Tuesday, 31 January 2017

Lastest Oil Sequences ACEA 2016



1st December 2016, with mandatory for new claims 1st December 2017, ACEA have published the european oil sequences issue 2016, these new sequences include some interesting news, in this report we also go to compare them with the lastest news from API / ILSAC.  

Keeping with laster issues, ACEA keeps the Class A/B, for gasoline and light duty diesel engines, Class C, for catalyst compatible oils for gasoline and light duty diesel engines with aftertreatment devices, and Class E, for heavy duty diesel engines.



ACEA A/B:

First new in Class A/B is Category 1 (A1/B1) has been removed, this Category is related with high SAPS content and low HTHS viscosity, from 2.9 up to 3.5 cP except SAE xW-20 lubricants with HTHS viscosity upper to 2.6 cP.

The remaining Categories A3/B3, A3/B4 and A5/B5 keep the same conditions that last issue (A3/B3 and A3/B4 with HTHS viscosity upper to 3.5 cP and A5/B5 extended drain intervals with HTHS viscosity from 2.9 up to 3.5 cP) but all of them add a new test on effects of biodiesel (CEC L-104-16).

In this way, ILSAC proposes new GF-6 specification, for first license in April 2018 and date of mandatory claim April 2019. This new ILSAC GF-6 encompasses two potential specifications, ILSAC GF-6A, which would replace the current ILSAC GF-5, with Phosphorous content from 0.06 % up to 0.08 %, and Sulphur content up to 0.5 %, with similar values to ACEA Class C. And the proposed ILSAC GF-6B, that would provide the same performance, but with the added aim of lower HTHS viscosity, from 2.3 cP up to 2.6 cP, to deliver potential further fuel economy benefits. This offers the possibility of operating at new viscosity ranges SAE 0/5W-16.


High Viscosity

HTHS > 3.5
Low Viscosity

2.9 < HTHS < 3.5
Very Low Viscosity
SAE XW-16
2.3<HTHS<2.6

ACEA (High SAPS)

A3/B3
A3/B4

A5/B5

--

ILSAC


GF-6A

GF-6B



ACEA C:

The main new in this Class is the introduction of a new Category 5 (C5), with same performance that Category C3 (TBN up to 6.0, Sulphur content up to 0.3 %, Phosphorous content from 0.07 % up to 0.09 % and Sulphur Ash content up to 0.8 %) but very low HTHS viscosity, from 2.6 cP up to 2.9 cP. The viscosity is similar to API GF-6B, so ACEA considers Class C to develop lubricants to deliver fuel economy.

In respect of the rest of parameters, all the Class C add new test on oil oxidation with biodiesel (CEC L-109-6) and effects of biodiesel, with the same performance that Class A/B.


High Viscosity
HTHS > 3.5
Low Viscosity
HTHS > 2.9
Very Low Viscosity
2.6 < HTHS < 2.9
Mid SAPS
S < 0.3 %
0.07 % < P < 0.09 % SA < 0.8 %

C3

C2

C5
Low SAPS
S < 0.2 %
SA < 0.5 %

C4

C1

--


ACEA E:

   This Class keeps their Categories E4, E6, E7 and E9, almost unchanged. We should keep in mind that all these categories have a HTHS viscosity upper to 3.5 cP, Categories E4 and E7 with High SAPS content, and Categories E6 and E9 with Low SAPS content; with requirements on bore polishing, piston cleanliness and wear (tests CEC L-101-08 and CEC L-099-08) for extended drain intervals (UHPD - Ultra High Performance Diesel), and requirements on soot induced wear and wear in liner, rings and bearings (test ASTM D7468 and ASTM D7422) for standard drain intervals (SHPD - Super High Performance Diesel) grouping Categories ACEA E4 and E6 in UHPD and Categories ACEA E7 and E9 for SHPD oils.

Also, Class includes new requirements on oil oxidation with biodiesel and, just for Categories E6 and E9, requirements on biofuel impacted piston cleanliness and engine sludge.

On the other hand, new API diesel engine oil standards, from December 2016, CK-4 and FA-4. Summarized, API CK-4 describes high HTHS viscosity upper to 3.5 cP and low SAPS content, in the same way that CJ-4, but provide higher performance than this category and the older API CI-4 Plus, CI-4 and CH-4.

New API FA-4 describes the same performance that API CK-4 but with low HTHS viscosity from 2.9 up to 3.2 cP and viscosity ranges SAE 0/5/10W-30. So, heavy duty diesel engine oils, even off-road, deliver potential further fuel economy benefits.


Bore polishing, piston cleanliness and wear
(CEC L-101-08, CEC L-099-08)
Extended Drain Intervals
Soot induced wear and wear in liner, rings and bearings
(ASTM D7468, ASTM D7422)

Standard Drain Intervals

High SAPS


E4

E7

Low SAPS
and
Biofuel impact

E6
E9
API CK-4

Low Viscosity


--

API FA-4

Monday, 23 January 2017

Nuevas Especificaciones Lubricantes ACEA 2016

En diciembre de 2016, con fecha límite de aplicación obligatoria diciembre 2017, ACEA ha publicado la versión 2016 de las secuencias de lubricantes para Europa (ACEA European Oil Sequences), esta nueva secuencia presenta algunas novedades interesantes, además de comentarlas en este informe las vamos a comparar con las novedades de API / ILSAC.  

En línea con las últimas versiones, ACEA mantiene las Clases de lubricantes A/B, para motores gasolina y diésel ligero; C, para motores gasolina con catalizador y motores diésel ligero con sistemas de post-tratamiento de gases de escape; y E para motores diésel pesado.


ACEA A/B:

La primera novedad en esta Clase es la eliminación de la Categoría 1 (A1/B1) referente a lubricantes de alto contenido en cenizas SAPS, baja viscosidad HTHS, entre 2.9 y 3.5 cP excepto lubricantes xW-20 con HTHS superior a 2.6 cP.

El resto de Categorías A3/B3, A3/B4 y A5/B5 se mantienen en las mismas condiciones que la versión anterior (A3/B3 y A3/B4 con viscosidades HTHS superiores a 3.5 cP y A5/B5 con HTHS entre 2.9 y 3.5 cP) a las que se añaden un ensayo de efectos de la utilización de biodiesel (CEC L-104-16).

En este sentido ILSAC presenta la nueva Categoría GF-6, con primera licencia en abril de 2018 y fecha límite de obligatoriedad en abril 2019. En este caso ILSAC presenta dos versiones, ILSAC GF-6A, que sustituye a ILSAC GF-5, con contenido en fósforo entre 0.06 y 0.08 % y en azufre entre hasta 0.5 %, con valores similares a las ACEA Clase C. Y una nueva ILSAC GF-6B, con el mismo nivel de rendimiento, pero de muy baja viscosidad con viscosidades SAE 0/5W-16 para mejorar el ahorro de combustible.


Alta Viscosidad

HTHS > 3.5
Baja Viscosidad

2.9 < HTHS < 3.5
Muy baja Viscosidad
SAE XW-16
2.3<HTHS<2.6

ACEA (Alto SAPS)

A3/B3
A3/B4

A5/B5

--

ILSAC


GF-6A

GF-6B



ACEA C:

La principal novedad en esta Clase es la introducción de una nueva Categoría 5 (C5), para lubricantes con nivel de rendimiento de Categoría C3 (TBN superior a 6.0, contenido en azufre hasta 0.3 %, en fósforo entre 0.07 y 0.09 % y en cenizas sulfatadas hasta 0.8 %) pero con muy baja viscosidad HTHS, entre 2.6 y 2.9 cP. Un nivel de viscosidad similar a API GF-6B, con lo que ACEA apuesta por la Clase C para desarrollar lubricantes que proporcionen ahorro de combustible.

En cuanto al resto de parámetros, en toda la Clase C se añaden ensayos de oxidación de lubricante en presencia de biodiesel (CEC L-109-6) y efectos de la utilización de biodiesel con los mismos niveles de rendimiento que la Clase A/B.


Alta Viscosidad
HTHS > 3.5
Baja Viscosidad
HTHS > 2.9
Muy baja Viscosidad
2.6 < HTHS < 2.9
Medio SAPS
S < 0.3 %
0.07 % < P < 0.09 % SA < 0.8 %

C3

C2

C5
Bajo SAPS
S < 0.2 %
SA < 0.5 %

C4

C1

--


ACEA E:

   Esta Clase se mantiene, con las mismas Categorías E4, E6, E7 y E9, sin apenas cambios. Recordamos que todas estas categorías tienen viscosidad HTHS superior a 3.5 cP, Categorías E4 y E7 con alto contenido en SAPS, y Categorías E6 y E9 con limitación de contenido en SAPS; diferentes requisitos de pulido de cilindros, limpieza de pistones y desgaste (ensayos CEC L-101-08 y CEC L-099-08) para largos periodos de cambio (UHPD - Ultra High Performance Diesel), y desgaste por carbonillas y en cojinetes y segmentos (ensayos ASTM D7468 y ASTM D7422) para perdiodos de cambio normales (SHPD - Super high Performance Diesel) agrupando las Categorías en ACEA E4 y E6 para los primeros y ACEA E7 y E9 para los segundos.

Además se incluyen los nuevos de oxidación en presencia de biodiesel y, para ACEA E6 y E9, el impacto de biocombustibles en limpieza de pistones y formación de lodos.

Por su parte, API ha presentado, en diciembre de 2016, las nuevas Categorías CK-4 y FA-4. La Categoría CK-4 presenta alta viscosidad (HTHS superior a 3.5 cP) y bajos contenidos en SAPS, como CJ-4, pero superando los niveles de rendimiento tanto de esta categoría como de las anteriores CI-4 Plus, CI-4 y CH-4.

La nueva API FA-4 presenta el mismo nivel de rendimiento de CK-4 pero con bajas viscosidades (HTHS entre 2.9 y 3.2 cP) SAE 0/5/10W-30. Con lo que los vehículos pesados, incluso de uso fuera de carretera, disponen de lubricantes de ahorro de combustible.


Preferencia Pulido de cilindros, Limpieza pistones y Desgaste
(CEC L-101-08, CEC L-099-08)
Largos Periodos de Cambio
Preferencia Desgaste por carbonillas y Desgaste cojinetes y segmentos
(ASTM D7468, ASTM D7422)

Periodos de Cambio Estandard

Alto SAPS


E4

E7

Bajo SAPS
e
Impacto Biodiesel

E6
E9
API CK-4

Baja Viscosidad


--

API FA-4

Tuesday, 13 December 2016

Gestión de Maquinaria basada en Riesgos: API 691

Resumen de la ponencia impartida en el XVIII Congreso de Confiabilidad de la Asociación Española para la Calidad (AEC) en Madrid, España.

La gestión de maquinaria, a lo largo de todo su ciclo de vida, es un factor fundamental para 
la competitividad de las organizaciones en el siglo XXI. La nueva norma API 691 proporciona una base que debe cumplir un programa de gestión de maquinaria basada en riesgo, no limitándose al concepto de riesgo para la seguridad, higiene y medioambiente, sino que incluye el riesgo de no cumplimiento de su función o de incumplimiento de normativa. Así, este concepto sirve de herramienta para priorizar inversiones en adquisición, mejora y mantenimiento de equipos.

El borrador de la norma API 691 considera que un enfoque basado en riesgo es un 
elemento clave tanto para la evaluación como para la gestión de maquinaria, de manera 
que mejore su fiabilidad y reduzca los riesgos a la seguridad, salud y medioambiente, pero 
esta norma también incluye la gestión de otros riesgos como los de pérdida de inversiones 
de capital, de pérdidas de producción y de exceso de costes de operación y 
mantenimiento. 



Para conseguirlo se requiere llevar a cabo una identificación de los riesgos principales que afectan a las máquinas, y su gestión en las fases de diseño, fabricación, instalación, operación y mantenimiento.

La norma define el concepto de riesgo como el producto de multiplicar la probabilidad de que ocurra un fallo por las consecuencias que tiene dicho fallo, puesto que la probabilidad de fallo es adimensional y las consecuencias se pueden medir en unidades monetarias (euros, dólares, libras,…) el riesgo se pueden medir, por lo tanto, de forma cuantitativa en estas unidades.

Un programa de gestión del riesgo se sustenta a través de un sistema de gestión, este sistema debe incluir procedimientos de implantación, mantenimiento y revisión; responsabilidades y requerimientos de formación y experiencia del personal afectado, requerimientos de documentación y de datos, y definición de límites de riesgo aceptable; por último se requiere un proceso de gestión de cambios y un programa de auditorías.

La evaluación de los riesgos puede realizarse mediante una gran variedad de enfoques y aplicaciones, que pueden ser tanto cuantitativos como cualitativos, en este proceso se pueden fijar previamente niveles de riesgo de manera que evaluamos el equipo en función de su nivel.

La propia norma incluye el Anexo A, informativo, sobre Metodología de evaluación de riesgos, que indica cómo se debe ejecutar un proceso de evaluación de riesgos. Este proceso comienza con la investigación y revisión de riesgos y la definición del alcance del estudio. A continuación se realiza un análisis de riesgos, a través de una serie de metodologías de evaluación, el proceso finaliza con la creación de un ranking de riesgos, que sirva de criterio de priorización a la hora de tomar decisiones relacionadas con la gestión de la maquinaria.

El objetivo de esta gestión de maquinaria no es la total eliminación de los riesgos, que resulta tanto económicamente como técnicamente imposible, sino en mitigarlos hasta valores aceptables. En este sentido la norma propone los siguientes pasos, identificar los riesgos sobre los que hay que actuar, identificar las probabilidades de ocurrencia y las consecuencias de cada riesgo, identificar los diferentes escenarios en los que operan las máquinas, identificar propuestas de mitigación, seleccionar y comprobar las formas de reducir el riesgo y, finalmente, documentar e implementar las medidas.

La gestión de riesgos se aplica, en las diferentes etapas del ciclo de vida del equipo, de diferentes formas. La norma específica las siguientes etapas:

a.    Etapa de Concepto. La evaluación se realiza en esta fase para identificar  maquinaria con alto potencial de riesgo en los procesos de investigación, desarrollo, nuevas aplicaciones y fabricación.

b.   Etapa de Diseño de Ingeniería. Se realiza una evaluación preliminar para identificar equipos con alto potencial de riesgo en operación y definir un listado de medidas suplementarias que pueden incluirse en la fase de diseño de detalle.

c.   Etapa de Diseño de Detalle. Se realiza una evaluación más detallada, utilizando la información adicional procedente de la fase anterior, para confirmar si el nivel de riesgo es lo suficientemente elevado para garantizar un proceso de mitigación, así como definir procesos de mitigación adicionales para aplicar en las fases de diseño, operación y mantenimiento.

d.   Etapa de Instalación y Puesta en Marcha. De acuerdo la información de la fase de diseño en detalle, define las tareas que deben llevarse a cabo para asegurar que los equipos de alto riesgo se instalan y ponen en marcha de acuerdo con las guías, normas, especificaciones y códigos aplicables.

e.   Etapa de Operación y Mantenimiento. Que comienza con identificación de riesgos e informes de incidentes, seguido de una evaluación de riesgo en sus condiciones concretas de utilización, esta evaluación en campo proporciona el conocimiento de acciones concretas para mitigar sus efectos.

El proceso de gestión requiere documentar y registrar toda la información generada a lo 
largo de todas las etapas, con el objetivo de llevar a cabo la gestión de riesgos. Esta 
documentación puede proceder de los procedimientos de seguridad, normas y códigos, así 
como documentación adicional referente a los equipos concretos en sus condiciones de 
utilización. Entre la documentación se pueden encontrar informes de evaluación, de 
rendimiento, medidas preventivas y proactivas, matrices causa y efectos, instrucciones y 
procedimientos de trabajo, y análisis de causa raíz.

Esta norma indica que se deben desarrollar programas de formación específicos para 
proporcionar las competencias y las buenas prácticas necesarias para asegurar una 
correcta gestión de los equipos. Esta formación puede incluir autoformación, formación a 
distancia y formación presencial, y debe de servir para certificar, por un tercero, al personal 
involucrado en las tareas de operación y mantenimiento.

La norma API 691 propone una metodología para la gestión de maquinaria a lo largo de 
todo su ciclo de vida, que en esta norma se define desde la fase de concepción hasta la de 
operación y mantenimiento, basada en riesgos, definiendo estos de una forma amplia que 
incluye el riesgo de pérdidas de inversiones, producción y un exceso de costes de 
operación. No es la primera norma que propone este método de gestión, incluso algunas 
propuestas incluyen añadir esta metodología para la gestión de stocks de repuestos, dada 
la influencia que tienen en los resultados de la organización.

Wednesday, 2 November 2016

Gestión de Activos y BIM

 La Gestión de Activos ISO 55000 es un enfoque estratégico para gestionar activos físicos con el fin de alcanzar los objetivos del negocio, de manera que que asegure que estos activos generan valor.

 Con este fin, la gestión de activos busca optimizar el coste, el riesgo y el rendimiento del activo físico a lo largo de todo su ciclo de vida. Esto requiere desarrollar un Plan Estratégico Organizacional que, partiendo del conocimiento de los activos y de la propia organización, se desarrolle un Plan Estratégico que se modifique según los resultados y el riesgo asociado a las decisiones. El Ciclo de Vida incluye la Adquisición, Operación, Mantenimiento y Eliminación del activo físico.

Figura 1. Modelo de Gestión de Activos, según IAM.

  La metodología BIM propone también un modelo de gestión en edificación, que incluye tanto edificios como infraestructuras o instalaciones industriales, a lo largo de su ciclo de vida. Este ciclo de vida incluye las siguientes fases: Programación, Diseño conceptual, Diseño detallado, Análisis, documentación, Fabricación, Tiempo y Coste, y Logística de construcción, que se podría asimilar a la Adquisición; Operación y Mantenimiento, y Renovación o Demolición.

Figura 2. Modelo BIM de ciclo de vida de un activo. 

 Para poder llevar a cabo este modelo de gestión, BIM propone un modelo de gestión de información en 7 Dimensiones,  en el que las cinco primeras están relacionadas con la Adquisición y Eliminación del activo, y las dos últimas están relacionadas con la Operación y el Mantenimiento del edificio.

Figura 3. Las 7 Dimensiones de BIM.


 Con el fin de crear un Modelo de Información de Activos (AIM) que sostenga la gestión de los activos físicos, las nuevas normas PAS 1192-2:2013 y PAS 1192-3:2014 especifican los requerimientos de información a nivel de CAPEX (PAS 1192-2) y OPEX (PAS 1192-3) que se definen en fase de proyecto y que se van a utilizar, o modificar, durante el ciclo de vida del activo. Además proporciona un sistema de intercambio de información y un cuadro de responsabilidades en el proceso.

Figura 4. Relación entre Gestión de Activos ISO 55000 y las Especificaciones de Gestión de información BIM PAS 1192-2 y PAS 1192-3.

 Estas nuevas normas PAS pueden resultar de gran ayuda para sistematizar el intercambio de información, en todas sus dimensiones, y por lo tanto ser de gran utilidad para la Gestión de Activos ISO 55000 mediante BIM.

Wednesday, 10 August 2016

D4R Project Management

 Management of a Design for Reliability project should be the same of any engineering project, it should include a target, a scope, time and resources, both human and financials.


 Using agile project management methodologies, as Scrum methodology. is a good recommendation to manage this type of projects.

 Scrum allows an effective management of complex and high risk projects, ensuring results; in order to do it Scrum splits the project in short milestones, or Sprint, to work in parts of the project large enough to be considered a deliverable. 

 A Design for Reliability project could include the following parts:

a.  Definition of the level of reliability required by the customer, to set the reliability program goals. The product user is who should define the level of reliability, if the level is too high the cost is also too high and customer doesn't appreciate it; if the level is too low we will have claims and lost of trust, so we damage our brand. 

We can know our customer opinnion by surveys and by studying claims and warranties.   

b.   Product reliability assessment, in working conditions and for estimated operation time. The easiest way is to perform a qualitative analysis by Failure Modes and Effects Analysis (FMEA), it allows us define the failure modes, their causes, how to prevent / detect them, and their effects for users, and assess them by a Risk Priority Number (RPN). This methodology allows us to define a ranking of level of reliability of the product. 

c. Reliability modelling, showing the weakness of product and improvement opportunities. The modelling could be done by Reliability Block Diagram (RBD) and Fault Tree Analysis (FTA), these methodologies provide quantitative results and allow us to identify weakness of design and try new elements and settings.  

d.    The reliability functions estimation, they allow to perform a quantitative reliability analysis. When we have prototypes or real products working we could analyse real failure data and define the reliability function, failure function, probability density function (pdf) and failure rate function; with this functions is possible to calculate life data, warranties, etc. 

There are several probability distribution that allow to define these functions, Weibull distribution is the most common, it requires to calculate three parameters: shape parameter, scale parameter, and location parameter, that usually has a value of 0 in this type of analysis.



e.  Performing accelerated life tests, as Highly Accelerated Life Test (HALT) and Highly Accelerated Stress Screening (HASS), to confirm data and study possibilities of improvement. Testing prototypes in real conditions is too slowly and expensive, an alternative is to design an accelerate testing, increasing the stresses to induce a failure, most common factors are temperature, vibrations, electric parameters, humidity,... then testing the prototype to failure, and use power relations (as Inverse Power Law Relationship), exponential relations (as Arrhenius relationship or Eyring relationship) or mixed relations (as Temperature - Non Thermal relationship) to estimate the life of product under working conditions.

This methodology allows to modify the design and test the result in a faster and cheaper way, but require a right failure modes identification process to ensure the results are reliable. 

f.  Performing a reliability growth program, to reach the reliability target based in customer requirements. The Reliability Growth program should include the components discussed inside this post, development of test could be modelling by Duane model, Crow-AMSAA model, Lloyd-Lipow model, Gompertz model or Logistic model.