Diseño de un sistema de mantenimiento con base en análisis de criticidad y análisis de modos y efectos de falla (página 3)

Tabla 4. Listado de equipos que operan en la Planta de Coque.

Tabla 4. Listado de equipos que operan en la Planta de Coque. (Continuación).

Tabla 4. Listado de equipos que operan en la Planta de Coque. (Continuación).

• CÓDIGOS DE CLASIFICACIÓN DE LA PLANTA DE COQUE

La Planta de Coque en Acerías Paz del Río S.A. al igual que las demás plantas de la empresa posee tres códigos generales:

• Código de fabricante o de planos. El código esta compuesto por una letra: B para la Planta de Coque, C para Acería, D para Sinter. Este código clasifica la planta en 10 subplantas:

B1. Servicios Generales. B2. Manejo de Carbón. B3. Batería de 57 hornos. B4. Manejo de Coque.

B5. Decantación, Condensación y Extractores. B6. Planta de Sulfato de Amonio.

B7. Planta de Gas Sulfhídrico.

B8. Planta de Acido Sulfúrico. (Fuera de servicio). B9. Planta Desnaftalizadora.

B10. Planta de Alquitrán.

Cada letra esta acompañada de un número que expresa la subplanta dentro de la planta principal. Esta codificación esta acompañada de un número de dos cifras que enumera los planos de cada subplanta, así: "B6-41/16 impulsor bomba

extracción de sales". En este caso, el código B expresa que pertenece a la Planta de Coque, 6 a la Planta de Sulfato de Amonio, el número del plano de la bomba es el 41, el impulsor que es una parte de la bomba se expresa con el número 16.

Además de esta clasificación, los planos en conjunto son enumerados por un código que utilizó el fabricante de la máquina o equipo cuando se construyó la planta, se pueden encontrar aun códigos:

• DISTICOQUE Empresa Francesa que construyó la batería Nº 1, ya que de esta batería aun se conserva la máquina deshornadora, máquina guía Nº 1, etc.

• WODDALL-DUCKMAN Empresa Norteamericana que construyó la batería Nº 2 y parte de la planta de subproductos.

Los planos que se encuentran actualmente archivados en la oficina de mantenimiento mecánico son listados en la tabla 5.

Tabla 5. Planos existentes oficina de mantenimiento mecánico coquería.

Tabla 5. Planos existentes oficina de mantenimiento mecánico coquería. (Continuación).

• Clasificación de materiales y repuestos usados en operación de plantas y minas. Esta clasificación es la más importante dentro de toda la empresa, maneja todas las plantas en función de los repuestos y materiales empleados dentro del conjunto del proceso siderúrgico. Una parte del listado se muestra en la tabla 6. [1]

Tabla 6. Catálogo de materiales Acerías Paz del Río S.A.

Fuente: ACPR. 1992

De acuerdo con la lista anterior la clase 04 hace referencia a todos los equipos de la Planta de Coque, esta clase expresa el tipo de material del repuesto o equipo, así como su número de plano y existencia. En la tabla 7 se puede apreciar una muestra de la clase 04 del mecanismo de traslación de la máquina deshornadora.

Tabla 7. Parte de la clase 04: Planta de Coque.

Fuente: ACPR. 1992

• Código de clasificación interno de Acerias Paz del Río S.A. Este código es una enumeración interna similar a la clasificación B, que expresa la lista completa de instalaciones y equipos de toda la empresa. En la Planta de Coque, este código empieza en 12 y clasifica la planta en 10 subplantas, en el orden del proceso, similar al código B.

• 120100 Servicios Generales.

• 120200 Manejo de Carbón.

• 120300 Batería de 57 hornos.

• 120400 Manejo de Coque.

• 120500 Decantación, Condensación y Extractores.

• 120600 Planta de Sulfato de Amonio

• 120700 Planta de Gas Sulfhídrico.

• 120800 Planta de Acido Sulfúrico.

• 120900 Planta Desnaftalizadora.

• 121000 Planta de Alquitrán.

Este código pertenece a la antigua clasificación de Acerías Paz del Río S.A. y aunque no es tan utilizado como los dos anteriores, hace parte de la única clasificación interna que ha hecho la empresa.

Actualmente, la Planta de Coque pretende utilizar este código como base de datos del programa de mantenimiento a implementar en los próximos años, es por esto, que se presenta en este proyecto la actualización de este código hasta Enero de 2006.

• FORMATO PARA LA BASE DE DATOS DE LA PLANTA DE COQUE

Los pasos realizado por los autores en la elaboración de la base de datos fueron:

• Reconocimiento de la Planta. En este paso se realizaron inspecciones para conocer el funcionamiento de cada una de las 9 subplantas y de los equipos que en ellas operan y tener una idea clara del funcionamiento general de la Planta.

• Elaboración del listado de equipos. Se realizo un listado actualizado de los equipos que funcionan en cada una de las plantas.

• Recolección de datos. Para cada uno de los equipos de la Planta los autores reunieron los códigos existentes en los archivos de la empresa y el desglose de partes de cada equipo y repuestos.

• Creación de la base de datos. Por ultimo se diseño una base de datos que permitiera relacionar toda la información recolectada anteriormente y que permitiera al personal de la Planta tener un fácil y rápido acceso con el fin de agilizar las tareas cotidianas de mantenimiento.

El formato hecho para la creación de la base de datos de la Planta de Coque en la empresa Acerías Paz del Río S.A. es una unión de los tres códigos existentes de la planta (código de planos, código de materiales, código interno de la empresa), combinada con diagramas de flujo que describen los procesos de las 9 subplantas

(que funcionan actualmente) y un desglose de las partes principales de los equipos que operan actualmente dentro de la empresa.

Además los autores incluyeron un formato especial para cada una de las bombas de toda la planta, donde se hace énfasis en las características principales de estas. Toda esta información, está relacionada por medio de hipervínculos que facilitan al usuario navegar por la base de datos, además, los formatos se diseñaron de tal forma, que sea posible la actualización de datos sin que se afecte la estructura del sistema. Toda la base de datos fue hecha por los autores en la plataforma de STAROFFICE (TM) 7 único programa de Office autorizado para la empresa, utilizando la herramienta de piloto automático para la creación de páginas Web.

• RESULTADOS DEL ESTUDIO

La página principal de la base de datos, la cual se muestra en la figura 15, es una presentación de imágenes características tomadas de las 9 subplantas, cada imagen posee un hipervínculo para conectar la subplanta deseada.



Además, en esta página se encuentran los siguientes links:

• Listados de repuestos de la clase 04 más utilizados en la Planta de Coque.

• Características principales de las bombas de la Planta.

• Diagramas de flujo de cada proceso.

La base de datos, fue revisada y aprobada por ingenieros de mantenimiento, producción, directivas de la planta y personal de mantenimiento mecánico de la Planta de Coque.

La figura 16, muestra una captura hecha a la portada de la Planta de Sulfato de Amonio, donde se puede apreciar la relación de los tres códigos nombrados anteriormente para cada equipo, así como los links hacia los diagramas de flujo, partes de equipos y página inicial.



REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

[1] ACERÍAS PAZ DEL RÍO S.A. Catálogo de materiales. Clasificación de materiales y repuestos usados en operación de plantas, minas y fabricación de cemento. Belencito Marzo de 2000.

Confiabilidad operacional

El sistema de mantenimiento diseñado para la Planta de Coque, esta basado en dos de las herramientas del Sistema Integrado de Confiabilidad Operacional, el análisis de criticidad (CA) y el análisis de modos y efectos de falla (FMEA) no obstante, en este capitulo se hace una breve descripción de todas las herramientas utilizadas por el Sistema Integrado de Confiabilidad Operacional metodología del RCM2 para que el lector se familiarice con el tema.

La Confiabilidad Operacional se define como una serie de procesos de mejoramiento continuo, que involucran en forma sistémica, avanzadas herramientas de diagnóstico, metodologías de análisis y nuevas tecnologías, para optimizar la gestión, planeación, ejecución y control, de la Productividad Industrial. Con la finalidad de mejorar la rentabilidad de los procesos productivos, cada día se dedican enormes esfuerzos destinados a visualizar, identificar, analizar, implantar y ejecutar actividades para la solución de problemas y toma de decisiones efectivas y acertadas, que involucren un alto impacto en las áreas de seguridad, ambiente, metas de producción, calidad de productos, costos de operación y mantenimiento, así como garantizar una buena imagen de la empresa y la satisfacción de sus clientes y del personal que en ella labora. En resumen, lo antes expuesto se puede considerar como el objetivo fundamental que persigue la filosofía de las empresas de Clase Mundial, donde se focaliza el esfuerzo en cuatro grandes aspectos, como se muestra en la figura 17. [1]



• Excelencia en sus procesos medulares. Se parte del principio de que el esfuerzo por alcanzar y mantener un nivel de excelencia debe concentrarse en los procesos medulares de la empresa, es decir, en su razón de ser.

• Máxima disponibilidad – Máxima seguridad y producción requerida. La meta del negocio debe centrarse en obtener el nivel de disponibilidad, que satisfaga y oriente las actividades hacia los niveles de producción que realmente son requeridos, con elevados estándares de seguridad.

• Calidad y rentabilidad de los productos. Los productos que se generan deben ser de la más alta calidad, con una estrategia orientada a la mejor relación costo – beneficio que garantice la máxima rentabilidad.

• Motivación y satisfacción del personal. El personal que labora en la empresa debe estar altamente motivado e identificado. Asimismo tanto el personal como los clientes deben estar satisfechos con el nivel de servicio y/o la gestión que se les brinda.

Las empresas que han logrado alcanzar estos cuatro estándares pertenecen al privilegiado grupo de la categoría de Clase Mundial y el aspecto que las identifica es la aplicación de prácticas comunes denominadas las Diez Mejores Prácticas, y que corresponden con: [2]

• Trabajo en equipo.

• Contratistas orientados a la productividad.

• Integración con proveedores de materiales y servicios.

• Apoyo y visión de la gerencia.

• Planificación y programación proactiva.

• Mejoramiento continuo.

• Gestión disciplinada de procura de materiales.

• Integración de sistemas.

• Gerencia de paradas de plantas.

• Producción basada en confiabilidad

La Confiabilidad Operacional se aplica generalmente en los casos relacionados con: [2]

• Elaboración / revisión de los planes de mantenimiento e inspección en equipos estáticos y dinámicos.

• Establecer alcance y frecuencia óptima de paradas de plantas.

• Solución de problemas recurrentes en equipos e instalaciones que afectan los costos y la confiabilidad de las operaciones.

• Determinación de tareas que permitan minimizar riesgos en los procesos, instalaciones, equipos y ambiente.

• Establecer procesamientos operacionales y prácticas de trabajo seguro.

• HERRAMIENTAS DE CONFIABILIDAD OPERACIONAL

La confiabilidad como metodología de análisis debe soportarse en una serie de herramientas que permitan evaluar el comportamiento del componente de una forma sistemática a fin de poder determinar el nivel de operabilidad, la magnitud del riesgo y las acciones de mitigación y de mantenimiento que requiere el mismo para asegurar al dueño del activo su integridad y continuidad operacional. [2]

El empleo de las herramientas de confiabilidad permite detectar la condición más probable en cuanto al comportamiento de un activo, ello a su vez proporciona un marco referencial para la toma de decisiones que van a direccionar la formulación de planes estratégicos. A continuación se describen algunas de estas herramientas de Confiabilidad Operacional más utilizadas a nivel mundial.

• Análisis de Criticidad (CA). El Análisis de Criticidad es una metodología que permite jerarquizar instalaciones y equipos, en función de su impacto global, con el fin de facilitar la toma de decisiones. [2]

La información recolectada en este estudio podrá ser utilizada para:

• Priorizar órdenes de trabajo de operaciones y mantenimiento.

• Priorizar proyectos de inversión.

• Diseñar políticas de mantenimiento.

• Seleccionar una política de manejo de repuestos y materiales.

• Dirigir las políticas de mantenimiento a las áreas o sistemas más críticos.

Los criterios a tomar en cuenta para la elaboración de análisis son los siguientes: seguridad, ambiente, producción, costos (Operaciones y Mantenimiento), frecuencia de fallas y tiempo promedio para reparar.

Los pasos a seguir en el estudio de criticidad de una planta de cualquier naturaleza son: [2]

• Identificación de los sistemas a estudiar.

• Definir el alcance y objetivo para el estudio.

• Selección del personal a entrevistar.

• Informar al personal sobre la importancia del estudio.

• Recolección de datos.

• Verificación y análisis de datos.

• Retroalimentación.

• Implementación de resultados.

A través de los aspectos mencionados, se observa claramente la gran utilidad del Análisis de Criticidad, de allí su importancia. Este análisis permite obtener una jerarquización validada de todos los procesos / sistemas lo cual permite: [2]

• Utilización óptima de los recursos humanos y económicos dirigidos hacia sistemas claves de alto impacto.

• Potencializar adiestramiento y desarrollo de habilidades en el personal, basado en la criticidad de sus procesos y sistemas.

• Priorizar la ejecución / detección de oportunidades perdidas y aplicación de otras herramientas de Confiabilidad Operacional.

• Análisis de Modos y Efectos de Falla (FMEA). Es un proceso sistemático para identificar fallas potenciales de diseño y proceso antes de que estas ocurran, con la intención de eliminar o minimizar los riesgos asociados con ellas. El FMEA documenta las acciones preventivas y la revisión del proceso.

Las cuatro primeras preguntas del RCM (Mantenimiento Centrado en Confiabilidad) ayudan a identificar las fallas funcionales, los modos de falla que probablemente causen cada falla funcional y los efectos de falla asociados con cada modo de falla. Las cuatro preguntas son: [2]

• ¿Cuales son las funciones que queremos que el equipo haga?

• ¿De que forma se puede fallar?

• ¿Qué causa la falla?

• ¿Que sucede cuando falla?

• Modo de falla. Un modo de falla podría ser definido como cualquier evento que pueda causar la falla de un activo físico (o sistema o proceso). [2]

• Efecto de falla. Describe las consecuencias de la ocurrencia de la falla que se está analizando. Esta descripción debe incluir toda la información necesaria para apoyar la evaluación de la máquina.[2]

• Otras herramientas de la Confiabilidad Operacional. Dentro de las herramientas de Confiabilidad Operacional que no se utilizaron en el proyecto, se encuentran:

• Análisis Causa Raíz (RCA). Dentro del marco de confiabilidad es la herramienta principal para determinar las causas fundamentales que generan una repetición de falla o en su defecto dentro de un conjunto de fallas, la anomalía de mayor peso en cuanto al impacto operacional, económico y de seguridad y ambiente. Es una herramienta sistemática que se aplica con el objetivo de determinar las causas que originan las fallas, sus impactos y frecuencias de aparición, para luego mitigarlas o suprimirlas totalmente. Se aplica generalmente en problemas puntuales para equipos críticos de un proceso o cuando existe la presencia de fallas repetitivas. [2]

• Inspección Basada en Riesgos (RBI). Es una metodología que permite determinar la probabilidad de falla de un equipo que transporte y/o almacene fluidos y las consecuencias que estas pudieran generar sobre la gente, el ambiente y los procesos. [2]

• Análisis de Árbol de Falla (FTA). La técnica del diagrama del árbol de falla es un método que nos permite identificar todas las posibles causas de un modo de falla en un sistema en particular. Además nos proporciona una base para calcular la probabilidad de ocurrencia por cada modo de falla del sistema. Mediante un FTA se observa en forma gráfica la relación lógica entre un modo de falla de un sistema en particular y la causa básica de la falla. [2]

• Optimización costo riesgo. La optimización costo riesgo es una metodología que permite determinar los costos asociados a la realización de actividades de mantenimiento preventivo y los beneficios esperados por sus ejecuciones, sin dejar de considerar los riesgos involucrados, para identificar la frecuencia óptima de las acciones de mantenimiento con base en el costo total mínimo que se genera. El objetivo de una Optimización Costo Riesgo es determinar la frecuencia óptima de las acciones de mantenimiento preventivo por medio de la realización de un balance de costos / riesgos asociados a estas actividades y los beneficios que generan. [2]

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

[1] BECERRA SOLÓRZANO Guillermo. Diseño de un Sistema Integrado de Confiabilidad Operacional para el Área de Servicios Industriales de Bavaria S.A. Cervecería de Boyacá. U.P.T.C. Escuela de Ingeniería Electromecánica. Duitama 2005. Capítulo 3.

[2] GARCÍA PALENCIA Oliverio Ing. MSc. Estrategias de Mantenimiento Basadas en Confiabilidad. Primer Congreso Internacional de Ingeniería Electromecánica Villa del Rosario de Cúcuta 2004.

• ANÁLISIS DE CRITICIDAD

Debido al gran número de equipos que operan en la Planta de Coque, es necesario establecer hacia que equipos se deben dirigir todos los esfuerzos y metodologías de mantenimiento para atender las áreas o subsistemas más críticos. En este capitulo se explica como se realiza un Análisis de Criticidad, las ventajas que se obtienen y como los autores lo aplicaron en la Planta de Coque.

 

 

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