombia

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Una de las tantas definiciones y conceptos que se debe tener clara es la del mantenimiento definido como las acciones necesarias para que un activo sea conservado o restaurado de manera que pueda permanecer de acuerdo con una condición específica ya que cualquier activo sufre a lo largo de su ciclo de vida útil un constante desgaste y degradación (Pistarelli, 2010). Si esto no es corregido o prevenido no podrá cumplir satisfactoriamente las funciones por las cuales fue adquirido el activo. Debido a la evolución industrial y a las distintas metodologías se encuentran distintos tipos de mantenimiento como los son: mantenimiento correctivo, preventivo, predictivo, proactivo, mantenimiento centrado en confiabilidad (RCM).

El responsable de organizar y velar por la ejecución de las actividades de mantenimiento es el Ingeniero de mantenimiento profesional con los conocimientos y competencias necesarias para planificar, gestionar y ejecutar programas de mantenimiento, optimizando los procesos, el funcionamiento de maquinaria y equipos, el recurso humano y la infraestructura en los diferentes sectores empresariales, aplicando normativas relacionadas en especial de tipo ambiental y de seguridad industrial (Perfil Profesional, Ing. Mantenimiento, UNISANGIL. 2012).

1. ¿Cuáles son las funciones y los parámetros de funcionamiento asociados al activo en su actual contexto operacional? (funcionalidad) 2. ¿De qué manera falla en satisfacer dichas funciones? (falla funcional) 3. ¿Cuál es la causa de la falla funcional? (modo de falla) 4. ¿Qué sucede cuando ocurre cada falla? (efectos de falla) 5. ¿En qué sentido es importante cada falla? (Consecuencia de falla) 6. ¿Qué puede hacerse para prevenir o predecir cada falla? (tareas proactivas) 7. ¿Qué debe hacerse si no se encuentra una tarea proactiva adecuada? (rediseño) Algunas herramientas para poder llevar a cabo un plan de RMC se enuncian a continuación: 

Según Alejandro Pistarelli el mantenimiento es el proceso que tiene como misión lograr los niveles establecidos de disponibilidad para las funciones de la instalación en su contexto operativo, valiéndose de talentos humanos, recursos, activos, controles y mecanismos de gestión, y satisfaciendo los niveles de producción/servicios comprometidos por la organización durante un determinado horizonte de tiempo con los estándares de seguridad vigentes y sin incurrir en gastos que no contribuyan con el sostenimiento de las condiciones anteriores, ver figura 1 (Pistarelli, 2010).

AMFE: Análisis de modo de falla y sus efectos, es un conjunto de directrices, un método y una forma de identificar problemas potenciales (fallas) y sus posibles efectos en un sistema para priorizarlos y poder concentrar los recursos en planes de prevención, supervisión y respuesta; para efectuar el proceso RCM es necesario llevar los siguientes pasos del proceso como se observa en la figura 2. (Moubray, 1997)

Figura 2. Proceso del AMFE Fuente: Mantenimiento Centrado en Confiabilidad.

Figura 1. Diagrama de proceso para la función mantenimiento Fuente. Pistarelli, 2010.

Mantenimiento centrado en confiabilidad (RCM). La confiabilidad es la probabilidad de que un activo, sistema,



Registros de Sistemas. Antes de que la empresa pueda aplicar un proceso RCM, se debe realizar un análisis de criticidad y una caracterización de los activos al cual va aplicado y su localización dentro del proceso; para esto

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1. MANTENIMIENTO

representado por sus procesos, tecnología y gente, cumpla las funciones o el propósito que se espera del mismo, dentro de sus límites de diseño y bajo un contexto operacional específico. Las siete preguntas básicas que plantea el RCM son las siguientes (Moubray, 1997):

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inaceptable incluyendo las situaciones en que el activo no puede mantener los niveles de calidad o precisión. 

Modos de falla: los modos de falla incluyen aquellos que han ocurrido en equipos iguales o similares operando en el mismo contexto; la mayoría de modos de falla incorporan fallas causadas por el deterioro o desgaste por uso normal, se debe incluir fallas causadas por errores humanos y errores de diseño, también es importante identificar la causa de cada falla con suficiente detalle para asegurarse de no desperdiciar tiempo y esfuerzo intentando tratar síntomas en lugar de causas reales. (Moubray, 1997).



Efectos de falla: los listados de los efectos de falla describen lo que ocurre con cada modo de falla, esta descripción debe incluir toda la información necesaria para apoyar la evaluación de las consecuencias de la falla, tal como: • ¿Qué evidencia existe de la falla ocurrida?

• ¿De qué modo representa una amenaza para la seguridad o el medio ambiente?

• ¿De qué manera afecta a la producción o a las operaciones?

• ¿Qué daños físicos causa la falla?

• ¿Qué debe hacerse para reparar la falla?



Consecuencias de falla: el RCM reconoce que las consecuencias de las fallas son más importantes que sus características técnicas; de hecho, reconoce que la única razón para hacer cualquier tipo de mantenimiento proactivo no es evitar las fallas si no reducir las consecuencias de las fallas estas se clasifican en cuatro grupos: • Consecuencias de fallas ocultas.

• Consecuencias ambientales y de seguridad.

• Consecuencias operacionales.

• Consecuencias no operacionales.

Figura 3. Registro de jerarquía de los sistemas Fuente: Mantenimiento Centrado en Confiabilidad.

El primer paso del RCM después de analizar los sistemas de la planta es el de definir las funciones de cada activo en su contexto operacional; lo que los usuarios esperan que los activos sean capaces de hacer, se divide en dos categorías: 1. Funciones primarias, que en primera instancia resume el porqué de la adquisición del activo. Esta categoría cubre temas como velocidad, producción, capacidad de carga, calidad de producto y servicio al cliente.

2. Funciones secundarias, la cual reconoce el que se espera de cada activo que haga más que simplemente cubrir sus funciones primarias en esta categoría cubre temas como lo son la seguridad, control, contención, confort, integridad estructural, economía, protección, eficiencia operacional, cumplimiento de regulaciones ambientales, hasta la apariencia del activo. 

Fallas funcionales: el hecho que hace que un activo no pueda desempeñarse conforme a los parámetros requeridos por sus usuarios es alguna clase de falla. Esto sugiere que el mantenimiento debe adoptar una política apropiada para el manejo de una falla. Pero antes se necesita saber qué fallas pueden ocurrir en el proceso RCM los hace en dos niveles.

• Identificar las circunstancias que llevaron a la falla.

• Se pregunta qué eventos pueden causar que el activo falle.

Los estados de fallas son conocidas como fallas funcionales porque ocurren cuando el activo no puede cumplir una función de acuerdo al parámetro de funcionamiento que el usuario considera aceptable; sumando a la incapacidad total de funcionar, se incluyen fallas parciales en las que el activo todavía funciona pero con un nivel de desempeño

MODO Y EFECTOS DE FALLAS. El análisis de modos y efectos de fallos como herramienta de planificación para la calidad de los mantenimientos de forma ordenada y metódica, permite establecer un método de identificación y busca eliminar los posibles problemas potenciales asociados con el diseño y la fabricación de un producto. Establecer un procedimiento por medio del cual cada modo de fallo es analizado para determinar los efectos en el sistema y clasificarlos en los distintos modos de fallos para poder analizar la severidad de los efectos. Para la buena aplicación de esta herramienta, se debe:   

Identificar la maquinaria, equipos, insumos y materia prima que interactúa con la máquina o equipo que se está analizando.

Describir las condiciones ambientales adecuadas para la maquinaria o equipo que se está analizando.

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se prepara un listado de toda la planta a (sistemas, equipos etc.) que intervengan en ella esto se conoce como registro de planta, también se debe llevar acabo el análisis de los sistemas en el proceso de comienzo y el fin de cada uno de ellos como se observa en la figura 2.

(Moubray, 1997)

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      

Relacionar las características técnicas de la máquina o equipo que se está analizando.

Numerar las funciones principales de la máquina o equipo que se está analizando.

Numerar las condiciones operativas de la máquina o equipo que se está analizando.

Numerar las funciones secundarias de la máquina o equipo que se está analizando.

Describir como falla la máquina o equipo que se está analizando.

Identificar las posibles razones por las cuales se presentan las fallas de la máquina o equipo que se está analizando.

Describir cual es el procedimiento o la metodología de reparación de la máquina o equipo que se está analizando.

Indicar cada cuanto se realizan los procedimientos de mantenimiento o reparación de la máquina o equipo que se está analizando.

Al tratarse de parámetros cualitativos y recopilar la información de fuentes primarias (experiencia de los operarios, fichas técnicas de la máquina o equipo, catálogo de partes, páginas de internet), se puede demorar la recopilación y resumen de la información, actividad que requerirá del tiempo prudente de la persona encargada del mantenimiento. La finalidad es suministrar una información confiable sobre algunas particularidades de la máquina o equipo analizado: 

Frontera. Función general del equipo, desde la máquina, equipo o función que alimenta el objeto de estudio hasta la salida de cada uno de los procesos o servicios, el objetivo general de este ítem es presentar al trabajador la función general del equipo dentro del proceso productivo, desde su origen hasta el inicio de la otra etapa del proceso productivo o de servicio.





Interfaces. Son los elementos o equipos con los que interacciona el equipo en estudio, dentro de este ítem intervienen todos agentes que alimentan, nutren, prestan servicios a los diferentes equipos.

Características técnicas. Información que de forma obligatoria o voluntaria tienen que ofrecer los fabricantes de equipos industriales o maquinaria para que los posibles compradores puedan conocer de forma verídica las prestaciones de los mismos, a fin de poder elegir el más apropiado a sus necesidades, así como poderlo comparar con el mismo producto que puedan fabricar otros fabricantes.

Condición operativa. Abarca todos los fenómenos, características o know how dentro de los cuales la máquina cumple su función sin que se presente cualquier tipo de falla.

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

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APLICACIÓN DE LA INSPECCIÓN BASADA EN RIESGOS PARA LA GENERACIÓN DE PLANES ÓPTIMOS DE INSPECCIÓN DE DUCTOS TERRESTRES (Primera parte)

A fin de controlar los niveles de riesgos asociados, los costos operacionales y disminuir los períodos de inactividad en plantas, maximizando el uso de recursos; es que se hace necesario incrementar la efectividad de los programas de inspección de la integridad mecánica, y la implementación de un correcto programa de Inspección Basada en Riesgos, esta es una metodología que actualmente se está implementando en el mundo para la generación de planes óptimos de inspección basado en los estándares internacionales, como las Prácticas Recomendadas API 580 y API 581, de conjunto con otras normas tales como son: API 570, 571, 650,653 y ASME B 31.3,B 31.4 y B31.8.

Por:

Esta metodología se aplica a los equipos estáticos que forman el capital, basada en la caracterización de la condición actual de cada activo en particular. Para el caso de este trabajo, se tomó con referencia un sistema de ductos y los mecanismos de degradación o deterioro, características del diseño, condiciones de operación y de explotación, calidad y efectividad de las actividades de mantenimiento e inspección establecidas, así como las consecuencias asociadas a las fallas potenciales. Una vez definida la criticidad, según el nivel de riesgo asociado, se determinan las actividades de inspección y frecuencias de ejecución de estas, considerando además los mecanismos de deterioro presentes y como final la optimización del programa de inspección que esté implementado.

Leslie B. Perez Tejeda Esp. Principal Grupo Patrimonio Unión Cuba Petróleo (CUPET). leslie@union.cupet.cu

La confiabilidad puede ser considerada como una característica, de la cual depende la calidad, eficacia y eficiencia, con la cual un activo desempeña una función o presta un servicio, en particular puede ser medible durante todo el ciclo de la vida útil un activo.

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Cuba

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Introducción

En patrimonio del equipamiento que se utiliza en la industria petrolera cubana, fundamentalmente está divido en dos grupos: Tanques de almacenamiento, por constituir la reserva estatal de combustibles y los ductos por ser los encargados de transportar grandes volúmenes de combustibles a largas distancias y de una forma muy económica, esto implica que una de las mayores preocupaciones recaiga en el diseño, selección y determinación de una adecuada estrategia de mantenimiento e inspección a este tipo de equipamiento. Las principales consecuencias de no seguir un plan de forma correcta implicarían elevar el nivel de riesgos y provocar entre otros daños una parada de una línea productiva, pérdida de producto y el consecuente daño ambiental, y lo más importante que es comprometer la seguridad de personal que labora en plantas o en sus cercanía.

A fin de controlar los niveles de riesgos asociados, los costos operacionales y disminuir los períodos de inactividad en plantas, maximizando el uso de recursos; es que se hace necesario incrementar la efectividad de los programas de inspección de la integridad mecánica, y la implementación de un correcto programa de Inspección Basada en Riesgos, es una metodología que actualmente se está implementando en el mundo para la generación de planes óptimos de inspección basado en los estándares internacionales, como las Prácticas Recomendadas API 580 y API 581, de conjunto con otras normas tales como son: API 570, 571, 650,653 y ASME B 31.3,B 31.4 y B31.8, todas aplicables en Cuba. Esta metodología se aplica a los equipos estáticos que forman el capital de CUPET, basada en la caracterización de la condición actual de cada activo en particular, mecanismos de degradación o deterioro, características del diseño, condiciones de operación y de explotación, calidad y efectividad de las actividades de mantenimiento e inspección establecidas, así como las consecuencias asociadas a las fallas potenciales. Una vez definida la criticidad de cada equipo o tubería, según el nivel de riesgo asociado, se determinan las actividades de inspección y frecuencias de ejecución de estas, considerando además los mecanismos de deterioro presentes y como final la optimización de programa de inspección.

2.

Antecedentes

El presente estudio describe el proceso de elaboración de la metodología de Inspección Basada en Riesgos (IBR) en ductos terrestres de Cuba. Cupet cuenta con 327 km de ductos magistrales distribuidos en 8 empresas y 16 sistemas que enlazan objetivos económicos de vital importancia para el país. En el año 2013 se identificaron los siguientes como sus principales problemas: • Ninguno de nuestros sistemas cumple con los estándares Internacionales y operan con bajo nivel de fiabilidad.

• Fuera de servicio o ausencia de protección catódica desde su construcción.

• Desde su diseño y construcción, muchos de los sistemas no contaron con las facilidades para la inspección y mantenimiento interior.

• No se monitorea la corrosión y carecen de sistemas de control, monitoreo y operación eficientes.

• Se desconoce el nivel de riesgo de estos sistemas e incluso las invasiones al derecho de vía de los ductos Por lo tanto, es el momento idóneo para mejorar la gestión de este tipo de activo, y la razón que empuja a aplicar esta herramienta.

3.

Marco conceptual

Definición de riesgo: El riesgo es la probabilidad de estar expuesto al peligro y se mide en términos de impacto y probabilidad: Riesgo=Probabilidad de falla x Consecuencias de las fallas Esto significa que el valor (o nivel) de riesgos es variable, puede aumentar o disminuir de acuerdo a la variación de la frecuencia con que ocurran las fallas o de las consecuencias de las mismas. Las medidas más comunes de cuantificación de los riesgos son el llamado Riesgo social y el riesgo individual que combinan la información de la posibilidad y magnitud de las pérdidas provocadas por un accidente. La medida del riesgo individual considera el riesgo al ser humano que pueda estar de alguna manera cercano al accidente o incidente en cuestión.

El valor de este indicador permite la toma de decisión entre una acción de mantenimiento a algún tipo de equipamiento con frecuencia de falla muy baja, pero con consecuencias muy elevadas.

Definición de Inspección Basada en Riesgos: La Inspección Basada en Riesgos es la unión del riesgo con un plan de inspección adecuado y el principal objetivo de una IBR es definir aquellas actividades necesarias para detectar el deterioro en servicio de los equipos antes de que se produzcan las fallas. Como todos los análisis de riesgo, la IBR implica el cálculo de probabilidades de falla y modelaje de las consecuencias y provee una metodología que considera los siguientes criterios: • Espesor remanente • Tasa de corrosión • Calidad/frecuencia de inspección • Para el modelaje de las consecuencias, la IBR considera: • • •

Tipo de fluido Sistemas de protección existentes Volumen trasegado.

4.

Desarrollo

4.1.

Metodología y aplicación

Un proceso de inspección basado en riesgo deberá contener como mínimo los siguientes elementos:

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1.

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• • • • •

Base de datos Valoración del riesgo Plan de inspección Resultados de la inspección Nueva valoración

a las circunstancias cambiantes del entorno. Por eso cuando el entorno cambia puede cambiar también el perfil de riesgo y desplazarse hacia un lado u otro. Ante estos cambios, las políticas de mantenimiento que antes eran adecuadas pueden ahora dejar de serlo.

En la Figura 1, se muestra el esquema de un proceso para la inspección basada en riesgo, el cual incluye actividades de inspección, recolección de datos de inspección, actualización, y la retroalimentación del sistema.

En la metodología de la IBR se utiliza una matriz de 5 x 5 que gráficamente permite la ubicación del nivel de riesgo del activo que se analice. Esta matriz presenta 4 niveles de riesgo y cada nivel un color asociado. Sobre la matriz de riesgos, se debe definir el perfil que se está dispuesto a aceptar, trazando una línea que marcará el límite de aceptación. Dicho perfil quedará definido por la frontera entre las consecuencias que se está dispuesto a aceptar y las que no, en función de una probabilidad determinada de ocurrencia.

Esta división de la matriz, servirá para establecer prioridades a la hora de aplicar metodologías de mantenimiento y para la mejoría de los puntos débiles (para determinar los rediseños a realizar para eliminar consecuencias inaceptables). En la matriz se aprecia que la situación óptima sería que todos los sucesos se situaran en la zona numerada como 1 o 2. Sin embargo este es un proceso dinámico y que se ha de adaptar

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Figura 1: Proceso de implementación de una IBR en un ducto

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El valor del riesgo obtenido permite jerarquizar las acciones y en base a esto optimizar las acciones y los puntos de inspecciĂłn.

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Rojo: Riesgo alto Naranja: Riesgo Medio- Alto Amarillo: Riesgo Medio Verde: Riesgo Bajo Figura 2: Matriz de Riesgo segĂşn IBR

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Auto auditoría Fortaleza y Debilidad

Promedio

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12. Capacitación y entrenamiento en Mantenimiento

0,00%

20,00%

40,00%

60,00%

80,00%

11. Gestión y manejo de recursos físicos

10. Manejo de recursos humanos en Mantenimiento 05. Costos de Mantenimiento

164 Empresas Datos a septiembre 2016

01. Relación Mantenimiento y Producción 80,00% 70,00% 60,00% 50,00% 40,00% 30,00% 20,00% 10,00% 0,00%

10. Manejo de recursos humanos en Mantenimiento

09. Actividades y Roles del equipo de Mantenimiento 08. Manejo y gestión de inventarios

02. Percepción Jerarquías Superiores de Mantenimiento 03. Percepción de Mantenimiento

04. Disponibilidad de equipos

05. Costos de Mantenimiento 06. Métodos y preparación de trabajos 07. Planeación de las actividades de Mantenimiento

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Convocatoria de Artículos Mantenimiento en Latinoamérica La Revista para la Gestión Confiable de los Activos Responsables con el compromiso de convertirse en un espacio vital para que la comunidad de mantenedores de Latinoamérica, que reflexionen y generen nuevo conocimiento en la disciplina, se permite comunicar que su proceso de convocatoria de artículos para su número ordinario bimensual se encuentra abierto.

La revista se constituye en un importante medio para la socialización y visibilidad de aportes que nuestras comunidades de mantenedores vienen desarrollando, en especial, aquellos relacionados con la administración del mantenimiento y la aplicación de labores tendientes a mejorar la confiabilidad de los activos físicos. Así mismo, son bienvenidos aquellos textos de orden interdisciplinario que aborden problemas de la realidad industrial Latinoamericana.

Plazo de entrega: La convocatoria y recepción de artículos es permanente aquellos que se envíen antes del 15 de los meses de Febrero, Abril, Junio, Agosto, Octubre, Diciembre de cada año, serán considerados para el numero

Volumen 8, Número 6 de la revista, aquellos que lleguen hasta el 15 de Octubre de 2016. siguiente. Sin embargo pueden ser considerados en el

Política editorial: Quince días después de la fecha de recepción de las colaboraciones el Comité editorial notificará a sus autores si cumplen los requerimientos de calidad editorial y pertinencia temática por lo cual serán publicados.

Pautas editoriales: 1. Presentación del texto: enviar archivo electrónico en formato Word 2007, letra Arial, tamaño 10, a espacio sencillo, hoja tamaño carta con una extensión máxima de 15 hojas.

2. Contenido del texto: una portada que contenga: título del artículo y nombre del autor (o autores, sin son varios), títulos académicos o cargos que indiquen su autoridad en la materia.

Adicionalmente, se debe incluir: o Fotografía del autor en formato JPG. o Las direcciones electrónicas y país de Origen. o Las citas bibliográficas, deben de ser escritas preferiblemente en forma manual y no con la función del Word. o Referencias: Bibliografía y/o Cibergrafía. o Ilustraciones, gráficos y fotografías: Deben ser originales, para mayor calidad al imprimir. Y de ser tomadas de otro autor citando su fuente y en lo posible adjuntar su permiso de utilización y deben ser en formato JPG. PARA TENER EN CUENTA: o Ni la Revista, ni el Comité Editorial se comprometen con los juicios emitidos por los autores de los textos. Cada escritor asume la responsabilidad frente a sus puntos de vista y opiniones. o Es tarea del Comité Editorial revisar cada texto y si es el caso, sugerir modificaciones. Igualmente puede devolver aquellos que no se ajusten a las condiciones exigidas. o No tienen que ser artículos de carácter “científico” la revista es de todos los mantenedores y quienes apoyen o interactúen con ellos. o Dirección de envío: Los artículos deben ser remitidos al editor de la revista a los siguientes correos electrónicos en los plazos indicados anteriormente: revista@mantenimientoenlatinoamerica.com

¡Esperamos sus trabajos!

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Mantenimiento

en LatinoamĂŠrica