MODELO DE OPTIMIZACIÓN DE INVENTARIOS DE REPUESTOS CON BASE EN RIESGO CENIT TRANSPORTE Y LOGÍSTICA DE HIDROCARBUROS S.A.S. Email:
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[email protected] Bogotá D.C. - Colombia 1 RESUMEN Este trabajo plantea y prueba un modelo que permite la identificación objetiva de los repuestos realmente necesarios para soportar el cumplimiento de los objetivos de disponibilidad de la infraestructura, analizando los riesgos a los que se expone una organización en caso de no contar con ellos durante la atención de las fallas de la infraestructura. De igual forma permite fijar los parámetros de abastecimiento para cada ítem. Tras la implementación del modelo se evidencian beneficios financieros particulares que provienen de la reducción del inventario de repuestos. Al tenerse identificados y caracterizados de forma permanente aquellos materiales críticos para la atención del mantenimiento, se establece un foco claro para la retención de cantidades de baja rotación al interior de las bodegas, mientras se garantiza la disponibilidad de los activos. 2 OBJETIVO Describir los elementos, experiencias y caso de aplicación del proceso para identificación y clasificación de repuestos por riesgo, logrando una optimización objetiva y medible del inventario, representada en reducción potencial del costo de hasta 26%. 3 ANTECEDENTES De acuerdo con la ISO 31000: 2009 – Gestión de Riesgos – Principios y Directrices define el riesgo como “el efecto de la incertidumbre en los objetivos”. A partir de esta definición y la necesidad de tomar decisiones al interior de las organizaciones en medio de escenarios de incertidumbre y pluralidad, en la búsqueda de la
maximización de generación de valor y eficiencia, la gestión por riesgos es un pilar común en las estrategias empresariales a nivel global. El proceso de evaluación de riesgos se inicia identificando en primer lugar los eventos de riesgo. Cada evento involucra un contexto específico asociado con sus causas, mecanismos que los desencadenan y efectos. Estos eventos de riesgo tienen a su vez dos dimensiones: la consecuencia y la probabilidad de ocurrencia. De manera general de riesgo se establece por la combinación de estas dimensiones, con frecuencia se visualiza en una matriz de riesgo, construida de acuerdo con una política de tolerabilidad previamente establecida por cada organización. De acuerdo con lo anterior, llevado este esquema de gestión a los activos industriales, la ISO 55002-2014 “Directrices para la implementación de la gestión de activos, sugiere que “un proceso de clasificación de riesgo se puede utilizar para determinar qué activos tienen un importante potencial de impactar en el logro de los objetivos de la gestión de activos…”. Es así como para los activos productivos según su grado de relevancia (criticidad), evaluada de manera total o parcial a partir de las componentes del riesgo de materialización de eventos específicos no deseados, se deberán establecer medidas de control eficaces que garanticen la no afectación de los objetivos del negocio. Entre las medidas de control aplicables se destacan la priorización de las actividades de mantenimiento, definición de estrategias de gestión proactiva de mitigación de los modos de falla (con base en tiempo, con base en condición, a falla o combinación), gestión de incidentes repetitivos o de alto impacto (ej. Análisis de Causa
Raíz), métodos de decisión de actualización o reemplazo de activos, definición de focos de atención para el personal de mantenimiento y confiabilidad, entre otras. Una medida relacionada con la definición de las estrategias de gestión proactiva de los modos de falla, al ser una palanca fundamental, es la identificación de los inventarios para garantizar la continuidad y seguridad operacional. Esto incluye adicionalmente la determinación de los parámetros de reposición (puntos de re-orden, cantidad de re-orden, cantidad económica de pedido, etc), que aseguren niveles óptimos de inventario de repuestos en las bodegas.
rio de repuestos. Al tenerse identificados y caracterizados de forma permanente aquellos materiales críticos para la atención del mantenimiento se establece un foco claro para la retención de cantidades de baja rotación al interior de las bodegas de servicio. La aplicación del modelo permitió identificar un potencial de reducción, respecto al costo total del inventario de repuestos, que asciende a cerca del 26%. Igualmente, al requerirse de una justificación técnica detallada para la adquisición anticipada de repuestos para la atención de actividades correctivas, se previene que los presupuestos de compras planeadas lleguen a contribuir negativamente con las restricciones de caja de la organización.
4 JUSTIFICACIÓN Ante los escenarios cambiantes al interior de la industria del Petróleo y Gas, se ha vuelto imperativa la necesidad de reducir costos operativos y de mantenimiento apalancando así la competitividad de la cadena completa de valor. Sin embargo, por ser esta una actividad industrial expuesta a múltiples y complejos riesgos, se debe tener absoluta claridad sobre cuál es el camino adecuado para lograr recortes sin que esto represente la exposición a incidentes mayores con repercusión sobre la seguridad de personas, el ambiente o la continuidad del negocio. El modelo de optimización de inventarios con base en riesgo planteado en este trabajo permite la identificación objetiva de los repuestos realmente necesarios para soportar el cumplimiento de los objetivos de disponibilidad de la infraestructura, señalando de manera específica los efectos y consecuencias a los cuales se vería expuesta una organización en caso de no contar con ellos al momento de requerirlos para la atención del mantenimiento correctivo. De igual forma el modelo permite, de acuerdo con la definición de riesgo tolerable de cada empresa, fijar los parámetros de abastecimiento para cada ítem. Los beneficios financieros de la aplicación de este modelo vienen con la reducción del inventa-
5 FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA Evaluación de repuestos dentro del Mantenimiento con base en Riesgo NORSOK STANDARD Z-008 (Edition 3, 2011) propone de manera general métodos para establecer el grado de importancia, jerarquía o prioridades de las instalaciones, sistemas y equipos. Evolucionando a la gestión de los riesgos para los eventos de falla (modos), valorados en rangos relativos para representar las frecuencias de ocurrencia y sus consecuencias asociadas. En cuanto a la definición de inventarios para garantizar la continuidad y seguridad operacional, el estándar NORZOK Z-008, 2011, considera la evaluación de repuestos a partir de la clasificación de consecuencias. Esto luego se combina con la necesidad del material a partir de la demanda esperada según las proyecciones del mantenimiento a la infraestructura. Parámetros adicionales tales como los tiempos logísticos (compra, transporte, etc.) se deben considerar con especial énfasis dada su significativa repercusión en los efectos para la operación, ante la ocurrencia de las fallas por las cuales se demandan los repuestos, para concluir el
inventario óptimo, las cantidades de compra, así como la ubicación. La figura 1 muestra en resumen el flujo general que se debe considerar para la evaluación de repuestos según NORSOK STANDARD Z-008: (Edition 3, June 2011).
el costo de ordenar un pedido, produce como salida la cantidad óptima de unidades a pedir para minimizar costos por mantenimiento del producto. El principio del EOQ es simple, y se basa en encontrar el punto en el que los costos por ordenar un producto y los costos por mantenerlo en inventario son iguales. El método EOQ como modelo matemático está en capacidad de determinar6: -
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Figura 1. Flujo de evaluación de repuestos de NORSOK STANDARD Z-008: (Edition 3, June 2011)
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Se destaca de este flujo la etapa de definición de punto de re-orden así como la cantidad de pedido. Estos son los parámetros que ameritan mayor control para evitar déficit o exceso de inventario. Los métodos tradicionales de estimación de estos parámetros pueden ser aplicables para repuestos operativos y consumibles. El principal resultado de esta etapa es el nivel de inventario para el mínimo costo y grado de riesgo.
El momento en el cual se debe colocar un pedido o iniciar una corrida de producción, este está generalmente dado en unidades en inventario (por lo cual en el momento en que el inventario alcance un número de unidades específico "ROP" se debe de ordenar. La cantidad de unidades (Tamaño del pedido) que se pedirán "ROQ". El Costo Anual por ordenar El Costo Anual por mantener El número de órdenes o corridas que se deben colocar o iniciar respectivamente al año (N). El tiempo entre cada orden o corrida de producción (T). El periodo de consumo en días.
El comportamiento de la demanda en función del tiempo, y el efecto generado por el modelo EOQ se puede apreciar en la figura 2.
Cantidad Económica de Pedido La Cantidad Económica de Pedido (conocida en inglés como Economic Order Quantity o por las siglas EOQ), es el modelo fundamental para el control de inventarios5. Es un método que, tomando en cuenta la demanda determinista de un producto (es decir, una demanda conocida y constante), el costo de mantener el inventario, y
Figura 2. Comportamiento de la demanda en función del tiempo modelo EOQ5.
Recolección e intercambio de datos de confiabilidad y mantenimiento de equipos
Otra fundamentación teórica relevante para este trabajo es la norma ISO 14224, para la estandarización de las prácticas de recopilación de datos para gestión de activos. Esta norma se concibió para la industria petrolera, petroquímica y de gas natural para mejorar la confiabilidad de los datos estándar a lo largo del ciclo de vida de la infraestructura industrial. A partir de su aplicación se apalancan los análisis para la toma de decisiones. Otro beneficio de la implementación de esta norma es la posibilidad de intercambiar, comparar y agrupar los datos para maximizar su aprovechamiento. Los principales grupos de datos que busca estandarizar la norma son: 1. Taxonomía y atributos de equipos; 2. Datos de Falla (causas, modos y consecuencias); 3. Datos de mantenimiento (acciones de mantenimiento y recursos); y 4. Indicadores de mantenimiento y confiabilidad (ej. Disponibilidad / Mantenibilidad, seguridad y medio ambiente). No obstante, la ISO14224 no profundiza en lineamientos para asegurar que los datos que se registran sean de calidad. 6 METODOLOGÍA El modelo de optimización de inventarios se apalanca principalmente en el análisis de Repuestos Centrados en Riesgo (RCS), e incorpora los aspectos descritos en el capítulo de fundamentación teórica de este documento. De manera general esta metodología surte para cada catálogo de material analizado las etapas descritas en la figura 3. Previo al inicio del análisis se debe delimitar el conjunto de repuestos que se desea abordar. Esto se hace considerando aspectos logísticos predefinidos por la organización como la bodega de materiales, el grupo responsable de la atención del mantenimiento y el área industrial en la cual está instalado el material. La figura 4 ilustra sobre los datos que son tenidos en cuenta en la aplicación computacional de análisis.
Figura 3. Etapas análisis de Repuestos centrados en Riesgo (RCS).
Figura 4. Datos de delimitación del (los) repuesto(s) sujeto de análisis RCS.
Paso seguido se debe describir en detalle el repuesto que se desea analizar. La figura 5 muestra los datos que son tenidos en cuenta en la aplicación computacional de análisis, para esta etapa. Esta información es requerida principalmente para identificar el material, no obstante datos específicos como el tiempo de abastecimiento, precio del material y costo de almacenamiento son considerados para el posterior cálculo de los parámetros de abastecimiento. Las etapas siguientes corresponden al Análisis de Modo de Falla (FMA) y se muestran enmarcadas en serie en el diagrama de la figura 1. Este conjunto de pasos son el componente principal de la metodología RCS:
Análisis de Evento de Falla Análisis de Consecuencias Productivas Análisis de Otras Consecuencias Análisis de Demanda
ción disponible sobre eventos históricos, herramientas particulares de análisis de consecuencias económicas (ej. cálculo de lucro cesante) y no económicas, asociadas con las fallas de la infraestructura.
Figura 5. Datos de descripción del repuesto analizado.
Sobre el evento de falla se establece el contexto bajo el cual se requiere el reemplazo del material en consideración. Esto implica asociar un activo de referencia, así haya más sobre los cuales se encuentre instalado el repuesto, que se encuentre catalogado en la jerarquía de activos del área de responsabilidad delimitada. De igual manera en esta etapa se seleccionan modo de falla, mecanismo de falla, ítem mantenible afectado y método de detección, todos catálogos contemplados en la norma ISO 14224.
Figura 6. Análisis de Consecuencias
La siguiente y última instancia del análisis es la demanda. A partir de los datos considerados en esta etapa se establece la demanda del material y la probabilidad individual de ocurrencia del evento de falla. La figura 7 muestra los datos que son tenidos en cuenta en la aplicación computacional de análisis, para esta etapa.
Para el análisis de consecuencias tanto productivas (económicas) como por las categorías de afectación a personas, reputación y ambiental, se emplean las escalas correspondientes a la matriz de riesgos empresarial. En esta etapa se busca establecer el impacto causado por la no disponibilidad en inventario del material o materiales al momento de su eventual demanda durante una actividad de mantenimiento correctivo. Esto se logra comparando la afectación relativa entre una reparación oportuna y otra que se extiende hasta la adquisición por urgencia del repuesto. La figura 6 muestra de manera gráfica el análisis realizado. Como resultado de esta etapa se obtiene para cada categoría de impacto de la matriz de riesgos una asignación según la escala establecida. Para llegar a dicha asignación se pueden emplear métodos cuantitativos o semi-cuantitativos, de acuerdo con el grado de calidad de la informa-
Figura 7. Análisis de Demanda
7 RESULTADOS Para evidenciar la mejora que representa la metodología de cálculo que se describió previamente en la justificación, se hace un análisis completo y se observa los resultados.
El estudio nos arroja que, para un inventario actual, inicial, antes de aplicar la metodología, podemos ajustar el valor de inventario en repuestos críticos con parámetros de reposición a sin afectar el inventario normal de atención de preventivos rutinarios y consumibles; estas cifras nos proyectan un beneficio potencial que corresponde a un 26% en valor de inventario en almacén. Esta cifra refleja la optimización de repuestos sin rotación y no considerados críticos para la operación y el mantenimiento; de tal manera que de una manera objetiva nos indica lo que se debe mantener como inventario de repuestos. Ahora bien, con el total del análisis realizado, la metodología no solo nos impacta en el valor actual del stock en almacén, también identificamos repuestos obsoletos, baja rotación, estrategias no efectivas de abastecimiento y logística; en lo cual nos puede ayudar a sugerir e investigar nuevos modelos y estrategias que permitan hacer más eficiente el proceso integral de compras y abastecimiento de la organización.
Figura 8. Resumen de análisis
La figura 8 muestra un ejemplo de resultado para un caso hipotético de análisis completo, teniendo en cuenta todas las posibles variables que afectan la criticidad y el nivel de aprovisionamiento del repuesto analizado. Con base en el desarrollo de la metodología se obtiene de manera objetiva el listado de repuestos críticos para la operación y el mantenimiento de las instalaciones, calculando para cada uno de ellos todos los parámetros de reposición y abastecimiento; esto nos da enfoque en lo que debe mantenerse en almacén y depurar inventario obsoleto que genera costos adicionales en la organización.
Esto alineado con la definición de proveedores estratégicos que compartan el riesgo y gestión de abastecimiento sin que se afecte el nivel de inventario de la organización, entre otras estrategias que promueven la optimización de inventario de repuestos en costos y nivel de servicio.
8 BENEFICIOS Cuantifica de manera objetiva y justificada el nivel de criticidad de un repuesto y sus parámetros de reposición o abastecimiento. Refleja la relevancia de las fallas con el nivel de riesgo, teniendo en cuenta los efectos y las consecuencias de las mismas para realizar el cálculo de parámetros en cada repuesto analizado. Soporta técnicamente las decisiones de Gestión de Activos y Abastecimiento en aspectos como: o Identificación de repuestos críticos para la operación y el mantenimiento. o Reducción del riesgo asociado a la falta de inventario para atención de eventos basados en condición o de falla. o Visualiza de forma global y anticipada las necesidades de inventario para formular mejores estrategias de negocio en el área de Abastecimiento. o Previene el sobredimensionamiento de inventarios (sobre-costo). Facilita, agiliza y/o reduce en número, los análisis (talleres) de valoración de parámetros de abastecimiento para repuestos críticos, y puede aplicarse la valoración de riesgo del análisis a metodologías complementarias de seguridad e integridad como: análisis de causa raíz, definición de estrategias de mantenimiento, modelamientos de confiabilidad y costo de ciclo de vida. El modelo permite identificar oportunidades en las relaciones con proveedores y el involucramiento de los mismos a optimizar los procesos de negocio y de servicio con la organización, incluso a participar en mejoras técnicas de nuestra gestión en operación y mantenimiento.
Promueve una interacción directa entre el área operativa y la gestión de Abastecimiento, fortaleciendo la comunicación y confianza en los procesos de soporte a la operación y el mantenimiento, evitando así la cultura del querer tener repuestos sin justificación técnica objetiva. Permite que el área de Abastecimiento se alinee a las necesidades operativas y de mantenimiento, respondiendo a los cambios constantes de operación y del negocio, realizando un trabajo colaborativo en todo el proceso de Gestión Integral de Activos (Operaciones, Mantenimiento, Abastecimiento, Confiabilidad, Planeación…) El modelo y la metodología de optimización de inventarios con base en riesgo es tan flexible y dinámico que permite realizar ajustes y valoraciones puntuales tanto para un componente como para el grupo de repuestos de un sistema funcional, razón por la cual genera valor directo enfocado en las metas de negocio de la organización. 9 CONCLUSIONES El modelo de optimización de inventarios basado en riesgo permite la identificación directa de necesidades que afectan la operación y el mantenimiento, analizando el nivel de riesgo asociado a los repuestos críticos. Se evidencia el potencial ahorro en el stock de inventario por la disminución del 26% en la aplicación de la metodología, en comparación al estado inicial del almacén. La metodología nos permite identificar directamente materiales obsoletos, sobrantes y baja rotación de inventarios; de tal manera que se logre ajustar el stock de almacén alineado a las necesidades operativas y de negocio.
El resultado del análisis nos permite realizar una planeación financiera y de presupuesto de abastecimiento de forma objetiva, soportada técnicamente con todas las áreas involucradas. 10 BIBLIOGRAFÍA [1] ISO 31000: 2009 – Gestión de Riesgos – Principios y Directrices. [2] ISO 55002: 2014 - Directrices para la implementación de la Gestión de Activos. [3] NORSOK STANDARD Z-008: Risk based maintenance and consequence classification. Norway, Edition 3, June 2011. [4] ISO 14224: 2006, Petroleum, petrochemical and natural gas industries — Collection and exchange of reliability and maintenance data for equipment. [5] Nahmias, (2007), Análisis de la producción y las operaciones. Editorial McGraw-Hill. [6] Control de inventarios con demanda determinística, consultado 09/01/2017, https://www.ingenieriaindustrialonline.com/ MEng. Mauricio Carrascal Gómez: Ingeniero electrónico con más de 14 años de experiencia profesional en Gestión de Activos, Confiabilidad, Gestión de Mantenimiento, Integridad Mecánica y seguridad de procesos, principalmente en la industria de Petróleo & Gas, Magister en ingeniería industrial y Especialista en automatización de procesos industriales. Nombre: Mauricio Carrascal Gómez Teléfonos: +(57)(1)3198800 +(57)3005709338 Dirección: Carrera 9 Nº 76-49, Piso 4
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CMRP Daniel Alberto Báez Gama: Ingeniero Mecánico, Especialista en Gestión y Control de Mantenimiento y Magister en Dirección de Empresas; con más de 15 años de experiencia en ingeniería de mantenimiento, gestión de activos y confiabilidad; elaboración, ejecución y control de proyectos; gestión y control de mantenimiento en diferentes sectores industriales. Trayectoria profesional en gestión integral del ciclo de los activos, aplicando procesos y metodologías basadas en análisis de riesgos y confiabilidad. Nombre: Daniel Alberto Báez Gama Teléfonos: +(57)(1)3198800 Ext. 18819 +(57)3006865402 Dirección: Carrera 9 Nº 76-49, Piso 4
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