Proyecto de metodos de criticidad

“Saber para ser”
ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO
FACULTAD DE MECÁNICA
ESCUELA DE INGENIERÍA DE MANTENIMIENTO
FIABILIDAD DE MÁQUINAS
Tema:
“Desarrollo de los distintos tipos de métodos de criticidad
empleado para una Caldera”
Integrantes:
Jaime Cando
Semestre: Séptimo “A”
Fecha de envió: Jueves, 16 de noviembre /
Fecha de entrega: Jueves, 07 de Diciembre /

ING. MANTENIMIENTO ESPOCH
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CATEDRA Fiabilidad deMáquinas
1. OBJETIVO
Establecer un documento que permita proporcionar información clara, sencilla y
técnica sobre el desarrollo de los distintos métodos de criticidad, facilitando así el
aprendizaje al emplear los métodos de criticidad para una Caldera.
2. INTRODUCCIÓN
El mejoramiento de la confiabilidad operacional de cualquier instalación o de sus
sistemas y componente, está asociado con cuatro aspectos fundamentales:
confiabilidad humana, confiabilidad del proceso, confiabilidad del diseño y la
confiabilidad del mantenimiento. Difícilmente se disponen de recursos ilimitados,
tanto económicos comohumanos, para poder mejorar al mismotiempo, estos cuatro
aspectos en todas las áreas de una empresa. ¿Cómo establecer que una planta,
proceso, sistema o equipo es más crítico que otro? Que criterio se debe utilizar
¿Todos los que toman decisiones, utilizan el mismo criterio? El análisis de
criticidades da respuesta a estas interrogantes, dado que genera una lista
ponderada desde el elemento más crítico hasta el menos crítico del total del universo
analizado, diferenciando tres zonas de clasificación: alta criticidad, mediana
criticidad y baja criticidad. Una vez identificadas estas zonas, es mucho más fácil
diseñar una estrategia, para realizar estudios o proyectos que mejoren la
confiabilidad operacional, iniciando las aplicaciones en el conjunto de procesos ó
elementos que formen parte de la zona de alta criticidad. Los criterios para realizar
un análisis de criticidad están asociados con: seguridad, ambiente, producción,
costos de operación y mantenimiento, rata de fallas y tiempo de reparación
principalmente. Estos criterios se relacionan con una ecuación matemática, que
genera puntuación para cada elemento evaluado. La lista generada, resultado de un
trabajo de equipo, permite nivelar y homologar criterios para establecer prioridades,
y focalizar el esfuerzo que garantice el éxito maximizando la rentabilidad.
3. MARCO TEÓRICO
ANÁLISIS DE CRITICIDAD
Es una metodología que permite jerarquizar sistemas, instalaciones y equipos, en
función de su impacto global, con el fin de facilitar la toma de decisiones. El análisis
se puede efectuar, sobre cualquiera de los niveles.
1. Planta
2. Área
3. Sistema
4. Equipos
5. Componentes
6. Elementos

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METODOLOGÍAS PARAEL ANÁLISIS DE CRITICIDAD
METODOLOGÍA CUALITATIVA
Método del flujo grama de análisis de criticidad
Es una técnica que realiza un análisis puramente cualitativo sobre la jerarquía de
equipos de producción. El resultado del proceso es una clasificación de los equipos
en tres categorías: A, B C, siendo los equipos tipo A los equipos de mayor prioridad;
y C los de menor prioridad.
METODOLOGÍA SEMICUANTITATIVA
Criticidad total por riesgo “CTR”
Es un proceso de análisis semicuantitativo, bastante sencillo y práctico. Está
soportado en el concepto del riesgo, entendido como la consecuencia de multiplicar
la frecuencia de un fallo por la severidad del mismo. Este método ha sido
ampliamente desarrollado por consultoras y empresas industriales internacionales.
Expresiones utilizadas para jerarquizar los sistemas a partir del modelo CTR:
𝑪𝑻𝑹=𝑭𝑭 𝒙 𝑪
En donde el valor de las consecuencias “C”, se obtiene por medio de la siguiente
expresión:
C = (IO x FO) + CM + SHA
Matriz de criticidad por riesgo “MCR”
El siguiente modelo de criticidad toma como referencia el método MCR diseñado.
El modelo propuesto está basado en la estimación del factor riesgo a través de las
siguientes expresiones:
Riesgo = FF x C

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En donde el valor de las consecuencias “C”, se obtiene por medio de la siguiente
expresión:
METODOLOGÍA CUANTITATIVA
Proceso analítico jerárquico “AHP”
Es una técnica estructurada para tratar con decisiones complejas. En vez de
prescribir la decisión «correcta», el PJA ayuda a los tomadores de decisiones a
encontrar la solución que mejor se ajusta a sus necesidades y a su compresión del
problema. Esta herramienta, basada en matemáticas y psicología, para evaluar
alternativas de solución. El AHP es usado alrededor del mundo en una amplia
variedad de situaciones de decisión, en campos tales como gobierno, negocios,
industria, salud y educación.

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4. DESARROLLO
Una Caldera es un recipiente metálico, cerrado, destinado a producir vapor o
calentar agua, mediante la acción del calor a una temperatura superior a la del
ambiente y presión mayor que la atmosférica.
Análisis de criticidad
 Inventario técnico: Consiste en una larga lista de ítems.
INVENTARIO TÉCNICO PARA UNA CALDERA
Estructura de codificación
# NIVEL CÓDIGO DESCRIPCIÓN
1 PLANTA HH Hospital tipo “B” – Huambaló
2 ÁREA HH-MC Mantenimiento del caldero
3 SISTEMAS HH-MC-SC
HH-MC-SA
HH-MC-CT
Suministro de combustible
Suministro de agua
Calentamiento
4 EQUIPOS HH-MC-SC-E ME01
HH-MC-SC-M BB01
HH-MC-SC-M DP01
HH-MC-SC-E TA01
HH-MC-SA-E ME01
HH-MC-SA-M BB01
HH-MC-SA-M DP01
HH-MC-SA-M TM01
HH-MC-CT-M QM01
HH-MC-CT-M CC01
HH-MC-CT-M HG01
HH-MC-CT-E TA01
Motor eléctrico
Bomba de combustible
Tanque de almacenamiento de combustible
Tablero de control
Motor eléctrico
Bomba centrifuga
Tanque de almacenamiento de agua
Tratamiento de agua
Quemador
Cuerpo de la caldera
Hogar
Tablero de control
5 COMPONENTES HH-MC-SC-E ME01-01
HH-MC-SC-E ME01-02
HH-MC-SC-M BB01-01
HH-MC-SC-M BB01-02
HH-MC-SC-M DP01-01
HH-MC-SC-M DP01-02
Estator
Rotor
Carcaza
Impeler
Sensor de nivel
Sensor de calor

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HH-MC-SC-E TA01-01
HH-MC-SC-E TA01-02
HH-MC-SA-E ME01-01
HH-MC-SA-E ME01-02
HH-MC-SA-M BB01-01
HH-MC-SA-M BB01-02
HH-MC-SA-M DP01-01
HH-MC-SA-M DP01-02
HH-MC-SA-M TM01-01
HH-MC-SA-M TM01-02
HH-MC-CT-M QM01-01
HH-MC-CT-M QM01-02
HH-MC-CT-M CC01-01
HH-MC-CT-M CC01-02
HH-MC-CT-M HG01-01
HH-MC-CT-M HG01-02
HH-MC-CT-E TA01-01
HH-MC-CT-E TA01-02
Computador
PLC (logo)
Estator
Rotor
Carcaza
Impulsor
Sensor de nivel
Sensor de presión
Ablandador
Tubería
Tubo de aire
Ventilador
Tubería
Compuerta
Boca del quemador
Cámara de combustión
Programador
Control de llama
6 ELEMENTOS HH-MC-SC-E ME01-01-01
HH-MC-SC-E ME01-02-01
HH-MC-SC-M BB01-01-01
HH-MC-SC-M BB01-02-01
HH-MC-SC-M DP01-01-01
HH-MC-SC-M DP01-02-01
HH-MC-SC-E TA01-01-01
HH-MC-SC-E TA01-02-01
HH-MC-SA-E ME01-01-01
HH-MC-SA-E ME01-02-01
HH-MC-SA-M BB01-01-01
HH-MC-SA-M BB01-02-01
HH-MC-SA-M DP01-01-01
HH-MC-SA-M DP01-02-01
HH-MC-SA-M TM01-01-01
Rodamiento
Eje
Rodamiento
Eje
Flotador
Termostato
Tarjeta de memoria
Contactar
Rodamiento
Eje
Rodamiento
Eje
Flotador
Manómetro
Resinas

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HH-MC-SA-M TM01-02-01
HH-MC-CT-M QM01-01-01
HH-MC-CT-M QM01-02-01
HH-MC-CT-M CC01-01-01
HH-MC-CT-M CC01-02-01
HH-MC-CT-M HG01-01-01
HH-MC-CT-M HG01-02-01
HH-MC-CT-E TA01-01-01
HH-MC-CT-E TA01-02-01
Válvulas
Electrodos
Eje
Intercambiador
Revestimiento fibra de cerámica
Boquilla
Refractarios
Transformador
Fotocelda
 Metodologías para el análisis de criticidad: Permite jerarquizar sistemas,
instalaciones y equipos.
Tabla de información
CODIGO
DESCRIPCIÓN
FALLASPOR
Año
TIEMPOSDE
PARO(horas)
IMPACTOEN
LA
PRODUCCIÓN
COSTO
MANTTO
COSTO
SISTEMA
DETECCIÓN DE
FALLOS
HH-MC-SC-E ME01 Motor eléctrico para bomba de combustible 2 2 2 % 200 1800 Inspección
HH-MC-SC-M BB01 Bomba de combustible 4 1 5 % 250 3000 25% Automatización
HH-MC-SC-M DP01 Tanque de almacenamiento de combustible 1 5 10 % 300 1000 Inspección
HH-MC-SC-E TA01 Tablero de control suministro de combustible 1 0,5 1 % 80 2000 25% Automatización
HH-MC-SA-E ME01 Motor eléctrico de la bomba centrifuga 2 2 15 % 500 2500 Inspección
HH-MC-SA-M BB01 Bomba centrifuga 1 4 25 % 350 3500 Inspección
HH-MC-SA-M DP01 Tanque de almacenamiento de agua 3 3 1 % 150 800 Inspección
HH-MC-SA-M TM01 Tratamiento de agua 6 6 85 % 3500 15000 100%automat-Calibr.
HH-MC-CT-MQM01 Quemador 1 4 50 % 300 8000 25% Automatización
HH-MC-CT-M CC01 Cuerpo de la caldera 1 24 70 % 3000 30000 75% Automatización
HH-MC-CT-M HG01 Hogar 1 24 30 % 3500 18000 25% Automatización
HH-MC-CT-E TA01 Tablero de control de la caldera 2 1 1 % 800 5000 25% Automatización
Sabiendo que la caldera del hospital trabaja las 24 horas durante los 7 días, siendo este una unidad muy importante que no
cuenta con ningún equipo en paralelo o no tiene de repuesto para cambiarlo durante una parada de reparación.
METODOLOGÍA CUALITATIVA
Método del flujo grama de análisis de criticidad
Preguntas para evaluar la prioridad de los equipos de una caldera
1. Recalentamiento del motor eléctrico de la bomba de combustible
2. Deficiencia al entregar combustible al sistema por parte de bomba de comb.

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3. El tanque de almacenamiento de combustible presenta fugas
4. Terminales flojos del PLC dentro del tablero de control suministro de comb.
5. Capacitor quemado del motor eléctrico de la bomba centrifuga
6. Desgaste de los alabes del impulsor de la bomba centrifuga
7. Tanque de almacenamiento de agua presenta pequeños orificios
8. Problemas con los ablandadores de resina para el tratamiento del agua
9. Ausencia de aire para la combustión en el quemador
10. Incrustaciones en la tubería del cuerpo de la caldera
11. Deformación en los refractarios dentro del hogar
12. Información errónea en el indicador del sensor de luz en tablero de control
Significado de la evaluación
 E = Medio ambiente
 S = Seguridad
 G = Calidad
 W = Tiempo
 D = Entrega
 F = Fiabilidad
 M = Mantenibilidad
Grafica para el análisis de criticidad (tipo de criticidad)
A = Mayor Prioridad de criticidad
B = Media Prioridad de criticidad
C = Menor Prioridad de criticidad

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CODIGO DESCRIPCIÓN EVALUACIÓN DE PREGUNTAS TIPO DE
CRITICIDADE S Q W D F M
HH-MC-SC-E ME01 Motor eléctrico para bomba de combustible C C C A C C A C
HH-MC-SC-M BB01 Bomba de combustible B C B A C C B C
HH-MC-SC-M DP01 Tanque de almacenamiento de combustible B B C A C C A C
HH-MC-SC-E TA01 Tablero de control suministrode combustible C B C A C C C C
HH-MC-SA-E ME01 Motor eléctrico de la bomba centrifuga C C C A C C A C
HH-MC-SA-M BB01 Bomba centrifuga C C B A C C A C
HH-MC-SA-M DP01 Tanque de almacenamiento de agua C C C A C C A C
HH-MC-SA-M TM01 Tratamiento de agua B B A A C C A A
HH-MC-CT-M QM01 Quemador C C B A A C A B
HH-MC-CT-M CC01 Cuerpo de la caldera C A C A A C A A
HH-MC-CT-M HG01 Hogar C C B A C C A C
HH-MC-CT-E TA01 Tablero de control de la caldera C C C A C C B C
Equipos de menor prioridad C 9 Equipos
Equipos de media prioridad B 1 Equipo
Equipos de mayor prioridad A 2 Equipos
RESULTADOS DEL FLUJO GRAMA DE ANÁLISIS DE CRITICIDAD
METODOLOGÍA SEMICUANTITATIVA
Criticidad total por riesgo “CTR”
Expresión utilizada para jerarquizar los equipos
CTR = FF x C
Expresión utilizada para obtener el valor de la consecuencia
C = (IO x FO) + CM + SHA
Grafica de la matriz y Significado de la evaluación de criticidad total por riesgo CTR

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Equipos No Críticos NC 0 Equipos
Equipos de Media criticidad MC 10 Equipos
Equipos Críticos C 2 Equipos
RESULTADOS DEL MÉTODO DE CRITICIDAD TOTAL POR RIESGO CTR
Matriz de criticidad por riesgo “MCR”
Expresión utilizada para jerarquizar los equipos
MCR = Riesgo = FF x C
Expresión utilizada para obtener el valor de la consecuencia
C = (0,2 x IP) + (0,2 x IC) + (0,2 x BM) + (0,2 x CM) + (0,2 x SHA)
Significado de la evaluación de matriz de criticidad por riesgo MCR
B = Baja criticidad
M = Media Criticidad
A = Alta criticidad
MA = Muy Alta criticidad
Grafica para el análisis de la matriz de criticidad por riesgo MCR

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Equipos de Baja Criticidad B 0 Equipos
Equipos de Media Criticidad M 0 Equipos
Equipos de Alta Criticidad A 10 Equipos
Equipos de Muy Alta criticidad MA 2 Equipos
RESULTADOS DE LA MATRIZ DE CRITICIDAD POR RIESGO MCR
METODOLOGÍA CUANTITATIVA
Proceso analítico jerárquico “AHP”
Para el cálculo de radio de consistencia
RC = IC / IA
Donde:
RC = Radio de consistencia
IC = Índice de consistencia
IA = Índice de consistencia aleatoria
Valor de radio de consistencia aceptable
Tamaño de la matriz (n) Ratio de consistencia
3 5%
4 9%
5 o mayor 10%
Para el cálculo del índice de consistencia
IC =
1
max


n
n
Donde:
max = Promedio de los valores del vector cociente
n = Tamaño de la matriz
Valor del índice de consistencia aleatoria
n 1 2 3 4 5 6 7 8
IA 0 0 0.525 0.882 1.115 1.252 1.341 1.404
n 9 10 11 12 13 14 15 16
IA 1.452 1.484 1.513 1.535 1.555 1.570 1.583 1.595

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Escalas para los criterios de evaluación

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Encuestas a expertos
Encuesta 1
MATRIZ DE COMPARACIÓN PAREADA PARA PRIORIZACIÓN DE CRITERIOS DE EVALUACIÓN DE CRITICIDAD
CRITERIOS
DE
EVALUACIÓN
Importancia
Igual
Importancia
CRITERIOS
DE
EVALUACION
Extrema
Muyfuerte
Fuerte
Moderada
Moderada
Fuerte
Muyfuerte
Extrema
9 8 7 6 5 4 3 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Niv el de
ocurrencia de
f allo (FF)
X Niv el de detección de
f allas (DF)
X Niv el de sev eridad de
los f allos (SF)
X Niv el de costos por la
ocurrencia de
f allos(CF)
Niv el de
detección de
f allas (DF)
los f allos (SF)
ocurrencia de
f allos(CF)
Niv el de
sev eridad de
los f allos (SF)
ocurrencia de
f allos(CF)
Encuesta 2
CRITERIOS
DE
EVALUACIÓN
Importancia
Igual
Importancia
CRITERIOS
DE
EVALUACION
Extrema
Muyfuerte
Fuerte
Moderada
Moderada
Fuerte
Muyfuerte
Extrema
9 8 7 6 5 4 3 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Niv el de
ocurrencia de
f allo (FF)
f allas (DF)
los f allos (SF)
ocurrencia de
f allos(CF)
Niv el de
detección de
f allas (DF)
los f allos (SF)
ocurrencia de
f allos(CF)
Niv el de
sev eridad de
los f allos (SF)
ocurrencia de
f allos(CF)

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Encuesta 3
CRITERIOS
DE
EVALUACIÓN
Importancia
Igual
Importancia
CRITERIOS
DE
EVALUACION
Extrema
Muyfuerte
Fuerte
Moderada
Moderada
Fuerte
Muyfuerte
Extrema
9 8 7 6 5 4 3 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Niv el de
ocurrencia de
f allo (FF)
f allas (DF)
los f allos (SF)
ocurrencia de
f allos(CF)
Niv el de
detección de
f allas (DF)
los f allos (SF)
ocurrencia de
f allos(CF)
Niv el de
sev eridad de
los f allos (SF)
ocurrencia de
f allos(CF)
Encuesta 4
CRITERIOS
DE
EVALUACIÓN
Importancia
Igual
Importancia
CRITERIOS
DE
EVALUACION
Extrema
Muyfuerte
Fuerte
Moderada
Moderada
Fuerte
Muyfuerte
Extrema
9 8 7 6 5 4 3 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Niv el de
ocurrencia de
f allo (FF)
f allas (DF)
los f allos (SF)
ocurrencia de
f allos(CF)
Niv el de
detección de
f allas (DF)
los f allos (SF)
ocurrencia de
f allos(CF)
Niv el de
sev eridad de
los f allos (SF)
ocurrencia de
f allos(CF)

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Calculo del radio de consistencia para la primera encueta
Calculo del radio de consistencia para la segunda encueta
Calculo del radio de consistencia para la tercera encueta
Calculo del radio de consistencia para la cuarta encueta

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Calculo de los vectores propios para la primera matriz de comparación
Calculo de los vectores propios para la segunda matriz de comparación

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Calculo de los vectores propios para la tercera matriz de comparación
Calculo de los vectores propios para la cuarta matriz de comparación

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Calculo de los pesos de los criterios de evaluación
Calculo de los pesos de los criterios de evaluación
Calculo del criterio total

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Calculo de la jerarquización de los criterios de evaluación cual es más importante
Calculo de la priorización de criterios
CODIGO DESCRIPCION DEL SISTEMA
JERARQUIZACION
FINAL RANKING
HH-MC-SA-M TM01 Tratamiento de agua 0,107407677 1
HH-MC-SA-E ME01 Motor eléctrico de la bomba centrifuga 0,095797178 2
HH-MC-SC-M DP01 Tanque de almacenamiento de combustible 0,095663552 3
HH-MC-SA-M BB01 Bomba centrifuga 0,092779516 4
HH-MC-CT-M CC01 Cuerpo de la caldera 0,08709185 5
HH-MC-SC-E ME01 Motor eléctrico para bomba de combustible 0,084336412 6
HH-MC-SC-M BB01 Bomba de combustible 0,081559392 7
HH-MC-CT-MQM01 Quemador 0,07989809 8
HH-MC-CT-M HG01 Hogar 0,07989809 9
HH-MC-SA-M DP01 Tanque de almacenamiento de agua 0,075788806 10
HH-MC-CT-E TA01 Tablero de control de la caldera 0,06244292 11
HH-MC-SC-E TA01 Tablero de control suministro de combustible 0,055515695 12
5. CONCLUSIONES
Del presente trabajo se puede concluir que:
 Al aplicar los distintos métodos de criticidad (flujo grama, CTR, MCR y AHP),
en los cuales nos indica que sistema o equipo tiene el mayor nivel de
criticidad, según nuestro equipo dentro del área de mantenimiento de la
caldera en la planta analizada del HOSPITAL DE HUAMBALO TIPO “B”.
Obteniendo así que el nivel más crítico es el equipo de tratamiento de agua,
cave recalcar que al desarrollar los 4 métodos los resultados, coincidieron
que el tratamiento de agua para la caldera es la que tiene mayor prioridad o
criticidad.
 Al recopilara la información (encuesta a personal, encuesta a expertos,
manuales, bitácora, fichas , etc.) para la evaluación de los distintos métodos,
estos puede incidir directamente en el resultado final del método a emplear
El equipo más crítico dentro del área de
mantenimiento de la caldera en la planta
analizada del HOSPITAL DE
HUAMBALÓ TIPO “B”
TRATAMIENTO DE AGUA
“ablandadores de resinas”
RESULTADOS DEL PROCESO ANALÍTICO JERÁRQUICO AHP

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para la evaluación de criticidad de un sistema o equipo; en nuestro caso
coincidió el mismo resultado para los cuatro métodos pero no siempre se
cumplirá esta condición, ya que por los factores que se evalúa tendrá un
margen de error  2% según nuestras conclusiones, pero siempre va estar
dentro del nivel mayor de criticidad o prioridad.
 El análisis de criticidad es una metodología que permite jerarquizar sistemas,
instalaciones y equipos, en función de su impacto global, con el fin de facilitar
la toma de decisiones.
6. BIBLIOGRAFÍA
 Materia y Apuntes de clases
 https://reliabilityweb.com/sp/articles/entry/el-analisis-de-criticidad-
una-metodologia-para-mejorar-la-confiabilidad-ope
 http://cmc-latam.com/analisis-criticidad-semicuantitativa-cuantitativa-
activos/
 http://bibing.us.es/proyectos/abreproy/5311/fichero/5-
+Analisis+de+criticidad.pdf
 http://www.eumed.net/tesis-
doctorales/2012/eal/metodologia_cuantitativa.html
 http://www.proteccioncivil.es/catalogo/carpeta02/carpeta22/guiatec/M
etodos_cualitativos/cuali_22.htm
 https://es.wikipedia.org/wiki/Caldera_(m%C3%A1quina)
 Análisis de criticidad personalizados. A.M. del Castillo-Serpa, M.L.
Brito-Ballina, E. Fraga-Guerra. 2009
 Métodos de Análisis de Criticidad Jerarquización De Activos Parra, C.
& Crespo, A. Draft-Vol.-5-Sept.-2012
7. ANEXOS
ACTIVO ANALIZADO

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