Guia Para Géstion de Activos

         

       

Guía básica para la implementación de la gestión de activos en empresas de energía                              

TEXTO ORIGINAL EN PORTUGUÉS POR:   MARISA ZAMPOLLI    REVISADO Y SUPERVISADO POR:  GLYCON GARCIA JR.                                          DERECHOS DE AUTOR  © 2012 International Copper Association 

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          Aclaraciones Aunque este documento ha sido preparado con el debido cuidado, la ICA y el resto de las instituciones participantes no se responsabilizan por la información y los análisis presentados, cuya responsabilidad directa recae sobre los autores del estudio. Este estudio no se restringe a y no remplaza la consulta y la lectura completa de la especificación británica PAS-55 (Publicly Available Specification number 55) de la British Standards Institution [1]. Las citas y referencias a la PAS-55 y los casos de estudio fueron aprobadas por las respectivas organizaciones.               International Copper Association   Latin America    Av. Vitacura 2909, Oficina 303  Las Condes, Santiago  Chile    www.procobre.org   

 

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Contenido Prefacio ....................................................................................................................................... 5  Resumen ejecutivo .................................................................................................................. 6  Introducción .............................................................................................................................. 9  Paso 1: Cumplir con los requisitos generales de las mejores prácticas de gestión de activos .................................................................................................................................. 9  ¿Qué son los facilitadores y los controles de la gestión de activos? ................. 15  ¿Cómo definir qué activos son críticos y no críticos en las empresas de energía? ................................................................................................................................ 19  Paso 2: Administrar los riesgos y sus impactos ............................................................... 22  Metodología sugerida para la gestión de riesgos ..................................................... 22  Análisis económico de la gestión de activos: una visión general sobre los riesgos ................................................................................................................................... 26  Paso 3: Supervisar las condiciones y el desempeño de los activos críticos durante el ciclo de vida ...................................................................................................... 30  a)  Planificación ................................................................................................................ 31  b)  Proyecto ........................................................................................................................ 31  c)  Adquisición .................................................................................................................. 31  d)  Puesta en marcha y utilización de los activos ................................................... 32  e)  Operación y mantenimiento .................................................................................... 32  b)  Descarte y/o sustitución ........................................................................................... 39  Paso 4: Investigar fallas, incidentes y no conformidades relacionadas con los activos críticos ........................................................................................................................ 41  a)  Análisis de los modos y efectos de falla ............................................................. 42  b)  Análisis de causa raiz ............................................................................................... 43  Paso 5: Realizar análisis económico y de los costos del ciclo de vida de los activos críticos ........................................................................................................................ 44  Paso 6: Tomar decisiones y buscar la mejora continua ............................................. 51  Conclusiones y recomendaciones para las empresas de energía ........................ 56  Conclusiones y recomendaciones para la ICA ............................................................ 56  Bibliografia ............................................................................................................................... 58   

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Prefacio Este documento tiene como objetivo proporcionar apoyo a la interpretación y aplicación de los conceptos clave de la gestión de activos en las empresas eléctricas desde la perspectiva de los principales requisitos prescritos en la especificación británica PAS-55 (Publicly Available Specification number 55) de la British Standards Institution [1]. Se trata de una guía práctica de orientación e interpretación de algunos de los requisitos de dicha norma que no exime la consulta y lectura atenta para una comprensión completa del sistema de gestión. Con la publicación de esta guía, la International Copper Association (ICA) pretende contribuir con los concesionarios interesados en implementar o mejorar los sistemas o métodos de gestión de activos proporcionando un documento para guiar la interpretación libre de la especificación PAS -55. Esta publicación debe considerarse como un elemento de apoyo y no excluye la necesidad de consultar la norma original, ya que las sugerencias y ejemplos ofrecidos no agotan todas las posibilidades de aplicación de la especificación en el sector eléctrico. Algunos párrafos de este documento mencionan artículos de la especificación británica PAS-55. En ese caso, el número de artículo correspondiente de la norma que debe consultarse para una mayor comprensión se presenta entre las llaves y en color rojo. Por ejemplo, {14,7} indica que se cita el artículo 14.7 de la PAS-55 y que debe ser consultado.

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Resumen ejecutivo La gestión de activos es una novedad en el sector público y privado que proviene, originalmente, de las técnicas de gestión utilizadas en el mercado financiero y que se aplican en entornos competitivos y de alto riesgo, como la aviación civil, la industria de equipos de alta tecnología para hospitales y las plantas de energía nuclear. En lo que respecta a las empresas de infraestructura, la gestión de activos es de importancia fundamental ya que se relaciona con la manera de administrar los riesgos con eficiencia, tomar decisiones de inversión capaces de generar el máximo retorno de los activos, reducir las pérdidas y asegurar la confiabilidad y la calidad dentro de un mercado regulado y exigente. La motivación para elaborar este documento surgió a finales de 2011, cuando la International Copper Association (ICA), atenta a las tendencias del sector de energía eléctrica, desarrolló una investigación sobre el estado actual de la gestión de activos en seis países de América Latina (Argentina, Brasil, Chile, Colombia, México y Perú) [2]. Una encuesta realizada en 30 empresas y 6 organismos reguladores constató que pocas empresas tienen una estrategia clara y un plan oficial de remplazo, renovación o refuerzo de activos capaz de proporcionar la calidad y confiabilidad necesarias, generando la rentabilidad y los beneficios esperados por los accionistas. Este panorama se debe, en parte, a las dificultades para acceder a las buenas prácticas de gestión de activos e implementarlas correctamente. En las empresas que ya practican la gestión de activos se observa un mayor dominio de la gestión de riesgos en todos los niveles (estratégico, táctico y operativo) y mayor capacidad para demostrar a los organismos reguladores estructurados la alta confiabilidad y calidad que pueden exceder el desempeño exigido por el mercado. Este nuevo enfoque aportó una ventaja competitiva a estas empresas a través de un mejor desempeño técnico y financiero, una visión estratégica del negocio, un mejor equilibrio entre el retorno y los riesgos y aumentar la confiabilidad del sistema como un todo. El sistema de gestión permite indicar qué acciones en los activos agregan mayor valor económico a las empresas, mejoran la calidad del servicio y aumentan la confiabilidad del sistema eléctrico, además de agregar valor a todos los segmentos, ya que para los clientes es la forma de obtener energía de calidad por un precio justo; para los organismos reguladores es la garantía de que la empresa está invirtiendo correctamente y sin desperdicio en la mejora de su desempeño y para los accionistas es la certeza de que sus activos se utilizan y se mantienen de forma consistente con el objetivo de generar la más alta tasa de retorno de su inversión.

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Con la gestión de activos es posible lograr mejoras en la eficiencia energética del lado de la oferta a través de la optimización de la generación de energía y la reducción de las pérdidas de transmisión y distribución, aunque para alcanzar este objetivo es fundamental utilizar equipos de alta eficiencia. El cobre, debido a sus características de conductividad eléctrica, resistencia mecánica, flexibilidad, resistencia a la corrosión y rentabilidad, es el metal más utilizado en equipos eficientes y su capacidad de ser reciclado varias veces, sin pérdida de rendimiento ni propiedades, hace que sea un elemento siempre presente en todas las etapas de la gestión de activos del sector eléctrico. Las soluciones técnicas basadas en el uso de cobre se presentan como una oportunidad para facilitar la sustitución o renovación de equipos obsoletos e ineficientes que aún subsisten en la infraestructura del sistema eléctrico. Sin embargo, para que la aplicación de productos de cobre sea beneficiada por la gestión de activos en el sector eléctrico se requiere una acción integrada de los actores involucrados en el proceso, que incentive el desarrollo de normas y procedimientos para la determinación de normas nacionales e internacionales de calidad de la gestión. En la actualidad, la referencia más conocida y más utilizada es la especificación británica PAS-55 (Publicly Available Specification number 55), de la British Standards Institution, elaborada en 2004 [1], que establece directrices y requisitos para una gestión muy bien estructurada, con alto niveles de visibilidad operacional, que permite una gestión empresarial optimizada y sostenible. La estructura de gestión propuesta por esta especificación se basa en los siguientes puntos:       

Requisitos generales Política de gestión de activos Planes, objetivos y estrategias Controles y facilitadores Implementación de planes de gestión de activos en las actividades de todo el ciclo de vida Evaluación y mejora del desempeño Análisis crítico mediante la revisión del proceso de gestión de activos

Esta guía ofrece una orientación básica, pero no agota todas las posibilidades, técnicas de aplicación ni las herramientas disponibles para la implementación de un sistema de gestión de activos completo ni excluye la necesidad de consultar la especificación original. Este documento se elaboró a partir de la perspectiva de la especificación británica que plantea la implementación de un sistema de gestión de activos a través de seis pasos o etapas, teniendo en cuenta las particularidades de las empresas de energía.   Guia básica para implementación de la gestión de activos em empresas de energía

 

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Paso 1:  Cumplimiento de  los requisitos Paso 6: Toma de  decisiones y  búsqueda de  mejora s

Paso 2: Gestión de  los riesgos

Paso 5: Análisis  económico y del  ciclo de vida

Paso 3: Monitoreo  de las condiciones  de desempeño Paso 4:  Investigación de  incidentes,  accidentes y fallas

  Figura 1: Pasos para implementar la gestión de activos en una empresa de forma básica y genérica

Los temas tratados en este documento permitirán aclarar las siguientes cuestiones fundamentales en un sistema de gestión de activos: - ¿Cómo identificar el mejor momento para sustituir un activo crítico? - ¿Cómo evaluar los riesgos del mantenimiento de un activo al final de la vida útil? - ¿Cómo analizar el ciclo de vida de un equipo crítico?

Con un sistema de gestión totalmente implementado y en funcionamiento, es posible conocer el ciclo de vida y los costos (directos e indirectos) en el tiempo, lo que permite la toma de decisiones acertadas en el momento adecuado. La gestión de activos en las empresas eléctricas de América Latina es una oportunidad excelente para la ICA, ya que la adopción de un sistema de gestión completo, siguiendo las directrices de las normas internacionales, intensifica el uso de equipos de alta eficiencia para reducir los costos de mantenimiento y las interrupciones durante el ciclo de vida y proporcionar mayor rendimiento con relación a la inversión inicial.

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Introducción Cumplir con los requisitos del estándar PAS-55 y buscar la mejora continua de los procesos significa que las empresas están ejerciendo buenas prácticas de gestión de activos a partir de una referencia internacional. El objetivo de la Internacional Copper Association (ICA) al lanzar esta guía práctica es suministrar orientaciones para que las empresas puedan entender mejor los conceptos clave de la gestión de activos, tales como el análisis del ciclo de vida, el análisis económico y la gestión de riesgos. La guía no pretende prescribir enfoques, métodos o herramientas obligatorias, sino que trata de aclarar lo que se propone en la especificación británica a través de ejemplos, prácticas adoptadas y herramientas utilizadas por las empresas, no solo del sector eléctrico, sino también de otros sectores de la industria y los servicios. El propósito de la guía es trazar un camino que ofrezca una visión básica para que una empresa pueda implementar un sistema de gestión de activos a través de las etapas o pasos que se describen a continuación.

Paso 1: Cumplir con los requisitos generales de las mejores prácticas de gestión de activos Los activos de una empresa de energía son el núcleo del negocio ya que sin ellos no se produce la generación, transmisión y distribución. Se puede decir que las empresas del sector de energía eléctrica hacen uso intensivo de sus activos, lo que significa que su buen o mal desempeño depende de la buena o mala gestión de sus activos. Por lo tanto, cuanto mejor sea la gestión de activos de la empresa, más ventajas obtendrá. Pero iniciar el proceso es siempre una tarea que requiere habilidad y esfuerzo por parte de los responsables de la implementación. Antes de iniciar el proceso, la empresa normalmente establece el alcance del sistema de gestión de activos y su ámbito de aplicación dentro de la organización. Se asigna un equipo para dirigir el proceso dentro de la organización a través de funciones específicas. En la forma clásica de gestión, el equipo se divide en tres bases: los propietarios de los activos (que definen objetivos corporativos a través de criterios financieros, técnicos y de riesgos), los gestores de los activos (que aplican las determinaciones en un proyecto o planificación de activos) y los prestadores de servicios (que ejecutan el proyecto y proporcionan los resultados o información) [3].

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• Definir estrategias (líneas de acción) • Establecer la política de operación (capacidad de control, el conocimiento y las herramientas que se utilizarán) • Priorizar las inversiones Tareas del equipo • Administrar proveedores internos y los externos de gestión de • Estabelecer servicios activos • Conocer los activos y su ciclo de vida

Resultados Esperados

• Optimización del desempeño y los costos involucrados en el ciclo de vida de los activos • Maximización de los resultados de las inversiones en activos • La satisfacción de los clientes y accionistas • Agregar valor a la empresa y las partes interesadas

Gestión de Activos    Figura 2: Resumen de las tareas y resultados esperados de la gestión de activos

El alcance completo, la estrategia, los objetivos y las metodologías utilizadas en la gestión de activos deben mantenerse y documentarse {4.1}, de modo que puedan ser conocidos, comprendidos y auditados. Los documentos deben mostrar la forma en que la empresa gestiona, ejecuta, mantiene y mejora su sistema de gestión de activos. La documentación {4.4.5} del sistema debe presentar los siguientes aspectos de la gestión de activos:         

Autoridad, estructura y responsabilidades del equipo de gestión; Subcontratación de actividades de gestión de activos; Formación, concientización y competencia profesional de los involucrados; Métodos de comunicación, consulta y participación; Documentación del sistema de gestión y de los activos; Gestión de la información; Gestión de los riesgos; Cumplimiento de requisitos legales y ambientales; Gestión del cambio y la mejora continua.

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Uno de los principales requisitos es la política de gestión de activos {4.2}. Según PAS 55, la política debe:

a) Ser derivada y consistente con el plan estratégico organizacional, es decir, establecer el valor estratégico de los activos y cómo se encuadran en la misión y objetivos de la organización; b) Ser adecuada a la naturaleza y escala de los activos de la organización y las operaciones; c) Ser coherente con otras políticas de la organización; d) Ser coherente con la gestión del riesgo general de la organización, es decir, orientar cómo se deben tomar las decisiones; e) Proporcionar una estructura que permita el desarrollo e implementación de la estrategia, los objetivos y los planes de gestión de activos; f) Comprometerse con el cumplimiento de las leyes, reglamentos y normas de la organización; g) Expresar claramente los principios que deben aplicarse, como el enfoque de la organización con respecto a la salud y la seguridad de sus empleados, el medio ambiente y el desarrollo sostenible; h) Incluir un compromiso de mejora continua de la gestión de activos y del desempeño de la gestión de activos; i) Estar documentada, ponerse en práctica y ser mantenida; j) Comunicarse a todos los interesados, incluidos los prestadores de servicios contratados, cuando sea necesario que estas personas estén informadas de sus obligaciones con relación a la política de gestión de activos de la organización; k) Ser revisada periódicamente para asegurarse de que continúe siendo relevante y coherente con la organización y con el plan estratégico. El proceso de elaboración de la política de gestión de activos es algo complejo que debe involucrar a visión y misión de la empresa, además del análisis estratégico de su situación ante el mercado. La política puede estar compuesta inicialmente por un texto genérico (pero con ciertos elementos clave, de acuerdo con {4,2}) que se desglosa o detalla en textos breves con objetivos divulgados solo internamente. La estrategia, los objetivos y los planes de gestión (acciones específicas y detalladas) también deben ser definidos y documentados por el equipo responsable de la gestión de activos {4,3}.

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Estos elementos compondrán el mapa de decisiones en la gestión integrada de la empresa.

Objetivos Estratégicos

 

 

Participación de  mercado    Asistencia a los  accionistas    Mejora del nível de desempeño   Atención al  cliente    Cumplimiento  de la  reglamentación   Planificación a  largo plazo 

Proceso de planificación estratégica Gestión de activos  

Activos existentes • Mantener  • Renovar  • Substituir 

Activos nuevos o  futuros • Aumentar  • Implementar  • Buscar nuevas  tecnologías 

Nuevos Servicios •  Sistemas TI  •  Ingeniería de  procesos  • Ingeniería de  confiabilidad  • Gestión de  riesgos 

 

Mantener  Mercado  Cautivo

Ampliación  del Mercado

Mejora  Operativa  

Figura 3: Mapa de decisiones estratégicas de la empresa

En cuanto a los objetivos o metas de la gestión de activos, estos deben: {4.3.2} a) Ser mensurables (es decir, cuantificados y/ o capaces de demostrarse u obtenerse a través de una evaluación objetiva); b) Sea coherentes con la estrategia de gestión; c) Tener el compromiso de la mejora continua; d) Ser conocidos por los empleados y prestadores de servicios que tengan relación con el proceso; e) Revisarse y actualizarse periódicamente para asegurarse de que sigan siendo consistentes y relevantes con respecto a la estrategia de gestión; f) Considerar aspectos legales y reglamentarios; g) Tener en cuenta las expectativas de la organización; h) Considerar riesgos relacionados con la gestión; i) Analizar las oportunidades de mejora, como las nuevas tecnologías y herramientas de gestión, así como las técnicas y prácticas del mercado.

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En resumen, los objetivos y metas deben seguir los criterios “SMART”[1], es decir:

S “Specific” = específicos M “Measurable” = mensurables A “Achievable” = alcanzables R “Realistic” = de acuerdo con la realidad de la organización T “Time-based” = basados en un plazo determinado

La empresa debe establecer, documentar y mantener un plan (o varios) de gestión para lograr la estrategia o línea de actuación de la gestión de activos y alcanzar las metas mediante las siguientes actividades durante todo el ciclo de vida de los activos: {4.3.3} a) Adquisición, creación o renovación; b) Uso; c) Mantenimiento; d) Eliminación o enajenación.

Observaciones: 

La creación, adquisición o mejora incluye la concepción, especificación, proyecto, modificación, suministro, construcción y comisionamiento.



El mantenimiento también incluye la inspección, monitoreo de las condiciones, pruebas funcionales, reparación, renovación y/o extensión de la vida útil de los activos. El reemplazo de activos individuales puede considerarse también como el mantenimiento de los sistemas activos.



El plan de gestión de activos puede elaborarse para activos individuales, para grupos de activos, para sistemas aislados o para el sistema de gestión global. Sin embargo, es esencial que los planes estén vinculados y sean coherentes con estrategia de gestión y que se orienten al logro de los objetivos (directrices) establecidos.

El desarrollo del plan de gestión de activos y las actividades del ciclo de vida deben incluir el análisis del impacto de las acciones en cada etapa del ciclo de vida y las necesidades frente a las próximas etapas del ciclo de vida.

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Plan(es) de Gestión de Activos

   

Directrices y alcance del plan Datos y descripción de los activos considerados tareas, responsables y priorizaciones Estrategias del ciclo de vida

Previsiones financieras

Prácticas de evaluación

Acciones de mejora continua

      Figura 4: Estructura básica de los planes de gestión

Se debe desarrollar un plan especial de emergencias o contingencias {4.3.4} para los activos críticos con el fin de prever soluciones para casos catastróficos o de gran impacto. El plan de contingencia debe proporcionar respuestas planeadas para las posibles fallas de los activos críticos resultantes de eventos independientes o coincidentes, además de ser capaz de reemplazar rápidamente el activo por otro de reserva, en caso de falla o interrupción del funcionamiento en algunos casos

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En el caso de líneas de transmisión, por ejemplo, el plan debe prever que estas fallas no afecten a todo el sistema a través de la previsión y el análisis de los riesgos operativos, teniendo en cuenta que los eventos indeseables pueden ser efectos consecuentes de una variedad de causas:   

Medio ambiente: rayos, vientos, pájaros, árboles; Acciones humanas: accidentes, vandalismo; Mal funcionamiento de otros equipos: explosiones, fallas de la protección. .

El plan de contingencia o emergencia debe garantizar que todos los activos críticos pueden ser reemplazados de forma segura, con menos impacto en el sistema y en el menor tiempo posible, para que la alimentación se restablezca rápidamente. El plan de emergencia debe prever acciones en situaciones de crisis, accidentes graves, tormentas o desastres, fallas en el centro de operaciones, plan de evacuación, plan de continuidad de las comunicaciones y otras situaciones de emergencia

Para algunos activos en particular será necesario desarrollarse un plan de contingencia individual. Cada vez que el plan se ponga en práctica, la situación deberá informarse y evaluarse de modo que el plan de emergencia se pueda mejorar y sea cada vez más amplio.

¿Qué son los facilitadores y los controles de la gestión de activos? Al igual que el sistema de calidad, la gestión de activos debe estructurarse para establecer funciones y responsabilidades, designando y documentando quiénes son los agentes facilitadores de los planes, cuáles son sus roles y responsabilidades {4.4}. Los facilitadores serán especialistas, no en dar respuestas a los problemas, sino en la gestión necesaria para la implementación de las soluciones. Todos los equipos de gestión de activos y todos los involucrados en el proceso deben ser calificados y entrenados de acuerdo con sus atribuciones y niveles de conocimiento requeridos. Esto incluye hasta el personal contratado que tenga participación en el proceso de gestión de activos y los prestadores de servicios que tengan algún tipo de interacción con el sistema de gestión. La profundidad o el nivel de conocimiento requerido por la función deben determinar el tipo de capacitación para cada equipo que participe en el proceso. En general todos deben estar capacitados para saber qué es la gestión de activos, cuál es la política de gestión de la organización, cuál es su papel y deben conocer aspectos relativos a la documentación y el flujo de información. La organización debe asegurarse de que la información relevante para la gestión de los activos se almacene y mantenga de forma organizada y, en la medida de lo necesario, sea comunicada eficazmente a los empleados, accionistas y prestadores de servicios contratados {4.4.5}. El sistema de gestión de activos requiere una base de datos con información detallada, tanto como sea posible, y confiable, que puede ser compleja según el tamaño de la empresa. Guia básica para implementación de la gestión de activos em empresas de energía

 

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Una base de datos e información organizada es esencial para una gestión exitosa de los activos de las empresas. Esto, además de ser fundamental para la gestión, facilitará la actualización de la documentación necesaria y garantizará que el sistema de gestión adoptado por la empresa sea bien entendido, comunicado y operacionalizado con datos e información confiable y completa. El inventario completo de sus activos, preferentemente utilizando un sistema de georreferencia capaz de interactuar con otros sistemas dentro de la empresa, puede facilitar en gran medida la configuración de la base de datos de gestión de activos. Este sistema es también un requisito normativo en países como Brasil1 y Perú, que debe unir tres componentes importantes:   

Informações alfanuméricas relativas aos dados dos ativos Base cartográfica e projetos para aplicação dos ativos Informações físicas sobre a localização dos ativos e suas características locais

Información o  imágenes  (mapas y  proyectos)

Información  alfanumérica  (base de  datos de los  activos)

Sistema de  información  geográfica  (ubicación física y  características   locales de los  activos)

  Figura 5: Información básica para la gestión de activos

El GIS (Geographic Information System) es un proceso, un sistema integrado, una forma estratégica de obtener, mantener y controlar la información [4]. Así, para un proyecto GIS exitoso hay algunos pasos a seguir:

1. Estrategia: Determinar cuáles son los temas prioritarios que el sistema debe apoyar y qué áreas abarcará 2. Infraestructura: El área de tecnología de la información debe proporcionar un adecuado hardware, software, redes y datos, creando una base sólida y dimensionada para el escenario presente y futuro                                                              1

 Control Patrimonial ANEEL – Resolución Normativa ANEEL nº 367 y 395/2009 

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3. Personalización: Un GIS empresarial debe reflejar las necesidades de la organización. Se debe elegir una plataforma madura, robusta y de lenguaje abierto. En Brasil, la Resolución ANEEL nº 367/2009 y 395 (PRODIST) apuntan a la implementación de un sistema capaz de integrar módulos ERP (PM, OS, CCS, CRM) e información contable y GIS (ESRI) con información física en el nivel de información alfanumérica, procesos e interfaces gráficas, para conectar la visión geográfica y los atributos de las redes de suministro de energía a los datos críticos de negocio de las empresas, ampliando la capacidad de gestión de activos, desde el diseño de construcción y el mantenimiento, hasta la eliminación.

    Figura 6: Integración de GIS y ERP (Cheberle, Luciano et al, 2010)

Sin embargo, la calidad de la información sigue siendo un elemento esencial para la implementación de todo el proceso. La empresa debe establecer, implementar y mantener procedimientos para controlar toda la información necesaria. Los procedimientos deben asegurar {4.4.6} que: a) Toda la información sea adecuada y aprobada por personal autorizado antes de su uso; b) La información sea mantenida y adecuada, lo que debe garantizarse a través de la revisión periódica (incluyendo control de versiones); c) Las funciones y responsabilidades en relación con el origen, la captura, generación, garantía, mantenimiento, transmisión, derechos de acceso, custodia, conservación, archivo y eliminación de elementos estén bien definidos y comprometidos entre el equipo; d) La información anticuada u obsoleta se retire rápidamente, asegurando que no se utilice de forma indebida; e) La información necesaria por motivos legales o con fines de conservación sean identificadas, controladas y archivadas; Guia básica para implementación de la gestión de activos em empresas de energía

 

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f)

La información sea segura, confiable y mantenida en formato electrónico. Se mantendrá una copia de seguridad actualizada que pueda recuperarse en cualquier momento. .

En el caso de la información, el inventario o control patrimonial de los activos es uno de los componentes más importantes del sistema de gestión y la empresa debe mantenerlo y actualizarlo periódicamente. Considerando un transformador de distribución, por ejemplo, el inventario básico de GIS debe contener no solo los elementos requeridos por el organismo regulador, sino también otra información importante, que puede estar en otro sistema diferente del GIS, pero que garantiza la sincronía, la actualización, la confiabilidad, la calidad y la rastreabilidad de la información importante, como:

              

Fabricante/ Año de fabricación Lote Clase de voltaje Relación de voltaje (primaria/secundaria) Número de fases Tipo de protección Orden de capitalización Valor de compra Depreciación Ubicación de la instalación Fechas de mantenimiento Costo de mantenimiento Componentes cambiados o reemplazados Historial de fallas (fecha, tipo, causa) Nivel de eficiencia energética del equipo (*)

  Figura 7: Ejemplo de información extraída de un sistema de información geográfica (GIS) con codificación requerida por el organismo regulador [4]

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* El nivel de eficiencia energética de un activo está directamente relacionado con su rendimiento con respecto a las pérdidas de energía, la vida útil bajo condiciones normales y extremas y los costos implicados en el ciclo de vida. Esto significa que cuanto mejor sea la eficiencia del equipo, mejores resultados se obtendrán. Se recomienda realizar el análisis a nivel de eficiencia x LCC x tasa de fallas en el momento de determinar las especificaciones para la compra de nuevos equipos. . En muchas empresas, los activos son monitoreados a través de un sistema de Supervisión, Control y Adquisición de Datos (SCADA). Este sistema en particular permite la supervisión de las operaciones en tiempo real, pero también es importante para controlar el estado de los activos en tiempo real y la formación de un historial del desempeño fundamental para el éxito del sistema de gestión. Los datos recogidos en campo en tiempo real y con frecuencia predeterminada se transmiten a un centro de control y el almacenamiento (DMS) que crea de esta manera el historial de desempeño del activo. Estos sistemas, vinculados a los GIS (Sistema de Información Geográfica), que almacenan información espacial sobre los activos pueden ofrecer una variedad de funciones que facilitan la implementación de un sistema de gestión de activos.

  Figura 8: Ejemplo de supervisión de red en tiempo real mediante el sistema SCADA

¿Cómo definir qué activos son críticos y no críticos en las empresas de energía? Un activo es un bien, un recurso, un derecho o una empresa (o un conjunto o una parte de estos) que tiene un valor objetivo, es de utilidad e importancia, está en posesión o es de propiedad directa o indirecta, es administrado y explotado para contribuir con y hacer posible el logro de las metas y objetivos de una empresa. Esta definición caracteriza bien un activo en un negocio o desde una visión contable y financiera, pero en el caso de las empresas de energía se puede decir que un activo es la parte o componente vital para la generación, transmisión y distribución en el sistema eléctrico de potencia.

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También se puede decir que el hecho de que un activo se considere o no crítico se puede determinar de acuerdo con la importancia de este elemento y las consecuencias de su ausencia o falla. En algunas situaciones, el mismo tipo de activo puede ser o no crítico, dependiendo de su aplicación y las condiciones de sustitución por otro activo de reserva en caso de falla. La conclusión acerca de qué es un activo crítico y qué es un activo no crítico es bastante simple y fácil de entender cuando se conoce el sistema eléctrico de potencia: a)  Generación A primera vista, los activos críticos para mantener la generación de energía, serían los generadores y turbinas, pero estos no son los únicos responsables de mantener el negocio principal de una empresa de generación: también se deben considerar los transformadores, los cables conductores, los equipos de protección, control y supervisión. Si en una unidad generadora se produce un incidente relacionado con descargas atmosféricas y los simples pararrayos no funcionan correctamente o un sistema de puesta a tierra no protege los equipos, la pérdida para la empresa será significativa. b) Transmisión La transmisión de energía a través de líneas y torres posee como activos críticos no solo a los conductores, sino también a las subestaciones, el sistema de protección, control y supervisión, además de las torres, los sistemas de maniobra y los transformadores. De manera similar a lo que ocurre con las empresas de generación, si un seccionador no funciona en el momento adecuado, la falla puede desactivar una línea, generando diversas consecuencias para la empresa. c) Distribución Los distribuidores son responsables de la energía generada y transmitida llegue a sus usuarios finales. Los principales activos que operan para la actividad de distribución son: transformadores, cables, los sistemas de protección, control y supervisión, medidores y sistemas de maniobra. En este caso, una falla en un transformador de potencia de una subestación puede ser tan desastrosa como la falla de un interruptor de circuito o un aislador. Esto dependerá de la función de cada elemento en la actividad de distribución de energía. En resumen, podemos decir que el hecho de que un activo sea o no crítico es directamente proporcional a la función que ejerce en el negocio. Por lo tanto, ciertos activos pueden considerarse críticos en algunas empresas y no críticos en otras. Clasificar los activos en críticos y no críticos es una tarea importante para la gestión de activos, porque los activos críticos deben monitorearse de forma más detallada. Los activos agrupados en críticos y no críticos deben, en general, analizarse, monitorearse y evaluar su desempeño, individualmente y en grupos. Cada activo en el sistema tiene una función única y muchas veces pueden considerarse no redundantes.

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Eventos no deseados, tales como la falla de uno o varios activos, pueden tener consecuencias importantes sobre la economía, la reputación, la seguridad o el medio ambiente. Sin embargo, no todos los activos representan los mismos riesgos y, por lo tanto, no todos los activos de una empresa merecen el mismo nivel de atención. Así, cada activo debe definirse como crítico y no crítico y los activos semejantes y de un mismo grupo deben estar sujetos a la misma estrategia de gestión de activos. Conocer bien los costos y los ingresos generados por el desempeño de los activos permitirá una planificación de las inversiones más adecuada a la realidad del sistema. De acuerdo con PAS-55 y su traducción al portugués realizada por la ABRAMAN (Asociación Brasileña de Mantenimiento) [5], la implementación de la gestión de activos debe incluir los siguientes elementos:

  Figura 9: Elementos para la implementación de la gestión de activos [1] [5] (Figura extraída de la especificación PAS-55, versión en portugués traducido por ABRAMAN) Guia básica para implementación de la gestión de activos em empresas de energía

 

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Paso 2: Administrar los riesgos y sus impactos Aumentar la inversión de capital o la expansión y reducir los costos de operación y mantenimiento han sido estrategias adoptadas por la mayoría de empresas de energía en los últimos años, porque había una necesidad de aumentar los resultados mediante la explotación de los activos que ya estaban cerca del final de su vida útil por la falta de inversión, antes y después de la privatización. Con esto, muchas empresas tuvieron enormes pérdidas financieras y de reputación ante la sociedad porque no evaluaron correctamente los riesgos involucrados (directos e indirectos). En el sentido más general, el riesgo se define como "incertidumbre con relación al futuro". Él riesgo tiene dos componentes básicos: la frecuencia, o cuántas veces durante un período determinado pueden ocurrir eventos adversos, y su gravedad o consecuencias. Por ejemplo, cada transformador tiene un final de su vida útil establecido, de manera que la gravedad de ese evento es conocida. El riesgo surge de no saber cuándo ese evento ocurrirá o la frecuencia de las fallas. Algunas compañías utilizan para su proceso de análisis el producto conjunto de la frecuencia y la gravedad de los eventos. Si la frecuencia y la información sobre la gravedad de es subjetiva, cualitativa o cuantitativa, el análisis del riesgo siempre es una herramienta importante para construir un cuadro de decisiones. La gestión de riesgos {4.4.7} es un factor importante para la gestión proactiva de los activos. El objetivo general es comprender la causa, el efecto y la probabilidad de eventos adversos, para administrar de manera óptima estos riesgos y reducirlos a un nivel aceptable y controlado. En general, esto se realiza a través de algunas acciones: • • • •

Identificar los riesgos potenciales asociados con los activos y estimar los niveles que pueden alcanzar los riesgos asociados, analizándolos en función de los controles existentes o propuestos; Determinar si estos riesgos son tolerables; Determinar si es necesario un análisis adicional más profundo para definir si los riesgos son o no tolerables; Desarrollar controles de riesgo siempre que se considere necesario o deseable.

La gestión de riesgos es una parte integral del proceso de gestión de activos. Sin embargo, es necesario contar con procedimientos específicos para identificar y controlar los riesgos, no solo teniendo en cuenta la legislación vigente, sino como una práctica que permita optimizar y priorizar las acciones según los costos, el riesgo y el desempeño. Metodología sugerida para la gestión de riesgos Los requisitos relativos a la administración de riesgos en la gestión de activos pueden cumplirse asegurando la adopción y el seguimiento paso a paso de un enfoque sistémico para evaluar y controlar los riesgos de los activos. Existen varios métodos, uno de los cuales se sugiere a continuación:

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Técnicas: SR (número de  Técnicas: SR (série de  riscos), SE (série de  riesgos), SE (número de  eventos), etc. 

Técnicas: SWOT,  HAZOP, PESTLE, etc. 

Técnicas: RCM,  RBI,  IPF. 

Análise  por:  Análisis  por:     

FMEA  FMECA  RCA  FTA  FTA/TLC 

  Figura 10: Metodología sugerida para la gestión de riesgos de los activos

Cada riesgo potencial debe analizarse no sólo en cuanto a la probabilidad y la consecuencia de generar una falla en un activo crítico, sino también en relación con lo que está a su alrededor:

Seguridad de  los  trabajadores

Seguridad de  imagen de la  empresa

Seguridad y  preservación  del medio  ambiente

Gestión  de riesgos  de los  activos

Seguridad de la  propiedad

Seguridad de  las personas

  Figura 11a: Alcance e interfaces de la gestión de riesgos de los activos Guia básica para implementación de la gestión de activos em empresas de energía

 

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El análisis debe tener en cuenta tres momentos importantes:

Los registros históricos de operación/funcionamiento y mantenimiento

Las condiciones actuales de operación

Las estrategias de mantenimiento

Figura 11b: Etapas consideradas en la gestión de riesgos

Para cada riesgo potencial se debe analizar la probabilidad de falla y sus consecuencias correspondientes (el tipo, el alcance y la gravedad).

Por ejemplo, pueden existir dos riesgos con una alta probabilidad de falla, el primero con un resultado de gravedad bajo (costo de la reparación, sin lesiones personales ni daños al medio ambiente) y el segundo riesgo con consecuencias de gravedad crítica (daño severo con detención de la unidad, probabilidad de lesiones personales y daños al medio ambiente). Para ese riesgo, en particular, puede haber necesidad de realizar más pruebas y medidas de control más estrictas que culminen en el mantenimiento proactivo, la renovación anticipada o la sustitución del activo antes del final de su vida útil. Los indicadores de riesgo deben establecerse y aplicarse a los activos para crear una "matriz de riesgo" que facilite el análisis y la toma de decisiones.

FRECUENCIA (F)

Hay varios modelos de matriz de riesgo, pero todos ofrecen una graduación de los riesgos que permite adoptar las medidas de mitigación necesarias para eliminarlos o reducirlos. Se sugiere a continuación, como un ejemplo, la utilización de un modelo [6] con cinco líneas y cuatro columnas, que genera cinco diferentes grados de riesgo: 5

III

II

I

I

4

IV

III

II

I

3

V

IV

III

II

2

V

V

IV

III

1

V

V

V

IV

1

2

3

4

GRAVEDAD‐ IP (Y)   Figura 12: Matriz de riesgo [6]

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La matriz de riesgo se puede dividir en tres colores (verde, amarillo y rojo), que indican riesgo bajo, medio o alto, y también se puede dividir en cuatro cuadrantes o regiones, como el SWOT (Fortalezas, Debilidades, Oportunidades y Amenazas). El cuadrante más externo indica los riesgos más críticos (mayor frecuencia y mayor gravedad) y los otros dos cuadrantes requieren acciones de mitigación por alta frecuencia o alta gravedad. Ambas divisiones se proponen para la decisión sobre el recurso en la frecuencia y severidad de los riesgos. De acuerdo con el análisis propuesto [6], se observa en la matriz de gestión de riesgos, en el eje horizontal (severidad o gravedad), que solo considera el algoritmo representado por "Y", porque en este momento no hay ninguna necesidad de diferenciar si el efecto del modo de falla es sobre la seguridad de las personas, sobre el activo o el medio ambiente, sino solo medir la gravedad del riesgo involucrado. Simplemente se considera Y=1 cuando el riesgo de daños al medio ambiente, la salud o la seguridad es inexistente o insignificante y mayor que 1 cuando hay una probabilidad significativa. Después del análisis y la tabulación de los riesgos relacionados con cada activo, estos riesgos se mapean en la matriz. En la tabla siguiente se resumen los resultados que se pueden obtener en la matriz con la condición y las acciones recomendadas [6]. Se observa que los plazos son ejemplos solamente y pueden variar de acuerdo con las directrices de cada empresa. Grado de riesgo

Categoría

Condición

Acciones

I

Crítico

No aceptable

Comprobar si existe alguna estrategia o tarea de mantenimiento para evitar accidentes o reducir el riesgo al grado III. De lo contrario, debe ser mitigado con proyectos/acciones dentro de los próximos 6 meses.

II

Grave

Indeseable

Verificar si hay una estrategia para evitar la falla o reducir el riesgo al grado III. De lo contrario, el riesgo debe mitigarse con proyectos o acciones dentro de los próximos 12 meses

III

Moderado

Aceptable con controles

Comprobar tareas o estrategias de mantenimiento para evitar la falla. De lo contrario, deben establecerse procedimientos o controle.

IV

Menor

Aceptable con avisos

La señalización y las advertencias son algunas de las medidas necesarias. Verificar si existe una estrategia o medida de mantenimiento para evitar la falla que sea económicamente viable.

V

Despreciable

Aceptable

No requiere mitigación.

Tabla 1: Clasificación de los riesgos, condiciones y acciones recomendadas Guia básica para implementación de la gestión de activos em empresas de energía

 

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Si el grado de riesgo es I, II o III, se considera que el modo de falla analizado tiene implicaciones para el medio ambiente, la salud o la seguridad y debe someterse a otros cuestionamientos, como el mantenimiento centrado en la confiabilidad. En este caso, deben definirse estrategias de mantenimiento o acciones proactivas que cumplan con los criterios predefinidos o se debe alterar la especificación de diseño. Una vez conocidas las variables Y (grado de gravedad), F (frecuencia) y R (grado de riesgo), se pueden enumerar las acciones recomendadas para cada caso. La gestión de riesgos debe ser un proceso continuo de búsqueda de defectos, fallas o casi fallas con el objetivo de prevenir y controlar los efectos. En el caso de los riesgos sin medidas de control existentes o propuestas, el estudio de la probabilidad de falla debe realizarse de forma más profunda. En este caso, el análisis debe abarcar aspectos técnicos, económicos y estratégicos.

Los costos de reparación o mantenimiento correctivo pueden alcanzar más del 35% de los costos de una empresa, lo que motiva todavía más la adopción de nuevas medidas para gestionar los riesgos y minimizar las fallas [2] 

En el caso de un fallo derivó de un riesgo potencial alto, los costos directos e indirectos involucrados, que incluyen algunos intangibles que no siempre son consideradas. Otra consideración importante en la gestión de activos y la gestión de riesgos es el cumplimiento de los requisitos legales y los reglamentos para el funcionamiento de la empresa, que en ningún caso dejar de cumplirse debido a la exposición a los riesgos {4.4.8}.

Análisis económico de la gestión de activos: una visión general sobre los riesgos Para responder a la pregunta "¿cuánto estamos dispuestos a pagar para evitar daños a la empresa?", es necesario conocer los riesgos con consecuencias graves para los principales activos críticos y determinar las curvas probabilísticas de confiabilidad y riesgo de falla de los componentes principales de estos activos a través de la ingeniería de confiabilidad. No menos importante es la determinación de las curvas de la relación entre el incremento de las inversiones (CAPEX) y la reducción del riesgo de fallas. Esto hace permite identificar los puntos más vulnerables y redefinir las estrategias de mantenimiento preventivo. La mayor parte del equipo eléctrico o electrónico sigue el comportamiento de la "curva de bañera", es decir, la probabilidad más alta de falla se encuentra al comienzo y al final del ciclo de vida, cuando hay un desgaste natural debido al envejecimiento o la fatiga operacional.

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Probabilidad de falla %   

  D   

A B 

c Edad

  Figura 13: Curva de probabilidad de fallas x edad del activo 

En algunas empresas, los costos en la etapa A-B pueden llegar a 0 a 50% de los costos de reparación y mantenimiento. Durante la etapa B-C, pueden aplicarse 80 a 100% de los costos y en la etapa C-D, los costos llegan a alcanzar de 100 a 180%. Por lo tanto, a partir del punto B se debe considerar la renovación del activo, sustituyéndolo o remodelándolo.

Los costos de reparaciones y mantenimiento varían de acuerdo con los sectores de la curva anterior [7]. Esto se confirma al analizar la inversión adquisición, la depreciación en el tiempo en relación con los gastos de reparación, mantenimiento preventivo, los costos de interrupción y los costos intangibles debido a los eventos de falla. La curva que se muestra en la Figura 13 es una curva teórica, que las empresas con gestión de activos completa pueden reelaborar mediante el estudio del comportamiento de los activos y el modelado de la curva con mayor grado de acierto. En general, la importancia del mantenimiento y la opción consciente por el modelo no siempre son claras ni tomadas en cuenta en el momento de analizar las estrategias de las organizaciones. Cuando se las considera, a veces terminan siendo descartadas por un análisis erróneo de los costos involucrados. El factor del costo de mantenimiento, cuando se lo analiza por separado, termina inhibiendo que las empresas consideren el mantenimiento como una inversión estratégica, relegándolo a un segundo plano como un mal necesario o un gasto operativo. El gráfico que se presenta a continuación (Figura 14) [8] muestra que una mayor inversión en mantenimiento preventivo reduce los costos resultantes de fallas y, en consecuencia, reducen el costo total de mantenimiento, que incluye los costos de mantenimiento preventivo más los costos resultantes de las fallas. Sin embargo, el gráfico también muestra que, a partir del punto óptimo de inversión en mantenimiento preventivo, más inversiones traen pocos beneficios a la reducción de los costos de las fallas y terminan elevando el costo total. O sea, a partir de este punto se deben considerar otras estrategias en relación con la renovación del activo.

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    Figura 14: Análisis del nivel de mantenimiento y de los costos [8]

La búsqueda de cero fallas (100% de disponibilidad) requiere aumentar las inversiones en mantenimiento, lo que conlleva una reducción consecuente en los beneficios operativos. El gran desafío en la gestión de activos consiste en encontrar el punto óptimo de disponibilidad, donde el costo de mantenimiento proporcione un nivel de disponibilidad capaz de generar el máximo beneficio para la organización, ya que el mantenimiento debe garantizar la productividad y la rentabilidad de la empresa con menor costo operativo posible. En la búsqueda del punto óptimo, es muy importante que la política de mantenimiento que se adopte considere aspectos tales como la importancia de los equipos para el proceso, el costo de los equipos y de su reposición, las consecuencias de las fallas del equipo en el proceso, el ritmo de producción y otros factores que indican que la estrategia de mantenimiento no puede ser la misma para todos los equipos, sino que debe ser diferenciada para cada uno de ellos, en busca del punto óptimo entre la disponibilidad y el costo, como se muestra en el siguiente gráfico:

  Figura 15: Disponibilidad óptima y uso de activos [8]

Los grandes transformadores de potencia representan la parte más importante de los activos del sistema de transmisión [9] y una gran preocupación para las

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concesionarias de energía eléctrica. En 2002, una compañía de seguros 2 hizo un análisis de las inversiones y las fallas en transformadores de potencia en los Estados Unidos durante el período 1995-2000, como se muestra en el siguiente gráfico:

 

Figura 16: Curva de Frequência/Severidade de transformadores de potência [9]

Este es un gráfico de dispersión de log-log, también conocido como una curva de frecuencia. El número de fallas para cada causa está en el eje de las X y los dólares pagados por cada evento se indican en el eje de las Y. Según los datos disponibles, los disturbios en la línea de transmisión (o sobretensión de línea) que culminan con la caída de la línea es el mayor riesgo para todos los tipos de transformadores. La categoría incluye sobretensión de conmutación, picos de voltaje, fallas de línea y otras anomalías [9]. Estas fallas de mayor riesgo y probabilidad, además de otras, deben evitarse mediante acciones de control o estrategias de gestión mediante el análisis del ciclo de vida, estableciendo políticas de operación y carga para cada transformador, identificando aquellos que pueden seguir operando con cierta sobrecarga, los que precisan reformas o renovación, los que deben reubicarse y los que deben reemplazarse antes del fin de su vida útil. Por lo tanto, las evaluaciones de riesgo asociadas con el análisis del ciclo de vida permiten una actuación más precisa en la gestión de los activos. La empresa debe asegurar que se consideren los resultados de las evaluaciones de riesgo y la eficacia de las medidas de control de riesgo y, cuando corresponda, debe proporcionar información para: a) b) c) d)

La estrategia de gestión de activos; Los objetivos de la gestión de activos; Los planes de gestión de activos; La identificación de los recursos apropiados, incluyendo la dotación de personal y mano de obra; e) La identificación de la necesidad de capacitación y de competencias {4.4.3};                                                             

2

 Hartford Steam Boiler Inspection & Insurance Co. 

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f)

La determinación de controles de las actividades del ciclo de vida y la implementación de planes de gestión de activos {4.5}; g) El marco general de gestión de riesgos de la empresa.

La organización debe mantener documentados los resultados de la identificación de riesgos, la evaluación de riesgos y los controles actuales determinados. De lo contrario, puede afectarse el cumplimiento de los objetivos de la gestión de activos y la estrategia de gestión de activos. Cuando las medidas existentes son revisadas o se introducen nuevas disposiciones que podría tener un impacto en las actividades de gestión de activos, la organización debe evaluar los riesgos asociados antes de la implementación de las medidas. La empresa debe asegurarse de que los riesgos sean gestionados y controlados {4.4.7}.

Paso 3: Supervisar las condiciones y el desempeño de los activos críticos durante el ciclo de vida La empresa debe establecer y mantener procesos para la implementación de su plan de gestión de activos y control de las actividades durante todo el ciclo de vida de sus activos [4,5], incluso: a) adquisición, creación o mejora de los bienes; b) utilización de los activos; c) mantenimiento de los activos; d) desclasificación y/o enajenación de los activos. El ciclo de vida completo de un producto es la siguiente:

Planear

Especificar

Adquirir

Utilizar

Mantener

Descartar o   enajenar

  Figura 17: Ciclo de vida completo de los activos

La mayoría de las empresas centran sus esfuerzos desde la etapa de adquisición hasta la etapa de mantenimiento, pero el planeamiento, la especificación y el descarte de los activos no son decisiones que se concentren en el equipo de gestión de las operaciones. Esto no es ideal ya que estas etapas, por lo general, suelen estar pulverizadas entre otras áreas que no siempre tienen la información necesaria para actuar en el momento ideal. Por lo general, las empresas de energía ya realizan un seguimiento sistemático del desempeño de sus principales activos, pero a veces es necesario volver a evaluar las tecnologías disponibles y revisar las especificaciones para obtener los mejores resultados. Asimismo, la planificación debe integrar las decisiones de expansión y Guia básica para implementación de la gestión de activos em empresas de energía

 

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operación y el historial de mantenimiento, además de prever la eliminación, renovación y sustitución de los activos con los años. Como ejemplo, podemos mencionar los transformadores de distribución, cuyas pérdidas en vacío y bajo carga contribuyen de forma estimada con más de 40% de las pérdidas en la red de distribución [10]. Si fueran reemplazados por transformadores eficientes con bajos niveles de pérdida en una empresa con 2,5 millones de transformadores de 30kVA, se obtendría un ahorro potencial de 502.750 MWh/año, o alrededor de R$ 46,95 millones. [10] En general, se puede analizar cada una de las etapas del ciclo de vida de la siguiente manera: a) Planificación Esta etapa inicial debe centrarse en la integración de los objetivos de la organización con los planes de gestión de activos. La planificación estratégica es un conjunto de decisiones programadas previamente sobre lo que debe hacerse en la organización en el largo plazo y requiere una base sólida de información. Un planeamiento matricial permite asegurar la expansión del sistema a través de inversiones que respondan a la creciente demanda, permitiendo la expansión de la red en el momento adecuado, pero también debe considerar la información operativa y el monitoreo de los activos críticos para prever su renovación o sustitución en el momento adecuado, es decir, antes de que ocurra una falla irreparable o antes de llegar al fin de la vida útil del activo. La planificación debe asegurar que los activos operen con seguridad, calidad y confiabilidad, cumpliendo con los requisitos legales y ambientales. b) Proyecto La etapa de proyecto o concepción incluye la investigación y aplicación de nuevas tecnologías en la adquisición o renovación de activos críticos. En esta etapa, las especificaciones para la adquisición de activos deben revisarse periódicamente a partir de la información de desempeño de los activos en operación y considerando la necesidad de actualización tecnológica, buscando activos que tengan el menor costo total de propiedad (TCO, Total Cost of Ownership), incluso si el valor de compra inicial es mayor, considerando también nuevos indicadores, como el nivel de eficiencia energética. Las especificaciones deben considerar las normas y estándares de la empresa, que también deben revisarse para incluir las directrices de nuevas tecnologías y de adecuación de los activos cuyo desempeño ya no se encuadre en las estrategias de la empresa. La rutina de revisar sistemáticamente las normas, estándares y especificaciones debe estar alineada entre las áreas de gestión de activos y de ingeniería, ambas integradas con el área de planificación estratégica. c) Adquisición La compra de equipos o servicios se realiza a partir de las especificaciones desarrolladas en la etapa de concepción y proyecto.

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Esta etapa es seguida por las actividades de gestión de contratos de construcción y/o instalación del activo y, finalmente, de garantía de calidad. Toda el área de suministro y servicios comerciales debe apoyar esta etapa de la gestión de activos creando procedimientos que cumplan con las directrices de gestión. d) Puesta en marcha y utilización de los activos Después de la adquisición comienza la etapa de comisionamiento, es decir, cuando el gestor o contratista finalizó la implementación del proyecto o la adquisición y el activo o sistema está totalmente listo para su uso. En el caso de una subestación eléctrica, la prueba final de la instalación debe ser realizada y documentada por un as-built, mientras que los equipos de la operación y mantenimiento deben estar capacitados con relación a las necesidades operacionales de la nueva planta. La etapa termina cuando el nuevo activo se pone en operación comercial y se establecen pautas para el mantenimiento preventivo y correctivo de los equipos, y se las comunica a los equipos. e) Operación y mantenimiento Durante la etapa de operación y mantenimiento, se espera que el activo físico desempeñe su función de acuerdo con su concepción en las etapas de planificación y diseño, alcanzando los niveles de calidad y confiabilidad especificados. La forma como se opera y mantiene el activo determinará de forma directa su expectativa de vida y su confiabilidad. Cuando hay interacción o integración entre operación y mantenimiento es posible obtener el mejor desempeño con el menor costo. El efecto de una buena gestión de los activos durante la etapa de operación y mantenimiento será una extensión de la expectativa de vida, la reducción de los costos totales del ciclo de vida y la garantía de la disponibilidad y confiabilidad del activo. Durante esta etapa, la determinación de los indicadores de desempeño es esencial para que el equipo de gestión cuente con la información necesaria para la toma de decisiones. Entre los principales indicadores de funcionamiento, recomendamos los siguientes:           

Indicador de disponibilidad (número de horas en funcionamiento o en condiciones de funcionamiento/número de horas de existencia) Tasa de fallas (número de fallas)/(tiempo de existencia * número de equipos) Tiempo medio entre fallas (MTBF) (1/tasa de fallas) Gravedad de la falla (0 a 10, de acuerdo con la gravedad de la falla) Vida útil restante (vida útil - edad actual del activo - estimación de pérdida por falla y/o incidente) Valor de mercado en uso (VMU) del equipo3 Tiempo medio entre reparaciones o mantenibilidad Disponibilidad Costo real (suma de los costos de reparación con costos actualizados) Frecuencia de fallas o reparaciones Niveles de carga

                                                             3

 ANEEL ‐ Revisão Tarifária Periódica de Concessionárias de Distribuição  (http://www.aneel.gov.br/cedoc/aren2011457_4.pdf)    Guia básica para implementación de la gestión de activos em empresas de energía

 

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    

Probabilidad de cortocircuito Tasa de incidentes por causa (causa de interrupción/número de interrupciones) Pérdidas técnicas Medición de parámetros eléctricos y mecánicos Cálculo de indicadores de calidad de la energía suministrada

Estos indicadores y otros, contribuyen con una visión de conjunto de los requisitos del sistema.

    Figura 18: Determinación de los requisitos de un sistema en función del riesgo aceptable

En muchas redes de distribución de energía, por ejemplo, el nivel de monitoreo de los activos individualmente no es tan significativo como la atención que se presta a la supervisión de la red, que normalmente varía de acuerdo con la importancia de la carga alimentada y el tipo de incidente o perturbación en el sistema, clasificado como: 1- Grandes incidentes o disturbios que causan la interrupción del suministro en un área importante: Los grandes trastornos llaman la atención debido a sus consecuencias, pero poco se puede hacer después de estos sucesos, a no ser analizarlos en cuanto a la causa y la intensidad para evitar la repetición de los problemas. En este caso, se debe evaluar el impacto en los activos críticos.

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2- Pequeños incidentes o disturbios que causan interrupciones en áreas localizadas: Estos disturbios, que podemos denominar normales o esperadas, incluyen incidentes simples y generalmente se eliminan a través de la actuación correcta del sistema de protección e interrupción de energía en un área localizada. Los pequeños disturbios son más frecuentes y su análisis e investigación son esenciales para evitar problemas mayores en el futuro. También es posible optimizar las acciones correctivas de los equipos de mantenimiento con el aprendizaje obtenido a partir del análisis de los disturbios. Estos trastornos también tienden a afectar a los activos críticos y su acción debe ser investigada. 3- Perturbaciones ocultas o incidentes que no causan interrupciones en el suministro: Tiene las siguientes características: 1. No involucran interrupciones forzadas del suministro de energía; 2. Pasan desapercibidos en la operación del sistema; 3. No implican la actuación de relés de protección; 4. En el mediano y largo plazo, afectan las actividades de mantenimiento; 5. Se producen repetidamente. Estos trastornos ocultos no son detectados por las personas y sistemas de supervisión convencionales, pero deben ser investigados como los anteriores, debido a que:  

Afectan la vida de los equipos eléctricos; Pueden causar detenciones en las industrias, incluso si que se produzca una interrupción o la quema de los equipos.

Podemos citar como ejemplos el excesivo nivel de armónicos en un transformador, incidentes sucesivos de caída de tensión en un alimentador de media tensión y un elevado número de partidas de un elemento de sobretensión por rotura de neutro en un circuito, todo lo cual resulta en la reducción de la vida útil o el desgaste de los activos. Las razones de estos eventos pueden descubrirse antes de que se produzcan mayores consecuencias y es posible adoptar medidas preventivas. Con el conocimiento adquirido a través del análisis de estos trastornos ocultos, es posible prevenir futuras interrupciones y fallas graves como:     

La quema de motores de inducción en circuitos de baja tensión debido a la elevación de la tensión suministrada a la entrada de la industria; Una sobrecarga en el neutro del alimentador causada por un desequilibrio; Un aislante agrietado en una red de distribución aérea causando fuga a tierra de bajo valor. Una rama de árbol cerca de la red puede provocar un cortocircuito y la quema de equipos; Sobrecalentamiento excesivo y consecuente quema de transformador de media para baja tensión debido a cargas no lineales;

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Por lo tanto es necesario que se realice un análisis del desgaste o degradación de los equipos que permita el análisis de la confiabilidad y la proyección de fallas.  

Figura 19: Obtención de las curvas de confiabilidad y proyección de fallas [11]

El historial de desempeño debe basarse en las inspecciones, mantenimiento e incidentes o perturbaciones y es importante para las decisiones del equipo de gestión. En cada etapa deben analizarse los siguientes parámetros: a) Inspecciones periódicas Se deben realizar inspecciones periódicas de forma rutinaria. Pueden ser visuales, investigadas o detalladas. El tipo de equipo, la orientación del fabricante, las pruebas del deterioro, el área de uso, el tipo de carga y los resultados de las inspecciones anteriores determinan el grado y la frecuencia de las inspecciones periódicas Tipo

Ejemplos de Contenido

Inspección simple (visual o a distancia)

     

Condiciones ambientales Deterioro por envejecimiento Distancia entre las partes energizadas Evidencia de falla inminente Termografía Ultrasonido

Inspección específica (investigada) o por muestreo

    

Medición del nivel de aislamiento Análisis físico-químico del aceite aislante Identificación de surcos Sistema de refrigeración y protección Cromatografía de gases disueltos en el aceite aislante

Inspecciones detalladas

     

Pruebas eléctricas específicas Ensayos mecánicos Pruebas de estanqueidad Susceptibilidad a la corrosión Nivel de ruido Mediciones de descargas parciales

Tabla 2: Tipos de inspección y su alcance Guia básica para implementación de la gestión de activos em empresas de energía

 

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1) Mantenimiento El mantenimiento es el conjunto de acciones esenciales para mantener y conservar un activo o restaurarlo a una condición satisfactoria de funcionamiento. El mantenimiento puede clasificarse de diversas maneras en función de su frecuencia, alcance y enfoque:

Mantenimiento  Correctivo

• Realizado después de que se produce una falla • Las reparaciones pueden ser temporales o permanentes • Pueden necesitarse un reemplazo immediato del equipo

Mantenimiento  Preventivo

• Realizado antes de la falla o antes de la etapa inicial de la  falla • Incluye servicios repetitivos y programados • Se define en el plan de mantenimiento

Mantenimiento  Predictivo

• Supervisión de los parámetros de control en condiciones de  funcionamiento normales • Requiere el monitoreo sistemático y la definición de  parámetros de control • Permite la evaluación del desempeño del equipo

Mantenimiento  Detectivo

• Busca detectar fallas ocultas o trastornos que pueden  causar una falla • Requiere tecnologías y mano de obra calificada • A veces requiere pruebas adicionales

  Figura 20: Clasificación del mantenimiento

Los planes de mantenimiento deben definir el tipo de mantenimiento, su frecuencia y su alcance. El mantenimiento centrado en la confiabilidad (MCC), o en inglés, Reliability Centered Mantainance (RCM), es una herramienta que a través de un sistema conocido permite la aplicación de los tipos de mantenimiento antes citados, de acuerdo con las características del modo de falla y confiabilidad. El MCC surgió como una herramienta que permite a los administradores responder a los siguientes desafíos:   

Selección de las técnicas más adecuadas para el mantenimiento Modelado de procesos de falla Búsqueda de la máxima rentabilidad

El proceso de tener un programa de mantenimiento centrado en la confiabilidad debe seguir los siguientes pasos: Guia básica para implementación de la gestión de activos em empresas de energía

 

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      

¿Cuáles son las funciones del sistema o equipo y los estándares de desempeño asociados a ellos? ¿Cómo puede fallar el sistema al realizar estas funciones? ¿Qué puede causar una falla funcional? ¿Qué sucede cuando se produce una falla? ¿Cuáles podrían ser las consecuencias cuando se produce una falla? ¿Qué se puede hacer para detectar y prevenir las fallas? ¿Qué se debe hacer si no se puede realizar una tarea de mantenimiento?

El programa de mantenimiento centrado en la confiabilidad debe tener como componentes principales los diversos tipos de mantenimiento y análisis aplicables a cada caso:

Programa de mantenimiento centrado en la confiabilidad

Reactiva

• • • • •

Pequeños elementos no críticos Sin consecuencias Es improbable que fallen Redundantes

Preventiva

• • •

Sujeto a desgaste Modelo de falla conocida Vida útil real definida

Predictiva

• • •

Modelo de falla aleatoria No sujeto a desgaste Fallas inducidos por MP

Proactiva

• • • •

FMEA FTA Teoria de la renovación Análisis de edad

Figura 21: Principales componentes de un programa de mantenimiento centrado en la confiabilidad

Las herramientas fundamentales para el MCC son el Análisis de los Modos de Falla y sus Efectos (FMEA) y el Diagrama Lógico de Decisión. El Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad [17] debe seguir por los menos tres pasos básicos que siempre deben ser revisados:

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Análisis funcional

Análisis de  disfunciones y  criticidad

Selección de tareas  de mantenimiento

  Figura 22: Etapas del mantenimiento centrado en la confiabilidad

El objetivo del análisis funcional es definir cómo debería funcionar el sistema estudiado y cuáles son las funciones desempeñadas por él en el cumplimiento de su misión, dentro del proceso de producción de una instalación. Una vez definido cómo funciona el sistema, sus grupos funcionales y sus conjuntos técnicos, se debe examinar cómo podría dejar de cumplir sus funciones, analizando la gravedad y la frecuencia de las fallas de los equipos de este sistema y definiendo sus puntos críticos, como se recomienda en el Análisis de los Modos de Falla y sus Efectos (FMEA). En esta etapa también se revisan las consecuencias de las fallas y su criticidad. Tras el análisis de cómo el sistema deja de cumplir sus funciones, es necesario establecer acciones de mantenimiento predictivo, preventivo o correctivo para evitar las fallas que generan estas disfunciones. En el momento de elegir estas tareas se deben usar criterios económicos y de eficacia. Los principios primarios de análisis del Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad son los siguientes.     

 

Orientación hacia la función: trata de preservar la función del sistema o equipo, no solo la capacidad de funcionamiento; Enfoque en el sistema: mantiene en primera instancia la funcionalidad del sistema y no de un único elemento; Centrado en la confiabilidad: intenta conocer las probabilidades de falla en determinados períodos de la vida de los componentes; Condicionamiento al proyecto: tiene como objetivo mantener la confiabilidad inherente del diseño actual del equipo o sistema (los cambios en el rendimiento son tareas de diseño de ingeniería, no de mantenimiento); Seguridad y economía: la seguridad debe garantizarse a toda costa. Si en una situación determinada el costo es un factor limitante para cumplir con la seguridad, el MCC debe alertar sobre la necesidad de cambiar el diseño del sistema; Orientación hacia el tratamiento de cualquier condición insatisfactoria: considera como falla la pérdida de la función de un dispositivo (funcionamiento detenido) o la pérdida de calidad del proceso (proceso no conforme); Base en tres tipos de trabajos de mantenimiento: se combinan acciones de mantenimiento basadas en intervalos de tiempo, acciones basadas en las condiciones y acciones con base en tratamiento de fallas potenciales.

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b) Descarte y/o sustitución Esta etapa incluye un análisis de la viabilidad de las siguientes acciones: • Sustitución de equipo - La sustitución prevista de los activos por razones distintas de, por ejemplo, la expansión del sistema. Tiene como objetivo minimizar el riesgo de degradación y baja en el rendimiento al final de su vida útil. Estos activos pueden ser descartados o desguazados. • "Retiro" de los equipos - Es la retirada del equipo de servicio debido a la expansión del sistema, pero conservando este recurso por razones estratégicas, como para servir como piezas de repuesto para emergencias. El principio fundamental de la gestión de activos es asegurar que la condición de los activos se monitoree de forma eficaz y que estos se mantengan para proporcionar los niveles adecuados de servicio para satisfacer las necesidades y expectativas de los clientes. También debe haber un compromiso entre mantener o reemplazar un recurso para garantizar el nivel adecuado de servicio. La sustitución de los equipos [19] es un concepto amplio que abarca todo, desde la selección de activos similares, pero nuevos, para reemplazar los existentes, hasta la evaluación de los activos que funcionan de manera muy diferente en el desempeño de la misma función. Las decisiones de sustitución son de importancia crítica para la empresa, ya que generalmente son irreversibles, es decir, no tienen liquidez y comprometen grandes cantidades de dinero. Una decisión apresurada de "deshacerse de chatarra" o la tendencia a tener siempre el "último modelo" pueden causar serios problemas de capital.

  Figura 23: Descarte o reciclaje

  En general, el análisis financiero se realiza a través del Valor Actual Neto (VAN) y el Valor Anual Uniforme Equivalente (VAUE), que son los indicadores más utilizados para evaluar la toma de decisiones económicas de reemplazar un activo, pero ambos requieren un uso cuidadoso. La elección del método VAN, por ejemplo, no es conveniente para determinar la vida económica del equipo, pero es un indicador importante para la retirada de operación un activo.

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Las razones para la sustitución de equipos Hay varias razones que no son mutuamente excluyentes que hacen que un reemplazo de equipos sea económico. El deterioro es una de las causas, que se manifiesta a través de costos operativos excesivos y el aumento de los costos de mantenimiento. El riesgo de falla y las consecuencias de la indisponibilidad son otras razones consideradas habitualmente. La exposición a condiciones adversas de funcionamiento también acelera la degradación de los equipos. Por ejemplo, se sabe que la vida útil de un transformador se reduce a aproximadamente la mitad por cada aumento de 6 a 8 ºC de temperatura, más allá de la temperatura operativa normal [18]. También hay situaciones en las que, debido a un cambio operativo normal, un dispositivo pierde la capacidad de funcionar de manera eficiente, es decir, el equipo se vuelve insuficiente. Observando el desempeño de diversos sectores industriales se constata que muchas empresas tienen la costumbre de mantener equipos antiguos y que se encuentran al final de su vida útil en funcionamiento, aun cuando su funcionamiento ya no sea económicamente viable. Los costos de mantenimiento, por lo general, superan con creces el valor de las inversiones. Se cree que en la actualidad existe en América Latina un gran potencial para la reducción de costos simplemente desechando equipos obsoletos con tiempos de funcionamiento muy altos o con producción fuera de especificaciones. Se considera que las empresas no hacen las sustituciones que deberían hacer simplemente por conveniencia administrativa: las decisiones de reemplazo no llegan a considerarse debido a que el estilo de gestión predominante en las industrias todavía es resolver los problemas solo en último caso, en lugar de anticiparlos. Las sustituciones también se producen por la evolución tecnológica o la mejora del nivel de desempeño para mejorar la rentabilidad de la empresa, como en el ejemplo siguiente: Una importante cadena hotelera de México diagnosticó que el 60% de la energía consumida en sus instalaciones se originaban en la utilización del aire acondicionado. Los equipos utilizados tenían una demanda de 73 kW y un consumo de 145 kWh por año. Con la sustitución de estos activos críticos para la cadena hotelera por equipos de alta eficiencia energética, con una demanda de 30 kW y un consumo anual de 85 kWh, se obtuvo una recuperación de la inversión en tres años, además de una reducción del 30% en las emisiones de CO2.

Vida económica y vida útil de un activo La vida económica de un activo [19] es el período de tiempo (generalmente en años) en el que el costo anual uniforme equivalente de poseer y utilizar el activo es mínimo. Los bienes, como los equipos y las instalaciones, se desgastan con el uso y requieren cada vez más mantenimiento. Por lo tanto, se espera que los costos operativos se incrementen con el tiempo.

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La vida útil puede definirse como el período de tiempo durante el cual el activo puede desempeñar las funciones que se esperan de él. La vida útil depende de cómo se utiliza y se mantiene el activo. La vida económica se refiere a los costos totales en los que la empresa incurre para mantener el equipo en funcionamiento. Mientras que la vida útil se refiere a la capacidad física de producción de determinado equipo. En otras palabras, podemos decir que la vida económica de un activo corresponde al tiempo de utilización de dicho activo, capaz de producir a menor costo para la empresa, y que, sin duda, es menor o igual a su vida útil, cuyo concepto está asociado con el límite posible de uso del activo. La determinación de la vida económica de un bien [19] es, en realidad, muy simple: se calcula el CAUE (Costo Anual Uniforme Equivalente) para cada año de vida y luego se elige el menor CAUE. El año en el que el CAUE es menor corresponde a la vida económica del activo, es decir, el año en que se debe hacer el reemplazo de forma económica.

Figura 24: Vida económica de um activo

El cálculo de la vida económica de un activo, el VAN y el análisis de riesgos e incertidumbres son algunos parámetros que deben tenerse en cuenta (además de la vida útil y la tasa de retorno de la inversión) en el proceso de decisión. Para evaluar el reemplazo total de los activos, la empresa debe contar con datos históricos sobre el desempeño de los activos existentes. Por supuesto, también será necesario realizar un estudio periódico para detectar las necesidades de sustituciones de activos, o sea, un sistema de administración de costos (mantenimiento y operación) que informe sobre las necesidades de sustitución de los activos.

Paso 4: Investigar fallas, incidentes y no conformidades relacionadas con los activos críticos Una falla es cualquier pérdida de la función principal o el desempeño de un dispositivo. El éxito de una gestión eficiente de los activos en relación con el mantenimiento reside en garantizar el desempeño requerido por el sistema con el menor costo posible. Esto

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significa que los métodos de mantenimiento deben basarse, principalmente, en la clara comprensión de las fallas que inciden sobre los distintos niveles del sistema. Un modo de falla se define como cualquier falla que sea inherente a un equipo o componente y que tenga como consecuencia una pérdida funcional sobre un sistema o subsistema. a) Análisis de los modos y efectos de falla El análisis de los modos y efectos de falla es un método o procedimiento cualitativo de análisis de confiabilidad mediante el cual se analiza cada modo de falla potencial para determinar los efectos sobre el sistema y su clasificación de acuerdo con la gravedad [13]. La relación entre el modo y el efecto de falla, si bien es controlada, puede ser de gran ayuda para el análisis de la confiabilidad y también para los procedimientos de mantenimiento que deben adoptarse [13]. Esta relación presenta una gran dificultad ya que diferentes modos de falla pueden manifestarse de la misma manera, es decir, tener el mismo efecto. Esta complejidad se hace aún más evidente cuando existe asociación entre los elementos. El análisis del modo y efecto de fallas o FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) es la metodología básica de análisis de fallas utilizando el proceso de MCC (Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad). Durante el análisis, la metodología FMEA identifica a cada función del sistema y sus fallas asociadas. En un nivel más profundo, identifica los modos de falla asociados a cada una de estas fallas, examinando cuáles son las consecuencias para el sistema [12]. El análisis de datos usando FMEA en la concepción del mantenimiento centrado en la confiabilidad puede esquematizarse en la siguiente figura [11]: MCC (Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad)  FMEA (Análisis de modo de falla y efecto)

Figura 25: Análisis de datos y programas de mantenimiento: FMEA y MCC [11]

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b) Análisis de causa raiz Otro método importante para la investigación de los fallos de los activos críticos es el análisis de causa raíz (root cause failure analysis – RCFA), que se utiliza normalmente para equipos que requieren un cálculo más detallado de la falla. El proceso puede llevarse a cabo después de que se produzca una falla o una investigación de un accidente y se basa en la pregunta sucesiva de "¿por qué?" en cada etapa del análisis. El análisis de la causa se inicia con la pregunta "¿por qué el equipo falló?" y cada nueva respuesta genera una nueva pregunta dirigida hacia la causa presentada, hasta agotar todas las posibilidades. Las causas encontradas pueden estar relacionadas con el equipo o no, como es el caso de la falta de capacitación, una falla de administración y factores externos, entre otros.

Las principales etapas del análisis de causa raíz son las siguientes:

Identificar el problema Proceder el análisis físico de la falla Determinar los factores o causas  Determinar la causa real Proponer la solución   Figura 26: Etapas del análisis de causa raíz

Las causas identificadas se pueden agrupar en un diagrama de causa y efecto o diagrama de  Ishikawa:    Método                

 

Máquina   

Medida 

    EFECTO 

         

Medio  Ambiente 

Mano de  obra 

Material 

Figura 27: Diagrama de causa y efecto o diagrama de Ishikawa

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Además del análisis de causa raíz y del análisis del modo de falla pueden utilizarse otras técnicas, como Six Sigma o FTA (análisis de árbol de fallas), para investigar los incidentes o fallas en los activos críticos. Estas pruebas deben ser documentadas y las soluciones implementadas deben acompañarse para verificar su eficacia. La base de datos de los activos debe permitir el análisis estadístico de confiabilidad para que, con el tiempo, las curvas probabilística de confiabilidad y riesgo de falla de los componentes principales de un conjunto de activos críticos puedan rastrearse y analizarse en cuanto a la expectativa de vida y los costos durante la vida útil de cada activo.

Los datos de la   falla  deben  analizarse  estadísticament e para  determinar el  modelo de  distribución que  mejor  los  representan.  Por ejemplo:  Weibull 

Figura 28: Análisis y modelos estadísticos para determinar la distribución de probabilidad del tiempo de vida restante

Paso 5: Realizar análisis económico y de los costos del ciclo de vida de los activos críticos La gestión del ciclo de vida de los activos críticos es un componente esencial de la gestión de activos y requiere la aplicación de criterios técnicos y económicos para la toma de decisiones.

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Todos los equipos tienen un ciclo de vida que incluye todas las etapas que van desde su concepción hasta su eliminación o reciclaje:

Ingresos  

Utilizar

Inversiones

Ciclo  de la  Vida

Proyecto

Concepción

Costos

Mantenimie nto

Adquisición

Renovación

Descartar

 

Gastos   Figura 29: Ciclo de vida y sus aspectos enconómicos

A medida que las empresas buscan mejorar su desempeño operativo, el análisis del ciclo de vida, junto con el análisis económico de los activos, proporciona a la gestión de activos resultados más eficaces. El análisis del ciclo de vida, además de propiciar un conocimiento más profundo del comportamiento de los activos ayuda a las empresas a definir el momento adecuado para descartar y cómo debe hacerse este descarte para minimizar los impactos ambientales asociados. Se entiende por ciclo de vida el tiempo de existencia del activo en la empresa, desde su concepción o especificación hasta su eliminación para reciclaje o desguace..

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Durante el ciclo de vida, los acontecimientos causados por incidentes, accidentes o fallas aceleran el fin de la vida útil del activo, lo que reduce la expectativa de vida o el tiempo restante de uso del activo en las condiciones exigidas. El monitoreo adecuado de la operación del activo permite que el equipo de gestión estime la vida útil restante en función de la gravedad de los eventos ocurridos durante todo el ciclo de vida y determinar el momento exacto de la sustitución del activo antes de que se produzca una falla irreversible. Para que la empresa obtenga el mejor rendimiento y la mejor actuación de un activo es necesario que haya una gestión del ciclo de vida. La gestión del ciclo de vida de un activo debe comprender:     

Sistema de monitoreo continuo; Evaluación y registro de incidentes, accidentes y fallas; Estrategias de mantenimiento específicas; Análisis del costo del ciclo de vida; Administración de riesgos, confiabilidad y probabilidad de fallas.

Considerando como ejemplo un transformador con datos ficticios, y suponiendo la existencia de un sistema de supervisión y monitoreo instalado en el alimentador, tenemos a lo largo de los años el registro de incidentes e información operativa. La evaluación de las fallas y sus causas en este tipo de activos tuvo el siguiente resultado (ficticio):

[15]

49 % de material 

34 % montaje 

11% residuos  internos

6% requieren  análisis  complementario

Figura 30: Ejemplo de evaluación de fallas

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Con la información de las fallas de materiales detalladas por componente se realiza el análisis de confiabilidad [11]:

A 

 

B

C

      Componente A o Distribución de Fallas: Weibull, b= 1,4, h = 1.000 o Distribución de Reparaciones: Weibull, b=1,4, h = 100 Componente B o Distribución de Fallas: Weibull, b= 2,0, h = 5.000 o Distribución de Reparaciones: Exponencial, MTTR = 12 Componente C o Distribución de Fallas: Exponencial, MTTF = 10.000 o Distribución de Reparaciones: Normal, m=8, s= 0,00001

Figura 31: Ejemplo de análisis de confiabilidad con valores ficticios Puede calcularse:        

La disponibilidad media El tiempo total de funcionamiento El tiempo empleado en el mantenimiento El número esperado de fallas durante la vida útil El tiempo medio hasta la primera falla del sistema La confiabilidad La mantenibilidad La expectativa de vida

El análisis de estos parámetros debe realimentar las estrategias de mantenimiento, renovación y sustitución del transformador.

En este punto, el análisis económico y el análisis de riesgos deben agregarse al análisis del ciclo de vida para componer la toma de decisiones [14].

Los diversos escenarios de decisión pueden tabularse a partir de la siguiente información (datos ficticios):

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Estimación de la vida restante actual

R$ 0

10

R$1000,0 0

RP

R$ 500

15

RE

R$ 1.000

SU

R$ 1.500

Escenario

Costo de la acción

SI

Costo de la nueva falla

Perfil de riesgo

Costo anual equivalente

Costos operativos ocultos hasta el reemplazo

Expectativa de vida después de la acción

5

R$105,50

R$ 600,00

10

R$ 500,00

2,5

R$ 80,50

R$ 400,00

25

15

R$ 450,00

2,5

R$ 80,50

R$ 300,00

25

15

R$ 450,00

1,5

R$ 80,50

R$ 100,00

30

Tabla 3: Ejemplo de análisis de escenarios

Donde: SI = Sin intervención RP = Reforma parcial RE = Renovación (Reforma completa) SU = Sustitución por otro nuevo La definición del escenario elegido se basa en el mejor rendimiento con menor costo y mayor expectativa de vida. Las soluciones menos costosas pueden no ser las más duraderas y de mejor desempeño, por lo que es necesario tener una visión general de los diferentes escenarios. La mayoría de las empresas no tienen en cuenta en sus decisiones los costos ocultos, que pueden definirse como los costos que no suelen ser evidentes, pero son importantes para el funcionamiento del activo. Algunos de estos costos se presentan como ejemplo a continuación y se establecen de acuerdo con las particularidades de cada empresa:         

Costos de transporte para mantenimiento y reparación del activo; Costo de los equipos de emergencia para responder al incidente y poner al activo en funcionamiento; Costo de equipo de gestión para analizar la falla y proponer una solución; Costo de la no calidad; Costo de la probabilidad de un accidente con personas; Costo de la probabilidad de daños al medio ambiente; Costo de duplicación de trabajo en caso de repetición de la falla; Costo de la insatisfacción de los clientes con la interrupción del suministro de energía; Multas, tasas y sanciones por la falla del activo.

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Un análisis de costo del ciclo de vida (LCC – Life cycle costs) tiene en cuenta todos los costos operativos y de mantenimiento, además de la inversión inicial en la adquisición de un activo. Otros costos importantes son los costos ocultos, los impuestos y los costos de administración, en contrapartida a los subsidios recibidos, los valores agregados y los valores residuales. La inversión inicial es solo una parte de los costos totales relacionados con un activo y su uso a largo plazo. Inversiones que parecen de alta en el momento de la compra pueden compensarse en el largo plazo a través de menores costos operativos y de mantenimiento.

1

•Identificación de alternativas de análisis

2

• Preparación del árbol de desglose de costos

3

•Recopilación de datos e información

4 

•Preparación de perfiles de costos por período

5

•Desarollo de diagramas de Pareto para nivelar las  alternativas de la etapa 1

6

•Análisis de los costos, sus razones e impactos

7

•Selección de la mejor alternativa

FEEDBACK 

El análisis de LCC (Life cycle costs) [14] puede realizarse a través de los siguientes pasos:

 

  Figura 32: Pasos para el LCC (Life Cycle Cost) o análisis de costo del ciclo de vida 

El análisis completo se puede entender mejor mediante el ejemplo de un activo de una empresa en el sector de minería: el filtro prensa [14]. El filtro prensa es un equipo utilizado para la separación del mineral y el agua añadida durante el proceso para el transporte dentro de las tuberías. En este caso, vamos a considerar cuatro opciones para el análisis (mantenimiento de la condición actual, cambio o sustitución, repotenciación y reforma general) del ciclo de vida en el horizonte de 10 años. Se realizaron diagramas de Pareto para cada una de las alternativas [14]:

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a) Mantenimiento de la situación actual (sin intervenciones) Costos Adquisición

Costos hasta 10 años 0,0

% hasta 10 años

Acumulado

0%

0%

Componente A

6.403.920,20

23,97%

23,97%

Componente B

...

...

...

Total

26.721.669,80

    b) Cambio o sustitución por un nuevo equipo Costos Adquisición

Costos hasta 10 años 7.944.762,00

% hasta 10 años

Acumulado

33,13%

33,13%

Componente A

3.842.352,10

16,02%

49,16%

Componente B

...

...

...

Total

23.977.763,90

    c) Repotenciación del equipo existente Costos Adquisición

Costos hasta 10 años 2.383.428,60

% hasta 10 años

Acumulado

9,02%

9,02%

Componente A

5.891.606,60

22,30%

31,33%

Componente B

...

...

...

Total

23.417.480,40

    d) Reforma general del equipo Costos Adquisición Componente A Componente B Total

Costos hasta 10 años 3.575.142,90

% hasta 10 años

Acumulado

12,94%

12,94%

5.763.528,20

20,86%

33,81%

...

...

...

27.624.645,80

  Situación 2 (cambio): Adquisición en enero, disponibilidad proporcionada por el fabricante del 98% y reducción de pérdida en mantenimiento en 95%. Situación 3 (repotenciación): Realización en enero, disponibilidad proporcionada del 96% y reducción de pérdidas en mantenimiento en 92%.

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Situación 4 (reforma general): Realización en enero, disponibilidad proporcionada del 97% y reducción de pérdidas en mantenimiento en 90%. Así, se consideran los siguientes datos históricos de la empresa:

     

La relación dólar/real La tasa de inflación anual Los costos ambientales y los costos de pérdidas de producción = Se utilizaron los mismos valores para las 4 opciones para provocar el análisis bajo la perspectiva exclusiva de los costos de mantenimiento. Limite del análisis = 10 años. Horas por año = 8080 horas. Los intervalos de mantenimiento, relación de piezas y hombres-horas necesarios: plan de mantenimiento adoptado por la empresa y basado en el manual del fabricante.

Para cada opción se calculó el VAN (valor actual neto) y la TIR (tasa interna de retorno) y el mejor resultado se obtuvo en este ejemplo con la alternativa 3.

Paso 6: Tomar decisiones y buscar la mejora continua En general, las mejores prácticas de gestión de activos se logran cuando una empresa opta por mantener sus activos en uso durante el tiempo que permanecen en condiciones seguras, técnicamente eficientes y económicamente viables. Las políticas de gestión y mantenimiento deben apoyar este objetivo, interviniendo activamente para garantizar la mejora continua del desempeño.

La empresa debe tener una política clara de renovación de los activos, que deben reemplazarse no solo cuando no estén irremediablemente dañados, sino cuando a) Los costos operativos y/o de mantenimiento durante la vida útil restante del activo excederán el costo de sustitución; b) Existe un riesgo inminente de falla del activo; c) El impacto de una posible falla excede el costo de sustitución; d) Una falla probable puede poner en peligro la confiabilidad y la seguridad del sistema y de las personas; e) Los activos se volvieron obsoletos e ineficaces de operar y mantener; f) Los beneficios que se obtienen con la sustitución implican la mejora de los indicadores relativos a la seguridad de las personas, el medio ambiente y el desempeño de la empresa.

Para que las decisiones adopten de la forma mejor posible, es necesario que el equipo de gestión cuente con información precisa sobre el estado de sus activos. La información básica es:

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     

Monitoreo de las condiciones de los activos (condiciones de funcionamiento, datos de las inspecciones, pruebas, mantenimiento, registro de incidentes y eventos); Elaboración de diagnósticos para interpretar los datos de monitoreo de las condiciones; Determinación de los modos de falla, la confiabilidad y análisis estadístico; Cálculo de tasas de falla, la vida restante y la probabilidad de fallas; Análisis económico de las inversiones de capital y los costos en activos Análisis de riesgo de los activos críticos.

En el sistema de gestión de activos la calidad de los datos introducidos tendrá un impacto significativo sobre la exactitud de los resultados. Por eso, es importante contar con el compromiso del equipo de mantener los registros actualizados y organizados.

Los planes de mantenimiento, reforma y renovación de activos deben ser parte de la planificación anual para que se pueda elaborar un presupuesto adecuado para la gestión de los activos y se pueda modelar el planeamiento a largo plazo.

Los administradores de activos son también responsables de determinar qué elementos deben mantenerse como stock estratégico, principalmente debido al tiempo que el proveedor necesita para la sustitución y la importancia del componente para el sistema de la empresa.

El equipo de gestión de activos también debe decidir el momento de la introducción de nuevas tecnologías a partir de los registros históricos y las tendencias del mercado.

A menudo, el equipo de gestión de activos es quien señala la necesidad de mejoras tecnológicas o cambios en las especificaciones, como en el siguiente ejemplo:

En 2010 una importante industria de porcelana, con casi 60 años de experiencia en el mercado, detectó entre sus activos críticos la existencia de equipos adquiridos en diferentes momentos desde su fundación, con las tecnologías antiguas y sin consideración del consumo eficiente de energía [16].

Los molinos de la fábrica, esenciales para el proceso productivo, utilizaban motores eléctricos estándar de baja eficiencia y alto consumo de energía. Al evaluar su proceso de fabricación, mapear el estado de los activos críticos y buscar soluciones en el mercado, la compañía constató que era necesario modificar las especificaciones de los motores y reemplazarlos por motores de alto rendimiento. Guia básica para implementación de la gestión de activos em empresas de energía

 

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Este cambio ocurrió en tres etapas:

1) Identificación o diagnóstico En esta primera etapa se realizó un mapeo de la función de los molinos de bolas dentro del proceso a través de la recolección de datos de la instalación, los motores y de mediciones detalladas del consumo y el rendimiento en varios ciclos de funcionamiento. 2) Análisis del estado actual y alteración de la especificación El análisis de las mediciones y curvas de operación permitió llegar a la conclusión de que era necesario reemplazar los motores eléctricos convencionales para impulsar los molinos por motores de imanes permanentes e inversor, con un dispositivo de frenado e con grado de protección IP65. Estas características combinadas permiten un mayor ahorro de energía mediante el uso de un motor de extra alto rendimiento, la adecuación al ambiente operativo del motor y la flexibilidad operativa debido a la velocidad variable. 3) Evaluación de resultados después la ejecución Después de sustituir los motores y su accionamiento (inversor), se realizaron mediciones para comprobar el ahorro obtenido gracias a la sustitución de los motores convencionales de tipo estándar por motores de extra alta eficiencia (imanes permanentes e inversor de frecuencia). Los resultados de uno de los motores sustituidos se muestran en las siguientes tablas: Reducción de consumo:

Motor CA Estandard Wmagnet Imán Permanentes

Accionamiento

Potencia (kW)

Rotación (rpm)

Tensión (V)

Freq. (Hz)

Cuerpo

Torque (Nm)

Consumo (kW)

Partida Direta

40

1175

380

60

200L

243

26,9

Inversor de frecuencia

60

0 a 1800

380

60

200L

239

17,7

Mejoras anuales: Consumo (kW)

No horas operación/ciclo

No ciclos/mes

No meses/año

26,9

8

27

12

17,7

7

27

12

Total kWh/ano

Tonelada CO2 /ano

R$/ano (energia elétrica)

69.724,80

17,43

15.674,14

40.143,60

10,04

9.024,28

   

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El ahorro de energía anual con uno de los nuevos motores es de R$ 6.649,85. Como la inversión para la implantación del motor de alto rendimiento fue de R$ 15.977,21, el retorno de la inversión se obtiene en 2 años y 4 meses [16]. Con esta solución, la compañía dejó de emitir 7,38 toneladas de CO2 por año, lo que equivale a la absorción de 37 árboles nativos. Estos logros se deben a que el equipo de gestión de activos de la empresa decidió evaluar sus activos críticos antes del final de su vida útil, revisando las especificaciones de diseño del proyecto inicial de la planta fabril e investigando las nuevas tecnologías en el mercado que podrían proporcionar mayor confiabilidad y mayor competitividad. El análisis de riesgos debe apoyar las decisiones de gestión de activos, lo que facilita la priorización de las inversiones y la alineación de los planes de gestión. Los planes de gestión siempre deben analizarse y revaluarse (lo planificado en comparación con la realidad) para que puedan definirse acciones de ajuste dentro de un programa de mejora. Todas las acciones de gestión de activos deben centrarse en la mejora continua del proceso de gestión para obtener los siguientes resultados:    

Mejorar y perfeccionar el proceso

Corregir

Verificar

Medir los reultados obtenidos

Establecer metas, objetivos, métodos y estándares

Planear

Ejecutar

Poner en práctica los métodos y normas

Figura 33: Ciclo de mejora continúa para la gestión de activos Guia básica para implementación de la gestión de activos em empresas de energía

 

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a) Cambio de la cultura del mantenimiento por la cultura de gestión de activos b) Creación de valores permanentes c) Excelencia en el desempeño de los activos Periódicamente, el sistema de gestión de activos debe ser revisado y auditado con el fin de identificar oportunidades de mejora.

Al principio, antes de la implementación del sistema de gestión de activos, se recomienda llevar a cabo un diagnóstico y un análisis de las deficiencias para saber con exactitud el estado actual y donde es posible actuar inmediatamente.

Siguiendo la metodología PDCA (Planear, Ejecutar, Verificar y Actuar), para que el proceso de mejora continua logre los mejores resultados se deben seguir estos pasos:      

Diagnóstico  del modelo de  gestión de  activos

Medición y  auditoria del  proceso 

Ejecución de las  acciones de  mejora

Análisis de las  deficiencias y  dificultades

Plan de acción  para la mejora

 

Figura 34: Principales etapas de la mejora continúa 

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Conclusiones y recomendaciones para las empresas de energía Un objetivo importante de la gestión de activos es la opción por decisiones relacionadas con el ciclo de vida de los activos cuyo saldo es el resultado de una serie de decisiones de inversión que deben generar el máximo rendimiento de los activos, con bajo riesgo y seguridad operacional. En las empresas de energía e infraestructura, la gestión de activos es de fundamental importancia, ya que está relacionada con el núcleo del negocio de las empresas. La ausencia o mala gestión de los activos puede provocar enormes daños a las empresas y la sociedad, como el apagón ocurrido en 2009 en Brasil. Según un artículo publicado en el diario "Folha de São Paulo" (27/10/2010) el apagón que dejó a 18 estados sin luz en noviembre de 2009 fue causado por una combinación de equipos obsoletos, falta de mantenimiento y errores en la operación del sistema de transmisión de energía, elementos esenciales y presentes en la gestión de activos. La determinación de la responsabilidad de este evento llevó a la Agencia Nacional de Energía Eléctrica (ANEEL) a imponer una multa de R$ 53,7 millones. Debido a las exigencias de un mercado regulado, la interconexión en un sistema complejo y la variedad de activos existentes, la implementación de un sistema de gestión de activos es un reto para los gestores. Pero los resultados obtenidos con la gestión de riesgos más eficaz, el servicio al cliente con total confiabilidad, la reducción de los gastos y el aumento de la rentabilidad de las empresas a largo plazo justifican plenamente el esfuerzo necesario. La gestión de activos ofrece una ventaja competitiva a las empresas de energía mediante la mejora de los indicadores de desempeño, el mejor equilibrio entre el retorno y los riesgos y el aumento de la confiabilidad del sistema en su conjunto. Sin embargo, para que la gestión de activos sea eficaz, es necesario el compromiso y la capacitación de los profesionales con relación al conocimiento del ciclo de vida de los activos, los costos y las inversiones (directas e indirectas) durante el período de la vida útil, para que la evaluación económica, aliada a la evaluación de riesgos, sean los pilares del planeamiento estratégico de la empresa.

Conclusiones y recomendaciones para la ICA El proceso de gestión de activos es complejo y exige una mejora continua. La falta o escasez de conocimiento de los ciclos de la vida, la expectativa de vida, la evaluación económica y la evaluación de riesgos hace que las empresas tomen decisiones equivocadas y opten por alternativas que requieren menos inversión a corto plazo, pero que no siempre garantizan el mejor resultado. Esta falta de conocimiento y de un estándar de referencia es una oportunidad para que la ICA promueva el uso de equipos eficientes y de mejor desempeño durante el ciclo de vida, además de actuar junto a los organismos reguladores en la creación de estándares de gestión. El sector eléctrico es crucial para la economía mundial. El aumento de la demanda, la fluctuación de los precios y las cuestiones ambientales contribuyen para crear una atmósfera de cambios y desafíos sin precedentes para todos los actores del sector. Guia básica para implementación de la gestión de activos em empresas de energía

 

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Las empresas del sector eléctrico son intensivas en capital y poseen activos tangibles relevantes. Tienen la necesidad de evaluar sus activos y ciclos económicos para satisfacer las necesidades del mercado regulado y las expectativas de los accionistas, por lo que la gestión de activos es clave en este segmento. Dentro del sistema de gestión de activos de las empresas de energía, los equipos como generadores, transformadores, motores, interruptores, reconectadores, reguladores de voltaje, seccionadores y otros que utilizan el cobre como un elemento esencial, se consideran críticos y son objeto de la gestión de activos. La gestión de activos debe ser alentada por la ICA, no solo en las empresas de energía, sino también en otros sectores industriales que utilizan motores y máquinas eléctricas donde el cobre es a menudo amenazado por el bajo costo del aluminio. Hay un enorme campo por explorar en los próximos años, ya que existe una tendencia a unificar la gestión de activos con la gestión energética para garantizar mayor competitividad para las industrias de diversos sectores.

 

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