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GESTIÓN DE COSTOS DE MANTENIMIENTO
UNIDAD III: Confiabilidad de activos, humana e impacto en los costos
CURSO: Expositor:
Mg. Rafael Gübelin Cortés – Chile
Consultor de la Cámara Minera del Perú
Experiencia:
Gerente de Sustentabilidad y Mantenimiento en Unilever Chile .Más de 19 años deexperiencia en equipos de ingeniería y mantenimiento en diferentes industrias (mineríano metálica, alimentos y bebidas). Lideró pilares de gestión world class, obteniendo lacalificación máxima en Chile a raíz de los resultados, no solo en la implementaciónefectiva de metodologías, sino en la contribución a la estrategia de la compañía. A lolargo de su carrera profesional ha desarrollado áreas de ingeniería y mantenimiento dediferentes niveles organizacionales y culturales, adaptando diferentes técnicas(predicción, RCA, upskilling, insourcing, outsourcing, entre otras) de acuerdo a lasnecesidades prioritarias de cada negocio, orientando dichos equipos hacia unaestructura de alto desempeño. (Arriba experiencia proyectos grandes y LCC).
Formación:
Magíster en Ciencias de la Ingeniería. Ingeniero civil electrónico, especialista en
Automatización y Electrónica de Potencia. Diplomado en Competencias Gerenciales,
diplomado en Ingeniería de Mantenimiento y coach ontológico empresarial. Posee
una formación inicial en investigación de modos de falla de sistemas de generación,
continuando en departamentos de ingeniería multidisciplinaria (diseño y dirección de
proyectos) y, posteriormente, en equipos de ingeniería y mantenimiento, cumpliendo
roles de subgerente y gerente.
Mg. Rafael Gübelin
Cortés
ACERCA DEL EXPOSITOR
Bienvenidoa la unidad del curso
01
T E M A R I O
Introducción
a la unidad del curso01
Confiabilidad de
componentes y sistemas02
Confiabilidad
del recurso humano03
Gestión de vida útil y
tiempos de mantenimiento 04
Modelos de decisión
de mantenimiento05
Conclusiones
Contenido y propósito del estudio06
Referencias
Identificación de fuentes07
OBJETIVO DE LA UNIDAD
Evaluar la confiabilidad de activos y procesos, confiabilidad del recurso
humano y las estrategias de mejora continúa asociadas al fortalecimiento
del equipo de gestión de activos enfocada en el impacto en los costos.
02
Experienciaprofesional
03
MOTIVACIÓN
Somos lo que hacemos repetidamente.
La excelencia, entonces, no es un acto,
sino un hábito
Aristóteles
“ “
04
Introducción a la unidad del curso
Tema 01
06
Introduccióna la unidad del curso
01
Fuente: Savage, 2013
Muertes de pasajeros por mil millones de usuarios -USA
Commuter rail and Amtrak
Commercial aviation
Bus
Urban mass Rail
Ferry boat
Car or ligth truck
Riding a motorcycle
0,07
0,11
0,24
0,43
3,17
7,28
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
Confiabilidad decomponentes y sistemas
Tema 02
Confiabilidad decomponentes y sistemas
02 08
𝑓 𝑡 =𝛽
𝛼
𝑡 − 𝛾
𝛼
𝛽−1
× 𝑒−
𝑡−𝛾𝛼
𝛽
λ 𝑡 =𝛽
𝛼
𝑡 − 𝛾
𝛼
𝛽−1
R 𝑡 = 𝑒−
𝑡−𝛾𝛼
𝛽
Función de distribución Weibull
𝑓 𝑡 = λ × 𝑒−λ𝑥𝑡
λ 𝑡 = 𝑐𝑡𝑒
𝑅 𝑡 = 𝑒−λ𝑥𝑡
𝑓 𝑡 =1
𝜎 2𝜋𝑒−(𝑡−𝑢)2
2𝜎2
λ 𝑡 =𝑡 × 𝑢
𝜎
𝑅 𝑡 = 𝑡𝑡∞𝑓 𝑡 𝑑𝑡
Función de distribución exponencial
negativa
Función de distribución Normal
Función de distribución
t
𝑓 𝑡
β<1
t
𝑓 𝑡
t
𝑓 𝑡
t
𝑥 𝑡
β<1
t
𝑥 𝑡
t
𝑥 𝑡
Forma gráfica Tasa de falla
γ: constante de localización
α: constante de escala (característica de vida)
β: constante de forma
Confiabilidad decomponentes y sistemas
02 09
Evento Día fallo
1 5
2 7
3 7
4 9
5 13
6 14
7 15
8 16
9 19
10 20
11 21
12 22
13 25
14 28
15 29
16 30
Weibull
Normal
𝑀𝑃𝑒𝑐 =𝐶𝑟𝐹 𝑇 + 𝐶𝑝𝑅 𝑇
𝑀𝑇𝐵𝐹𝑇
1000
2000
3000
4000
5000
6000
02 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29
Dist Días Costo
Weibull
Normal
14
15
USD 1514.4
USD 1469.4
Costo Mpec E y N
Confiabilidad decomponentes y sistemas
02 10
𝑅𝑆 𝑡 = 𝑅1 𝑡 × 𝑅2 𝑡 × 𝑅3 𝑡 … . . 𝑅𝑁 𝑡 =ෑ
𝑖=1
𝑛
𝑅𝑖(𝑡)
𝑅𝑆 𝑡 = 𝑒− λ𝑆 𝑡 𝑑𝑡 =ෑ
𝑖=1
𝑛
𝑅𝑖(𝑡) =ෑ
𝑖=1
𝑛
𝑒− λ𝑖 𝑡 𝑑𝑡 = 𝑒− σ𝑖=1𝑛 λ𝑖 𝑡 𝑑𝑡
λ𝑆 𝑡 =
𝑖=1
𝑛
λ𝑖 𝑡 Para λ𝑖 = cte: MTBFi=1/ λ𝑖 MTBFs=1/ λ𝑆
𝑅𝑆 𝑡 = 1 − 𝐹𝑆 𝑡 = 1 −ෑ
𝑖=1
𝑛
𝐹𝑖(𝑡) 𝑅𝑆 = 𝑅𝐴 + 𝑅𝐵 − 𝑅𝐴𝑥𝑅𝐵
MTBF𝑆 =1
λ𝐴+
1
λ𝐵−
1
λ𝐴 + λ𝐵
*Caso particular 2 equipos A y B
A
B
Figura 2
A B
Figura 1
Confiabilidad decomponentes y sistemas
02 11
1. − 𝑅𝐴 𝑡
2. − න
0
𝑡
𝑓𝐴 𝜏 𝑅𝑠 𝑡 − 𝜏 𝑑𝜏
𝑅𝑠 = 𝑅𝐴 𝑡 + න
0
𝑡
𝑓𝐴 𝜏 𝑅𝑠 𝑡 − 𝜏 𝑑𝜏
𝑅𝑠 = 𝑅𝐴 𝑡 × (1 + λ × 𝑡)
𝑀𝑇𝐵𝐹𝑠 =2
λ
A
B
Grupo electrógeno UPS
Ejemplos de sistemas stand by
Confiabilidad decomponentes y sistemas
02 12
A
B
C
G
D
E
F
H
1-(1 − 𝑅𝐷) × 1 − 𝑅𝐸 × (1 − 𝑅𝐹)
1-(1 − 𝑅𝐵) × 1 − 𝑅𝐶
𝑅𝐺 × 𝑅𝐻
𝑅𝑆 = 96.57%
Ra 0.86
Rb 0.83
Rc 0.78
Rd 0.98
Re 0.89
Rf 0.95
Rg 0.91
Rh 0.88
Confiabilidad del recurso humano
Tema 03
Confiabilidad del recurso humano
03 14
Operación Mantenimiento GestiónDiseño
Gestión y desarrollo
recurso humano
Rol equipo mantenimiento
SoporteGestión y desarrollo
mejora continua
Confiabilidad
procesos
Confiabilidad
activosConfiabilidad
suministros
Confiabilidad
humana
Confiabilidad
operacional
15
• Impulsivo
• Inconstante
• Impreciso
• Desconsiderado
• Falta de autocontrol
• Cansancio
• Preocupación
• Estrés
• Depresión
• Ansiedad
Naturaleza
humana
Condiciones
físicas y
sociológicasCaracteres
Elementos
causales de
error humano
Problemas
personales
1. Selección
2. Conciencia
3. Reconocimiento del error (juicio)
4. Nivel de alerta
5. Ilusión
6. Olvido
7. Paralización
8. Adivinar y ser prejuzgado
9. Tomar atajos
10. Ser influenciado por condiciones físicas
11. Ser influenciado por estado mental
12. Dirección visual
A prueba
de errores
Aseguramiento calidad
Estandarización del trabajo
Brechas de conocimientos y habilidades
Naturaleza humana
Condiciones ambientales
Confiabilidad del recurso humano
03
16
Ra 0.86
Rb 0.83
Rc 0.78
Rd 0.98
Re 0.89
Rf 0.95
Rg 0.91
Rh 0.88
A
B
C
G
D
E
F
H
Confiabilidad del recurso humano
03
17
Id Cost/benef.
HE-028 27.3
HE-067 15.4
HE-002 12.8
HE-44 7.6
HE-017 4.3
HE-010 2.2
HE-032 1.7
HE-066 1.5
HE-004 1.3
HE-022 0.8
HE-038 0.6
Error
humano
Entrevista
TWTTP
Falta de
entrenamiento Entrenamiento
Análisis
CR
Identificación
CR
Contramedida
implementada
y problema
eliminado
OK
Sí
No
Sí
No
¿Resultad
os OK?
Sí
No
Confiabilidad del recurso humano
03
18
Salud y bienestarEstrés Meditación
Confiabilidad del recurso humano
03
Gestión de vida útil ytiempos de mantenimiento
Tema 04
Gestión de vida útil ytiempos de mantenimiento
04 20
Mantenimiento
reactivo
Mantenimiento
preventivo
Downtime
Presupuesto
mantenimiento
21
Stress
Time
Str
en
gth
Design
Strength Deterioro
Safety
margin
Failure
Robustecer
Aliviar
Modelo deterioro componente
𝑡𝑀𝑃
𝑪𝑴𝑷 = 𝑪𝒄𝒐𝒎𝒑 × 𝑵𝒄𝒂𝒎𝒃𝒊𝒐𝒔 + 𝑪𝑴𝑶 ×𝑯× 𝑵𝒄𝒂𝒎𝒃𝒊𝒐𝒔 + 𝑪𝑶𝒑
Bomba de pistón
Solo referencial
Gestión de vida útil ytiempos de mantenimiento
04
22
Stress
Time
Str
en
gth
Design strength
Deterioration
Safety margin
TBM 2
Failure
Falla 2TBM 1
TBM 3
Máxima vida útil determinística
Estrategia mantenimiento
preventivoExtensión vida útil
Robustecer/aliviar
Falla 1
Uso
exceso
𝑪𝑴𝑷 = 𝑪𝒄𝒐𝒎𝒑 × 𝑵𝒄𝒂𝒎𝒃𝒊𝒐𝒔 + 𝑪𝑴𝑶 × 𝑯 × 𝑵𝒄𝒂𝒎𝒃𝒊𝒐𝒔 + 𝑪𝑶𝒑
Gestión de vida útil ytiempos de mantenimiento
04
23
Gestión de vida útil ytiempos de mantenimiento
04
REDUCIR EL mttr
𝑪𝑴𝑷 = 𝑪𝒄𝒐𝒎𝒑 ∗ 𝑵𝒄𝒂𝒎𝒃𝒊𝒐𝒔 + 𝑪𝑴𝑶 ∗ 𝑯 ∗ 𝑵𝒄𝒂𝒎𝒃𝒊𝒐𝒔 + 𝑪𝑶𝒑
HH Anual
100%
90%
30%
20%
10%
0%
40%
50%
60%
70%
80%
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5%
10%
15%
20%
25%
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2
Detalle tareas
ECRS
-Balance shift
resources
-Allocation of
resources to
specific areas
-Use new
diagnostic tools
-Eliminate defficult
to Access áreas
-Upgrade
diagnostics
skills
-Spare kit
preparation
-Mange standy
units
-Spare parts
cabinets located
close to point to
use
-Reduce the
amount of tools
-Standardize
fasteners
-Remove
unnecessary
covers
-2 man operation
when required
-Define start up
machine settings
-Increase use of
visual controls
-2 man operation
when required
Waiting DiagnosticWaiting for
sparesReplacing Start-up
Countermeasures
Modelos de decisiónde mantenimiento
Tema 05
Modelos de decisiónde mantenimiento
05 25
Función
objetivo
Modelo
optimización
Análisis y
optimización
Parámetro
óptimo
Información
Herramientas y
técnicas
Política
mantenimiento
Variable de
decisión
Función objetivo: 𝑱 𝑻 𝒐 𝑱(𝑻; 𝑪)
𝒕; 𝑪𝑷
Modelos de decisiónde mantenimiento
05 26
𝐽 𝜎 =𝐸𝐶𝐶
𝐸𝐶𝐿
𝐽 =𝐶𝑓
𝜇𝑓
ECC = 𝐶𝑀𝑃𝑅 𝑡 + 𝐶𝑓𝑅(𝑡)
ECL = 0
𝑇𝑅 𝑡 𝑑𝑡
𝐽(𝑇) =𝐶𝑀𝑃𝑅 𝑡 + 𝐶𝑓𝑅(𝑡)
0𝑇𝑅 𝑡 𝑑𝑡
𝜇𝑓 = 𝛼 Г(1 +1
𝛽)
𝛼 = 5𝛽 = 3
𝐶𝑓=500
𝐽 =500
4.465= 111.98
0 2 4 6 8 100
50
100
150
200
250
Modelos de decisiónde mantenimiento
05 27
𝑀 𝑡 = 𝐹 𝑡 + න
0
𝑡
𝑀 𝑡 − 𝑥 𝑓(𝑥) 𝑑𝑥
𝐸𝐶𝐶 = 𝐶𝑀𝑃 + 𝐶𝑓𝑀(𝑇)
𝐽(𝑇) =𝐶𝑀𝑃 + 𝐶𝑓𝑀(𝑡)
𝑇
𝑇𝑚 𝑇 −𝑀(𝑇) =𝐶𝑓
𝐶𝑀𝑃
𝐽(2.42) = 63.62𝑇 = 2.42
𝐸𝐶𝐶 = 𝐶𝑀𝑃 + 𝐶𝑑𝐸𝐷𝑇
𝐸𝐷𝑇 = න
0
𝑇
𝑇 − 𝑡 𝑓 𝑡 𝑑𝑡 =න
0
𝑇
𝐹 𝑡 𝑑𝑡
𝐽(𝑇) =𝐶𝑀𝑃 + 𝐶𝑑 0
𝑇𝐹 𝑡 𝑑𝑡
𝑇
𝐽(2.67) = 23.50𝑇 = 2.67
Mantenimiento basado en la edad
M. Reactivo en cada falla
Mantenimiento basado en la edad
Downtime en cada falla
M
P
MR MRMRM
P
M
P
T T
Modelos de decisiónde mantenimiento
05 28
𝐸𝐶𝐶 = 𝐶𝑚𝑝+ 𝐶𝑚 0𝑇ℎ 𝑡 𝑑𝑡
𝐽(𝑇) =𝐶𝑚𝑝+ 𝐶𝑚𝐻(𝑇)
𝑇
𝐽(𝑇∗) = 𝐶𝑚ℎ(𝑇∗)
𝑇ℎ 𝑇 − 𝐻(𝑇) =𝐶𝑚𝑝
𝐶𝑚
𝐸𝐶𝐿 = න
0
∞
𝑡𝑞𝑘 𝑡 𝑑𝑡
𝐸𝐶𝐶 = 𝐶𝑟+ (𝑘 − 1)𝐶𝑚
𝐽(𝑘) =𝐶𝑟+ 𝑘 − 1 𝐶𝑚
0∞𝑡𝑞𝑘 𝑡 𝑑𝑡
𝐽(𝑘) =𝐶𝑟+ 𝑘−1 𝐶𝑚
𝛼Г(𝑘+1
𝛽)Г(k)
𝑘∗ =
𝐶𝑟𝐶𝑚
− 1
𝛽 − 1+ 1
Modelos de decisiónde mantenimiento
05 29
𝐸𝐶𝐶 = 𝐶𝑑න
0
𝑇
(1 − 𝐺 𝑇 )𝑑𝑡 + 𝐶𝑅(1 − 𝐺 𝑇 )
𝐸𝐶𝐿 = 𝜇𝑓න
0
𝑇
1 − 𝐺 𝑇 𝑑𝑡
𝐽(𝑇) =𝐶𝑑 0
𝑇(1 − 𝐺 𝑇 )𝑑𝑡 + 𝐶𝑅(1 − 𝐺 𝑇 )
𝜇𝑓 0𝑇(1 − 𝐺 𝑇 )𝑑𝑡
Modelos de decisiónde mantenimiento
05 30
𝐸𝐶𝐶 =
𝑖=1
𝑘
𝐶𝑜 + 𝐶𝑎
𝑖=1
𝑘
𝐹𝑖(𝑇𝑖) + 𝐶𝑟
𝐸𝐶𝐿 =
𝑖=0
𝑘
න0
𝑇𝑖
𝑅𝑖 𝑡 𝑑𝑡
𝐽( 𝑇𝑖 𝑖=0𝑘 , 𝐾) =
σ𝑖=1𝑘 𝐶𝑜 + 𝐶𝑎 σ𝑖=1
𝑘 𝐹𝑖(𝑇𝑖) + 𝐶𝑟
σ𝑖=0𝑘 0
𝑇𝑖𝑅𝑖 𝑡 𝑑𝑡
𝐾 = 0: 𝑇0 0 = 1.4 𝑦 𝐽 𝑇0 , 0 = 55.91
𝐾 = 1: 𝑇0∗ 1 = 1.18 , 𝑇1
∗ 1 = 0.85 𝑦 𝐽 𝑇𝑖∗𝑖=01 , 1 = 47.10
𝐾 = 2: 𝑇0∗ 2 = 1.14 , 𝑇1
∗ 2 = 0.82 , 𝑇2∗ 2 = 0.6 𝑦 𝐽 𝑇𝑖
∗𝑖=02 , 2 = 45.56
𝐾 = 3: 𝑇0∗ 3 = 1.15 , 𝑇1
∗ 3 = 0.83 , 𝑇2∗ 3 = 0.6 , 𝑇3
∗ 3 = 0.43 𝑦 𝐽 𝑇𝑖∗𝑖=03 , 3 = 45.97
OH=Overhaul
OH-1 OH-2 OH-3
T0 T1 T2
OH-(K-1)
T(k-1) T(k)
OH-K
Ciclo
Reemplazo por nuevo
Tiempo
Modelos de decisiónde mantenimiento
05 31
𝐾 = 0: 𝑇0(0) = 3.16 𝑦 𝐽({𝑇0}, 0) = 18.97
𝐾 = 1: 𝑇0∗(1) = 2.78 , 𝑇1
∗(1) = 2.01 𝑦 𝐽( 𝑇𝑖∗𝑖=01 , 1) = 16.69
𝐾 = 2: 𝑇0∗ 2 = 2,73 , 𝑇1
∗(2) = 1.97 , 𝑇2∗(2) = 1.42 𝑦 𝐽( 𝑇𝑖
∗𝑖=02 , 2) = 16.35
𝐾 = 3: 𝑇0∗ 3 = 2,76 , 𝑇1
∗ 3 = 2.0 , 𝑇2∗(3) = 1.43 , 𝑇3
∗(3) = 1.04, 𝑦 𝐽( 𝑇𝑖∗𝑖=03 , 3) = 16.57
𝐸𝐶𝐶 =
𝑖=1
𝑘
𝐶𝑚න0
𝑇𝑖
ℎ 𝑡 𝑑𝑡 +
𝑖=1
𝑘
𝐶𝑜 + 𝐶𝑟
𝐸𝐶𝐿 =
𝑖=0
𝑘
𝑇𝑖
𝐽( 𝑇𝑖 𝑖=0𝑘 , 𝐾) =
𝐶𝑚σ𝑖=1𝑘
0
𝑇𝑖ℎ𝑖(𝑡)𝑑𝑡 + σ𝑖=1
𝑘 𝐶𝑜 + 𝐶𝑟
σ𝑖=0𝑘 𝑇𝑖
ConclusionesContenido y propósito del estudio
Tema 06
ConclusionesContenido y propósito del estudio
06 33
La confiabilidad de activos y procesos se basa en el análisis probabilístico de
uno o más elementos, cuyo comportamiento puede ser representado por
curvas de distribución conocidas y, a partir de ahí, modelar su
comportamiento en un sistema e impacto en los costos.
La confiabilidad humana puede ser caracterizada en función de la capacidad
para repetir una respuesta aceptable y es impactada por múltiples factores,
algunos de los cuales pueden ser trabajados en la organización a partir de un
levantamiento de causas raíces y la implementación de un sistema de
gestión del error.
ReferenciasIdentificación de fuentes
Tema 07
ReferenciasIdentificación de fuentes
07 35
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