El Mantenimiento basado en condición.pdf

APUNTES

Gestión de Mantenimiento Industrial Antofagasta, 2015

Curso: Mantenimiento basado en condición. Carrera: Ingeniería Civil Industrial Mecánica Profesor: Ing. Cristian Barrera Aguirre.

Antofagasta, 2015

INDICE CAPITULO 1: INTRODUCCIÓN DE MANTENIMIENTO ......................................... 4 DEFINICIÓN DE MANTENIMIENTO. .................................................................. 4 IMPORTANCIA DEL MANTENIMIENTO ............................................................. 5 TERMINOLOGÍA ................................................................................................. 7 TIPOS DE MANTENIMIENTO ............................................................................. 8 MANTENIMIENTO CORRECTIVO .................................................................. 8 MANTENIMIENTO PREVENTIVO ................................................................... 8 MANTENIMIENTO PREDICTIVO .................................................................. 10 PARADAS DE PLANTA ................................................................................. 12 Historia y evolución del mantenimiento. ............................................................ 22 El Mantenimiento como Sistema de Gestión. .................................................... 26 Una Visión de Sistemas de Gestión de Mantenimiento. ................................ 27 Formulación de estrategia de mantención: Un Enfoque Centrado en el Negocio MCN. ................................................................................................ 29 Función de Mantención .................................................................................. 30 Objetivos de mantención. ............................................................................... 31 Planes de vida. ............................................................................................... 32 Programa de trabajo....................................................................................... 32 Carga de trabajo. ........................................................................................... 35 Laboratorio de Mantenimiento Industrial – Cristian Barrera Aguirre

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Estructura de recursos. .................................................................................. 38 Sistema de planificación del trabajo ............................................................... 42 Estructura administrativa. ............................................................................... 45 Sistema de control de mantención. ................................................................ 48 CAPITULO 2: MANTENIMIENTO BASADO EN CONDICIÓN .............................. 52 Objetivos del MBC: ............................................................................................ 52 Técnicas de mantenimiento predictivo. .............................................................. 53 Proceso estratégico de mantenimiento basado en condición. ........................... 58

Laboratorio de Mantenimiento Industrial – Cristian Barrera Aguirre

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CAPITULO 1: INTRODUCCIÓN DE MANTENIMIENTO DEFINICIÓN DE MANTENIMIENTO. Las diversas normas de los países desarrollados dan definiciones que son clarificadoras de los componentes que caracterizan esta actividad. Norma Francesa AFNOR NF X 60-010. Dice que es “El conjunto de acciones que permiten conservar o restablecer un bien a un estado especificado o a una situación tal que pueda asegurar un servicio determinado”.

Norma Británica BS 3811. Dice que es “La combinación de todas las acciones técnicas y administrativas asociadas tendientes a conservar un ítem o restablecerlo a un estado tal que pueda realizar la función requerida”. Indica además que la función requerida puede ser definida como una condición dada. Norma militar norteamericana MIL - STD - 721 C. Puede decir que el mantenimiento es el conjunto de acciones necesarias para conservar o restablecer un sistema en un estado que permita garantizar su funcionamiento a un costo mínimo. Varios autores definen el término mantenimiento del siguiente modo: Como la combinación de actividades mediante las cuales un equipo o un sistema se mantienen en, o se restablece a, un estado en el que puede realizar las funciones designadas. [Duffua] Asegurar que todo elemento físico continúe desempeñando las funciones deseadas. [M. Rodríguez].


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IMPORTANCIA DEL MANTENIMIENTO El mantenimiento es necesario en todos los establecimientos de la manufactura; porque las maquinarias colapsan, partes se despegan y los edificios se deterioran. Todos de muchos segmentos que constan de la empresa industrial requieren atención. En fábricas manufacturadoras, la organización de mantenimiento también se les dan puestos, cargos con responsabilidad de controlar y conservar el uso de energía. Muchas de las actividades son de naturaleza especializada que frecuentemente, que pueden hacer más barata afuera de los contratistas. Las compañías también contratan con empresas de afuera para el mantenimiento de sus maquinarias. Todos los empleados pueden que le den la responsabilidad de mantener su área limpia de los materiales que se utilizan. Las razones o los fundamentos por los cuales hacemos mantenimiento pueden ser resumidas en las siguientes categorías (sobre la base de los beneficios logrados). A. Prevenir o disminuir el riesgo de fallas Busca bajar la frecuencia de fallas y/o disminuir sus consecuencias (incluyendo todas sus posibilidades). Esta es una de las visiones más básicas del mantenimiento y en muchas ocasiones es el único motor que mueve las estrategias de mantenimiento de algunas empresas, olvidándose de otros elementos de interés nombrados abajo. B. Recuperar el desempeño Con el uso de los equipos el desempeño se puede ver deteriorado por dos factores principales: Pérdida de capacidad de producción y/o aumento de costos de operación. Grandes ahorros se han logrado al usar éste como gatillo para el mantenimiento, ya que a veces este factor es de dimensiones mayores a las fallas a evitar, ejemplos típicos incluyen: Cambios de filtros de gas, aceite, lavado de compresores axiales, etc.


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C. Aumentar la vida útil/diferir inversiones La vida útil de algunos activos se ve seriamente afectada por la frecuencia/calidad del mantenimiento. Por otra parte se pueden diferir grandes inversiones, como por ejemplo reconstrucciones de equipos mayores. Encontrar el punto exacto de máximo beneficio económico es de suma importancia aquí. A modo de ejemplo la frecuencia con la cual se hace mantenimiento mayor de una turbina a gas se ve influenciada por la frecuencia de paradas de la misma. D. Seguridad, ambiente y aspectos legales Muchas tareas de mantenimiento están dirigidas a disminuir ciertos problemas que puedan acarrear, responsabilidades legales relativas a medio ambiente y seguridad. El valor de dichas tareas es difícil de evaluar. El uso de herramientas avanzadas de computación ha permitido en algunos casos evaluar la relación costo/riesgo y así determinar los intervalos óptimos de mantenimiento. E. Factor Brillo La imagen pública, aspectos estéticos de bienes, la moral de los trabajadores, etc. Son factores importantes a la hora de elegir tareas e intervalos de mantenimiento. Por ejemplo la pintura de una fachada de edificio: el intervalo entre pintadas es modulado más por la apariencia, que por el deterioro de la estructura por baja protección.


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TERMINOLOGÍA Activo Físico: Bien tangible que genera valor al negocio. Pieza: Todo y cualquier elemento físico no divisible de un mecanismo. Es la parte del equipo donde, de una manera general, serán desarrollados los cambios y eventualmente, en casos más específicos, las reparaciones. Componente: Ingenio esencial para el funcionamiento de una actividad mecánica, eléctrica o de otra naturaleza física, que, conjugado a otro (s) crea (n) el potencial de realizar un trabajo. Equipo: Conjunto de Componentes interconectados con que se realiza materialmente una actividad de una instalación. Sistema Operacional: Conjunto de equipos para ejecutar una función de una instalación. Unidad de Proceso o Servicio: Conjunto de Sistemas Operacionales para la generación de un producto o servicio. Defecto: Ocurrencia en un ítem que no impide su funcionamiento, sin embargo, puede a corto o largo plazo, acarrear su indisponibilidad. Función: Actividad que debe realizar un activo para la cual fue diseñado bajo ciertos parámetros de operación. Falla funcional: Ocurrencia en un ítem que impide su funcionamiento. Modo de falla: hechos que causan una falla funcional. Efecto de Falla: Lo que ocurre cuando gatilla una falla. Confiabilidad: Probabilidad de que un elemento funcione sin fallos durante un tiempo determinado.


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TIPOS DE MANTENIMIENTO MANTENIMIENTO CORRECTIVO Acción de carácter puntual a raíz del uso, agotamiento de la vida útil u otros factores externos, de componentes, partes, piezas, materiales y en general, de elementos que constituyen la infraestructura o planta física, permitiendo su recuperación, restauración o renovación, sin agregarle valor al establecimiento. También denominado mantenimiento reactivo, es aquel trabajo que involucra una cantidad determinada de tareas de reparación no programadas con el objetivo de restaurar la función de un activo una vez producido un paro imprevisto (parada forzada). Las causas que pueden originar un paro imprevisto se deben

a desperfectos no

detectados durante las inspecciones predictivas, a errores operacionales, a la ausencia tareas de mantenimiento (reparaciones), a sobre uso o utilización de los equipos fuera de las condiciones normales de operatividad del diseño, a problemas de fabricación de partes o piezas de equipos y, a requerimientos de producción que generan políticas como la de “repara cuando falle”, o “no pares que el equipo aguanta”. Existen desventajas cuando dejamos trabajar una máquina hasta la condición de reparar cuando falle, ya que generalmente los costos por impacto total son mayores que si se hubiera inspeccionado y realizado las tareas de mantenimiento adecuadas que mitigaran o eliminaran las fallas, de acuerdo a lo establecido en las recomendaciones de mantenimiento del fabricante y/o las mejores prácticas de mantenimiento preventivo y predictivo. MANTENIMIENTO PREVENTIVO El Mantenimiento Preventivo se define como el conjunto de tareas de mantenimiento necesarias para evitar que se produzcan fallas en instalaciones, equipos y maquinaria en general (prevenir), es denominada también por algunos autores como Mantenimiento Proactivo Programado.

El objetivo último del Mantenimiento Preventivo es asegurar la


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disponibilidad permanente de las edificaciones, equipos, sistemas e instalaciones en una Organización, Institución o Empresa, evitando al máximo las paradas forzadas e interferencias en los procesos y actividades inherentes de la Empresa y a las personas que laboran en ella. El Mantenimiento Preventivo es

además

un proceso planificado, estructurado y

controlado de tareas de mantenimiento a realizar dentro de las recurrencias establecidas, las mismas que generalmente son definidas por los fabricantes, y a falta de estas se puede recurrir a las mejores prácticas del mercado de este tipo de servicios, también llamados de Manutención. Las actividades básicas y más generales definen la

cobertura del mantenimiento

preventivo, entre las cuales se pueden mencionar: 

Limpieza y aseo de: edificaciones, equipos, instalaciones, maquinaria, sistemas, etc.



Lubricación general de automotores,

equipos y maquinaria que tengan partes

móviles, rótulas o trabajen con sistemas que incluyan aceites de circulación y/o hidráulicos. 

Inspecciones periódicas y recurrentes (tiempo definido).



Cambio de piezas y partes, así como reparaciones menores y revisiones generales.



Ajustes y Calibraciones.



Supervisión y Control a través de validaciones de tiempo de servicio de las instalaciones, equipos y maquinarias en general (control de dispositivos de medición de horas de trabajo, por ejemplo: horómetros).

Objetivos y Alcance del Mantenimiento Preventivo. Entre los objetivos más importantes del Mantenimiento Preventivo podemos citar los siguientes:


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

Eliminación o drástica reducción de los

costos de reparaciones innecesarias

correctivas. 

Optimización de los recursos humanos que intervienen en este proceso (recursos propios o externos).



Reducción de detenciones e interferencias en los procesos asignados a las demás áreas o centros de actividad de una empresa o institución.



Eliminación de los daños de consideración y por ende aumentar la eficiencia de los equipos e instalaciones en general.



Alargar la vida útil de una instalación, maquinaria o equipo.



Reducir tratando de eliminar

paradas forzadas y no programadas en las

máquinas, equipos e instalaciones en los procesos productivos. 

Reducir al mínimo los costos que se generan por la producción de daños causados por las paradas forzadas o imprevistas en los procesos de fabricación.



Establecer los programas más apropiados de mantenimiento evitando las fallas sobre la base de las recomendaciones de los fabricantes o las mejores prácticas en la actividad.



Evitar el desgaste en los equipos por falta de ajustes, calibraciones, reajustes o cambio de los lubricantes y/o grasas.

MANTENIMIENTO PREDICTIVO Básicamente, este tipo de mantenimiento consiste en reemplazar o reparar

partes,

piezas, componentes o elementos justo antes que empiecen a fallar o a dañarse. En el programa de Mantenimiento Predictivo se analizan las condiciones del equipo mientras este se encuentra funcionando o en operación. Consiste en el análisis de las operaciones de mantenimiento para su optimización, permitiendo de esta manera ajustar las operaciones y su periodicidad a un máximo de eficiencia. Esto es siempre menos costoso y más confiable que el intervalo de mantenimiento preventivo de frecuencia fija, basado en factores como las horas máquina o alguna fecha prefijada. Laboratorio de Mantenimiento Industrial – Cristian Barrera Aguirre

El combinar

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Mantenimiento Preventivo y Predictivo ayuda significativamente a reducir al mínimo el Mantenimiento Correctivo no programado o forzado. Este mantenimiento que se realiza según un programa previamente establecido y en que la actividad principal es la Inspección con instrumentos complejos de alta sensibilidad. El objetivo es detectar los síntomas de fallas o señales débiles que emite una falla cuando se ha iniciado su proceso de desarrollo.

Se trata de detectarla en una etapa muy

temprana de su desarrollo de tal manera que se conozca la “condición” en que está el equipo o sistema y se puedan tomar medidas que eviten la continuación de su desarrollo o los daños que podría producir. Técnicas de mantenimiento predictivo: Se ocupan técnicas como: análisis de vibraciones, detección por ultrasonidos, termografía infrarroja, rayos X, análisis de aceites, líquidos penetrantes, etc.

También se llama

mantenimiento sintomático. Ventajas del Mantenimiento Predictivo 

Disminuye costo de mantenimiento.



Aprovecha vida útil



No aplica actividades preventivas innecesarias.



Se fundamenta en el monitoreo de condiciones.

completa.

Desventajas del Mantenimiento Predictivo 

No permite tan buena planificación como el mantenimiento preventivo.



Depende de la confiabilidad de los diagnósticos.



Requiere instrumentos sofisticados.

Un diagrama de decisión sobre el tipo de mantenimiento a aplicar en se puede observar en la Figura 1.


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EQUIPO FUNCIONANDO

IMPREVISTO

FALLO

PREVISTO

MANTENIMIENTO CORRECTIVO

MANTENIMIENTO PREVENTIVO

REPARACION

VIGILANCIA SI

DEFINITIVA

PROVISIONAL

MODIFICACION

SI

MTO. PALIATIVO

MTO. DE MEJORA

MANTENIMIENTO PREDICTIVO

NO

NO

MTO. CORRECTIVO

VIGILANCIA CONTINUA

MTO. PREVENTIVO SISTEMATICO

SI

NO

MONITORIZADO (condicional)

MTO. PREDICTIVO (Rondas, visitas)

Figura 1 Diagrama de decisión, tipos de mantenimiento

PARADAS DE PLANTA Para el resto del equipamiento, que no posee equipos de reserva o alternativas, que habitualmente incluye la mayor cantidad de equipos, la opción es el mantenimiento mayor, recorrida general, en paradas programadas de planta. Algunos factores esenciales que debemos tener en cuenta: 

El tiempo que transcurre entre paradas programadas.



Los condicionantes propios de la instalación y el proceso productivo.


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

Los condicionantes externos.



El tiempo que dura la parada de la planta.



El volumen de tareas realizar en la parada.



Los recursos, materiales y humanos necesarios.



Los riesgos vinculados a S. S. y M. A.



La integración de las tareas de todos los sectores de la empresa.



Los costos.

Estos factores están, normalmente, vinculados entre sí. Los condicionantes propios de la instalación productiva determinan el tiempo entre paradas programadas y la duración de las mismas. Uno de los objetivos principales de las paradas programadas es mejorar la instalación eliminando condicionantes, o incrementando la fiabilidad, de modo que el tiempo entre paradas sea el mayor posible. Por otra parte, cuanto mayor es el tiempo entre paradas, mayor será el volumen de tareas a realizar, la cantidad de recursos a disponer, la cantidad de riesgos y el tiempo requerido para cada parada. Los sectores comerciales de la empresa y los líderes de producción desean que los tiempos entre paradas programadas sean lo más largo posible y el tiempo de parada lo más corto posible. Comúnmente, el éxito de una parada programada se mide en base de los siguientes indicadores: La planta debe reiniciar su funcionamiento en calidad y en productividad. El número y la severidad de las violaciones a la seguridad, salud y cuidado del ambiente. Objetivo: “cero”. 

El tiempo de parada real vs. el tiempo programado.



El costo real de la parada vs. el presupuesto o estimado de costos.


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

Los cambios de alcance de las tareas realizadas.

Esto establece el mayor desafío para el sector de mantenimiento, que es el que, habitualmente, es responsable de la preparación, planificación, programación y ejecución de la mayor parte de las actividades que se realizan durante la parada de la planta. Resulta evidente que para lograr el éxito de una parada de planta, será necesario comenzar a prepararla con la mayor anticipación posible. Como se prepara una Parada programada de planta Puede considerarse que la preparación de una parada de planta transcurre en Cinco etapas: 1. Etapa estratégica. 2. Etapa de definiciones. 3. Etapa de “ingeniería”. 4. Etapa de detención de la planta y ejecución de las tareas. 5. Etapa de puesta en marcha de la planta y cierre de la parada. Etapa estratégica Esta etapa tiene como principales objetivos: 

Asegurar la mejor justificación y evaluación de la necesidad de realizar la parada de la planta.



Establecer los criterios de selección de tareas cuya ejecución es necesario realizar en parada de planta.



Desarrollar un listado preliminar de tareas a nivel macro.



Explorar todas las alternativas que pudieran evitar realizar la parada de la planta.



Evaluar la oportunidad de hacer la parada, que mejor ajuste con los intereses internos de la empresa y también de clientes y proveedores.



Evaluar el tiempo requerido de parada.


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

Crear un equipo de coordinación, integración y administración de la parada.



Seleccionar un Líder para el equipo de parada.



Desarrollar un plan y programa general de actividades de todo el período previo, durante y posterior a la ejecución de la parada.



Determinar un presupuesto o costo estimado, preliminar.



Solicitar el soporte y la reserva financiera, a la dirección de la empresa.

Etapa de definiciones Los principales objetivos son: 

Establecer una fecha máxima de agregados y modificaciones al alcance de las tareas que se realizarán en la parada.



Desarrollar un listado detallado de tareas, asegurando que sean solo las que requieren de parada de planta.



Revisar tareas pendientes de paradas de planta anteriores y tareas en espera.



Incluir demoliciones pendientes.



Incorporar los proyectos de inversión de capital.



Tareas de la base de datos de acciones correctivas.



Tareas provenientes de auditorías de SS y MA.



Tareas de mejoras de planta.



Emisiones fugitivas demoradas, de listas de reparaciones.



Listas de verificaciones de instrumentos críticos.



PPM de electricidad y limpieza de interruptores mecánicos.



Establecer una fecha máxima para la gestión de compras de materiales, insumos, repuestos y servicios.



Determinar un presupuesto o estimado de costos, ajustado.



Establecer un plan de administración y control de la parada, sus tiempos y costos.


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Etapa de “ingeniería” Los principales objetivos son: 

Desarrollar el programa detallado e integrado de todas las tareas, incluyendo los períodos previos y posteriores a la parada de la planta.



Desarrollar los planes de ejecución de cada una de las tareas programadas, incluyendo:





Análisis de riesgos.



Procedimientos de trabajo.



Necesidad de materiales, insumos y repuestos.



Requerimientos de mano de obra.



Equipos e instalaciones auxiliares temporarios que serán requeridos.



Selección de proveedores de mano de obra y servicios.

Desarrollar un plan de ejecución y coordinación de la parada que considere: 

La organización de los sectores participantes y sus modificaciones a propósito de la parada.



La forma y criterios para la emisión de los permisos de trabajo en las instalaciones, que garanticen la S. S. Y M. A.



La distribución (layout) de instalaciones temporarias, áreas de acopio de materiales, equipos auxiliares, máquinas móviles, etc. necesarios para la ejecución de los trabajos, dentro de las áreas industriales o en obradores externos.



Todos los requerimientos para la atención de las necesidades de las personas (transporte, comedores, vestuarios, baños, etc).



Procedimientos generales de coordinación (reuniones de coordinación y avance de los trabajos, reuniones de análisis de eventos vinculados a SS y MA, sistemas de señalización y alarmas de emergencias, comunicación con personas claves, etc.).



Plan de contingencia y trabajos críticos



Plan de entrenamiento de instalaciones nuevas o modificadas.



Plan de higiene industrial y descontaminación.


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

Planes y procedimientos radiográficos.



Manejo y disposición de residuos.



Modificaciones de los Estándares de Seguridad.



Manejo de materiales peligrosos: Asbestos, combustibles, explosivos, etc.



Infraestructura y servicios auxiliares de logística.

Etapa de ejecución de la parada Esta etapa comprende las siguientes actividades: 

Actividades previas a la detención de la planta.



Orientación / familiarización.



Instalación y conexión de servicios y obradores temporarios.



Instalación de andamios.



Desmontaje de aislamientos.



Pre - montajes en campo.



Acopio de materiales, equipos, herramientas.



Instalación de líneas e instalaciones temporarias.



Detención de la planta.



Procedimientos de adecuado, limpieza (clearing) de líneas y equipos.



Líneas temporarias, mangueras y utilidades.



Disponibilidad de operadores.



Aislamiento de equipos, bloqueos y tarjetas rojas.



Verificaciones de higiene industrial.



Ejecución de las tareas de la parada.



Inspecciones permanentes de SS y MA.



Proceso de permisos de trabajos


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

Programa actualizado con el máximo detalle; típicamente los dos próximos días. Particularmente enfocado en los que son o pueden formar el camino crítico.



Control de progreso del trabajo (operaciones, mantenimiento y construcción).



Realización de las actividades propias del sector Producción.



Realización de las actividades propias del sector Mantenimiento, incluyendo PPM’s, recorridas y reparaciones.



Realización de las actividades propias del sector Construcciones



Deben evitarse en lo posible los trabajos adicionales e imprevistos.



Resolución de problemas que se presenten en campo.



Ordenamiento y aseo.



Calidad.



Reparaciones metálicas y pintadas antes del aislamiento térmico.

Etapa de puesta en marcha y Cierre de la parada 

Comisionado y puesta en marcha de las instalaciones.



Comisionado incluyendo verificación de lazos de control.



Listas de completamiento de trabajos, para cada trabajo, cumplimentadas y retornadas al planificador de mantenimiento.



Verificación de planta libre de fugas.



Puesta en marcha.



Planta capaz de producir producto de calidad a régimen de diseño.



Pruebas de seguridad y fiabilidad completas.



Cierre de la parada.



Inspección final del ordenamiento y aseo.



Completamiento de las reparaciones de pintado.


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

Completamiento de los aislamientos térmicos, típicamente la chaqueta metálica de protección mecánica.



Retiro de líneas e instalaciones temporarias.



Disposición de materiales reemplazados tanto del proceso como de la renovación de instalaciones de planta.



Reemplazo de repuestos; comprar partes nuevas o reparar las usadas.



Retornar y/o descartar los materiales sobrantes y chatarra.



Devolver los equipos alquilados temporalmente.



Revisión de la parada.



Completar el progreso de la programación comparando con el programa inicial.



Recibir los informes de los Contratistas.



Actualización de Bases de datos.



Actualización de Procedimientos,



Actualización de los registros de mantenimiento Preventivo y Predictivo.



Conservar los planes de tareas individuales que se realizarán en futuras paradas.



Preparación y archivo de planos conformes a obra, P&ID’s, isométricos, etc.



Evaluación de los Proveedores de Mano de Obra y Servicios.



Seguimiento de las reparaciones y reemplazo de repuestos al almacén.



Colección de todos los costos de la parada destacando los costos relacionados con trabajos adicionales o economías.



Experiencias de aprendizaje capturadas destacando las oportunidades de mejoramiento y resultados de la revisión de la parada.



Informe de costos finales.



Desempeño en Seguridad Salud y Medio ambiente.



Aspectos Técnicos, especialmente enfocados en las mejoras de fiabilidad.



Registración de informes al historial de los equipos.


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

Registración de los resultados de inspecciones de mantenimiento proactivo, predictivo y preventivo de los equipos estáticos.



Mediciones de los parámetros indicadores de resultados.

Suele ocurrir que, frente a una parada programada de planta, se intente incorporar tareas cuya realización no requiere que la planta esté detenida o no han sido inicialmente contempladas. Debido a que los plazos de ejecución de las paradas son habitualmente muy cortos es necesario asegurar que las tareas a realizar cumplan con criterios previamente establecidos. Básicamente pueden establecerse los siguientes criterios o tamiz de selección: 

¿La tarea requiere que la planta esté detenida?



¿Está vinculada al objeto de la parada? ¿Agrega valor?



¿Hay razones de S. S. y M. A. que la justifiquen?



¿Está vinculada al estado, vida remanente de un equipo o condiciones establecidas en regulaciones del Estado?



¿Ha sido considerada en el presupuesto?

La integración de las tareas de todos los sectores involucrados En paradas de planta, típicamente son involucrados diferentes sectores de la organización. A modo de ejemplo podemos destacar: Sector de Mantenimiento. Este es habitualmente el principal actor en las paradas de planta. Sector de Operaciones o Producción. Este es un sector imprescindible ya que la detención de las instalaciones y la puesta en condiciones para la ejecución de las tareas, al comienzo de la parada y la puesta en marcha, al finalizar, son sus funciones naturales.


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Sector de Ingeniería. Con frecuencia en las paradas de planta se realizan modificaciones y mejoras tendientes a ampliar la capacidad productiva o garantizar la continuidad de la calidad o mejorar la fiabilidad de la instalación. Sector de administración de servicios al personal. Será el encargado de asegurar la disposición de estos servicios. Sector de compras de materiales, insumos y repuestos. Sectores de control y vigilancia de la seguridad y accesos a las instalaciones. Todos estos sectores tendrán tareas a realizar durante la parada y deberán coordinar sus actividades, para lograr una parada ordenada, en la que se ejecuten todas las tareas previstas, en plazo, retorno a la producción en forma exitosa (calidad y cantidad) y con los costos presupuestados. La tarea de programación de todas estas tareas, en un único programa y, compartiendo recursos, es lo que denominamos integración.


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Historia y evolución del mantenimiento. 1ª Generación: La más larga, desde la revolución industrial hasta después de la 2ª Guerra Mundial, aunque todavía impera en muchas industrias. El Mantenimiento se ocupa sólo de arreglar las averías. Es el Mantenimiento Correctivo. Se sustenta en que las fábricas pasaron a establecer programas mínimos de producción y como consecuencia de esto, sintieron la necesidad de formar equipos que pudiesen efectuar reparaciones en máquinas en servicio en el menor tiempo posible. Así surgió un órgano subordinado a la operación, cuyo objetivo básico era la ejecución del mantenimiento, hoy conocido como “Mantenimiento Correctivo”. De este modo, los organigramas de las empresas presentaban la posición del mantenimiento como indica la Figura 2.

Figura 2 Organigrama 1° Generación.

2ª Generación: Entre la 2ª Guerra Mundial y finales de los años 70 se descubre la relación entre edad de los equipos y probabilidad de fallo. Se comienza a hacer sustituciones preventivas. Es el Mantenimiento Preventivo. Alrededor del año 1950, con el desarrollo de la industria para satisfacer los esfuerzos de la posguerra, la evolución de la aviación comercial y de la industria electrónica, los Gerentes de Mantenimiento observaron que, en muchos casos, el tiempo empleado para diagnosticar las fallas era mayor que el tiempo empleado en la ejecución de la reparación, y seleccionaron grupos de especialistas para conformar un órgano asesor que se llamó Laboratorio de Mantenimiento Industrial – Cristian Barrera Aguirre

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Ingeniería de Mantenimiento y recibió las funciones de planificar y controlar el mantenimiento preventivo analizando causas y efectos de las averías, los organigramas se subdividieron como se indica en la Figura 3.

Figura 3, Organigrama 2° Generación.

3ª Generación: Surge a principios de los años 80. Se empieza a realizar estudios CAUSAEFECTO para averiguar el origen de los problemas. Es el Mantenimiento Predictivo ó detección precoz de síntomas incipientes para actuar antes de que las consecuencias sean inadmisibles. Se comienza a hacer partícipe a Producción en las tareas de detección de fallos. Con la difusión de las computadoras, el fortalecimiento de las Asociaciones Nacionales de Mantenimiento, creadas al final del periodo anterior y la sofisticación de los instrumentos de protección y medición, la Ingeniería de Mantenimiento pasó a desarrollar criterios de predicción o previsión de fallas, con el objetivo de optimizar el desempeño de los grupos de ejecución del mantenimiento. Esos criterios, conocidos como Mantenimiento Predictivo, fueron asociados a métodos de planificación y control de mantenimiento automatizados, reduciendo las tareas burocráticas de los ejecutantes del mantenimiento. Estas actividades ocasionaron el desmembramiento de la Ingeniería de Mantenimiento, que pasó a tener dos equipos: el de estudios de fallas crónicas y el de PCM - Planificación y Control del Mantenimiento, este


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último con la finalidad de desarrollar, implementar y analizar los resultados de los Sistemas Automatizados de Mantenimiento, como es ilustrado en la Figura.

Figura 4, Organigrama 3° Generación

4ª Generación: Aparece en los primeros años 90. El Mantenimiento se contempla como una parte del concepto de Calidad Total: "Mediante una adecuada gestión del mantenimiento es posible aumentar la disponibilidad al tiempo que se reducen los costos. Es el Mantenimiento Basado en el Riesgo (MBR): Se concibe el mantenimiento como un proceso de la empresa al que contribuyen también otros departamentos. Se identifica el mantenimiento como fuente de beneficios, frente al antiguo concepto de mantenimiento como "mal necesario". La posibilidad de que una máquina falle y las consecuencias asociadas para la empresa es un riesgo que hay que gestionar, teniendo como objetivo la disponibilidad necesaria en cada caso al mínimo coste. Se requiere un cambio de mentalidad en las personas y se utilizan herramientas como: 

Ingeniería del Riesgo (Determinar consecuencias de fallos que son aceptables o no).



Análisis de Fiabilidad (Identificar tareas preventivas factibles y rentables).



Mejora de la Mantenibilidad (Reducir tiempos y costes de mantenimiento).

En ciertas empresas esta actividad se volvió tan importante que el PCM - Planificación y Control del Mantenimiento, pasó a convertirse en un órgano de asesoramiento a la


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supervisión general de producción Figura 5, ya que influye también en el área de operación. En este final de siglo, con las exigencias de incremento de la calidad de los productos y servicios, hechas por los consumidores, el mantenimiento pasó a ser un elemento importante en el desempeño de los equipos, en un grado de importancia equivalente a lo que se venía practicando en operación.

Figura 5Organigrama 4° generación

Haciendo un resumen es posible observar la evolución de mantenimiento en las organizaciones en la Figura 6

Figura 6 Evolución del mantenimiento


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El Mantenimiento como Sistema de Gestión. Es posible modelar la organización del mantenimiento como un sistema abierto, en el que un conjunto de procesos, comportamiento y herramientas que se emplean para garantizar que la organización realiza todas las tareas necesarias para alcanzar un objetivo común. Anthony Kelly, señala que el sistema de mantenimiento puede visualizarse como un modelo sencillo de entrada-salida, cuyas entradas son: mano de obra, administración, herramientas, repuestos, equipos, etc.; y las salidas son: equipos funcionando, confiables y bien configurados para lograr la operación planeada de la planta, tomando en cuenta que existen innumerables factores externos con los cuales debe vincularse y buscar la correcta sincronía con todos estos elementos.

Para una empresa industrial ejemplar que debe alcanzar su objetivo primordial de maximizar su rentabilidad a largo plazo, mientras que proporciona un servicio demandado y así tendrá que llevar a cabo dos funciones principales: Los mecanismos internos de una empresa industrial deben ser bien operados. Es decir, el producto correcto debe hacerse en el tiempo correcto, por la planta correcta, usando la materia prima correcta y empleando la fuerza de trabajo apropiada. Además “los activos físicos deben ser cuidadosamente seleccionados y con el mantenimiento apropiado”,


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Deben existir estudios efectivos a largo plazo, planes de desarrollo bien implementados y nuevas inversiones de capital generada. La interacción con el mundo circundante, por causa de las influencias externas y las restricciones deben ser realizadas en forma cooperativa y beneficiosa, para ambos y no antagónica. Una Visión de Sistemas de Gestión de Mantenimiento. La organización industrial se puede ver como un sistema socio-tecnico integrado por varios subsistemas con los siguientes cinco subsistemas, cada uno con sus propios procesos de entrada-conversión-salda, relacionando procesos, e interactuando con otros subsistemas.

Disposición orientada a los objetivos: las personas con un propósito. Subsistema técnico: personas usando conocimiento, técnicas, equipos e instalaciones. Subsistema estructural: personas que trabajan juntas en actividades integradas. Subsistema Sico-social: personas en relaciones sociales, coordinado por un subsistema de gestión. Subsistema gerencial: la planificación y el control de la empresa en general, es decir, garantizar que las actividades de la organización como un todo se dirijan al cumplimiento de sus objetivos. De esta forma se puede ver organización industrial como un sistema abierto, convirtiendo la materia prima o información en un producto final con un valor más alto, compuesta de varios subsistemas que interactúan entre sí (mantenimiento, producción, almacenamiento, adquisición de bienes de capital, seguridad, diseño, finanzas), cada uno llevando a cabo las funciones de la organización: La función de la gestión corporativa (el subsistema de maestro) es establecer el objetivo y estrategia de la organización y dirigir, coordinar y controlar los demás subsistemas para lograr la meta establecida. Laboratorio de Mantenimiento Industrial – Cristian Barrera Aguirre

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La función de adquisición de bienes de capital es seleccionar, comprar, instalar y poner en servicio los activos físicos, función que se lleva a cabo por medio de los esfuerzos combinados de una serie de otros subsistemas (diseño, finanzas, proyectos). Ver Figura

7 La función de mantenimiento es sustentar la integridad de los activos físicos mediante la reparación, modificación o reemplazo según sea necesario.

Figura 7 El sistema organizacional

Cada uno de los subsistemas requiere entradas de información y recursos de uno o más de otros subsistemas y/o del ambiente externo con el fin de realizar su función. La salida de un subsistema puede ser la entrada del otro o una salida al ambiente externo (ver

Figura 8) es decir, la gestión de mantención utiliza la información de gestión de la producción en la forma en que los activos físicos están siendo operados y la disponibilidad que requiere para satisfacer lograr la producción. Del mismo modo, la gestión de


28

producción necesita la información proveniente de la gestión de comercialización y ventas sobre la demanda de productos que determina el programa de producción.

Figura 8 La función del sistema de Mantenimiento

Formulación de estrategia de mantención: Un Enfoque Centrado en el Negocio MCN. La estructura de una metodología para desarrollar una estrategia de mantención, que definimos como enfoque MCN, esta delineado en la Figura 9 . Esto, basado en principio de gestión administrativa bien establecido y entrega una estructura para identificar, planificar y luego auditar los elementos de cualquier sistema de gestión de mantención.


29

Figura 9 Ciclo de gestión de mantenimiento

El círculo grande es su proceso de pensamiento estratégico que se inicia con el objetivo de mantención de la planta el cual es subordinado a los objetivos del negocio y producción, prosiguiendo con los planes de vida y la creación de la organización necesaria para controlarlos. En el lado exterior del círculo grande existen numerosos factores que pueden afectar el proceso de desarrollo estratégico. Función de Mantención Una manera de describir la función de mantención es: “sustentar la integridad de los

conjuntos físicos mediantes reparación, modificación o remplazo cuando sea necesario”. Esto puede ser expresado como: proveer y controlar la confiabilidad de la planta. El mantenimiento tiene por propósito ser el medio que tiene toda empresa para conservar operable con el debido grado de eficiencia y eficacia su activo fijo. Engloba al conjunto de actividades necesarias para: 

Mantener una instalación o equipo en funcionamiento.



Restablecer el funcionamiento del equipo en condiciones predeterminadas.


30



El mantenimiento incide, por lo tanto, en la cantidad y calidad de la producción.

Las maneras en como la función mantención puede ser afectada por su relacionamiento dinámico con la función producción, necesita ser claramente comprendida y así establecer los objetivos estratégicos. 

Establecer la naturaleza del proceso.



Entender las políticas operacionales y las influencias externas.



Entender unidad criticidad planta



Identificar las características de programación.



Adquirir información sobre el rendimiento de la planta.



Aclarar la terminología mantenimiento de la compañía

Objetivos de mantención. Para establecer los objetivos de mantenimiento es necesario contar con las políticas y objetivos del negocio claramente definidos y así estos puedan estar alineados. Es de gran importancia definir los objetivos de mantención en conjunto con el departamento de producción, porque son inseparables y ambos necesitan ser compatibles con el objetivo corporativo, asociados con “maximización de la rentabilidad en el largo plazo”. Es por esta razón que se define el enfoque centrado en el negocio, el proceso de toma de decisiones de mantención se deriva desde los objetivo del negocio. Es responsabilidad de la producción, seguridad y el departamento de ingeniería especificar los requerimientos de la planta, y del departamento de mantención para desarrollar la estrategia para alcanzar estos requisitos a un costo mínimo. Los objetivos de mantenimiento deben considerar los siguientes parámetros: 

Disponibilidad.



Calidad.



Seguridad.


31



Medio ambiente.



Longevidad de activos.



Uso adecuado de energía.



Leyes y normativas.



Prestigio de la empresa.



Responsabilidad empresarial.



Presupuesto.



Identificar los objetivos de negocio



Identificar los objetivos de mantenimiento

Planes de vida. La principal decisión sobre el plan de vida es la determinación de las políticas y estrategias a utilizar para aumentar la vida útil de los activos, estos a su vez determinan el nivel resultante de trabajos de reparación. Los planes de vida deben ser establecidos, utilizando los principios bien documentados de mantenimiento preventivo y deben ser revisados periódicamente para garantizar su eficacia. Los planes de vida se sustentan en el trabajo preventivo de los cuales es posible nombrar actividades de lubricación, inspecciones técnicas, actividades correctivas, etc. Los planes de vida son alimentados en forma externa por requerimientos de longevidad para la política de adquisición de activos, características de las fallas, estructura organizacional, entre otros factores que permiten modificar los planes de vida. El conjunto de acciones necesarias para controlar el estado técnico y restaurar un elemento a las condiciones proyectadas de operación, se basan principalmente en estrategias de mantenimiento. Programa de trabajo. El programa de trabajo preventivo es definido a partir de los planes de vida, y deben ser realizados de manera conjunta con los trabajos correctivos que tienen programaciones más cortas y de mayor frecuencia.


32



Establecer las rutinas de lubricación para cada planta auditada



Establecer las rutinas de inspección en línea.



Establecer el calendario de trabajo fuera de la línea de menor importancia.



Establecer el calendario de trabajo principal fuera de línea.

Esta actividad tiene un objetivo primordial: ordenar las tareas en forma de lograr el uso más eficiente de los recursos y determinar los plazos más cortos posible para la ejecución de las tareas. En esta etapa, el programador verifica la priorización de las órdenes de trabajo y les asigna la oportunidad de su ejecución. Con frecuencia se utilizan programaciones por períodos, por ejemplo semanales. Pero las herramientas utilizadas para esta tarea permiten obtener listados diarios, dos o tres días siguientes, semanales, mensuales, etc. La programación suele realizarse siguiendo metodologías tales como: diagramas de barras, Gantt, diagramas de red de tareas tipo nodos y flechas o tipo bloques vinculados. A su vez, estas metodologías suelen desarrollarse mediante herramientas informáticas, tales como Project, Primavera, etc.

Etapas de la programación La programación de tareas transcurre en etapas bien definidas: Preparación: en esta etapa el programador recibe de las diferentes disciplinas que participan un detalle de las tareas a realizar. Se asegura alcanzar un óptimo nivel de detalle. Ni tan detallado que resulte excesivamente laborioso ni tan escueto que impida el análisis apropiado de la utilización de los recursos, para su optimización. Elaboración:

aquí

se

establecerán

las

duraciones,

vinculaciones

(precedencias), restricciones, hitos, vinculaciones entre segmentos o

entre

tareas

proyectos.

Dependiendo del grado de complejidad de las tareas, se requerirá también la participación


33

de los expertos en las disciplinas intervinientes. Con esta información será posible construir la red del programa. Simulación: ahora se analizan diferentes opciones de distribución en el tiempo, de las tareas y los recursos necesarios, hasta encontrar el programa que optimiza tiempos y costos. Cada opción deberá ser analizada en conjunto con los expertos para asegurarse de la viabilidad del programa obtenido. Proceso: una vez que comienza la ejecución de las tareas, será necesario, con alguna frecuencia pre-establecida, verificar los avances de las tareas y la actualización del programa para adaptarlo a los cambios que sean necesarios. Esta actualización se realiza con la información obtenida de los diversos líderes de equipos de trabajo. En las programaciones tipo 2 y 3, suelen establecerse reuniones de trabajo en equipo, para recabar la información que permite actualizar la programación y también analizar las acciones requeridas para corregir los desvíos. Parte fundamental de los procesos es la integración que puede hacer operaciones con mantenimiento para lograr los objetivos de la organización Operaciones y Mantención son dos funciones productivas complementarias. Ambas indispensables y tradicionalmente rivales. La lucha entre ambas se debe a que ocupan las mismas máquinas e instalaciones para sus respectivos trabajos.

Una los opera, utiliza, maneja, los quiere siempre trabajando y

produciendo. La otra los cuida, mantiene, repara, elimina sus defectos y los quisiera, a menudo, detenidos para poderlos intervenir. Los operadores dependen de las máquinas para su trabajo y para obtener resultados y por lo tanto cuidarlas no es su prioridad. Operaciones es el cliente y Mantención el servidor. Sólo por medio de esfuerzos organizados y conscientes se logra que ambos grupos trabajen juntos, al unísono y colaboren para lograr resultados mejores para la empresa. Se requiere un programa de capacitación y una política explícita de la gerencia para que se Laboratorio de Mantenimiento Industrial – Cristian Barrera Aguirre

34

produzca una colaboración positiva y permanente que logre que los operadores cuiden las máquinas, hagan algunas tareas de mantenimiento y atiendan de inmediato las fallas y que los mantenedores acudan rápido ante las emergencias, sean eficaces en el diagnóstico y las pongan en servicio de acuerdo a las necesidades de la producción.

Carga de trabajo. La carga de trabajo se desprende de todas las actividades de mantenimiento que se deben realizar,

entre ellas mantenciones correctivas,

preventivas,

inspecciones

programadas, montajes, etc., que se desprenden del plan de vida de los activos. La carga de trabajo se puede definir como el tiempo que se le debe asignar a cada tarea de mantenimiento asociada a su ejecución y la correcta forma de asignarlas. En ocasiones es necesario contar con personal externo para satisfacer las demandas de trabajo. Ejemplo El programa de mantenimiento genera la carga de trabajo de mantenimiento mecánico que se asigna en la Figura 10 por sus características de programación. La primera línea de trabajos se compone de trabajos de emergencia (que puede ser definido como el trabajo que necesita ser llevado a cabo en el turno de ocurrencia) y trabajos (correctivos y preventivos) que son pequeños y no requieren una planificación detallada que pueden ser “instalados en”. Se puede observar que este trabajo se lleva a cabo durante los turnos de lunes a viernes. La gerencia había atendido el recurso de cambio para asegurar que todos los trabajos de emergencia recibieron atención durante el turno de ocurrencia.


35

Tabla 1 directrices de programación

Filosofía de mantenimiento Lunes a viernes

Tipos de trabajo

Mantener el plan en marcha y Mantenimiento reactivo mantener ojo en su condición

Rutinas

de

control

de

operador.

Fines de semana

Inspeccionar

la

planta Fuerza de comercio línea de

cuidadosamente y repare si patrullaje rutinaria es necesario con el fin de mantenerlo en marcha hasta el próximo fin de semana.

Programar Cierre de verano

trabajo

para verlo en un año

mayor

Basadas en la condición de rutinas

Programar los trabajos de corrección inspeccionar

por

prioridad,

y

programar

reparaciones, fijar el tiempo y horario

de

los

trabajos

menores Programar

trabajos

correctivos, fijar tiempos y horarios

para

programar

trabajos mayores


36

Figura 10 carga de trabajo

Segunda línea de trabajo consiste en los trabajos más grandes (los servicios preventivos, overhaul pequeños, etc.) y los trabajos correctivos que requieren una planificación y a través de una sistema de prioridades puede ser programado para llevarse a cabo los fines de semana (o en alguna ventana disponible) Cuando la carga de trabajo de fin de semana supero los recursos internos del fin de semana (dos de los cuatro turnos de grupos- 20 montadores) contrato de trabajo se utilizó para cubrir el exceso

Tercera línea de trabajo consiste en las revisiones la planta principal (o parte de la planta). Esto requiere que la planta quede fuera de línea por un periodo prolongado y se realiza a intervalos de medio o largo plazo- en el caso de la planta PPA en el informe anual de 2 semanas de ventanas. El tiempo de planificación para el trabajo puede ser durante muchos meses. Una clasificación más detallada de una carga de trabajo de mantenimiento se muestra en la Tabla 1 Laboratorio de Mantenimiento Industrial – Cristian Barrera Aguirre

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La auditoría revelo un 50% de exceso de personal en los cambios de mitad de semana, causadas por la falta de definición clara de los trabajos de emergencia- mucho de los cuales se podrían haber llevado a cabo los fines de semana como estaba previsto en la segunda línea de trabajo 

Establecer el perfil de la carga de trabajo importante



Establecer el perfil de la primera y segunda línea de carga de trabajo.

Estructura de recursos. El objetivo de cualquier diseño de la estructura de recursos es lograr la mejor utilización de los recursos para una velocidad de respuesta deseada y calidad de trabajo. Esto en parte supone el mejor partido de los recursos necesarios para la carga de trabajo]. Los recursos empleados en mantención consisten en el conjunto de valores profesionales, bienes y servicios necesarios para el desarrollo óptimo de las tareas asignadas a dicha función. Fundamentalmente se pueden resumir como: Recursos Humanos, Materiales técnicos y medios. La estructura de recursos es la ubicación geográfica de la fuerza de trabajo, repuesta, herramientas y la información, su función, composición, tamaño y la logística. 

Elaborar un modelo inicial de la estructura de recursos en curso



Determinar el grado de flexibilidad en el trabajo



Determinar el alcance de las que se utilizan los recursos de mano de obra superiores a lo normal.



Comprender la interacción entre los comerciantes de mantenimiento y operadores de producción.



Evaluar las habilidades laborales disponibles



Establecer el perfil de los factores humanos en la fuerza de trabajo.



Entender el dimensionamiento de grupos comerciales



Evaluar la utilización de los indicadores de desempeño.


38



Dibujar un modelo final de las estructuras de recursos

Ejemplo Categoría principal

Sub-categoría

Numero

comentarios

de categoría Primera línea

Emergencia

1

correctiva

Ocurre con la incidencia al azar y de poco

aviso y los tiempos de

trabajo también varían mucho. Una carga de trabajo de emergencia típico se muestra en la figura 3.8. Se trata de una carga de trabajo generada

por

funcionamiento, patrón

de

la

planta

en

siguiendo

el

producción

de

la

explotación (por ejemplo 5 días, 3 turnos

por

día,

etc)

requiere

atención urgente debido a los imperativos seguridad. 2 Correctiva

diferida

o

Planificación

de de

limitarse a cubrir los recursos y algunas instrucciones de trabajo o de

menor

económicos

la

decisión

de

directrices.

Puede ser en línea o fuera de línea (in-situ las técnicas de corrección). En algunas industrias( por ejemplo, generación

de

energía)

puede

generar falla de obra mayor, por lo 3

general son pocos frecuentes, pero


39

causan grandes picos de trabajo Rutinas preventivas Ocurre en la misma forma que los trabajos de emergencia correctiva, pero no requiere una atención urgente,

sino

que

puede

ser

diferido hasta que los recursos de tiempo

y

mantenimiento

disponibles planificadas

están

(pueden y

ser

programadas).

Durante la operación de la planta algunos trabajos pequeños puede ser colocado en una carga de trabajo de emergencia, como la de la figura 1.8 ( suavizado) Sustituciones de corta periodicidad de trabajo, por lo general la participación de las inspecciones y/o

lubricación

y/o

de

menor

importancia. Por lo general, en línea

y

llevado

a

cabo

por

especialistas o se utiliza para suavizar la carga de trabajo de emergencia, como la de la figura 1.8


40

Segunda línea

Correctiva

diferidos 4

importantes.

Las mismas características que (2), pero de mayor duración y que requieren mayor planificación y programación.

5 Servicios preventivos

Consiste en trabajos menores en línea llevado a cabo a intervalos cortos

o

intervalos

medios.

Programada con las tolerancias de tiempo para fines de asignación de fecha de suavizado y el trabajo. Algunos trabajos pueden llevarse a Correctivas

de

reacondicionamiento

6

cabo en línea durante el fin de semana o de otras ventas de cierre

y fabricación Al igual que en el trabajo diferido , pero se lleva a cabo lejos de la planta(segunda

línea

de

mantenimiento) y por lo general por un comercio por separado de la fuerza Tercera línea

Trabajo preventivo

mayor 7

Consiste

en

revisiones

de

la

planta, secciones de la planta de unidades de la línea principal. El trabajo está fuera de línea y se llevó a cabo en intervalos de mediano y largo plazo. Tal carga de trabajo varia en el largo plazo, como se muestra en la figura 3.8. la programación de cierre para


41

grandes

empresas

milti-plantas

pueden ser diseñadas para facilitar la carga de trabajo del cierre modificaciones

8

Puede

ser

planificada

y

programada hace un tiempo por delante. La carga de trabajo de modificación ( a menudo la obra capital) tiende a aumentar a un máximo al final del ejercicio social. Este trabajo también se puede utilizar para suavizar la carga de trabajo de apagado

Sistema de planificación del trabajo La estructura de planificación participa la planificación y luego la programación de los trabajos diarios, semanales, paradas de planta, de emergencia y cualquier actividad que requiera intervención de un equipo de mantenimiento en todas sus líneas. Por lo general se apoya en sistemas de administración de la información el cual gestiona órdenes de trabajo, repuestos, materiales, compras, servicios, etc. Gestión de los equipos Lo primero que debe tener claro el responsable de mantenimiento es el inventario de equipos, máquinas e instalaciones a mantener. El resultado es un listado de activos físicos de naturaleza muy diversa y que dependerá del tipo de industria. Una posible clasificación de todos éstos activos se ofrece en la Figura 11:


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EQUIPOS

EQUIPOS GENERALES (INSTALACIONES)

EQUIPOS TECNICOS

EQUIPOS DE PRODUCCION

PERIFERICOS (SERV. AUXILIARES)

-Combustibles -Calderas -Compresores -Vehículos -Grúas -Subestaciones elec -Redes Generales

Todas las maquinas en producción

EDIFICIOS: -Obra civil -Urbanizaciones. -Jardines. -Casinos.

Figura 11 clasificación de equipos

Inventario y Dossier de equipos Se debe disponer de un registro de todos los equipos, codificados y localizados. Además un criterio de definición de criticidad para asignar prioridades y niveles de mantenimiento de los distintos equipos. También llamado dossier técnico o dossier de mantenimiento, comprende toda la documentación que permite el conocimiento exhaustivo de los equipos: Dossier del fabricante (planos, manuales, documentos de pruebas, etc.) Fichero interno de la máquina (Inspecciones periódicas, reglamentarias, histórico de intervenciones, etc.). Con carácter general se distinguen tres tipos de documentos: Documentos comerciales que son los utilizados para su adquisición. Documentos técnicos suministrados por el fabricante y que deben ser exigidos en la compra para garantizar un buen uso y mantenimiento. Fichero Interno formado por los documentos generados a lo largo de la vida del equipo. Se debe definir cuidadosamente la información útil necesaria. No debe ser ni demasiado escasa, ni demasiado amplia, para que sea práctica y manejable:


43

Fichero histórico de la máquina Describe cronológicamente las intervenciones sufridas por la máquina desde su puesta en servicio. Su explotación posterior es lo que justifica su existencia y condiciona su contenido. Se deben recoger todas las intervenciones correctivas, preventivas y predictivas.

Repuestos En cualquier instalación industrial, para poder conseguir un nivel de disponibilidad aceptable de la máquina, es necesario mantener un stock de recambios cuyo peso económico es, en general, respetable. Selección de las piezas a mantener en stock. La primera cuestión a concretar es establecer las piezas que deben permanecer en stock. Es fundamental establecer una norma donde se especifique la política o criterios para crear stocks de repuestos. El riesgo que se corre es tener almacenes excesivamente dotados de piezas cuya necesidad es muy discutible, por su bajo consumo. Por el contrario, un almacén insuficientemente dotado generará largos periodos de reparación e indisponibilidad de máquinas, por falta de repuestos. Se facilita la gestión clasificando el stock en distintos tipos de inventarios: Stock Crítico: piezas específicas de máquinas clasificadas como críticas. Se le debe dar un tratamiento específico y preferente que evite el riesgo de indisponibilidad. Stock de Seguridad: Piezas de muy improbable avería pero indispensables mantener en stock, por el tiempo elevado de reaprovisionamiento y grave influencia en la producción en caso de que fuese necesaria para una reparación Piezas de desgaste seguro: constituye la mayor parte de las piezas a almacenar (cojinetes, válvulas de compresor, etc.).


44

Materiales genéricos: válvulas, tuberías, tornillería diversa, juntas, retenes, etc. que por su elevado consumo interese tener en stock. Gestión de Stocks La gestión de stocks de repuestos, como la de cualquier stock de almacén, trata de determinar, en función del consumo, plazo de reaprovisionamiento y riesgo de rotura del stock que estamos dispuestos a permitir, el punto de pedido (cuándo pedir) y el lote económico (cuánto pedir). El objetivo no es más que determinar los niveles de stock a mantener de cada pieza de forma que se minimice el coste de mantenimiento de dicho stock más la pérdida de producción por falta de repuestos disponibles. Se manejan los siguientes conceptos: Otros materiales No necesariamente se debe mantener stock de todos los repuestos necesarios. Aquellos tipos genéricos (rodamientos, válvulas, manómetros, retenes, juntas, etc.) que sean fáciles de adquirir en el mercado se deben evitar. Como alternativa se puede tener un contrato de compromiso de consumo a precios concertados con un distribuidor (pedido abierto), a cambio del mantenimiento del stock por su parte (depósito). Otros materiales que normalmente se pueden evitar su permanencia en stock son los consumibles (electrodos, grasas, aceites, herramientas, etc).

Estructura administrativa. La estructura administrativa tiene su sustento en las personas y es por ello que se debe gestionar al respecto, considerando aspectos tales como el reclutamiento de personal, administración de las competencias de los empleados y el sistema organizacional que lo sustenta. Esto puede ser considerado como una jerarquía de roles de trabajo, clasificados por su autoridad y responsabilidad de decidir Que, Cuando y Como los trabajos de mantenimiento deben llevarse a cabo. Laboratorio de Mantenimiento Industrial – Cristian Barrera Aguirre

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Organigrama de mantenimiento. Uno de los aspectos más críticos de la Gestión del Mantenimiento es la Gestión de los Recursos Humanos. El nivel de adiestramiento, estado organizativo, clima laboral y demás factores humanos adquiere una gran importancia ya que determinará la eficiencia del servicio. 

Funciones del personal



Número de efectivos



Número de Supervisores



Funciones de línea y de Staff

Figura 12 organigrama de depto. de mantenimiento


46

Las funciones del Jefe y Supervisores son del tipo de gestión y requieren capacidad directiva. Las funciones del equipo operativo son del tipo técnico-profesional y requieren capacidad técnica. Las funciones del staff son del tipo técnico y administrativa y requieren capacidad técnicaadministrativa en mayor grado y directiva en menor grado.

Formación y capacitación del personal La formación es una herramienta clave para mejorar la eficacia del servicio. Las razones de la anterior afirmación son, en síntesis, las siguientes: Evolución de las tecnologías. Técnicas avanzadas de análisis y diagnóstico. Escaso conocimiento específico del personal técnico de nuevo ingreso. En definitiva, mientras la capacitación busca exclusivamente fines técnicos, la formación trata de provocar un cambio y de concienciar sobre la existencia de problemas.

Clima laboral. Un clima laboral se caracteriza por ser multidimensional, es decir que se compone por una serie de factores entre los cuales se encuentran: la estructura de la organización, responsabilidad de los trabajadores y de los empleadores, recompensas y beneficios para los y las trabajadores/as, desafíos y posibilidad de emprender nuevos proyectos, relaciones entre trabajadores y entre trabajador y su/sus jefe/s, cooperación, identidad y orgullo que se sienta con la organización, entre otros. Todo esto confluye en que los y las trabajadores/as se sientan más a gusto y comprometidos con su organización, aumentando la productividad en sus labores.


47

Subcontratación del mantenimiento La tendencia del mercado es transferir los procesos que no forman parte de las actividades principales de la organización a un tercero especializado, de esta forma puede crecer más sin usar su capital, evita tener costos fijos de planilla y cargas sociales.

El Sistema de Gestión en Seguridad y Salud El Sistema de Gestión en Seguridad y Salud Ocupacional es el conjunto de capacidades, medios humanos, materiales y procedimientos, los cuales se interrelacionan en forma planificada y organizada, para realizar determinados trabajos y cumplir las metas y objetivos definidos por la gerencia de la empresa. En materia de seguridad y salud en el trabajo, Chile está regulada por la Ley 16.744 que fue promulgada en 1968, la cual contempla en lo general, la necesidad de que los trabajadores estén “protegidos con un seguro social obligatorio” que tiene como objetivo, cubrir las prestaciones médicas y económicas a aquellos trabajadores que sufran un accidente de trabajo o contraigan una enfermedad profesional. En este aspecto, la ley opera

en el ámbito de la reparación, lo

que está asociado a un costo que

tradicionalmente se ha visto como una carga asumida por la empresa. Sistema de control de mantención. El sistema de control es necesario para asegurar que la organización de mantenimiento está logrando sus objetivos y para realizar las acciones correctivas. Se debe asegurar el seguimiento del curso de acción del programa en base al monitoreo de todas las actividades realizadas. De esta forma se puede decidir apropiadamente las acciones correctivas sobre el sistema de gestión de mantenimiento que permitan garantizar el logro de los objetivos requeridos. Este sistema debe basarse en un adecuado sistema documental que brinde la información necesaria para la toma de decisiones y mantenga la historia de todo lo realizado. Laboratorio de Mantenimiento Industrial – Cristian Barrera Aguirre

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El sistema de control debe incluir entre otros: 

Historiales de repuestos utilizados.



Control de costos de repuestos y mano de obra.



Cumplimiento de objetivos presupuestales.



Control de servicios contratados.



Control de monitoreo de condición.



Análisis de fallas e ingeniería de mantenimiento.



Benchmarking y mejora continua.



Auditorias de calidad y registros críticos



Control de instrumentación y calibraciones.



revisar el presupuesto



control de costes revisión



control de fiabilidad revisión de la planta (la eficacia del mantenimiento)



identificar los indicadores de eficiencia de la organización de mantenimiento

El presupuesto de mantenimiento El presupuesto no sólo constituye un instrumento de gestión para el control de la eficacia del mantenimiento sino que, sobre todo, debe ser una herramienta de planificación si se aprovecha su confección para hacer una profunda reflexión sobre el servicio que se deben implantar. Es una buena ocasión para concretar, por escrito, los acuerdos con producción sobre nivel de servicio a prestar. Sin este preacuerdo una parte importante de la energía de los gestores se perderá en discusiones estériles sobre la eficacia del servicio. Los costos de mantenimiento El cálculo antes realizado no deja de ser un ejercicio de pura imaginación: son gastos estimados.


49

Cuando hablamos de costos en mantenimiento nos referimos a los que se van constatando en la realidad, con la marcha de las instalaciones y del funcionamiento real del servicio. En un entorno cada vez más competitivo, cada vez adquiere más importancia el control de los costes de mantenimiento. Estos pueden ser: Los costos directos o de mantenimiento están compuestos por la mano de obra y los materiales necesarios para realizar el mantenimiento. Los costos indirectos o costes de avería son los derivados de la falta de disponibilidad o del deterioro de las funciones de los equipos. Estos no suelen ser objeto de una partida contable tal como se aplica a los costes directos, pero su volumen puede ser incluso superior a los directos El costo integral de mantenimiento. Están formados por la suma de los costos directos más los costos indirectos. El costo global o del ciclo de vida de un equipo incluye todos los costes en que se incurre a lo largo de toda la vida del equipo, entre los que se encuentran el coste directo de mantenimiento. Cuando hablamos de coste del ciclo de vida de un equipo incluimos el costo de adquisición, los gastos de su utilización (funcionamiento y mantención) y ) el valor residual del equipo.

Control de gestión de equipos Informaciones a recoger para asegurar el seguimiento de las máquinas: 

.Clasificación según estado de la máquina (Marcha, Parada, En Reparación,....)



.Horas de uso



.Desviaciones de comportamiento



.Resultados de inspecciones


50



.Histórico de fallos



.Ficha de análisis de fallos



.Lista de recambios consumidos



.Consumos de lubricantes, energía, etc


51

CAPITULO 2: MANTENIMIENTO BASADO EN CONDICIÓN El mantenimiento basado en condición y el mantenimiento predictivo son dos herramientas ampliamente utilizadas por los departamentos de mantenimiento en todo el mundo, como una herramienta poderosa para una mayor productividad y competitividad. La selección de la maquinaria para ser incluida en estos programas depende de un análisis de su criticidad, su costo, sus requerimientos de seguridad y ambientales, la confiabilidad esperada y el impacto de su falla. En industrias como la generación de energía y petroquímica, el análisis de vibración ha sido históricamente la técnica seleccionada para monitorear la condición de los grandes componentes críticos de equipo rotatorio. Inversamente, las compañías de transporte y maquinaria pesada, han confiado en el análisis de aceite para tomar efectivas decisiones de mantenimiento predictivo. En otras industrias como las de metales primarios, papeleras, manufactura, etc., podríamos encontrar la aplicación o combinación de diferentes técnicas predictivas incluyendo la termografía, análisis de corriente en motores, el ultrasonido y eventualmente pruebas no destructivas. El diseño adecuado de una estrategia de mantenimiento basado en condición (MBC) permitirá acceder a los beneficios y aprovechar al máximo las inversiones en tecnología y educación que se deben hacer. Objetivos del MBC: El objetivo de un programa de monitoreo de condición, es conocer la condición de la maquinaria, de tal manera que se pueda determinar su operación de manera segura, eficiente y con economía. Las técnicas de monitoreo están dirigidas a la medición de variables físicas que son indicadores de la condición de la máquina y mediante un análisis, efectuar la comparación con valores normales, para determinar si está en buen estado o en condiciones de deterioro. Esta estrategia asume que hay características


52

medibles y observables que son indicadores de la condición de la maquinaria. Podemos clasificar los beneficios del MBC en: 

Detectar condiciones que pueden ser causa de falla – (proactiva)



Detectar problemas en la maquinaria – (predictiva)



Evitar fallos catastróficos – (predictiva)



Diagnóstico de la causa de la falla – (proactiva)



Pronóstico de utilidad – (predictiva)

El monitoreo de condición estudia la evolución de los parámetros seleccionados en función del tiempo y establece una tendencia que indica la existencia de un fallo, su gravedad y el tiempo en que el equipo puede fallar. La toma de decisiones a tiempo permite evitar que el fallo se presente (proactivo) o eliminar la posibilidad de un fallo catastrófico (predictivo). La ventaja de esta estrategia, es que puede ser efectuado mientras el equipo está funcionando. De esta manera, las acciones de mantenimiento o corrección de los parámetros de funcionamiento cuando las mediciones así lo indiquen, evitando acciones intrusivas a la maquinaria que son generadoras de defectos. Técnicas de mantenimiento predictivo. El mantenimiento predictivo consta de una serie de ensayos de carácter no destructivo orientados a realizar un seguimiento del funcionamiento de los equipos para detectar signos de advertencia que indiquen que alguna de sus partes no está trabajando de la manera correcta. A través de este tipo de mantenimiento, una vez detectadas las averías, se puede, de manera oportuna, programar las correspondientes reparaciones sin que se afecte el proceso de producción y prolongando con esto la vida útil de las máquinas. Los ensayos que más utilizan en las industrias son los siguientes: Análisis de Vibraciones: Esta técnica de mantenimiento predictivo se basa en el estudio del funcionamiento de las máquinas rotativas a través del comportamiento de sus vibraciones.


53

Todas las máquinas presentan ciertos niveles de vibración aunque se encuentren operando correctamente, sin embargo cuando se presenta alguna anomalía, estos niveles normales de vibración se ven alterados indicando la necesidad de una revisión del equipo. Para que este método tenga validez, es indispensable conocer ciertos datos de la máquina como lo son: su velocidad de giro, el tipo de cojinetes, de correas, el número de alabes, palas, etc. También es muy importante determinar los puntos de las máquinas en donde se tomaran las mediciones y el equipo analizador más adecuado para la realización del estudio. El Analizador de Vibraciones como se puede observar en la Figura , es un equipo especializado que muestra en su pantalla el espectro de la vibración y la medida de algunos de sus parámetros.

Las vibraciones pueden analizarse midiendo su amplitud o descomponiéndolas de acuerdo a su frecuencia, así cuando la amplitud de la vibración sobrepasa los límites permisibles o cuando el espectro de vibración varía a través del tiempo, significa que algo malo está sucediendo y que el equipo debe ser revisado. Los problemas que se pueden detectar por medio de esta técnica, son: ·

Desalineamiento

·

Desbalance

·

Resonancia

·

Solturas mecánicas


54

·

Rodamientos dañados

·

Problemas en bombas

·

Anormalidades en engranes

·

Problemas eléctricos asociados con motores

·

Problemas de bandas

Termografía: La Termografía es una técnica que estudia el comportamiento de la temperatura de las máquinas con el fin de determinar si se encuentran funcionando de manera correcta. La energía que las máquinas emiten desde su superficie viaja en forma de ondas electromagnéticas a la velocidad de la luz; esta energía es directamente proporcional a su temperatura, lo cual implica que a mayor calor, mayor cantidad de energía emitida. Debido a que estas ondas poseen una longitud superior a la que puede captar el ojo humano, es necesario utilizar un instrumento que transforme esta energía en un espectro visible, para poder observar y analizar la distribución de esta energía [4]. En la Figura , se muestra el instrumento utilizado para generar una imagen de radiación infrarroja a partir de la temperatura superficial de las máquinas, el cual se llama Cámara Termográfica.


55

Gracias a las imágenes térmicas que proporcionan las cámaras termográficas, se pueden analizar los cambios de temperatura. Un incremento de esta variable, por lo general representa un problema de tipo electromecánico en algún componente de la máquina. Las áreas en que se utilizan las Cámaras Termográficas son las siguientes: · Instalaciones Eléctricas · Equipamientos Mecánicos · Estructuras Refractarias Análisis por Ultrasonido: El análisis por ultrasonido está basado en el estudio de las ondas de sonido de alta frecuencia producidas por las máquinas cuando presentan algún tipo de problema. El oído humano puede percibir el sonido cuando su frecuencia se encuentra entre 20 Hz y 20 kHz, por tal razón el sonido que se produce cuando alguno de los componentes de una máquina se encuentra afectado, no puede ser captado por el hombre porque su frecuencia es superior a los 20 kHz. Las ondas de ultrasonido tienen la capacidad de atenuarse muy rápido debido a su corta longitud, esto facilita la detección de la fuente que las produce a pesar de que el ambiente sea muy ruidoso. Los instrumentos encargados de convertir las ondas de ultrasonido en ondas audibles se llaman medidores de ultrasonido o detectores ultrasónicos. Por medio de estos instrumentos las señales ultrasónicas transformadas se pueden escuchar por medio de audífonos o se pueden observar en una pantalla como se muestra en la Figura.

El análisis de ultrasonido permite: ·

Detectar fricción en máquinas rotativas


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·

Detectar fallas y/o fugas en válvulas

·

Detectar fugas en fluidos

·

Detectar pérdidas vacío

·

· Verificar la integridad de juntas de recintos estancos

Análisis de Aceite: El análisis de aceites determina el estado de operación de las máquinas a partir del estudio de las propiedades físicas y químicas de su aceite lubricante. El aceite es muy importante en las máquinas porque sirve la protege del desgaste, controla su temperatura y elimina sus impurezas. Cuando el aceite presenta altos grados de contaminación y/o degradación, no cumple con estas funciones y la máquina comienza a fallar. La técnica de análisis de aceites permite cuantificar el grado de contaminación y/o degradación del aceite por medio de una serie de pruebas que se llevan a cabo en laboratorios especializados sobre una muestra tomada de la máquina cuando está operando o cuando acaba de detenerse. El grado de contaminación del aceite está relacionado con la presencia de partículas de desgaste y de sustancias extrañas, por tal razón es un buen indicador del estado en que se encuentra la máquina. El grado de degradación del aceite sirve para determinar su estado mismo porque representa la perdida en la capacidad de lubricar producida por una alteración de sus propiedades y la de sus aditivos. La contaminación en una muestra de aceite está determinada por medio de la cuantificación de: ·

Partículas metálicas de desgaste

·

Combustible

·

Agua

·

Insolubles

·

Viscosidad

·

Basicidad

·

Conteo de partículas


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Proceso estratégico de mantenimiento basado en condición. Para determinar el proceso de toma de decisiones de actividades referentes al monitoreo de condición de los equipos, se basará en la norma ISO 17359, la cual da los lineamiento para dicho proceso, el cual se revisa a continuación. 1. Auditoria de equipos. 1.1. Identificación de los equipos Identificar claramente todos los equipos, fuentes de alimentación asociadas y sistemas de control existentes. 1.2. Identificación de la función de los equipos. Identificar la siguiente información. ¿Cuáles son los requerimientos de funcionamiento del equipo? ¿Cuáles son las condiciones de operación? 2. La fiabilidad y la auditoría de la criticidad 2.1. Diagrama de bloques de Confiabilidad. Puede ser útil para producir un diagrama de bloques de confiabilidad sencillo de alto nivel, incluyendo si el equipo tiene funcionamiento en serie o paralelo. Se recomienda el uso de factores de confiabilidad y disponibilidad para mejorar la orientación de los procesos de monitoreo de condición. La información detallada sobre la producción de diagramas de bloques de fiabilidad está contenida en las referencias en la bibliografía. 2.2. Equipo de criticidad Se recomienda una evaluación de la criticidad de todas las máquinas con el fin de crear una lista priorizada de máquinas para ser incluida (o no) en el programa de monitoreo de condición. Esto puede ser un sistema de clasificación simple basado en factores tales como: Costo de la inactividad de la máquina de tiempo o los costes de pérdida de producción, Las tasas de fallas y tiempo medio de reparación, Laboratorio de Mantenimiento Industrial – Cristian Barrera Aguirre

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Consecuencias o daños secundarios, Costo de reemplazo de la máquina, Costo de mantenimiento o repuestos, Costos del ciclo de vida, Costo del sistema de monitoreo y Seguridad e impacto ambiental. Uno o más de los factores anteriores pueden ser ponderados y se incluyen en una fórmula para producir la lista de prioridades. Los resultados de este proceso se pueden utilizar cuando se selecciona métodos de vigilancia (véase 8.1). 2.3. Modos de Falla, efectos y análisis de criticidad. Se recomienda realizar un análisis de modos de fallos y efectos (AMFE) o el efecto del modo de fallo y criticidad análisis (FMECA) con el fin de identificar fallos esperados, los síntomas y parámetros potenciales a medir que indican la presencia o aparición de fallos. El AMFE y auditorías AMFEC producirá información sobre la gama de parámetros a ser medidos por los modos de fallo particulares. Parámetros a tener en cuenta son generalmente aquellos que indicará una condición de falla ya sea por un aumento o disminución en el valor medido en general, o por algún otro cambio en una de las capacidades de un equipo como curvas característica de bomba o compresor, curvas de presión-volumen de movimiento alternativo de motor de combustión interna y otras curvas de eficiencia. Ejemplos de parámetros medidos que puedan ser de utilidad a considerar para una amplia gama de tipos de máquinas típicas se muestran en el Anexo A. Anexo B contiene un ejemplo de una forma (cuadro B.1) que puede ser completado para cada tipo de máquina, vinculando cada fallo a uno o más síntomas o parámetros medidos que muestra la ocurrencia de la falla. El ejemplo también se incluye en la Tabla B.2.


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Las referencias a métodos más detallados de la realización de FMEA y FMECA se dan en la bibliografía. La Guía para la selección de los parámetros de rendimiento que pueden ser útiles para indicar fallos para una gama de tipos de máquinas está contenida en la norma ISO 13380.

2.4. tareas de mantenimiento alternativos Si el modo de fallo no tiene un síntoma medible, estrategias de mantenimiento alternativos pueden tener que ser aplicada. Estos incluyen el mantenimiento correctivo, mantenimiento preventivo o modificación.

3. Métodos de Medición 3.1. Técnica de medición Para determinar el parámetro a medir se debe realizar un proceso de selección previa, considerando apropiado una o más técnicas de medición. Anexo A muestra una serie de parámetros medibles utilizando técnicas de medición adecuadas. Los sistemas de monitoreo de condiciones pueden ser muchas formas. Estos pueden estar permanentemente instalados, semipermanente o instrumentación de medición portátil, como también pueden implicar métodos como el muestreo de líquidos u otros materiales para el análisis local o remoto. 3.2. Precisión de los parámetros monitorizados. En la mayoría de los casos, la precisión requerida de los parámetros medidos a ser utilizado para el monitoreo del estado de máquinas y el diagnóstico no es necesariamente tan absoluta como la precisión que puede resultar necesaria para otras medidas tales como valores de operación. Los métodos que utilizan tendencia de los valores pueden ser eficaces e importantes que la exactitud absoluta de la medición. La corrección de los parámetros medidos, por ejemplo a las condiciones estándar de presión y temperatura, no se requiere necesariamente para monitoreo de la condición de rutina. Laboratorio de Mantenimiento Industrial – Cristian Barrera Aguirre

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3.3. Viabilidad de medición Se debe considerar la viabilidad de la adquisición de la medida, incluyendo la facilidad de acceso, la complejidad del sistema de adquisición de datos necesarios, el nivel de procesamiento de datos requerida, los requisitos de seguridad, el costo y si existen sistemas de vigilancia o de control que ya se están midiendo los parámetros de interés. 3.4. Condiciones de funcionamiento durante las mediciones Si es posible, el monitoreo debe llevarse a cabo cuando la máquina ha llegado a un conjunto predeterminado de condición de operación (por ejemplo, la temperatura normal de funcionamiento) o, para los transitorios, un inicio predeterminado y condiciones de acabado y el perfil operativo. También se pueden usar perfiles o parámetros de funcionamiento como línea base para así las siguientes mediciones se comparan con los valores de referencia y detectar cambios. La tendencia de las mediciones es útil para detectar la evolución de las fallas. 3.5. Intervalo de medición Se debe considerar que el intervalo entre mediciones y si se requiere un muestreo continuo o periódico. El intervalo de medición depende principalmente del tipo de fallo, su tasa de progresión (Y por tanto la velocidad de cambio de los parámetros relevantes). Sin embargo, el intervalo de medición también está influenciado por factores tales como ciclos de trabajo, el costo y la criticidad.

Frecuencia de monitoreo – Una vez que hemos seleccionado las técnicas y tecnologías para monitorear la causa de falla y sus efectos, es necesario determinar la frecuencia con la que aplicaremos este monitoreo, que garanticen su eficiencia. De gran valía en esta decisión es considerar una de las herramientas de RCM: el análisis del periodo P-F. Toda la maquinaria debe entregar un rango de desempeño. Mientras el desempeño esperado se mantenga dentro de esos límites, se considera que el activo está efectuando su trabajo. Supongamos que tenemos una bomba debe entregar entre 45 y 50 gpm en el proceso para mantener su funcionalidad. Cuando la bomba está nueva, entrega Laboratorio de Mantenimiento Industrial – Cristian Barrera Aguirre

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50 gpm y conforme se gasta, su desempeño disminuye a 45 gpm. Al llegar a este valor, se determina que el equipo está fuera de especificación de desempeño y debe ser reparado a la condición original o reemplazado. Esta pérdida de desempeño puede deberse a un deterioro gradual del equipo por su funcionamiento y entonces estaremos esperando que el tiempo que transcurra sea equivalente a la vida útil esperada del equipo (TEV). Otro escenario es que se presente una causa de falla en el equipo que pueda acortar su desempeño. Cuando esta causa de falla se presenta, el periodo de vida esperada de la bomba se acorta y tendremos una falla del equipo antes del TEV. Dependiendo del modo de falla, será la severidad del daño y por consecuencia el tiempo en que la bomba fallará. El punto P en este análisis, es el momento en que la causa de falla se puede detectar en el equipo (P siempre será posterior al momento en que la causa de falla se presenta) y F es el momento en el que el activo llega a su límite inferior de desempeño. Vea Figura

13En nuestro ejemplo F es cuando la bomba entrega menos de 45 gpm.

Figura 13 inicio falla

Es muy importante señalar que en un mismo modo de falla, podemos tener varios P-F, dependiendo de la tecnología que se seleccione. El analista debe seleccionar la tecnología que proporcione el periodo P-F más largo que permitirá que la toma de Laboratorio de Mantenimiento Industrial – Cristian Barrera Aguirre

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decisiones permita mantener el equipo dentro de su rango de desempeño útil. Vea Figura

14.

Figura 14 selección de tecnología

Una vez que hemos seleccionado la tecnología que proporciona el P-F más largo, debemos establecer el periodo de monitoreo que nos permita capturar el modo de falla que significa el P-F crítico más corto en el equipo. Si nuestra frecuencia de monitoreo (FM) es establecida con una frecuencia igual al P-F, entonces nuestra posibilidad de detectar el problema es muy remota. Si por el contrario, nuestra FM es mayor que P-F, entonces nuestro programa no será capaz de detectar este problema y nuestro programa carece de sentido. A partir de lo anterior, es obvio que nuestra FM debe ser menor que P-F. Idealmente deberá ser establecida como FM = P-F/3. De esta manera estamos en la condición de detectar el inicio del problema, su avance y todavía estar en condiciones de monitorear el final de la vida del equipo. Vea Figura 15


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Figura 15 frecuencia ideal de muestreo

En muchas ocasiones la maquinaria puede tener un P-F demasiado corto para algunos modos de falla, ocasionando que las tecnologías de monitoreo deban ser efectuadas en línea para garantizar su efectividad. Integración de Tecnologías – La tendencia del MBC actual está llevando a los departamentos de confiabilidad del mundo a utilizar un conjunto de tecnologías dirigidas a los principales modos de falla, integradas en un solo departamento que pueda sumar la información para la toma de decisiones. Cada vez son más los profesionales bilingües, trilingües o políglotas en términos de la manera en que la maquinaria se comunica con ellos y aprovechan al máximo esta integración. La utilización de sistemas expertos que pueden diagnosticar, alarmar y en ocasiones corregir automáticamente la maquinaria hace más eficiente esta estrategia. La estrategia del MBC puede ser implementada dentro de las diferentes filosofías del mantenimiento como RCM, Mantenimiento Productivo Total TPM, Mantenimiento Basado en Riesgos MBR, etc. Habrá también que reconocer que esta estrategia no es capaz de localizar todas las fallas de la maquinaria y que depende de la cantidad de técnicas y tecnologías aplicadas y su frecuencia de monitoreo. Por lo general las fallas súbitas, las que son por fatiga y aquellas que no generan señales posibles de monitorear permanecen fuera del alcance de un programa de MBC.


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3.6. velocidad de adquisición de datos Para condiciones de estado estacionario, la tasa de adquisición de datos debe ser lo suficientemente rápido para capturar un conjunto completo de datos antes de que cambien las condiciones. Durante los transitorios, la adquisición de datos de alta velocidad puede ser necesaria.

3.7. Registro de los parámetros monitorizados Los registros de los parámetros monitorizados deben incluir, como mínimo, la siguiente información: 

Datos esenciales que describen la máquina;



La posición de medición;



Las unidades de cantidad de medición y procesamiento;



Fecha y hora.



Otra información útil para la comparación incluye los detalles de los sistemas de medición utilizados, así como la precisión de cada sistema de medición. Se recomienda que también se incluyan los detalles de configuración de la máquina y cualquier cambio de componentes. El anexo C contiene información típica que se debe registrar en el seguimiento.

3.8. Lugar de medición Lugar de medición deben ser elegidos para dar la mejor posibilidad de detección de fallos. Los puntos de medición deben ser identificados de forma única. Se recomienda el uso de una etiqueta o marca de identificación permanente. Factores a tener en cuenta son Seguridad, Alta sensibilidad a los cambios en la condición de falla, Sensibilidad reducida a otras influencias, Repetibilidad de las mediciones, Atenuación o pérdida de la señal, Laboratorio de Mantenimiento Industrial – Cristian Barrera Aguirre

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Accesibilidad, Medio ambiente, y Costos. Para la condición de monitoreo de vibración, la información sobre los lugares de medición está contenida en la norma ISO 13373-1. Para las condiciones de supervisión basada en tribología, la información sobre los lugares de medición está contenida en la norma ISO 14830-1.

3.9. Los criterios iniciales de alerta / alarma Los criterios iniciales de alerta / alarma deberá ser ajustada para dar la indicación más temprana posible de la ocurrencia de un fallo. Las alarmas pueden ser valores simples o múltiples niveles, tanto crecientes y decrecientes. Los cambios bruscos que se producen dentro de los límites establecidos previamente de alerta, mientras que no exceda los límites de alerta, todavía pueden requerir investigación. Criterios de alerta / alarma también puede ser consecuencia de la tramitación de varias mediciones, o establecerse como sobres en señales dinámicas. Criterios de alerta / alarma deben optimizarse con el tiempo como un proceso iterativo. Para la condición de monitoreo de vibración, información sobre los criterios / alarma de alerta está contenida en la norma ISO 13373-1, ISO 10816 (todas las partes) e ISO 7919 (todas las partes). Para las condiciones de supervisión basada en tribología, información sobre los criterios / alarma de alerta está contenida en la norma ISO 14830-1.

3.10.

Los datos de referencia

Los datos de referencia son datos o grupos de datos medido u observado cuando se conoce el funcionamiento del equipo a ser aceptable y estable. Las mediciones posteriores pueden ser comparadas con estos valores de línea de base para detectar cambios. Los datos de referencia deben definir con precisión la condición estable Laboratorio de Mantenimiento Industrial – Cristian Barrera Aguirre

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inicial de la máquina, preferiblemente operando en su estado operativo normal. Para máquinas con varios estados operacionales, puede ser necesario establecer líneas de base para cada uno de estos estados. Para el equipo nuevo y revisado, puede haber un período de desgaste-in. Como resultado, es común ver un cambio en valores medidos durante los primeros días o semanas de funcionamiento. Por lo tanto, se debe asignar tiempo para el desgaste de entrada antes de la adquisición de datos de referencia. Para los equipos que han estado funcionando durante un periodo significativo, y supervisado por primera vez, una línea de base todavía se puede establecer como punto de referencia de tendencia.

4. Recolección y análisis de datos. 4.1. Medición y tendencias El procedimiento general para la recopilación de datos es tomar medidas y compararlas con las tendencias históricas, la línea de base o datos representativos de los mismos o similares máquinas. Gestión del monitoreo de condición procedimiento de recogida de datos se hace a menudo por la organización de las medidas a ser tomadas en una ruta o recorrido de una planta. Las rutas son entonces programadas para llevarse a cabo a una periodicidad habitual inicial que es más frecuente que el modo de fallo esperado. Para muchas técnicas de monitoreo de condiciones, los sistemas basados en computadoras son disponibles que ayudan en la gestión de las rutas de recolección de datos, registro y tendencias de las mediciones. 4.2. Comparación de medición para alertar criterios / alarma Si los valores medidos son aceptables en comparación con los criterios de alerta / alarma, puede ser necesario realizar ninguna acción, que no sea para grabar los valores y de seguir vigilando ellos. Si los valores medidos no son aceptables en comparación con los criterios de alerta / alarma, entonces el proceso de diagnóstico debe ser iniciado. No puede haber ocasiones cuando no hay anomalías se sospeche o se detecte, pero el diagnóstico y el pronóstico todavía se lleva a cabo debido a una Laboratorio de Mantenimiento Industrial – Cristian Barrera Aguirre

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exigencia de una decisión de evaluación de la salud de la máquina, por ejemplo, cuando se lleva a cabo una encuesta estado del equipo antes de un cierre importante hacia abajo. 4.3. Diagnóstico y pronóstico El proceso de diagnóstico se desencadena generalmente por detección de anomalías. Esta detección se lleva a cabo haciendo una comparación entre los actuales descriptores de unos valores de la máquina y de referencia (generalmente denominada línea de base valores o datos) elegidos de la experiencia, de las especificaciones del fabricante, de las pruebas de puesta en marcha, o calculadas a partir de datos estadísticos (por ejemplo, la media de largo plazo). Diferentes enfoques pueden ser utilizados para el diagnóstico de una máquina. Dos de estos enfoques son Las faltas / acercan a los síntomas, y El enfoque causal. Estos se describen en la norma ISO 13379. El proceso de monitoreo de condición puede mostrar la progresión esperada de los fallos existentes y futuras. Es conocido como pronóstico. Procedimientos pronóstico Falla deben estar en conformidad con la norma ISO 13381. Si la confianza en el diagnóstico y / o pronóstico es bajo, entonces puede ser necesario realizar comprobaciones adicionales. Si la confianza es alta, puede resultar imposible realizar el mantenimiento o la acción correctiva inmediatamente.

4.4. Mejorar el diagnóstico y / o pronóstico confianza Con el fin de aumentar la confianza en el diagnóstico / pronóstico, puede ser necesario llevar a cabo una o más de las siguientes acciones: 

volver a tomar la medida (s) para confirmar la medición (s) y las condiciones de alarma;



comparar la medida (s) a las tendencias históricas pasadas;



reducir el intervalo entre las mediciones previstas sucesivas;


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

tomar medidas adicionales en el mismo y / o en lugares adicionales;



usar un proceso o técnica más sofisticada;



utilizar técnicas alternativas para la correlación;



modificar las condiciones de operación o configuración de la máquina para ayudar en el diagnóstico;



llamada en otra experiencia en la máquina / modo particular de fracaso.

5. Determinar acción de mantenimiento La acción más simple, que puede tomarse en ciertas circunstancias, tales como máquinas de baja criticidad, es llevar a cabo ninguna acción inmediata y de seguir vigilando a intervalos normales. Generalmente, dependiendo del nivel de confianza en el diagnóstico / pronóstico de ocurrencia de falla, una decisión de mantenimiento y la acción deben llevarse a cabo, por ejemplo, para iniciar la inspección o trabajo correctivo. Si los criterios de alerta / alarma indican una condición de fallo grave, puede ser necesario iniciar un cierre inmediato. Otras opciones puede incluir la reducción de la carga de la máquina, la velocidad o rendimiento. Cuando se han completado las tareas de mantenimiento, se recomienda registrar todas las actividades de mantenimiento y los cambios en la máquina, incluyendo detalles de repuestos de segunda mano, habilidades usadas y otros defectos descubiertos durante la reparación / restauración. Estos deben ser enviados para formar un registro histórico, que puede ayudar en el diagnóstico y el pronóstico futuro, y también serán útiles cuando se revise el proceso de monitoreo de condición. Cuando las acciones de mantenimiento se han llevado a cabo, es útil para inspeccionar componentes para confirmar que el diagnóstico inicial o pronóstico era correcta. Fracasos repetitivos pueden reducir la confiabilidad del sistema y aumentar los costos de operación. Si la causa raíz de las fallas puede ser identificada, la acción de mantenimiento puede ser revisado y optimizado con el fin de evitar o reducir el Laboratorio de Mantenimiento Industrial – Cristian Barrera Aguirre

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impacto de los fracasos. La acción de mantenimiento adecuado puede incluir técnicas más sofisticadas de monitoreo de condiciones, las tareas de mantenimiento adicionales, discusión con el fabricante y modificación. 6. Revisión El proceso de monitoreo de condiciones es un proceso en curso, y las técnicas que pueden no haber estado disponibles, o que se considera demasiado costoso en el momento, o demasiado complicado, o imposible de alguna otra manera (la falta de acceso, problemas de seguridad, etc.), pueden convertirse en una revisión factible. Se recomienda que el monitoreo de la condición procedimiento incluye un proceso de revisión para que estas nuevas evaluaciones a realizar. Del mismo modo, la eficacia de las técnicas que se realizan actualmente en el programa debe ser evaluado, y cualquier técnica considerada ya no eliminan necesario. Criterios / alarma de alerta también pueden necesitar revisión debido a los cambios en la máquina, como el progresivo desgaste, envejecimiento, modificación, explotación o los cambios del ciclo de actividad. Valores y medidas de base también pueden cambiar debido a trabajos de mantenimiento, que incluye el cambio de componentes, ajuste o cambio de destino. En ciertos casos, la línea de base puede necesitar ser restablecido después de tales cambios. Cabe señalar que los cambios en los valores medidos También puede ser debido a cambios normales o controlados en las condiciones de funcionamiento, y no indica necesariamente una condición de fallo. 7. Formación La información sobre los requisitos de formación y certificación para el personal para llevar a cabo el monitoreo de condición y diagnóstico de las máquinas se les da en la norma ISO 18436-1 e ISO 18436-2.


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El Mantenimiento basado en condición.pdf

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