Mantenimiento Industrial
Introducción
El mantenimiento industrial abarca las acciones destinadas a preservar o restaurar un artículo, manteniendo el equipo en operación a niveles específicos. Su función principal es alargar la vida útil de la maquinaria, previniendo fallas y reduciendo riesgos o paradas imprevistas. Un mantenimiento efectivo se traduce en periodos de productividad más largos, menos paradas no planificadas y costos reducidos.
Detectar problemas antes de que se conviertan en emergencias es crucial. Esto implica identificar rápidamente el componente que puede fallar para evitar una parada inesperada.
Tipos de Intervenciones de Mantenimiento
Mantenimiento Correctivo
Se enfoca en corregir defectos que surgen en los equipos y son reportados por los usuarios al departamento de mantenimiento.
Mantenimiento Preventivo
Su objetivo es mantener un nivel de servicio determinado en los equipos, programando intervenciones en sus puntos vulnerables en el momento oportuno. Se caracteriza por ser sistemático, interviniendo incluso si el equipo no presenta síntomas de problemas.
Mantenimiento Predictivo
Busca conocer e informar continuamente sobre el estado y operatividad de las instalaciones a través del análisis de variables representativas. Implica identificar variables físicas (temperatura, vibración, consumo de energía, etc.) cuyas variaciones indiquen posibles problemas. Es un tipo de mantenimiento tecnológico que requiere medios avanzados y conocimientos especializados.
Mantenimiento Cero Horas (Overhaul)
Consiste en revisar los equipos a intervalos programados antes de que aparezca un fallo o cuando la fiabilidad del equipo ha disminuido. Se busca dejar el equipo como nuevo, sustituyendo o reparando todos los elementos sometidos a desgaste. El objetivo es asegurar un tiempo de buen funcionamiento preestablecido.
Mantenimiento En Uso
: es el mantenimiento básico de un equipo realizado por los usuarios del mismo. Consiste en una serie de tareas elementales (tomas de datos, inspecciones visuales, limpieza, lubricación, reapriete de tornillos) para las que no es necesario una gran formación, sino tal solo un entrenamiento breve. Este tipo de mantenimiento es la base del TPM (Total Productive Maintenance, Mantenimiento Productivo Total). mantenimiento correctivo: Realizar intervenciones con rapidez, que permitan la puesta en marcha del equipo en el menor tiempo posible (MTTR[1], tiempo medio de reparación, bajo).Realizar intervenciones fiables, y adoptar medidas para que no se vuelvan a producir estas en un periodo de tiempo suficientemente largo (MTBF, tiempo medio entre fallos, grande).Consumir la menor cantidad posible de recursos (tanto mano de obra como materiales). El tiempo necesario para la puesta a punto de un equipo tras una avería se distribuye de la siguiente manera:Tiempo de detección. Es el tiempo que transcurre entre el origen del problema y su detección. Hay una relación entre el tiempo de detección y el tiempo de resolución total: cuanto antes se detecte la avería, en general, habrá causado menos daño y será más fácil y más económica su reparación. Es posible reducir este tiempo si se desarrollan sistemas que permitan detectar fallos en su fase inicial, como inspecciones rutinarias diarias, comprobación de parámetros de funcionamiento, y formación adecuada del personal de producción.Tiempo de comunicación. Es el tiempo que transcurre entre la detección del problema y localización del equipo de mantenimiento. Este periodo se ve muy afectado por los sistemas de información y de comunicación con el personal de mantenimiento y con sus responsables. Una buena organización de Mantenimiento hará que este tiempo sea muy corto, incluso despreciable en el total de tiempo transcurrido. Para reducir este tiempo, debe existir un sistema de comunicación ágil, que implique al menor número de personas posible, y debe disponerse de medios que permitan comunicarse con el personal de mantenimiento sin necesidad de buscarlo físicamente (teléfonos móviles, walki-talkies, mensáfonos o buscapersonas, etc.). Tiempo de espera. Es el tiempo que transcurre desde la comunicación de la avería hasta el inicio de la reparación. Incluye el tiempo de espera hasta disponer de operarios que puedan atender la incidencia, los tramites burocráticos necesarios para poder intervenir (parada de los equipos, solicitud de órdenes de trabajo, obtención del Permiso de Trabajo, aislamiento del equipo, etc.) y el traslado del personal desde donde se encuentre hasta el lugar donde se ha producido el incidente.
. Este tiempo se ve afectado por varios factores: nº de operarios de mantenimiento de que se disponga, complicación o simplicidad del sistema de gestión de órdenes de trabajo, medidas de seguridad que sea necesario adoptar, y distancia del taller de mantenimiento a la planta, entre otras. Es posible reducir este tiempo si de dispone de una plantilla adecuadamente dimensionada, si se dispone de un sistema ágil de gestión de órdenes y de obtención de permisos de trabajo, y si la distancia del taller hasta los equipos es mínima (la ubicación optima del taller de mantenimiento es, por ello, el centro de la planta).4. Diagnóstico de la avería. Es el tiempo necesario para que el operario de mantenimiento determine que está ocurriendo en el equipo y como solucionarlo. Este tiempo se ve afectado por varios factores: formación y experiencia del personal, y por la calidad de la documentación técnica disponible (planos, históricos de averías, listas de averías y soluciones, etc.). Es posible reducir este tiempo si se dispone de planos y manuales en las proximidades de los equipos (no siempre es posible) y si se elaboran listas de averías en las que se detallen síntoma, causa y solución de las averías que se han producido en el pasado o que puedan producirse. 5. Acopio de herramientas y medios técnicos necesarios. Una vez determinado que hay que hacer, el personal encargado de la reparación puede necesitar un tiempo para situar en el lugar de intervención los medios que necesite. Este tiempo suele verse afectado por la distancia del los talleres o lugares de almacenamiento de la herramienta al lugar de intervención, por la previsión de los operarios a la hora de llevar consigo el herramental que creen puedan necesitar cuando se les comunica la necesidad de intervención y por la cantidad de medios disponibles en planta. Para reducir este tiempo, es conveniente situar adecuadamente los talleres (ver punto anterior), adquirir costumbres ‘saludables’, como acudir a las averías portando un caja de herramientas estándar, y dotando el taller con los medios que puedan ser necesarias a tenor del tipo de equipos que tenga la planta.Acopio de repuestos y materiales. Es el tiempo que transcurre hasta la llegada del material que se necesita para realizar la intervención. Incluye el tiempo necesario para localizar el repuesto en el almacén (en el caso de tenerlo en stock), realizar los pedidos pertinentes (en caso de no tenerlo), para que el proveedor los sitúe en la planta, para acondicionarlos (en caso de que haya que realizar algún trabajo previo), para verificar que alcanzan sus especificaciones y para situarlos en el lugar de utilización.
Este tiempo se ve afectado por la cantidad de material que haya en stock, por la organización del almacén, por la agilidad del departamento de compras, y por la calidad de los proveedores. Para optimizar este tiempo, se debe tener un almacén adecuadamente dimensionado con una organización eficiente, un servicio de compras rápido, y contar con unos proveedores de calidad y vocación de servicio. Reparación de la avería. Es el tiempo necesario para solucionar el problema surgido, de manera que el equipo quede en disposición para producir. Se ve muy afectado por el alcance del problema y por los conocimientos y habilidad del personal encargado de su resolución. Para optimizar este tiempo es necesario disponer de un sistema de mantenimiento preventivo que evite averías de gran alcance, y disponer de un personal eficaz, motivado y muy bien formado.Pruebas funcionales. Es el tiempo necesario para comprobar que el equipo ha quedado adecuadamente reparado. El tiempo empleado en realizar pruebas funcionales suele ser una buena inversión: si un equipo no entra en servicio hasta que no se ha comprobado que alcanza todas sus especificaciones, el número de órdenes de trabajo disminuye, y con él, todos los tiempos detallados en los puntos 1 al 6. Depende fundamentalmente de las pruebas que se determine que deben realizarse. Para optimizar este tiempo es conveniente determinar cuales son las mínimas pruebas que se deben realizar para comprobar que el equipo ha quedado en perfectas condiciones, y redactar protocolos o procedimientos en que se detalle claramente que pruebas es necesario realizar y como llevarlas a cabo.Redacción de informes. El sistema documental de mantenimiento debe recoger al menos los incidentes más importantes de la planta, con un análisis en el que se detallen los síntomas, la causa, la solución y las medidas preventivas adoptadas. En el apartado 4.5 Análisis de Fallos se estudia con detalle como deben ser estos informes. Puesta en servicio. Es el tiempo que transcurre entre la solución completa de la avería y la puesta en servicio del equipo. Está afectado por la rapidez y agilidad de las comunicaciones. Para optimizarlo, igual que en el punto 2, es necesario disponer de sistemas de comunicación eficaces y de sistemas burocráticos ágiles que no supongan un obstáculo a la puesta en marcha de los equipos.una parada programada es del tipo PREVENTIVA, sin embargo, en el plan de parada se pueden incluir tanto tareas CORRECTIVAS como PREDICTIVAS.El mantenimiento programado sistemático es muy eficaz en equipos e instalaciones que requieren de una disponibilidad media o alta, de cierta importancia en el sistema productivo y cuyas averías causan trastornos en el plan de producción de la empresa y por tanto no puede esperarse a que den síntomas de fallo.Entre los tipos de tareas que suele incluir
el mantenimiento sistemático están las siguientes:Limpiezas técnicas de equipos.Sustitución de elementos sometidos a desgaste, como rodetes, rodamientos, cojinetes, elementos de estanqueidad, álabes, camisas, culatas, etc.Comprobación del estado interior de determinados elementos, cuya verificación no puede realizarse con el equipo en servicio y para el que se requiere un desmontaje complejo.Comprobación del buen funcionamiento de la instrumentación, y calibración de esta. Verificación de prestaciones. RCM o Reliability Centred Maintenance, (Mantenimiento Centrado en Fiabilidad /Confiabilidad)es una técnica más dentro de las posibles para elaborar un plan de mantenimiento en una planta industrial y que presenta algunas ventajas importantes sobre otras técnicas. Inicialmente fue desarrollada para el sector de aviación, donde los altos costes derivados de la sustitución sistemática de piezas amenazaba la rentabilidad de las compañías aéreas. Posteriormente fue trasladada al campo industrial, después de comprobarse los excelentes resultados que había dado en el campo aeronáutico. El objetivo fundamental de la implantación de un Mantenimiento Centrado en Fiabilidad o RCM en una planta industrial es aumentar la disponibilidad y disminuir costes de mantenimiento. El análisis de una planta industrial según esta metodología aporta una serie de resultados:Mejora la comprensión del funcionamiento de los equipos y sistemas.Analiza todas las posibilidades de fallo de un sistema y desarrolla mecanismos que tratan de evitarlos, ya sean producidos por causas intrínsecas al propio equipo o por actos personales.Determina una serie de acciones que permiten garantizar una alta disponibilidad de la planta.Las acciones de tipo preventivo que evitan fallos y que por tanto incrementan la disponibilidad de la planta son de varios tipos:Tareas de mantenimiento, que agrupadas forman el Plan de Mantenimiento de una planta industrial o una instalaciónProcedimientos operativos, tanto de Producción como de Mantenimiento.Modificaciones o mejoras posibles.Definición de una serie de acciones formativas realmente útiles y rentables para la empresa. Determinación del stock de repuesto que es deseable que permanezca en Planta. El mantenimiento centrado en fiabilidad se basa en el análisis de fallos, tanto aquellos que ya han ocurrido, como los que se están tratando de evitar con determinadas acciones preventivas como por último aquellos que tienen cierta probabilidad de ocurrir y pueden tener consecuencias graves. Durante ese análisis de fallos debemos contestar a seis preguntas claves:
¿Cuales son las funciones y los estándares de funcionamiento en cada sistema? ¿Cómo falla cada equipo? ¿Cual es la causa de cada fallo? ¿Qué consecuencias tiene cada fallo?¿Como puede evitarse cada fallo?¿Qué debe hacerse si no es posible evitar un fallo?La metodología en la que se basa RCM supone ir completando una serie de fases para cada uno de los sistemas que componen la planta, a saber:Fase 0: Codificación y listado de todos los subsistemas, equipos y elementos que componen el sistema que se está estudiando. Recopilación de esquemas, diagramas funcionales, diagramas lógicos, etc.Fase 1: Estudio detallado del funcionamiento del sistema. Listado de funciones del sistema en su conjunto. Listado de funciones de cada subsistema y de cada equipo significativo integrado en cada subsistema.Fase 2: Determinación de los fallos funcionales y fallos técnicos. Fase 3: Determinación de los modos de fallo o causas de cada uno de los fallos encontrados en la fase anterior. Fase 4: Estudio de las consecuencias de cada modo de fallo. Clasificación de los fallos en críticos, importantes o tolerables en función de esas consecuencias. Fase 5: Determinación de medidas preventivas que eviten o atenuen los efectos de los fallos.Fase 6: Agrupación de las medidas preventivas en sus diferentes categorías. Elaboración del Plan de Mantenimiento, lista de mejoras, planes de formación y procedimientos de operación y de mantenimiento. Fase 7: Puesta en marcha de las medidas preventivas. El TPM (Mantenimiento Productivo Total) surgió como un sistema destinado a lograr la eliminación de las llamadas de los equipos, con el objetivo de facilitar la implantación de la forma de trabajo “Just in Time” o “justo a tiempo”. TPM es una filosofía de mantenimiento cuyo objetivo es ELIMINAR las pérdidas de PRODUCCIÓN debidas al estado de los equipos, o en otras palabras, mantener los equipos en disposición para producir a su capacidad máxima productos de la calidad esperada, sin paradas no programadas. Esto supone:Cero averías, Cero tiempos muertos, Cero defectos achacables a un mal estado de los equipos, Sin pérdidas de rendimiento o de capacidad productiva debidos al estos de los equipos. Para el TPM, se considera que una máquina parada para efectuar un cambio, una máquina averiada, una máquina que no trabaja al 100% de su capacidad o que fabrica productos defectuosos está en una situación intolerable que produce pérdidas a la empresa. La maquina debe considerarse improductiva en todos esos casos, y deben tomarse las acciones correspondientes tendientes a evitarlos en el futuro.Las seis grandes pérdidas:
Fallos del equipo, que producen pérdidas de tiempo inesperadas.Puesta a punto y ajustes de las máquinas (o tiempos muertos) que producen pérdidas de tiempo al iniciar una nueva operación u otra etapa de ella. Por ejemplo, al inicio en la mañana, al cambiar de lugar de trabajo, al cambiar una matriz o matriz, o al hacer un ajuste.Marchas en vacío, esperas y detenciones menores (averías menores) durante la operación normal que producen pérdidas de tiempo, ya sea por problemas en la instrumentación, pequeñas obstrucciones, etc.Velocidad de operación reducida (el equipo no funciona a su capacidad máxima), que produce pérdidas productivas al no obtenerse la velocidad de diseño del proceso.Defectos en el proceso, que producen pérdidas productivas al tener que rehacer partes de él, reprocesar productos defectuosos o completar actividades no terminadas.Pérdidas de tiempo propias de la puesta en marcha de un proceso nuevo, marcha en vacío, periodo de prueba, etc. El Operador en las tareas de mantenimiento: Desde un punto de vista práctico, implantar TPM en una organización significa que el mantenimiento está perfectamente integrado en la producción. Así, determinados trabajos de mantenimiento se han transferido al personal de producción, que ya no siente el equipo como algo que reparan y atienden otros, sino como algo propio que tienen que cuidar y mimar: el operador siente el equipo como suyo.Supone diferencias el mantenimiento en tres niveles:El nivel de operador, que se ocupará de tareas de mantenimiento operativo muy sencillas, como limpiezas, ajustes, vigilancia de parámetros y la reparación de pequeñas averías.Nivel de técnico integrado. Dentro del equipo de producción hay al menos una persona de mantenimiento que trabaja conjuntamente con el personal de producción, es uno más de ellos. Esta persona resuelve problemas de más calado, para el que se necesitan mayores conocimientos. Pero está allí, cercano, NO es necesario avisar a nadie o esperar. El repuesto también está descentralizado: cada línea productiva, incluso cada máquina, tiene cerca lo que requiere.Para intervenciones de mayor nivel, como revisiones programadas que impliquen desmontajes complejos, ajustes delicados, etc, se cuenta con un departamento de mantenimiento no integrado en la estructura de producción. Maneja las herramientas comunes. Elaboración del Plan de Mantenimiento: La fiabilidad y la disponibilidad de cualquier planta industrial en general dependen, en primer lugar, de su diseño y de la calidad de su montaje. Si se trata de un diseño robusto y fiable, la plana ha sido construida siguiendo fielmente su diseño y se han utilizado las mejores técnicas disponibles para la ejecución, depende en segundo lugar de la forma y buenas costumbres del personal que opera las instalaciones.
Pero en tercer lugar, dependen del mantenimiento que se realice en ella. La ocasión perfecta para diseñar un buen mantenimiento programado que haga que la disponibilidad y la fiabilidad de una planta industrial sea muy alta, es durante la construcción de ésta. Cuando la construcción ha finalizado y la planta es entregada al propietario para su explotación comercial, el plan de mantenimiento debe estar ya diseñado, y debe ponerse en marcha desde el primer día que la planta entra en operación. Perder esa oportunidad significa renunciar a que la mayor parte del mantenimiento sea programado, y caer en el error (un grave error de consecuencias económicas nefastas) de que sean las averías las que dirijan la actividad del departamento de mantenimiento. El objetivo del análisis de fallos es determinar las causas que han provocado determinadas averías (sobre todo las averías repetitivas y aquellas con un alto coste) para adoptar medidas preventivas que las eviten. Datos que deben recopilarse al estudiar un fallo: Cuando se estudia una avería es importante recopilar todos los datos posibles disponibles. Entre ellos, siempre deben recopilarse los siguientes:Relato pormenorizado en el que se cuente qué se hizo antes, durante y después de la avería. Es importante detallar la hora en que se produjo, el turno que estaba presente (incluso los operarios que manejaban el equipo) y las actuaciones que se llevaron a cabo en todo momento.Detalle de todas las condiciones ambientales y externas a la máquina: temperatura exterior, humedad (si se dispone de ella), condiciones de limpieza del equipo, temperatura del agua de refrigeración, humedad del aire comprimido, estabilidad de la energía eléctrica (si hubo cortes, microcortes, o cualquier incidencia detectable en el suministro de energía), temperatura del vapor (si el equipo necesita de este fluido), y en general, las condiciones de cualquier suministro externo que el equipo necesite para funcionar. Últimos mantenimientos preventivos realizados en el equipo, detallando cualquier anomalía encontrada.Otros fallos que ha tenido el equipo en un periodo determinado. En equipos de alta fiabilidad, con un MTBF[1] alto, será necesario remontarse a varios años atrás. En equipos con un MTBF bajo, que presentan bastantes incidencias, bastará con detallar los fallos ocurridos el último año. Por supuesto, será importante destacar aquellos fallos iguales al que se estudia, a fin de poder analizar la frecuencia con la que ocurre.Condiciones internas en que trabajaba el equipo. Será importante destacar datos como la temperatura y presión a que trabajaba el equipo, caudal que suministraba, y en general, el valor de cualquier variable que podamos medir.
Es importante centrarse en la zona que ha fallado, tratando de determinar las condiciones en ese punto, pero también en todo el equipo, pues algunos fallos tienen su origen en puntos alejados de la pieza que ha fallado. En ocasiones, cuando el fallo es grave y repetitivo, será necesario montar una serie de sensores y registradores que nos indiquen determinadas variables en todo momento, ya que en muchos casos los instrumentos de medida que se encuentra instalados en el equipo no son representativos de lo que está ocurriendo en un punto determinado. El registro de valores a veces se convierte en una herramienta muy útil, pues determinadas condiciones que provocan un fallo no se dan en todo momento sino en periodos muy cortos (fracciones de segundo por ejemplo). Es el caso de los golpes de ariete: provocan aumentos de presión durante periodos muy cortos que llegan incluso a superar en 1000 veces la presión habitual.Una vez recopilados todos los datos descritos, se puede estar en disposición de determinar la causa que produjo el fallo. Causas de los fallos: Las habituales son generalmente una o varias de estas cuatro:Por un fallo en el materialPor un error humano del personal de operaciónPor un error humano del personal de mantenimientoCondiciones externas anómalas. Medidas preventivas a adoptar en caso de fallo: Dependiendo de la causa que provoca el fallo, las medidas preventivas a adoptar pueden ser las siguientes: Fallos en el material, Error humano del personal de producción, Error humano del personal de mantenimiento, Condiciones externas anómalas; El stock de repuestos. El análisis metalográfico.