Ing. Antonio J. Álvarez H. Consultor Sénior de Meridium, INC.

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1 Gerencia Estratégica de Activos Optimice la inversión de sus activos para maximizar beneficios del negocio mediante el Análisis Costo Beneficio de un programa de Mantenimiento Ing Antonio J Álvarez H Consultor Sénior de Meridium INC Mail:aalvarez@meridiumcom Resumen Tradicionalmente al establecer mejoras en el programa de mantenimiento es difícil mostrar y por ende convencer a la gerencia de los beneficios de este nuevo programa sobre todo si éstos beneficios requieren de una fuerte inversión en equipos nuevas aplicaciones tecnologías y programas proactivos En éste trabajo se explican los aspectos metodológicos y financieros basados en los costos iníciales y riesgos asociados a un proyecto de Gerencia de Activos y la posterior evaluación del nivel de costos y reducción de riesgos que pueden lograrse con metodologías proactivas para ello se utilizan diversos indicadores económicos tales como el Valor presente neto y retorno de la inversión o periodo de pago Se presentaran ejemplos de cálculos y caso real de la aplicación de esta metodología en una planta de proceso de petróleo y gas donde se demuestran los beneficios y justificación del cambio para su aplicación corporativa Gerencia Estratégica de Activos Muy Frecuentemente los programas de Gerencia de activos son aplicados como una réplica de lo que han hecho los líderes o mejores en el área Industrial o como se les dice en el idioma anglosajón: los Pace setter Lamentablemente en algunas oportunidades más frecuentemente de lo que se cree estas metodologías no son el remedio adecuado o más eficiente para la enfermedad ya que al momento de su implantación no consideran el impacto total en el negocio y esto se traduce en que las mejoras de reducción del riesgo por un lado y la reducción de la pérdida de oportunidad y optimación del gasto de mantenimiento por el otro no son del todo óptimas ni efectivas Resultando en que la gerencia pierde interés y credibilidad en las diversas metodologías y con ello aún más difícil vender iniciativas de Gerencia de Activos Para solventar éste problema se deben tomar en cuenta dos aspectos cruciales: La formulación del plan de negocios con el apoyo de iniciativas de confiabilidad que estén alineadas con el mismo 2 Determinación de la efectividad del programa actual de Cuidado de Activos

2 - Iniciativas de Gerencia de Activos alineadas con el Plan de Negocios El objetivo de un programa de Gerencia de Activos GA es el de alcanzar la máxima producción predecible al costo más bajo sustentable de una manera segura mediante la integración de datos metodologías y procesos de trabajo de confiabilidad de clase mundial Para poder alcanzar estos beneficios un programa efectivo de GA es una combinación de métodos ingenieriles y procesos de trabajo así como tecnología de punta y soluciones computacionales que soportan apoyan y hacen cumplir dichas metodologías Beneficios de un programa de Gerencia de Activos Los principales beneficios económicos de una iniciativa de GA se resumen en las siguientes categorías: Prevención de incidentes anormales accidentes explosiones fugas etc Las iniciativas de GA impactan la reducción de eventos ya que al obtenerse sistemas más confiables se reducen el número de fugas incendios y lesiones Se han documentado casos de reducción de eventos en un 28% y reducción de un 48% en la reducción de fugas de hidrocarburos en libras Por ello una reducción del riesgo de un 05% del costo de reemplazo de los activos RAV implica que para una refinería de bpd esto se traduce en US $ asumiendo un valor de reemplazo RAV de Billón de US $ de RAV 2 Reducción de las pérdidas de oportunidades LPO evitando paros no planificados El gráfico muestra cómo la confiabilidad y la seguridad mejoraron luego de la implantación de un programa de GA alineado con el negocio Un 2 % en la disponibilidad se traduce en días de producción anual adicionales Para la refinería de bpd y con un margen conservador de 250 US $ por barril esto se traduce en un beneficio de 5 millones anuales Reducción del gasto de mantenimiento optimizando el mantenimiento preventivo y reduciendo el sobre tiempo Diversas referencias han demostrado que es posible obtener un ahorro de 0 % en el presupuesto de mantenimiento mientras se aumentaba la disponibilidad mecánica en un 2 % En el caso de la refinería de bpd se logro: Disminuir el trabajo reactivo Establecimiento de una cultura de Confiabilidad Reducción del sobre tiempo Reducción en el tiempo de procura de materiales Reducción en las actividades de mantenimiento y e inspección innecesarias Utilizando una cifra de mantenimiento anual de 40 millones de $ y una reducción del 2% esta iniciativa resultó en un beneficio anual de 08 millones 2

3 4 Aumento en la productividad al aumentar la eficiencia del personal de confiabilidad y mantenimiento El personal de dicha refinería empleaba 80 % de su tiempo buscando información y 20 % analizándola Luego de la aplicación de las diversas herramientas y el uso de un software integrado las cifras se invirtieron utilizando ahora 80% en el análisis y menos del 20 % en la búsqueda y validación de los datos Si se tiene en cuenta que unas 5 personas conforman el grupo de usuarios y el costo anual es de $ por persona una mejora del 20 % de la productividad significa en ahorros de US S anuales 5 Reducción del capital al reducir la inversión de capital requerido Mejoras en la gerencia del ciclo de vida de los activos y la reducción de riesgos presentes al aplicar técnicas optimizadas de mantenimiento preventivo Mantenimiento Centrado en Confiabilidad y otras técnicas de GA Esta refinería redujo en un 2% el costo de materiales de 20 millones obteniendo un beneficio anual de US $ 6 Reducción de los pagos en las pólizas de seguros al reducirse el riesgo reconocido por las aseguradoras Actualmente las aseguradoras están reconociendo la efectividad de un programa de GA sólido bien implantado y con el soporte de un software integrado documentándose reducciones de pago de póliza de hasta por año El beneficio obtenido por este concepto en la planta objeto de estudio fue de US $ Existen algunos otros beneficios adicionales difíciles de cuantificar por ejemplo: Los beneficios obtenidos debido a mejoras en seguridad menos accidentes ambientales mejoras en el alcance de paradas de planta aumentando el ciclo entre reparaciones y la duración de las mismas mejoras en la integridad mecánica de equipos reducción de consumo energético debido a menos arranques / paradas de planta En la tabla se muestran los beneficios obtenidos por una refinería de bpd luego de utilizar un programa de Gerencia de Activos alineado con el negocio Categoría Beneficio anual $ Prevención de incidentes anormales Reducción de las pérdidas de oportunidades LPO Reducción del gasto de mantenimiento Mejora en la productividad Reducción del capital Reducción de los pagos en las pólizas de seguros TOTAL Tabla Beneficios anuales estimados en una refinería de petróleo de bpd

4 no sólo con la integración de los datos ni con la obtención de la métrica y su medición se obtienen los beneficios Es importante también combinar estas aéreas con la aplicación efectiva de estrategias que hagan el negocio sustentable Estas estrategias consisten en las diversas metodologías de confiabilidad y adaptaciones en los procesos de trabajo que son a menudo necesarias para verdaderamente sacarle total provecho a la iniciativa Algunas de las metodologías son: Gráfico Mejoras en la Confiabilidad y Seguridad luego de la Implementación de un programa de Gerencia de Activos La clave para alcanzar estos beneficios es el de la integración de los datos en una solución que constituye el estado del arte en la cual el personal involucrado pueda tener acceso fácilmente De igual importancia es el hecho que los datos y funcionalidades se encuentren disponibles corporativamente Por ejemplo cuando un Ingeniero de una planta realiza un Análisis de Causa Raíz ACR dicha información así como las recomendaciones se encuentran disponibles para todos los ingenieros de otras plantas de la corporación Sumamente importante es el hecho de tener los indicadores claves de desempeño o métricas del negocio disponible y escalable para todos los niveles de la corporación desde el más alto nivel con sus indicadores corporativos hasta el nivel de detalle con indicadores de desempeño adaptados específicamente a ese rol y responsabilidad Habría que añadir sin embargo que Análisis grafico de fallas/perdidas de producción Análisis de Pareto Mantenimiento Centrado en Confiabilidad MCC Inspección Basada en Riesgo IBR Programa de Integridad Mecánica Análisis Causa Raíz ACR Caracterización de los modos de fallas de los equipos Análisis estadístico de fallas Modelaje de Disponibilidad Confiabilidad y Mantenibilidad RAM Monitoreo de espesores etc Aplicando cualquiera o todas de estas metodologías resultarán en beneficios tangibles ya que las estrategias derivadas permitirán un efecto favorable en la Reducción de los costos sin embargo mientras el tiempo pasa estas estrategias se mantienen estáticas y dada la naturaleza de las plantas de proceso y su dinámica de deterioro dichas estrategias dejan de ser efectivas Es por ello necesario obtener un sistema dinámico de revisión de estrategias En el gráfico 2 se aprecia el flujo de 4

5 caja en un periodo de 5 años en una empresa del sector de Petróleo y Gas que invirtió en la implantación de programa de APM Se puede apreciar que a pesar de que la inversión en ese período fue de 6 millones de US $ se cuantifican beneficios en el orden de los 08 millones de US $ con un retorno de la 5 Year Cash Flow Expected Benefits YOUR COMPANY HERE inversión de % y recuperación de la inversión en meses el ROI en 5 años es del 468 % el flujo se convierte en positivo en un lapso de meses a una tasa anual del 2% de interés La implantación del programa se completó en 6 meses Un negocio sumamente atractivo Benefits Costs Net Cash Months into Project Year NPV 2824 USD C ash Flow P ositive Months Maximum C ash Outlay 6660 USD Project C ompletion 6 Months IRR % Payout Months 5 Year ROI 468% C orporate Interest Rate 2% N otes: PI ratio = Annual Benefits divided by total investment Payout = Months to generate enough cash to cover investment once benefits start to accrue The charted cash flows are before tax C onfidential All rights reserved by Meridium Inc Gráfico 2: Evaluación Económica de un proyecto de APM Flujo de Caja a 5 años 2- Determinación de la efectividad del programa actual de Cuidado de Activos Es precisamente por esa dinámica presente en las plantas de proceso que los fenómenos de deterioro además de los factores económicos cambian con el tiempo por ello es de vital importancia la reevaluación y optimación de las estrategias de Gerencia de Activos Una forma relativamente simple de evaluar la efectividad de una 5

6 determinada estrategia es por ejemplo para el caso de Mantenimiento Centrado en Confiabilidad mediante el RPN o Risk Priority number por sus siglas en Inglés esto nos da un nivel de riesgo relativo de la estrategia de mantenimiento actual y cuando se combinan éste con el costo de la estrategia y el costo de la consecuencia de fallas se tiene el impacto total actual de la estrategia o estrategias; es decir se tendrá un RPNactual con un Costo Total actual; por otro lado si para la nueva estrategia se tiene el RPNpropuesto se tendrá consecuentemente un nuevo valor de impacto total Costo Total propuesto Al comparárseles se podrán jerarquizar las estrategias más efectivas desde el punto de vista de reducción de riesgo y costo eliminar aquellas estrategias que se repiten en el mismo activo y que atacan el mismo modo de fallas etc La Tabla 2 muestra un Análisis FMEA realizado sobre un grupo de activos y se muestra el impacto total por modo de falla así como el impacto total por activo Tabla 2: Análisis FMEA de un activo con evaluación del impacto Total "# -% -% $ % & '& ' **"% # *"% # + * "# / / / /- : + / ;0/ ;2 4565/ /- : / /-- /

7 Que es el RPN?: El RPN por sus siglas en Ingles es el Numero de Jerarquización de Riesgo es una evaluación semi-cuantitativa de juicio de expertos y está compuesto por: La probabilidad de ocurrencia Frecuencia Generalmente se denota en una escala numérica del al 0 siendo probabilidad muy baja y 0 probabilidad muy alta Factor de severidad Consecuencia Generalmente se denota en una escala numérica del al 0 siendo severidad muy baja y 0 severidad muy alta Detectabilidad Generalmente se denota en una escala numérica del al 0 siendo alta Detectabilidad y 0 Detectabilidad muy baja Como se puede observar los dos primeros factores Frecuencia y Ocurrencia definen lo que normalmente se conoce como Riesgo así pues el RPN no es más que el Riesgo por la Detectabilidad de ocurrencia de un evento antes de que el mismo ocurra La Detectabilidad es un factor que define que tan bien se puede detectar o anticipar un evento antes de que ocurra y por ende reducir consecuencias indeseables Así pues con el RPN se pueden jerarquizar las estrategias de cuidado de activos que poseen un RPN alto medio o bajo y optimarlas Para obtener resultados satisfactorios durante el estudio es necesario que las escalas de RPN y sus definiciones se empleen de manera consistente El RPNactual debe ser calculado tomando en cuenta los modos de fallas dominantes de un activo o sistema con sus consecuencias frecuencias y Detectabilidad relativa a cada uno de los modos de fallas dominantes y su estrategia de Mantenimiento actual El RPNpropuesto se calcula de manera similar haciendo la observación que: a- La consecuencia del modo de falla no varía b- La frecuencia de fallas si puede ser afectada favorablemente por nuevas estrategias de Mantenimiento y mejores prácticas operacionales c- La Detectabilidad también puede ser mejorada significativamente por la inclusión de nuevas tecnologías predictivas y practicas operacionales En la tabla se muestra un análisis de Modos y Efectos de Fallas FMEA con los RPNactual y RPNpropuesto así como el factor de mejora Calculando los factores de mejora: Los factores de mejora por cada modo de falla se calculan de la siguiente manera: Factor de mejora= Las escalas de mejora deben ser lineales para cada uno de los factores que conforman el RPN es decir: una reducción del 50 % en el Factor de mejora podría corresponder en una mejora del tiempo de ocurrencia de falla de 6 a esto es sinónimo a una reducción en un 50% de la ocurrencia de falla es decir el MTBF aumenta el doble

8 Calculando la reducción de riesgo y los ahorros anualizados: Una vez que los Factores de mejora se calculen para cada uno de los modos de fallas predominantes del activo o sistema se procede a realizar la reducción de riesgo y los ahorros anualizados La reducción de riesgo en $ se calcula de manera individual dividiendo el Impacto total de la estrategia actual entre el factor de mejora alcanzado Esto es: Luego se calcula el ahorro alcanzado por cada uno de los modos de fallas restando el Impacto Totalactual menos la Reducción de Riesgo Ahorro = Impacto Totalactual - Red de Riesgo Al sumar todos los ahorros alcanzados en un sistema o activo se tiene el ahorro total y reducción de riesgo anualizado de las propuestas de mejora Red de Riesgo= 2 Tabla : Ejemplo de análisis FMEA con valores de RPNactual RPNpropuesto y factor de mejora < % < = < "# & & 8 -% -% 0 5 ;/ 0 0 ;0 0 ;0 ;/ 0 8 /- : / 5 2 / /- : 0 ;0 8 8

9 RISK COST Gráfico : Representa los niveles de riesgo para cada uno de los modos de fallas presentes en un activo línea morada representa nivel de riesgo sin acción de mitigación línea Azul nivel de riesgo con plan actual el área azul clara el nivel de riesgo optimizado adicionalmente se muestra el costo del plan actual y el costo de la nueva propuesta Calculo de Valor presente neto: Una vez calculado el ahorro total anualizado se debe realizar una comparación económica entre el ahorro anualizado de las propuestas y el costo de implementación de las mismasesto se hace mediante un cálculo sencillo del valor presente neto NPV Tasa de retorno y período de retorno de la inversión tomando en cuenta el valor del dinero en el tiempo La estrategia debe atacar eficientemente el modo de falla funcional predominante Una estrategia de bajo costo que no ataque el modo de falla predominante simplemente no tendrá un retorno de la inversión adecuado Los resultados serán aun más desfavorables si la estrategia tiene un alto costo de implantación En la gráfica 4 se muestran los resultados luego de una inversión de 0000 US $ Costo anual de la propuesta de 5000 US $ tasa de interés del 2% fijo y período de 5 años La inversión se recupera en 22 meses El Retorno de la Inversión ROI es de % el valor presente neto NPV en 5 años es de 200 US $ con un beneficio total de 6850 US $ por activo objeto de la mejora

10 COSTO anual Beneficio Flujo de Caja COSTO anual Beneficio Flujo de Caja Grafico 4 Flujo de Caja de las propuestas de mejoras a plan de mantenimiento Conclusión: Los métodos descritos anteriormente permiten construir un caso de negocios para justificar tanto una iniciativa de implantación de un programa de Gerencia de Activos alineado con los objetivos del negocio así como la justificación económica de un plan de mantenimiento que permita reducir el nivel de riesgo actual y una relación costo beneficio adecuado Durante la evaluación de las estrategias es imprescindible tener un conocimiento cabal y completo de las implicaciones económicas barreras tecnológicas culturales cambio cultural y apoyo gerencial en la ejecución de las mismas Al menos el problema de poco apoyo gerencial podría ser solventado mostrando los números y su alineación al plan de negocios 0

11 Bibliografía: - Troyer Drew Demonstrating Financial Benefits from Equipment Reliability Projects Process and Power Plant Conference Houston Texas Moore Ron Making Common Sense Common Practice Third Edition Elsevier Inc 2004 ISBN-: Moore Ron Implementing a Computerized Maintenance Management System Reliability Magazine Directory Issue 6 - Schultz John; DiStefano Robert The Business case for Reliability 8 th International Maintenance Conference IMC Moran Marty; Ayral Tom Quantifying the ROI of an Asset Performance Management Program MeridiumInc Publicado en Hydrocarbon Processing May 200 Antonio Javier Álvarez Hernández es consultor Senior de MeridiumInc El Ing Álvarez es Ingeniero Mecánico con maestría MSc en Ingeniería de Confiabilidad en la Universidad de Maryland Con 8 años de experiencia en mantenimiento y confiabilidad de plantas de proceso de petróleo y gas petroquímicas mejoradoras de crudo y sector manufactura Es instructor certificado API en Metodologías Causa Raíz Posee amplia experiencia en la aplicación de las diversas metodologías de confiabilidad tales como Análisis Causa Raíz Análisis estadístico de fallas Mantenimiento Centrado en confiabilidad Costo de Ciclo de vida Optimación de inventarios frecuencias de Mantenimiento e Inspección Procesos de Paradas de Planta Optimación de alcances y rutas críticas de paradas de planta Estudios RAM Reliability Availability and Maintainability etc Adicionalmente ha sido instructor de Postgrado y Facilitador de diversos Cursos y programas de Maestría de Confiabilidad en México Brasil Chile y Venezuela