GESTIÓN DEL MANTENIMIENTO PREDICTIVO MSc Ing. Víctor Víctor D. Manríq Manríquez uez IPEMAN – 14 & 15 julio 2012
INTRODUCCIÓN Generalidades del Mantenimiento Industrial Tipos de Mantenimiento Beneficios Benefici os del PdM Confiabilidad Víctor D. Manríquez
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MANTENIMIENTO Cuando todo va bien, nadie recuerda que existe. Cuando algo va mal, dicen que no existe. Cuando es para gastar, se dice que no es necesario. Pero cuando realmente no existe, todos concuerdan en que debería existir A. Suter (W (Westinghouse) estinghouse)
Víctor D. Manríquez
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RCM
TPM
ERP
EAM
CMMS
SAP
CBM
TPS
SIG
MTBF
SCADA
RCA
FMEA
OEE
ASME
ISO
SMRP
RAM
RBI
KPI
IEEE
RCFA
WCM
PDCA
CAPEX
OPEX
LOTO
IPER
Víctor D. Manríquez
BSC MTTR
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Actividad minera en Arizona, año1912 ¿Quién es el Supervisor? Photo Credit Freeparking
Víctor D. Manríquez
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MAPA MAP A MENT MENTAL AL
Víctor D. Manríquez
6
El arco del mantenimiento
Traducido de Life Cycle Engineering Engineering LCE Maintenance Maintenance Excellence Arch
Víctor D. Manríquez
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¿QUÉ ES MANTENIMIENTO? MANTENIMIENTO Combinación de todas las acciones técnicas y administrativas, incluyendo supervisión, previstas para conservar o restablecer un ítem a un estado en el cual pueda desempeñar la función requerida.
Víctor D. Manríquez
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Evolución del Mantenimiento
Víctor D. Manríquez
Carlos Mario Pérez Jaramillo - Soporte y Cía Ltda. 9 e-mail:
[email protected]
Cambios de relevancia para el Mantenimiento Globalización Competitividad Dificultad pronósticos Enfoque al cliente Mayores expectativas Valor agregado
Víctor D. Manríquez
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Cambios de relevancia para el Mantenimiento Comunicaciones Medición desempeño Gestión del cambio Stakeholders Víctor D. Manríquez
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Stakeholders
Fuente: Wikipedia Víctor D. Manríquez
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OBJETIVOS CORPORATIVOS, OPERATIVOS Y DE MANTENIMIENTO
Aspectos esenciales A todo nivel Alineamiento Liderazgo Dirección Víctor D. Manríquez
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Los objetivos deben ser… Escritos
Obtenibles
Desafiantes
Víctor D. Manríquez
Entendibles
Medibles
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Los objetivos están hechos de…
Verbo Atributos Unidad de medida Cantidad Unidad de tiempo Víctor D. Manríquez
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Ejemplos de objetivos
Incrementar la disponibilidad promedio de planta desde el 92% actual a 95% en 6 meses y a 97 % en un año.
Víctor D. Manríquez
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Ejemplos de objetivos Reducir los costos de mantenimiento correctivo en un 10% respecto del año 2011.
Víctor D. Manríquez
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Ejemplos de objetivos Mejorar la efectividad de la operación en unidades aceptadas de 1x106 actual a 1,5x106 en 12 meses.
Víctor D. Manríquez
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TIPOS DE MANTENIMIENTO MANTENIMIENTO
IM
PM
CM (UM)
SM
PdM
OCBM Víctor D. Manríquez
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TIPOS DE MANTENIMIENTO O T N E I M I N E T N A M E D S O P I T Víctor D. Manríquez
IM (Improvement/Mejora) PM (Preventive/Preventivo) OCBM (On condition based maintenance/Basado en la condición) PdM (Predictive/Predictivo) CM (Corrective/Correctivo) SM (Scheduled/Programado) UM (Unscheduled(No programado) 20
Mantenimiento Correctivo Mantenimiento no programado o acciones de reparación, realizadas como resultado de una falla o deficiencias, para restablecer activos a una condición específica.
Víctor D. Manríquez
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Características
Reparación de averías. No planificado. Aplicación mediante análisis de costos. Víctor D. Manríquez
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Características Sin significación en el proceso productivo Bajo costo
a e : l Auxiliares b s a o p c i i l u Sin riesgo para el personal o el medio p q ambiente A e Víctor D. Manríquez
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“Aquí solo hacemos reparaciones permanentes” e u q a r s e a a d l p s s a a : g c e i n s i t ” o u o c t á n n m r e o a P i c t s m i s n e a r n e l o e n p t o j z a e n a n M a “ M R u Víctor D. Manríquez
Mantenimiento totalmente reactivo. Personal de mantenimiento no tiene las competencias requeridas. Equipo de mantenimiento carece de la disciplina o dirección necesarias. La dirección no apoya suficientemente la gestión del mantenimiento. 24
Mantenimiento Preventivo Acciones realizadas con el objetivo de mantener un activo en una condición específica de operación proveyendo una inspección y detección sistemáticas y prevención de fallas incipientes.
Víctor D. Manríquez
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Mantenimiento Predictivo Acciones para determinar la condición de una máquina mientras está en operación y detectar fallas, analizarlas, encontrar su causa y corregir el problema, programando el mantenimiento correctivo antes de la falla. Víctor D. Manríquez
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Beneficios
Víctor D. Manríquez
Costos Mantenimiento 50%
Inventario repuestos 30%
Tiempo reparaciones y overhaul 60%
Tiempo funcionamiento 30%
Fallas imprevistas 55%
MTBF 30%
Traducido de Plant Engineer’s Handbook, Keith Mobley 27
Beneficios Para una planta manufacturera típica, una reducción de 10 % en los costos de mantenimiento tiene el mismo efecto en los resultados de la empresa que un incremento de 40% en las ventas Con un programa de PdM apropiadamente diseñado pueden reemplazarse hasta un 30 % de las tareas de mantenimiento preventivo. Allied Reliability, Inc. Víctor D. Manríquez
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OEE (Overall Equipment Efectiveness)
OEE = DISPONIBILIDAD x VELOCIDAD PRODUCCIÓN x CALIDAD VELOCIDAD= (PRODUCCIÓN REAL)/(CAPACIDAD EQUIPO) Víctor D. Manríquez
CALIDAD= (PRODUCCIÓN TOTALPRODUCCIÓN PERDIDA)/(PRODUCCIÓN TOTAL) 29
OEE (Overall Equipment Efectiveness) − . − =
ℎ =
+
− =
=
+
MTBF = Mean Time Between Failures MTTR = Mean Time To Repair MTTF = Mean Time To Failure MTBF = MTTF + MTTR
Víctor D. Manríquez
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Confiabilidad Confiabilidad Capacidad de un ítem de desarrollar una función requerida bajo las condiciones dadas por un intervalo de tiempo dado. ISO 14224 :2006 3.44 Víctor D. Manríquez
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Confiabilidad
Distribución de Weibull =
−( )
=
−(
)
= −
t tiempo de mantenimiento programado tiempo de supervivencia β < 1 MORTALIDAD INFANTIL (montaje, diseño, material) β = 1 ALEATORIO (operación, mantenimiento, mezclando falla) β > 1 DESGASTE
Víctor D. Manríquez
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RCM (Reliability Centered Maintenance) Proceso utilizado para determinar que se debe hacer para asegurar que cualquier activo físico continúe haciendo lo que sus usuarios quieren que haga en su contexto operacional actual. (RCM II; Moubray, John) Víctor D. Manríquez
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¿Implementación o Implantación? implementar. 1. tr. Poner en funcionamiento, aplicar métodos, medidas, etc., para llevar algo a cabo. implantar. 2. tr. Establecer y poner en ejecución nuevas doctrinas, instituciones, prácticas o costumbres. Víctor D. Manríquez
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Implementación de un Programa de PdM • Lista de equipos • Técnicas de PdM a aplicar • Equipos a monitorear • Flujo del PdM • Indicadores del programa • Bases de datos del PdM • Tipo de Programa Víctor D. Manríquez
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Lista de equipos
La base de un programa exitoso de PdM es una simple lista.
Víctor D. Manríquez
Una lista detallada y precisa de equipos.
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Lista de equipos Identificar como puede fallar el equipo.
Escoger la tecnología apropiada para aplicar al activo.
Determinar la cantidad ideal de PdM para su planta.
Ranking de criticidad de cada activo.
Construir las bases de datos para cada tecnología de PdM.
Determinar los niveles de staff del PdM.
Víctor D. Manríquez
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Lista de equipos Código (TAG) del equipo Descripción del equipo Tipo de equipo
Área / Ubicación del equipo Víctor D. Manríquez
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Lista de equipos a t e l p m o c n i a t a D
Víctor D. Manríquez
Recolección manual de data basada en papel.
Uso de software de recolección de data.
D a t a i m p r e c i s a 39
Técnicas de PdM a aplicar ? r a z n e m o c e d n ó d r o P ¿ Víctor D. Manríquez
Muchas compañías comienzan por una de las tecnologías más comunes. Análisis vibracional. ¿Tiene ¿Tiene sentido, no? ¡Incorrecto! ¿Cuáles son los conceptos básicos del PdM? 40
Técnicas de PdM a aplicar ENTENDER MODOS DE FALLA
APLICAR TECNOLOGÍAS DE DETECCIÓN Víctor D. Manríquez
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Técnicas de PdM a aplicar
LISTA DE EQUIPOS
MODOS DE FALLA
CONFIRMAR TÉCNICAS A APLICAR Víctor D. Manríquez
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Técnicas de PdM a aplicar
Víctor D. Manríquez
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Equipos a monitorear D A D I C I T I R C G N I K N A R Víctor D. Manríquez
OPERACIONES MANTENIMIENTO LOGÍSTICA SSMA FINANZAS 44
Equipos a monitorear
SISTEMA ABC
Víctor D. Manríquez
80 - 20
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Equipos a monitorear
Víctor D. Manríquez
46
Equipos a monitorear
Víctor D. Manríquez
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Equipos a monitorear ESCALA DE REFERENCIA Equipo absolutamente necesario para garantizar la CRÍTICO - 1 14 A 20 continuidad de operación de la planta. Su falta ocasiona graves perjuicios al servicio CRÍTICO - 2
Necesario para la operación de la planta, pero puede ser 8 A 13 parcial o totalmente reemplazado.
CRÍTICO - 3
0 A7
Víctor D. Manríquez
No esencial para los procesos de la planta, fácilmente reemplazable.
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Flujo del PdM
Identificar problemas
Víctor D. Manríquez
Planear y programar mantenimiento correctivo
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Flujo del PdM PdM
Planear CM SISTEMA OT
Programar CM Víctor D. Manríquez
Ejecutar CM 50
Flujo del PdM – Errores en OT
Víctor D. Manríquez
CM no es planeado.
CM planeado pero no programado.
CM programado. Partes no disponibles.
CM emergencia es priorizado.
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Flujo del PdM
Víctor D. Manríquez
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Indicadores del programa
? r i d e m é u Q ¿ Víctor D. Manríquez
Si no lo mide, no puede probar que ocurrió. Cuanto menos sepa, más tendrá que medir. Lo que se mide puede ser mejorado. 53
Indicadores del programa PRINCIPAL
DIEZ INDICADORES SUGERIDOS
Víctor D. Manríquez
% H-H DE MANTENIMIENTO GENERADAS POR PdM
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Indicadores del programa
Mejores prácticas: 50 % H-H de mantenimiento
Víctor D. Manríquez
PdM y CM generado por PdM
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Indicadores del programa
Eficacia del PdM •
Víctor D. Manríquez
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Víctor D. Manríquez
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Indicadores del programa % recomendaciones PdM completadas entre 30 a 90 días. Porcentaje de mantenimiento planeado . % Mantenimiento planeado en el Backlog. Adherencia al PdM programado. Víctor D. Manríquez
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Indicadores del programa MTBF OEE Wrench Time Costos de mantenimiento como % costo del activo Víctor D. Manríquez
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Indicadores del programa
Horas Hombre Inventario de repuestos
o d Consumo de energía a n Calidad de producto o i c … Performance SSMA a l n e o R c Capacidad de procesos Víctor D. Manríquez
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Indicadores del programa
¿QUÉ NO MEDIR?
Víctor D. Manríquez
COSTOS EVITADOS
NO FIGURAN EN ESTADOS FINANCIEROS
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Bases de datos del PdM
PdM es un proceso conducido por datos. Adquisición de la data correcta. Integridad de la data. Víctor D. Manríquez
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Bases de datos del PdM ¿Qué data necesitamos colectar, para que en caso haya un problema se muestre y podamos observarlo?
Víctor D. Manríquez
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Bases de datos del PdM Modos de falla Capacidad de detección de las técnicas de PdM Puntos de medición en el equipo Teoría detrás de las tecnologías de PdM Víctor D. Manríquez
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Bases de datos del PdM Presentación de la data para análisis Como trabajan el hardware y el software Establecer los límites de alarma Víctor D. Manríquez
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Bases de datos del PdM RECOMENDACIÓN La configuración y ajuste de la base de datos son mejor desarrollados por un analista de nivel 3 en la tecnología específica
Víctor D. Manríquez
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Tipo de Programa
INTERNO
CONTRATO
MIXTO
Víctor D. Manríquez
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Tipo de Programa
Interno Contrato Mixto Víctor D. Manríquez
• El programa de PdM es gestionado
enteramente en la organización: Recolección, interpretación, análisis y recomendaciones.
• Todas las funciones son
desarrolladas por una empresa de servicios (Outsourcing).
• Combina las dos primeras.
Por ejemplo recolección interna, análisis externo. 68
Tipo de Programa Costos M.O.
Entrenamiento & Desarrollo
Coaching & Tutoría
Reclutamiento
Hardware & Software
Plazo de implementación
Diagnósticos remotos y soporte adicional Víctor D. Manríquez
Oportunidades de carrera 69
Tipo de Programa l e r o p r a ? t p g n o i o c d r n u á o s t u C u ¿ o Víctor D. Manríquez
Requisito inmediato de experiencia. PdM no es parte del “ core business”
Organizaciones con múltiples locaciones. Oportunidades de mejora en otras áreas de la confiabilidad. Visión objetiva del estado de los activos. 70
Tipo de Programa r a n o i c ? c r o e l d e e s e o v o r m ó p l C ¿ e Víctor D. Manríquez
Habilidad de integrar múltiples tecnologías. PdM es una competencia central. Analistas calificados en cada tecnología. Integración con el los softwares de gestión de la organización (CMMS, EAM, ERP). 71
Monitoreo de Condiciones – Curva P-F
Víctor D. Manríquez
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Curva P -F Punto de Falla Potencial (Se percibe la falla) n ó i c i d n o C
Punto de falla Funcional (Ocurre la falla)
P
Tiempo
F
Relación condición vs. tiempo Una falla potencial es una falla identificable la cual indica que una falla funcional está ocurriendo o esta a punto de ocurrir
Intervalo P -F
•Período de advertencia •Tiempo previo a la falla •Desarrollo de la falla
Intervalo P - F (tiempo) n ó i c i d n o C
P
Tiempo
F
Las tareas basadas en las condición deben realizarse en intervalos de tiempo menores que el intervalo P - F
Intervalo Neto P -F 1 mes n ó i c i d n o C
9 meses Neto = 8 meses
P
Tiempo •Se puede tener mayor tiempo •Demasiada frecuencia
F
Intervalo Neto P -F 6 meses n ó i c i d n o C
9 meses 3 meses
P
Tiempo •Se puede tener menor tiempo •Poca frecuencia
F
Buscar un Equilibrio
o t e N o l a v r e t n I
Lo más largo posible por razones de: Paradas (tener tiempo para programar la parada)
Costos de reparación Seguridad
Notas •
•
El Intervalo P - F debe ser más largo que el tiempo necesario para tomar acción (consistente). Si es muy corto no es técnicamente factible.
OK
MAL
Factibilidad •
• •
•
Sí se define claramente P. (Identificar la falla potencial) Sí el intervalo P - F es consistente. Es practico el monitoreo a intervalos menores que el intervalo P - F. (El costo de monitoreo es menor que el costo de reparación) Intervalo P - F es grande como para ser usado.
Técnicas empleadas para tareas basadas en la condición CALIDAD DEL PRODUCTO
MONITOREO DE CONDICION Basado en los efectos de las fallas: Efectos dinámicos (rotat orios / vibración) Efectos partículas (hidráulicos / análisis de aceite) Efectos químicos (análisis químico / motores FAN) Efectos físicos (tintes penetrantes)(rajaduras) Efectos temperatura (termografía) Efectos eléctricos (aislamiento / meghometros) •
CEP
•
LSC
•
X M LIC
X
X X
X
•
X
•
X
•
X
Monitorera y conrolar valores límites sup. e inf.
MONITOREO DE EFECTOS PRIMARIOS (velocidad, flujo, presión, t emperatura, potencia, corriente, etc)
Lectura de instrumentos (colocar estandares)
TECNICAS EMPLEADAS
INSPECCION SENSORIAL
Selección de la categoría correcta Ej: Falla de un rodamiento Inicio n ó i c i d n o C
•P1: Análisis Vibracional (1 - 9 meses) •P2: Análisis de aceite (1 - 6 meses) •P3: Ruido audible (1 - 4
semanas) •P4: Calentamiento P1
(1 - 5 días)
P2 P3 P4
Tiempo
F
La selección de la técnica depende del contexto de trabajo del rodamiento
Determinación del Intervalo P - F OBSERVACION CONTINUA
EMPEZAR CON INTERVALOS CORTOS E IR AUMENTANDO
•Muy cara •Intervalos muy cortos •Se tiene que monitorear continuamente •Se aumenta poco a poco •Se tiene que esperar que la falla ocurra •Puede fallar entre frecuencias
INTERVALOS ARBITRARIOS •Es la más peligrosa •Debe ser muy corta, entonces muy cara
INVESTIGACIÓN •Simular la falla •En laboratorios •Aviación
Determinación del Intervalo P - F
n ó i c a l m i a x n o o i r c p a A r
Hacer la pregunta correcta ¿Cuanto tiempo? A la gente correcta (operador) Concentrarse en un solo modo de falla
Cuando considerar una tarea basada en la condición
Rediseñar Incidentes ocultos con riesgo de incidentes múltiples. (Consecuencia a la Seguridad) Detectar equipos que generen fallas múltiples - Sistemas de Seguridad.
La falla afecta a la Seguridad y medio ambiente; solo sí hay tiempo para actuar. (Consecuencia al medio ambiente)
Cuando considerar una tarea basada en la condición
Reingeniería No afecta la seguridad y medio ambiente pero tiene grandes costos operativos (Consecuencia Operacional)
Cuando reparar la falla funcional cuesta más que inspeccionar y reparar la falla potencial. (Consecuencia no Operacional)
Selección de tareas proactivas Tarea basada en la condición No Si Hacer tareas a intervalos menores que P - F
¿Técnicamente factible?
No
Hacer reparaciones a intervalos menores que edad límite
Si
¿Factible reparación programada? No
Descartar intervalos menores que edad límite
Si
¿Factible descarte programado?
No
Intervalo P - F y desviaciones de la condición “NORMAL” Pequeña desviación necesita equipos más sensibles, mayor intervalo P - F Mayor desviación, menor intervalo P - F Normal Desviación P1 n ó i c i d n o C
Desviación P2
P1 P2
Intervalo P-F Intervalo P - F
Tiempo
F
IMPACTO DEL MANTENIMIENTO EN LOS BENEFICIOS
Beneficio adicional
Nivel de prevención
Nivel de prevención
Ventas
Nivel de prevención
Nivel de prevención
GRAFICO DE COSTOS DE MANTENIMIENTO Costo total del Mantenimiento
o s e r g n I / o t s o C
Costo de la prevención
Costo de paradas
Óptimo
Nivel de prevención
MODELO CLASICO DEL BENEFICIO DE UNA EMPRESA Ingreso Beneficio adicional o s e r g n I / o t s o C
Costo total
Costo variable Costo fijo
Mínima venta
Ventas
Filosofía del Mantenimiento a v i t a r e p ) o o t o r n e u a n m i u o q p á m e m i e t ( d o t s o C
Se debe trabajar en esta parte de la curva Punto óptimo de equilibrio
Costo de Mantenimiento
Evaluación económica
TIR VAN ROI Víctor D. Manríquez
PAYBACK 92
Evaluación económica Evitar paradas y pérdidas de producción Prevenir daño ambiental, penalidades, mitigaciones Reducir fallas secuenciales Reducir MTTR Detectar deterioro oportunamente Víctor D. Manríquez
93
Evaluación económica Evitar penalidades. Mitigar la escasez de trabajadores experimentados. Mayor seguridad en trabajos planeados Eliminar distracciones de personal de operaciones Costo de oportunidad Víctor D. Manríquez
94
Evaluación económica TIR
VAN EVALUACIÓN
Víctor D. Manríquez
95
Evaluación económica VNA(tasa;valor1;[valor2];...)
TIR(valores; [estimar])
Víctor D. Manríquez
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Evaluación económica Program Costs Software Maintenance Fee Direct Staff - 1/2 ME (loaded) Vibration Techs - 2FTE (loaded) Instruments Cailbration Fees/Repairs Training Consumeable supplies Allocated Costs Sub Total Costs Value of Saves Centrifuges Pumps Fans Compressors Mixers Sundynes Other Sub Total Saves Financial Performance Net Cash Flow/Day Simple ROI Víctor D. Manríquez
$15,000 $50,000 $120,000 $5,000 $4,000 $2,000 $20,000 $216,000 $172,000 $186,000 $80,000 $98,000 $62,000 $56,000 $40,000 $694,000 $1,330.63 62.40% 97
Evaluación económica Performance Metrics/Data of Interest
% Discrepancy Compliance % Route Compiance Total Points Monitored Points per man-hour Equipment per man-hour Víctor D. Manríquez
97.90% 98.20% 40594 53.4 4.1 98
