ASIGNATURA CONFIABILIDAD OPERACIONAL (ELECTIVA II)
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- Vicente Giménez Alcaraz
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1 REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INDUSTRIAL ASIGNATURA CONFIABILIDAD OPERACIONAL (ELECTIVA II) Ing. Danmelys Perozo Blogs:
2 CONTENIDO PROGRAMÁTICO UNIDAD I: CONCEPTOS BÁSICOS Introduccion 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 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. 2
3 CONTENIDO PROGRAMÁTICO UNIDAD III: CONFIABILIDAD DE SISTEMAS Diagramas 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 Disciplinas: 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. 3
4 INTRODUCCIÓN A LA CONFIABILIDAD OPERACIONAL
5 2 Confiabilidad
6 2 Confiabilidad Que una cosa o alguien haga lo que el usuario quiere que haga Ellmann-Sueiros& Asociados Capacidad de un equipo de desempeñar una función requerida bajo condiciones dadas en un período de tiempo H.P. Barringer, How to use reliability engineering principles for business issues Es la probabilidad de que un dispositivo realice adecuadamente su función prevista a lo largo del tiempo, cuando opera en el entorno para el que ha sido diseñado Joel A. Nachlas. Fiabilidad
7 2 Confiabilidad 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 Enero 2010 Matemáticamente: es el complemento de la probabilidad de falla C(t)= 1- F(t) C(t):! Es la probabilidad de éxito!
8 2 Confiabilidad La definición como tal de la confiabilidad se puede manejar desde varias perspectivas: Del dispositivo o equipo: Es la probabilidad de que un dispositivo realice adecuadamente su función prevista a lo largo del tiempo, cuando opera en el entorno para el que ha sido diseñado. Del operador: Es la probabilidad de que el proceso entregue o procese lo requerido en un tiempo determinado y bajo una serie de especificaciones técnicas y de calidad. Del negocio: Es una excelente manera de hacer dinero responsablemente, sin riesgos innecesarios y sin afectar el ambiente.
9 2 Confiabilidad Ser confiable es un atributo que alguien reconoce en algo a partir de cierta evidencia. Para que exista confiabilidad deben existir los siguientes elementos: Algo que tiene un desempeño (una máquina, una persona, una teoría, etc.) Un observador que recolecta evidencias (cantidad de resultados, calidad de resultados, efectividad de predicciones, etc.) Un juicio emitido por el observador acerca de la confiabilidad del producto. Para que el juicio esté bien fundado debe satisfacer las condiciones identificadas anteriormente.
10 2 Confiabilidad Ejemplos de X es confiable si cumple Y Una máquina Una misión Un proceso Una persona Un sistema Una teoría científica Falla poco Tiene alta probabilidad de éxito Está generalmente bajo control Cumple lo que promete Cumple sus especificaciones La experimentación confirma sus predicciones
11 2 Confiabilidad Ejemplos 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
12 2 Confiabilidad Confiabilidad se originó buscando la forma de describir, comprender y prevenir los procesos de deterioro y falla. Por esto se asocia confiabilidad y mantenimiento Es más fácil evitar las fallas que remediarlas, por eso se debe involucrar a todas las funciones en los planes de confiabilidad
13 3 Confiabilidad operacional
14 3 Confiabilidad operacional 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 entre un 40% a 70% las tareas de mantenimiento Mejorar en la confiabilidad puede incrementar la capacidad de los equipos entre un 35% a 60% Fuente: RCM II, John Moubray, Aladon Ltd.
15 3 Confiabilidad operacional Fuente: RCM II, John Moubray, Aladon Ltd.
16 3 Confiabilidad operacional Comentarios típicos relacionados al plan de mantenimiento Le entregamos el equipo pero todo lo que hicieron fue cambiar el aceite y el filtro (Operaciones) No podemos completar el Plan de Mantenimiento, ellos (Operaciones) no nos entregan el equipo (Mantenimiento) Nadie revisa nuestras anotaciones en las inspecciones (Mantenimiento) El sistema emite Plan de Mantenimiento para equipos que ya no existen (regularmente) Reemplazamos piezas de los equipos aun estando en muy buenas condiciones (Mantenimiento)
17 3 Confiabilidad operacional Excelencia de los Procesos Administrativos Básicos Gestión de Activos Clase Mundial. Mejores prácticas Calidad y Rentabilidad del Producto Motivación y Satisfacción del Personal y los Clientes Optimización de la Producción Protección Ambiental Confiabilidad Operacional Máxima Seguridad
18 2 Confiabilidad operacional 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, mediante la integración de los distintos elementos del negocio y la implementación de técnicas y herramientas basadas en riesgo. Operación dentro de los parámetros de trabajo Entendimiento de los procedimiento Involucramiento Propiedad Trabajo en grupo Confiabilidad humana Confiabilidad del proceso Mantenimiento de equipos Confiabilidad de equipos CONFIABILIDAD OPERACIONAL Estrategias Efectividad Global Extender TPEF Fases de diseño Equipos de Trabajo Disminuir TPEM
19 Términos Básicos Mantenimiento Tipos de Mantenimiento Falla-Tipos Norma Covenin Probabilidad Tiempo para la falla Probabilidad de Falla Tasa de Falla. TPPF. TPPR. TPEF. Disponibilidad 19
20 Probabilidad De manera general, puede definirse probabilidad como una medida de la posibilidad de ocurrencia de un evento. Este término es comúnmente utilizado por 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 las características de esta ocurrencia) no se tiene certeza, es decir, eventos con varios posibles resultados o cuyo resultado es incierto. Figura. Enfoques de probabilidad 20
21 Tiempo para la falla Es el período de tiempo que transcurre desde el instante en que el componente, equipo o sistema inicia su operación hasta que deja de operar consecuencia 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 de realizar lo que del mismo se requiere, en un intervalo de tiempo determinado. La probabilidad de falla F(t) de un componente en un intervalo de tiempo t1 - t2 viene dado por la expresión: donde: f(t) es la función de densidad de probabilidad de la variable aleatoria tiempo para la falla de una población de componentes, equipos o sistemas. 21
22 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: 22
23 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 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. 23
24 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. Para el cálculo de este indicador, se utiliza la ecuación 2 que se muestra a continuación. 24
25 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 muestra en la ecuación 3. 25
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