Maestría en Gerencia de Mantenimiento · 2017
Análisis estadístico y de confiabilidad para la predicción de fallas y costos para una facilidad de la industria del petróleo
Este trabajo busca de una forma sencilla realizar un análisis de los datos de falla de los equipos, usando métodos estadísticos y de confiabilidad que permitan a la organización la toma de decisiones para realizar una adecuada gestión del mantenimiento de sus equipos. Para lograr lo anterior, se inicia con un glosario de términos y definiciones relativos a la gestión del mantenimiento. Luego, se realiza un análisis de los datos registrados en la base de datos del Sistema de Gestión Computarizado del mantenimiento (CMMS) de las actividades de mantenimiento realizadas, especialmente para los trabajos realizados que fueron clasificados como mantenimientos correctivos, con el uso de histogramas y diagramas de Pareto, lo cual permitió la identificación de malos actores según la cantidad de trabajos realizados para un sistema. Se continúa con el análisis de confiabilidad, disponibilidad y mantenibilidad (CMD), donde se desarrolla un estudio de las fallas que provocaron la salida de los equipos, de los sistemas identificados como mal actor en el capítulo anterior, para esto se realiza un análisis de la curva de la bañera y de los índices de confiabilidad, disponibilidad y mantenibilidad para los equipos pertenecientes a los sistemas identificados. Lo siguiente fue realizar pronóstico del TBF para los equipos seleccionados en el capítulo anterior, por medio del método de series de tiempo y como último paso, la formulación de las propuestas de acciones de mejora de acuerdo a los análisis realizados usando la metodología DMAIC.
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Contenido
- INTRODUCCIÓNp. 15
- 1. GENERALIDADES DEL PROYECTOp. 17
- 1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMAp. 17
- 1.2 OBJETIVOSp. 18
- 1.2.1 Objetivo generalp. 18
- 1.2.2 Objetivos específicosp. 18
- 1.3 JUSTIFICACIÓN DEL PLAN PROPUESTOp. 18
- 1.4 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICAp. 19
- 2. DEFINICIONES Y CONCEPTOS GENERALESp. 22
- 2.1 DEFINICIONESp. 22
- 2.1.1 Mantenimientop. 22
- 2.1.2 Mantenimiento preventivop. 22
- 2.1.3 Mantenimiento correctivop. 62
- 2.1.4 Fallap. 115
- 2.1.5 Datos de la falla. Estos datos se caracterizan por:p. 23
- 2.1.6 Causa de fallo. Razón que conduce a la realización de una fallap. 23
- 2.1.8 MTTF/TPO (Mean Time to Failure)p. 24
- 2.1.9 MDT/TPFS (Mean Down Time)p. 24
- 2.1.10 MTTR/TPPR (Mean Time to Repair)p. 24
- 2.2 GESTIÓN DEL MANTENIMIENTOp. 25
- 2.3 ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE MANTENIMIENTOp. 25
- 2.3.1 Diagrama de Paretop. 26
- 2.4.1 Confiabilidadp. 29
- 2.4.2 Disponibilidadp. 29
- 2.4.3 Mantenibilidadp. 29
- 2.4.4 Curva de la confiabilidad o curva de la bañerap. 31
- 2.5 PRONÓSTICOSp. 33
- 2.5.1 Series de Tiempop. 35
- 2.6 PRONÓSTICO POR SERIES TEMPORALESp. 37
- 2.6.1 Evaluación de los métodos de pronóstico por serie de tiempop. 39
- 2.6.2 Métodos de pronóstico por serie de tiempop. 40
- 2.7 CICLO DMAICp. 46
- 2.7.1 Pasos metodología DMAICp. 47
- 2.8 DESCRIPCIÓN GENERAL DEL PROCESO DE PRODUCCIÓNp. 54
- 2.8.1 Descripción del procesop. 54
- 2.8.2 Descripción general de los sistemasp. 55
- 3. ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE LA GESTIÓN DEL MANTENIMIENTOp. 59
- 3.2 ANÁLISIS DE LOS SISTEMAS IDENTIFICADOSp. 64
- 3.3 ANÁLISIS de DATOS DE FALLA PARA LOS EQUIPOS MAL ACTORp. 67
- 3.3.1 Turbo-generadoresp. 67
- 3.3.2 Compresor de gas de reinyecciónp. 67
- 3.4 COSTO DE MANTENIMIENTO CORRECTIVOp. 70
- 3.4.1 Costo mantenimiento correctivo Turbo-generadoresp. 71
- 3.4.2 Costo mantenimiento correctivo turbinas reinyecciónp. 72
- 3.5 CONCLUSIONES CAPÍTULOp. 74
- 4.1 DATOS A ANALIZARp. 75
- DISPONIBILIDAD (CMD)p. 76
- 4.2.1 Estimación de los parámetros de la Confiabilidadp. 76
- 4.2.2 Estimación de los parámetros de la mantenibilidadp. 78
- 4.2.3 Estimación de los parámetros de la disponibilidadp. 79
- 4.3 ANÁLISIS CMD SISTEMAS MAL ACTOR DE LA PLANTAp. 80
- 4.3.1 Sistema de generaciónp. 81
- 4.3.2Sistema de Reinyecciónp. 88
- 4.4 CONCLUSIONES DEL CAPÍTULOp. 74
- 5. PRONÓSTICO POR SERIES DE TIEMPOp. 95
- 5.1 SELECCIÓN DE DATOSp. 95
- REINYECCIÓNp. 66
- 5.2.1 Pronóstico TBF equipo T5 sistema de Reinyecciónp. 96
- 5.2.2 Pronóstico TTR equipo T5 sistema de Reinyecciónp. 100
- GENERACIÓNp. 66
- 5.3.1 Pronóstico TBF equipo G1 sistema de Generaciónp. 104
- 5.3.2 Pronóstico TTR equipo G1 sistema de Generaciónp. 108
- 5.4 CONCLUSIONES DEL CAPÍTULOp. 74
- 6. ACCIONES DE MEJORAp. 112
- 6.1 IDENTIFICACIÓN DE PROBLEMAS U OPORTUNIDADES DE MEJORAp. 112
- IDENTIFICADOSp. 114
- 6.2.2 Plan de acción baja confiabilidad de los equipos.:p. 117
- 6.2.3 Plan de acción baja mantenibilidadp. 119
- 6.2.4 Plan de acción disminución de costos disciplina mecánicap. 120
- 6.3 CONCLUSIONES DEL CAPÍTULOp. 74
- 7. CONCLUSIONESp. 123
- 8. RECOMENDACIONESp. 125
- Figura 1. Representación gráfica de tiempos de un equipop. 27
- Figura 2. Curva de la bañerap. 32
- Figura 3. Métodos de pronósticosp. 34
- Figura 4. Patrones de las series de tiempop. 37
- Figura 5. Las cinco etapas de la metodología DMAICp. 46
- Figura 6. Componentes para definir la oportunidad o problemap. 47
- Figura 7. Matriz de clasificación de solucionesp. 51
- Figura 8. Formato DMAIC propuestas de mejorap. 53
- Figura 9.Esquema general planta de producciónp. 54
- Figura 10. Gráficos % mantenimientos año 1 - Año 5p. 60
- Figura 11. Mantenimiento correctivop. 62
- Figura 12. Distribución mantenimiento correctivo por disciplinasp. 62
- Figura 13. % Órdenes de trabajo de mantenimiento correctivo por sistemasp. 63
- Figura 14. % Órdenes de trabajo de mantenimiento correctivo por equiposp. 64
- Figura 15. Ordenes de trabajo correctivo sistema de reinyecciónp. 64
- Figura 16. Ordenes de trabajo correctivo sistema de generaciónp. 65
- instrumentaciónp. 115
- instrumentaciónp. 115
- Figura 19. Horas totales Vs cantidad de eventos por equipop. 68
- Figura 20. Intervalos de tiempo Vs eventos de paradap. 68
- Figura 21. Horas totales Vs Cantidad de eventos acumulados por añop. 69
- Figura 22. Horas totales Vs Cantidad de eventos acumulados año Y2p. 69
- Figura 23. Horas totales Vs Cantidad de eventos acumulados Y5p. 70
- Figura 24. Costo anual mantenimientop. 71
- Figura 25. Costo mantenimiento correctivo sistema generaciónp. 71
- Figura 26. Costo mantenimiento correctivo sistema de generaciónp. 72
- Figura 27. Costo mantenimiento correctivo sistema reinyecciónp. 72
- Figura 29. Costo mantenimiento correctivo Reinyección por modo de fallap. 73
- Figura 30. Confiabilidad Vs tiempo para el sistema de generaciónp. 81
- Figura 32. Función de tasa de falla del sistema de generaciónp. 83
- Figura 33. Mantenibilidad Vs Tiempo sistema de generaciónp. 85
- generaciónp. 66
- Figura 35. Confiabilidad Vs Tiempo Reinyecciónp. 88
- Figura 36. Función de densidad de probabilidad de fallas de reinyecciónp. 89
- Figura 37. Mantenibilidad Vs Tiempo del sistema de reinyecciónp. 91
- Figura 39.Gráfico de datos TBF T5 sistema de reinyecciónp. 97
- Figura 40. Análisis de regresión de los datos TBF T5p. 98
- Figura 41. Gráfico de datos TBF T5 con pronósticop. 100
- Figura 42. Gráfico de datos TTR T5p. 101
- Figura 43. Análisis de regresión datos TTR equipo T5p. 101
- Figura 44. Nuevo gráfico de datos TTR equipo T5 sin dato atípicop. 102
- Figura 44. Análisis de Regresión datos TTR equipo T5 sin dato atípicop. 102
- Figura 46. Gráfico de datos TTR con pronósticop. 104
- Figura 47. Gráfico de datos TBF G1p. 105
- Figura 48. Análisis de regresión de los datos TBF equipo G1p. 105
- Figura 49. Gráfico de datos TBF equipo G1 con pronósticop. 107
- Figura 50. Gráfico de datos TTR G1p. 108
- Figura 51. Análisis de regresión de los datos TTR del equipo G1p. 109
- Figura 52. Gráfico de datos TTR equipo G1 con pronósticop. 110
- Tabla 1. Métodos por series de tiempo para pronósticosp. 38
- Tabla 2. Benchmark de las mejores prácticas de mantenimientop. 61
- generaciónp. 66
- Tabla 4. Parámetro de forma Beta de Weibullp. 77
- Tabla 5. Beta para inspecciones programadasp. 78
- Tabla 6. Resultados análisis de confiabilidad sistema de generaciónp. 81
- Tabla 7. Resultados parámetros de Confiabilidad del sistema de Generaciónp. 83
- Tabla 8. Resultados análisis de mantenibilidad de generaciónp. 84
- Tabla 9. Resultados parámetros de mantenibilidad del sistema de generaciónp. 86
- Tabla 11. Calculo de disponibilidadp. 87
- Tabla 12. Resultados análisis de confiabilidad reinyecciónp. 88
- Tabla 13. Resultados parámetros de confiabilidad del sistema de reinyecciónp. 90
- Tabla 14. Resultados análisis de mantenibilidad del sistema de reinyecciónp. 90
- Tabla 17. Calculo de disponibilidad sistema de reinyecciónp. 93
- Tabla 18.Datos TBF Equipo T5 sistema de reinyecciónp. 97
- Tabla 19. Errores Calculados para los datos TBF del equipo T5p. 99
- método RLp. 99
- Tabla 21. Datos TTR Equipo T5p. 100
- Tabla 22. Errores calculados para los datos TTR del equipo T5p. 103
- Tabla 23. Resultado pronóstico por el método RLp. 103
- Tabla 24. Datos TBF Equipo G1p. 104
- Tabla 25. Errores calculados para los datos TBF del equipo G1p. 106
- Tabla 26. Resultado menor errorp. 106
- Tabla 27. Resultado pronóstico por el método SEDp. 107
- Tabla 28. Datos TTR Equipo G1p. 108
- Tabla 29. Errores calculados para los datos TTR del equipo G1p. 109
- Tabla 30. Resultado pronóstico por el método RLp. 110
- instrumentación & controlp. 116
- Tabla 33. Plan de acción baja confiabilidad de los equiposp. 118
- Tabla 34. Plan de acción para Baja mantenibilidadp. 119
- Tabla 35. Acciones cuarto paso ciclo DMAIC plan baja mantenibilidadp. 120
- Tabla 36. Plan de disminución de costos disciplina mecánicap. 120
- la disciplina mecánicap. 121
- Tabla 39 . Cálculo de pronostico parámetro TBF G1p. 133
- Tabla 40. Cálculo del errorp. 134
- Tabla 41. Cálculo del pronóstico parámetro TTR G1p. 135
- Tabla 42. Cálculo del errorp. 136
- Tabla 43. Cálculo del pronóstico parámetro TBF T5p. 138
- Tabla 44. Cálculo del errorp. 140
- Tabla 45. Cálculo del pronóstico parámetro TTR T5p. 143
- ANEXO A. Datos parámetrosp. 129
- ANEXO B. Cálculos pronósticosp. 133