Introducción al mantenimiento predictivo

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megacam
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Introducción al mantenimiento predictivo

Mensaje sin leer por megacam » Noviembre 1st, 2009, 8:32 pm

Los estudios relativos a la confiabilidad vienen recibiendo, en los últimos años, la atención de especialistas en diversos ramos de empresas, particularmente ligados al área de mantenimiento. Muchos son los trabajos desarrollados y en actual desarrollo, buscando la aplicación del llamado "Mantenimiento Predictivo" o "Mantenimiento Previsivo", o "Control Predictivo del Mantenimiento", que tiene como objetivo, ejecutar el mantenimiento preventivo en equipos en el momento exacto, en que estos interfieren en la confiabilidad del sistema.


Por: Ing. Lourival Augusto Tavares

Se entiende por Control Predictivo de Mantenimiento, la determinación del punto óptimo para la ejecución del mantenimiento preventivo en un equipo, o sea, el punto a partir del cual la probabilidad que el equipo falle, asume valores indeseables.

La determinación de ese punto trae como resultado, índices ideales de prevención de fallas, tanto en el aspecto técnico como en el económico, ya que, la intervención en el equipo, no es efectuada durante el periodo en que aún está en condiciones de prestar servicio, ni en el periodo en que sus características operativas están comprometidas.

Los estudios de determinación de ese punto, que es llamado “Punto Predictivo”, pueden ser realizados bajo dos formas, en función de las características de los equipos: Análisis Estadístico y Análisis de Síntomas.
El análisis estadístico, es aplicado cuando existe en la instalación, una cantidad apreciable de equipos o componentes con las mismas características, que puedan ser considerados como un "universo", para el desarrollo de los cálculos de probabilidades y que tienen características randómicas (aleatorias) de fallo, o sea, a los cuales no es posible hacer acompañamiento de sus variables.

El análisis de síntomas, es aplicado cuando es necesario el desarrollo de estudios para la determinación del punto predictivo, en equipos con características impares, con relación a los demás equipos instalados y en los cuales es posible hacer mediciones de sus variables.

En ambos casos, es recomendable que este trabajo sea desarrollado para equipos prioritarios de las instalaciones, ya que abarcan costos adicionales de inversión de material (instrumentos de medición) y mano de obra.

El análisis estadístico se basa en la determinación del término de vida útil, objeto del estudio en la curva de tasa de fallas con relación al tiempo, entendiéndose por tasa de fallas "la relación entre un incremento del número de fallas y el incremento correspondiente de tiempo, en cualquier instante de la vida de un equipo" y por vida útil "el periodo de tiempo, durante el cual el equipo desempeña su función con una tasa de fallas aceptable".

Por simplicidad, se tratará el asunto a partir de este punto, relacionado a los equipos, sin embargo, el estudio del mantenimiento predictivo puede ser aplicado en las partes de un equipo (componentes), o en nivel más detallado, (piezas) o para un conjunto de equipos (subsistema o sistema operacional).

Tradicionalmente, la tasa de fallas representa la medida de probabilidad que un equipo que está operando presente fallas, o sea, deje de operar, cuando se incrementa un intervalo de tiempo. Para su determinación, es necesario agrupar los datos de muestreo de las ocurrencias por periodos de tiempo, determinar la "Función de Distribución Cumulativa" F(t) definida como: el número de ítems del universo que fallan en un determinado intervalo de tiempo.

La "Función Densidad de Probabilidad" F(t), definida como: la relación entre el número de equipos, que fallarán cuando se incrementa un lapso infinitesimal de tiempo, obtenida como la derivada de la función Distribución Cumulativa para un incremento de tiempo.
La relación de la primera con el simétrico de la segunda (1 - Función Densidad de Probabilidad), genera una función llamada "Probabilidad de Supervivencia", que representa la cantidad de equipos del muestreo que sobreviven, con relación al universo inicial cuando se incrementa un infinitesimal de tiempo.

Wallodi Weibull, en sus estudios sobre la resistencia de aceros, estableció una expresión semi-empírica, con el objetivo de permitir:
a) representar fallas típicas de partida (mortalidad infantil), fallas aleatorias y fallas debidas a desgaste;
b) obtener parámetros significativos de la configuración de la falla a ejemplo del tiempo mínimo probable hasta la falla;
c) la representación gráfica y simple para su aplicación.

En función de la situación en que el equipo se encuentre, con el pasar del tiempo presentará uno de los tres estándares de falla. La composición de las tres condiciones que normalmente representan las fases de vida de una instalación, equipo o pieza es conocida como "Curva de la Bañera"

La elección apropiada de ß en la distribución de Weibull, permite su uso para representar una larga banda de aplicaciones, incluyendo tanto las fortuitas, que se comportan según un exponente negativo, como las que se comportan aproximadamente según una Distribución Normal. No obstante la experiencia, haya mostrado que la función de Weibull, puede ser usada para una gran mayoría de modelos de falla, es esencial notar que se trata de una función promedio empírica y puede no ser capaz de representar, algunas distribuciones particulares encontradas en la práctica.
El valor ß = 1 (tasa de fallas constante) puede ser indicativo, que modos múltiplos de falla existente o, que los datos de los tiempos para fallas son sospechosos. Este es frecuentemente el caso de sistemas, en los cuales diferentes componentes tienen diferentes edades y el tiempo individual de operación de los componentes no está disponible. Una tasa de fallas constante, puede también indicar que las fallas son debidas a eventos externos, tales como el uso indebido del equipo o deficiencia de las intervenciones para mantenimiento.

Imagen

En la práctica del mantenimiento predictivo basado en síntomas, se puede caracterizar 5 etapas: Inspección, Análisis, Diagnóstico, Solicitud de Intervención y Retorno.

En la inspección son comunes la aplicación de los procesos de Termografiíta, Tribologia (análisis de aceite), Estroboscopia, Análisis de vibración, Rayos X, Alineamiento, Balanceo, Ultrasonido y Mediciones eléctricas.

Los datos de la medición son registrados y tratados en programas propios de los equipos o programas específicos para generar los informes con las gráficas de tendencias y las indicaciones del momento mas adecuado para intervención en el equipo.
Las aplicaciones de dos de estos procesos en la COSIGUA (Compañía Siderúrgica Guanabara) del Grupo GERDAU, resultó en una reducción de 156 anomalitas térmicas en 1995 para 12 en 2000 con ganancias de US$ 900 000 en aplicación de termografía y de US$ 700 000 en análisis de vibración.

NOTA
Mayor Información sobre este tema, podrá encotrarlo en las memorias del seminario "Administración de Activos en Mantenimiento" de Aciem Cundinamarca. Contacte a Oficina Atención al Afiliado. PBX 3690424 o e-mail:mmedina@aciem.org

Adicionalmente podrá encontrar los siguientes temas en las memorias:

1. Introducción
2. Composición de costos
3. El ciclo de vida de los activos
4. Costo Meta
5. Tecnología de la información (base de datos para la gestión de los activos)
6. La gestión estratégica de costos (ABM, ABC, TOC)
7. Conceptos básicos y de tiempos
8. Los cambios de tecnología de mantenimiento
9. Los sistemas informatizados de gestión
10. Índices para gestión de activos
11. Fiabilidad x Manutenabilidad x Disponibilidad
12. Análisis de historial
13. Modo de efecto de fallas
14. Alertas
15. Estrategias de gestión de procesos
16. Introducción al mantenimiento predictivo
17. Mantenimiento centrado en el negócio
18. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

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