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INGENIERIAS FISICOMECANICAS

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4. COSTOS DE MANTENIMIENTO

Ingeniería de Mantenimiento

Alberto Pertuz

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Administration

Energías

MANTENIMIENTO

Precio de venta del producto

Gastos de Estudio

Gastos de comercialización

Instrumentos

Materias primas Ingeniería de Mantenimiento

Locales

Cargas Sociales Alberto Pertuz

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4. COSTOS DE MANTENIMIENTO Los costos de mantenimiento forman parte del costo asociado a la producción. Este costo podría estar en el orden de 5 a 10% en organizaciones diseñadas en el marco de los principios de gestión modernos Los costos de mantenimiento se pueden clasificar de la siguiente forma: COSTOS FIJOS

Representado por los recursos humanos, materiales y equipos necesarios para realizar el mantenimiento

COSTOS VARIABLES

Representado por los recursos humanos, materiales y equipos asociados a la variación de la producción, paradas de planta

COSTOS FINANCIEROS

Representado por el valor de repuestos en almacén y el valor total de repuestos (control de inventarios)

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Representado los costos asociados a la perdida de beneficios que la empresa sufre a consecuencia de fallas atribuibles a mantenimiento y pueden derivar de: COSTOS PENALIZACION

q  Productos rechazados por mala calidad q  P e r d i d a d e m a t e r i a p r i m a o reprocesamiento q  q  q  q 

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Producción paralizada o a bajo ritmo Uso ineficiente de la energía Accidentes laborales Daños del medio ambiente

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Los costos de mantenimiento forman parte del costo asociado a la producción. Este costo podría estar en el orden de 5 a 10% en organizaciones diseñadas en el marco de los principios de gestión modernos. Los costos, en general, se pueden agrupar en dos categorías: I. 

Los costos que tienen relación directa con las operaciones de mantenimiento, como ser: costos administrativos, de mano de obra, de materiales, de repuestos, de subcontratación, de almacenamiento y costos de capital, y

II.  Costos por pérdidas de producción a causa de las fallas de los equipos, por disminución de la tasa de producción y pérdidas por fallas en la calidad producto al mal funcionamiento de los equipos.

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Los costos de mantenimiento se pueden clasificar de la siguiente forma: Costo global (CGM, Cg) 1.  Costo de las intervenciones (Ci) 2.  Costo de las fallas (Cf) 3.  Costo de almacenamiento (Ca) 4.  Costo de sobre-inversiones (Csi)

Cg = Ci + Cf + Ca + Csi

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Observación 1: Se constata que la reducción de un componente del costo global implica el aumento de uno o mas de los otros componentes (acciónreacción). Observación 2: El CGM es medido a nivel de equipo. La suma sobre los equipos es lo que nos importa. Los equipos que mas afecten el CGM serán aquellos que reciban mayor estudio y atención de parte del servicio. Observación 3: Un programa preventivo excesivo implica un gran CIM y CAM. Es necesario estudiar si el CFM baja mas de lo que crecieron estas componentes. Observación 4: La reducción de costos de almacenamiento (o del numero de piezas de repuesto disponibles en bodega) puede aumentar el costo de fallas. Observación 5: Disminuir las inversiones implica costos de intervención mayores, reparaciones más largas. Ingeniería de Mantenimiento

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1.  Costo de las intervenciones (CIM, Ci) En el costo de las intervenciones (Ci) se incluyen los gastos relacionados con el mantenimiento preventivo y correctivo. No se incluyen costos de inversión ni de actualización tecnológica ya que estos son producto de proyectos específicos que van en relación directa con el aumento de la producción, por tanto deben estar considerados en el flujo financiero que evalúa la conveniencia de realizar ese proyecto. Tampoco se incluyen ajustes de los parámetros de producción, re-ubicación de los equipos, tareas de limpieza, etc. El costo de las intervenciones está compuesto principalmente por: •  Mano de obra interna o externa, •  Repuestos de bodega o comprados para la intervención; •  Material fungible ocupado en la intervención.

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El costo de la mano de obra interna se calcula con el tiempo empleado en la intervención multiplicado por el costo de HH especificando el tipo de mano de obra ocupada. La mano de obra externa generalmente es un monto convenido con un contratista, valores que deberían estar estimados de ante mano por el encargado del mantenimiento. Los repuestos que estaban en bodega y son usados en la reparación deben ser valorados al precio actual en el mercado y no al valor que ingresaron a bodega. Los comprados en el momento es el valor de factura. El material fungible sea específico o general se costea conforme a la cantidad usada. La amortización de equipos de apoyo y herramientas de uso general se consideran en forma proporcional al tiempo de intervención.

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Costos por unidad de tiempo Es importante otorgar un valor realista a los costos horarios de intervención ci y de horas-hombre pues influyen directamente en el costo global de mantenimiento, nuestra función objetivo a minimizar. Es común comparar el costo de la mano de obra interna con el de la externa. Sin embargo, los costos internos son castigados por prorrateos de costos que existen aún si se contrata mano de obra externa. Es necesario definir dos costos: • 

costo horario de intervención ci, que sólo incluye gastos directos asociados a las intervenciones;

• 

costo horario de mantenimiento, considera todos los gastos asociados a mantención.

El costo horario de intervención es: Los gastos directos sólo incluyen: •  •  •  • 

gastos salariales; contratación de servicios; gastos en material fungible de uso general; gastos de energía ligados a la intervención.

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El costo horario de mantenimiento ci,t es igual a:

Los gastos totales incluyen: •  el conjunto de gastos considerados para el costo de intervención; •  los salarios de especialistas requeridos para la gestión, planificación, análisis técnicos de las inter-venciones; •  el prorrateo de servicios tales como contabilidad, computación, personal, etc.

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Costo de repuestos Afín de realizar un análisis técnico-económico inteligente es necesario distinguir el costo técnico del costo contable: •  El costo técnico corresponde al valor de compra de la pieza al día de su utilización. A utilizar en el CIM. •  El costo contable corresponde al valor utilizado para valorizar el inventario contable. Por razones financieras este precio puede ser reducido por depreciación.

Observación 6: No se trata de hacer contabilidad, sino a realizar análisis técnico-económicos que permitan reducir el costo global de mantenimiento. Ingeniería de Mantenimiento

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2. Costo de fallas (CFM, Cf) Estos costos corresponden a las pérdidas del margen de utilidad debido a problemas directos del mantenimiento que hayan redundado en una reducción en la tasa de de producción de productos con la calidad deseada, costos por multas debido al daño ambiental, aumento del costo de la seguridad del personal por fallas en los dispositivos de seguridad, pérdidas de negocios, pérdidas de materias primas que no se pueden reciclar, aumento de los costos de explotación, etc. Los problemas de mantenimiento ocurren por: •  •  •  • 

mantenimiento preventivo mal definido, mantenimiento preventivo o correctivo mal ejecutado, uso de repuesto malos, inadecuados o de baja calidad, mantenimientos efectuados en plazos muy largos por falta de comunicación entre departamentos o adquisición de repuestos, •  falta de métodos, procedimientos, planificación o personal no calificado.

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Evaluación del costo de falla El costo de falla puede ser calculado con la siguiente formula: Cf =

ingresos no percibidos + gastos extras de producción + materia prima no utilizada

Para explicarlo, evaluemos el Cf en 3 casos: 1.  El volumen de producción programado puede ser re-alcanzado; 2.  El volumen de producción programado no puede ser alcanzado dado que la planta opera 24 horas al día; 3.  La producción no se detiene pero su calidad es degradada. En el primer caso: El costo de falla de mantención corresponde a los gastos necesarios para reatrapar la producción pérdida. Estos gastos son esencialmente: •  •  •  • 

la energía necesaria para la producción; las materias primas; los fungibles; los gastos de servicios tales como calidad, compras, mantención, etc.

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Evaluación del costo de falla (Continuación) Para explicarlo, evaluemos el Cf en 3 casos: 2.  El volumen de producción programado no puede ser alcanzado dado que la planta opera 24 horas al día; 3.  La producción no se detiene pero su calidad es degradada. En el segundo caso: Si la producción programada no puede ser alcanzada, el costo de falla de mantenimiento corresponde a la pérdida de ingresos menos el costo de las materias primas y productos consumibles que no fueron utilizados durante la parada. En el tercer caso: Si la producción ha perdido calidad, su precio es menor que el nominal. En este caso el costo de falla de mantenimiento corresponde a la pérdida de ingresos asociada.

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3. Costo de almacenamiento (CAM, Ca) En general este costo es alto en las empresas y es aquí donde existe espacio para implementar mejorías tendientes a bajar costos. El costo de almacenamiento representa los costos incurridos en financiar y manejar el inventario de piezas de recambio e insumos necesarios para la función mantenimiento, se incluyen: •  el interés financiero del capital inmovilizado por el inventario, •  la mano de obra y la infraestructura computacional dedicada a la gestión y manejo del inventario, •  los costos de explotación de edificios: energía, seguridad y mantenimiento, •  amortización de sistemas adjuntos: montacargas, tratamientos especiales, etc., •  costos en seguros, •  costos de obsolescencia.

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4. Costo de sobre-inversiones (CAM, Ca) En el diseño inicial de una planta, lo correcto es tomar la decisión de adquirir equipos que minimicen el costo global de mantenimiento durante su ciclo de vida. Ello implica en general que se compren equipos cuyas inversiones iniciales son mayores que las de otros que cumplen los mismos requerimientos pero cuyos costos de intervención y almacenamiento asociados se estiman menores. A fin de incluir la sobre-inversión, se amortiza la diferencia sobre la vida del equipo. Así es posible castigar en el costo global las inversiones extras requeridas para disminuir los demás componentes del costo.

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Valores Referenciales A nivel de diseño del departamento de mantenimiento y después, a nivel de reingeniería de la organización es importante conocer valores de referencia para las componentes del costo global. Ello dependería principalmente del tamaño de la planta, el tipo de industria, entre otros criterios. A fin de establecer valores de referencia para los costos de intervención es necesario comparar nuestra empresa con otras del mismo rubro, pero de clase mundial. Podemos usar diferentes variables de comparación: •  valor de los equipos en planta •  volumen de producción •  valor agregado

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Valores Referenciales (Continuación) Para el Costo de intervención Ci vs valor de lo equipos (Ve) El valor de los equipos (Ve) corresponde a los gastos que serían requeridos para comprar equipos que realicen las mismas funciones. No se considera, transporte, instalación, puesta a punto. El Ci /Ve es uno de los indicadores más interesantes a fines de comparación. La tabla siguiente muestra algunos valores de referencia:

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Valores Referenciales (Continuación) Para el Costo de intervención Ci vs volumen de producción (Vp) El volumen de producción (Vp) es una medida del nivel de uso dado a los equipos. Por ejemplo: horas de operación continua en equipos, toneladas en equipos químicos, siderurgia e industrias agroalimentarias. Este indicador permite: •  Comparar equipos o plantas similares tomando en cuenta las horas de utilización de los equipos; •  Recalcar que la redundancia de equipos o el sobre-equipamiento eleva los costos de intervención de mantenimiento. Equipos mostrando Ci / Vp muy sobre el valor referencial indica vejez del equipo o condiciones de operación difíciles (ambiente, calidad de operadores). Ingeniería de Mantenimiento

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Valores Referenciales (Continuación) Costo de intervención Ci vs valor agregado (Va) El valor agregado (Va) por el equipo es un indicador muy usado aunque no toma en cuenta las condiciones de operación. El nivel de automatización puede no influenciar el Ci / Va debido a que a mayor cantidad de equipos, mayor productividad (valor agregado) pero también se incrementan el costo de intervención de mantención.

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Valores Referenciales (Continuación) Para el costo de falla En este caso utilizamos como variables de comparación: •  horas de avería / horas de funcionamiento •  Producción aceptable / capacidad nominal

Evitar la existencia del costo de falla es una de las paradojas de la función mantenimiento, debido a que tal esfuerzo implica incrementar el costo de intervención. El control del costo global de mantención es entonces un proceso iterativo (para niveles estables de utilización del equipo).

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Valores Referenciales (Continuación) Para el costo de almacenamiento El indicador: costo de almacenamiento -----------------------------------valor de inventario tiene un valor referencial en las industrias de 26.2 % con una desviación media de 4.2 %. Hay que tomar en cuenta que el nivel de repuestos está estrechamente ligado al costo de falla de mantenimiento y al riesgo de que se produzcan fallas. El valor de referencia medio del inventario de repuestos valor del inventario ---------------------------------valor de los equipos varia entre 1.5 % y 2.5 % del valor (nuevo) de los equipos a mantener. El costo de almacenamiento representa entre 4% y 6% del Ci

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4.1 OPTIMIZACION DE COSTOS DE MANTENIMIENTO Para lograr los mejores resultados del mantenimiento en términos de costos, se necesita establecer el equilibrio entre los costos de mantenimiento correctivo y mantenimiento preventivo

PUNTO DE EQUILIBRIO DE LOS COSTOS

Costos totales

Punto óptimo Costo anual

Costo por Costos paradas de mant. Producción preventivo

Costos Costo por ejecución mant. correctivo de Mtto. Sub-mantenimiento

Optimo

Sobre-mantenimiento

Grado de mantenimiento ¿Cuánto? Horas de paradas por mes

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Más allá del punto óptimo, se deberá esperar que ocurran las averías y entonces repararlas Asignar más dinero al mantenimiento preventivo más allá del punto óptimo, reduce el número de averías, pero aumenta el costo total de mantenimiento; las decisiones dependen de los efectos de las fallas sobre otros factores de producción

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4.2 CALCULO DE COSTOS DE MANTENIMIENTO EJEMPLO

Una empresa de consultoría tiene el siguiente historial de fallas de sus computadores: en los últimos 20 meses el computador se ha averiado según los siguientes datos organizados en una tabla de distribución de frecuencias: Nº averías/mes (x) 0 1 2 3

Nº de meses en que ocurrieron averías (f) 4 8 6 2 Total f: 20

(x). (f) (0)(4)=0 (1)(8)=8 (2)(6)=12 (3)(2)=6 Total: fx=26

Costos estimados §  Costo por avería del computador: $ 300 (gastos de tiempo y servicio) §  Costo de un servicio de mantenimiento preventivo es: $ 220 por mes §  Con mantenimiento preventivo: se esperan un promedio de 1,0 avería/ mes a) Calcular el promedio esperado de averías sí la empresa no contrata el servicio de mantenimiento preventivo:

X =

∑

f .X n

= 26/20 = 1,3 averías/mes

b) Calcular costo mensual esperado de averías sin mantenimiento preventivo (CEA) CEA = (Promedio esperado de averías)(costo por avería) = 1,3 X 300 = 390 $/mes c) Calcular el costo mensual aplicando programa de mantenimiento mantenimiento preventivo Costo averías Costo Costo esperadas sí se tiene + mantenimiento mantenimiento = mantenimiento preventivo preventivo preventivo = (1 avería/mes)x( $ 300) + $ 220 = 520 $/mes d) Analizar las dos opciones y elegir la que cueste menos Dado que es más económico confrontar las averías sin un programa de mantenimiento preventivo ($ 390) que con uno ($ 520) la organización deberá continuar su política actual CONCLUSIÓN Mediante las variaciones determinadas mediante el método aplicado en el ejercicio anterior, la gerencia de operaciones puede definir las políticas de mantenimiento de menor costo (ver Jay Heizr, cap. Mantenimiento y Fiabilidad, pág 310)

Ejercicio 2 EL mantenimiento preventivo de un grupo de cinco máquinas cuesta $ 20.000 y el costo de mantenimiento correctivo cada vez que una máquina falla es de $ 40.000. Los registros indica el siguiente historial de fallas de las máquinas: POLITICA DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO: semanas Cada semana Cada 2 semanas Cada 3 semanas Cada 4 semanas

PROBABILIDAD DE FALLA DE ALGUNA MÁQUINA 0,1 O,2 0,3 0,4

Sí solo se toma en consideración los costos, ¿con que frecuencia debe hacerse mantenimiento preventivo para minimizar el costo esperado por mal funcionamiento?

a)  Calcular la cantidad esperada de fallas por cada política de mantenimiento b)  Calcular el costo esperado de falla, el costo de mantenimiento preventivo y el costo total por cada política de mantenimiento preventivo c) 

La política que minimiza los costos (ver (cap. 20, pág. 751, Norman Geither)