Confiabilidad Operacional

MSTER EN GESTIN TCNICA Y ECONMICA EN EL SECTOR ELCTRICO

TESIS DE MSTER

MEJORA EN LA CONFIABILIDAD OPERACIONAL DE LAS

PLANTAS DE GENERACIN DE ENERGA ELCTRICA:

DESARROLLO DE UNA METODOLOGA DE GESTIN DE

MANTENIMIENTO BASADO EN EL RIESGO (RBM).

Autor: Javier Garca Gonzlez-Quijano

Director: Luis Plaza Prez/ Antonio Sola Rosique

Tutor: Miguel ngel Sanz Bobi

Madrid, Julio de 2004

UNIVERSIDAD PONTIFICIA COMILLAS

ESCUELA TCNICA SUPERIOR DE INGENIERA (ICAI)

INSTITUTO DE POSTGRADO Y FORMACIN CONTINUA

Autorizada la entrega de la tesis de master del alumno:

D. Javier Garca Gonzlez-Quijano

EL DIRECTOR

D. Luis Plaza Prez

Fdo: Fecha: / /

EL TUTOR

D. Miguel ngel Sanz Bobi

Fdo: Fecha: / /

V B del Coordinador de Tesis

D. Toms Gmez

Fdo: Fecha: / /

MSTER EN GESTIN TCNICA Y ECONMICA EN EL SECTOR ELCTRICO

TESIS DE MSTER

MEJORA EN LA CONFIABILIDAD OPERACIONAL DE LAS

PLANTAS DE GENERACIN DE ENERGA ELCTRICA:

DESARROLLO DE UNA METODOLOGA DE GESTIN DE

MANTENIMIENTO BASADO EN EL RIESGO (RBM).

Autor: Javier Garca Gonzlez-Quijano

Director: Luis Plaza Prez/ Antonio Sola Rosique

Tutor: Miguel ngel Sanz Bobi

Madrid, Julio de 2004

UNIVERSIDAD PONTIFICIA COMILLAS

ESCUELA TCNICA SUPERIOR DE INGENIERA (ICAI)

INSTITUTO DE POSTGRADO Y FORMACIN CONTINUA

Mantenimiento Basado en el Riesgo Pgina 4

NDICE CAPTULO 1 ..................................................................................................................................11 EVOLUCIN DE LOS CONCEPTOS DE CALIDAD Y MANTENIMIENTO......................11

1 Evolucin del concepto de Calidad ............................................... 11

2 Evolucin del concepto de Mantenimiento .................................... 14

2.1 Primera Generacin................................................................. 14

2.2 Segunda Generacin ............................................................... 15

2.3 Tercera Generacin ................................................................. 16

2.4 Nuevas tendencias del mantenimiento. La cuarta Generacin.. 16

2.5 La Gestin del Riesgo .............................................................. 20

2.6 Patrones de Fallo..................................................................... 24

2.7 Tcnicas de Mantenimiento ..................................................... 29

2.8 El mantenimiento como fuente de beneficios ........................... 32

3 Referencias .................................................................................. 35

CAPTULO 2 ..................................................................................................................................38 EL RIESGO INDUSTRIAL ..........................................................................................................38

1 Introduccin ................................................................................ 38

1.1 Definicin de riesgo................................................................. 40

2 El riesgo en la empresa ................................................................ 41

2.1 El riesgo en el nuevo mercado elctrico.................................... 47

3 Introduccin al anlisis de riesgos................................................ 49

3.1 Definicin matemtica de riesgo .............................................. 49

3.2 Anlisis histrico de accidentes ............................................... 51

3.3 Anlisis preliminar de peligros ................................................ 52

3.4 Anlisis "Qu pasa si?" ....................................................... 53

3.5 Anlisis mediante listas de comprobacin................................ 54

3.6 Anlisis de los modos de fallos y sus efectos............................ 55

3.7 Anlisis de peligros y operabilidad........................................... 56

3.8 Anlisis mediante rboles de fallos .......................................... 57

3.9 Anlisis mediante rboles de sucesos ...................................... 59


3.10 Anlisis de causas y consecuencias ...................................... 60

3.11 ndices de riesgo................................................................... 61

4 Referencias .................................................................................. 62

CAPTULO 3 ..................................................................................................................................64 EL MANTENIMIENTO BASADO EN EL RIESGO .................................................................64

1 Jerarqua de la planta .................................................................. 67

1.1 Desglose funcional .................................................................. 67

1.2 Modos de fallo ......................................................................... 70

1.3 Causas de fallo........................................................................ 72

1.4 Mecanismos de dao............................................................... 74

2 Desarrollo del procedimiento ........................................................ 78

2.1 Anlisis con rbol de fallos ...................................................... 79

2.2 Anlisis con rbol de sucesos .................................................. 83

2.3 Modelo Bow tie ..................................................................... 90

3 Probabilidad de Fallo.................................................................... 94

3.1 Tasa de Fallos. Mecanismos de Degradacin............................ 96

3.2 Modelado de la Tasa de Fallos ............................................... 109

3.3 Tabla Resumen de los Mtodos Usados para Evaluar las Pdf . 120

4 Consecuencias del Fallo ............................................................. 123

4.1 Consecuencias en la Seguridad ............................................. 126

4.2 Salud .................................................................................... 133

4.3 Consecuencias Medioambientales ......................................... 133

4.4 Consecuencias Econmicas................................................... 136

5 Evaluacin del Riesgo................................................................. 137

5.1 La Matriz de Riesgo ............................................................... 139

6 Actividades de Mantenimiento y Reduccin de Riesgos ............... 150

6.2 Optimizacin del Mantenimiento ........................................... 168

6.3 Tasa de Fallos Despus de la Reparacin y de las Actividades de

Inspeccin y Mantenimiento.......................................................... 174

7 Referencias ................................................................................ 176

CAPTULO 4 ................................................................................................................................183


APLICACIN DE LA METODOLOGA DE MANTENIMIENTO BASADO EN EL

RIESGO A UN SISTEMA DE COMPRESIN DE GAS.........................................................183

1 Introduccin .............................................................................. 183

2 Desarrollo del estudio ................................................................ 190

2.1 Subsistema turbina de vapor................................................. 190

2.2 Subsistema de compresin.................................................... 192

2.3 Subsistema de separacin lquido/gas 1................................ 194



3 Resultados ................................................................................. 200

4 Referencias ................................................................................ 210

CONCLUSIONES ........................................................................................................................211

FIGURAS Figura 1- Primera generacin del mantenimiento................................... 15

Figura 2- Segunda generacin del mantenimiento.................................. 15

Figura 3- Tercera generacin del mantenimiento.................................... 16

Figura 4- Cuarta generacin del mantenimiento .................................... 18

Figura 5- Nuevos Patrones de Tasas de Fallos........................................ 25

Figura 6- Objetivos del mantenimiento .................................................. 28

Figura 7- Evolucin de las tcnicas de mantenimiento........................... 28

Figura 8- Tiempos de produccin........................................................... 33

Figura 9- Principales riesgos inherentes a la empresa. ........................... 42

Figura 10- Esquema para una metodologa de mantenimiento basado en el

riesgo .............................................................................................. 64

Figura 11- Esquema de evaluacin de riesgos........................................ 66

Figura 12- Desglose jerrquico de activos .............................................. 67

Figura 13- Causas, Modos de fallo y Mecanismos de dao en el desglose

jerrquico de activos ....................................................................... 74


Figura 14- Relacin entre Modos de fallo, Causas del fallo y Causa raz

para una bomba.............................................................................. 75

Figura 15- Relacin entre Modos de fallo, Causas del fallo y Causa raz

para un tanque a presin ................................................................ 76

Figura 16- Modelo Bow-tie .................................................................. 78

Figura 17- rbol de fallos ...................................................................... 80

Figura 18- Smbolos utilizados en los rboles de fallos .......................... 81

Figura 19- Ejemplo de rbol de fallos para un sistema de bombeo de agua

....................................................................................................... 82

Figura 20- rbol de sucesos .................................................................. 84

Figura 21- Ejemplo rbol de sucesos [ASOC96]...................................... 89

Figura 22- Modelo Bow-Tie .................................................................... 90

Figura 23- Ejemplo de un modelo Bow-Tie............................................. 91

Figura 24- Escenario del caso pero creble Vs Escenario esperado ......... 92

Figura 25- Elementos para determinar las probabilidades de fallo ......... 95

Figura 26- Curva de baera................................................................... 99

Figura 27- Curvas de tasa de fallos para diferentes tipos de equipos.... 100

Figura 28- Patrn de fallo A .............................................................. 101

Figura 29- Patrn de fallo B .............................................................. 103

Figura 30- Curva S-N .......................................................................... 105

Figura 31- Patrn de fallo E .............................................................. 106

Figura 32- Patrn de fallo F............................................................... 108

Figura 33- Curvas de una distribucin Exponencial............................. 111

Figura 34- Curvas de una distribucin Weibull.................................... 114

Figura 35- Curvas de una distribucin Lognormal ............................... 116

Figura 36- Esquema de modelos para el anlisis de las consecuencias en

la seguridad .................................................................................. 130

Figura 37- Flujograma para el anlisis de una fuga ............................. 131

Figura 38- Flujograma para evaluar las consecuencias de los fallos en la

seguridad...................................................................................... 132

Figura 39- Relaciones medioambientales en una instalacin................ 134


Figura 40- Flujograma para evaluar las consecuencias medioambientales

..................................................................................................... 136

Figura 41- Diagrama de riesgo............................................................. 137

Figura 42- Criterios de aceptacin del riesgo........................................ 138

Figura 43- Matriz de Riesgos ............................................................... 140

Figura 44- Cuantificacin de la Matriz de Riesgos................................ 145

Figura 45- Diagrama de decisin ......................................................... 147

Figura 46- Formas de reducir el riesgo................................................. 150

Figura 47- Marco de decisin para reduccin de riesgos ...................... 151

Figura 48- Patrones de fallo relacionados con la edad .......................... 156

Figura 49- Patrones de fallo no relacionados con la edad ..................... 159

Figura 50- Curva de fallo potencial-funcional ...................................... 161

Figura 51- Intervalo P-F neto ............................................................... 162

Figura 52- Proceso iterativo de inspeccin ........................................... 165

Figura 53- Proceso iterativo de revisin................................................ 166

Figura 54- Relaciones entre la fiabilidad y los programas de sustitucin.

..................................................................................................... 168

Figura 55- Variacin de la tasa de fallos (m) segn estrategias de mantenimiento (m1, m2, m3) ............................................................ 171

Figura 56- Curva del coste total esperado ............................................ 173

Figura 57- Fiabilidad Vs Mantenimiento .............................................. 175

Figura 58- Esquema del sistema de compresin de gas........................ 185

Figura 59- Subsistemas a estudiar ...................................................... 186

Figura 60- rbol de fallos para el subsistema turbina .......................... 190

Figura 61- rbol de fallos para el subsistema de compresin ............... 192

Figura 62- rbol de fallos para el subsistema de separacin lquido/gas 1

..................................................................................................... 194


..................................................................................................... 196


..................................................................................................... 198


Figura 65- Grfico ordenado del ranking de riesgos de las causas de fallo

..................................................................................................... 202

Figura 66- Grfico del ranking de riesgos de las causas de fallo ........... 202

Figura 67- Riesgo acumulado (%) y ranking de riesgos de las causas de

fallo............................................................................................... 203

Figura 68- Grfico ordenado del ranking de riesgos de los modos de fallo

..................................................................................................... 205

Figura 69- Contribucin de los subsistemas al riesgo global ................ 206

Figura 70- Matriz de riesgo del sistema de compresin de gas.............. 207

Figura 71- Modelo de matriz de riesgo desarrollada en la metodologa.. 208

Figura 72- Matriz de riesgos de la metodologa aplicada al sistema de

compresin de gas......................................................................... 208

TABLAS Tabla 1- Evolucin del Concepto de Calidad........................................... 13

Tabla 2- Principales riesgos inherentes al tipo de empresa. .................... 44

Tabla 3- Distribucin de riesgos por sectores de actividad en 1998. ....... 46

Tabla 4- Distribucin de siniestros por sectores de actividad en 1998. ... 46

Tabla 5- Situacin anterior Vs Situacin actual ..................................... 48

Tabla 6- Riesgos anteriores vs Riesgos actuales ..................................... 48

Tabla 7- Desglose funcional de una bomba, un eje de transmisin y un

tanque a presin ............................................................................. 70

Tabla 8- Modos de fallo de una bomba, un eje de transmisin y un tanque

a presin......................................................................................... 71

Tabla 9- Causas de fallo de una bomba, un eje de transmisin y un

tanque a presin ............................................................................. 73

Tabla 10- Mecanismos de dao de una bomba, un eje de transmisin y un

tanque a presin ............................................................................. 77

Tabla 11- Distribucin de componentes en las curvas de degradacin.. 100

Tabla 12- Modelos tpicos de probabilidad (1)....................................... 120


Tabla 13- Modelos tpicos de probabilidad (2)....................................... 121

Tabla 14- Mtodos utilizados para la evaluacin de las PdF para los

diferentes tipos de equipos (X=utilizado frecuentemente, (X) =se puede

utilizar) ......................................................................................... 122

Tabla 15- Fuentes de informacin para la evaluacin de las CdF ......... 126

Tabla 16- Significado de los niveles de distancia de dao ..................... 131

Tabla 17- Niveles de consecuencias de fallo ......................................... 142

Tabla 18- Combinacin de consecuencias de fallo................................ 143

Tabla 19- Niveles de consecuencias globales ........................................ 143

Tabla 20- Niveles de probabilidades de fallo ......................................... 144

Tabla 21- Resultados de pruebas y criterio de aceptacin para sistemas de

seguridad...................................................................................... 155

Tabla 22- Niveles de consecuencias de fallo ......................................... 187

Tabla 23- Combinacin de consecuencias de fallo................................ 187

Tabla 24- Hoja de anlisis para el subsistema turbina ......................... 191

Tabla 25- Hoja de anlisis para el subsistema de compresin .............. 193

Tabla 26- Hoja de anlisis para el subsistema de separacin lquido/gas 1

..................................................................................................... 195


..................................................................................................... 197


..................................................................................................... 199

Tabla 29- Ranking de riesgos de las causas de fallo ............................. 200

Tabla 30- Modos de fallo del sistema total de compresin de gas.......... 204


Captulo 1

EVOLUCIN DE LOS CONCEPTOS DE CALIDAD Y MANTENIMIENTO

1 Evolucin del concepto de Calidad

A lo largo del tiempo los conceptos de mantenimiento y calidad en las

empresas han ido evolucionando de manera sustancial. El concepto de

mantenimiento ha evolucionado hacia una concepcin global, mientras

que la calidad lo ha hecho hacia el concepto de calidad total.

Tradicionalmente, cuando el trabajo que primaba era el artesanal, hablar

de calidad era sinnimo de un trabajo bien hecho, independientemente del

esfuerzo o coste invertido para realizarlo.

Esta visin comenz a cambiar con la Revolucin Industrial, a partir de la

cual se dejaron de crear productos nicos y la demanda aument de

forma importante. Con este nuevo marco, se comenz a tener en cuenta el

esfuerzo y el coste que implica la calidad.

Posteriormente, factores como la minimizacin de costes, la aparicin de

economas de escala y el aumento de la competencia entre las empresas,

provocaron la aparicin del concepto de control de calidad. El control de

calidad se basaba en la inspeccin de la produccin para evitar la salida

de bienes defectuosos y en la actuacin para que esos defectos no

siguieran apareciendo. Conseguir ms calidad implicaba controlar ms y

por tanto mayores costes.


En los ltimos aos el concepto calidad ha seguido evolucionando, hasta

llegar al concepto actual de Calidad Total, segn el cual, la calidad es una

fuente de beneficios. Una mayor calidad, trae consigo menores costes de

no calidad, es decir, costes provocados por no hacer las cosas bien a la

primera. Lo caro no es hacer bien las cosas, sino hacerlas mal para que

luego haya que dejarlas bien.

La Calidad Total se basa en un sistema de gestin empresarial que

involucra a toda la organizacin, centrndose en la satisfaccin del

cliente, tanto interno como externo. La Calidad Total engloba todos los

aspectos de la empresa, consiguiendo la Calidad del Producto, la Calidad

del Servicio, la Calidad de Gestin y la Calidad de Vida en toda la empresa

y sus miembros.

Esta ltima etapa de la evolucin de la calidad est estrechamente ligada

al concepto de mejora continua.

El objetivo de la mejora continua es optimizar los resultados actuando

sobre los servicios, productos, o procesos que sin poder ser considerados

como deficientes ofrecen una oportunidad de mejora.

En la actualidad, la calidad se ha convertido en un factor estratgico

clave, del que dependen la mayor parte de las organizaciones para

mantener su posicin en el mercado o incluso para asegurar su

supervivencia.

Finalmente, si buscamos una definicin adecuada de calidad, en la

literatura podemos encontrar diferentes perspectivas del concepto, de la

teora y de su aplicacin a la realidad. Algunas de las definiciones

establecidas por los especialistas de la calidad en los ltimos veinte aos

son:

Adecuacin para el uso a que se destina (Jura, 1988)


Contribucin a la satisfaccin de las necesidades (Deming, 1981) Acomodacin a las exigencias de los clientes (Crosby, 1979) Conjunto de propiedades y caractersticas de un producto o servicio

que le confieren su capacidad para satisfacer necesidades

expresadas o implcitas (ISO 8402/UNE 66001, 1986).

Tabla 1- Evolucin del Concepto de Calidad

A estructurar procesos

completos hacia el

cliente externo

A mejorar todas las

actividades de la empresa

hacia el cliente externo

Al clienteAl procesoAl productoORIENTACIN

Redisea la empresa

Estrategia de la empresa

Estrategia de la empresaHerramientaHerramientaENFOQUE

Reingeniera y Calidad Total

Proceso de Mejora

Continua de la Calidad

Proceso de Calidad Total

Aseguramiento de la Calidad

Calidad por InspeccinCONCEPTO

QUINTA GENERACIN

CUARTA GENERACIN

TERCERA GENERACIN

SEGUNDA GENERACIN

PRIMERA GENERACIN

EVOLUCIN DEL CONCEPTO DE CALIDAD

A estructurar procesos

completos hacia el

cliente externo

A mejorar todas las

actividades de la empresa

hacia el cliente externo

Al clienteAl procesoAl productoORIENTACIN

Redisea la empresa

Estrategia de la empresa

Estrategia de la empresaHerramientaHerramientaENFOQUE

Reingeniera y Calidad Total

Proceso de Mejora

Continua de la Calidad

Proceso de Calidad Total

Aseguramiento de la Calidad

Calidad por InspeccinCONCEPTO

QUINTA GENERACIN

CUARTA GENERACIN

TERCERA GENERACIN

SEGUNDA GENERACIN

PRIMERA GENERACIN

EVOLUCIN DEL CONCEPTO DE CALIDAD


2 Evolucin del concepto de Mantenimiento

Podemos encontrar infinidad de definiciones diferentes para el concepto de

mantenimiento segn los criterios de cada autor. Intentando

homogeneizar diferentes criterios, podemos definir el mantenimiento como

el conjunto de actividades que se realizan sobre un componente, equipo o sistema para asegurar que contine desempeando las funciones que se esperan de l, dentro de su contexto operacional.

El objetivo fundamental del mantenimiento, por tanto, es preservar la

funcin y la operabilidad, optimizar el rendimiento y aumentar la vida til

de los activos, procurando una inversin ptima de los recursos.

Este enfoque del mantenimiento es resultado de una evolucin importante

a travs del tiempo. John Moubray (1997) en su libro RCM II distingue

entre tres generaciones diferentes de mantenimiento. Cada una de las

cuales representa las mejores prcticas utilizadas en una poca

determinada.

2.1 Primera Generacin

La primera generacin cubre el perodo entre 1930 y la Segunda Guerra

Mundial. En esta poca la industria estaba poco mecanizada y por tanto

los tiempos fuera de servicio no eran crticos, lo que llevaba a no dedicar

esfuerzos en la prevencin de fallos de equipos. Adems al ser maquinaria

muy simple y normalmente sobredimensionada, los equipos eran muy

fiables y fciles de reparar, por lo que no se hacan revisiones sistemticas

salvo las rutinarias de limpieza y lubricacin. El nico mantenimiento que

se realizaba era el de Reparar cuando se avere, es decir, mantenimiento

correctivo.


Figura 1- Primera generacin del mantenimiento

2.2 Segunda Generacin

La Segunda Guerra Mundial provoc un fuerte aumento de la demanda de

toda clase de bienes. Este cambio unido al acusado descenso en la oferta

de mano de obra que caus la guerra, aceler el proceso de mecanizacin

de la industria.

Conforme aumentaba la mecanizacin, la industria comenzaba a depender

de manera crtica del buen funcionamiento de la maquinaria. Esta

dependencia provoc que el mantenimiento se centrara en buscar formas

de prevenir los fallos y por tanto de evitar o reducir los tiempos de parada

forzada de las mquinas. Con este nuevo enfoque del mantenimiento,

apareci el concepto de mantenimiento preventivo. En la dcada de los 60,

ste consista fundamentalmente en realizar revisiones peridicas a la

maquinaria a intervalos fijos.

Adems se comenzaron a implementar sistemas de control y planificacin

del mantenimiento con el objetivo de controlar el aumento de los costes de

mantenimiento y planificar las revisiones a intervalos fijos.

Figura 2- Segunda generacin del mantenimiento

TcnicasObjetivos

Reparar cuando se produce el fallo Mantenimiento Correctivo

TcnicasObjetivos

Reparar cuando se produce el fallo Mantenimiento Correctivo

Tcnicas

Mayor disponibilidad de los equipos Mayor vida de operacin de los equipos Reduccin de costes

Objetivos

Mantenimiento planificado Sistemas de control Utilizacin de grandes ordenadores

Tcnicas

Mayor disponibilidad de los equipos Mayor vida de operacin de los equipos Reduccin de costes

Objetivos

Mantenimiento planificado Sistemas de control Utilizacin de grandes ordenadores


2.3 Tercera Generacin

Se inici a mediados de la dcada de los setenta, cuando se aceleraron los

cambios a raz del avance tecnolgico y de las nuevas investigaciones. La

mecanizacin y la automatizacin siguieron aumentando, se operaba con

volmenes de produccin muy elevados, cobraban mucha importancia los

tiempos de parada debido a los costos por prdidas de produccin.

Alcanz mayor complejidad la maquinaria y aumentaba nuestra

dependencia de ellas, se exigan productos y servicios de calidad,

considerando aspectos de seguridad y medio ambiente y se consolid el

desarrollo del mantenimiento preventivo.

Figura 3- Tercera generacin del mantenimiento

2.4 Nuevas tendencias del mantenimiento. La cuarta Generacin.

En los ltimos aos hemos vivido un crecimiento muy importante de

nuevos conceptos de mantenimiento y metodologas aplicadas a la gestin

del mantenimiento.

Hasta finales de la dcada de los 90, los desarrollos alcanzados en la 3

generacin del mantenimiento incluan:

Herramientas de ayuda a la decisin, como estudios de riesgo, modos de fallo y anlisis de causas de fallo.

TcnicasObjetivos

Mayor disponibilidad y fiabilidad Mayor seguridad Mayor calidad del producto Respeto al Medio Ambiente Mayor vida de los equipos Eficiencia de costes

Monitoreo de condicin Diseo basado en fiabilidad y mantenibilidad Estudios de Riesgo Utilizacin de pequeos y rpidos ordenadores Modos de Fallo y Causas de Fallo (FMEA, FMECA) Sistemas expertosPolivalencia y trabajo en equipo

TcnicasObjetivos

Mayor disponibilidad y fiabilidad Mayor seguridad Mayor calidad del producto Respeto al Medio Ambiente Mayor vida de los equipos Eficiencia de costes

Monitoreo de condicin Diseo basado en fiabilidad y mantenibilidad Estudios de Riesgo Utilizacin de pequeos y rpidos ordenadores Modos de Fallo y Causas de Fallo (FMEA, FMECA) Sistemas expertosPolivalencia y trabajo en equipo


Nuevas tcnicas de mantenimiento, como el monitoreo de condicin

Equipos de diseo, dando mucha relevancia a la fiabilidad y mantenibilidad.

Un cambio importante en pensamiento de la organizacin hacia la participacin, el trabajo en equipo y la flexibilidad.

A estos usos, se han ido aadiendo nuevas tendencias, tcnicas y

filosofas de mantenimiento hasta nuestros das, de tal forma que

actualmente podemos hablar de una cuarta generacin del mantenimiento.

El nuevo enfoque se centra en la eliminacin de fallos utilizando tcnicas

proactivas. Ya no basta con eliminar las consecuencias del fallo, sino que

se debe encontrar la causa de ese fallo para eliminarlo y evitar as que se

repita.

Asimismo, existe una preocupacin creciente en la importancia de la

mantenibilidad y fiabilidad de los equipos, de manera que resulta clave

tomar en cuenta estos valores desde la fase de diseo del proyecto.

Otro punto importante es la tendencia a implantar sistemas de mejora

continua de los planes de mantenimiento preventivo y predictivo, de la

organizacin y ejecucin del mantenimiento.


Figura 4- Cuarta generacin del mantenimiento

A continuacin vamos a ver como han evolucionado las expectativas del

mantenimiento que John Moubray describa en su tercera generacin del

mantenimiento:

Disponibilidad y Fiabilidad de los equipos- La disponibilidad y la fiabilidad de una mquina se siguen viendo en nuestros das como buenos

indicadores de rendimiento para el mantenimiento. Las expectativas del

mantenimiento en estas reas se han mantenido e incluso aumentado en

los ltimos 15 aos.

Mayor Seguridad- La seguridad sigue siendo una expectativa importante del mantenimiento, particularmente en el sentido de poder operar los

equipos con seguridad. Tradicionalmente, la seguridad se centraba en

eventos de alta frecuencia y pequeas consecuencias. En los ltimos aos

se est ampliando el estudio a eventos que aunque presentan una

frecuencia muy baja traen consigo consecuencias muy graves (catstrofes

industriales). Existe una creciente percepcin de que las metodologas o

sistemas de mantenimiento necesarios para evitar estas catstrofes

industriales, deben ser diferentes que los usados tpicamente para

incidentes menos graves y ms frecuentes. Para el control de este tipo de

eventos se estn desarrollando nuevas metodologas de mantenimiento

basado en riesgo, sobre las cuales se realizar un amplio estudio en este

proyecto.

Tcnicas

Objetivos

Mayor disponibilidad y fiabilidad Mayor seguridad Mayor calidad del producto Respeto al Medio Ambiente Mayor vida de los equipos Eficiencia de costes Mayor mantenibilidad Patrones de fallos / Eliminacin de los fallos

Monitoreo de Condicin Utilizacin de pequeos y rpidos ordenadores Modos de Fallo y Causas de Fallo (FMEA, FMECA) Polivalencia y trabajo en equipo/ Mantenimiento Autnomo Estudio fiabilidad y mantenibilidad durante el proyecto Gestin del Riesgo Sistemas de mejora continua Mantenimiento Preventivo Mantenimiento PredictivoMantenimiento Proactivo/ eliminacin del falloGrupos de mejora y seguimiento de acciones

Tcnicas

Objetivos

Mayor disponibilidad y fiabilidad Mayor seguridad Mayor calidad del producto Respeto al Medio Ambiente Mayor vida de los equipos Eficiencia de costes Mayor mantenibilidad Patrones de fallos / Eliminacin de los fallos

Monitoreo de Condicin Utilizacin de pequeos y rpidos ordenadores Modos de Fallo y Causas de Fallo (FMEA, FMECA) Polivalencia y trabajo en equipo/ Mantenimiento Autnomo Estudio fiabilidad y mantenibilidad durante el proyecto Gestin del Riesgo Sistemas de mejora continua Mantenimiento Preventivo Mantenimiento PredictivoMantenimiento Proactivo/ eliminacin del falloGrupos de mejora y seguimiento de acciones


Respeto del Medio Ambiente- En los ltimos aos hemos vivido una creciente sensibilizacin por parte de la opinin pblica haca la

proteccin el medio ambiente, empujando a la creacin de ms y ms

fuertes normas y regulaciones medio ambientales. Las industrias deben

centrarse en minimizar el impacto medioambiental de sus operaciones y

dar una imagen de produccin limpia. Para poder alcanzar estas

expectativas, el papel del mantenimiento debe ser el de asegurar que los

equipos funcionen correctamente conforme a las normas y regulaciones

ambientales.

Mayor Calidad del Producto- En un mercado global, asegurar que el producto rena todas las especificaciones de calidad sigue siendo un

punto clave. Para las organizaciones que operan con commodities, la

calidad del producto es una de las pocas vas de diferenciar su producto

respecto a sus competidores. El mantenimiento debe asegurar que el

producto fabricado presenta los requisitos de calidad que han sido

definidos para ese producto.

Aumento de la vida operativa de los equipos- El ritmo creciente de los cambios tecnolgicos y la disminucin de los ciclos de vida de los

productos han provocado en algunos casos un descenso en la importancia

de aumentar la vida operativa de los equipos, al menos en la parte que

concierne al mantenimiento. A pesar de ello, evitar la muerte prematura

de las mquinas sigue siendo un objetivo muy importante del

mantenimiento.

Eficiencia de costes- La tercera generacin de mantenimiento buscaba la optimizacin de sus gastos, para con ello colaborar en minimizar los

costes totales de la organizacin. Esto es cierto, slo en teora. A pesar de

las ventajas que podra tener conseguir mayor eficiencia en los costes del

mantenimiento, la realidad ha sido que en muchas industrias- sobre todo


en las intensivas en capital- lo que se ha hecho es minimizar la plantilla y

conseguir un mantenimiento esbelto (Lean Maintenance) dentro de la

organizacin, ms que buscar un correcto nivel de gastos en

mantenimiento.

A parte de estas caractersticas descritas anteriormente, existen otros dos

temas importantes dentro del mantenimiento actual cuya importancia ha

aumentado de manera muy importante en los ltimos aos:

La Gestin del Riesgo Los nuevos Patrones de Fallo

2.5 La Gestin del Riesgo

Cada da cobra ms importancia la identificacin y control de los posibles

sucesos que presentan una baja probabilidad pero consecuencias graves,

sobretodo en organizaciones que operan en industrias con riesgo. El

mantenimiento se est viendo como un participante clave en este proceso.

En el pasado, este tipo de sucesos se controlaban simplemente con una

extensin de los Sistemas de Gestin de Seguridad y Medio Ambiente

implantados en cada empresa. Sin embargo, existe una creciente

percepcin de que la aplicacin de estos sistemas de gestin a los sucesos

de baja probabilidad / consecuencias graves no es efectiva, por lo que es

necesario desarrollar otras metodologas.

El accidente en la refinera de Longford, en Australia en 1998, ocurri a

pesar de que contaban con un Sistema de Seguridad de Mantenimiento de

Clase Mundial. Como este desastre, otras muchas organizaciones han

padecido accidentes de baja probabilidad y consecuencias graves en los

ltimos aos a pesar de tener implantados sistemas apropiados de

control. Estos sucesos, han puesto de manifiesto las limitaciones que

presentan las actuales metodologas de gestin del riesgo como la


Valoracin Cuantitativa del Riesgo (Quantitative Risk Assessment), las

Valoraciones Probabilsticas de Seguridad (Probabilistic Safety

Assessments- PSA) y otras.

Evan y Manion [EVAN02] identifican los siguientes problemas asociados a

este tipo de metodologas:

Dificultad para identificar todos los factores potenciales de riesgo. Problemas con las incertidumbres en los modelados de los sistemas,

especialmente para obtener datos probabilsticos realistas para

eventos de baja frecuencia.

Problemas para determinar las relaciones causa-efecto. A menudo stas no son demostrables.

La incertidumbre provocada por el factor humano, a menudo no se puede modelar.

Problemas de complejidad y acoplamiento. El acoplamiento y la complejidad interactiva entre los componentes de un sistema anulan

cualquier modelo completo de fallos potenciales de un sistema.

El valor de la vida. El problema moral de asignar un valor monetario a la vida humana.

Para otros autores como Bougumil [BOUG24], el problema fundamental es

que las probabilidades que se asignan a los modos de fallo individuales

estn basados en anlisis no corroborados experimentalmente. Esto es

especialmente cierto para las incertidumbres que aparecen debido a

relaciones causa-efecto ocultas o desconocidas.

Con el objetivo de superar estas debilidades, las Organizaciones

Altamente Confiables han desarrollado una serie de puntos culturales

clave dentro de la organizacin a tener en cuenta:


Preocupacin ante los fallos. Cualquier fallo debe ser tenido en cuenta, por pequeo que sea, ya que la coincidencia de pequeos

fallos en un mismo punto puede traer consecuencias graves.

Reticencia a simplificar interpretaciones, teniendo en cuenta que el mundo real es complejo e impredecible.

Sensibilidad en las operaciones. Se debe asegurar que los operarios de primera lnea, donde se realiza el trabajo, sean conscientes de la

situacin y avisen cuando algo no va bien.

Compromiso de resistencia. Se deben desarrollar capacidades para recuperarse ante los errores que ocurran.

Respeto de la experiencia. Las decisiones se toman en la primera lnea de produccin y la autoridad recae sobre la persona con ms

experiencia, independientemente de su lugar o nivel dentro de la

organizacin.

Asimismo podemos indicar una serie de funciones que utilizan las

organizaciones para defenderse de los eventos de baja probabilidad y

consecuencias graves:

Crear una conciencia y un conocimiento del riesgo. Proporcionar una gua clara de cmo operar de manera que se evite

el riesgo.

Utilizar advertencias y alarmas cuando el peligro es inminente. Restablecer el sistema a una situacin estable cuando este se

encuentra en una situacin anormal.

Interponer barreras de seguridad entre el accidente y las prdidas potenciales.

Contener y eliminar el accidente, si sobrepasa la barrera. Proporcionar vas de escape y rescate por si el accidente no es

contenible.


Algunas vas para intentar paliar las consecuencias graves de este tipo de

eventos pueden ser:

Medidas severas Elementos automticos de seguridad

Barreras fsicas

Avisadores y alarmas

Elementos de corte

Equipos de Proteccin Personal

Etc.

Medidas suaves Legislacin

Reglas y procedimientos

Programas de mantenimiento

Entrenamiento

Informes y ejercicios

Controles Administrativos

Supervisin

Para conseguir un control efectivo de los sucesos de baja frecuencia y

graves consecuencias desde el punto de vista del mantenimiento se

necesita establecer una extensa capa de defensas contra el riesgo de

manera efectiva. Para ello, no basta simplemente con la utilizacin de una

herramienta simple de manejo del riesgo como RCM (Reliability-centered

Maintenance), PMO (Plant Maintenance Optimization), QRA (Quantitive

Risk Analysis), PSA (Probabilistic Safety Assessment) y otras, sino que

habr que complementarlas con estudios especficos para cada caso.


2.6 Patrones de Fallo

Las nuevas investigaciones estn cambiando muchas de las tradicionales

creencias sobre la relacin existente en una mquina entre el

envejecimiento y el fallo. En particular, se ha demostrado que para

muchos equipos existe muy poca relacin entre el tiempo de operacin y la

probabilidad de fallo.

El enfoque inicial del mantenimiento supona que la probabilidad de que

una mquina falle aumenta segn el tiempo de operacin, siendo mayor la

probabilidad de fallo en la vejez de la mquina (patrn de fallo A en la

Figura 5).

La segunda generacin de mantenimiento introdujo el concepto de

mortalidad infantil. De esta forma la tasa de fallos de una mquina

puede ser representada con una curva de baera, existiendo, por tanto,

ms probabilidad de fallo durante el principio y el final de su vida til

(patrn de fallo B en la Figura 5).

Sin embargo, en el mantenimiento actual se ha demostrado que podemos

definir seis patrones diferentes de tasa de fallos, segn el tipo de mquina

que estemos utilizando.

Tener en cuenta el patrn al que se ajusta cada elemento es fundamental

si se quiere conseguir una ptima planificacin del mantenimiento.

Debemos estar seguros de que el mantenimiento que ha sido planificado

es el adecuado, ya que de nada sirve realizar el trabajo planificado de

manera correcta, si ste no es el ms adecuado.


Figura 5- Nuevos Patrones de Tasas de Fallos

Para los patrones de fallo A, B y C, la probabilidad de fallo aumenta

con la edad hasta alcanzar un punto en el que es conveniente reemplazar

el componente antes de que falle y as reducir su probabilidad de fallo.

En el caso de los componentes que presentan una probabilidad de fallo del

modelo E, reemplazar el componente no mejorar en ningn caso su

fiabilidad, ya que el nuevo elemento tendr la misma probabilidad de fallo

que el antiguo.

Si el patrn de fallo al que se ajusta el componente es el F, reemplazar el

elemento a intervalos fijos por un componente nuevo, no slo no mejorar

la fiabilidad, sino que aumentar la probabilidad de fallo, ya que en la

infancia presenta ms mortalidad que en la vejez.

Nuevos patrones de Tasa de Fallos

Time

Time

Time

Time

Time

Time

Modelo ATiempo funcionamiento

Tiempo

Tiempo

4%

2%

5%

7%

14%

68%

Tiempo funcionamiento





f(t)

f(t)

f(t)

f(t)

f(t)

f(t)

Modelo B

Modelo C

Modelo D

Modelo E

Modelo F

Nuevos patrones de Tasa de Fallos

Time

Time

Time

Time

Time

Time

Modelo ATiempo funcionamiento

Tiempo

Tiempo

4%

2%

5%

7%

14%

68%






f(t)

f(t)

f(t)

f(t)

f(t)

f(t)

Modelo B

Modelo C

Modelo D

Modelo E

Modelo F


En el grfico se observa que ms del 50% de los componentes presentan

fallos en la infancia. Esto quiere decir que cada vez que se repara o

reemplaza un equipo, las posibilidades de fallo prematuro debido a esa

operacin de mantenimiento son muy elevadas.

Alguna de las posibles explicaciones que se pueden dar a este hecho, son:

Errores humanos. La tarea de reemplazo o reparacin no se completa de manera adecuada por falta de experiencia o conocimiento del

personal de mantenimiento

Errores del sistema. El equipo se vuelve a poner en servicio tras haberle realizado una operacin de mantenimiento de alto riesgo y

no haber revisado dicha operacin.

Errores de diseo. La capacidad de diseo del componente est demasiado cerca del rendimiento que se espera de l, por lo que las

piezas de menos calidad pueden fallar cuando se le exige dicho

rendimiento.

Errores de piezas. Se suministran piezas incorrectas o de baja calidad.

Por lo visto anteriormente, est claro que el mantenimiento actual debe

centrarse en reducir las operaciones de mantenimiento provocadas por

fallos que se ajustan al modelo F. Es decir, fallos ocurridos en la

infancia de los equipos. Para los elementos que ajusten su tasa de fallos

a este patrn F, un mantenimiento planificado a intervalos fijos

aumentar las posibilidades de fallo, ya que el equipo nuevo presentar

ms probabilidad de fallo que el antiguo. Por ese motivo existe una

tendencia generalizada a mantener lo mnimo posible, debido a que

cualquier operacin de mantenimiento realizada puede aumentar la

probabilidad de fallo.


Otra posibilidad, es centrarse en reducir de manera global las

probabilidades de fallo sobre todos los modelos. La forma de realizar esto,

es mediante la utilizacin de un Mantenimiento Proactivo, es decir buscar

la forma de eliminar los fallos, ms que eliminar sus consecuencias.

Para eliminar los fallos, hay que eliminar sus causas, lo que implica

conocerlas. Existen herramientas como el Anlisis Causa-Raz que ayudan

a identificar y eliminar las causas de los fallos, aunque en muchas

ocasiones se utiliza como una herramienta reactiva ms que proactiva.

La eliminacin proactiva de las causas de fallo implica la utilizacin de

metodologas y herramientas que proporcionen:

Asegurar que los equipos utilizados han sido adecuadamente diseados para la operacin requerida y que a la hora de su

adquisicin se han tenido en cuenta su mantenibilidad, y coste de

ciclo de vida, ms que minimizar la inversin. Esto requiere una

interaccin importante entre los ingenieros y el personal de

mantenimiento.

Asegurar que los equipos estn operando dentro de sus condiciones de diseo. Esto requiere un aumento en la disciplina del personal de

produccin a la hora de ajustarse a los estndares, documentos y

procedimientos de operacin.

Asegurar un correcto funcionamiento de la gestin de los repuestos e inventarios.

Asegurar que los procesos de reparacin funcionan correctamente, de tal forma que se asegure que los equipos son reparados

correctamente a la primera. Esto requiere un alto grado de atencin

en los detalles y una mayor disciplina en la organizacin.

A modo de resumen, en las siguientes grficas se presenta como han ido

evolucionando las expectativas y tcnicas del mantenimiento durante el

ltimo siglo:


Figura 6- Objetivos del mantenimiento

Figura 7- Evolucin de las tcnicas de mantenimiento

Realizarlo cuando se produzca un fallo

Objetivos

Primera Generacin

1940 1950

Mayor disponibilidadMayor vida operacinMenores costes

Segunda Generacin

1960 1970 1980

Mayor disponibilidad y fiabilidad

Mayor seguridad Mayor calidad de servicio Respeto M. Ambiente Mayor vida operacin Eficiencia de costes

Tercera Generacin

1990


Mayor seguridad Mayor calidad del

producto Respeto M. Ambiente Mayor vida de los equipos Mayor mantenibilidad Eficiencia de costes Patrones de fallos Eliminacin de los fallos

Cuarta Generacin

20042000


Objetivos

Primera Generacin

1940 1950


Objetivos

Primera Generacin

1940 1950

Objetivos

Primera Generacin

1940 1950


Segunda Generacin

1960 1970 1980


Segunda Generacin

1960 1970 1980



Tercera Generacin

1990



Tercera Generacin

1990




Cuarta Generacin

20042000




Cuarta Generacin

20042000

Evolucin de las Tcnicas de Mantenimiento

Mantenimiento correctivo

Primera Generacin

1940 1950

Monitoreo de Condicin Basado en fiabilidad

y mantenibilidad Estudios de Riesgo Utilizacin de pequeos

y rpidos ordenadores Modos de Fallo y

Causas de Fallo Sistemas expertos Polivalencia y trabajo

en equipo

Tercera Generacin

1990

Segunda Generacin

1960 1970 1980

Revisiones peridicas Utilizacin de grandes

ordenadores Sistemas de control y

planificacin del mantenimiento

Cuarta Generacin

20042000

Monitoreo de Condicin Modos de Fallo y Causas

de Fallo (FMEA, FMECA) Polivalencia y trabajo en

equipo/ Mant. Autnomo Est. Fiabilidad y

mantenibilidad durante el proyecto

Mantenimiento Preventivo Gestin del Riesgo Sistemas de Mejora

Continua Mantenimiento Predictivo Mantenimiento Proactivo Grupos de mejora y

seguimiento de acciones

Evolucin de las Tcnicas de Mantenimiento


Primera Generacin

1940 1950


Primera Generacin

1940 1950

Monitoreo de Condicin Basado en fiabilidad

y mantenibilidad Estudios de Riesgo Utilizacin de pequeos

y rpidos ordenadores Modos de Fallo y

Causas de Fallo Sistemas expertos Polivalencia y trabajo

en equipo

Tercera Generacin

1990

Segunda Generacin

1960 1970 1980




Segunda Generacin

1960 1970 1980

Segunda Generacin

1960 1970 1980




Cuarta Generacin

20042000








Cuarta Generacin

20042000









2.7 Tcnicas de Mantenimiento

Hoy en da existen infinidad de diferentes herramientas, tcnicas,

metodologas y filosofas de mantenimiento. Algunas de las ms utilizadas

pueden ser:

Mantenimiento Autnomo / Mantenimiento Productivo Total (TPM) Mejoramiento de la Confiabilidad Operacional (MCO) Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad (RCM)/(MCC) Mantenimiento Basado en el Riesgo (MBR) Asset Integrity Mantenimiento Centrado en Confiabilidad en Reversa (MCC-R) Anlisis Causa raiz (ACR) Anlisis de Criticidad (AC) Optimizacin Costo Riesgo (OCR) Inspeccin Basada en Riesgo (RBI)

Actualmente uno de los mayores retos para las personas encargadas en

temas de mantenimiento no es slo aprender todas las tcnicas existentes,

sino identificar cuales son las adecuadas para aplicar en su propia

organizacin y cuales no, tanto desde el punto de vista tcnico como

econmico. Tomando una decisin correcta es posible mejorar el

rendimiento de nuestros activos y al mismo tiempo incluso reducir los

costes de mantenimiento.


Conclusin Como hemos visto, el concepto de mantenimiento ha evolucionado en el

tiempo de manera similar al de calidad, hasta llegar a lo que conocemos y

aplicamos en la actualidad.

Tanto el concepto del mantenimiento actual como el concepto de Calidad

Total contemplan el aspecto positivo de mejora, de reduccin de costes y

mejora de competitividad, mediante la eliminacin de todo lo que no aade

valor como son los las consecuencias indeseables de los fallos, el exceso

de stocks, las ineficiencias organizativas, la falta de conocimiento, etc.

Los problemas se contemplan ahora como una oportunidad de mejorar y

no como un sumidero de gastos. Si existe un problema, la autentica

mejora se produce cuando se elimina de forma definitiva, de manera que

nunca ms vuelvan a ocurrir sus efectos indeseables. La mentalidad es

fomentar el descubrimiento de los problemas, pues slo cuando hay

discrepancias con lo que deseamos, existen oportunidades de mejorar.

El enfoque que da la cuarta generacin del mantenimiento se centra en la eliminacin de los fallos por encima de su prevencin y prediccin. Esto es, una visin proactiva, ms que reactiva. El conformismo es ahora el enemigo, pues nunca se estar lo

suficientemente bien cuando existe alguna posibilidad de mejorar. Esa

dinmica de mejora continua en pos de la meta utpica de la perfeccin

absoluta es el motor que impulsa los esfuerzos de las personas por

alcanzar el ptimo para la empresa.

Finalmente, los costes generados por mantenimiento han continuado

aumentando de manera continua en los ltimos aos, tanto en trminos

absolutos como en proporcin con el gasto total. De tal forma, que

actualmente, en algunas industrias se ha convertido en el segundo o

incluso en el coste ms importante de operacin. En slo treinta aos el

mantenimiento ha pasado de no contar prcticamente nada, a ser un


gasto prioritario en el control de la produccin. Adems la creciente

competitividad, hace que las plantas necesiten disponer de gran

flexibilidad y cortos tiempos de respuesta. Por ello en este entorno el

mantenimiento juega un papel an ms importante.


2.8 El mantenimiento como fuente de beneficios

Para evaluar la gestin del mantenimiento, se han de definir claramente

los objetivos que el mantenimiento pretende conseguir. Estos objetivos se

han de definir en funcin de los objetivos de la empresa. La mejor manera

de saber si dichos objetivos se consiguen o no y cmo contribuyen a

mejorar la competitividad de la empresa es cuantificarlos en trminos

monetarios.

Hoy en da, las estrategias del mantenimiento estn encaminadas a

garantizar la disponibilidad y eficacia requerida de los equipos e

instalaciones, asegurando la duracin de su vida til y minimizando los

costes de mantenimiento, dentro del marco de la seguridad y el medio

ambiente.

Los factores crticos de xito de la gestin del mantenimiento son la

Disponibilidad y la Eficacia, que van a indicarnos la fraccin de tiempo en

que los equipos estn en condiciones de servicio (Disponibilidad) y la

fraccin de tiempo en que su servicio resulta efectivo para la produccin.

La Disponibilidad se ha de tener slo cuando se requiere, lo cual no quiere

decir que haya de ser por igual en todos los recursos, pues depende

mucho de la criticidad de los mismos, y esa criticidad puede variar segn

las condiciones del mercado. Tener una disponibilidad demasiado elevada

en recursos que no la necesitan slo ocasiona un exceso de costes, al

hacer un uso excesivo de los recursos de mantenimiento.


Figura 8- Tiempos de produccin

Una parte del tiempo no se emplea por falta de Demanda. Este tiempo se emplea para realizar el mantenimiento programado de las

instalaciones. Lo que nos queda del tiempo calendario una vez

deducido este tiempo, es el Tiempo de Produccin Requerido.

Otra parte del tiempo se puede emplear si no se ha podido hacer completamente el mantenimiento programado en el tiempo de falta

de demanda. El tiempo que nos queda disponible, una vez

descontado este concepto, se denomina Tiempo Programado para Produccin.

Una parte del Tiempo Programado para Produccin se pierde por averas de las instalaciones. Por lo tanto, el tiempo que le queda a

produccin para realizar su trabajo es menor y se denomina Tiempo Disponible para Produccin.

La produccin tambin se para por otros motivos: los paros directos e indirectos de las instalaciones. El tiempo que queda al restarle ste

concepto se denomina Tiempo Real de Produccin.

Tiempo de Produccin Efectiva Ineficiencias

Tiempo Real de Produccin Paros de Produccin

Tiempo Disponible de Produccin Averas

Tiempo de Produccin Requerido Mantenimiento ProgramadoExceso

Capacidad

TIEMPO DE CALENDARIO

Tiempo Programado para Produccin Exceso Mtto. Programado


Adems tambin hay ineficiencias durante el proceso productivo. Debemos comparar el tiempo en que se ha realizado la produccin

real, con el tiempo en que se podra haber hecho si todo hubiera ido

perfectamente y las instalaciones hubiesen podido trabajar a su

capacidad mxima. Este tiempo lo denominamos Tiempo de Produccin Efectiva.

A partir de estos conceptos, definimos Disponibilidad y Eficacia como:

requeridoProduccindeTiempoProduccinparadisponibleTiempo =idadDisponibil

Produccin para disponibleTiempoefectivaProduccindeTiempo =Eficacia

La mejora en estos dos ratios y la disminucin de los costes de

mantenimiento suponen el aumento de la rentabilidad de la empresa y por

tanto tiene influencia directa sobre los beneficios.


3 Referencias

Libros

[MOUB97] John Moubray. Reliability-centered Maintenance II,

1997.

[AMEN94] Luis Amndola. Modelos Mixtos de Confiabilidad, 1994.

[TAVAR00] Lourival Tavares. Administracin moderna de

mantenimiento, 2000.

[ESRE01] ESReDA Book on Maintenance Data. 2001

[EVAN02] William M. Evan, Mark Manion. Minding the Machines

Preventing Technological Disasters, 2002.

[BOUG24] R. J. Bougumil. Limitations of Probabilistic

Assessment, IEEE Technology and Society Magazine,

v.24, No 8.

Papers

[IAFC00] La Calidad Total.

http://www.iaf.es/prima/articulo/index2.htm

[MONO02] Carlos Gonzlez. Conceptos Generales de Calidad Total,

2002.

[QUAL02] The Evolution of Quality, 2002.

http://www.dti.gov.uk/quality/evolution

[BERA00] Rubn Garca Berasategui. Total Quality Management,

2000.

[SMIT03] Ricky Smith. Las Mejores Prcticas de Mantenimiento,

2003.

[DUNN00] Sundy Dunn. The Fourth Generation of Maintenance, 2000.


[ROME00] Franco Romerio, Universidad de Genova. Les Risques Lis a

la Libralisation du March de L'lectricit: Problmatique

et Solutions, 2000.

[PMOP00] PM Optimisation. Maintenance Analysis of the Future,

2000.

http://www.pmoptimisation.com

[EDDI03] Eddin Gotera. Qu es lo ltimo que hemos aplicado en

mantenimiento?, 2003.

[DURA99] Jos Bernardo Durn. Que es Confiabilidad Operacional,

1999.

http://www.tpm-online.com

[DURA00] Jos Bernardo Durn. Nuevas Tendencias del

Mantenimiento Industrial, 2000.

http://www.cides.cl/articulos/Nuevas%20Tendencias%20d

e%20Mantenimiento%20Caracas%202000.PDF

[DURA04] Jos Bernardo Durn. Nuevas Tendencias en el

Mantenimiento en La Industria Elctrica, 2004.

[MART03] Omar Aguilar Martnez. El Mantenimiento Predictivo como

Herramienta para la Competitividad Industrial. III Foro

Datastream de mantenimiento e industria, 2003.

[TPMI] Ingeniera de Plantas Industriales. TPM. Evolucin del

Mantenimiento Industrial.

http://www.somos.cl/usm/tpm.ppt

[RIBE00] Jos Ribelles Martnez. Estrategias para un Mercado

Liberado, 2000.

[OPEM03] OPEMA, IBERDROLA GENERACIN. Evolucin del

Mantenimiento Industrial. Aplicacin a Centrales de

Generacin Elctrica, 2003.

[OPEP03] OPEMA, IBERDROLA GENERACIN. Estrategias y Tipos de

Mantenimiento. Mantenimiento Predictivo, 2003.


[OPEP03] Asociacin Espaola de Mantenimiento. Mejorando el

Mantenimiento Industrial. Feria Internacional de Bilbao,

2003.

[DANG02] Antonio H. Gonzlez Danger, Laureano Hechavarra Pierre.

Metodologa para Seleccionar Sistemas de Mantenimiento,

2002.


Captulo 2

EL RIESGO INDUSTRIAL

1 Introduccin

El concepto del riesgo ha tomado mucha importancia en los ltimos aos,

siendo comn el uso de trminos como exposicin al riesgo, gestin de

riesgos, anlisis de riesgos, etc..

Cuando hablamos de riesgo, nos pueden surgir una serie de preguntas

como:

1. El riesgo es una medida natural?

2. Se puede medir el riesgo de forma directa?

3. En que unidades se mide el riesgo?

4. Se puede disminuir o aumentar el riesgo?

5. Todos los riesgos son malos?

6. Que entendemos por modificacin del riesgo?

Parece que cuanto ms conocemos sobre el mundo en el que vivimos, ms

aprendemos sobre los peligros existentes. Los avances tecnolgicos nos

permiten ser conscientes de los posibles desastres que podran ocurrir.

Esta mayor conciencia del riesgo provoca que cada vez haya ms inters

en mitigarlo o gestionarlo mediante diferentes tipos de anlisis. An as,

una nica cosa es segura, es imposible eliminar todos los riesgos por

completo y en muchos casos no sera ni aconsejable. Un ejemplo claro,

seran las empresas. Una empresa es una organizacin que toma riesgos

para obtener una ventaja competitiva respecto a sus competidores y un


beneficio. Si una empresa cubriera todos sus riesgos desaparecera como

tal, ya que toda bsqueda de beneficio tiene un riesgo asociado y sin

riesgo no hay beneficio.

El trmino riesgo se asocia generalmente a aspectos negativos, como a la

probabilidad de ocurrencia de un suceso no deseable o incluso a

catstrofes. As, se habla del riesgo a tener un accidente, o del riesgo a

desarrollar un cncer de pulmn debido al tabaco pero no se habla del

riesgo a ganar la lotera.

El riesgo es siempre futuro. Si algo ha ocurrido ya, el riesgo asociado a ese

evento ya no existe. Por tanto el riesgo se refiere nicamente a cosas que

pueden pasar y as cuanto ms conocimiento tengamos sobre l, ms

posibilidades tendremos de evitar posibles desastres que pueden ocurrir.

Nuestra sociedad tecnolgica, cada da ms consciente de los peligros y

sus riesgos, aplica continuamente sistemas para reducirlos. De esta

forma, usamos el cinturn de seguridad, evitamos conducir de noche, etc..

El hecho es que el anlisis de riesgos es una caracterstica natural e

innata a la existencia humana.

El riesgo no se puede medir directamente sino que debe ser calculado. El

riesgo no es un fenmeno natural sino un parmetro que requiere la

integracin de al menos dos cantidades: La posibilidad y el tipo de evento.


1.1 Definicin de riesgo

Toda actividad conlleva un riesgo, y una actividad exenta de l representa

inmovilidad total. Pero an as, si todos nos quedramos en casa sin

hacer nada y se detuviera toda actividad productiva y de servicios, an

existiran riesgos, no cabe duda que menores, pero existiran. El riesgo

cero no existe.

Podemos definir el riesgo como:

La probabilidad de que un peligro (causa inminente de prdida) asociado a una actividad determinada, ocasione un incidente con consecuencias factibles de ser estimadas.

La Real Academia de la Lengua nos proporciona una definicin ms

genrica:

(Del it. risico o rischio, y este del r. cls. rizq, lo que depara la providencia).

1. m. Contingencia o proximidad de un dao.

2. m. Cada una de las contingencias que pueden ser objeto de un contrato de seguro

De forma subjetiva, el riesgo se puede describir como la percepcin de un

peligro. La forma de percepcin que tienen las personas de los peligros

influye en la percepcin que tienen del riesgo asociado. As, las personas

estn dispuestas a aceptar riesgos ms elevados cuando ellas mismas

tienen control sobre el proceso. De esta forma, las personas se sienten

mucho ms seguras conduciendo un automvil que viviendo cerca de una

central nuclear aunque la tasa de mortalidad sea mucho mayor en el caso

de los accidentes de automviles. Esto ocurre porque la conduccin del

automvil es algo que pueden controlar.


2 El riesgo en la empresa

Dentro de la actividad empresarial podemos hacer una clasificacin de los

principales tipos de riesgos que podemos encontrar:

Estratgicos. Son riesgos relacionados con las decisiones estratgicas de la organizacin (adaptacin a cambios de entorno,

gestin de alianzas, decisiones sobre los negocios en los que se

quiere entrar)

De mercado. Influencia de variables de mercado del negocio en resultados futuros (demanda, competencia, coste de factores.)

Financieros. Impacto sobre el rendimiento financiero de la empresa producto de su apalancamiento financiero, su posicin con respecto

al tipo de cambio y a los valores (Riesgo por apalancamiento, riesgo

cambiario, riesgo por posicin en valores, riesgo por liquidez y riesgo

crediticio).

Operativos. Derivados del desarrollo prctico del negocio (fallos tcnicos/humanos, infrautilizacin de recursos, sistemas de

informacin/control, tecnologa). Este riesgo de prdida causado por

fallas en procesos, personas, sistemas internos y eventos externos

se puede minimizar con una estrategia de administracin de riesgo.

Regulatorios/Legales. Relacionados con la inestabilidad de las reglas del juego en la regulacin, fiscalidad y contabilidad.

Crdito. Incumplimiento de compromisos de cobro.


Figura 9- Principales riesgos inherentes a la empresa.

En esta tesis se desarrolla una metodologa de mantenimiento basada en

el riesgo operacional. Por tanto, en adelante cuando se hable de riesgo

ser referido normalmente a los riesgos operativos.

Una empresa tomar diferentes actitudes ante el riesgo segn este afecte a

su negocio. De esta forma se pueden diferenciar diferentes niveles de

riesgo:

Riesgos a eliminar (el riesgo como peligro). Son riesgos que llevan asociado un peligro importante, siendo ajenos a las

competencias esenciales de la empresa. Estos riesgos pueden

amenazar la viabilidad de la empresa (baja probabilidad y alta

incidencia). Un ejemplo podra ser el riesgo a que se produzca una

catstrofe en una planta de generacin de electricidad.


Riesgos a gestionar (el riesgo como oportunidad). Riesgos que estn vinculados a las actividades de la empresa. Presentan una

media/alta probabilidad y muy diferente incidencia. Un ejemplo de

este tipo de riesgo es el asociado al precio de la energa en el pool o

los tipos de inters. Esta clase de riesgo se debe gestionar con el

objetivo de sacar el mximo beneficio para la empresa.

Riesgos a asumir (el riesgo como negocio). Son riesgos inherentes a las actividades de la empresa Son consecuencia del tipo de

negocio y de su regulacin. Un ejemplo de esta clase de riesgo es el

asociado a las decisiones estratgicas (entrada en determinados

negocios).

El sistema empresa est compuesto por cuatro subsistemas que son:

personas equipos material entorno

Estos subsistemas, bien interrelacionados e interactuando de manera

armoniosa dan lugar a los resultados operacionales y financieros que la

empresa ha planeado obtener.

La empresa necesita de estos cuatro elementos o subsistemas por lo que

siempre requieren especial atencin y cuando un riesgo no es controlado,

puede daar a alguno de los subsistemas o a todos ellos, como por

ejemplo, un incendio o una demanda judicial.

En los cuatro elementos mencionados existen riesgos especficos que se

deben controlar en forma efectiva para que estos no produzcan prdidas.

Estos riesgos tienen relacin con la actividad especifica de cada empresa,

ya que los riesgos de una empresa de transporte son diferentes a una


empresa elctrica, minera, de servicios, metalmecnica, etc.. Aunque por

supuesto existen riesgos comunes en todas las actividades. Estos riesgos

especficos a cada actividad se llaman riesgos inherentes.

Los riesgos en general, se pueden clasificar en riesgo puro y riesgo

especulativo.

El riesgo especulativo es aquel riesgo en el cual, existe la posibilidad de ganar o perder, como por ejemplo, las apuestas o los juegos de azar.

En cambio el riesgo puro es el que se da en la empresa y existe la posibilidad de perder o no perder pero jams de ganar.

El riesgo puro en la empresa a su vez se clasifica en:

Riesgo inherente Riesgo incorporado

El riesgo inherente Es aquel riesgo que por su naturaleza no se puede separar de la situacin donde existe. Es propio del trabajo a realizar. Es el

riesgo propio de cada empresa de acuerdo a su actividad. En la siguiente

tabla se muestran algunos ejemplos de riesgos inherentes en las

empresas:

Tabla 2- Principales riesgos inherentes al tipo de empresa.

Transporte Choques, colisiones, volcadosMetalmecnica Quemaduras, golpes, Construccin Cada distinto nivel, golpes, atrapamiento

Minera Derrumbes, explosiones, cadas, atrapamientoServicios Choque, colisiones, lumbago, cadas

TIPO DE EMPRESA PRINCIPALES RIESGOS INHERENTES

Transporte Choques, colisiones, volcadosMetalmecnica Quemaduras, golpes, Construccin Cada distinto nivel, golpes, atrapamiento

Minera Derrumbes, explosiones, cadas, atrapamientoServicios Choque, colisiones, lumbago, cadas

TIPO DE EMPRESA PRINCIPALES RIESGOS INHERENTES


El riesgo incorporado es aquel riesgo que no es propio de la actividad, sino que es producto de conductas poco responsables de un trabajador, el

cual asume otros riesgos con objeto de conseguir algo que cree que es

bueno para el y/o para la empresa, como por ejemplo ganar tiempo,

terminar antes el trabajo para destacar, demostrar a sus compaeros que

es mejor, etc.

Los siguientes son ejemplos de riesgos incorporados:

Clavar con un alicate o llave y no con un martillo Subir a un andamio sin amarrarse Sacar la proteccin a un esmeril angular Levantar o transportar sobrepeso Transitar a exceso de velocidad No reparar un fallo mecnico de inmediato Trabajar en una mquina sin proteccin en las partes mviles

Los riesgos inherentes en una empresa se deben controlar y/o eliminar

siempre que sea posible, ya que al estar en directa relacin con la

actividad de la empresa, si sta no los asume no puede existir. Los riesgos

incorporados se deben eliminar de inmediato.

Cuando un riesgo se sale de nuestro control produce accidentes que

provocan muertes, lesiones incapacitantes, daos a los equipos,

materiales y/o medio ambiente.

Todo esto, provoca prdidas para la empresa, ya que ocurrido un

accidente, la empresa debe:

1. Contratar un nuevo trabajador y prepararlo para esa actividad.

2. Redistribuir los trabajadores en el rea.

3. Perdidas de tiempo

4. Aumentos de seguro

5. Comprar o reparar la maquinaria y/o equipos


6. Pago de indemnizaciones

7. Perdida de tiempo de los trabajadores involucrados en el accidente

Tabla 3- Distribucin de riesgos por sectores de actividad en 1998.

Tabla 4- Distribucin de siniestros por sectores de actividad en 1998.


2.1 El riesgo en el nuevo mercado elctrico

En Europa, el mercado de la electricidad est en vas de liberalizacin. El

Reino Unido y Noruega ya tienen una experiencia importante de un

mercado liberalizado. Asimismo, pases como Estados Unidos, Australia,

Nueva Zelanda, Suiza, Espaa y un nmero creciente de pases asiticos

han abierto sus mercados a la competencia.

En este nuevo marco, la antigua modalidad de costes reconocidos se ha

sustituido por un mercado mayorista de casacin, ocasionando la

aparicin de un creciente grado de competencia dentro del sector y por

tanto un descenso de los mrgenes comerciales de las empresas

generadoras.

Esta nueva situacin ha provocado que aparezcan una serie de riesgos

para las empresas elctricas que anteriormente no existan y por tanto la

gestin de riesgos ha cobrado mucha importancia.


En la Tabla 5 y en la Tabla 6 se realiza una comparacin entre la

situacin actual y la anterior a nivel de riesgos empresariales:

Tabla 5- Situacin anterior Vs Situacin actual

Tabla 6- Riesgos anteriores vs Riesgos actuales

Capacidad de inversinDeuda financiera alta

Inversin institucionalInversiones individuales

Liberalizacin/Incremento de la competencia

Poca competencia

Ms fcil transferir riesgosPocas posibilidades de transferencia de riesgos

Riesgos ms complejos/interrelacinRiesgos bien entendidos

Desregulacin/LiberalizacinNegocios regulados

PRESENTEPASADO

Capacidad de inversinDeuda financiera alta

Inversin institucionalInversiones individuales

Liberalizacin/Incremento de la competencia

Poca competencia

Ms fcil transferir riesgosPocas posibilidades de transferencia de riesgos

Riesgos ms complejos/interrelacinRiesgos bien entendidos

Desregulacin/LiberalizacinNegocios regulados

PRESENTEPASADO

HidraulicidadInflacinTipos de intersTipos de cambio

Riesgos en el Marco Legal Estable

Estructura productiva (perfil generacin)Cuota generacin (Nuevos agentes)Cuota mercado (Clientes cualificados) Riesgos de precio del mercadoRiesgos regulatorios (medio ambiente, impuestos)

Riesgo de crdito

Nuevos riesgos con la liberalizacin






Riesgo de crdito



Riesgo de crdito



3 Introduccin al anlisis de riesgos

3.1 Definicin matemtica de riesgo

Se define el riesgo, como la esperanza matemtica de la prdida. Si

consideramos un suceso con una probabilidad de ocurrencia P y un

dao o consecuencia C, el riesgo vendr definido por el producto de esta

probabilidad por el efecto o magnitud del dao.

CxPRiesgo = Siendo 0P1

Una definicin equivalente se obtiene sustituyendo la probabilidad por la

frecuencia y la consecuencia por la severidad:

SxFRiesgo =

En este caso, F representa la esperanza matemtica de la prdida en un

determinado periodo de tiempo o lo que es lo mismo, la probabilidad de

ocurrencia de la prdida en dicho periodo.

Estos efectos se pueden medir en distintas unidades: en trminos

econmicos, en prdida de vidas humanas, en daos personales, etc. As

si un accidente se produce con una frecuencia de una vez cada 5 aos y

provoca en cada ocasin quince muertos, el riesgo ser de:

Si para este mismo accidente, las prdidas econmicas ascienden a 300

millones de euros, el riesgo ser:

aomuertosxRiesgo /31551 ==

aoeurosdemillonesxRiesgo /6030051 ==


Obviamente, para reducir el riesgo se puede actuar sobre las dos

variables, bien reduciendo las probabilidades de ocurrencia, bien

reduciendo la magnitud esperable del dao, bien actuando sobre las dos.

Para algunos autores, disminuir la probabilidad es PREVENCIN y

disminuir la gravedad de los efectos es PROTECCIN.

La sencillez matemtica de esta expresin est reida, sin embargo, con

su utilidad prctica. En primer lugar, es preciso identificar todos y cada

uno de los peligros presentes en una instalacin industrial y despus

conocer la frecuencia con la que ocurrir un evento (en el contexto del

anlisis de riesgos ser siempre un evento no deseado), y la magnitud del

dao que se producir. Esta tarea es muy costosa en trminos de tiempo y

recursos a emplear. De hecho, algo tan aparentemente simple como

conocer estas dos magnitudes ha obligado al desarrollo de un sinfn de

metodologas encaminadas a su estimacin ms o menos precisa.

El objetivo de este apartado es describir de forma somera las principales

tcnicas hoy por hoy disponibles para identificar peligros y/o evaluar

riesgos, ya sea bajo una perspectiva cualitativa, ya sea mediante el uso de

mtodos cuantitativos o semicuantitativos.


3.2 Anlisis histrico de accidentes

Su objetivo primordial es detectar los peligros presentes en una

instalacin por comparacin con otras similares que hayan tenido

accidentes registrados en el pasado. Analizando esos antecedentes es

posible conocer las fuentes de peligro, estimar el alcance posible de los

daos e incluso, si la informacin es suficiente, estimar la frecuencia de

ocurrencia.

Para llevar a cabo estos trabajos se dispone de bancos de datos

informatizados, recopilaciones bibliogrficas de accidentes o incluso de la

propia experiencia siniestral de la empresa.

Es una metodologa simple y econmica, ya que no compromete muchos

recursos materiales o humanos. Su gran ventaja es que detecta peligros

absolutamente reales, que ya en el pasado se han puesto de manifiesto.

Sin embargo, las informaciones recogidas son limitadas dado que slo se

registran los accidentes que acaban en eventos de relativa importancia y

se obvian incidentes, potencialmente ms peligrosos que los anteriores,

pero que por circunstancias fortuitas favorables no desencadenan un gran

accidente. Asimismo, las informaciones recogidas no son completas y

estn afectadas de imprecisiones importantes, lagunas y datos

confidenciales desconocidos.


3.3 Anlisis preliminar de peligros

Este mtodo es similar al anlisis histrico de accidentes, aunque no se

basa en el estudio de siniestros previos sino en la bsqueda bibliogrfica

de peligros que puedan hallarse presentes en una nueva instalacin a

partir de la lista de productos qumicos presentes. De forma no estricta se

le suele denominar tambin "Anlisis preliminar de riesgos".

El procedimiento consiste en obtener informacin completa sobre

materiales, sustancias, reactivos y operaciones previstas, comparar estos

procesos con otros de los que se tenga experiencia anterior, adaptar esas

semejanzas al caso actual y analizar las operaciones y equipos previstos

desde el punto de vista de los peligros presentes en cada uno (toxicidad,

corrosividad, carga energtica, etc.).

Los puntos crticos que se hayan detectado en el paso anterior deben ser

objeto de un estudio tcnico algo ms detallado. Por ltimo, como resulta

lgico, debern proponerse las medidas a adoptar para disminuir o

eliminar los peligros detectados.

Es un procedimiento de anlisis simple y econmico, aunque no

sistemtico; es estrictamente cualitativo y depende en exceso de los

conocimientos previos de los ejecutantes.

Resulta idneo para instalaciones en fase de anteproyecto o ingeniera

bsica, cuando aun no se han desarrollado planos detallados de la

instalacin.


3.4 Anlisis "Qu pasa si?"

El objetivo fundamental de este mtodo es la deteccin y anlisis de las

desviaciones sobre los procesos y condiciones previstos, intentando evitar

aquellos eventos que puedan resultar no deseables. Bsicamente consiste

en responder cualitativamente a una batera de preguntas del tipo Qu

pasa si?, en relacin con la calidad o la concentracin de las materias

primas, o en relacin con las variables de proceso o los servicios

necesarios.

Para llevar a cabo este anlisis de forma estructurada se recomienda

seguir la lnea de proceso, desde la recepcin de materiales hasta la

entrega del producto terminado. En una primera fase se pide a los

participantes que planteen cualquier pregunta del tipo Qu pasa si?

en relacin con cada unidad o etapa del proceso. Una vez recopiladas

todas estas cuestiones, se intentar dar respuesta a cada una de ellas,

con la participacin de especialistas si fuera necesario.

Una vez identificados los peligros y sus posibles consecuencias, deben

proponerse las medidas disponibles para minimizarlos, tales como

alternativas en el proceso o modificaciones de la lnea de produccin.

Resulta un sistema muy creativo y de simple aplicacin (y por lo tanto,

econmico). Sin embargo, an realizndose de modo estructurado puede

pasar por alto algunos peligros menos evidentes pero no por ello menos

graves.


3.5 Anlisis mediante listas de comprobacin

Consiste en contrastar la realidad de la planta con una lista muy

detallada de cuestiones relativas a los ms diversos mbitos, tales como

condiciones de proceso, seguridad o estado de las instalaciones o

servicios.

En primer lugar es necesario disponer de listas de comprobacin o check

list generalistas o especfi

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