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Unidad 2: Tipos de Mantenimiento

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Índice

Índice 1.

LOS CAMBIOS EN EL MUNDO DEL MANTENIMIENTO .................................................. 1 1.1. TIPOS DE MANTENIMIENTO ............................................................................. 5 1.1.1 EL MANTENIMIENTO REACTIVO (MPR) ................................................... 6 1.1.2 MANTENIMIENTO PROACTIVO (MPA) ..................................................... 6

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Planificación y Programación del Mantenimiento

UNIDAD 2 TIPOS DE MANTENIMIENTO 1. LOS CAMBIOS EN EL MUNDO DEL MANTENIMIENTO En los últimos 20 años, el mantenimiento ha cambiado, quizás más que otras disciplinas de gestión. Los cambios son debido al enorme aumento en número y variedad de recursos físicos (la planta, los equipos y las edificaciones), los cuales deben ser mantenidos en todo el mundo, a diseños mucho más complejos, a nuevas técnicas de mantenimiento y a diferentes puntos de vista sobre la organización y las responsabilidades del mantenimiento. El mantenimiento también está respondiendo a los cambios de expectativas. Esto incluye el rápido crecimiento del deseo de abarcar los efectos de las fallas de los equipos sobre la seguridad y el medio ambiente, a incluir la conexión entre mantenimiento y la calidad del producto, y al incremento de presión para lograr una alta disponibilidad de la planta y el control de los costos. Los cambios están probando hasta el límite, actitudes y habilidades en todas las ramas de la industria. El personal de mantenimiento se está adaptando completamente a las nuevas formas de pensamiento y acción, así como los ingenieros y gerentes. Al mismo tiempo, las limitaciones de los sistemas de mantenimiento se han incrementado aparentemente, sin importar cuan computarizado estén. Para encarar esta avalancha de cambios, los gerentes están buscando nuevos enfoques para el mantenimiento. Ellos desean eliminar los inicios equivocados y los finales trágicos que acompañaron casi siempre a anteriores gestiones. Ellos están buscando una estrategia que sintetice los nuevos desarrollos en un modelo coherente, de tal manera que puedan evaluarse sensiblemente y aplicar aquellos que son los más valiosos para ellos y a sus compañías. Desde 1930, la evolución del mantenimiento puede trazarse a través de tres generaciones. La primera generación Cubre el periodo hasta la II Guerra Mundial. En aquellos días la industria no era altamente mecanizada, por lo que una parada de máquina no afectaba mucho. Esto significó que la prevención de las fallas de los equipos no tuvo una alta prioridad en las mentes de la mayoría de los gerentes. Al mismo tiempo, muchos de los equipos fueron de diseños simples y sobre-dimensionados. Esto hizo que sean muy confiables y fáciles de reparar. Como resultado, no hubo necesidad de un mantenimiento sistemático mas allá de una simple limpieza, y rutinas de servicio y lubricación. La necesidad de habilidades del personal fue también mucho menor que hoy en día.

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La segunda generación Las cosas cambiaron drásticamente durante la II Guerra Mundial. La presión en tiempos de guerra aumentó la demanda por bienes de toda clase, mientras que la disponibilidad de mano de obra cayó drásticamente. Esto permitió el ingreso de la mecanización. Por los años de 1950 las máquinas de todos los tipos fueron más numerosas y mucho más complejas. La industria comenzó a depender de ellas. A medida que esta sujeción crecía, las paradas de máquina fueron enfocadas agudamente. Esto condujo a la idea de que las fallas de los equipos podrían y deberían preverse, lo que originó el concepto del Mantenimiento Preventivo. En los años 1960, éste consistió principalmente de Overhauls de equipos realizados a intervalos fijos. El costo del Mantenimiento también comenzó a elevarse rápidamente respecto a otros valores operativos. Esto condujo al crecimiento de los sistemas de planificación y control de Mantenimiento, lo cual ha ayudado grandemente a brindar mantenimiento bajo control, y ahora es una parte establecida de las prácticas de mantenimiento. Finalmente, la cantidad de capital relacionado con los activos fijos junto con el vertiginoso aumento en los costos de ese capital, condujo a la gente a comenzar a buscar maneras de poder maximizar la vida de esos activos. La tercera generación A mediados de los 70, el proceso de cambio en la industria había llegado a su momento más grande. Los cambios se pueden clasificar bajo el encabezado de “nuevas expectativas, nuevos desarrollos y nuevas técnicas”. Nuevas expectativas La Fig. 2.1 muestra cómo han evolucionado las expectativas de Mantenimiento.

Tercer Generación:

• Alta confiabilidad y disponibilidad de planta. • Elevada seguridad. • Mejor calidad del producto.

Segunda Generación:

• Alta disponibilidad de

Primera Generación:

• Cam biarlo cuando se

• Bajos costos.

rom pe.

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planta. • Larga vida del equipo.

1950

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• No daños al m edio am biente • Larga vida del equipo. • Elevada efectividad de costos.

1970

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Fig. 2.1: Crecimiento de las expectativas de l Mantenimiento.

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Las paradas han afectado siempre la capacidad de producción de los recursos físicos reduciendo la cantidad de productos fabricados, aumentando los costos operativos e interfiriendo con el servicio al cliente. Entre los 60 y 70, esto fue ya un problema mayor en los sectores de la minería, manufactura y transporte. En la manufactura, los efectos de la parada de máquina se agravan más por el movimiento mundial hacia los sistemas justo a tiempo, donde los stocks reducidos del trabajo en progreso significan que las pequeñas paradas de máquina son mucho peores que la parada de toda la planta. En tiempos recientes, el crecimiento de la mecanización y automatización ha significado que la Confiabilidad y Mantenibilidad han llegado a ser también el aspecto clave en diversos sectores como el cuidado de la salud, el procesamiento de datos, las telecomunicaciones y la gestión de edificaciones. Más y más fallas tienen consecuencias serias en la seguridad o el medio ambiente, en el momento en que los estándares en esas áreas se están incrementando rápidamente. En algunas partes del mundo, el punto es aproximarse donde las organizaciones estén conformes con las expectativas sociales sobre seguridad o medio ambiente, o han dejado de operar. Esto agrega un orden de magnitud a la dependencia en la integridad de nuestros recursos físicos, uno que va más allá de los costos y que llega a ser un asunto simple de supervivencia organizacional. Al mismo tiempo, como nuestra dependencia en los recursos físicos está creciendo, también los son sus costos, de operación y de posesión. Para asegurar el máximo retorno sobre la inversión que representan, se les debe mantener trabajando eficientemente tanto tiempo como queremos. Finalmente, el costo de mantenimiento en sí mismo esta aún creciendo, en términos absolutos y como proporción del gasto total. En algunas industrias, es ahora el segundo más alto, e incluso el elemento más alto de los costos operativos. Como resultado, en sólo treinta años se ha movido desde casi nada al mayor elemento en la prioridad del control de costos. Nuevos desarrollos.Bastante aparte de las mayores expectativas, los nuevos desarrollos están cambiando mucho nuestras creencias más básicas acerca de la vida y la falla. En particular, es aparente que hay menos y menos conexión entre la vida de operación de muchos recursos y la forma en que están fallando. La Fig. 2.2 muestra cómo el antiguo punto de vista de la falla fue simple: como las cosas envejecían, estaban más dispuestas a la falla. Un aspecto creciente de la “mortalidad infantil” condujo en la segunda generación a la amplia creencia de la curva de la “bañera”. Sin embargo, los desarrollos de la tercera generación han revelado que no sólo uno o dos sino seis modelos de falla ocurren en la práctica.

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Tercera Generación:

Segunda Generación:

Primera Generación:

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1970

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Fig. 2.2: Cambios de opinión sobre las fallas de un equipo.

Nuevas Técnicas.Ha habido un crecimiento explosivo en los nuevos conceptos y técnicas de mantenimiento. Cientos se desarrollaron en los pasados 50 años y están emergiendo más cada semana. En la Fig. 2.3 se muestra cómo el énfasis clásico en los sistemas administrativos y overhauls han crecido hasta incluir nuevos desarrollos en un número diferente de campos. Los nuevos desarrollos incluyen: • Herramientas de soporte de decisión, tales como estudios aleatorios, análisis de modos y efectos de falla y sistemas expertos. • Nuevas técnicas de mantenimiento, tales como el monitoreo de condición. • Diseño de equipos con mucho mayor énfasis en la Confiabilidad y Mantenibilidad. • Un cambio mayor en los pensamientos organizacionales hacia una participación, trabajo en equipo y flexibilidad.

Tercera Generación:

• Monitoreo de condición. • Diseño para confiabilidad y mantenibilidad. • Com putadoras pequeñas y más rápidas.

Segunda Generación:

• Overhauls programados.

Primera Generación:

• Cam biarlo cuando se

• Com putadoras grandes.

rom pe.

1940

• Sistem as para planificar y controlar el trabajo.

1950

1960

1970

• Análisis de modos y efectos de fallas. • Sistem as expertos. • Multifuncionalidad y trabajo en equipo.

1980

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Fig. 2.3: Cambios en las técnicas de Mantenimiento.

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El mayor desafío que encara la gente de mantenimiento en estos tiempos no es sólo aprender cómo son estas técnicas, sino decidir cuál es buena y cuál no para su organización. Si hacemos la elección correcta, es posible mejorar el rendimiento del recurso y, al mismo tiempo, mantener e incluso reducir los costos del mantenimiento. Si hacemos la elección equivocada, se crean nuevos problemas mientras los ya existentes se empeoran. Los desafíos claves que encaran los modernos gerentes de mantenimiento se pueden resumir en los siguientes:

• • • • •

Seleccionar las técnicas más apropiadas. Tratar con cada tipo de proceso de falla. Llenar todas las expectativas de los dueños de los recursos, los usuarios de los recursos y de la sociedad en su conjunto. Encontrar la forma más duradera y efectiva de costos. Contar con la activa participación y cooperación de todas las personas involucradas.

1.1. TIPOS DE MANTENIMIENTO El mantenimiento pueden agruparse en dos tipos principales: • El Mantenimiento Reactivo (MR). • El Mantenimiento Proactivo (MPA). Los sistemas de Mantenimiento Reactivo responden a una demanda de trabajo o a una necesidad identificada, normalmente por producción, y dependen de medidas de respuesta rápida para ser eficaces. Las metas del enfoque reactivo son reducir el tiempo de respuesta y, por consiguiente, la reducción del tiempo de parada del equipo a un nivel aceptable. Este enfoque normalmente incorporará algún grado de mantenimiento preventivo y predictivo y se apoya en un sistema de gestión del mantenimiento computarizada. Sin embargo, normalmente todavía es clasificado como un enfoque reactivo ya que las actividades del Proactivo representan menos del 50% de la actividad de mantenimiento total. Desafortunadamente este sistema híbrido ha sido aceptado por muchas personas, sobre todo por las personas de mantenimiento, como el enfoque óptimo al mantenimiento. El Mantenimiento Proactivo se enfoca principalmente hacia el valor del equipo y a los procedimientos del predictivo. La amplia mayoría del trabajo correctivo, preventivo y del trabajo de modificación es generado internamente por la función de mantenimiento como resultado de las inspecciones y procedimientos del predictivo. Las metas del método Proactivo son: rendimiento continuo del equipo a las especificaciones establecidas, mantenimiento de la capacidad productiva y la mejora continua.

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1.1.1

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EL MANTENIMIENTO REACTIVO (MPR) Es el mantenimiento en el cual no se realiza ningún tipo de planificación ni programación. Corresponde así a la reparación imprevista de fallas y se practica en las empresas, en aquellos componentes de bajo costo, donde el equipo es de una naturaleza auxiliar que no está directamente relacionado con la producción. Si se realizara en equipos directamente relacionados con la producción los costos de mantenimiento serían sumamente elevados.

Costos de Mant. Reactivo

El efecto que el Mantenimiento Reactivo tiene sobre la disponibilidad del equipo se muestra en la Fig. 2.4. Cuando el Mantenimiento Reactivo es reducido por las inspecciones de Mantenimiento Preventivo, la disponibilidad del equipo aumenta. Se debe tener cuidado en evitar ambos extremos. En algún lugar, a lo largo de la curva, está la situación más económica.

Disponibilidad del Equipo Fig. 2.4: Efectos del Mantenimiento Reactivo sobre la disponibilidad del equipo.

1.1.2

MANTENIMIENTO PROACTIVO (MPA) Es el mantenimiento planificado y programado llevado a cabo con el fin de que la administración del mantenimiento sea más eficiente. Aquí se incorpora el concepto moderno de que las funciones de mantenimiento no deben corresponder únicamente al departamento de mantenimiento, sino que parte de esas funciones se deben asignar a los departamentos de producción, investigación y desarrollo, diseño, ingeniería, compras y finanzas, así como a los proveedores, a la gerencia general y a los operadores. Este tipo de mantenimiento abarca: • El Mantenimiento Preventivo (MP). • El Mantenimiento Predictivo (MPd). • El Mantenimiento Productivo Total (TPM).

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1.1.2.1

EL MANTENIMIENTO PREVENTIVO (MP) Es el proceso de servicios periódicos (rutinarios) al equipo. Este puede ser desde una rutina de lubricación hasta la adaptación, después de un determinado tiempo, de piezas o componentes. El intervalo entre servicios puede ser en horas de operación número de cambios de operación, en tiempo (horas, días, semanas, meses, etcétera.). Una vez que se ha establecido el programa, se deberán realizar chequeos para verificar si el intervalo fijado es correcto. Las tareas de MP se pueden agrupar de la siguiente manera: • De rutina. • Global. • Overhaul. Tareas de Rutina Las tareas de rutina de MP se pueden definir como las actividades SISTEMÁTICAS para realizar: • • • • • • •

Limpieza. Lubricación. Inspección. Prueba. Ajuste. Servicio. Reparaciones menores.

Todo ello con la finalidad de mantener al equipo en perfectas condiciones de operación. Cada tarea normalmente toma pocos minutos y el tiempo de viaje del personal de mantenimiento excede usualmente el tiempo actual de trabajo en el equipo. El énfasis aquí es sobre lo sistemático, lo cual significa que hay un número de tareas diarias, semanales o mensuales realizadas de la misma manera repetidas veces. Tareas de Mantenimiento Global Son aquellas actividades que usualmente involucran: • • • • • • • •

Parcial desmantelamiento del equipo. Empleo de varias herramientas. Reemplazo de numerosas partes o componentes. Alto nivel de habilidad del personal de MP. Mucho más tiempo que las tareas rutinarias. Planificación del Mantenimiento. Programación del equipo para una parada planificada. Pruebas de funcionamiento del equipo.

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En este caso, el equipo normalmente no es retirado de su base y es beneficiosa la participación del operador, ya que es una excelente manera de aprender más sobre “mi máquina”. El overhaul del equipo (reconstrucción) Normalmente involucra: • Retiro del equipo de la línea de producción. • Desmantelamiento total del equipo. • Reemplazo o reconstrucción de muchas partes, componentes o sistemas. • Empleo de muchas herramientas, incluyendo máquinasherramientas. • Alto nivel de habilidades del personal de MP. • Repintado del equipo. • La participación de los proveedores. • Recalibración y prueba de funcionamiento. • Reinstalación en la línea de producción. • Mayor tiempo para su ejecución. • Un planificador/programador de Mantenimiento. Se realiza cuando el equipo puede ser sacado de la línea de producción por un extenso periodo de tiempo. Se permite hacer, normalmente, modificaciones rediseños o implantación de alguna mejora técnica.

mayores,

El costo de este tipo de mantenimiento se muestra en la figura 2.5. Al principio es más económico operar el equipo hasta que se presente una falla (mantenimiento correctivo). Sin embargo, cuando el costo de reparación llega a ser mayor que el costo de reemplazo, es tiempo de programar un overhaul. Después de realizar este tipo de mantenimiento, normalmente se reestructura el equipo a una condición próxima a la nueva. La tasa de fallas cae drásticamente. 1.1.2.2

EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO (MPD) El Mantenimiento Predictivo (MPd) normalmente se realiza separadamente del MP, especialmente si lo realiza el departamento de ingeniería. Sin embargo, sirve para el mismo propósito que el MP: prevenir fallas del equipo, prediciendo cuándo va a fallar un cierto componente, por ejemplo un rodamiento, una caja de engranajes, o un motor. El MPd incluye una serie de pruebas y análisis (criterios) tales como: • • • • • •

Análisis de Vibraciones. Pruebas de Aislamiento (Megger). Análisis espectrográfico de Aceite. Termografía. Inspección Infrarroja. Ensayos no destructivos. -8-

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• Análisis acústico. Este tipo de mantenimiento utiliza aparatos de prueba sofisticados para ayudar a predecir cuándo fallará algún componente del equipo. Estos aparatos de prueba pueden estar incluso interactuando con un microprocesador para graficar tendencias de desgaste del equipo y mejorar las estimaciones sobre la condición del mismo. Tal sistema permite tomar decisiones lógicas como el reemplazo de partes gastadas en un turno de reparación, que no interfiera con la producción. Este sistema ayuda a eliminar el establecimiento de estándares para el reemplazo de componentes. La figura 2.6 ilustra cómo se establece un límite de control definiendo el nivel de desgaste que es aceptable. Cuando se excede este punto, el componente deberá ser cambiado. Si no es reemplazado, entonces se alcanzará el área de falla. Si se planifica cambiar cuando se alcance el límite de control, se puede programar el momento exacto para no interferir con producción. Esta clase de mantenimiento obviamente expande la definición histórica del MP. Hay compañías donde los operadores leen e interpretan señales de vibración en la computadora instalada en el equipo. Hay muchas otras compañías donde el personal de MP realiza todas las tareas del Mantenimiento Predictivo.

Costos

Costos de Reemplazo Costos de Overhaul

Costo de Operación

1

2

Fig. 2.5: Costo efectivo del overhaul.

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Tiempo

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Falla Límite de Control

% de Desgaste

Cambiar en este punto

tiempo

Fig. 2.6: Límite de Control vs. Desgaste.

1.1.2.3

EL MANTENIMIENTO PRODUCTIVO TOTAL (TPM) El TPM, en cualquier lugar del mundo de hoy, es un tema de conversación de los gerentes de mantenimiento, producción y planta, tratando de encontrar ya sea más información, o de implantarlo en su planta. Grandes compañías de todo el Mundo Occidental como la Ford Motor, Motorola, Eastman Kodak, Texas Instruments, IBM, y muchas otras han comenzado a instalar el TPM o ya han tenido éxito en ello. Parece ser una de las modas más importantes de la tecnología de manufactura moderna. ¿Qué es exactamente el TPM? En Japón, se define como: “El Mantenimiento Productivo que involucra la participación de todos1”. Parte de esta definición incluye, la maximización de la efectividad de los equipos, el establecimiento de un sistema de MP completo y el compromiso de que “el TPM involucre a cada empleado de la compañía”. Esta definición es adecuada, por supuesto, pero es un enfoque japonés. Esta definición involucra “a Mantenimiento” y “a cada empleado de la compañía”, esto último ha causado muchos problemas en las compañías occidentales por diferencia de culturas. Una definición mas apropiada y aceptable se concentra en la máquina. El Sr. Edward Hartmann2 ha definido así el TPM para ser aplicado en las compañías de Occidente:

1

Definición de Seiichi Nakajima, ingeniero mecánico que introdujo el MP en Japón en 1951. vicepresidente del Instituto japonés de Mantenimiento de Plantas y llamado "El padre del TPM".

2

El ingeniero Edward Hartmann, es fundador y presidente del International TPM Institute, Inc. El ha atendido consultorías a clientes en el área de gestión de Mantenimiento y mejoramiento de la productividad del Mantenimiento por más de 25 años. Es conocido como el "Padre del TPM en los Estados Unidos", ha desarrollado y aplicado un enfoque de éxito para instalar el TPM en plantas Occidentales.

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Es el actual

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“El TPM mejora permanentemente la efectividad global de los equipos, con la activa participación de los operadores”. Esta definición enfatiza en “la efectividad global del equipo” y no en el mantenimiento y en “una activa participación de los operadores” en vez de “todos los empleados de la compañía”. Mientras el TPM involucre, además del personal de Mantenimiento y operadores, a ingenieros, vendedores, supervisores y otros, la mejora de la efectividad global del equipo estará claramente acompañada de un buen equipo de trabajo. Parte del mejoramiento y del mantenimiento de los equipos a su más alto nivel de rendimiento es adoptar metas ambiciosas. Como las metas “Cero defectos” de calidad de gestión, las metas del TPM son similares respecto de los equipos: • CERO TIEMPO DE PARADA NO PLANEADA. • CERO PRODUCTOS DEFECTUOSOS CAUSADOS POR EQUIPOS. • CERO PERDIDA DE VELOCIDAD DE EQUIPOS. En la actualidad la participación de los operadores (bajo el TPM) es un enfoque altamente recomendado. Conforme el programa de mantenimiento progresa, notamos que todos los tipos previos de mantenimiento mencionados, tienen su lugar en la organización. El costo del equipo, las pérdidas de producción y de horas - hombre y tiempos de reparación serán comparados con el costo del mantenimiento Proactivo, para ver qué equipos necesitan mantenimiento y qué equipos no.

H-H de Mantenimiento

Cualquier programa de mantenimiento Proactivo diseñado y ejecutado adecuadamente se pagará por sí solo. La implantación y ejecución aumentarán los costos totales de mantenimiento al inicio, pero después de un período de tiempo los costos totales disminuirán por debajo del nivel original. (ver Fig. 2.7).

Tiempo Fig. 2.7: Costo inicial disminuido por un adecuado MP.

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El mantenimiento es una parte vital del negocio para la mayoría de industrias de manufactura y de proceso. Representa el mayor costo controlable para la mayoría de las industrias en un negocio muy competitivo y su mejora podría ser la clave a su supervivencia. Sin tener en cuenta su visión de mantenimiento para el futuro, no debe olvidarse que el mantenimiento es una función muy compleja que involucra un número increíble de variables. Las soluciones técnicas, orgánicas o directivas simples no existen. Sin embargo, este contexto se verá como un modelo que puede ayudar pasar de un enfoque reactivo costoso, a un enfoque Proactivo, de inversión al mantenimiento.

FIN DE LA UNIDAD

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