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CONFIABILIDAD & RIESGO
13 de AGOSTO del 2012 - PANAMÁ
2 16 de ENERO del 2013 - PANAMÁ
2
Confiabilidad & Riesgo
«No es la especie mas
fuerte la que sobrevive,
ni la más inteligente,
sino la que responde
mejor al cambio»
Charles DARWIN
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Confiabilidad & Riesgo
Resumen de tópicos:
1. Confiabilidad.
2. Confiabilidad Sistémica.
3. Confiabilidad Operacional.
4. Beneficios & Riesgo.
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1. CONFIABILIDAD
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Confiabilidad Teórica
La confiabilidad R(t) de un elemento se define como: la probabilidad de que dicho elemento funcione sin fallas durante un tiempo «t» determinado bajo condiciones dadas.
La distribución de probabilidad acumulada de falla F(t) se define como: la probabilidad de que un elemento falle entre t0=0 y un tiempo t1=t. La relación entre confiabilidad R(t) y la probabilidad acumulada de falla F(t) se define como:
1. 𝑅 𝑡 = 𝑓 𝑡 𝑑𝑡+∞
𝑡
2. 𝐹 𝑡 = 𝑓 𝑡 𝑑𝑡𝑡
−∞
3. 𝐹 𝑡 = 1 − 𝑅(𝑡)
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Ejemplo de Confiabilidad
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Ejemplo de Confiabilidad
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Los equipos que constituyen un Tornillo de Arquímedes se denominan: a) Tornillo de Arquímedes. b) Motor Tornillo de Arquímedes. c) Caja Reductora de Tornillo de Arquímedes. d) Central de Lubricación del Tornillo de Arquímedes. Estos equipos están en una lógica de falla en serie, dado que si falla uno de ellos, el SISTEMA «Tornillo de Arquímedes», falla.
Ejemplo de Confiabilidad
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Ejemplo de Confiabilidad
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A B
Serie: La falla de cualquier equipo provoca una detención del sistema.
n
i
inS tRtRtRtRtR1
21 )()(*........*)(*)()(
B
A Paralelo: Las fallas simultáneas de todos los equipos provocan una detención del sistema.
n
i
iSS tRtFtR1
)(1)(1)(
B
A Stand-by: Las fallas simultáneas de todos los equipos provocan una detención del sistema.
t
SAAS dtRftRtR0
*)(*)()()(
B
A
C
Redundancia parcial: Se requiere una fracción del total de equipos para un correcto funcionamiento del sistema.
A B
Fraccionamiento: La falla de un equipo provoca una pérdida de capacidad en el sistema proporcional a su nivel de impacto.
n
i
n
i
iiitS tRIItRtR1 1
)(*)1(*)()(
n
rj
jnj
S RRj
nnjrPtR )()1(**)()(
Ejemplo de Confiabilidad
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2. CONFIABILIDAD SISTÉMICA
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Confiabilidad Sistémica
La confiabilidad Sistémica Rs(t) de un Proceso Unitario, se define como: la probabilidad de que dicho PROCESO UNITARIO ó SISTEMA funcione sin fallas durante un tiempo «t» determinado bajo condiciones dadas.
La distribución de probabilidad acumulada de falla F(t) se define como: la probabilidad de que un PROCESO UNITARIO ó SISTEMA, falle entre t0=0 y un tiempo t1=t. La relación entre confiabilidad Rs(t) y la probabilidad acumulada de falla Fs(t) se define como:
1. 𝑅𝑠 𝑡 = 𝑓 𝑡 𝑑𝑡+∞
𝑡
2. 𝐹𝑠 𝑡 = 𝑓 𝑡 𝑑𝑡𝑡
−∞
3. 𝐹𝑠 𝑡 = 1 − 𝑅𝑠(𝑡)
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Confiabilidad Sistémica – «PTAP CHILE»
FLOCULADOR DECANTACIÓN
FLOCULADOR DECANTADOR
ESTANQUE DE ACUMULACIÓN
RECEPCIÓN DE LODOS
Extracción de Lodos
Extracción de Lodos
FILTROS
FILTROS
LAGO
SULFATO DE ALUMINIO
POLÍMERO
CARBÓN ACTIVADO
S2
S1
S14
S13
S12
S4
S3
S6
S11
S8
S9S7S5
S10
S15S16
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Confiabilidad Sistémica – «PTAP CHILE»
Lago – S1Sala Bombas
– S2Parchall – S3
Floculador –
S6
Floculador –
S5
Decantación
- S7
Decantacón –
S8
Filtros – S9
Filtros – S10
Estanque de
agua filtrada
– S11
Sala bombas
– S13
Sala de
bombas –
S12
Estanque de
lodos
decantador –
S16
Sistema de
cloro – S14
Sistema de
desoficación
de químicos –
S6
Serie
Serie
Serie
Fraccionamiento 50% - 50%
Serie
Fra
ccio
na
mie
nto
50
% -
50
%
Serie
Serie
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Confiabilidad Sistémica – «PTAP CHILE»
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Confiabilidad Sistémica – PTAR FARFANA
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Conceptos que se modifican:
1. Las detenciones por falla de un equipo, se convierten en detenciones por fallas sistémicas.
2.Entra a jugar la variable de PROCESO en la Confiabilidad del Sistema.
3.¿Quién define una falla sistémica?. La Calidad del Producto Final, es decir, la cadena de valor del producto.
4.¿El SISTEMA GLOBAL se comporta como un equipo?. ¡Sí!. Por lo cual, es posible identificar los sistemas mas débiles de la cadena de valor.
Confiabilidad Sistémica
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3. CONFIABILIDAD OPERACIONAL
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Confiabilidad Operacional
Creación de ValorMaximización continua de la creación de valor económico en la empresa.
Desafío
CompetitividadCapacidad de producir servicios y productos satisfaciendo al cliente mejor que la competencia.
¿Cómo Lograrlo?
Innovación continuaCapacidad de pensar y hacer de forma diferente y sustentable en el tiempo con orientación al mercado.
¿Cómo mantenerlo?
EficienciaHacer con menosReducción de costos
¿En qué?
EficaciaHacer mejor y másOrientación al cliente
EfectividadHacer bienCuidado de las personas y del ambiente
Mejoramiento de la Gestión de ActivosDurante todo el ciclo de vida (LCC)
Para la continua creación de valor económico, la empresa debe garantizar unacompetitividad sustentable sobre una base internacional. Uno de estos focos es elmejoramiento de la gestión de activos.
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Confiabilidad Operacional
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Confiabilidad Operacional
La temprana incorporación de Confiabilidad Operacional disminuye el
nivel de incertidumbre del proyecto.
Es decir, la confiabilidad operacional, permite reducir los costos
globales durante la etapa de ejercicio, de manera de prevenir y probar los
sistemas en fases previas, bajo la lógica de análisis en el ciclo de vida de los
activos (Life Cycle Cost Analysis) – LCCA.
La cultura de la confiabilidad operacional incluye el enfoque
sistémico, la priorización de las actividades y la proactividad humana basados
en la Visión, la Misión y los Objetivos de la organización.
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Confiabilidad Operacional La temprana incorporación de Confiabilidad Operacional disminuye el nivel de incertidumbre del proyecto.
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30
Años de
Operación
Costo
concepció
n
Ingenie
ría d
e
deta
lles
Constr
ucció
nIn
sta
lació
nPta
. en M
arc
ha
Valor Activos(VA)
Costo Global Operación
(Ctot)
15
30
Años de
Operación
Costo
concepció
n
Ingenie
ría d
e
deta
lles
Constr
ucció
nIn
sta
lació
nPta
. en M
arc
ha
Valor Activos(VA)
Costo Global Operación
(Ctot)
Confiabilidad de los suministros
Confiabilidad Operacional
Confiabilidad de los procesos
Confiabilidad Humana
Confiabilidad de los Activos
Mantenibilidad de los activos
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4. BENEFICIO & RIESGO
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24 16 de ENERO del 2013 - PANAMÁ
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Beneficio & Riesgo
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25 16 de ENERO del 2013 - PANAMÁ
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DETERMINACION ETAPA DE CICLO DE VIDA
AJUSTE DE
CURVAS (pdf)
ADQUISICIÓN DE DATOS
OBTENCIÓN
INDICADORES (KPI’s)
ANALISIS DE CRITICIDAD
GESTIONPROYECTOS
A NIVEL DE EQUIPOS
A NIVEL DE PLANTAS
COMPETENCIAS LABORALES
GESTION DE REPUESTOS
DEFINICION DE POLITICAS
PLAN MAESTRO DE GESTIÓN DE ACTIVOS
Generación de DatosBenchmarkFabricante
DistribucionesExponencialWeibull
Confiabilidad – MTBFMantenibilidad – MTTRDisponibilidadCosto de la Falta
RodajeVida UtilDesgaste
CONTROLAR
MEJORAR
PROYECTAR
CONFIGURACION DEL SISTEMA
OPORTUNIDADES DE MEJORA
Beneficio & Riesgo
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Beneficio & Riesgo
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Beneficio & Riesgo
Modelo de diseño:
Costo de Ineficiencia (CIneficiencia) = 𝑭 ∗ 𝑪𝒊 ∗ 𝑯 ∗ 𝟏 − 𝑨𝑺𝒊𝒔𝒕𝒆𝒎𝒂 = 𝑩(𝑼𝑺𝑫) En donde: a) F = Factor de actualización, respecto a una tasa de costo de capital de la compañía.
b) CIneficiencia = Costo de ineficiencia horario (USD/mes).
c) H = Periodo de evaluación dentro del horizonte del proyecto (mes).
d) Asistema = Disponibilidad probabilística del sistema.
e) Cinversión = Costo de Inversión (USD)
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Beneficio & Riesgo
Existen 2 posibles resultados:
(CIneficiencia) = B (USD) > (CInversión) = A (USD): Implica invertir en la
reposición del activo fijo.
(CIneficiencia) = B (USD) < (CInversión) = A (USD): Implica no invertir en
la reposición del activo fijo.
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¿En dónde entra la Confiabilidad, Simulación Estocástica y el Riesgo?
Asistema = Disponibilidad probabilística del sistema
𝐴𝑆𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎 = 𝑓(𝐶𝑜𝑛𝑓𝑖𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑, 𝑆𝑖𝑚𝑢𝑙𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝐸𝑠𝑡𝑜𝑐á𝑠𝑡𝑖𝑐𝑎, 𝑇𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝑓𝑎𝑙𝑙𝑎,𝑀𝑇𝑇𝑅,𝑀𝑇𝐵𝐹, 𝑒𝑡𝑐)
Beneficio & Riesgo
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Beneficio & Riesgo
¿Qué beneficios puedo obtener con los datos antes expuestos: tasa de falla, Disponibilidad, MTTR, MTBF, etc.?
1. Análisis en el ciclo de vida de los activos (Life Cycle Cost Analysis) – LCCA.
2. Justificación técnica – económica de una inversión (ejemplo posterior).
3. Tasa de falla de los activos, con lo cual es posible PLANIFICAR GASTO EN REPUESTOS POR PERIODOS CONSIDERABLES (1 a 5 años).
4. Ahorros en compras a futuro.
5. Realizar MANTENIMIENTO GENÉTICO.
6. Realizar mejoras en PROCESOS UNITARIOS.
7. Etc., etc., etc.,…..
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31 16 de ENERO del 2013 - PANAMÁ
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Beneficio & Riesgo
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32 16 de ENERO del 2013 - PANAMÁ
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Propuesta:
Se plantea agregar un segundo equipo Hidrociclón, ya que el actual opera
bajo configuración en Serie, y si se agrega otro equipo, cambiaría la
configuración lógico funcional a Stand by; con lo cual se contribuye de manera directa
a la seguridad de buen funcionamiento del sistema (¿Aumenta la Confiabilidad?).
2 Situación Propuesta Hidrociclones en Stand by
Impacto en losCostos
Inversión
Costo de la Falta
Aumentar la Redundancia
Beneficio & Riesgo
13 de AGOSTO del 2012 - PANAMÁ
33 16 de ENERO del 2013 - PANAMÁ
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1° Situación Actual: Hidrociclón en Serie
Beneficio & Riesgo
13 de AGOSTO del 2012 - PANAMÁ
34 16 de ENERO del 2013 - PANAMÁ
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1 Situación Actual Hidrociclón en Serie
2 Situación Propuesta Hidrociclones en Stand by
2º Situación Simulada: Hidrociclón en Stand-by
Beneficio & Riesgo
13 de AGOSTO del 2012 - PANAMÁ
35 16 de ENERO del 2013 - PANAMÁ
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Indicadores:
1. Simulación Disponibilidad de 1 Hidrociclón: • Disponibilidad Inherente = 97,23%.
2. Simulación Redundancia Stand by: Hidrociclón 2:
• MTBF = 200 [Hrs].
• MTTR = 5 [Hrs].
• Inversión = US$ 80,000.
• Años = 5.
• Tasa de Descuento = 12%.
• DISPONIBILIDAD SIMULADA Stand By: 98,58%.
Hidrociclón #1
Hidrociclón #2
AHORRO: 33.000
USD/año
Equipos (A) Inversión Anual Costo Falta Costo Global
HIDROCICLON 1 97,23%
SIST HIDROCICLONES 1 y 2 98,58%
MOLIENDA BOLAS ACTUAL 95,52% 0 392.391 392.391
MOLIENDA BOLAS MODIFICADO 96,15% 22.193 336.984 359.177
Beneficio & Riesgo
13 de AGOSTO del 2012 - PANAMÁ
36 16 de ENERO del 2013 - PANAMÁ
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Beneficio & Riesgo
13 de AGOSTO del 2012 - PANAMÁ
37 16 de ENERO del 2013 - PANAMÁ
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“Debe ser considerado que no hay nada
más difícil de realizar, ni más dudoso de
éxito, ni más peligroso de dirigir, que
iniciar un nuevo orden de cosas. Para el
reformista hay enemigos en todos aquellos
que se benefician por el viejo orden”.
N. Machiavelli. El Príncipe, Siglo XV.
Beneficio & Riesgo
13 de AGOSTO del 2012 - PANAMÁ
38 16 de ENERO del 2013 - PANAMÁ
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Preguntas…………