Diseño de plan de Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad con Análisis de Criticidad para la Caldera de Carbón JCT 1439 Juan David Valencia Toro Informe de práctica presentado para optar al título de Ingeniero Mecánico Semestre de Industria Asesor interno Juan Carlos Orrego Barrera, Magíster (MSc) en Gestión Energética Industrial Asesor externo Juan Diego Castrillón Madrid, Ingeniero Mecánico Universidad de Antioquia Facultad de Ingeniería Ingeniería Mecánica Medellín, Antioquia, Colombia 2025 Cita (Valencia Toro, 2025) Referencia Estilo APA 7 (2020) Valencia Toro, J. (2025). Diseño de plan de Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad con Análisis de Criticidad para la Caldera de Carbón JCT 1439[Informe de práctica]. Universidad de Antioquia, Medellín, Colombia. Centro de Documentación Ingeniería (CENDOI) Repositorio Institucional: http://bibliotecadigital.udea.edu.co Universidad de Antioquia - www.udea.edu.co El contenido de esta obra corresponde al derecho de expresión de los autores y no compromete el pensamiento institucional de la Universidad de Antioquia ni desata su responsabilidad frente a terceros. Los autores asumen la responsabilidad por los derechos de autor y conexos. Dedicatoria Dedico este trabajo con profundo respeto y gratitud a quienes han sido pilares fundamentales en mi vida y en la culminación de esta etapa universitaria, marcando el cierre de mi formación de pregrado. A María Isabel, mi madre, y a María Elena, mi abuela, por su amor incondicional, su fortaleza y por enseñarme, con su ejemplo, el valor del esfuerzo y la constancia. A Lázaro Sotolongo, quien ha sido como un padre para mí, por su presencia firme y su apoyo constante a lo largo de este camino. Y a Stefanie Taco, mi compañera de vida, por su apoyo constante, su fe en mí y su compañía en cada etapa, tanto en los días de logros como en los de incertidumbre. Sin ustedes, este camino no habría tenido el mismo sentido. Agradecimientos Expreso mi más sincero agradecimiento a la empresa ColorQuímica S.A.S., por haberme brindado la oportunidad de desarrollar este proyecto en un entorno técnico real, facilitando el acceso a información clave y permitiéndome aplicar los conocimientos adquiridos durante mi formación. Agradezco especialmente a Juan Diego Castrillón por la apertura, el acompañamiento y la disposición constante para compartir su experiencia, lo cual fue fundamental para enriquecer el proceso de aprendizaje. A mi asesor interno, Juan Carlos Orrego Barrera, por su orientación experta, su exigencia académica y su apoyo a lo largo de este trabajo. Su guía metodológica, sus observaciones técnicas y su enfoque estructurado en la gestión de activos fueron determinantes para alcanzar los objetivos propuestos. Y a la Universidad de Antioquia, por haber sido el espacio que formó mis principios profesionales, técnicos y humanos. Agradezco a sus docentes, a la Facultad de Ingeniería y a quienes, directa o indirectamente, hicieron parte de esta etapa de crecimiento académico que hoy concluye con satisfacción y orgullo. DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439 4 Tabla de contenido Resumen ......................................................................................................................................... 11 Abstract .......................................................................................................................................... 12 1. Introducción ............................................................................................................................... 13 2. Alcance ....................................................................................................................................... 14 3. Objetivos .................................................................................................................................... 15 3.1 Objetivo general ................................................................................................................... 15 3.2 Objetivos específicos ............................................................................................................ 15 3. Marco teórico ............................................................................................................................. 16 3.1.1 Primera Generación: Mantenimiento Correctivo ........................................................... 16 3.1.2 Segunda Generación: Mantenimiento Preventivo ......................................................... 16 3.1.3 Tercera Generación: Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad (RCM) ................. 17 3.2 ISO 14224 ............................................................................................................................ 17 3.3 Norma SAE JA 1011 ............................................................................................................ 19 3.4 Definiciones principales del RCM ....................................................................................... 20 3.4.1 Funciones y Parámetros de funcionamiento .................................................................. 20 3.4.2 Fallas Funcionales .......................................................................................................... 21 3.4.3 Modos de falla................................................................................................................ 21 3.4.4 Efectos de falla ............................................................................................................... 21 3.4.5 Consecuencias de la falla ............................................................................................... 22 3.4.6 Consecuencias ambientales y para la seguridad ............................................................ 22 3.4.7 Consecuencias operacionales ......................................................................................... 22 3.4.8 Consecuencias no operacionales .................................................................................... 22 3.5 Introducción a las Calderas Industriales ............................................................................... 23 DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439 5 3.5.1 Caracterización de la Caldera JCT 1439 con Parrilla Viajera ....................................... 23 3.5.2 Funcionamiento de la Parrilla Viajera ........................................................................... 24 4. Metodología ............................................................................................................................... 24 5. Recopilación de la información .................................................................................................. 26 5.1 Fuentes y Alcance Temporal ................................................................................................ 26 5.2 Complemento con Observación Directa e Información de Operadores ............................... 27 5.3 Herramientas de Apoyo Digital ............................................................................................ 28 5.4 Hallazgos Relevantes ........................................................................................................... 29 6. Contexto operacional .................................................................................................................. 30 7. Hoja de vida .............................................................................................................................. 31 8. Taxonomía .................................................................................................................................. 32 8.1 Bloque de Uso/Localización ................................................................................................ 32 8.2 Bloque de subdivisión de equipos ........................................................................................ 33 9. análisis de criticidad ................................................................................................................... 36 9.1 Matriz de criticidad plantas PCC ......................................................................................... 39 9.2 Matriz de criticidad plantas no PCC .................................................................................... 40 9.3 Evaluación de subsistemas ................................................................................................... 42 9.4 Evaluación de componentes ................................................................................................. 43 10. Análisis RCM ........................................................................................................................... 46 10.1 Funciones ........................................................................................................................... 47 10.2 Fallas funcionales ............................................................................................................... 48 10.3 modos de falla .................................................................................................................... 49 10.4 Efectos de falla ................................................................................................................... 50 10.5 Consecuencias .................................................................................................................... 51 DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439 6 10.6 Árbol lógico de decisiones RCM ....................................................................................... 52 11. Plan de mantenimiento RCM para la caldera CV910 .............................................................. 53 12. Conclusiones ............................................................................................................................ 55 Referencias ..................................................................................................................................... 56 Anexos ............................................................................................................................................ 57 DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439 7 Lista de tablas Tabla 1 Definición niveles taxonómicos ISO 14224..................................................................... 18 Tabla 2 Datos de placa Caldera JCT ............................................................................................. 23 Tabla 3 Cronograma ...................................................................................................................... 25 Tabla 4 Fuentes de información .................................................................................................... 29 Tabla 5 Bloque taxonómico de uso/localización ........................................................................... 33 Tabla 6 Bloque taxonómico subdivisión de equipos ..................................................................... 33 Tabla 7. Categorías de severidad MIL STD 882E ....................................................................... 36 Tabla 8 Factores de consecuencia CLQ ........................................................................................ 37 Tabla 9 Criterio de evaluación factores de consecuencia no PCC ................................................ 37 Tabla 10 Criterio de evaluación factores de consecuencia PCC ................................................... 38 Tabla 11 Aceptación al riesgo ....................................................................................................... 39 Tabla 12 Matriz de criticidad plantas PCC ................................................................................... 40 Tabla 13 Matriz de criticidad plantas no PCC .............................................................................. 41 Tabla 14 Ocurrencia por subsistema ............................................................................................. 42 Tabla 15 Rangos de severidad ....................................................................................................... 42 Tabla 16 Análisis de criticidad por subsistema ............................................................................. 43 Tabla 17 Ocurrencia por componentes .......................................................................................... 44 Tabla 18 Análisis de criticidad subsistema combustión ................................................................ 44 Tabla 19 Análisis de criticidad subsistema alimentación de combustible .................................... 44 Tabla 20 Análisis de criticidad subsistema alimentación y acondicionamiento de agua .............. 45 Tabla 21 Análisis de criticidad subsistema control e instrumentación ......................................... 45 Tabla 22 Análisis de criticidad subsistema extracción de gases, partículas y aguas..................... 45 DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439 8 Tabla 23 Definición de efectos ...................................................................................................... 50 Tabla 24 Tipos de consecuencias .................................................................................................. 51 Tabla 25 Rutinas de mantenimiento definidas .............................................................................. 54 DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439 9 Lista de figuras Figura 1 Niveles taxonómicos ISO 14224. ................................................................................... 18 Figura 2 Metodología tipo cascada ............................................................................................... 25 Figura 3 Intervención de deshollinado 2023 ................................................................................. 27 Figura 4 Dashboard Caldera JCT .................................................................................................. 28 Figura 5 Matriz de criticidad aplicada .......................................................................................... 43 Figura 6 Página principal análisis RCM (anexo 1) ....................................................................... 46 Figura 7 Estructura gramatical funciones ..................................................................................... 47 Figura 8 Vista previa sección funciones ....................................................................................... 47 Figura 9 Estándar deseado de funcionamiento y sus límites ......................................................... 48 Figura 10 Vista previa sección fallas funciones ............................................................................ 49 Figura 11 Estructura gramatical modos de falla ........................................................................... 49 Figura 12 Vista previa sección modos de falla ............................................................................. 50 Figura 13 Vista previa sección efectos de falla ............................................................................. 51 Figura 14 Vista previa sección consecuencias .............................................................................. 52 Figura 15 Árbol lógico de decisión RCM ..................................................................................... 53 Figura 16 Vista previa rutinas de mantenimiento ......................................................................... 54 Figura 17 Vista previa anexo 1 ..................................................................................................... 57 Figura 18 Vista previa anexo 2 ..................................................................................................... 57 Figura 19 Vista previa anexo 3 ..................................................................................................... 58 DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439 10 Siglas, acrónimos y abreviaturas RCM Reliability-Centered Maintenance FMECA Failure Modes, Effects and Criticality Analysis ISO International Organization for Standardization SAE Society of Automotive Engineers JA1011 Norma SAE para criterios de evaluación de procesos RCM JA1012 Norma SAE para guía de implementación de RCM MIL-STD-882E Norma militar para análisis de seguridad del sistema OEE Overall Equipment Effectiveness (Eficiencia Global del Equipo) MTBF Mean Time Between Failures (Tiempo Medio entre Fallas) MTTR Mean Time To Repair (Tiempo Medio para Reparar) ERP Planificación de Recursos Empresariales RPN Risk Priority Number (Número de Prioridad de Riesgo) PCC Punto Crítico de Control DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439 11 Resumen En este proyecto se plantea el desarrollo de una estrategia de mantenimiento centrado en confiabilidad (RCM) aplicada a la caldera JCT 1439 de 150 BHP, ubicada en la planta de servicios de ColorQuímica. Dado que esta caldera es un componente esencial en la generación de vapor para diversas áreas productivas, se busca mejorar su disponibilidad y eficiencia mediante un análisis detallado de todos sus sistemas y componentes. El objetivo principal es incrementar la confiabilidad del equipo mediante la identificación de sus elementos críticos y la formulación de estrategias de mantenimiento. Para ello, se implementará una metodología estructurada que incluirá la recopilación de datos históricos de mantenimiento, la elaboración de la hoja de vida del equipo, el análisis de criticidad y la aplicación de los pasos del RCM II. Estos pasos incluyen la definición del contexto operacional, la creación de una taxonomía jerárquica y el análisis de criticidad, modos de falla, efectos de falla, y el árbol lógico de decisión, lo que permitirá establecer estrategias preventivas y predictivas con el fin de reducir fallos imprevistos. A través de este enfoque, se espera optimizar los recursos, minimizar las interrupciones no planificadas y garantizar un desempeño eficiente de la caldera a largo plazo. Palabras clave: mantenimiento centrado en confiabilidad, rcm, caldera industrial, análisis de criticidad, modos de falla, efectos de falla, fmeca DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439 12 Abstract This project proposes the development of a Reliability-Centered Maintenance (RCM) strategy applied to the JCT 1439 boiler with a capacity of 150 BHP, located at the utility plant of ColorQuímica. Since this boiler is an essential component for steam generation across various production areas, the goal is to improve its availability and efficiency through a detailed analysis of all its systems and components. The main objective is to increase the equipment’s reliability by identifying its critical elements and formulating appropriate maintenance strategies. A structured methodology will be implemented, including the collection of historical maintenance data, development of the equipment’s lifecycle record, criticality analysis, and the application of the RCM II process. These steps include defining the operational context, creating a hierarchical taxonomy, analyzing criticality, failure modes, failure effects, and using the decision logic tree. This approach will enable the development of preventive and predictive strategies to reduce unexpected failures. Through this methodology, the project aims to optimize resources, minimize unplanned interruptions, and ensure long-term efficient performance of the boiler. Keywords: reliability-centered maintenance, rcm, industrial boiler, criticality analysis, failure modes, failure effects, fmeca DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439 13 1. Introducción El mantenimiento de activos industriales críticos es un factor determinante para garantizar la continuidad operacional, la calidad de los productos y la optimización de costos en los procesos productivos. En este contexto, el presente trabajo desarrolla el diseño de un plan de mantenimiento basado en RCM y FMECA enfocado en la caldera de carbón JCT 1439 (CV910) de la planta de servicios de ColorQuímica en La estrella, Antioquia. La caldera CV910, equipada con parrilla viajera y utilizada para la generación de vapor, constituye un activo fundamental para el suministro energético de diversas plantas productivas, incluyendo las plantas de colorantes alimenticios, pigmentos, resinas y auxiliares químicos. Dada su criticidad operacional y el impacto que cualquier falla podría generar sobre la producción y la calidad de los productos, se plantea la necesidad de diseñar un plan estructurado de mantenimiento preventivo y predictivo, orientado a la mejora de la confiabilidad y la disponibilidad del equipo. El proyecto se centra en la aplicación de la metodología de Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad (RCM), basada en las directrices de las normas SAE JA1011 y SAE JA1012, complementadas con los lineamientos de la norma MIL-STD-882 para el análisis de criticidad de riesgos. La metodología incluye las etapas de definición del contexto operacional, elaboración de la taxonomía de sistemas según ISO 14224, análisis de modos y efectos de falla (FMECA), y diseño de estrategias de mantenimiento asociadas a la criticidad y consecuencias de las fallas. Adicionalmente, como parte del alcance, se diseñarán dos matrices de criticidad: una específica para la planta de alimentos, considerando parámetros de inocuidad, y otra para las demás áreas de producción. Este enfoque permitirá priorizar las actividades de mantenimiento en función del impacto en la seguridad, la calidad, el medio ambiente, la producción y la inocuidad. El proyecto se apoyará en herramientas tecnológicas como Power BI para el análisis y visualización de datos históricos de fallas, SINCO1 y PowerApps para la recolección y gestión de la información de mantenimiento, además, informes de intervenciones externas realizadas por JCT. 1 Sistema ERP (Planificación de Recursos Empresariales, por sus siglas en inglés) DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439 14 2. Alcance A partir del análisis de los históricos de mantenimiento y los informes de intervenciones previas, se identificará el comportamiento del equipo, documentando patrones de fallas recurrentes y la efectividad de las acciones correctivas aplicadas hasta la fecha. Con esta información, se elaborará la hoja de vida de la caldera, permitiendo una visión detallada de su desempeño operativo y estableciendo el punto de partida para la toma de decisiones en la gestión de mantenimiento. El alcance del proyecto es únicamente el diseño del plan de mantenimiento, sin incluir su implementación práctica. El resultado final consistirá en un modelo técnico que servirá de base para futuras acciones de mejora continua en la gestión de activos críticos de la organización. Esta propuesta se enmarca en el proceso de práctica académica, buscando aplicar de manera real y profesional los conocimientos en mantenimiento, análisis de confiabilidad y gestión de activos físicos, contribuyendo al fortalecimiento del desempeño operativo de la planta. DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439 15 3. Objetivos 3.1 Objetivo general Diseñar una estrategia de mantenimiento centrado en confiabilidad (RCM) para la caldera JCT 1439 de 150 BHP, ubicada en la planta de servicios de ColorQuímica, con el fin de incrementar su confiabilidad, disponibilidad y eficiencia operativa, mediante la identificación de componentes críticos y la definición de políticas de mantenimiento preventivas y predictivas. 3.2 Objetivos específicos • Recopilar información histórica de mantenimiento y operación de la caldera JCT 1439 para construir su hoja de vida técnica. • Definir el contexto operacional y los límites funcionales del equipo según los lineamientos del RCM II. • Elaborar una taxonomía jerárquica del sistema de la caldera conforme a la norma ISO 14224. • Realizar un análisis de criticidad que permita identificar los componentes más relevantes en función de su impacto en seguridad, medio ambiente, producción y calidad. • Identificar funciones, modos y efectos de falla (FMECA) asociados a los componentes críticos de la caldera. • Aplicar el árbol lógico de decisiones del RCM para determinar tareas proactivas de mantenimiento técnicamente viables y costo-efectivas. DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439 16 • Proponer un plan de mantenimiento estructurado con tareas específicas, frecuencias, responsables y recursos, orientado a optimizar la gestión de fallas y mejorar el desempeño del activo. 3. Marco teórico El mantenimiento ha evolucionado a lo largo del tiempo en respuesta a las necesidades industriales y tecnológicas. Moubray (1997) describe esta evolución en tres generaciones distintas, cada una con un impacto significativo en la consolidación del mantenimiento moderno. Estas generaciones reflejan cambios en la filosofía y la estrategia de mantenimiento, impulsados por la creciente complejidad de los sistemas industriales y la necesidad de mejorar la confiabilidad y disponibilidad de los equipos. 3.1.1 Primera Generación: Mantenimiento Correctivo La primera generación del mantenimiento se desarrolló antes de la Segunda Guerra Mundial y se caracterizaba por un enfoque reactivo. Durante esta etapa, el mantenimiento se realizaba de manera correctiva, es decir, se intervenía en los equipos solo cuando fallaban. En esta época, las fallas eran consideradas inevitables, y la estrategia principal consistía en reparar o reemplazar los componentes una vez que dejaban de funcionar. 3.1.2 Segunda Generación: Mantenimiento Preventivo La segunda generación del mantenimiento surgió después de la Segunda Guerra Mundial, cuando la complejidad de los sistemas industriales aumentó considerablemente. Durante esta etapa, las organizaciones comenzaron a adoptar un enfoque preventivo para reducir las fallas y mejorar la eficiencia operativa. El mantenimiento preventivo se basaba en la programación de inspecciones y reemplazos periódicos, independientemente del estado real del equipo. DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439 17 3.1.3 Tercera Generación: Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad (RCM) A partir de la década de 1970, y en respuesta a la creciente complejidad de los sistemas industriales, emergió la tercera generación del mantenimiento: el Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad (RCM, por sus siglas en inglés). Este enfoque, desarrollado inicialmente en la industria aeronáutica, busca optimizar las estrategias de mantenimiento a través de un análisis sistemático de las funciones y fallos de los equipos. Hacia la década de 1990, John Moubray, junto con un grupo de expertos, decidió expandir la aplicación del Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad a diversas industrias, comenzando por la minería, la manufactura, las petroquímicas, el transporte masivo, los servicios públicos y el ámbito militar. No obstante, con el tiempo, las normativas ambientales y de seguridad adquirieron mayor relevancia, lo que hizo necesario incorporarlas en la toma de decisiones del plan de mantenimiento. Además, se realizaron ajustes para facilitar la comprensión del RCM2, utilizando un lenguaje más técnico y preciso que optimizara la aplicación de la metodología. 3.2 ISO 14224 La norma ISO 14224 (2016) proporciona directrices para la recolección y estructuración de datos de confiabilidad y mantenimiento de equipos, con énfasis en su aplicación en industrias de proceso, especialmente petróleo, petroquímica y gas natural, aunque sus principios son aplicables a otros sectores industriales. Esta norma estandariza la forma en que se debe construir una jerarquía de equipos, facilitando la trazabilidad, análisis de fallas y evaluación del desempeño operativo. Uno de sus componentes clave es la taxonomía de equipos, que establece niveles jerárquicos desde la planta hasta los componentes, permitiendo una adecuada codificación y análisis de los datos. La implementación de esta estructura jerárquica permite integrar información técnica, operativa y de mantenimiento bajo un mismo esquema lógico, asegurando consistencia en la toma de decisiones A continuación, se describen los niveles de taxonomía definidos por la norma: DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439 18 Figura 1 Niveles taxonómicos ISO 14224. Nota. Fuente ISO 14224 (2016). La siguiente tabla presenta los niveles de taxonomía establecidos por la norma, detallando su denominación y definición: Tabla 1 Definición niveles taxonómicos ISO 14224 Nivel Descripción I. Industria Sector económico al que pertenece la organización (e.g., energía, alimentos, industria química). II. Categoría de negocio División operativa interna (e.g., producción, servicios auxiliares). III. Instalación Sitio físico donde se ubica la operación (planta o complejo industrial). DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439 19 IV. Planta / Unidad Área funcional específica dentro de la instalación. V. Sección / Sistema Conjunto de equipos que cumplen una función operativa integrada. VI. Equipo Unidad técnica principal (e.g., caldera, bomba, motor). VII. Subequipo Agrupación funcional de componentes dentro del equipo. VIII. Componente Elemento técnico susceptible de mantenimiento (e.g., válvula, rodamiento). IX. Parte Elemento menor o interno de un componente, usualmente no mantenible por sí solo. 3.3 Norma SAE JA 1011 Esta norma establece los siete criterios esenciales que deben cumplirse para que un proceso sea considerado verdaderamente como RCM. Según la norma SAE JA1011 (1999) un proceso RCM válido debe responder sistemáticamente a las siguientes siete preguntas en orden y de forma estructurada, para lo que se deben aplicar algunas otras herramientas definidas en la metodología, entre ellas el árbol de decisión lógica: 1. ¿Cuáles son las funciones y estándares de desempeño asociados del activo en su contexto operativo? 2. ¿De qué maneras puede fallar en cumplir sus funciones? 3. ¿Qué causa cada falla funcional? 4. ¿Qué sucede cuando ocurre cada falla? DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439 20 5. ¿Qué efecto tiene cada falla? 6. ¿Qué se puede hacer para predecir o prevenir cada falla? 7. ¿Qué se debe hacer si no se puede encontrar una tarea preventiva adecuada? Este enfoque asegura que las tareas de mantenimiento seleccionadas estén justificadas en términos de seguridad, operación y economía. Además, la norma promueve una toma de decisiones basada en la evidencia y el contexto funcional del equipo, diferenciándose de enfoques tradicionales más reactivos o basados únicamente en horas de uso. 3.4 Definiciones principales del RCM El mantenimiento centrado en confiabilidad es una filosofía que se organiza estructuralmente que permite obtener una gran efectividad y precisión sobre el activo al que se le aplique. En el contexto del RCM es de gran importancia tener claras las siguientes definiciones: 3.4.1 Funciones y Parámetros de funcionamiento El primer paso para el desarrollo del RCM es definir las funciones de cada activo, funciones principales y secundarias dando respuesta a las siguientes preguntas: ¿Qué es lo que los usuarios quieren que haga el activo? ¿Es capaz de hacer la función que se desea que realice? Las funciones primarias son aquellas que determinaron la compra del activo, el por qué se realizó la inversión. Están principalmente asociadas a temas de producción, capacidad, calidad o velocidad. Las funciones secundarias hacen referencia al cumplimiento de las expectativas en temáticas sobre integridad ambiental, integridad estructural, control, apariencia, protección regulaciones ambientales, eficiencia, economía, características cualitativas. El objetivo de todos los mantenimientos es que no existan fallas funcionales que ocasionen paradas y por ende afectación en el funcionamiento del activo ya sea, función primaria o función secundaria. DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439 21 3.4.2 Fallas Funcionales La razón del mantenimiento está definida por las funciones asociadas al activo optando por la mejor técnica para evitar que se produzcan las fallas. La falla se define cuando el usuario establece un límite de aceptación y cumplimiento hacia una magnitud de funcionamiento deseado. El activo al trabajar en ese margue justo antes del límite está cumpliendo con las expectativas del usuario, pero una vez no se cumple, se dice que está fallando por no alcanzar las expectativas. Se define falla funcional “cuando un activo no puede cumplir con la función de acuerdo al parámetro de funcionamiento que el usuario considera aceptable”. 3.4.3 Modos de falla Una vez identificado las fallas funcionales se deben identificar los modos de fallas que son los “hechos que de manera razonablemente posible puedan haber causado cada estado de falla”. Aquí se tienen en cuenta aquellas causas que suceden actualmente en el activo, que ya han sido identificadas y están siendo monitoreadas o controladas con planes de mantenimiento; y también, se tienen en cuenta aquellas causas que no han sucedido y que es altamente posible su ocurrencia. 3.4.4 Efectos de falla Los efectos de falla describen lo que ocurre con cada modo de falla, en la ejecución de este paso se debe incluir toda la información necesaria para apoyar la evaluación de las consecuencias de las fallas. Esta debe incluir evidencias, forma que representa la amenaza para seguridad y medio ambiente, afectación en producción o a operaciones, daños físicos causados por la falla y que debería hacerse para reparar la falla. “El proceso de identificar funciones, fallas funcionales, modos de falla y efectos de falla trae asombrosas y muchas veces apasionantes oportunidades de mejorar el rendimiento y la seguridad, así como también de eliminar el desperdicio”. DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439 22 3.4.5 Consecuencias de la falla El Mantenimiento Centrado en Confiablidad RCM reconoce que las consecuencias son las más importantes, el resultado del análisis que se hace busca evitarlas. La naturaleza y la gravedad de estos efectos definen las consecuencias de la falla. Cada usuario establece un límite para decidir si la falla que aparece puede generar una consecuencia de gran magnitud o por lo contrario si es irrelevante. Sin embargo, se puede concluir que, si se reduce una gran cantidad de fallas, se podría eliminar total o parcialmente las consecuencias generadas por las mismas. El proceso RCM clasifica las consecuencias en cuatros tipos los cuales son: Consecuencias de fallas ocultas: este tipo de consecuencias está asociado a impactos a los sistemas de protección sin seguridad, pueden ser serias y hasta catastróficas. 3.4.6 Consecuencias ambientales y para la seguridad Estas son producidas por fallas que atentan contra la integridad de las personas ocasionando lesiones o muerte. También si se infringen las regulaciones nacionales e internacionales en temas de medio ambiente. 3.4.7 Consecuencias operacionales Este tipo de consecuencias se refiere a la aparición de fallas en los activos que afectan directamente la producción, la operación y que por ende el costo por pérdida que generan es elevado. 3.4.8 Consecuencias no operacionales las fallas que generan consecuencias de este tipo no afectan a la seguridad ni a la producción, únicamente implican gastos en reparaciones. DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439 23 3.5 Introducción a las Calderas Industriales Las calderas industriales son equipos diseñados para generar vapor a partir de la combustión de un combustible, transfiriendo calor a un fluido de trabajo, generalmente agua. Este vapor se utiliza en procesos industriales que requieren temperaturas y presiones controladas para llevar a cabo reacciones químicas, secado, generación de energía, entre otros. 3.5.1 Caracterización de la Caldera JCT 1439 con Parrilla Viajera La caldera JCT 1439 es un equipo de generación de vapor de 150 BHP (Caballos de Caldera) que opera en la planta de ColorQuímica. Esta caldera utiliza carbón como combustible y cuenta con una parrilla viajera, un mecanismo automatizado que permite el avance continuo del combustible sólido a través de la cámara de combustión, garantizando una combustión eficiente y uniforme. Tabla 2 Datos de placa Caldera JCT Caldera horizontal piro tubular JCT 1439 Capacidad 150 [BHP] Modelo 150 H3P 150 CARBON Número de serie 1439 Presión de diseño 150 [PSI] Presión de trabajo máxima 151 [PSI] Producción de vapor 5175 [Libras/hora] Superficie de calefacción 1200 [ft * E2] Consumo de carbón 310 [kg/hora] DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439 24 Poder calorífico del carbón 9580 [BTU/Libra] Fecha de construcción 1993 3.5.2 Funcionamiento de la Parrilla Viajera La parrilla viajera es un sistema de combustión caracterizado por un conjunto de eslabones metálicos móviles que transportan el carbón desde el sistema de alimentación hasta la zona de combustión y posterior evacuación de cenizas. Su movimiento permite controlar la velocidad de avance del combustible y mejorar el tiempo de residencia en la cámara de combustión. La caldera JCT 1439 es un equipo crítico dentro de ColorQuímica, ya que suministra vapor a diferentes plantas de producción: • Planta de auxiliares • Planta de pigmentos y pinturas • Planta de resinas • Planta de colorantes y alimentos • Restaurante 4. Metodología El proyecto se realizará bajo una metodología tipo cascada. Esta metodología ha sido seleccionada debido a que permite un desarrollo estructurado y secuencial del proyecto, asegurando que cada etapa sea completada satisfactoriamente antes de iniciar la siguiente. Además, facilita el control y la supervisión en cada fase del proyecto, garantizando calidad, organización y cumplimiento eficiente de los objetivos propuestos. A continuación, se ilustran las fases propuestas para el proyecto: DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439 25 Figura 2 Metodología tipo cascada También, se trabajará con el siguiente cronograma: Tabla 3 Cronograma N.º Actividad Fecha de Inicio Fecha de Fin 1 Diagnóstico inicial y contexto operacional 15-feb-25 30-feb-25 2 Recolección de datos históricos y hoja de vida del equipo 30-feb-25 15-mar-25 3 Elaboración de la taxonomía jerárquica (ISO 14224) 15-mar-25 20-mar-25 4 Análisis de criticidad 20-mar-25 30-mar-25 5 Diseño de matrices de criticidad para áreas específicas 1-abr-25 15-abr-25 6 Identificación de funciones y fallas funcionales 15-abr-25 25-abr-25 DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439 26 7 Identificación de modos y efectos de falla (FMECA) 25-abr-25 10-may- 25 8 Determinación de consecuencias y efectos de falla 10-may-25 20-may- 25 9 Aplicación del árbol lógico de decisiones (SAE JA1011) 20-may-25 15-jun-25 10 Definición de estrategias de mantenimiento (tareas proactivas o por defecto) 15-jun-25 25-jun-25 11 Diseño del plan de mantenimiento 25-jun-25 1-jul-25 12 Redacción del informe técnico 1-jul-25 8-jul-25 14 Entrega y revisión del informe 8-jul-25 11-jul-25 5. Recopilación de la información La fase de recopilación de información constituyó el punto de partida para el desarrollo del análisis RCM aplicado a la caldera de carbón CV910. Esta etapa se establece la base técnica y operativa para caracterizar el comportamiento histórico del equipo, validar modos de falla reportados por el personal técnico y construir la hoja de vida del activo. 5.1 Fuentes y Alcance Temporal Se consultaron los registros históricos del sistema ERP SINCO, el cual almacena información estructurada sobre las órdenes de trabajo desde el año 2009 hasta el 2025, cubriendo así más de 15 años de operación del equipo. Posteriormente, se creó una base de datos en Excel (Ver sección “histórico” del anexo 1) con estos registros, los cuales incluyen intervenciones correctivas, junto con costos de repuestos y técnico ejecutor. Adicionalmente, se integraron informes técnicos entregados por el proveedor JCT, fabricante de la caldera, correspondientes a actividades especializadas realizadas en campo. Un DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439 27 ejemplo destacado es el informe de deshollinado fechado el 3 de septiembre de 2023, el cual describe tareas como limpieza de pirotubos, cambio de empaquetaduras y verificación de sellos de compuertas (JCT, 2023). Figura 3 Intervención de deshollinado 2023 5.2 Complemento con Observación Directa e Información de Operadores Como complemento a los registros documentales, se llevó a cabo una etapa de recolección de información en campo, mediante observación técnica directa y entrevistas a los operadores y técnicos de mantenimiento, quienes aportaron conocimiento práctico sobre: • Modos de falla recurrentes no formalmente documentados (categorizados en la compañía como requerimientos habituales de asistencia técnica). • Comportamiento del equipo ante variaciones de carga térmica, picos en requerimiento de vapor y arranque del equipo. DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439 28 • Actividades preventivas ejecutadas sin soporte documental en el ERP (cambio de consumibles). • Condiciones operativas específicas del activo y la planta en la que está instalado. La información recopilada del personal operativo será clave más adelante para la definición del contexto operacional de la caldera. 5.3 Herramientas de Apoyo Digital Como herramienta para visualizar la información histórica y facilitar el análisis de tendencias, se construyó un tablero de control en Power BI (ver anexo 2), alimentado con los datos extraídos de SINCO. Este dashboard permitió identificar: • Equipos y subsistemas con mayor número de intervenciones. • Tipos de falla más frecuentes. • Tendencias de paradas por año y por componente. • Costos de reparación por subsistema y componentes. Figura 4 Dashboard Caldera JCT DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439 29 En siguiente tabla se hace un resumen con las fuentes y documentos utilizados: Tabla 4 Fuentes de información Fuente Formato Responsable/Origen Utilidad Órdenes de trabajo (2009– 2025) Digital (ERP SINCO) Departamento de Mantenimiento Historial técnico completo del equipo Informes técnicos del proveedor PDF físico/digital JCT Actividades especializadas (ej. deshollinado) Tablero Power BI Digital Anexo 2 Visualización y análisis de tendencias Entrevistas a operadores Oral / Transcrito Técnico de planta Validación de condiciones de operación 5.4 Hallazgos Relevantes Del análisis de los registros de mantenimiento entre 2009 y 2025 se identificaron fallas frecuentes en tres puntos clave de la caldera: la parrilla viajera, las válvulas de seguridad y el sistema de alimentación de carbón. En el caso de la parrilla, se reportaron atascos y desgaste de eslabones, lo cual compromete de forma directa la continuidad del suministro de combustible y afecta la eficiencia de la combustión. Las válvulas de seguridad, por su parte, presentaron fugas y fallas de calibración, lo que representa un riesgo directo para la integridad del sistema de presión. Finalmente, en el sistema de alimentación se documentaron bloqueos en tolvas y fallas en mecanismos de arrastre. DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439 30 Otro hallazgo importante fue la relación entre actividades preventivas programadas y correctivas ejecutadas. Aunque la caldera CV910 tiene asignadas 29 actividades de mantenimiento preventivo con frecuencia anual, el análisis de órdenes de trabajo históricas entre 2009 y 2025 muestra que las intervenciones correctivas no planificadas superan en frecuencia a las preventivas determinados periodos. 6. Contexto operacional La caldera horizontal pirotubular CV-910 de la planta de servicios de la empresa ColorQuímica es el equipo principal de generación de vapor, y desempeña un papel crítico en la operación continua de diversas plantas de proceso. El modelo 150 H3P 150 CARBON, número de serie 1439, fue construido en 1993. Opera con una capacidad térmica de 150 BHP, generando hasta 5.175 lb/h de vapor saturado a una presión de trabajo promedio de 100 psi y una presión máxima de 151 psi. El sistema funciona con carbón tipo almendra certificado, con un poder calorífico de 9.580 BTU/lb y un consumo nominal de combustible de 100 kg/h. Cuenta con una superficie de calefacción de 1.200 ft². El régimen de operación es de flujo continuo, con ciclos de operación de 14 días seguidos de una parada de un día para reinicio de planta. Este patrón se mantiene durante todo el año, excepto en diciembre, cuando se realiza una parada mayor de mantenimiento de al menos 15 días. Se estima una disponibilidad anual superior al 90%, con un requerimiento promedio de vapor de 5.000 lb/h. Este activo es considerado altamente crítico, dado que suministra vapor a las plantas de resinas, auxiliares químicos, colorantes (alimentos), plantas piloto de innovación y desarrollo, así como al restaurante industrial de la empresa. Cualquier interrupción en la generación de vapor compromete directamente la ejecución de procesos de reacción, cocción, limpieza y operación general. La caldera está instalada en el municipio de La Estrella, Antioquia, zona con condiciones climáticas de tipo cálido-húmedo tropical. Las temperaturas medias oscilan entre 22 °C y 26 °C, DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439 31 con una humedad relativa promedio del 70% al 90% y una pluviosidad anual superior a los 2.000 mm. El entorno de operación está expuesto a alta concentración de polvo generado por el manejo de carbón, así como vibraciones mecánicas inherentes a los procesos de combustión y transporte de sólidos. En cuanto a recursos humanos, la operación está a cargo de un técnico calificado por turno (tres turnos diarios), quien además está capacitado como brigadista. El mantenimiento es responsabilidad del equipo técnico interno de la empresa, conformado por 18 personas especializadas en áreas mecánicas, eléctricas e instrumentación. Desde el punto de vista normativo y ambiental, la caldera cumple con los requisitos establecidos por la Resolución 1371 de 2022, la Resolución 909 de 2008 y la Resolución 898 de 1995, que regulan las emisiones para fuentes fijas. Estas exigencias establecen límites de hasta 50 mg/Nm³ para material particulado y 1.200 mg/Nm³ para óxidos de nitrógeno (NOx). Para asegurar el cumplimiento, el sistema cuenta con un ciclón, 49 talegas y monitoreo mensual mediante analizadores de gases. También aplica los lineamientos de la norma API 507 para inspección y seguridad en equipos a presión. En términos de monitoreo de desempeño, actualmente se registra únicamente el consumo específico de carbón. No se cuenta aún con datos documentados de MTBF, MTTR u OEE. 7. Hoja de vida La hoja de vida técnica de la caldera de carbón se encuentra consolidada en la sección “Histórico - Hoja de Vida” del Anexo 1, abarcando el periodo comprendido entre el año 2009 hasta la actualidad. Esta hoja de vida integra información esencial del activo, incluyendo su historial de intervenciones relevantes, fallas recurrentes y observaciones técnicas obtenidas durante inspecciones y mantenimientos. Adicionalmente, las características de diseño, los datos técnicos nominales y la información de placa del fabricante se presentan de forma específica en la sección “Datos de placa” del mismo Anexo 1. DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439 32 8. Taxonomía La taxonomía es la base sobre la que se sustentan el análisis de criticidad, el FMECA y el diseño del plan de mantenimiento centrado en confiabilidad. Siguiendo los lineamientos de la ISO 14224 (2016) se estructuraron los dos bloques jerárquicos recomendados: • Bloque Uso/Localización, que sitúa al activo dentro de la organización y el proceso industrial. • Bloque Subdivisión de Equipos, que desglosa desde el sistema hasta la parte mantenible. La taxonomía extendida correspondiente a la estructura jerárquica de la caldera de carbón se encuentra documentada en la sección “Taxonomía” del Anexo 1, donde se detalla la descomposición del activo desde el nivel I industria hasta componentes específicos, siguiendo los lineamientos de la norma. No obstante, a continuación, se presenta una síntesis representativa de los dos bloques principales identificados en el análisis, con el fin de facilitar su comprensión y contextualización dentro del informe. 8.1 Bloque de Uso/Localización Antes de desglosar la estructura funcional de la caldera, la ISO 14224 aconseja situar el activo dentro de su entorno organizacional y geográfico. El bloque Uso/Localización cumple ese propósito: vincula la caldera con el sector industrial, la unidad de negocio, la instalación física y la sección operativa que la utiliza. Esta codificación facilita la asignación de presupuestos, la trazabilidad de costos y la priorización de recursos, además de permitir la comparación de indicadores de confiabilidad entre distintas plantas de la empresa. A continuación, se presenta el bloque uso/localización aplicada a la caldera CV910 en ColorQuímica. DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439 33 Tabla 5 Bloque taxonómico de uso/localización Nivel TAG 1. Industria química IQ 2. Producción IQ - P 3. Colorquimica - La Estrella, Antioquia. IQ - P - CLQ 4. Planta de servicios IQ - P - CLQ - 9 5. Generación de vapor IQ - P - CLQ - 9 - GV 8.2 Bloque de subdivisión de equipos Una vez definida la ubicación organizacional, el segundo bloque recomendado por la ISO 14224 profundiza en la estructura técnica del activo. La Subdivisión de Equipos descompone la caldera desde el sistema completo hasta los componentes mantenibles, permitiendo relacionar cada evento de falla, orden de trabajo o indicador con el nivel exacto donde ocurre mediante tags. En la siguiente tabla se muestra el desglose adoptado para la caldera CV910, validado con la documentación del fabricante JCT y con los registros históricos de mantenimiento. Tabla 6 Bloque taxonómico subdivisión de equipos Clase de equipo (Nivel 6) Tag Subsistemas (Nivel 7) Tag Componentes Tag Caldera de carbón CV - 910 Combustión CV910-1 Tiro forzado TF Pirotubulares TP Hogar CC Motor TF TV Ceniceros CS DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439 34 Manholes MH Araña sopladora SF Alimentación de combustible CV910-2 Parrilla viajera PV Elevador de carbón EC Triturador TC Motorreductor PV MP Motorreductor TC MT Motorreductor EC ME Dique seco DS Tolva superior TU Tolva inferior TD Alimentación y acondicionamiento de agua CV910-3 Bomba multietapas Altamira PA Bomba multietapas grifus PG Bomba iwaki NALCO 1 IW1 Bomba iwaki NALCO 2 IW2 Bomba iwaki SODA IW3 Tanque de condensados TA McDonell MD CV910-4 Termostato TO DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439 35 Control e instrumentación Presostato PO Válvulas de seguridad VS Válvulas de control VC Manifold MF horómetro HO flujómetro de vapor FW Tablero eléctrico PE Extracción de gases, partículas y aguas CV910-5 Filtro de talegas FT Ciclón CN Chimenea CH Colector de polvos CP Válvula rotativa VR Motorreductor VR MR Colector de purgas TP Tiro inducido TI Sopladores SA Motor TI EI La taxonomía desarrollada proporcionara un marco estandarizado para gestionar la información técnica de la caldera CV910. El bloque Uso/Localización ubica el activo en el contexto productivo de ColorQuímica, mientras que la subdivisión técnica desglosa sus componentes hasta el nivel mantenible, facilitando el proceso del RCM de los capítulos siguientes. DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439 36 9. análisis de criticidad El análisis de criticidad es una herramienta fundamental dentro de la gestión de activos físicos, ya que permite jerarquizar los sistemas, subsistemas y componentes de un equipo según su impacto potencial en la seguridad, el ambiente, la producción y los costos de operación. Esta priorización se basa en una evaluación sistemática de dos variables clave: la gravedad de las consecuencias asociadas a una falla y la probabilidad de ocurrencia de dicha falla. Para ello, se adopta una estructura metodológica basada en los criterios de la norma MIL-STD-882E – System Safety (Department of Defense, 2012). Tabla 7. Categorías de severidad MIL STD 882E Nota. Fuente Department of Defense (2012). Con el objetivo de reflejar el contexto real de ColorQuímica, se definieron factores de consecuencia alineados a los pilares corporativos utilizados en un análisis previo realizado por ColorQuímica (seguridad, inocuidad, ambiente, producción y calidad). A continuación, se presentan los factores usados utilizados: DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439 37 Tabla 8 Factores de consecuencia CLQ Factores de consecuencia SS Seguridad PC Producción ED impacto ambiental QY Calidad FS inocuidad A diferencia de estas evaluaciones anteriores, se aplicó una encuesta estructurada a 16 personas clave (operadores, mantenimiento, SST, inocuidad y producción) para la definición de la importancia de cada factor de consecuencia. A continuación, se presentan los resultados obtenidos en ambas encuestas: Tabla 9 Criterio de evaluación factores de consecuencia no PCC Criterio de evaluación de Colorquimica (plantas no PCC) Área Seguridad Producción impacto ambiental Calidad Mantenimiento mecánico 4 1 3 2 Seguridad 4 2 1 3 Seguridad 4 2 1 3 Proyectos 4 1 3 2 Medio ambiente 4 1 3 2 SST 4 2 1 3 Mejoramiento 4 2 3 1 Brigada - Planta servicios 4 1 2 3 Planta de aguas 4 1 3 2 SGA 4 2 3 1 Mantenimiento mecánico 4 2 1 3 Mantenimiento mecánico 3 4 2 1 Producción 4 2 3 1 DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439 38 Planta alimentos 4 3 1 2 Proyectos 4 2 1 3 Laboratorios - brigada 4 2 3 1 Total 63 30 34 33 Peso % 39.38% 18.75% 21.25% 20.63% Como parte del análisis, se aplicó igualmente la encuesta para la determinación del peso de los factores de consecuencia al contexto de las plantas PCC, a fin de dimensionar los riesgos de inocuidad y seguridad propios de estas plantas; sin embargo, en la posterior evaluación específica de la caldera CV-910 no se utilizará, dado que la generación de vapor es un proceso auxiliar sin contacto directo con el producto, por lo que los criterios de severidad asociados a inocuidad alimentaria no resultan pertinentes para este activo en particular. Tabla 10 Criterio de evaluación factores de consecuencia PCC Criterio de evaluación de Colorquimica (plantas PCC) área seguridad producción impacto ambiental calidad inocuidad Mantenimiento mecánico 5 1 4 2 3 Seguridad 5 2 1 3 4 Seguridad 5 2 1 4 3 Proyectos 5 1 3 2 4 Medio ambiente 3 1 2 4 5 SST 5 2 1 4 3 Mejoramiento 5 2 4 1 3 Brigada - Planta servicios 4 1 2 3 5 Planta de aguas 5 1 4 2 3 SGA 5 2 3 1 4 Mantenimiento mecánico 5 3 2 4 1 Mantenimiento mecánico 4 5 3 2 1 Producción 5 3 4 2 1 Planta alimentos 5 3 1 2 4 DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439 39 Proyectos 5 3 4 2 1 Laboratorios - brigada 5 2 3 1 4 TOTAL 76 34 42 39 49 PESO % 31.67% 14.17% 17.50% 16.25% 20.42% El nivel de aceptación al riesgo de los diferentes niveles se definió mediante otra evaluación por medio de encuestas aplicadas a las mismas dieciséis 16 personas clave de ColorQuímica, a continuación, se presenta la tabla con los resultados obtenidos: Tabla 11 Aceptación al riesgo Nivel Seguridad Producción Impacto Ambiental Calidad Catastrófico 0,354 veces/año → 1 vez cada 2,82 años 0,375 veces/año → 1 vez cada 2,67 años 0,266 veces/año → 1 vez cada 3,76 años 0,371 veces/año → 1 vez cada 2,69 años Crítico 1,575 veces/año → 1 vez cada 0,63 años (≈7,6 meses) 1,706 veces/año → 1 vez cada 0,59 años (≈7,1 meses) 0,914 veces/año → 1 vez cada 1,09 años (≈13 meses) 1,382 veces/año → 1 vez cada 0,72 años (≈8,6 meses) Semi- Crítico 6,3 veces/año → 1 vez cada 0,16 años (≈2 meses) 4,875 veces/año → 1 vez cada 0,21 años (≈2,5 meses) 3,188 veces/año → 1 vez cada 0,31 años (≈3,8 meses) 4,228 veces/año → 1 vez cada 0,24 años (≈2,9 meses) No-Crítico 15,356 veces/año → 1 vez cada 0,065 años (≈24 días) 9,375 veces/año → 1 vez cada 0,107 años (≈39 días) 7,863 veces/año → 1 vez cada 0,127 años (≈46 días) 9,591 veces/año → 1 vez cada 0,104 años (≈38 días) Con las escalas de severidad, la aceptación y el peso establecidos, se construyen las matrices de criticidad para las dos aplicaciones mencionadas: las plantas PCC y las plantas no PCC. 9.1 Matriz de criticidad plantas PCC La matriz para plantas PCC resume el riesgo asociado a los factores de consecuencia que podrían impactar las líneas de producto de consumo humano. DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439 40 Tabla 12 Matriz de criticidad plantas PCC Nivel Seguridad Producción Impacto ambiental Calidad inocuidad Sev erid ad tota l Catastr ófico 1 vez cada 3 años. Muerte o lesiones irreversibl es o colapso estructural. 76 1 paro total de suministro de vapor >24h cada 2,6 años 34 0,27 veces/año emisiones >150% del límite 42 0,37 pérdidas/año ≥80% del lote (≥48 toneladas) 39 posible riesgo microbioló gico o químico al consumido r. 49 240 Crítico 1,6 Lesiones/a ño graves no fatales 57 1 Paro parcial de vapor entre 4– 24h cada 7 meses 26 0,91 veces/año emisiones entre 100– 150% del límite 32 1,38 perdidas/año entre 30– 80% (18-48 toneladas) 29 No cumple validación de proceso 37 181 Semi- Crítico 1 lesión leve cada 2 meses 38 4,88 reduccione s de productivi dad/año ≤30% (2-3 horas). 17 3,19 veces/año emisiones cercanas al límite 21 4,23 desviación lote/año <30%(<18 toneladas) 19 Se dificulta el control del proceso 25 120 No- Crítico 1.3 Alarmas perdidas o eventos menores por mes 19 9,38 impactos de productivi dad leves/año <5% (<0.5 horas 8 7,86 veces/año emisiones <85% del límite 10 9,59 desviación lote/año <5% (<3 toneladas) reprocesable s 9 Flujo de proceso correcto; trazabilida d completa y sin riesgos. 12 58 9.2 Matriz de criticidad plantas no PCC DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439 41 La Matriz de criticidad para plantas no PCC refleja la priorización de riesgo en las áreas de pinturas, resinas, auxiliares, entre otras plantas exceptuando a alimentos. Tabla 13 Matriz de criticidad plantas no PCC Nivel Seguridad Producción Impacto ambiental Calidad Severidad total Catastr ófico 1 vez cada 3 años. Muerte o lesiones irreversibl es o colapso estructural. 63 1 paro total de suministro de vapor >24h cada 2,6 años 30 0,27 veces/año emisiones >150% del límite 34 0,37 pérdidas/año ≥80% del lote (≥48 toneladas) 33 160 Crítico 1,6 Lesiones/a ño graves no fatales 47 1 Paro parcial de vapor entre 4– 24h cada 7 meses 23 0,91 veces/año emisiones entre 100– 150% del límite 26 1,38 perdidas/año entre 30– 80% (18-48 toneladas) 25 121 Semi- Crítico 1 lesión leve cada 2 meses 32 4,88 reduccione s de productivi dad/año ≤30% (2-3 horas). 16 3,19 veces/año emisiones cercanas al límite 18 4,23 desviación lote/año <30%(<18 toneladas) 17 83 No- Crítico 1.3 Alarmas perdidas o eventos menores por mes 16 9,38 impactos de productivi dad leves/año <5% (<0.5 horas 8 7,86 veces/año emisiones <85% del límite 9 9,59 desviación lote/año <5% (<3 toneladas) reprocesable s 8 41 DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439 42 9.3 Evaluación de subsistemas La definición de los niveles de ocurrencia se construyó a partir del análisis de intervenciones en Power BI (Anexo 2). Para cada subsistema se contabilizaron las intervenciones correctivas por año y se agruparon en cuatro rangos de probabilidad: Frecuente, Probable, Ocasional y Remoto. Tabla 14 Ocurrencia por subsistema Ocurrencia de intervenciones por subsistema (no PCC) Frecuente 4 14 Probable 3 8 Ocasional 2 5 Remoto 1 1 La siguiente tabla resume los intervalos que delimitan cada nivel de riesgo adoptado para el análisis: Tabla 15 Rangos de severidad Rangos de severidad Nivel Catastrófico Crítico Semi-Crítico No-Crítico Límite superior 640 479 249 83 Límite inferior 480 250 84 0 A partir de estos límites se construyó la matriz de criticidad mostrada en la siguiente figura, donde las celdas reflejan el producto Severidad × frecuencia para los cuatro niveles de ocurrencia utilizados. Los valores pintados en rojo identifican combinaciones que superan el umbral catastrófico; el naranja corresponde a catastrófico, el amarillo a semi-crítico y el verde a riesgo no- critico. DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439 43 Figura 5 Matriz de criticidad aplicada Estos niveles se utilizarán junto con la severidad asignada para la falla en cada subsistema y que repercusión tendría en cada factor de consecuencia, para calcular la criticidad (Criticidad = Severidad × frecuencia) de cada subsistema en la matriz correspondiente. Tabla 16 Análisis de criticidad por subsistema Subsistema General SS PC ED QY RPN FO SEVERIDAD Criticidad Combustión 63 30 26 17 136 3 408 Crítico Alimentación de Combustible 47 23 18 8 96 4 384 Crítico Alimentación y Acondicionamiento de Agua 47 23 18 17 105 4 420 Crítico Control e Instrumentación 63 23 26 25 137 2 274 Crítico Extracción de Gases, Partículas y Aguas 47 16 26 8 97 3 291 Crítico 9.4 Evaluación de componentes Para completar la evaluación de riesgo a nivel de componente, se aplicó el mismo proceso para determinar los niveles de ocurrencia, se analizo las consecuencias que traería la falla en cada DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439 44 componente de los cinco subsistemas de la caldera. Además, se calculó el RPN, que es la suma de la severidad de los factores de consecuencia en cada uno de los componentes. Tabla 17 Ocurrencia por componentes Ocurrencia de intervenciones por componente (no PCC) Frecuente 4 3 Probable 3 2 Ocasional 2 1 Remoto 1 0 Tabla 18 Análisis de criticidad subsistema combustión Combustión SS PC ED QY RPN FO SEVERIDAD Criticidad Tiro forzado 47 30 18 8 103 1 103 Semi-Crítico Pirotubulares 47 23 18 17 105 1 105 Semi-Crítico Hogar 63 30 34 33 160 1 160 Semi-Crítico Motor TF 47 30 18 8 103 1 103 Semi-Crítico Ceniceros 32 16 18 17 83 2 166 Semi-Crítico Manholes 32 16 9 8 65 1 65 No-Crítico Araña sopladora 32 16 9 8 65 1 65 No-Crítico Tabla 19 Análisis de criticidad subsistema alimentación de combustible Alimentación de Combustible SS PC ED QY RPN FO SEVERIDAD Criticidad Parrilla viajera 32 23 18 8 81 1 81 No-Crítico Elevador de carbón 32 23 18 8 81 4 324 Crítico Triturador 32 23 18 8 81 1 81 No-Crítico Motorreductor PV 32 23 9 8 72 1 72 No-Crítico Motorreductor TC 32 16 9 8 65 2 130 Semi-Crítico Motorreductor EC 32 23 9 8 72 1 72 No-Crítico Dique seco 16 16 9 8 49 1 49 No-Crítico Tolva superior 32 16 9 8 65 1 65 No-Crítico Tolva inferior 32 16 9 8 65 1 65 No-Crítico DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439 45 Tabla 20 Análisis de criticidad subsistema alimentación y acondicionamiento de agua Alimentación y Acondicionamiento de Agua SS PC ED QY RPN FO SEVERID AD Criticidad Bomba multietapas Altamira 47 30 18 25 120 1 120 Semi-Crítico Bomba P-913 grifus 47 23 18 25 113 1 113 Semi-Crítico Bomba iwaki NALCO 1 32 16 26 25 99 1 99 Semi-Crítico Bomba iwaki NALCO 2 32 16 26 25 99 1 99 Semi-Crítico Bomba iwaki SODA 32 16 26 25 99 1 99 Semi-Crítico Tanque de condensados 32 23 18 25 98 1 98 Semi-Crítico McDonell 47 23 9 25 104 4 416 Crítico Tabla 21 Análisis de criticidad subsistema control e instrumentación Control e Instrumentación SS PC ED QY RPN FO SEVERID AD Criticidad Termostato CC 47 23 18 25 113 1 113 Semi-Crítico Presostato CC 63 23 18 25 129 1 129 Semi-Crítico Manómetro CC 47 23 9 25 104 1 104 Semi-Crítico Válvulas de seguridad 63 23 26 17 129 1 129 Semi-Crítico Válvulas de control CT 47 23 18 25 113 1 113 Semi-Crítico Manifold 47 23 8 25 103 2 206 Semi-Crítico Horómetro 16 8 9 8 41 1 41 No-Crítico Flujómetro de vapor 32 16 9 25 82 1 82 No-Crítico Tablero eléctrico 47 30 26 17 120 1 120 Semi-Crítico Tabla 22 Análisis de criticidad subsistema extracción de gases, partículas y aguas Extracción de Gases, Partículas y Aguas SS PC ED QY RPN FO SEVERID AD Criticidad Filtro de talegas 47 16 26 8 97 2 194 Semi-Crítico Ciclón 32 16 26 8 82 1 82 No-Crítico Chimenea 47 16 26 8 97 1 97 Semi-Crítico Colector de polvos 32 16 26 8 82 1 82 No-Crítico Válvula rotativa 32 16 26 8 82 3 246 Semi-Crítico Motorreductor VR 32 23 18 8 81 2 162 Semi-Crítico Colector de purgas 32 8 18 8 66 1 66 No-Crítico Tiro inducido 47 30 26 8 111 1 111 Semi-Crítico DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439 46 Sopladores 47 23 26 8 104 2 208 Semi-Crítico Motor TI 47 30 26 8 111 1 111 Semi-Crítico 10. Análisis RCM El análisis completo de Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad (RCM) para la caldera CV910 se consolidó en el archivo “Anexo1_RCM_Caldera.xlsx” (Anexo 1) para preservar la trazabilidad de cada paso y, al mismo tiempo, evitar saturar el cuerpo del informe con más de veinte hojas de cálculo. La lógica de consulta se apoya en una página principal dotada de botones de navegación que conducen al lector, con un solo clic, a cada bloque del proceso, como se ilustra en la siguiente imagen: Figura 6 Página principal análisis RCM (anexo 1) DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439 47 10.1 Funciones Para identificar las funciones de los activos se partió del nivel 8 de la taxonomía (ítems mantenibles) y se aplicó la estructura gramatical: verbo + objeto + estándar deseado de funcionamiento. Figura 7 Estructura gramatical funciones En la sección “funciones” (Anexo 1), se documentaron 92 funciones para los componentes de la caldera, con 44 funciones primarias, directamente asociadas a la razón de ser de cada componente y 48 funciones secundarias vinculadas a requisitos de seguridad, contención de presión, eficiencia energética y cumplimiento ambiental. Figura 8 Vista previa sección funciones DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439 48 10.2 Fallas funcionales Una falla funcional es “la incapacidad de un activo para cumplir una función a un nivel de desempeño aceptable por el usuario” SAE JA1011(1999). En la siguiente imagen se presenta el estándar deseado de funcionamiento y sus límites para una función (Orrego Barrera, 2025). Figura 9 Estándar deseado de funcionamiento y sus límites La norma distingue cuatro clases: • Falla total: la función se pierde por completo. • Falla por encima: la función se mantiene, pero por encima del estándar. • Falla de variación: la función se mantiene, pero por debajo del estándar. • Falla intermitente: la función es intermitente por encima y/o por debajo del estándar deseado en periodos de tiempo definidos. DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439 49 En la sección “fallas funcionales” (Anexo 1), se documentaron 247 fallas funcionales para las funciones de los componentes de la caldera definidas en la sección anterior. Figura 10 Vista previa sección fallas funciones 10.3 modos de falla Un modo de falla es “el acontecimiento, condición o mecanismo específico que provoca la pérdida de una función a un nivel de desempeño aceptable” SAE JA1011(1999). Con base en esta definición, para cada falla funcional se identificaron los modos de falla probables y creíbles dentro del contexto operativo de Colorquimica. Además, se aplicó la siguiente estructura gramatical para estandarizar los modos de falla: Objeto + Adjetivo calificativo/participio pasivo + causa raíz, dejando claro que la causa raíz no debe apuntar a factores humanos o de procedimiento. Figura 11 Estructura gramatical modos de falla DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439 50 En la sección “modos de falla” (Anexo 1), se documentaron 247 modos de falla para las fallas funcionales de los componentes de la caldera definidas en la sección anterior. Figura 12 Vista previa sección modos de falla 10.4 Efectos de falla La norma define que “un efecto de falla describe lo que ocurre inmediatamente después de un modo de falla y la evidencia observable resultante” SAE JA1011(1999). A continuación, se definen 3 tipos de efectos que construyen el efecto final de cada modo de falla: Tabla 23 Definición de efectos Efecto Definición Local Impacta solo el componente o conjunto donde se origina Próximo Afecta al subsistema vecino o al mismo tren de proceso Global Compromete el sistema completo o la planta DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439 51 En la sección “Efectos” (Anexo 1), se documentaron 247 efectos para los modos de falla de los componentes de la caldera definidas en la sección anterior. Figura 13 Vista previa sección efectos de falla 10.5 Consecuencias La consecuencia de falla es el resultado último (positivo o negativo) que produce un modo de falla cuando no existe ninguna tarea capaz de anticiparlo, prevenirlo o detectarlo. Según la norma, es “el efecto que una falla ejerce sobre la seguridad, el entorno, la operación o los costos, una vez que el modo de falla se ha manifestado plenamente” SAE JA1011(1999). A continuación, se definen los tipos de consecuencia posibles: Tabla 24 Tipos de consecuencias Consecuencia Definición Seguridad Efectos que comprometen la integridad física de las personas. Ambiental Fugas, emisiones o descargas que infringen requisitos legales o corporativos. DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439 52 Operacional Pérdidas de capacidad, calidad o eficiencia que repercuten en ingresos o servicio. No operacional Fallas cuyo único impacto es el gasto de reparación o sustitución. En la sección “Consecuencias” (Anexo 1), se documentaron 247 consecuencias para los efectos de los componentes de la caldera definidas en la sección anterior. Figura 14 Vista previa sección consecuencias 10.6 Árbol lógico de decisiones RCM Una vez definida la consecuencia de cada modo de falla, se aplicó el árbol lógico de decisiones para seleccionar la estrategia de mantenimiento más apropiada. Este diagrama, tomado y reproducido sin modificaciones desde el libro Reliability‑centered maintenance (Moubray, 1997), cada rama plantea una serie de preguntas de “Sí/No” que guían el análisis hacia una de 7 estrategias posibles: Tarea a condición, reacondicionamiento cíclico, sustitución cíclica, tarea de búsqueda de fallos, combinación de tareas, ningún mantenimiento o rediseño obligatorio. DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439 53 Figura 15 Árbol lógico de decisión RCM El resultado del recorrido se registra en la sección “Tareas de mantenimiento” (Anexo 1), donde se indica el punto hasta el que llego el recorrido por el árbol y la estrategia asociada. 11. Plan de mantenimiento RCM para la caldera CV910 La sección “Tareas de mantenimiento” (Anexo 1) concentra el resultado del análisis RCM. Para cada componente se definió frecuencia (se fijaron con ayuda de los datos históricos), especialidad responsable (mecánica, eléctrica, instrumentación, etc), duración estimada, tipo de tarea (a condición, reacondicionamiento, sustitución, búsqueda de fallos) y una descripción que abarca las tareas que se deben realizar por actividad. En total se documentaron 244 estrategias divididas en 7 rutinas de mantenimiento: DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439 54 Tabla 25 Rutinas de mantenimiento definidas Rutina N.º tareas Mensual 8 Trimestral 73 Semestral 75 Anual 74 18 meses 10 24 meses 2 36 meses 2 Cada una de estas rutinas se puede consultar en la sección correspondiente del anexo 1: Figura 16 Vista previa rutinas de mantenimiento DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439 55 12. Conclusiones El presente informe permitió el diseño de una estrategia de mantenimiento centrado en confiabilidad (RCM) aplicada a la caldera JCT 1439, un activo crítico para la generación de vapor en la planta de servicios de ColorQuímica. A partir del diagnóstico inicial, se evidenció una necesidad latente de estructurar un plan de mantenimiento preventivo y predictivo alineado con las condiciones reales de operación del equipo y su impacto en los procesos productivos. Se logró consolidar la hoja de vida técnica de la caldera, recopilando datos históricos desde 2009, lo cual sirvió como base para el análisis funcional, la identificación de modos de falla y la evaluación de consecuencias. La implementación de la metodología RCM II, guiada por los criterios establecidos en las normas SAE JA1011 y JA1012, permitió estructurar un proceso riguroso de toma de decisiones técnicas orientado a la optimización de los recursos de mantenimiento. El análisis de criticidad, apoyado en la norma MIL-STD-882E, permitió jerarquizar los subsistemas de la caldera según el nivel de riesgo operacional, lo que derivó en la selección racional de políticas de mantenimiento. Asimismo, el uso de herramientas como Power BI facilitó la visualización de patrones de fallas, mejorando la capacidad analítica del equipo de trabajo. Como resultado, se generó un plan de mantenimiento adaptado a las condiciones del activo, con acciones proactivas definidas, frecuencias justificadas y criterios de intervención claros, fortaleciendo la gestión de confiabilidad y aportando a la disponibilidad operativa del sistema. Más allá de los logros técnicos, este proyecto también contribuyó al desarrollo de competencias profesionales en análisis de fallas, gestión de activos físicos y aplicación de normativas internacionales, enmarcadas en un entorno industrial real. Fue también un espacio valioso para el trabajo colaborativo con el personal de mantenimiento de planta, integrando conocimiento académico con experiencia operativa. DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439 56 Referencias Moubray, J. (1997). Reliability‑centered maintenance (2.ª ed.). Industrial Press. International Organization for Standardization. (2016). ISO 14224:2016 - Petroleum, petrochemical and natural gas industries — Collection and exchange of reliability and maintenance data for equipment. ISO. SAE International. (1999). SAE JA1011: Evaluation criteria for reliability-centered maintenance (RCM) processes. Society of Automotive Engineers. Department of Defense. (2012). MIL-STD-882E: Standard practice for system safety. U.S. Department of Defense Orrego Barrera, J. C. (2025). Curso: Gestión de Activos Basado en RCM. Universidad de Antioquia, Facultad de Ingeniería, Medellín, Colombia. SAE International. (2002). SAE JA1012: A guide to the reliability-centered maintenance (RCM) standard. Society of Automotive Engineers. DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439 57 Anexos Anexo 1. Anexo1_RCM_Caldera.xlsx Figura 17 Vista previa anexo 1 Anexo 2. Anexo2_Dashboard_Caldera.pbix Figura 18 Vista previa anexo 2 DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439 58 Anexo 3. ValenciaJuan_2025_Poster Figura 19 Vista previa anexo 3 DISEÑO DE PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD CON ANÁLISIS DE CRITICIDAD PARA LA CALDERA DE CARBÓN JCT 1439