BRENDA MARMOLEJO – Confiabilidad

Transcripción

Impacto de la Automatización y
Control en el Mantenimiento y
Confiabilidad
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Brenda Marmolejo
Consultora en Mantenimiento
Estratégico
Congreso de Mantenimiento – Canal de
Panamá
Enero, 2013
Copyright © 2012 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.
1
AGENDA
1. Impacto de la Automatización en la Confiabilidad Operacional
2. Descripción de conceptos básicos de confiabilidad y principales
indicadores técnicos
3. Importancia de conocer y evaluar la base instalada y determinar la
criticidad de los activos
4. Aplicación de metodologías para reforzar la Confiabilidad
Operacional de los sistemas de Automatización
2
SISTEMAS DE CONTROL Y AUTOMATIZACION
• Herramientas de calibración
computarizadas
• Herramientas de
mantenimiento y muestreo
• Diagnóstico de sistemas en
tiempo real
• Herramientas de análisis y
simulación
• Sistemas de control más
tolerantes a fallas
3
VENTAJAS PRINCIPALES
• Disminución del error humano y su impacto
• Desempeño consistente de los procesos
• Desarrollo de funciones más eficientes, confiables y seguras
• Alta disponibilidad de equipos, procesos y sistemas
• Operaciones más económicas
• Alta Confiabilidad:
– Reducción de paros no planeados
– Aumento de productividad
– Monitoreo y diagnóstico de equipos de proceso
4
TERMINOLOGÍA
• Confiabilidad puede ser definida como la abilidad de un sistema para
desempeñar y mantener sus funciones en circunstancias normales y
también en circunstancias hostiles o inesperadas.
Co = MTBF/(MTBF+MTTR)
• Disponibilidad es la capacidad de un activo o sistema de desempeñar
su función cuando es requerido. La disponibilidad es medida y muchas
veces especificada.
Do =MUT/(MUT+MTTR)
• Mantenibilidad es la probabilidad de que una unidad que ha fallado
sea reparada en cierto periodo de tiempo
M(t) = 1 – е-(µt)
La Confiabilidad y Mantenibilidad influyen la disponibilidad de los activos.
5
EJEMPLOS DE COMO LOS COMPONENTES REDUNDANTES
AFECTAN LA DISPONIBILIDAD
Disponibilidad Posible paro por año
%
99%
3.65 days
99.9%
8.76 hours
99.99%
52.6 minutes
99.999%
5.26 minutes
99.9999%
30 seconds
Standard
ControlLogix
Redundant
ControlLogix
Disponibilidad es medible como un %: A = MTBF / MTBF+MTTR
6
MTTF,MTTR, MTBF
MTBF (Mean Time Between Failure)
MTTF (Mean Time To Failure)
MTTR (Mean Time To Repair)
Operación Exitosa
Falla
Tiempo
MTBF es un termino que aplica unicamente a sistemas reparables.
MTD (Mean Dead Time) es otro indicador comunmente usado en vez de
MTTR.
7
RETOS PRINCIPALES
• Equipos obsoletos
• Disponibilidad de equipos y refacciones
• Altos costos de mantenimiento
• Falta de documentación / Especificaciones técnicas
• Soporte del fabricante
• Fallas debido al desgaste
• Error humano - Capacitación
8
EL RIESGO DE OBSOLECENCIA DE AUTOMATIZACION
 ¿Qué es el riesgo de obsolescencia de automatización?
El riesgo que asumen los usuarios de automatización (conociéndolo
o no) al utilizar productos que ya no están disponibles para la venta
y poseen pocas posibilidades de servicio técnico vigente.
 La meta es muy simple:
Concientizar sobre el riesgo de
la obsolescencia de la automatización y desarrollar una
estrategia para mitigar el riesgo.
Copyright © 2011 Rockwell Automation, Inc. Todos los derechos reservados.
9
EL PRINCIPAL RETO SOBRE OBSOLESCENIA
Se solicita a
los fabricantes
“Hacer más
con menos”
• Contener costos
• Mejorar la
productividad
• Reducir el riesgo
Mientras que...
Los activos envejecen y el riesgo de obsolescencia CRECE
• Casi 3/4 de las plantas de EE.UU. tienen más de 20 años
de antigüedad (fuente: Industry Week/MPI)
• La base instalada de sistemas de automatización obsoletos
que llegan al final de su vida útil es equivalente a más
de US$65 mil millones (fuente: ARC Advisory Group)
10
¿EXISTE UNA ESTRATEGIA SOBRE EL CICLO DE VIDA DE SUS
ACTIVOS?
En un estudio de 2010 sobre los usuarios de automatización, Automation Research
Corporation (ARC) identificó que el 88% de los usuarios aún utiliza productos de
automatización después de haber sobrepasado la fecha de obsolescencia del
fabricante. En el mismo estudio, una evidente mayoría de los usuarios confirmó NO
tener plan de ciclo de vida.
11
¿CUÁNDO REEMPLAZAR EQUIPO OBSOLETO?
• No hay políticas consistentes de reemplazos
• Limitaciones de capital
Resumen de encuesta
• El temor a perder producción es el factor número uno que afecta la
decisión migrar
• Hay disponibilidad de capital, pero no se puede hacer la inversión
demasiado pronto ni tampoco demasiado tarde
• Las migraciones peden ocurrir en fases o completas
Conduzca un análisis del equipo descontinuado. Prepárese para
una falla del producto y prevenga el tiempo extendido de parada.
12
EL PROBLEMA DE OBSOLESCENCIA Y REFACCIONAMIENTO
i) Invertir en refacciones adicionales es caro
ii) El consumo de refacciones no puede ser predecido
iii) Cambios en el desempeño del proceso o requerimentos
regulatorios pueden forzar a migraciones tempranas
iv) Desgaste de refacciones e incremento de su tasa de fallas
La incertidumbre económica y las tecnologías que avanzan con rapidez impulsan
a concentrarse en el desarrollo de estrategias mejoradas de obsolescencia.
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GESTIÓN DEL CICLO DE VIDA DE LOS ACTIVOS
Estrategias de gestión de ciclo de vida de los activos
Identificación
de riesgos
Mitigación
de riesgo
Eliminación
de riesgo
Evaluación de Base Instalada
con análisis de ciclo de vida
Maximizar el tiempo de vida
de equipos obsoletos
Planificación de migración
Servicios de asistencia técnica
Evaluación
PdM, PM
Migración
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Quiz
• ¿Cuenta con un listado preciso de los activos instalados en cada línea,
maquina, tablero, etc. y sabe cuáles son sus equipos críticos?
• ¿Conoce el estatus del ciclo de vida de esos activos?
• ¿Tiene identificado la falta o exceso de refacciones en su almacén?
• ¿Sabe si el inventario de su almacén es suficiente para soportar sus
refacciones críticas?
• ¿Tiene identificadas las prioridades de migraciones/conversiones y
actividades de mantenimiento?
• ¿Conoce las probabilidades de falla de sus equipos y las consecuencias
de dicha falla en sus operaciones?
• ¿Sabe cuales son las estrategias más efectivas para ayudarle a mejorar
el desempeño de sus activos?
Menos del 20% de las compañías puede demostrar que
cumplen con al menos dos de estos puntos.
(Confidential – For Internal Use Only)
Registro Lógico de Base Instalada
Installed Base
Arc Flash
Network
Energy
Safety
Software Inventory Training
Cliente
Planta
Área
Ubicación
Maquina
ID de Activo
Compontentes
 Jerarquía de activos recomendada
Ejemplo - Jerarquía de Activos
17
Evaluación de la Base Instalada con Análisis
del Ciclo de Vida
Installed Base
Software Inventory Network
Safety
Arc Flash
Energy
Training
• Una evaluación de los componentes electronicos que incluye:
–
–
–
–
–
Base Instalada
Almacenes/stash
Condiciones de operación (Inspección Visual)
Incluir consumibles: Pushbuttons, relevadores, contactores, arrancadores, etc.
Determinar el estatus del ciclo de vida de los componentes
(Confidential – For Internal Use Only)
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¿Qué es Criticidad?
Enfocar atención y
esfuerzos a equipos con
alto grado de criticidad.
Riesgo Aceptable /Limite superior
Definición de “Criticidad”
Installed Base
Arc Flash
Network
Energy
Safety
¿Qué es “Critico”?
Criticidad = Probabilidad de Falla X ∑ Efectos de Falla
Probabilidad de Falla
MTBF
/ Análisis
Weibull
Historial
Nivel de
Carga
Régimen
Efectos de Falla
FFF: Factor
de
Frecuencia
de Fallas
Seguridad
Medio
Ambiente
Producción
Calidad
Costos
Si todo es crítico, nada es crítico
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Ejemplo: Definición de parámetros
• ¿Cuál es el costo de reparación de este activo (incluyendo refacciones y mano
de obra)?
• ¿Qué efectos tiene la falla en cuestión de calidad?
• ¿La falla de este activo representa una pérdida de producción?
• ¿Cuál es el impacto ambiental de esta falla?
• ¿Qué tipo de riesgos en cuestión de seguridad representa la falla de este
activo?
Planear | Prioritizar| Implementar
21
Análisis de criticalidad: Parámetros y
equipos
-Definir los parámetros con que se
evaluará la criticalidad
-Definir como equipo qué procesos o
unidades son críticas o representan un
cuello de botella
Evaluando el riesgo de falla
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Equipo de análisis: Seleccionando los
miembros del equipo
Análisis de
Criticidad de
Activos
Facilitador / analista principal:
responsable de facilitar y coordinar el análisis.
Persona
Equipo de análisis:
•
•
•
•
•
Mantenimiento
Producción
Seguridad y Medio Ambiente
Calidad
Finanzas
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Determine la mejor
estratégia para los
activos de su planta
Una propuesta
Mantenimiento
estrátegica
de
• Aplicando un enfoque Predictivo:
– En activos críticos y componentes escenciales para la producción
• Cuando evitar un paro es crítico
• Si la calidad del producto se ve afectada
• Donde los costos de reparación o reemplazo son altos
• Aplicando un enfoque Preventivo:
– Para gente, redes, refacciones y equipos
• Cuando los modos de fallas estan bien establecidos
• Cuando los procesos de garantía así lo requieren
• Cuando el costo de reparación es relativamente bajo
• Aplicando un enfoque Reactivo:
– Para manejar problemas inesperados en el resto de las áreas
• Cuando la duración y frecuencia de la falla no es crítica
• Cuando la calidad del producto no se ve afectada por la falla
• Cuando los costos de reparación o reemplazo no son un problema
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Mantenimiento Estratégico
80% Mantenimiento
Proactivo
•
•
•
•
PM
PdM / CBM
Planeado y agendado
Proactivo
20% Mantenimiento
Reactivo
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Monitoreo de condiciones
Estrategias de Confiabilidad
Installed Base
Arc Flash
Network
Energy
Safety
ASSET STRATEGY MANAGEMENT – MANTENIMIENTO
CENTRADO EL LA CONFIABILIDAD
ANALISIS DEL COSTO DE CICLO DE VIDA / OPTIMIZACION
COSTO-RIESGO-BENEFICIO
MONITOREO DE CONDICIONES INTEGRAL – LIFECYCLE
MANAGEMENT
AUDITORIA DE MANTENIMIENTO – RFCA/RCA – ING. RIESGOS
ANÁLISIS DE CRITICIDAD DE ACTIVOS
ANÁLISIS DE LA BASE INSTALADA CON ANALISIS DEL CICLO DE VIDA
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Consultoría en
Mantenimiento
Estratético
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Rockwell Automation
Brenda Marmolejo
Consultora en Confiabilidad
[email protected]
T. +52 1 55 1473 2082
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