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1 1 Impacto de la Automatización y Control en el Mantenimiento y Confiabilidad Insert Photo Here Brenda Marmolejo Consultora en Mantenimiento Estratégico Congreso de Mantenimiento Canal de Panamá Enero, 2013 Copyright 2012 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.

2 Copyright 2012 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved. 2 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

3 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

4 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 Copyright 2008 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved. 4

5 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. Copyright 2008 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved. 5

6 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 % 5.26 minutes % 30 seconds Standard ControlLogix Redundant ControlLogix Disponibilidad es medible como un %: A = MTBF / MTBF+MTTR Copyright 2010 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved. 6

7 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. Copyright 2010 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved. 7

8 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 Copyright 2008 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved. 8

9 Copyright 2011 Rockwell Automation, Inc. Todos los derechos reservados. 9 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.

10 Copyright 2011 Rockwell Automation, Inc. Todos los derechos reservados. 10 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)

11 Copyright 2011 Rockwell Automation, Inc. Todos los derechos reservados. 11 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.

12 Copyright 2012 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved. 12 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.

13 Copyright 2011 Rockwell Automation, Inc. Todos los derechos reservados. 13 EL PROBLEMA DE OBSOLESCENCIA Y REFACCIONAMIENTO i) Invertir en refacciones adicionales es caro ii) iii) iv) El consumo de refacciones no puede ser predecido Cambios en el desempeño del proceso o requerimentos regulatorios pueden forzar a migraciones tempranas 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.

14 Copyright 2011 Rockwell Automation, Inc. Todos los derechos reservados. 14 GESTIÓN DEL CICLO DE VIDA DE LOS ACTIVOS Estrategias de gestión de ciclo de vida de los activos Identificación de riesgos Evaluación de Base Instalada con análisis de ciclo de vida Evaluación Mitigación de riesgo Maximizar el tiempo de vida de equipos obsoletos PdM, PM Eliminación de riesgo Planificación de migración Servicios de asistencia técnica Migración

15 (Confidential For Internal Use Only) 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.

16 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 Copyright 2010 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.

18 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) 18

19 Qué es Criticidad? Enfocar atención y esfuerzos a equipos con alto grado de criticidad. Riesgo Aceptable /Limite superior

20 Copyright 2010 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved. 20 Definición de Criticidad Installed Base Arc Flash Network Energy Safety Software Inventory Training Qué es Critico? Criticidad = Probabilidad de Falla X Efectos de Falla Probabilidad de Falla Efectos de Falla MTBF / Análisis Weibull Historial Nivel de Carga Régimen FFF: Factor de Frecuencia de Fallas Seguridad Medio Ambiente Producción Calidad Costos Si todo es crítico, nada es crítico

21 Copyright 2010 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved. 21 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

22 Análisis de criticalidad: Parámetros y equipos Copyright 2010 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved. 22 -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

23 Equipo de análisis: Seleccionando los miembros del equipo Análisis de Criticidad de Activos Facilitador / analista principal: Persona responsable de facilitar y coordinar el análisis. Equipo de análisis: Mantenimiento Producción Seguridad y Medio Ambiente Calidad Finanzas Copyright 2010 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved. 23

24 Determine la mejor estratégia para los activos de su planta Una propuesta estrátegica de Mantenimiento 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 24

26 Monitoreo de condiciones

27 Copyright 2010 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved. Copyright 2007 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved. 27 Estrategias de Confiabilidad Installed Base Arc Flash Network Energy Safety Software Inventory Training 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