2.1 Tipos de mantenimiento Preventivo. Tipos de mantenimiento preventivo
Curva de la bañera Cálculo de frecuencia de Mantto Preventivo Orden de Trabajo. OT Costeo de O, T. Aplicaciones industriales
Incluye las actividades dirigidas a prevenir la ocurrencia de fallas en los equipos, tales como:
Limpieza y pintura
Lubricación
Ajustes, calibraciones, nivelación
Sustitución programada de piezas
Inspecciones
Reparaciones (ligeras, medianas, mayores)
Incluye todas las acciones dirigidas a verificar en forma continua o periódica, el estado del equipo, para
detectar anomalías de los mismos en fase temprana. Esta se realiza a través de la medición de parámetros característicos del equipo y la interpretación de los valores obtenidos. Los parámetros más impo rtantes, en cuanto a la calidad de la información que proporcionan son:
Vibraciones (desgaste, sobrecarga, cambios en las condiciones de operación).
Condiciones del lubricante (sobrecalentamiento, fugas, contaminación, obstrucción en los filtros).
Temperatura (indicador general de alteración en el estado del equipo).
La aplicación de uno u otro tipo de mantenimiento, obedece a las políticas y estrategias que hayan sido definidas en los más altos niveles de la organización. En función de ellas, la organización de mantenimiento aplicará una u otra clase de mantenimiento, siguiendo su propia estrategia, pero siempre en función de los lineamientos de la alta gerencia.
El desarrollo de las actividades de mantenimiento, se encuentra en relación directa con las estrategias que hayan sido definidas y establecidas por los altos niveles directivos de la empresa, cada una de las cuales presenta ciertas desventajas. Entre las distintas formas de enfrentar el mantenimiento en las instalaciones industriales, se destacan las siguientes:
Consiste en dejar que el equipo continúe funcionando, hasta que se produzca la falla de un componente, o un conjunto de ellos, que inhabilite al equipo, para luego proce der a su sustitución. Durante el tiempo de permanencia en servicio del equipo, el equipo es sometido a mantenimiento preventivo
programado básico (limpieza, lubricación, ajustes, etc.)
La probabilidad de supervivencia R(t) expresa el grado de confiabilidad de un equipo, o el nivel de confianza
que se tiene de que no fallará, estando en servicio, durante un lapso de tiempo determinado. En tal sentido, es conveniente conocer en qué instante de tiempo t(i) un compone nte o equipo alcanza un valor de confiabilidad (probabilidad de sobrevivir) predeterminado.
La posibilidad de conocer en términos de tiempo el momento en el cual la confiabilidad asume un valor determinado, permite establecer líneas de acción controladas, soportadas por una política previamente definida, en base a un estándar de confiabilidad. De acuerdo con las políticas generales y los objetivos de la empresa, y en concordancia con los planes y programas de producción, la gerencia podría fijar un valor mínimo de confiabilidad para ciertos equipos. Cuando se alcanza ese mínimo, se podría activar un procedimiento especial que contemple las medidas pertinentes a tomar, para restablecer la situación a su condición original. Estas medidas incluyen la reconstrucción parcial o total del equipo, o su reemplazo.
Durante la mayor parte de la vida de un equipo, la tasa de fallas se mantiene prácticamente constante. En este caso, para un valor determinado de rata de fallas y una probabilidad de supervivencia preestablecida, es posible calcular la cantidad de tiempo que debe transcurrir para que se alcance dicha probabilidad de supervivencia.
Partiendo de la expresión que permite calcular la probabilidad de supervivencia se tiene: R(t) = Exp (- *t) Tomando logaritmos en ambos miembros se obtiene Ln R(t) = Ln (Exp (- .t)) -Ln(R(t) = .t t = -LnR(t) . 1/
(10.1)
Por propiedades de los logaritmos -Ln R(t) = 0 - Ln R(t) -Ln R(t) = Ln (1) - Ln R(t) = Ln 1 / R(t)
Sustituyendo en la expresión (10.1) se obtiene: t
1 1 * Ln h (10.2) R(t)
Ejemplo: se tiene un equipo cuya tasa de fallas es de 0,0002 fallas por hora y se desea conocer en cuanto tiempo se estima que pueda alcanzar un nivel de confiabilidad del 98%. = 0,00021/ = 5000 horas para una falla
R(t) = 0,98 1/R(t) = 0,2020271 Aplicando la formula indicada en (10.2) resulta: t = 5000 .Ln 0,2020271 = 101 h aprox. Es decir que en un lapso de aproximadamente 101 horas, la probabilidad de supervivencia del equipo
disminuiría hasta alcanzar el 98%.
En la literatura de especialidad se tienen dos políticas básicas de mantenimiento preventivo propuestas por Barlow y Hunter. Son las basadas en la edad y en el reemplazo a intervalos constantes., conocidas como
políticas de tipo I y tipo II. Notaciones. Cp = Costo del mantto preventivo Cf = costo de mantto correctivo
f(t) = Función de densidad de probabilidad de tiemp o hasta la falla F(t) = Distribución de tiempo hasta la falla del equipo o sistema, es la integral de f(t) desde - hasta t r(t) es la función de tasa de fallas N(tp) es el número de fallas en el intervalo (0, tp); N(tp) es una variable aleatoria. H(tp) Número esperado de fallas en el intervalo (0, tp) R(t) Confiabilidad o función de sobrevivencia M(tp) Valor esperado de la distribución truncada con una f.d.p. f(t) truncada en tp tp
tf(t)dt
M(tp ) 1 R(tp ) EC(tp) Costo esperado del ciclo UEC(tp) Costo esperado por unidad de tiempo
Se define como llevar a cabo un reemplazo preventivo después de tp horas de operación continua sin falla; tp puede ser finito o infinito. En caso de un tp infinito, no se programa ningún mantenimiento preventivo
(reemplazo). Si el sistema falla antes que hayan pasado tp horas, se efectúa el mantenimiento preventivo en el momento de la falla y se reprograma el mantenimiento preventivo después de tp horas de operación. En esta política se supone que el sistema queda tan bien como si estuviera nuevo después de efectuar el mantto preventivo.
Esta política es adecuada para equipos pequeños y medianos, en el que la reparación puede corresponder a una reparación general. En la figura siguiente, se presentan dos ciclos de operaciones. En un ciclo, el equipo opera hasta el momento del mantenimiento preventivo (reemplazo) tp, y en el segundo ciclo, el equipo falla antes del mantenimiento planeado. El objetivo del mode lo I es determinar el tp óptimo, que corresponde al tp en el que el reemplazo
preventivo se lleva a cabo después que el equipo ha operado continuamente durante tp horas sin falla. El modelo determina el tp que reduce al mínimo el costo total esperado de ma ntenimiento preventivo y del correctivo por unidad de tiempo con la ecuación: UEC(tp )
Costo total esperado del ciclo Longitud esperada del ciclo
El costo total esperado del ciclo consiste en el costo de mantenimiento preventivo más el costo del mantenimiento correctivo (falla), que es:
EC(tp ) Cp * R tp Cf * 1 R tp Reemplazo por falla
Reemplazo preventivo
Reemplazo por falla
tp
Reemplazo preventivo
tp Tiempo
0 Ciclos de la política I
R(tp)
Figura 2: Area bajo la distribución de probabilidad que representa R(tp)
R(tp) es la probabilidad que el equipo sobreviva hasta la edad tp, indicada por el área sombreada en la figura 2
La longitud esperada del ciclo consiste en la longitud esperada de un ciclo preventivo más la longitud esperada de un ciclo de falla Longitud esperada del ciclo tp * R tp M(tp) * 1 R tp
tp
En la cual: M(tp )
t * f t * dt
1 R tp
M(tp) es la media de la distribución truncada en tp (ver en la figura 2). Por tanto:
Cp *R tp Cf * 1 R tp UEC(tp ) tp *R tp M tp * 1 R tp
El UEC(tp) es una función de una variable, el tp.
Esta política se define como: efectuar un mantenimiento preventivo en el sistma después que haya operado un total de tp horas, independientemente del número de fallas intermedias. En caso que ocurra una falla antes de tp, se efectúa una reparación mínima. La reparación mínima no cambia la tasa de fallas del sistema, y el mantenimiento preventivo renueva el sistema y éste queda como nuevo. Esta política es apropiada para sistemas complejos, como motores grandes y turbinas de vapor, de gas. El objetivo de est a política es determinar el tp óptimo que minimice el mantenimiento esperado de
reparación y preventivo. Se supone que el mantenimiento preventivo deja el sistema técnico tan bien como si estuviera nuevo, y las reparaciones mínimas no afectan la tasa de fa llas del sistema.
Costo total esperado por Mantto preventivo y reparaciones mínimas UEC(tp ) Longitud esperada del ciclo El costo total esperado EC(tp) es el costo del mantenimiento preventivo Cp, más el costo de las reparaciones, que es es el costo de una sola reparación multiplicado por el número esperado de reparaciones. UEC(tp )
Cp Cf * H tp tp
Barlow y Hunter demostraron que el número esperado de fallas en el intervalo (0, tp) es la integral de
E N tp H tp la función de la tasa de fallas:
tp
r t dt
0
UEC(tp) es una función de una sola variable, tp, y para encontrar pt óptimo se puede utilizar un método de búsqueda directa.
Reemplazo/Mantto por fallas
Reemplazo/Mantto Preventivo
0 tp
Ciclo de la política tipo II
Ejercicio de la política N.° 2 para optimizar mantenimiento preventivo %C1=85%
% C2= 90%
TG1
TG2
215Mw
10Kv
SI 3% PET
60Kv SINAC La compañía vende energía eléctrica (EE) a 42 $/Mw -h, sin IGV Se tiene: Utilidad: 30%
MTTR= 10 horas
Costos de mantenimiento preventivo: 180, 0000 $ Costos de mantenimiento correctivo: 5900 Hallar UEC por la política 1 y por la política 2
Solución: Realizamos el cálculo d el lucro cesante (LC) respecto al primer equipo: NOTA: Sabiendo que utiliza el 3% de la energía para poner en funcionamiento su mecanismo, entonces entrega el 97% de la misma. LC= 125*0.85*0.97*42*0.3*10*1.18= 15323,33,
f (t)= 1/8
Tasa de fallas = 8 −1 tp 1 H = 8 − t .dt = −ln(8 − t) = −ln(8 − tp)/ + ln10 = ln 8 −8 tp t ∗ 1 .dt tp ∫ M = tp8 = 16tp = tp2 8 8
F(t)= tp/8
tp + 20823 ∗(1 − 1 − tp) 18000 ∗ (1 − 8 tp tp tp 8 UEC = tp ∗ 1 − 8 + 2 ∗ 8 18000 +ln 8 −8 tp ∗ 15000 UEC = tp tp UEC1
1
2
3
19576.4
10689
4
5
7818.92 6470.5 5749.63
6
7
5364.6
5198.76
UEC2 20002.97 11157.62 8350.02 7099.3 6542.48 6465.73 7027.37
En este caso no se realiza inversión en repotenciación de equipos Costo Mantto
Término de Vida útil
Edad Infantil
Período de Operación Normal o edad de Madurez
CI
Período de desgaste O edad de Vejez
Tiempo, t
CCV SIN REPOTENCIACIÓN Años de vida útil
0
1
2
Ci
Edad Infantil
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14
Cj Edad de madurez
n1
n2
n3
i1
j 1
k 1
Ck Edad de vejez
CCV1 CI NA1 * Ci NA2 * Ci NA3 * Ci n
NA1 * Ci
Costo de mantenimiento en el período de edad infantil del activo
i1
m
NA2 * Cj Costo de mantenimiento en el período de Edad de Madurez j1
m
NA3 * Ck : Costo de mantenimiento en edad de vejez, hasta la renovación k 1
NA1: Número de años del período infantil del activo, Ci = Costos promedios anuales NA2: Número de años del período de madurez del activo, Cj = Costos promedios anuales NA3: Número de años del período de vejez del activo, Ck = Costos promedios anuales CCV = Costo de Ciclo de Vida CI= Costo de Inversión Inicial, incluye costo del activo, costo de Instalación, costo de Transporte, Cableado, Obra Civil, pruebas iniciales, finales, etc. COA = Costo de Operación del activo, Energía Eléctrica, Mano de Obra, Insumos Etc. CMCA= Costo de Mantenimiento Correctivo Anual (Mano de Obra, Repuestos, Misceláneos) CMPA= Costo de Mantenimiento Preventivo Anual (Mano de Obra, Repuestos, Misceláneos) O similar podemos leerlo así: En esta alternativa se observa que la organización NO cuenta con mantenimiento preventivo, lo cual se comprueba al ver que el costo en la fórmula para mantenimiento preventivo es cero. El costo inicial es muy bajo, ya que solo costo 1000 USA$. Es decir que prácticamente el equip o fue regalado y que emplearon unos mil USA$ en instalarlo y ponerlo a trabajar. Luego vemos que anualmente se gasta en el equipo 10,000.00 USA$, que son gastos que ocurren en la vida real de las empresas, y son inesperados De nuevo el costo de mantenimi ento preventivo es cero. Y se asigna una muy mínima cantidad, solo 100.00 USA$ al año para representar los costos escondidos de perdida de oportunidad. Como resultado que después de cinco años si nos vamos por alternativa 1, el costo de poseer el equipo es de:
Análisis del ciclo de vida invirtiendo en repotenciación de equipos En este caso, se suman los gastos sin repotenciación y los gastos con repotenciación n1
n2
n3
n4
i1
j 1
k1
l 1
CCV1 CI NA1 * Ci NA2 * Cj NA3 * Ck NA4 * Cl n4
NA4 * Ck : Costo de mantenimiento en edad posterior a la repotenciación l1
NA1: Número de años de operación, sin repotenciación NA2: Número de años de trabajo con repotenciación CI
CCV CON REPOTENCIACIÓN Años de vida útil
0
1
Ci Edad Infantil
2
3
4
5
6
7
Cj Edad de madurez
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17 17
Ck Edad de vejez
Cl Edad Post Repotenciación
Ahorros por repotenciación de equipos
Aumento en la vida útil del equipo Disminución de fallas inesperadas de alto costo Reducción de los tiempos muertos de los equipos Menor utilización de Repuestos Reducción Horas Hombre de Mantenimiento Correctivo Disminución en tiempos de Horas Hombre en busca de repuestos Reducción en los tiempos de detección de fallas Óptimos inventarios de repuestos
CCV = Costo del ciclo de vida (costo de propiedad) CI = Costo de inversión CO= Costo anual de operación CM = Costo anual de mantenimiento CS = Costo anual de tiempos de parada NY = Número de años para el calculo
CI = Costos de inversión CIM = Inversión en equipos para producción, mecánicos, eléctricos e instrumentos CIB = Inversiones en edificios y vías CIF = Inversión en instalaciones eléctricas CIR = Inversión en repuestos CIH = Inversión en herramientas y equipos para mantenimiento CID = Inversión en documentación CIE = Inversión en entrenamiento del personal
COP = Costos del personal de operación COE = Costos de energía COM = Costos de materiales de operación COT = Costos de transporte CCE = Costos de entrenamiento continuo de los operadores
CPC = Costo de personal, mantenimiento correctivo CPP = Costo de personal, mantenimiento preventivo CRC = Costo de repuestos, mantenimiento correctivo CRP = Costo de repuestos, mantenimiento preventivo CHC = Costo de herramientas, mantenimiento correctivo CHP = Costo de herramientas, mantenimiento preventivo
CCC = Costo de Contrato de Terceros, mantenimiento correctivo CCP = Costo de Contratos de Terceros, mantenimiento preventivo CEP = Costo del entrenamiento del personal de mantenimiento
CS = NT x TPM x CPP NT = Número de veces por año que el equipo se para por mantenimiento MDT = Tiempo de parada promedio CPP = Costos de la pérdida de producción por hora
Un indicador es un hecho cuantificado que mide la eficacia y/o la eficiencia de todo o parte de un proceso o de un sistema (real o simulado), con referencia a una norma, un plan o a un objetivo, determinado o aceptado en un cuadro estratégico de la empresa.
Además de las tareas de implementación de las estrategias de mantenimiento, está también la tarea de hacer el seguimiento del proceso y su evaluación. La selección de los indicadores para la medición es una tarea sensible y es la clave para una correcta evaluación. Los parámetros de eficiencia deben chequear la validez de las políticas de mantenimiento y la configuración de los parámetros de un componente específico. Cuando los resultados son malos, el c omponente debe ser re-examinado. La mejor manera para saber cómo lo resultados han sido implementados será mediante el cálculo de algunos indicadores de eficiencia. Para un ingeniero o director de mantenimiento es clave manejar indicadores de gestion para su departamento, dichos indicadores le permiten a la organizacion reevaluar las tecnicas de mantenimiento y confiabilidad utilizadas en el desarrollo del ejercicio industrial.
En la gestión de mantenimiento existen diversos indicadores que muestran las relaciones existentes entre elementos lo cual permite optimizar los recursos no solo fisicos sino tambien humanos que hacen parte del departamento de mantenimiento. Un indicador es una relación que existe entre dos elementos que pueden ser de natura leza distinta. Ejemplo= unidades vendidas/unidades totales Nos muestras las relaciones directas e inversas proporcionalmente de dichos elementos.
Relación entre el costo total del mantenimiento y el costo total de la producción. CTMANTTO CCMANTTO * 100 CTPR CCMANTTO: Componente del costo de mantenimiento, % CTMANTTO: Costo total de mantenimiento, Nuevos Soles CTPR: Costo total de la producción, N.S.
El costo total de la producción incluye los gastos directos e indirectos de ambas dependencias (operación y mantenimiento), inclusive los respectivos lucros cesantes.
Relación entre el trabajo en mantenimiento programado y el índice anterior. TBMP PERC CMFT PERC: Progreso en esfuerzos de reducción de costos TBMP: CMFT: Este índice indica la influencia de la mejoría o empeoramiento de las actividades de mantenimiento bajo control con relación al costo de mantenimiento por facturación arriba indicado. Relación entre los gastos con mano de obra propia, CMOP, N.S. y el costo total del área de mantenimiento en el periodo considerado, CTMN, N.S. CMOP CRPP * 100 CTMN
Relación entre los gastos totales con material CMAT, N.S y el costo total del área de mantenimiento en el periodo considerado, CTMN, N.S. CMAT CRMT *100 CTMN Relación entre los gastos totales de mano de obra externa, CMOC, N.S. (contratación eventual y/o gastos de mano de obra proporcional a los servicios de contratos permanentes) y la mano de obra total empleada en los servicios (propia y con tratada), durante el período considerado, CTMO, N.S. CMOC CMOE *100 CMOC CMOP En el cálculo de ese índice pueden ser considerados todos los tipos de mano de obra contratada sea por servicios permanentes o eventuales.
Relación entre el costo total de mantenimiento, CTMN, N.S. y la producción total en el período, VPRO, N.S. El denominador está en unidades de producción (ton, Kw, Km recorridos etc.) CTMN CMRP PROD Relación entre el costo de entrenamiento del personal, CEPM, N.S. de mantenimiento y el costo total de mantenimiento, CTMN CEPM CTET * 100 CTMN Este índice representa los elementos de gastos de mantenimiento invertido en el des arrollo del personal a través de entrenamientos internos y externos, pudiendo ser complementado con el índice del costo de capacitación "per -capita", o sea, la inversión en capacitación por la cantidad de personal entrenado
Relación entre el capital inmovilizado en repuestos, CIRP, N.S. y el capital invertido en equipos, CIEQ, N.S. CIRP IMRP * 100 CIEQ Se debe tener cuidado en el cálculo de este índice para considerar los repuestos específicos y parte de los no específicos utilizados en los equipos bajo la responsabilidad de la área de mantenimiento, siendo pues un índice que generalmente se torna difícil de calcular debido al establecimiento de esta proporcionalidad.
Relación entre el costo total de mantenimiento acumulado de un determinado equipo, CTMN, N.S. y el valor CTMN * 100 actual de venta de ese equipo, VLVD, N.S. CMVD VLVD
Valor de reposición por renovación de equipo, VLRP, N. S. menos la suma del Valor actual de Venta, VLVD, N.S. con el Costo Total de Mantenimiento de un determinado equipo, CTMN, N.S. CMVD VLRP VLVD CTMN
Este índice expresa la relación entre el costo total de mantenimiento y la facturación de la empresa en el período considerado. El dato de facturación lo pueden solicitar al departamento de contabilidad CMFT
CTMN FTEP
Sirve para saber en qué medida está reduciendo costos de manteamiento una organización, porque si mantiene los costos totales de mantenimiento con base en la facturación se puede saber si aumento o disminuyeron estos.
Este indicador nos muestra la influencia que tiene el costo de mantenimiento en el costo final del producto Costos de Mantenimiento Totales normalmente puede rondar el 5% a 12%. CMPP Costos de Producción
Este indicador pone de manifiesto el grado de utilización de técnicas preventivas frente a las correctivas, este puede rondar el 20%. Nos refleja que tanto mantenimiento preventivo se esta haciendo con respecto al total, en las organizaciones se debe buscar que el costo de mantenimiento correctivo sea mucho menor que Costo del mto. Preventivo el costo de mantenimiento preventivo. CPCT Costos Totales de Mantenimiento preventivo correctivo Refleja que tanto mantenimiento preventivo se está haciendo con respecto al total, en las organizaciones se debe buscar que el costo de mantenimiento correctivo sea mucho menor que el costo de mantenimiento preventivo.
Este indicador nos muestra la relación entre las horas empleadas para la producción y las de paro del equipo por averías. Al tomar las horas de paro en lugar del número de averías introducimos en la relación un concepto de gravedad de las averías. Al tomar las horas de producción realizadas, también estamos considerando la tasa de inutilización del equ ipo la cual generalmente oscila entre el 1% y el 3%. Horas de Paro por Mantenimiento HPHP Horas de Producción Realizadas Este indicador va muy ligado a la confiabilidad del sistema Señala la relación entre las horas hombres gastados en trabajos programados en mantenimiento preventivo y las horas hombres disponibles, entendiéndose por horas hombres disponibles, aquellos presentes en la instalación y físicamente posibilitados de desempeñar los trabajos requeridos. totalidad (HHMP) TBMP Totalidad HHDP
Es la relación entre las horas hombres gastados en reparaciones de mantenimiento correctivo y las horas totalidad (HHMC) hombres disponibles. TBMC TotalidadHHDP
Demuestra la relación entre la diferencia de las horas hombres disponibles menos lashoras hombres trabajadas sobre los hombres horas disponibles, indicando por lo tanto, cuanto del tiempo del personal no totalidad (HHDP HHTM) fue ocupado en ninguna actividad. OCPM totalidad (HHDP)
Muestra la relación entre la diferencia de las horas hombres trabajadas y disponibles, y las horas hombres disponibles, indicando cuanto del tiempo del personal fue ocupado por arriba de la carga normal de trabajo. totalidad HHTP HHDP ESPM totalidad HHDP Aplicaciones propuestas Un activo industrial tuvo un valor inicial de 125,000 USA$, el costo promedio de mantto correctivo es de 6500 N.S./año. Se han hecho las siguientes inversiones en mantto preventivo: Vida útil (año) 1 2 3 4 5 6 7 8 CMP USA$/año 15000 16800 17400 18900 19500 20200 21230 22530 El costo de MO de operación asciende a 20,000 N.S./año, de insumos, 7500 N.S./año y el de energía eléctrica 22500 N.S./año. Hallar el costo del ciclo de vida del activo, se desprecia el costo de oportunidad Un equipo industrial tiene el siguiente comportamiento: días Mantto correctivo 1 1 1 1 Tiempo Operación continua semanas 7 8 6 7 Al fallar ocasiona un lucro cesante de 2500 N.S, CMO = 1 50N.S, materiales: 200 N.S., y en mantto preventivo se invierte 7,000 N.S. se pide
Determinar el período de programación de mantenimiento por medio de la política 1 Determinar el período de programación de mantenimiento por medio de la política 2
El presupuesto anual es muy fácil de calcular teniendo en cuenta que ya contamos con un Sistema de Mantenimiento Preventivo Programado. . Completar el calendario general de mantenimiento preventivo programado. Formulario 6.
. Para cada equipo existirán ‘n’ cantidad de procedimientos estándar de mantenimiento con una frecuencia determinada. Calcular cuántos de cada uno de los mantenimientos realizaremos en el año. . Del expediente de cada equipo, extraer los PEM s y tomar nota de los costos de materiales, e insumos
necesarios para el mantenimiento y si existe también algún costo misceláneo. . Calcular el costo anual para cada PEMs sin incluir Mano de Obra, ya que esta es fija y sale de la planilla del MINED.
. Sumar el monto total de todos planes de mantenimiento y dividirlo entre 12 para sacar un promedio mensual.
. Analizar en junta de CDE, la creación de la partida presupuestaria para el mantenimiento preventivo. . Si se analiza que el presupuesto es muy elevado hacer un recorte, sin RESTRINGIR MUCHO las actividades de mantenimiento. . Establecer una meta menor de disponibilidad de los recursos. Y Oficializar el presupuesto y la meta
de disponibilidad, la cual se verá afectada y reducida por el recorte del presupuesto de mantenimiento. . Modificar el calendario general en la proporción en que se recortó el presupuesto.
La implantación de un Sistema de Mantenimiento no debe verse como un gasto adici onal, el cual conlleva a un presupuesto adicional para el cual no estamos preparados. Debe de verse como una responsabilidad de cuidar, custodiar y mantener los recursos para el aprovechamiento de los estudiantes en un plazo largo de tiempo. El mantenimiento preventivo basado en un sistema dinámico es un generador de ventajas funcionales
y económicas muy fuertes para cada uno de los Institutos. Si el mantenimiento preventivo fuera un causante de incremento en los costos de operación, nadie alrededor del mundo implementara sistemas de mantenimiento preventivo.
El alto costo del NO MANTENIMIENTO es de por sí difícil de calcular con exactitud, ya que la única documentación disponible son los costos directos como son los repuestos. Pero no se contabilizan los costos escondidos que siempre son mucho mayores que los costos directos. Estos costos escondidos son los costos de la mano de obra, de los costos por perdida de
oportunidad, de un poca disponibilidad de los recursos, utilización de espacio con maq uinaria que ya no funciona, una corta vida de los recursos, un mayor uso y desgaste de repuestos, malestar de las personas, costos imprevistos, etc.
Lo que se debe analizar para justificar el mantenimiento preventivo es realizar el ANÁLISIS DEL COSTO DEL CICLO DE VIDA.
Determina la conveniencia de reemplazo del equipo.
Indicador: es el grado de conservación del equipo, que se determina con la siguiente ecuación:
Vó G = Fó ∗ [C − CP]
En la cual:
− 1 (1 + i) F = Factor de capitalización = i ∗ (1+ i)
Fc = Coeficiente matemático utilizado para calcular el valor futuro de una renta o capital actual. Este coeficiente es función del tipo de interés y del número de años de capitalización.
i = tasa de interés anual n = Vida útil remanente del equipo, en años
C = Costo anual del mantenimiento correctivo, año$ CP = Costo anual del mantenimiento preventivo, año$
Si el grado de conservación Gc resulta igual o menor que 0.5, entonces se recomienda renovar el equipo
1. Se tiene una bomba centrífuga de 750 m3/h, Ht = 25 mca, = 80%. El costo de mantenimiento correctivo, incluido el lucro cesante es de 10 5,000 $/año y el costo de mantenimiento preventivo anual asciende a 15,000 $/año
El valor de una bomba nueva es de 75,000 $, la tasa de interés anual es de 12%. Se pide definir si es necesario hacer la renovación de la bomba, si el análisis de hace en el año 7, siendo el total de su vida útil, 16 años
− 1 (1 +0.12)9 − 1 1.77 (1 + i) F = Factor de capitalización = i ∗ (1 + i) = 0.12 ∗ (1 + 0.12)9 = 0.33 = 5.36 Vó 75,000 Grado de conservación del equipo,G = Fó = ∗ [C − CP] 5.36 ∗ [105,000 − 15,000] = 0.15 < 0.50 En este caso se recomienda hacer la renovación del equipo.
Indica que el costo de mantenimiento correctivo tiene un impacto mucho mayor que el mantenimiento preventivo
También se interpreta que el mantenimiento preventivo no presenta resultados, pues siempre aparece el lucro cesante que encarece la operación de la bomba
2. Un reductor de velocidad, de 50 kw, 1450/55 rpm, tiene una tasa de falla de 2 veces por año, ocasionando un lucro cesante de 2750 $/vez y CMC de 750 $/vez. El mantenimiento correctivo se realiza una
vez por año, a un costo total de 2,500 $. En el mercado existen Reductores de velocidad a un precio de 735 $/kw. La tasa de interés anual es de 12.5%. El reductor de velocidad actual tiene una vida útil de 15 años y han transcurrido el 80% de la misma.
Definir si es conveniente reemplazar el Reductor de velocidad con uno nuevo, considerando que el actual puede ser vendido a 2,000 USA$
Solución Valor de reposición: 50 kw*735 $/kw – 2000 = 34,750 USA$ Factor de capitalización: n = 15 -0.8*15 = 3
− 1 (1 + 0.12) − 1 0.40 (1 + i) F = Factor de capitalización = i ∗ (1 + i) = 0.12 ∗ (1 + 0.12) = 0.17 = 2.35 Costo anual de Mantto correctivo: 2*2750 +2*750 = 7,000 $/año Vó 34,740 Grado de conservación del equipo G = Fó = ∗ [C − CP] 2.35 ∗ [7,000 − 2,500] = 3.286 > 0.5 En este caso no se recomienda aún, la renovación del activo
Una maquinaria industrial, tiene una confiabilidad de 96.5% en 75 h y disponibilidad de 95.5%. El tiempo
calendario es 365 días, con 25 días de mantto preventivo al año, 24h/d de operación. Su utilidad horaria es igual a 900 N.S. y los demás componentes del costo de mantenimiento suman 215 N.S./h. El proveedor indicó que la maquinaria tiene una vida útil inicial de 15 años. El año 8 se invirtió 40,000 USA$ en repotenciación, estimando una vida útil a partir de entonces, de 10 años. Su confiabilidad cambió a 98 % en 125 h y su disponibilidad de 98.75%. Se plantea renovar la maquinaria por una de tecnología mejorada, cuyo valor de mercado es igual a 195,000 USA$, incluido el IGV., la tasa de interés es 12.5%, la evaluación se hace el año 10. Definir si es tiempo de hacer la renovación del activo Hallar el ROI, en el caso de renovación, en años
t1
1 1 1 * Ln h MTBF1 R(t)
t
75 2,105.134h 1 ln 0.965
1 Ln R(t) 1 MTBF 2105.134 2105.134 2010.403 D 0.955 MTTR 99.20h MTBF MTTR 2105.134 MTTR 0.955 Tiempo de operación programado: (365 – 25)*24 = 8,184 h/año
Número de paradas en el periodo de 1 a 8 años: Nr. Años*Tiempo programado/(MTBF+MTTR) 8*(8184h/año/(2105.134h+99.20h)) = 29.57 veces. Tiempo de paradas1: 29.57*99.20 = 2 ,933.344 h CTMC en 8 años: 2933.344*(900 + 215) = 3’270,678.56 N.S.CMC anual: 3’270,678.56 /8 = 408,834.82 N.S./año CMC horario: 408,834.82 N.S./ 2,933.344 h = 139.375 N.S./h
Después de la repotenciación t2
1 1 1 h MTBF2 * Ln R(t)
t
125 6,187.30h 1 ln 0.98
1 Ln R(t) 2 MTBF 6187.30 6187.30 6109.96 D 0.9875 MTTR2 78.32h MTBF MTTR 6180.30 MTTR2 0.9875
Tiempo de operación programado: (365 – 25)*24 = 8,184 h/año
Número de paradas luego de la repotenciación. 2 años: Nr. Años*Tiempo programado/(MTBF+MTTR) 2*(8184h/año/(6187.30 h+ 78.23 h)) = 2.61 veces. Tiempo de paradas1: 2.61*78.32 = 204.41 h CTMC en 2 años: 204.41*(900 + 215) = 227,917.15 N.S. CMC anual: 227,917.15 /2 = 113,958.575 N.S./año CMC horario: 113,958.575 N.S./ 204.41 h = 557.5 N.S./h Hoperación* MTTR * Cm h CCM MTBF CCM1: 8*(8184-2933.344)*99.20*139.375/2,105.134 = 275,880.09 N.S. CCM2: 2*(8184-204.41)*78.32*557.5/6,187.30 = 112,622.96 N.S. CCMpromedio ponderado: 275,880.09*0.8 + 112,622.96 *0.2 = 243228.664 N.S./año CCM-h = 0.8*139.375 + 557.5*0.2 = 223 N.s./H n
18
1 i 1 1 0.125 1 FC n 18 i * 1 i 0.125 * 1 0.125 GC
7.332 7.043 1.041
Vreposición 195,000 * 2.8 0.319 Fc * CCM Cmh 7.043 * 243,228.664 223
Beneficio por repotenciar: 408,834.82-113,958.575 = 294,876.245 N.S. /año ROI: (195,000 USA$*2.8 N.S./USA$)/294,876.245 N.S. /año = 1.85 años 3. – Un activo industrial tuvo un valor inicial de 125,000 USA$, el costo promedio de mantto correctivo es de
6500 N.S./año. Se han hecho las siguientes inversiones en mantto preventivo: Vida útil (año)
1
2
3
4
5
6
7
8
CMP USA$/año 15000 16800 17400 18900 19500 20200 21230 22530 El costo de MO de operación asciende a 20,000 N.S./año, de insumos, 7500 N.S./año y el de energía
eléctrica 22500 N.S./año. Hallar el costo del ciclo de vida del activo, se despre cia el costo de oportunidad 4. – Un equipo industrial tiene el siguiente comportamiento: días Mantto correctivo 1 1 1 1 Tiempo Operación continua semanas 7 8 6 7 Al fallar ocasiona un lucro cesante de 2500 N.S, CMO = 1 50N.S, materiales: 200 N.S., y en mantto preventivo se invierte 7,000 N.S. se pide
Determinar el período de programación de mantenimient o por medio de la política 1 Determinar el período de programación de mantenimiento por medio de la política 2
3. – Una Planta industrial adquirió uno de sus equipos principales en 250,000 USA$. Por instalar, en MO interna y externa, gastó 15,000 USA$, en transporte interno, 1,500 USA$, obras civiles, 1 2,000 USA$, en pruebas, 2000 USA$. La Potencia nominal del ME que la acciona es de 300 kw, operando a 85% de carga, Cunit EE es de 0.25 NS/kw-h. Para operarla se necesita dos operarios, a un sueldo de 1,300 NS/mes, incluido sus beneficios de ley. En insumos se gasta 20,000 USA$/año En promedio tiene dos paradas por fallas imprevistas al año, que duran 1.75 h/vez. Ocasionando un gasto en MO de 200 NS y en materiales de 1500 NS. En ese lapso, no hay producción La Planta produce 1000 Ton/d de producto final, el cual lo vende a 1,200 NS/TM, incluido IGV; con 35% de utilidad. La Planta ha programado 15 días por año de Mantto Preventivo, a un costo de 2,000 USA$/día Para un período de 8 años, hallar el CCV del equipo
Indicar si ha habido una buena gestión de Mantto
2. - Una empresa industrial ha hecho los siguientes desembolsos:
CIM = 50’000,000 N.S., CIB = 4’000,000 N.S., CIF = 10’395,000 N.S., CIR = 1’350,000 N.S. CID = 40, 500 N.S., CIE = 1’620,000 N.S., COP = 177,000 N.S./año, COE = 6’331,500 N.S./año COM = 2’000,000 N.S., COT = 750,000 N.S., CPC = 180,000 N.S., CPP = 187,200 N.S. CRC = 945,000 N.S., CRP = 1’890,000 N.S., CHC = 100,000*2.7 = 270,000 N.S. CHP = 945,000 N.S., CCC = 500,000 N.S., CCP = 1’200,000 N.S., CEP = 25,110 N.S. Ha tenido 10 paradas por Mantto correctivo con duración de 3 horas/parada, siendo su utilidad 4,500 N.S./hora. Hallar el CCV Hallar % Mantto correctivo y % Mantto correctivo CCMANTTO
CTMANTTO * 100 CTPR ..1p
: CRPP
CMOE
Solución:
CIM = 17’000,000 N.S. CIB = 4’000,000 N.S. CIF = 3500*1100*2.7 = 10’395,000 N.S. CIR = 500,000*2.7 = 1’350,000 N.S. CID = 15,000*2.7 = 40, 500 N.S. CIE = 40*3*500*2.7 = 1’620,000 N.S. = 67’405,000 N.S.
COP = 177,000 N.S./año COE = 6’331,500 N.S./año COM = 2’000,000 N.S.
CMOP CTMN
* 100
..1p
CMOC *100 CMOC CMOP
…1p
COT = 750,000 N.S. = 9’258,500 N.S./AÑO
CPC = 180,000 N.S. CPP = 187,200 N.S. CRC = 945,000 N.S. CRP = 1’890,000 N.S. CHC = 270,000 N.S. CHP = 945,000 N.S. CCC = 500,000 N.S. CCP = 1’200,000 N.S. CEP = 25,110 N.S. = 6’142,310 N.S./AÑO CPC = Costo de personal, mantenimiento correctivo CPP = Costo de personal, mantenimiento preventivo CRC = Costo de repuestos, mantenimiento correctivo CRP = Costo de repuestos, mantenimiento preventivo CHC = Costo de herramientas, mantenimiento correctivo CHP = Costo de herramientas, mantenimiento preventivo CCC = Costo de Contrato de Terceros, mantenimiento correctivo CCP = Costo de Contratos de Terceros, mantenimiento preventivo CEP = Costo del entrenamiento del personal de mantenimiento
CS = NT x TPM x CPP = (10 veces/año* 3 h/vez)*4,500 = 135,000 N.S./AÑO
67’405,000 + 10*(9’258,500 + 6’142,310 + 135,000) = 222’763,100 N.S. Costo mantto correctivo: 1’742,150 N.S./AÑO. % Mantto correctivo: 28.36 % Costo mantto preventivo: 4’063,560 N.S./año. % Mantto preventivo: 71.64 % Relación entre el costo total del mantenimiento y el costo total de la producción. CTMANTTO 6'142,310N.S. / año CCMANTTO *100 * 100 39.88% CTPR 15' 400,810N.S. / año Relación entre los gastos con mano de obra propia, CMOP, N.S. y el costo total del área de mantenimiento 367,200 CMOP en el periodo considerado, CTMN, N.S. CRPP *100 *100 5.86% CTMN 6'258,500 Relación entre los gastos totales de mano de obra externa, CMOC, N.S. (contratación eventual y/o gastos de mano de obra proporcional a los servicios de contratos permanentes) y la mano de obra total empleada en los servicios (propi a y contratada), durante el período considerado, CTMO, N.S. 1'700,000 CMOC CMOE *100 *100 82.24% 2' 067,200N.S. / año CMOC CMOP
Opera: 85 % 1 BHP: 15.66 kg vapor/h - La planta consume C específico : 0.47 TM vapor___ TM prod. Final PF =>
1000 n.s. , incluido igv, utilidad: 0.40 TM
0.965
= MTTF MTTF + 5
0.965 MTTF + 4.825 = MTTF MTTF = 137.86 h Tpo. Total de prod : 365 x 24 = 8760 h Tpo. Prog. Prod. : (365 – 10 ) x 24 = 8520 h ṁ =
ṁ
400 BHP X 15.66 kg vapor /h x 0.85 = 5 324.4 kg vapor /h BHP 5.32 TM vapor pf = h = 11.32 TM prod. final 0.47 TM vapor___ h TM prod. Final
# veces parada =
8520 = 59.64 veces 137.86 + 5
CLC = (59.64)(5)(1000)(0.4)(11.32)= 1144,279.32 N.S./periodo 1.18
0.9715
= MTTF MTTF + 4
0.9715 MTTF + 3.886 = MTTF = 136.35 h # veces parada =
MTTF
8520 = 60.71 veces 136.35 + 4
CLC = (60.71)(4)(1000)(0.4)(11.32)= 931,847.05 N.S./periodo 1.18
Inv. = $ 30000 + ($10000 x 5) = $ 80,000 x 3 = S/. 240,000 tasa de cambio= S/. 3.00 BENEFICIO = 1144,279.32 – 931,847.05 = 212,432.27 N.S./periodo
0.99
= MTTF____ MTTF + 2
0.99 MTTF + 1.98 = MTTF = 198 h
MTTF
# veces parada =
8520 = 42.6 veces 198 + 2
CLC = (42.6)(2)(1000)(0.4)(11.32)= 326,936.95 N.S./periodo 1.18
Inv. = $ 100,000 + ($5,000 x 5) = $ 125,000 x 3 = S/. 375,000 Valor de salvamento= $32,000 x 3 = S/. 96,000 S/. 279,000
tasa de cambio= S/. 3.00
BENEFICIO = 1144,279.32 – 326,936.95 = 817,342.37 N.S./periodo
Interpretación: Es más conveniente adquirir una caldera nueva, ya que el retorno de inversión tiene menor tiempo.
