ASIGNATURA CONFIABILIDAD OPERACIONAL(ELECTIVA II)

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAREPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAUNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDAUNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA

FACULTAD DE INGENIERÍAFACULTAD DE INGENIERÍAESCUELA DE INDUSTRIALESCUELA DE INDUSTRIAL

(ELECTIVA II)

Ing. Danmelys PerozoE-mail: danmelys@gmail.com

Blogs: http://danmelysperozo.wordpress.com/Twitter: @danmelysperozo

CONTENIDO PROGRAMÁTICO

UNIDAD I: CONCEPTOS BÁSICOSIntroduccion a la Confiabilidad operacional. Mantenimiento. Tipos de mantenimiento.Probabilidad. Falla. Tiempo para la falla. Probabilidad de Falla. Tasa de Falla. TPPF. TPPR. TPEF. Disponibilidad. Incertidumbre. Riesgo. Ingeniería de Confiabilidad. Perfil del ingeniero de confiabilidad.UNIDAD II: CONFIABILIDAD DE EQUIPOS Ingeniería de Confiabilidad - Equipos Confiabilidad C(t): Conceptos y relación con

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análisis de riesgo. Confiabilidad en Activos no Reparables. Función Confiabilidad (C(t)). Curva de la Bañera. Estimación de la Confiabilidad. Estimación de Confiabilidad de Activos no Reparables con Estadística Paramétrica. Análisis de Confiabilidad Equipos No Reparables. Estimación de Confiabilidad de Activos no Reparables con Estadística no Paramétrica. Confiabilidad de Activos Reparables. Análisis de Confiabilidad de Activos Reparables. Disponibilidad. Estimación de la Disponibilidad – Métodos Analíticos y Métodos Numéricos. Estimación de confiabilidad y la disponibilidad de equipos basado en información genérica y opinión de experto. Teorema de Bayes.

CONTENIDO PROGRAMÁTICO

UNIDAD III: CONFIABILIDAD DE SISTEMASDiagramas de Bloques de Confiabilidad. Análisis de Árboles de Falla Componentes de un Árbol de Falla – Descripción y Simbología. Desarrollo de un Árbol de Falla. Análisis de causa común de falla Análisis de importancia de componentes Metodología propuesta para ejecutar análisis de confiabilidad a nivel de sistema. Análisis de criticidad.UNIDAD IV: DISCIPLINAS Y METODOLOGÍAS DE LA CONFIABILIDAD OPERACIONAL

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OPERACIONALDisciplinas: Probabilidad y Estadística Descriptiva. Gerencia de la Incertidumbre. Ingeniería de Confiabilidad. Análisis de Riesgo. Aspectos generales de la Confiabilidad Humana. Gerencia de Activos (GA). Metodologías: Análisis de Confiabilidad, Disponibilidad, Mantenibilidad – CDM. Mantenimiento Basado en Confiabilidad – MCC / Cuidado Integral de Activos. Inspección Basada en Riesgo –IBR. Optimización Costo Riesgo – OCR. Análisis Causa Raíz – ACR.

INTRODUCCIÓN A LA

CONFIABILIDAD

OPERACIONAL

2 Confiabilidad2 Confiabilidad

“Que una cosa o alguien haga lo que el usuario quiere que haga”

2 Confiabilidad

“Capacidad de un equipo de desempeñar una función requeridabajo condiciones dadas en un período de tiempo” H.P. Barringer, “How to usereliability engineering principles for business issues”

“Es la probabilidad de que un dispositivo realice adecuadamente sufunción prevista a lo largo del tiempo, cuando opera en el entornopara el que ha sido diseñado” Joel A. Nachlas. Fiabilidad

“Que una cosa o alguien haga lo que el usuario quiere que haga” Ellmann-Sueiros& Asociados

“Es la probabilidad de que un activo cumpla una función específica (no falle) bajo condiciones de operación determinadas en un período de tiempo específico” Norma PDVSA. Manual de Mantenimiento- Definiciones de Mantenimiento y Confiabilidad. MM-01-01-01. Enero 2010

2 Confiabilidad

Matemáticamente: es el complemento de la probabilidad de fallaC(t)= 1- F(t)

C(t): ! Es la probabilidad de éxito!

2 Confiabilidad

La definición como tal de la confiabilidad se puede manejar desdevarias perspectivas:

• Del dispositivo o equipo: Es la probabilidad de que un dispositivorealice adecuadamente su función prevista a lo largo del tiempo,cuando opera en el entorno para el que ha sido diseñado.cuando opera en el entorno para el que ha sido diseñado.

• Del operador: Es la probabilidad de que el proceso entregue oprocese lo requerido en un tiempo determinado y bajo una serie deespecificaciones técnicas y de calidad.

• Del negocio: Es una excelente manera de hacer dineroresponsablemente, sin riesgos innecesarios y sin afectar elambiente.

• Para que exista confiabilidad deben existir los siguienteselementos:

• Algo que tiene un desempeño (una máquina, una

• “Ser confiable” es un atributo que alguien reconoce en algo apartir de cierta evidencia.

2 Confiabilidad

• Algo que tiene un desempeño (una máquina, unapersona, una teoría, etc.)

• Un observador que recolecta evidencias (cantidad deresultados, calidad de resultados, efectividad depredicciones, etc.)

• Un juicio emitido por el observador acerca de laconfiabilidad del producto.

• Para que el juicio esté bien fundado debe satisfacer lascondiciones identificadas anteriormente.

2 ConfiabilidadEjemplos de X es confiable si cumple Y

Una máquina

Una misión

Falla poco

Tiene alta probabilidad de éxito

Un proceso

Una persona

Un sistema

Una teoría científica

Está generalmente bajo control

Cumple lo que promete

Cumple sus especificaciones

La experimentación confirma sus predicciones

2 ConfiabilidadEjemplos de X es confiable si cumple Y´́́́s

Una empresa Es rentable

Tiene pocos accidentes

Garantiza calidad de sus productos

Cumple sus compromisos

Tiene empleados satisfechos

Tiene una clientela satisfecha

2 Confiabilidad• Confiabilidad se originó buscando la forma de describir,

comprender y prevenir los procesos de deterioro y falla. Poresto se asocia confiabilidad y mantenimiento

• Es más fácil evitar las fallas que remediarlas, por eso se debeinvolucrar a todas las funciones en los planes de confiabilidadinvolucrar a todas las funciones en los planes de confiabilidad

3 Confiabilidad operacional3 Confiabilidad operacional

3 Confiabilidad operacional3

Investigaciones de los últimos 15 años muestran que:

• La mayoría de las fallas (60%) dan aviso antes de su falla funcional

• Aproximadamente el 40% son ocultas

• 80% de las fallas ocultas requieren tareas de identificación de falla:Inspección/medición, chequeo

• 20% a 35% de las fallas son relativas al seguimiento basado en condición

• 30% a 40% de las fallas son atribuidas al modo de operar los equipos

• Obtener un correcto intervalo de mantenimiento generalmente reduce entreun 40% a 70% las tareas de mantenimiento

• Mejorar en la confiabilidad puede incrementar la capacidad de los equiposentre un 35% a 60%

Fuente: RCM II, John Moubray, Aladon Ltd.

3 Confiabilidad operacional3

Fuente: RCM II, John Moubray, Aladon Ltd.

3 Confiabilidad operacional3

Comentarios típicos relacionados al plan de mantenimiento

“Le entregamos el equipo pero todo lo que hicieron fue cambiar el aceite y elfiltro” (Operaciones)

“No podemos completar el Plan de Mantenimiento, ellos (Operaciones) no nos

“Reemplazamos piezas de los equipos aun estando en muy buenas condiciones”(Mantenimiento)

“No podemos completar el Plan de Mantenimiento, ellos (Operaciones) no nosentregan el equipo” (Mantenimiento)

“Nadie revisa nuestras anotaciones en las inspecciones” (Mantenimiento)

“El sistema emite Plan de Mantenimiento para equipos que ya no existen”(regularmente)

3 Confiabilidad operacional

Excelencia de los ProcesosAdministrativos Básicos

Motivación y Satisfacción

Calidad y Rentabilidaddel Producto

Gestión de Activos Clase Gestión de Activos Clase Mundial. Mundial.

Máxima Seguridad

Protección Ambiental

Confiabilidad Operacional

Motivación y Satisfaccióndel Personal y los Clientes

Optimización de la Producción

Mundial. Mundial.

Mejores prácticasMejores prácticas

• Es la capacidad de una instalación o sistema (integrado por procesos, tecnología y gente)para cumplir su función bajo un contexto operacional específico

• Es una filosofía de trabajo orientada a la optimización de la gerencia de activos, mediantela integración de los distintos elementos del negocio y la implementación de técnicas yherramientas basadas en riesgo.

2 Confiabilidad operacional

Operación dentro de los

CONFIABILIDAD OPERACIONAL

InvolucramientoPropiedadTrabajo en grupo

Confiabilidad humana

Estrategias

Efectividad Global

Extender TPEF

Confiabilidad de equipos

Fases de diseñoEquipos de TrabajoDisminuir TPEM

Mantenimiento

de equipos

Operación dentro de los parámetros de trabajo

Entendimiento de los procedimiento

Confiabilidad del proceso

Términos Básicos

MantenimientoTipos de MantenimientoFalla-Tipos

Norma Covenin3049-93

� Probabilidad� Tiempo para la falla� Probabilidad de Falla� Tasa de Falla. � TPPF. TPPR. TPEF.� Disponibilidad

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� ProbabilidadDe manera general, puede definirse “probabilidad” como una medida de laposibilidad de ocurrencia de un evento. Este término es comúnmente utilizadopor las personas para describir su percepción sobre el nivel de posibilidad (alto,medio o bajo) de ocurrencia de un evento en particular. La palabra “probabilidad”es cotidianamente utilizada para calificar eventos de cuya ocurrencia, (y lascaracterísticas de esta ocurrencia) no se tiene certeza, es decir, eventos convarios posibles resultados o cuyo resultado es “incierto”.

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Figura. Enfoques de probabilidad

� Tiempo para la fallaEs el período de tiempo que transcurre desde el instante en que el

componente, equipo o sistema inicia su operación hasta que deja de operarconsecuencia de una falla. El tiempo para la falla es una variable aleatoria.

� Probabilidad de Falla F(t)Es la probabilidad de que un componente, sistema o proceso falle o deje derealizar lo que del mismo se requiere, en un intervalo de tiempodeterminado. La probabilidad de falla F(t) de un componente en un intervalode tiempo t1 - t2 viene dado por la expresión:

donde:f(t) es la función de densidad de probabilidad de la variable aleatoria “tiempopara la falla” de una población de componentes , equipos o sistemas.

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� Tasa de Falla (“Failure Rate”) Se define como el número de fallas por unidad de tiempo. Normalmente se expresa en unidades de falla por millón de horas. Este parámetro viene dado por la expresión:

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� Tiempo Promedio para Fallar (TPPF)Es el parámetro que define el tiempo de falla esperado de una componente, un modulo o un sistema en general.

� Tiempo Promedio Entre Fallas (TPEF) Esta referido al tiempo que transcurre entre la aparición de una falla Esta referido al tiempo que transcurre entre la aparición de una falla y otra, para un componente, equipo o sistema. El análisis de este indicador debe consistir en lograr que el mismo sea lo más amplio posible, lo que significa que el elemento estudiado ha permanecido operando sin presentar paradas no programadas. Para su cálculo, se utiliza la ecuación 1, mostrada a continuación.

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� Tiempo Promedio Para Reparación (TPPR) Consiste en el tiempo que el personal de mantenimiento consume para reestablecer un equipo o sistema que ha fallado, a sus condiciones de operación. Es por ello que este indicador debe ser lo más pequeño posible, evitando así que la producción se detenga hasta el punto de generar pérdidas considerables a la empresa. hasta el punto de generar pérdidas considerables a la empresa. Para el cálculo de este indicador, se utiliza la ecuación 2 que se muestra a continuación.

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� Disponibilidad (A) Consiste en el valor porcentual del tiempo que un equipo está operativo y listo para producción (aunque se encuentre stand by), por lo que su valor ideal es de 100%. La fórmula para el cálculo de este indicador de mantenimiento, relaciona el tiempo promedio entre fallas (TPEF) y el tiempo promedio para reparar (TPPR), como se fallas (TPEF) y el tiempo promedio para reparar (TPPR), como se muestra en la ecuación 3.

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