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Dr. Darko Louit N.
                           P. Universidad Católica de Chile
                                                  Komatsu Chile S.A.



VI Encuentro en Gestión de Activos Físicos             Centro Internacional de Ciencia
         Campus San Joaquín, 9 de julio de 2009        y Tecnología para la Minería
                                                       Pontificia Universidad Católica
                                                       de Chile
β
                                                                                         β 1
                                                                                          −         t 
                                                                           β t 
                                                                             
                                                                                                   − 
                                                                                                     
                                                                                                     η
                                                                 f (t ) =                      e     
                                                                           η 
                                                                             η
                                                                             
f(t)                                                                    β: factor de forma
       60                                                               η: vida característica
                           β=1/2 (Hiperexponencial)
       50
                                      β=1        (Exponencial)

       40
            β=0.5                           β=2        (Rayleigh)
             β=1.0
                                              β=3.5 (Normal)
       30



       20


                                                  β=2.0
       10



       0                                                               t



                     VI Encuentro en Gestión de Activos Físicos             Centro Internacional de Ciencia
                              Campus San Joaquín, 9 de julio de 2009        y Tecnología para la Minería
                                                                            Pontificia Universidad Católica
                                                                            de Chile
ηλ ( τ )


    4
                                                     ß = 2,0
  3,5

    3                      ß = 3,0
                                                                                         ß = 1,5
  2,5

    2

  1,5
                                                                                           ß = 1,0
    1

  0,5                                                                                      ß = 0,5
    0
                                                                                                          τ
        0    0,25    0,5   0,75       1     1,25    1,5    1,75      2     2,25    2,5     2,75       3


         Hoy       el Análisis Weibull es el método líder en el
            mundo para cálculos sobre datos de ciclo de vida
                                  Fuente: Abernethy, R. El Nuevo Manual de Weibull segunda edición.


                                                                                                              3
   El análisis Weibull asume que los tiempos hasta falla son
    iid (independientes e idénticamente distribuidos).

   Si los datos NO SON iid, y hay situaciones de
    crecimiento o disminución de confiabilidad, el uso de
    distribuciones estadísticas para modelar el tiempo hasta
    falla es cuestionable.

   En dichos casos, hay otros modelos que pueden
    representar de mejor manera el proceso de falla del
    componente/equipo.
                VI Encuentro en Gestión de Activos Físicos        Centro Internacional de Ciencia
                         Campus San Joaquín, 9 de julio de 2009   y Tecnología para la Minería
                                                                  Pontificia Universidad Católica
                                                                  de Chile
    Renewal Process (RP)  Weibull.
    Homogeneous Poisson Process (HPP).
    Branching Poisson Process (BPP).
    Superposed Renewal Process (SRP).
    Non-Homogeneous Poisson Process
     (NHPP).

    Fuente: Ascher H.E., Feingold H. Repairable Systems Reliability. Modeling, Inference, Misconceptions and Their Causes;
    Marcel Dekker: New York, 1984.


                                VI Encuentro en Gestión de Activos Físicos                        Centro Internacional de Ciencia
                                           Campus San Joaquín, 9 de julio de 2009                 y Tecnología para la Minería
                                                                                                  Pontificia Universidad Católica
                                                                                                  de Chile
   Si hay TENDENCIAS en los datos, usar análisis
    Weibull puede sobre o sub estimar la
    confiabilidad del componente.

   Un paso PREVIO de análisis de datos es
    necesario para seleccionar el modelo de
    análisis adecuado.
        Filtro
        Análisis de tendencias y dependencia
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                           Campus San Joaquín, 9 de julio de 2009   y Tecnología para la Minería
                                                                    Pontificia Universidad Católica
                                                                    de Chile
Cable 1    Cable 2   Cable 3

Ejemplo:                           No.           1          1544    2838      1062
                                   903           2          1730    2676      2838
Datos de Hrs. entre                              3          1809    1920      2676
fallas para cables                               4          1353    2122      1920
                                                 5          1592    2790      1872
de palas                                         6           357    105       3040
                                                 7           369    1265      1370
                                                 8          1824    2015      2285
                                                 9          1618    1228       958
                                                 10         2021
                                                 11         1460
                                                 12         2765




              VI Encuentro en Gestión de Activos Físicos               Centro Internacional de Ciencia
                       Campus San Joaquín, 9 de julio de 2009          y Tecnología para la Minería
                                                                       Pontificia Universidad 7
                                                                                              Católica
                                                                       de Chile
o

a
h
f
h

oll
 w
n

 i        representa la ocurrencia de una falla
 g
a
m
 ,
      A

                                                                    Edad


      B
                                                                                      Disminución confiabilidad
                                                                    Edad



      C

                                                                    Edad
                                                                                      Crecimiento confiabilidad




                                      VI Encuentro en Gestión de Activos Físicos                 Centro Internacional de Ciencia
                                                  Campus San Joaquín, 9 de julio de 2009         y Tecnología para la Minería
                                                                                                 Pontificia Universidad Católica
                                                                                                 de Chile
1.   Métodos gráficos
        Gráfico de # acumulados de fallas vs. tiempo
        Gráfico de dispersión de fallas consecutivas
        Nelson-Aalen plot
        TTT plot


2.   Tests estadísticos
        Test de Mann
        Test de Laplace
        Test deVI Encuentro en Gestión de Activos Físicos
                 Lewis-Robinson                                      Centro Internacional de Ciencia
                            Campus San Joaquín, 9 de julio de 2009   y Tecnología para la Minería
        Military Handbook test                                      Pontificia Universidad Católica
                                                                     de Chile
A             B                               C                              D




    Time                      Time                               Time                     Time




                                Service life ((i-1)th failure)


           VI Encuentro en Gestión de Activos Físicos                   Centro Internacional de Ciencia
                    Campus San Joaquín, 9 de julio de 2009              y Tecnología para la Minería
                                                                        Pontificia Universidad Católica
                                                                        de Chile
CMMS Bases de
    Datos                                                         Sin            Evaluar
                                  Tiempo hasta falla de cada      datos?        técnicas
                                   evento de falla registrado                  Bayesianas
•Definir objeto de
estudio               Válido
                      combinar?
•Identificar
sistemas similares
                                  Ordenar cronológicamente
                                        (sólo fallas)                            Weibull
                                                                               Exponencial
                                                                                  otra
   Tests gráficos
   (cualquiera)                                                 Sin
                                     Probar supuesto de         tendencia
                                        Renovación
   Test de Mann                                                 RP
                                                                válido?
                                                                                 Ajustar
                               TEST                                            distribución
                                                                HPP            a los datos
                                                                válido?
   Test de
   Laplace                           Probar contra NHPP
   Test de L-R
   MilHBK Test
                                                HPP                             Evaluar
                                                Rechazado?
                                                                               calidad de
                                                                                 ajuste

                                        Determinar
                   Weibull              función de                        RP
                  Log-linear
                                        intensidad



                                          Evaluar                              MODELO
                                         calidad de
                                           ajuste
                                                                                 DE           Fuente: Louit et al., A PRACTICAL PROCEDURE FOR THE
               NHPP                                                            TIEMPO         SELECTION OF TIME TO FAILURE MODELS BASED ON
               (u otro modelo no estacionario)                                  HASTA         THE ASSESSMENT OF TRENDS IN MAINTENANCE DATA,
                                                                                FALLA         in press, Reliability Engineering and System Safety, 2009.




                                         VI Encuentro en Gestión de Activos Físicos                                Centro Internacional de Ciencia
                                                        Campus San Joaquín, 9 de julio de 2009                     y Tecnología para la Minería
                                                                                                                   Pontificia Universidad Católica
                                                                                                                   de Chile
Objetivos                                                La evaluación previa de los datos
                                                                                  ayuda en gran medida a entender
                                                                                  el problema.
             Datos de Mantenimiento

                                                                                 Seguir una metodología de
                Selección de modelo                                               análisis previo de datos ayuda a
                  análisis de datos
                                                                                  seleccionar el modelo más
                                                                                  apropiado.
                     Optimización

                                                                                 La calidad de la solución puede
                        Solución                                                  depender del modelo utilizado.

                                                                                 El análisis debe estar
                                                                                  centrado en el problema a
FuenteAnsell J.I., Phillips M.J. (1990) Strategies for Reliability Data Analysis, 11th Advances in Reliability Technology Symposium,
Comer P. (editor) Elsevier: London.
                                                                                  solucionar, no en Internacional de Ciencia
                                                                                                Centro
                                                                                                       el modelo
                                  VI Encuentro en Gestión de Activos Físicos
                                                                                  a utilizar.
                                              Campus San Joaquín, 9 de julio de 2009                          y Tecnología para la Minería
                                                                                                              Pontificia Universidad Católica
                                                                                                              de Chile
VI Encuentro en Gestión de Activos Físicos        Centro Internacional de Ciencia
         Campus San Joaquín, 9 de julio de 2009   y Tecnología para la Minería
                                                  Pontificia Universidad Católica
                                                  de Chile

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  • 1. Dr. Darko Louit N. P. Universidad Católica de Chile Komatsu Chile S.A. VI Encuentro en Gestión de Activos Físicos Centro Internacional de Ciencia Campus San Joaquín, 9 de julio de 2009 y Tecnología para la Minería Pontificia Universidad Católica de Chile
  • 2. β β 1 − t  β t    −    η f (t ) = e   η  η   f(t) β: factor de forma 60 η: vida característica β=1/2 (Hiperexponencial) 50 β=1 (Exponencial) 40 β=0.5 β=2 (Rayleigh) β=1.0 β=3.5 (Normal) 30 20 β=2.0 10 0 t VI Encuentro en Gestión de Activos Físicos Centro Internacional de Ciencia Campus San Joaquín, 9 de julio de 2009 y Tecnología para la Minería Pontificia Universidad Católica de Chile
  • 3. ηλ ( τ ) 4 ß = 2,0 3,5 3 ß = 3,0 ß = 1,5 2,5 2 1,5 ß = 1,0 1 0,5 ß = 0,5 0 τ 0 0,25 0,5 0,75 1 1,25 1,5 1,75 2 2,25 2,5 2,75 3  Hoy el Análisis Weibull es el método líder en el mundo para cálculos sobre datos de ciclo de vida Fuente: Abernethy, R. El Nuevo Manual de Weibull segunda edición. 3
  • 4. El análisis Weibull asume que los tiempos hasta falla son iid (independientes e idénticamente distribuidos).  Si los datos NO SON iid, y hay situaciones de crecimiento o disminución de confiabilidad, el uso de distribuciones estadísticas para modelar el tiempo hasta falla es cuestionable.  En dichos casos, hay otros modelos que pueden representar de mejor manera el proceso de falla del componente/equipo. VI Encuentro en Gestión de Activos Físicos Centro Internacional de Ciencia Campus San Joaquín, 9 de julio de 2009 y Tecnología para la Minería Pontificia Universidad Católica de Chile
  • 5. Renewal Process (RP)  Weibull.  Homogeneous Poisson Process (HPP).  Branching Poisson Process (BPP).  Superposed Renewal Process (SRP).  Non-Homogeneous Poisson Process (NHPP). Fuente: Ascher H.E., Feingold H. Repairable Systems Reliability. Modeling, Inference, Misconceptions and Their Causes; Marcel Dekker: New York, 1984. VI Encuentro en Gestión de Activos Físicos Centro Internacional de Ciencia Campus San Joaquín, 9 de julio de 2009 y Tecnología para la Minería Pontificia Universidad Católica de Chile
  • 6. Si hay TENDENCIAS en los datos, usar análisis Weibull puede sobre o sub estimar la confiabilidad del componente.  Un paso PREVIO de análisis de datos es necesario para seleccionar el modelo de análisis adecuado.  Filtro  Análisis de tendencias y dependencia VI Encuentro en Gestión de Activos Físicos Centro Internacional de Ciencia Campus San Joaquín, 9 de julio de 2009 y Tecnología para la Minería Pontificia Universidad Católica de Chile
  • 7. Cable 1 Cable 2 Cable 3 Ejemplo: No. 1 1544 2838 1062 903 2 1730 2676 2838 Datos de Hrs. entre 3 1809 1920 2676 fallas para cables 4 1353 2122 1920 5 1592 2790 1872 de palas 6 357 105 3040 7 369 1265 1370 8 1824 2015 2285 9 1618 1228 958 10 2021 11 1460 12 2765 VI Encuentro en Gestión de Activos Físicos Centro Internacional de Ciencia Campus San Joaquín, 9 de julio de 2009 y Tecnología para la Minería Pontificia Universidad 7 Católica de Chile
  • 8. o a h f h oll w n i representa la ocurrencia de una falla g a m , A Edad B  Disminución confiabilidad Edad C Edad  Crecimiento confiabilidad VI Encuentro en Gestión de Activos Físicos Centro Internacional de Ciencia Campus San Joaquín, 9 de julio de 2009 y Tecnología para la Minería Pontificia Universidad Católica de Chile
  • 9. 1. Métodos gráficos  Gráfico de # acumulados de fallas vs. tiempo  Gráfico de dispersión de fallas consecutivas  Nelson-Aalen plot  TTT plot 2. Tests estadísticos  Test de Mann  Test de Laplace  Test deVI Encuentro en Gestión de Activos Físicos Lewis-Robinson Centro Internacional de Ciencia Campus San Joaquín, 9 de julio de 2009 y Tecnología para la Minería  Military Handbook test Pontificia Universidad Católica de Chile
  • 10. A B C D Time Time Time Time Service life ((i-1)th failure) VI Encuentro en Gestión de Activos Físicos Centro Internacional de Ciencia Campus San Joaquín, 9 de julio de 2009 y Tecnología para la Minería Pontificia Universidad Católica de Chile
  • 11. CMMS Bases de Datos Sin Evaluar Tiempo hasta falla de cada datos? técnicas evento de falla registrado Bayesianas •Definir objeto de estudio Válido combinar? •Identificar sistemas similares Ordenar cronológicamente (sólo fallas) Weibull Exponencial otra Tests gráficos (cualquiera) Sin Probar supuesto de tendencia Renovación Test de Mann RP válido? Ajustar TEST distribución HPP a los datos válido? Test de Laplace Probar contra NHPP Test de L-R MilHBK Test HPP Evaluar Rechazado? calidad de ajuste Determinar Weibull función de RP Log-linear intensidad Evaluar MODELO calidad de ajuste DE Fuente: Louit et al., A PRACTICAL PROCEDURE FOR THE NHPP TIEMPO SELECTION OF TIME TO FAILURE MODELS BASED ON (u otro modelo no estacionario) HASTA THE ASSESSMENT OF TRENDS IN MAINTENANCE DATA, FALLA in press, Reliability Engineering and System Safety, 2009. VI Encuentro en Gestión de Activos Físicos Centro Internacional de Ciencia Campus San Joaquín, 9 de julio de 2009 y Tecnología para la Minería Pontificia Universidad Católica de Chile
  • 12. Objetivos  La evaluación previa de los datos ayuda en gran medida a entender el problema. Datos de Mantenimiento  Seguir una metodología de Selección de modelo análisis previo de datos ayuda a análisis de datos seleccionar el modelo más apropiado. Optimización  La calidad de la solución puede Solución depender del modelo utilizado.  El análisis debe estar centrado en el problema a FuenteAnsell J.I., Phillips M.J. (1990) Strategies for Reliability Data Analysis, 11th Advances in Reliability Technology Symposium, Comer P. (editor) Elsevier: London. solucionar, no en Internacional de Ciencia Centro el modelo VI Encuentro en Gestión de Activos Físicos a utilizar. Campus San Joaquín, 9 de julio de 2009 y Tecnología para la Minería Pontificia Universidad Católica de Chile
  • 13. VI Encuentro en Gestión de Activos Físicos Centro Internacional de Ciencia Campus San Joaquín, 9 de julio de 2009 y Tecnología para la Minería Pontificia Universidad Católica de Chile