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A. Pizarro TECNICAS de MANTENIMIENTO predictivo UNIDADES DE APRENDIZAJE: 72 HORAS UNIDADES DE APRENDIZAJE: 1.- Fundamentos del mantenimiento predictivo 8 2.- Inspección térmica y termográfica de equipos 16 3.- Inspecciones por ultrasonido 18 4.- Inspección por análisis de aceites, partículas magnéticas y tintas penetrantes,16 EVALUACIÓN: 14 A. Pizarro DEFINICIÓN DE MANTENIMIENTO Conjunto de técnicas y actividades que permiten mantener la operatividad confiable de equipos, instalaciones y maquinas. Se busca alargar la vida de la inversion de forma rentable, manteniéndolas en su condición de diseño. FUNCIONES FUNDAMENTALES Desarrollo e implementación de un sistema de mantenimiento efectivo. Control de costos del mantenimiento. Presentación de informes de mantenimiento (KPIs). Abastecimientos de servicio: energía eléctrica, neumática, hidráulica, agua potable, agua caliente, vapor, etc. Montaje y/o puesta en marcha de nuevas máquinas y equipos. TIPOS DE MANTENIMIENTO: 1.- NO PLANIFICADO. Mantenimiento Correctivo 2.- PLANIFICADO. Mantenimiento Preventivo Mantenimiento Predictivo A. Pizarro A. Pizarro Preventivo Correctivo Predictivo CICLO DE VIDA DE UNA MAQUINA O EQUIPO TIPOS DE MANTENIMIENTO A. Pizarro A. Pizarro MANTENIMIENTO PLANIFICADO A. Pizarro A. Pizarro Reseña Historica mantenimiento La Tercera Generación. Desde mediados de la década del setenta el proceso de cambio en la industria ha adquirido aún más impulso. Los cambios han sido clasificados en : nuevas expectativas, nuevas investigaciones, y nuevas técnicas. El tiempo de parada de máquina afecta la capacidad de producción, aumenta los costos operacionales, y afecta el servicio al cliente. Los efectos de las paradas de maquina en los años sesenta y setenta en los sectores mineros, manufactureros y de transporte fueron agravados por la tendencia mundial hacia sistemas “just-in-time”, donde los reducidos inventarios de material en proceso hacen que una pequeña falla en un equipo probablemente hiciera detener toda la planta. Una mayor automatización también significa que más y más fallas afectan nuestra capacidad de mantener parámetros de calidad satisfactorios. Mas falla acarrean consecuencias para el medio ambiente, la seguridad o la producción. Mantenimiento Centrado en Confiabilidad- John Moubray (RCM II) 2004 20 1940 - 1950 1960 - 1970 - 1980 1990 – 2000 - 2010 Evolución de las expectativas de mantenimiento. 21 Reseña histórica del Mantenimiento Primera generación Segunda generación Tercera generación Reparar cuando se rompe. Mayor disponibilidad de planta. Mayor vida de los equipos. Menor costo. Mayor disponibilidad y confiabilidad de planta. Mayor seguridad. Mejor calidad de producto. Ningún daño al medio ambiente. Mayor vida de los equipos. Mayor costo-eficiencia. Reseña histórica del Mantenimiento Predictivo PRINCIPIOS DE DIAGNOSTICO DE FALLAS CONSISTENCIA Y/O REDUDANCIA Proceso Condiciones Medidas COMPA RADOR Condiciones Calculadas (o de catalogo) Modelo de Comportamiento Señales conocidas SINTOMAS PARA FD Pº Tº Mpd Mpv A. Pizarro Viabilidad del Mantenimiento predictivo El mantenimiento predictivo se justifica en función del análisis de criticidad, costos de mantenimiento preventivo, y costos de mantenimiento correctivo. Análisis de criticidad + CMp + CMC 40 Mantenimiento predictivo Manual de gestión de activos y mantenimiento. Mayo 2005 41 Mantenimiento predictivo Mantenimiento predictivo Según RCM (Mantenimiento Centrado en la Fiabilidad/Confiabilidad) “El mantenimiento predictivo incluye un conjunto de técnicas de diagnostico que relacionan la medición de una variable física o química o la observación del equipo, es decir, observaciones y/o mediciones, con el estado de éste”. Vigilancia de maquina Mantener bajo observación y análisis el Activo en monitoreo de condiciones físicas Guías técnicas IRIM Renovotec (GUIA PARA LA IMPLANTACION DE MANTENIMIENTO3.0 VOLUMEN 1) 42 7 preguntas básicas a realizar para Diagnosticar fallas ; ¿Cuáles son la funciones y los parámetros de funcionamiento asociados al activo en su actual contexto operacional? ¿De qué manera falla en satisfacer dichas funciones? ¿Cuál es la causa de cada falla funcional? ¿Qué sucede cuando ocurre cada falla? ¿En que sentido es importante cada falla? ¿Qué puede hacerse para prevenir o predecir cada falla? ¿Qué debe hacerse si no se encuentra una tarea proactiva adecuada? Mantenimiento centrado en la confiabilidad (John Moubray) Herramientas de diagnostico 43 Fallas funcionales Una falla funcional se define como la incapacidad de cualquier activo físico de cumplir una función según un parámetro de funcionamiento aceptable para el usuario. Falla total o parcial Excede los Limites normales (superiores e inferiores) Instrumentos de medición e indicadores El contexto operacional Mantenimiento predictivo Diagnostico de fallas Mantenimiento centrado en la confiabilidad (John Moubray) Herramientas de diagnostico 45 Falla total o parcial Una falla total o parcial como su nombre lo dice pierde total mente su función de producir o produce fuera de los limites admisibles. Limites superiores e inferiores Significa que el activo físico ha fallado si produce productos que están por arriba del limite superior o por debajo del inferior. Ejemplo: una maquina envasadora de café en grano debe empaquetar 300 +/- 1 g de café a una velocidad mínima de 75 bolsas por minuto. “falla la maquina si: Se para completamente. Empaca mas de 301 g de café. Empaca menos de 300 g de café. Empaca a una velocidad menor de 75 bolsas por minuto Mantenimiento centrado en la confiabilidad (John Moubray) Mantenimiento predictivo Diagnostico de fallas 46 Mantenimiento centrado en la confiabilidad (John Moubray) Medidores e indicadores Los limites superior e inferior también se aplican a los estándares de funcionamientos de medidores, indicadores, sistemas de control y de protección. Dependiendo del modo de falla y sus consecuencias, también podría ser necesario tratar sus límites, por separado, en el momento en que se listan las fallas funcionales. Ejemplo, la función de un sensor de temperatura puede enunciarse como “mostrar la temperatura del proceso X dentro de 2% de la temperatura real del proceso”. Este medidor puede sufrir tres fallas funcionales distintas: Incapaz de mostrar la temperatura del proceso. Muestra una temperatura mas de 2 % mas alta que la temperatura real del proceso. Muestra una temperatura mas de 2% mas baja que la temperatura real del proceso. Mantenimiento predictivo Diagnostico de fallas Indicadores (MTBF) (Mid Time Between Fallure) Tiempo medio entre fallos Este indicador mide el tiempo promedio que es capaz de operar el equipo a capacidad sin interrupciones dentro del período considerado. Este constituye un indicador indirecto de la confiabilidad del equipo o sistema. El Tiempo Promedio para Fallar también es llamado “Tiempo Promedio Operativo” o “Tiempo Promedio hasta la Falla”. 47 Mantenimiento predictivo Manual de gestión de activos y mantenimiento. Mayo 2005 Herramientas de diagnostico Indicadores (MTBF) 48 Mantenimiento predictivo Indicadores (MTBF) Manual de gestión de activos y mantenimiento. Mayo 2005 Ejercicios de MTBF Calcular MTBF de un servidor que ha tenido 5 caídas en los últimos 3 meses. Las tres primeras se solucionaron en 5 minutos, pero las dos últimas supusieron un tiempo de inactividad de 30 y 40 minutos respectivamente. 5 fallos en 3 meses 49 Mantenimiento predictivo Indicadores (MTBF) Ejercicios de MTBF Calcular MTBF de un servidor que ha tenido 5 caídas en los últimos 3 meses. Las tres primeras se solucionaron en 5 minutos, pero las dos últimas supusieron un tiempo de inactividad de 30 y 40 minutos respectivamente. 5 fallos en 3 meses R: 3 meses -> 24 x 60 x 90 = 129600 minutos5 fallos -> 5 + 5 + 5 + 30 + 40 = 85 minutos 129600 – 85 = 129515 minutos de funcionamiento correcto MTBF = 129515 / 5 = 25903 m Disponibilidad del equipo= Tpo Total / Tpo operativo Disponibilidad= 129515/129600 = 99,9 % 50 Mantenimiento predictivo Indicadores (MTBF) Indicadores (MTTR) (Mean Time To Repair) Tiempo medio de reparación Es el tiempo que se tarda en la reparación, sin contar las esperas. Para el tiempo técnico de avería se precisa un tiempo técnico de reparación, que es aquel que contempla desde el momento en que se para el equipo hasta el instante en que se pone nuevamente en funcionamiento. MTTR = (Tiempo total de inactividad) / (número de fallos) 51 Mantenimiento predictivo Indicadores (MTTR) Indicadores (MTTR) 52 Mantenimiento predictivo Manual de gestión de activos y mantenimiento. Mayo 2005 MTTR Ejemplo El tiempo total de producción de un minador (funcionamiento más periodos de inactividad) es en un trabajo por 300 h, de las cuales está en funcionamiento 255 y el resto en revisión o reparación. Determinar, si los periodos de inactividad se deben a 5 fallos, las variables que se indican: MTBF MTTR Solución: MTBF = (Tiempo total de funcionamiento) / (número de fallos) = 255/5=51 h MTTR = (Tiempo total de inactividad) / (número de fallos)=45/5=9 h 53 Mantenimiento predictivo MTTR 5.- En una planta procesadora de alimentos balanceados para aves se han analizado los 3 principales equipos de producción obteniéndose la siguiente información: El molino principal trabaja 8 horas a la semana, 6 días. Durante los 3 años anteriores ha sufrido 7 roturas de las cuchillas: las cuales han demorado en cambiarse 4 horas cada vez. Así mismo se han programado mantenimientos preventivos para el cambio de cuchillas unas 8 veces más en ese periodo, demorando 2 horas cada una. También se ha tenido que reparar el motor principal una vez: cosa que duro alrededor de 36 horas ya que hubo que rebobinarlo. La Mezcladora Turbo: ha recibido mantenimiento preventivo todas las semanas durante el periodo de 3 años, demorando este mantenimiento 3 horas, y únicamente una vez hubo que intervenir el equipa para cambiar las chumaceras por desgaste prematuro ya que el golpeteo de la maquina era un ruido insoportable. Dicha reparación duro96 horas. La máquina de coser requiere que semanalmente se cambie la aguja, labor que se realiza los días lunes al iniciar la jornada y requiere de 30 minutos todas las veces que se realiza. En los mismos tres años el equipo ha tenido que ser intervenido 12 veces por agujas que se han roto en el proceso de empacado. Al romperse una aguja. El hilo tiende a enredarse, lo que obliga a parar durante 2 horas hasta que la maquina vuelve a estar operativo/a. Para las 3 máquinas anteriores, calcular el tiempo medio para reparaciones. 54 Monitoreo de condiciones 5 aspectos claves del monitoreo de condición: El conocimiento de la técnica El conocimiento del equipo inspeccionado El conocimiento del equipo de medida Los valores de referencia. La tendencia. 55 Monitoreo de condiciones Manual de gestión de activos y mantenimiento. Mayo 2005 A. Pizarro Consultas ??? Gracias.
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