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Ingeniería de
Mantenimiento
SAE
JA1011
SAE
J1739/IEC
60812
ISO
14224
Normas involucradas en la Ingeniería de Mantenimiento
Definición de Procesos, Subprocesos, Equipos,
Subequipos y Componentes
Definición de Criticidad de Procesos, Subprocesos, Equipos, Subequipos y
Componentes
Definición de Estrategias de Mantenimiento
Centrado en Confiabilidad
Plan Matriz de Mantenimiento
Levantamiento de Equipos
Levantamiento de Datos Tecnicos
Conformacion del Arbol de Equipos
Levantamiento de Repuestos
Codificación de Equipos y
componentes por Clase y Subclase
BD de FMEA por Clase y Subclase
Analisis ACF (Equipos Principales)
Analisis ACF (Subequipos de
Equipos Principales de Criticidad “A”)
BD de FMEA por Clase y Subclase
Analisis FMECA (Componentes de
Subequipos de Criticidad “A”)
Análisis FMEA (Componentes de
Subequipos de Criticidad “B” y “C”)
BD de FMEA por Clase y Subclase
Flujo de TrabajoIngeniería de Mantenimiento
Norma ISO
14224
Norma IEC 60812
Norma SAE
J1739
Fase 1
Fase 2
Objetivos
1. Aspectos fundamentales de la norma ISO 14224
2. Objetivos de la norma ISO 14224
3. Beneficios y Limitaciones de la norma ISO 14224
4. Aplicación: Estructura de jerarquías, ejemplos
ISO 14224: Introducción
• En el ámbito del Mantenimiento, es habitual encontrar abundancia de Especialistas con sólidos conocimientos y experiencias para resolver eficientemente problemas de campo. Sin embargo, esto está acompañado de una notoria falta de herramientas integrales para la Gestión de la actividad que permitan orientar los esfuerzos y los recursos, así como reducir los Costos y el Riesgo.
• No se reconoce en el Mantenimiento la importancia de la medición de resultados, del registro de datos sistemático y ordenado bajo un único criterio, como instrumento para administrarlo como un negocio. La falta de uso continuado de registros, imposibilita establecer mecanismos de comparación de los Indicadores con aquellos de clase mundial.
• Se percibe falta de rigor en la recolección y registro de datos que permitan alimentar los cálculos de los indicadores; elementos fundamentales para la administración y toma de decisiones. El mercado tiene en existencia diferentes software que, en teoría, permitirían resolver estos conflictos, pero que no plantean lo básico. Y esto es, ¿Cómo administrar la información?, ¿Qué datos guardar?, ¿Como clasificarlos?, ¿Cómo relacionarlos?, etc., de modo que los cálculos y análisis que se deriven de aquellos no se constituyan en otro problema de interpretación y reproducibilidad, adicional a los existentes.
ISO 14224: Introducción
• La ISO 14224 es una herramienta para registrar eventos y experiencias. Se llega a la conformación de una Base de Datos.
• Aplica conceptos conocidos, con limites y jerarquías pre establecidos mediante un proceso estructurado en forma secuencial y limitado.
• Esta norma es una base para la recolección de datos utilizados en confiabilidad y mantenimiento en un formato estándar.
• Presenta los lineamientos para la especificación, recolección y aseguramiento de la calidad de los datos que permitan cuantificar la confiabilidad de equipos y compararla con la de otros de características similares.
• Los parámetros sobre confiabilidad pueden determinarse para su uso en las fases de DISEÑO, MONTAJE, OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO.
ISO 14224: Objetivos
Permitir la generación y control de los Key Performance Indicators (K.P.I.) de un equipo , a través de :
• Especificar los datos que serán recolectados para el análisis de:
1. Diseño y configuración del sistema de equipos productivos.
2. Seguridad, confiabilidad y disponibilidad de los sistemas y plantas.
3. Costo del ciclo de vida.
4. Planeamiento, optimización y ejecución del mantenimiento.
• Especificar datos en un formato normalizado, a fin de:
1. Permitir el intercambio de datos entre plantas.
2. Asegurar que los datos sean de calidad suficiente, para el análisis que se pretende
realizar.
ISO 14224: Limitaciones
• Esta norma internacional no entrega detalles de métodos de análisis de los datos.
• No especifica los costos asociados, para establecer las prioridades de mejora.
ISO 14224: Beneficios
• Optimización de los tiempos de inspección de los equipos.
• Mejora de los procedimientos de mantenimiento y del ciclo de vida de los costos de
las partes.
• Reducción de las fallas catastróficas, reducción del impacto ambiental.
• Mejora efectiva del performance y aumento en la disponibilidad de la unidad de
proceso.
• Mejora en la confiabilidad de los equipos.
ISO 14224: Estructuración de Jerarquías
Industria
ProcesoInstalación
Planta/ UnidadSección/ Sistema
EquipoSub Equipo
Componente /Ítem Mantenible
Pieza o Parte
Ubicación/ Uso
Equipo de Sub división
Categoría TaxonomíaNivel
TaxonomíaJerarquía
Definición Ejemplos
Uso /ubicaci
ón datos
1 Industria Tipo de industria principal. Petróleo, gas natural, petroquímicas.
2 Categoría del Negocio
El tipo de Negocio o Corriente del Procesamiento.
Corriente arriba (E y P), centro de la corriente, corriente abajo (refinación), petroquímica.
3 Categoría de instalación
El tipo de instalaciones. Producción de gas, transporte, perforación, LNG, refinería, petroquímica.
4 Categoría planta / unidad
Tipo de planta / unidad. Plataforma semi sumerguible, hidropack, cracker de etileno, de polietileno, planta de ácido acético, planta de metanol.
5 Sección / Sistema
Sección principal / sistema de la planta. Compresión, gas natural, licuefacción, vacio de gas natural, metanol, Sistema de reacción, sección de destilación, cisterna.
Equipo subdivis
ión
6 Equipo (clase / unidad)
Clase de unidades de equipos similares. Cada categoría de equipo contiene las unidades de igualdad de equipamiento (por ejemplo, compresores).
Intercambiador de calor, compresores, tuberías, bombas, caldera, extrusor de turbina a gas, agitador, horno.
7 Subequipo Un sistema necesario para el funcionamiento del equipamiento de la unidad del equipo.
La subunidad de lubricación, la subunidad de refrigeración, control y vigilancia, etc.
8 Componente / Ítem Mantenible
El grupo de las partes del equipo unidad que se suelen mantener (reparación / restauración) en su conjunto.
Cooler, acoplamiento, cajas de transmisión, bomba de aceite, bucle de instrumentos, motores, válvulas, sensor de presión, etc.
9 Pieza o parte Una sola pieza de equipo Asiento, tubo, carcasa, impulsor, etc.
ISO 14224: Estructuración de Jerarquías
ISO 14224: Estructuración de Jerarquías
1.- Industria Energía (ENDESA)
2.- Proceso de Generación de Electricidad
3.- Generación de Energía Eléctrica
4.- Endesa – Bocamina II
5.- Sistema Agua de Alimentación
7.- Motobomba de Alimentación A
8.- Bomba
9.- Rodamiento
6.- Alimentación de Agua Tratada
Ubicación
Sub división de Equipos
ALIMENTACION DE AGUA A GENERADOR DE VAPOR
ALIMENTACIÓN DE AGUA
MOTOBOMBA AGUA DE ALIMENTACIÓN A
BOMBA CENTRIFUGA AGUA DE ALIMENTACIÓN A
Identificación y estructuración de
procesos, subprocesos, equipos
y componentes
CENTRAL
PROCESO
SUBPROCESO
EQUIPO
COMPONENTE
ISO14224
Estructura Jerárquica ISO 14224
ISO 14224: Definiciones
Clases de Equipos• A partir de la estructura presentada por la norma, se establecen cuales son las Clases
de Equipos (siendo el nivel más alto)Sistema• Se considera sistema a un conjunto que realiza una función específica, en un
servicio determinado del proceso.• Incluye todo los equipamientos disponibles para la operación de los mismos y
comparten pocas partes con otros Sistemas.Sub Sistema• Son aquellos equipos que posibilitan que el Sistema realice su función operativa y
se puedan dividir por sus funciones específicas.
ISO 14224: Definiciones
Ítem Mantenible
• Es la parte de los equipos sobre los cuales es necesario realizar Acciones de Mantenimiento, con el objetivo de alcanzar la Confiabilidad deseada.
• Ítem Mantenible (Componente) es aquella parte en que su Falla (crítica, incipiente o por degradación), provoca una pérdida de la capacidad del Sistema, para que continúe operando dentro de las condiciones determinadas por el Proceso.
ISO 14224: Ejemplo
CLASE DE EQUIPO PU - BOMBAS
SUB UNIDAD TRANSMISIÓN UNIDAD DE BOMBEO CONTROL Y MONITOREO
SISTEMA DE LUBRICACIÓN MISCELÁNEOS
ITEM MANTENIBLES
CAJA REDUCTORA FUNDACIÓN CONTROL RESERVORIO PURGA AIRE
MOTOR VOLUTA DISPOSITIVOS ACTUACIÓN BOMBA LUBLE OTROS
RODAMIENTOS IMPULSOR MONITOREO FILTRO BRIDAS
ACOPLAMINETO CAJA PITÓN ENFRIADOR ENFRIADOR
LUBRICANTE DIAFRAGMA FUENTE ALIMENTACÓN VÁLVULAS CALENTADOR
SELLO CILINDRO LINEAL CAÑERÍAS FILTRO
ACOPLAMINETO MOTOR
ACEITE FILTRO CICLÓNICO
EJE CONTROL TEMPERATURA AMORTIGUADOR
COJINES RADIAL BRIDAS
COJINES AXIALES
SELLOS CAÑERÍAS VÁLVULAS
ISO 14224: ANEXO C - Interpretación y cálculos derivados de la confiabilidad de los parámetros de mantenimiento
Reglas de Interpretación de uso común en parámetros de funcionamiento y fallas.
aunque esta norma internacional no cubre el análisis de datos, este anexo incluye algunas reglas de interpretación recomendadas y de uso común en el análisis de los datos de confiabilidad y mantenimiento
Pasiva (Standby Cold): Redundancia donde parte de los medios que se necesitan para realizar una función determinada se encuentran en operación, mientras que las partes restantes de los medios no funcionan hasta que se necesite.
Definición de Redundancia:
Activa (Hot Standby): redundancia en donde todos los medios para llevar a cabo una función requerida se vayan a utilizar simultáneamente.
Mixta : Redundancia, donde una parte de los medios redundantes "está en espera" y otra parte está "activa"
ISO 14224: ANEXO C - Interpretación y cálculos derivados de la confiabilidad de los parámetros de mantenimiento
Por otra parte se tiene:
- Fallas Independientes- Fallas Dependientes- Causa Común de Fallas- Modo de Falla Común
- Fallas de Utilities (Electricidad – Agua)- Fallas Internas (Error de diseño)- Fallas Cascada (Falla A implica la Falla B)
- Definiciones de Trip- Clasificación de las Consecuencias de las Fallas
- Catastrófica- Severa- Moderada- Menor
- Análisis de Fallas.
Esta norma describe el FMEA como Análisis de Fallas Potenciales y sus Efectos en Diseño (DFMEA), además de esto, el Potencial de Fallos y Efectos de Procesos en la Industria Manufacturera (PFMEA). Se ayuda a los usuarios en la identificación y mitigación del riesgo, proporcionando condiciones adecuadas, requisitos, tablas de clasificación y hojas de trabajo.
Como un estándar, este documento contiene los requisitos y recomendaciones para guiar al usuario a través del proceso de AMEF.
Norma SAE J1739
Número de Documento: J1739Fecha de publicación: Enero 2009
Emisión Comité:Comité Automotriz de Calidad y Mejora de Procesos
Análisis de Modo potencial de falla y Efectos en Diseño (AMEF de Diseño), el modo de falla potencial y Análisis de Efectos en la fabricación y ensamblaje (AMEF de Proceso)
Central Térmica – Ciclo Combinado
1.- Definición de Proceso2.- Definición de Subproceso
5.- Definición de Funciones Principales, Secundarias y ocultas
8.- Definición de Criticidades (SEV, OCC,DET) de Mecanismos de Falla
6- Definición de Modos de Falla a nivel de procesos y subprocesos - Mecanismos de Falla (ISO 14224).7.- Definición de Causas, Efectos Locales y Efectos Globales
9.- Definición de Criticidad (SEV, OCC,DET) de Procesos, Subprocesos, Equipos.
Etapas de la aplicación (Requerimientos)
Norma SAE J1739
4.- Generación de Diagramas de Bloque
3.- Levantamiento de Equipos Principales
Norma SAE J1739 – Diagrama de Bloque Funcional
1.- Definición de Proceso
2.- Definición de Subproceso
4.- Generación de Diagramas de Bloque
3.- Levantamiento de Equipos Principales
5.- Definición de Funciones Principales, Secundarias y ocultas de procesos y subprocesos6- Definición de Modos de Falla a nivel de procesos y subprocesos - Mecanismos de Falla (ISO 14224).
Análisis de Criticidad Funcional Subproceso, (ACF) SAE J1739 / IEC 60812
Sev.
Occ.
Det.
Mecanismos de FallaISO 14224
FALLA MECÁNICAFALLA DE MATERIAL
FALLA DE INSTRUMENTACIÓNFALLA ELÉCTRICA
INFLUENCIA EXTERNA
Proceso Subproceso Equipo RPN CRT
Agua de Alimentación
Alimentación de Agua
Motobomba de Agua alimentación
128 A
Condensado
Condensador
Motobomba de Agua Condensada
116 B
De éste análisis se obtienen las criticidades de equipos, subprocesos y procesos , las que posteriormente serán tratadas bajo el estándar de la IEC 60812, con los correspondientes AMFE de los equipos críticos.
Norma SAE J1739 – Análisis de Criticidad Funcional de Procesos y Subprocesos
8.- Definición de Criticidades (SEV, OCC,DET) de Mecanismos de Falla9.- Definición de Criticidad (SEV, OCC,DET) de Procesos, Subprocesos, Equipos.
7.- Definición de Causas, Efectos Locales y Efectos Globales
Técnicas de análisis de la fiabilidad de sistemas − Procedimiento de análisis de los modos de fallo y de sus efectos (AMFE)
NORMA IEC 60812
1. OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN
Esta norma internacional describe el Análisis de los Modos de Fallo y sus Efectos (AMFE) y al Análisis de los Modos de Fallo, de sus Efectos y Criticidad (AMFEC) y proporciona una guía sobre cómo aplicarlos para lograr diversos objetivos:
proporcionando los procedimientos necesarios para realizar un análisis; identificando los términos apropiados, las hipótesis, las medidas de criticidad, los
modos de fallo; definiendo los principios básicos; proporcionando ejemplos de las hojas de trabajo necesarias u otros formatos de
tablas.
Todas las consideraciones cualitativas generales presentadas para el AMFE se aplicarán al AMFEC, puesto que este último es una extensión del anterior.
TÉRMINOS Y DEFINICIONES
Fallo:• Finalización de la capacidad de un elemento para realizar una función requerida. [VEI 191-04-01]
Avería:• Estado de un elemento caracterizado por la incapacidad de realizar una función requerida, excluyendo
la incapacidad durante el mantenimiento preventivo u otras acciones planificadas, o debido a la falta de recursos externos.
Efecto de fallo:• Consecuencia de un modo de fallo en términos de la operación, función o estado del elemento.
Modo de fallo:• Forma en la que falla un elemento.
Criticidad del fallo:• Combinación de la severidad de un efecto y la frecuencia
Sistema:• Conjunto de elementos interrelacionados o que interactúan.
Severidad del fallo:• Importancia o calificación del efecto de un modo de fallo sobre la operación del elemento, sobre el entorno
del elemento o sobre el operador del elemento; la severidad del efecto del modo de fallo en relación a los límites definidos del sistema analizado.
TÉRMINOS Y DEFINICIONES
El AMFE es una herramienta flexible que puede adaptarse para responder a necesidades específicas de la industria o del producto. Para ciertas aplicaciones pueden adaptarse hojas de datos especializadas que requieran entradas específicas. Si los niveles de severidad de los modos de fallo están definidos, pueden definirse de forma diferente para distintos sistemas o distintos niveles del sistema.
Las razones para emprender un Análisis de los Modos de Fallo y sus Efectos (AMFE) o un Análisis de los Modos de Fallo, Efectos y Criticidad (AMFEC) pueden ser:
a) identificar aquellos fallos que tienen efectos no deseados en el funcionamiento del sistema, por ejemplo impedir o degradar significativamente el funcionamiento o afectar a la seguridad del usuario;
b) satisfacer requisitos contractuales de un cliente, cuando sea aplicable;
c) permitir mejoras de la confiabilidad del sistema o de la seguridad (por ejemplo mediante modificaciones del diseño o acciones de garantía de calidad);
d) permitir mejoras de la mantenibilidad del sistema (resaltando áreas de riesgo o no-conformidades para la mantenibilidad).
Análisis de los Modos de Fallo y sus Efectos
A la vista de las razones anteriores para emprender un AMFE, los objetivos de éste (o de un AMFEC) pueden incluir:
a) una identificación y evaluación completas de todos los efectos no deseados dentro de los límites definidos del sistema a analizar y la secuencia de sucesos ocasionados por cada uno de los modos de fallo del elemento en los distintos niveles de la jerarquía funcional del sistema, cualquiera que sea su causa;
b) la determinación de la criticidad o la prioridad para considerar o atenuar cada modo de fallo respecto al correcto funcionamiento del sistema y su impacto sobre el proceso afectado;
c) Una clasificación de los modos de fallo identificados según las características pertinentes, incluyendo su facilidad de detección, su capacidad para el diagnóstico, la capacidad de prueba, medidas de compensación y operación (reparación, mantenimiento, logística, etc.);
d) La identificación de fallos funcionales del sistema y la estimación de medidas de su severidad y de probabilidad de fallo;
e) El desarrollo de un plan de mejora del diseño para atenuar los modos de fallo;
f) Apoyar el desarrollo de un plan de mantenimiento eficaz para atenuar o reducir la probabilidad de fallo.
Análisis de los Modos de Fallo y sus Efectos
El Análisis de los Modos de Fallo y sus Efectos (AMFE) es un procedimiento sistemático de análisis de un sistema para identificar los modos de fallo potenciales, sus causas y sus efectos en el funcionamiento del sistema.
Este análisis puede iniciarse en cuanto el sistema esté lo suficiente definido como para ser representado con un diagrama de bloques funcional dónde pueda definirse el funcionamiento de sus elementos.
La coordinación del AMFE es esencial; si se realiza suficientemente pronto en el ciclo de desarrollo, puede ser rentable la incorporación de los cambios de diseño para solventar las deficiencias identificadas por el AMFE. Por lo tanto, es importante que las tareas de AMFE y sus resultados se incorporen al plan y al programa de desarrollo.
El AMFE es aplicable a varios niveles de subdivisión del sistema, desde el más alto nivel del diagrama de bloques hasta las funciones de componentes discretos o comandos de software. El AMFE es también un proceso iterativo que se actualiza a medida que se desarrolla el diseño. Los cambios de diseño requerirán que se revisen y actualicen las partes pertinentes del AMFE.
Análisis de los Modos de Fallo y sus Efectos
El procedimiento del AMFE consiste en las siguientes cuatro etapas principales:
a) Establecimiento de las reglas básicas para el AMFE y planificación y programación para asegurar que se dispone del tiempo y los conocimientos necesarios para hacer el análisis;
b) Realización del AMFE usando las hojas de trabajo apropiadas u otros medios como diagramas lógicos o árboles de fallos;
c) Resumen e información del análisis para incluir cualquier conclusión y las recomendaciones hechas;
d) Actualización del AMFE a medida que progresa la actividad de desarrollo.
Análisis de los Modos de Fallo y sus Efectos
Acoplamiento bomba centrífuga Chaveta bomba centrífuga
Eje bomba centrífugaImpulsor bomba centrífuga
Lubricante bomba centrífugaRodamientos bomba centrífuga
Sellos bomba centrífugaTuercas bomba centrífugaVoluta bomba centrífuga
Análisis de los Modos de Fallo y sus Efectos - Identificación de Componentes y Partes
Sev.
Occ.
Det.
Modos de Falla del Componente
Acoplamiento bomba centrífuga Chaveta bomba centrífuga
Eje bomba centrífugaImpulsor bomba centrífuga
Lubricante bomba centrífugaRodamientos bomba centrífuga
Sellos bomba centrífugaTuercas bomba centrífugaVoluta bomba centrífuga
Análisis de Criticidad Modal (ACM) IEC 60812
Vibración excesiva.Soltura en chavetaCorrosión en eje
Rotura de impulsorSobre temperatura
Trabamiento en rodamientoFiltración
Soltura en tuercaCorrosión en voluta
Análisis de los Modos de Fallo, Efectos y Criticidad AMFEC
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