Resumen

La jerarquización de instalaciones industriales, se inició por el cambio en la perspectiva del Mantenimiento, es decir, de reparar solo en caso de falla hacia tener alta disponibilidad durante el ciclo de vida de los activos físicos. Desde entonces se ha facilitado la atención de los requerimientos operacionales y la aplicación de acciones dirigidas a la supervisión del desempeño, a la conservación, y a la restitución de la función de los equipos de producción. Actualmente existe un método denominado “Taxonomía” y este logra agruparlos en niveles taxonómicos relacionándolos con el uso, localización y subdivisión de equipos, además es considerado un fundamento del Mantenimiento y de la Confiabilidad y adicionalmente una característica del Sistema de Gestión de Activos. En este Trabajo Técnico se presentan los principales modelos de clasificación, jerarquización y desagregación que fueron la base técnica para el nacimiento de la “Taxonomía”, y se abordan aspectos sobre su implementación a través de la disciplina de Ingeniería de la Confiabilidad, su papel como elemento de las estrategias de mantenimiento y contribuyente en la gestión de activos y por último de manera resumida se facilita una guía para la elaboración de las estructuras taxonómicas.

Descriptores o Palabras Claves: Activo Físico, Activo Fijo, Ingeniería de la Confiabilidad, Jerarquización y Taxonomía.

Abreviaciones y Términos:

• AC → Análisis de Criticidad
• ACR → Análisis Causa Raíz
• ACCV → Análisis Costo Clico de Vida (LCC – Live Cicle Costing)
• EAM → Sistema de Gestión de Activos Empresariales (Enterprise Asset Management)
• AMEF → Análisis del Modo y Efecto de Fallas
• CMMS → Sistema de Gestión y Control de Mantenimiento (Computerized Maintenance Management System CMMS)
• DDOM → Detección de Desviaciones y Oportunidades de Mejoras
• ENT → Equipo Natural de Trabajo
• HAZOP → Estudio de Peligros y Operatividad (Hazard and Operability)
• IC → Ingeniería de la Confiabilidad
• IBR → Inspección Basada en Riesgo
• MCC → Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
• RAM → Análisis de Confiabilidad, Disponibilidad y Mantenibilidad (Reliability, Availability and Maintainability Analysis)
• RIM → Gestión de Información de Confiabilidad (Reliability Information Management)
• TPM → Mantenimiento Productivo Total (Total Productive Maintenance)

1. Introducción

En la Fase Proyecto de las instalaciones industriales, las empresas incurren en costos típicamente conocidos como “Inversión Inicial” donde son protagonistas los “Costos de Inversión en Bienes de Capital (capital expenditure – CAPEX)”, y los “Costos Operativos en Bienes de Capital (operational expenditures - OPEX)”. En la Fase Operación, es donde se le da el arranque al sistema productivo, y es puesto en servicio para lograr su estabilización operacional en función de las expectativas de producción, en conformidad con los estándares fijados, y por otro lado, es en esta etapa cuando se realiza la transferencia del proyecto a los nuevos custodios.

Los activos físicos, una vez en operación estable y en contacto con el producto o servicio a vender, tienen como primer objetivo mínimo retornar la “Inversión Inicial”, creando así valor económico para la organización, esta premisa contable es la que convierte financieramente al activo físico, en un activo fijo tangible y capitalizable, que a su vez se le asigna un presupuesto, que permitirá su cuidado integral, para que cumpla con su función durante su vida útil.

Lo anterior, hace necesario la implementación de la “Taxonomía” para los activos físicos, como técnica para direccionar una administración y supervisión controlada de las acciones dirigidas al cumplimiento de requisitos por medio del desempeño, y a su conservación durante el ciclo de vida preestablecido para estos.

Finalmente este trabajo técnico responde a preguntas como ¿Por qué la jerarquización de instalaciones industriales es una estrategia de mantenimiento y confiabilidad? ¿Cuándo y por qué se debe iniciar un proyecto de taxonomía de activos físicos? ¿Cuándo nace la taxonomía como fundamento del mantenimiento? ¿Cuál es papel de la taxonomía en la Gestión de Activos? ¿Cómo, con qué y con quienes se debe elaborar la estructura taxonómica? y ¿Qué beneficios se obtienen a través de la taxonomía de activos físicos?

2. La Taxonomía como Fundamento de la Confiabilidad y el Mantenimiento

Una jerarquización de activos físicos es un método sistemático y una lista completa de todos estos, en un orden lógico, claro, holístico y desagregado que facilita la localización de registros y datos técnicos y financieros desde niveles superiores a inferiores o viceversa. Además proporciona un marco adecuado para que la empresa estructure datos en un sistema de información y facilita la clasificación de sus equipos de producción en categorías, clases y tipos (Water Research Foundation - WERF (2012)).

Entre los propósitos de la jerarquía técnica están:

1. Mostrar las interdependencias técnicas de la instalación industrial;
2. registro de tags, equipos y repuestos;
3. registros de documentos y planos;
4. registro de datos históricos de mantenimiento en el CMMS;
5. planificación, programación y cierre de trabajos de mantenimiento;
6. distribución de costos y recuperación;
7. planificación y organización del programa de mantenimiento preventivo;
8. planificación del trabajo correctivo inmediato y diferido.

En la Biblia, específicamente en el libro de Génesis en el capítulo 2 versículos del 19 al 20, se menciona lo siguiente: “2:19, ahora bien, Jehová Dios estaba formando del suelo toda bestia salvaje del campo y toda criatura voladora de los cielos, y empezó a traerlas al hombre para ver lo que llamaría a cada una...” y en el “2:20, de modo que el hombre iba dando nombres a todos los animales domésticos y a las criaturas voladoras de los cielos y a toda bestia salvaje del campo…”. Adán el primer hombre en habitar la tierra aplicó la un método para identificar y jerarquizar (taxonomía) a los seres vivos.

Durante el siglo XVIII (1707-1778), el botánico y zoólogo Carlos Linneo propuso un sistema que clasificaba a los seres vivos en diferentes niveles jerárquicos, este fue llamado Taxonomía Linneana (https://es.slideshare.net/marita1277raffo), y su esquema se muestra en la figura 2.1.

El uso de los métodos de jerarquización, para la codificación, identificación y registro de los activos físicos de las instalaciones industriales, tuvieron su primera aproximación durante la segunda (1951-1979) y tercera (iniciando en 1980) generación de expectativas de la evolución del mantenimiento. Esto se debió al cambio de premisas en esta disciplina (perspectivas, estrategias y patrones de fallas) lo cual se muestra en la figura 2.2 (Moubray, 1997).

A continuación en la tabla 2.1, se presentan de forma resumida los métodos de jerarquización de activos físicos postulados desde 1970 al 2013.

En la tabla 1 se observa, como las bases para la elaboración de las estructuras jerárquicas presentadas por VSG Power Tech (plantas de energía – Sistema KKS) durante 1970 - 1978, F. Stanley Nowlan (industria aeronáutica – RCM) desde 1974 – 1970, y por John Moubray (industria general - RCM2) a partir de 1983, permitieron generar marcos referenciales como fundamento para normas internacionales, nacionales e institucionales. Acotando que La Organización Internacional de Normalización (ISO), emitió en 1999 la primera edición del estándar ISO – 14224:1999 “Colección e intercambio de datos de confiabilidad y mantenimiento de equipos para la industria petrolera, petroquímica y del gas” en dondese menciona por primera vez la palabra “Taxonomía” como fundamento de la confiabilidad y el mantenimiento.

Etimológicamente, la palabra Taxonomía se origina de dos términos griegos "taxis" y "nomos" que significan “arreglo, poner orden” y “ley, norma” respectivamente.

La Real Academia Española, define la palabra Taxonomía de la siguiente forma:

• f. Ciencia que trata de los principios, métodos y fines de la clasificación. Se aplica en particular, dentro de la biología, para la ordenación jerarquizada y sistemática, con sus nombres, de los grupos de animales y de vegetales.
• f. Clasificación (‖ acción de clasificar).

La Taxonomía es definida por la norma ISO 14224:2016 como una “clasificación sistemática de ítems en grupos genéricos basados en factores comunes a varios de los ítems”. En las figuras 2.3, 2.4 y 2.5 se muestran los métodos de jerarquización propuestos por los estándares internacionales ISO-14224 y NORZOK Z008 y por la Fundación de Investigación del Agua de los EEUU (The Water Research Foundation - WERF WERF)

En razón a lo anterior, con la aplicación de la norma ISO-14224 se obtiene una jerarquización en dos (2) niveles taxonómicos relacionados con el uso, localización y subdivisión de equipos asociados al negocio del petróleo, gas y de la petroquímica. Destacando que este estándar puede ser adaptado a empresas de otros rubros, porque para ambos casos, sirve de guía para el registro y tratamiento de datos de mantenimiento y confiabilidad permitiendo que a través de los análisis de estos, se tomen decisiones dentro del marco del plan gestión de mantenimiento como contribuyente del plan de gestión de activos.

3. La Taxonomía en la Confiabilidad desde el Diseño

Las industrias, limitan la implementación de las técnicas de confiabilidad y mantenimiento (Jerarquización de equipos (RIM), AC, MCC, IBR, FMEA, RAM, ACR, ACCV, otros) solo a instalaciones en operación. Estas metodologías pueden aplicarse para maximizar el valor del dinero invertido durante el ciclo de vida de los equipos de producción y también en los proyectos de instalaciones industriales, a esta última aplicación se le denomina Confiabilidad desde el Diseño. Estos dos enfoques, están fundamentados por áreas de conocimientos representados en un ámbito organizacional por la disciplina de Ingeniería de la Confiabilidad (IC) (PDVSA-INTEVEP (2000)).

La IC cumple con un papel integrador entre las diferentes funciones empresariales, es así como se relaciona con el mantenimiento a través de la disponibilidad; con la producción por medio de la productividad; con la logística en la identificación y la gestión de los repuestos críticos; con la ingeniería por su rol en la seguridad de funcionamiento durante todo el ciclo de vida de las instalaciones; con recursos humanos por las competencias laborales requeridas para la operación y el mantenimiento de los equipos de producción; y con la seguridad, por su contribución con el cuidado de las personas, instalaciones y del medio ambiente (Arata, 2013, p.80). La figura 3.1, presenta la integración de la IC con la organización empresarial.

La IC tiene una cadena de valor, y esta inicia con un análisis benchmarking para un nuevo proyecto (Fase Proyecto), y con el dato registrado producto de un evento para una instalación industrial en operación (Fase Operación), ambos casos finalizan a través de la materialización de su aporte en el plan productivo y de gestión de mantenimiento, contribuyentes del plan de gestión de activos. A continuación, en la figura 3.2 se puede observar la cadena de valor de la IC (Arata, 2013, p.81).

En la “Fase Proyecto”, la IC puede agregar valor en el desarrollo del proyecto implementando técnicas de diagnóstico como un RAM, de Riesgo mediante un ACCV; y específicamente elaborando en esta etapa temprana y de antesala a la “Fase Operación” la taxonomía de activos físicos, a través de la Gestión del Dato (RIM).

Con la Gestión del Dato, se transforman los diferentes flujos de información (técnica, legal y financiera) en conocimiento útil y confiable, que permitirá, en primer lugar llevar a cabo la construcción y la puesta en marcha de los proyectos, como segundo punto, se convierte en la base fundamental para la conservación de la función de los equipos de producción durante su ciclo de vida, lo que facilita la consolidación de la data maestra, para definir el nivel de clasificación, jerarquización y desagregación de las instalaciones industriales, determinar los niveles de inventario y definir los repuestos críticos. Y el tercero y último aspecto, es que esta información será el soporte para el cumplimiento de la misión departamental de la estructura organizacional preestablecida por la empresa para la “Fase Operación”; y a la que le será transferida la custodia del sistema productivo una vez que los activos físicos se pongan en servicio y se logre la estabilización operacional en función de las expectativas de producción inicial. La figura 3.3, presenta la contribución de la información documentada bajo un esquema general centrado en la gestión de mantenimiento y confiabilidad, clasificándola en los niveles estratégico, táctico y operacional.

Finalmente la IC tiene la responsabilidad de gestionar la información técnica y financiera y elaborar la “Taxonomía de los Activos Físicos” del proyecto, antes de:

1. Establecer los parámetros y estrategias para la implantación e implementación de los sistemas EAM o CMMS,
2. de ejecutar el arranque y puesta en servicio de la instalación industrial,
3. realizar la transferencia de custodia de esta
4. el cambio de responsabilidades.

En la figura 3.4, se pueden observar las fases asociadas a un proyecto, señalando que la elaboración de la taxonomía de activos físicos debe iniciarse en la fase de definición y desarrollo y culminase antes de la puesta en marcha de las instalaciones, es decir antes de iniciar la Fase Operación.

Cursos recomendados

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4. La Taxonomía en la Gestión de Activos

El estándar ISO-55000:2014 “Gestión de Activos - Aspectos generales, principios y terminología”, en su apartado, 2.5 Aspectos Generales del Sistema de Gestión de Activos, menciona que una taxonomía efectiva, “es una característica del sistema de gestión de activos porque permite dar una visión técnica y financiera integrada de los activos y sistemas de activos, beneficiando así las funciones del departamento de finanzas, debido a la mejora de los datos y los vínculos asociados”.

Con la aplicación de la taxonomía a las instalaciones industriales se apoya el proceso de tener “información documentada” sobre estas, como requisito descrito en las normas ISO-55001:2014 “Gestión de activos - Sistemas de gestión – Requisitos” e ISO-55002:2014 “Gestión de activos - Sistemas de gestión - Directrices para la aplicación de la ISO-55001” específicamente en sus cláusulas 7.5 y 7.6 respectivamente.

Entre las metodologías para la jerarquización de activos físicos que se postularon entre 1970 al 2017, destaca la “Taxonomía” descrita en la norma ISO-14224:2016, por ser la técnica utilizada para la clasificación de las instalaciones en niveles taxonómicos relacionados con el uso, localización y subdivisión de equipos (Manríquez (2017)).

La potencialidad de la taxonomía de activos físicos proviene de su concepto de desagregación (método de roll-up), el cual permite a través del CMMS, en razón a la información documentada realizar un análisis más preciso en las acciones de conservación de los equipos de producción, dando más confianza en la toma de decisiones durante su ciclo de vida (http://simple.werf.org (2018)). En la figura 4.1 se esquematiza el nivel de confianza que generan los datos a través de la desagregación desde el nivel 5 (uso y localización) al 9 (subdivisión de equipos) según la norma ISO-14224.

La taxonomía es un habilitador en la gestión de mantenimiento, por otro lado, esta última es contribuyente directa de la gestión de activos, en función a lo anterior, en la figura 4.2, se puede detallar el papel como elemento habilitador que tiene la taxonomía.

El Foro Global sobre Mantenimiento y Gestión de Activos (Global Forum on Maintenance and Asset Management - GFMAM) planteó en 2016 como estrategias para la gestión de mantenimiento el registro de los activos físicos, y la elaboración de los AC, AMEF y planes de mantenimiento preventivo, es decir, se tiene que:

1. Construir la estructura taxonómica,
2. y como aporte temprano a este proceso identificar los equipos críticos y sus modos de fallas,
3. elaborar los catálogos de fallas y los planes de conservación de los equipos.

A continuación se muestra a través de la figura 4.3 el marco referencial para la gestión del mantenimiento propuesto por el GFMAM.

5. Proceso para Generar Valor

Como Requerimientos Generales, el primer paso se tiene que enfocar en la conformación del Equipo Natural de Trabajo (ENT). Hasta ahora pudimos conocer que la elaboración de la estructura taxonómica para los activos físicos es responsabilidad de la Ingeniería de la Confiabilidad como disciplina, pero a nivel de talento humano (activo humano) ¿Quién tiene la responsabilidad de liderar un proyecto de taxonomía de activos? la respuesta es el “Ingeniero de Confiabilidad”, el cual tiene definidas algunas funciones típicas e inherentes a la disciplina de IC, antes de iniciar con la Fase Operación, y estas son:

1. Definir la estructura jerárquica y taxonomía de los activos de planta.
2. Liderar el desarrollo de los análisis de criticidad.
3. Gestionar la base de datos de los activos de la organización, taxonomía, jerarquía, y análisis de criticidad.
4. Garantizar planes de mantenimiento de los activos de acuerdo a sus modos de fallas.
5. Implementación y gestión del programa de Mantenimiento Predictivo.
6. Desarrollar análisis estadístico y modelamiento de las fallas de activos para optimizar los planes de mantenimiento.
7. Liderar los programas de Análisis de Causa Raíz.
8. Liderar planes de implementación de Mantenimiento Centrado en Confiabilidad

El ENT, tiene que establecer los procesos, subprocesos y entregables para la elaboración de la estructura taxonómica, como se muestra en la tabla 4.1.

Ejecutados todos los procesos anteriores, y con la estructura taxonómica aprobada, esta debe implementarse a través de un EAM o CMMS, para que ayude a generar valor económico. Esta acción también, permitirá a los nuevos custodios de las instalaciones contar con una base de datos esencial para ejecutar, supervisar y controlar todas las acciones de conservación que necesita el activo físico para asegurar el cumplimiento de su función durante su ciclo de vida en la Fase Operación. A continuación en las figuras 5.1 y 5.2 se muestra un ejemplo de estructura taxonómica de una instalación petrolera y en la 5.3 se presenta de una planta no petrolera según la norma ISO-14224.