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Mantenimiento estratgico para empresas industriales o de servicios

Enfoque sistmico kantiano

Alberto Mora Gutirrez

Autor Luis Alberto Mora Gutirrez

Reserva de derechos de autor

Primera edicin noviembre de 2005 en Medelln Colombia

Prohibida su reproduccin parcial o total a menos que se tenga autorizacin escrita previa del

Autor con firma autenticada legalmente

Edicin en Carrera 26 D # 28 sur 15 Envigado Antioquia Colombia

ISBN 958-33-8218-3

Depsito Legal 5677 del 14 de octubre de 2005, de la Biblioteca Nacional de Colombia

Impreso en Ultragrficas Ltda. - Telfono 57 4 2705374 - Envigado Antioquia Colombia - Abril de 2006

Copyright 2006

AAMMGGAAMMGG

Este libro es dedicado a mi Esposa Martha Cecilia, a mis Hijos Valery, Jennifer y Felipe por su constante apoyo,

por su perseverancia en motivarme durante la realizacin del mismo y en mi vida en general

Agradecimientos al Ingeniero Juan Santiago Vallejo Jaramillo, por

sus aportes y colaboracin en el tema CMD

Mantenimiento estratgico para empresas industriales o de servicios

Enfoque sistmico kantiano

CD con ejemplos y modelos computarizados

Instrumentos avanzados genricos

Instrumentos bsicos

Nivel Operacional

Nivel Tctico

Nivel Estratgico

Nivel Instrumental

Instrumentos avanzados especficos

Instrumentos avanzados especficos de orden tcnico

Acciones correctivas, modificativas, preventivas y predictivas

TPM, RCM, TPM & RCM, Proactivo, Reactivo, Clase Mundial, etc.

CMD, LCC y Terotecnologa.


Instrumentos bsicos

Nivel Operacional

Nivel Tctico

Nivel Estratgico

Nivel Instrumental






ProducciProduccinn MantenimientoMantenimiento

MMquinasquinasConfiabilidadConfiabilidad Man

tenibilid

ad

Mantenib

ilidad

DisponibilidadDisponibilidadidadMantenibildadConfiabili

dadConfiabiliidadDisponibil+

=


Instrumentos bsicos

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ProducciProduccinn MantenimientoMantenimiento

MMquinasquinasConfiabilidadConfiabilidad Man

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DisponibilidadDisponibilidadidadMantenibildadConfiabili

dadConfiabiliidadDisponibil+

=

Alberto Mora Gutirrez 2006

Contenido

Contenido ...................................................................................................................................................................................................................................... 10 Ejercicios....................................................................................................................................................................................................................................... 13 Ilustraciones.................................................................................................................................................................................................................................. 13 Ecuaciones..................................................................................................................................................................................................................................... 15 Ejemplos y modelos computarizados en el CD .......................................................................................................................................................................... 16

0 PRLOGO.................................................................................................................... 17 0.1 Prefacio .............................................................................................................................................................................. 18

0.1.1 Estructura, novedades y concepcin del libro ......................................................................................................................................18 1 INTRODUCCIN - EVOLUCIN DE MANTENIMIENTO Y PRODUCCIN..................... 19 1.1 Evolucin del mantenimiento......................................................................................................................................... 20

1.1.1 Enfoque hacia las acciones de mantenimiento, etapas I y II ...............................................................................................................20 1.1.2 Enfoque hacia la organizacin tctica de mantenimiento, etapa III ...................................................................................................22 1.1.3 Enfoque integral logstico de creacin de una estrategia de mantenimiento, etapa IV .....................................................................23 1.1.4 Enfoque hacia las habilidades y competencias de mantenimiento, etapa V.......................................................................................24 1.1.5 Enfoque hacia la gestin de activos, etapa VI......................................................................................................................................25

1.1.5.1 Activos y Pasivos.............................................................................................................................................................................................................. 25 1.1.5.2 De gestin de pasivos a gestin de activos..................................................................................................................................................................... 26

La terotecnologa.....................................................................................................................................................................................................................27 La evolucin organizacional y estructural de mantenimiento..............................................................................................................................................31 Importancia econmica y tecnolgica de mantenimiento ....................................................................................................................................................33

1.1.5.3 Definiciones y significados.............................................................................................................................................................................................. 36 Gestin y Mantenimiento .......................................................................................................................................................................................................37 Funcin y Objetivo de mantenimiento...................................................................................................................................................................................39

2 FUNDAMENTOS - ENFOQUE SISTMICO E INTEGRAL - DISPONIBILIDAD............... 41 2.1 Sistema kantiano de mantenimiento ............................................................................................................................. 42

2.1.1 Unidad de Produccin...........................................................................................................................................................................43 2.1.2 Unidad de Mantenimiento .....................................................................................................................................................................44

2.2 Sistema Integral de Mantenimiento.............................................................................................................................. 45 2.2.1 Categorizacin del mantenimiento........................................................................................................................................................47 2.2.2 Cuerpo y funcin de los equipos. Efectos del espacio y del tiempo...................................................................................................48 2.2.3 Niveles del mantenimiento ....................................................................................................................................................................50

2.2.3.1 Nivel 1 - Instrumental (Funciones y Acciones) ............................................................................................................................................................ 51 2.2.3.2 Nivel 2 - Operacional (Acciones mentales) ................................................................................................................................................................... 52 2.2.3.3 Nivel 3 - Tctico (Conjunto de Acciones Reales).......................................................................................................................................................... 52 2.2.3.4 Nivel 4 - Estratgico (Conjunto de Funciones y Acciones mentales) .......................................................................................................................... 52

2.3 Estructura, relaciones y elementos................................................................................................................................ 52 2.3.1 Relaciones...............................................................................................................................................................................................52 2.3.2 Interaccin - CMD .................................................................................................................................................................................55 2.3.3 Disponibilidad .......................................................................................................................................................................................55

2.3.3.1 Opciones de Disponibilidad............................................................................................................................................................................................. 60 Disponibilidad Genrica .........................................................................................................................................................................................................61 Disponibilidad Inherente ........................................................................................................................................................................................................62 Disponibilidad Alcanzada.......................................................................................................................................................................................................63 Disponibilidad Operacional....................................................................................................................................................................................................65 Disponibilidad Operacional Generalizada.............................................................................................................................................................................65

3 CONFIABILIDAD MANTENIBILIDAD CMD ESTIMACIN DE F(TJ) Y M(TJ)......... 71 3.1 Confiabilidad - Fallas ...................................................................................................................................................... 71

3.1.1 Probabilidad............................................................................................................................................................................................71 3.1.2 Desempeo satisfactorio........................................................................................................................................................................72 3.1.3 Perodo ....................................................................................................................................................................................................72 3.1.4 Condiciones de operacin......................................................................................................................................................................72 3.1.5 Curva de confiabilidad...........................................................................................................................................................................72 3.1.6 Ejemplo de clculo y obtencin de curva de confiabilidad.................................................................................................................73

3.2 Mantenibilidad Reparaciones ..................................................................................................................................... 77 3.2.1 Curva de la baera o de Davies.............................................................................................................................................................79 3.2.2 Curva de mantenibilidad........................................................................................................................................................................80

3.3 Estimacin de no confiabilidad F(t) y de mantenibilidad M(t) ................................................................................ 84 3.3.1 Mtodos de estimacin y clculo de la no confiabilidad y de la mantenibilidad...............................................................................87

3.3.1.1 Mtodo i-kasimo o Estimador No Sesgado................................................................................................................................................................... 88 3.3.1.2 Mtodo de Rango de Medianas - Tabla .......................................................................................................................................................................... 88 3.3.1.3 Mtodo Benard de aproximacin de Rango de Medianas............................................................................................................................................. 91 3.3.1.4 Mtodo Kaplan-Meier...................................................................................................................................................................................................... 92 3.3.1.5 Estimacin de no confiabilidad y mantenibilidad con datos censurados..................................................................................................................... 94

3.3.2 Recomendaciones y mejores prcticas con los mtodos de estimacin de F(t) y M(t) .....................................................................97 4 PARMETROS Y DISTRIBUCIONES CMD ............................................................. 99 4.1 Estimacin de parmetros Weibull LogNormal y Normal ................................................................................. 99

4.1.1 Mtodo grfico de papel de Weibull o Allen-Plait ..............................................................................................................................99 4.1.1.1 Fundamentos de la distribucin Weibull ...................................................................................................................................................................... 100

Curvas caractersticas de Weibull ........................................................................................................................................................................................100 Lectura de los parmetros y en el papel de Weibull.....................................................................................................................................................104

4.1.2 Uso del mtodo de regresin lineal con mnimos cuadrados para alinear la funcin de probabilidad de Fallas (de no confiabilidad) o de mantenibilidad, para obtener parmetro. .....................................................................................................................109

4.1.2.1 Criterios de calidad de la alineacin............................................................................................................................................................................ 110 Ajuste.....................................................................................................................................................................................................................................110 Error tpico o Variacin o Error Estndar del Estimado.....................................................................................................................................................110

Coeficiente de Determinacin Muestral r2 y Ajustado.......................................................................................................................................................110 Coeficiente de Correlacin ...................................................................................................................................................................................................111

4.1.3 Transformaciones en Weibull, LogNormal y Normal para obtener parmetros por regresin.......................................................111 4.1.3.1 Distribucin de Weibull ................................................................................................................................................................................................. 112

Parmetros de vida til y de reparaciones en Weibull........................................................................................................................................................112 4.1.3.2 Distribucin Normal ...................................................................................................................................................................................................... 115

Parmetros de vida til y de reparaciones en Normal ........................................................................................................................................................116 4.1.3.3 Distribucin LogNormal................................................................................................................................................................................................ 120

Parmetros de vida til y de reparaciones en LogNormal..................................................................................................................................................121 4.1.3.4 Distribucin Exponencial .............................................................................................................................................................................................. 125 4.1.3.5 Distribucin Gamma...................................................................................................................................................................................................... 126

4.2 Mtodo de Mxima Verosimilitud - MLE ................................................................................................................. 129 4.3 Pruebas de Bondad de Ajuste Goodness of Fit ...................................................................................................... 130

4.3.1 Kolmogrov-Smirnov..........................................................................................................................................................................131 4.3.2 Anderson-Darling.................................................................................................................................................................................132 4.3.3 Ji2 Chi cuadrado ................................................................................................................................................................................133

4.4 Estimaciones de sistemas o equipos en serie y paralelo ........................................................................................... 134 4.4.1 Estructura en Serie ...............................................................................................................................................................................134 4.4.2 Estructura en Paralelo o Redundante activa .......................................................................................................................................136 4.4.3 Estructura en Stand-by ........................................................................................................................................................................137 4.4.4 Estructura Mixta...................................................................................................................................................................................137

5 INDICADORES CMD EJERCICIO INTEGRAL ESTRATEGIAS Y ACCIONES........ 141 5.1 Desarrollo de ejercicio integral CMD......................................................................................................................... 141 5.2 Comportamiento futuro - Nuevos clculos ................................................................................................................ 146 5.3 Estrategias y acciones derivadas del CMD - Anlisis de confiabilidad eta ..................................................... 148

5.3.1 Anlisis de la confiabilidad influenciada por reparaciones futuras estimadas de corto plazo ........................................................148 5.3.2 Anlisis de la confiabilidad influenciada por los mantenimientos planeados futuros estimados de corto plazo...........................149 5.3.3 Anlisis de la funcin de mantenibilidad influenciada por las reparaciones TTR estimadas en el corto plazo ............................152 5.3.4 Anlisis de la mantenibilidad influenciada por las tareas proactivas planeadas estimadas en el corto plazo................................153 5.3.5 Recomendaciones estratgicas de acciones y tctica para el ejercicio integral de AO ....................................................................154

5.4 Anlisis histrico, presente y futuro cercano de parmetros del ejercicio integral ............................................ 154 5.4.1 Estrategias y acciones futuras. ............................................................................................................................................................155 5.4.2 Pronsticos de indicadores CMD de corto plazo ...............................................................................................................................157

5.5 Diferentes niveles de clculo para el CMD - Fases ................................................................................................... 158 5.5.1 Distribucin Hastings de dos fases. ....................................................................................................................................................159 5.5.2 Distribucin Hjorth de tres fases.........................................................................................................................................................161

6 INSTRUMENTOS BSICOS DE MANTENIMIENTO - NIVEL INSTRUMENTAL ........... 163 6.1 Instrumentos bsicos - Factores productivos de mantenimiento ........................................................................... 164

6.1.1 Sistema de informacin .......................................................................................................................................................................165 6.1.2 Recursos Humanos - Talento ..............................................................................................................................................................166 6.1.3 Herramientas, Repuestos e Insumos ...................................................................................................................................................167 6.1.4 Capital de Trabajo - Espacio Fsico Tecnologa Maquinaria - Recursos Naturales - Poder de Negociacin - Recursos Humanos Carga Laboral - Planeacin..........................................................................................................................................................167

6.1.4.1 Mantenimiento: funcin de produccin........................................................................................................................................................................ 168 6.1.4.2 Funcin macroeconmica de la produccin ................................................................................................................................................................ 168 6.1.4.3 Cantidad de servicios (o de productos), Servicios Promedio y Productividad.......................................................................................................... 168 6.1.4.4 Cul es la cantidad ptima a usar en un Factor Productivo? .................................................................................................................................. 170 6.1.4.5 Parmetros de manejo cuando se utiliza ms de un Factor Productivo.................................................................................................................... 171 6.1.4.6 Factores productivos modernos (para mantenimiento y produccin)........................................................................................................................ 173 6.1.4.7 Trminos de medidas bsicas del nivel instrumental de mantenimiento.................................................................................................................... 174

7 INSTRUMENTOS AVANZADOS GENRICOS DE MANTENIMIENTO - NIVEL INSTRUMENTAL................................................................................................................ 177 7.1 TQC.................................................................................................................................................................................. 180 7.2 TQM................................................................................................................................................................................. 181 7.3 5S ...................................................................................................................................................................................... 181 7.4 Mejoramiento continuo................................................................................................................................................. 183 7.5 Herramientas estadsticas............................................................................................................................................. 185

7.5.1 Diagnstico, control y rediseo de procesos de mantenimiento y produccin ................................................................................185 7.5.2 Obtencin y manejo de los datos ........................................................................................................................................................188 7.5.3 Anlisis y diagramas de Pareto ...........................................................................................................................................................188 7.5.4 Diagramas causa-efecto .......................................................................................................................................................................189 7.5.5 Histogramas. .........................................................................................................................................................................................191 7.5.6 Distribuciones.......................................................................................................................................................................................192 7.5.7 Diagramas de dispersin, correlacin y regresin lineal ..................................................................................................................193 7.5.8 Grficas de control ...............................................................................................................................................................................194 7.5.9 Tamaos muestrales de la poblacin para medias Nmeros aleatorios.........................................................................................196 7.5.10 Otras herramientas estadsticas .........................................................................................................................................................199

8 INSTRUMENTOS AVANZADOS ESPECFICOS DE MANTENIMIENTO - NIVEL INSTRUMENTAL................................................................................................................ 201 8.1 Anlisis de Fallas - FMECA, RCFA y RPN............................................................................................................... 201

8.1.1 Metodologa Anlisis de Fallas ...........................................................................................................................................................203 8.1.2 RCFA....................................................................................................................................................................................................210 8.1.3 Procedimiento FMECA - RPN............................................................................................................................................................214 8.1.4 Valoracin cualitativa del Riesgo .......................................................................................................................................................225

8.2 Gestin y manejo de inventarios, repuestos e insumos de mantenimiento........................................................... 227

8.2.1 Clasificacin ABC ...............................................................................................................................................................................228 8.2.2 Denominacin push o pull ...................................................................................................................................................................231

8.2.2.1 Push................................................................................................................................................................................................................................. 234 8.2.2.2 Pull .................................................................................................................................................................................................................................. 237

8.3 Subcontratacin ............................................................................................................................................................. 245 8.4 Mtodos de diagnstico rpido y confiable en mantenimiento............................................................................... 248

8.4.1 Flash Audit ...........................................................................................................................................................................................248 8.4.2 Mtodo de diagnstico Jerrquico Analtico de Componentes Principales - Eigen Vector............................................................250

8.4.2.1 Desarrollo ....................................................................................................................................................................................................................... 250 8.5 Instrumentos avanzados especficos de orden tcnico, en mantenimiento ........................................................... 255

8.5.1 Instrumentos avanzados tcnicos especficos.....................................................................................................................................255 8.5.1.1 Inspeccin visual, acstica y al tacto de componentes................................................................................................................................................ 255 8.5.1.2 Vigilancia de temperaturas............................................................................................................................................................................................ 255 8.5.1.3 Control de la corrosin.................................................................................................................................................................................................. 255 8.5.1.4 Resistencia elctrica....................................................................................................................................................................................................... 255 8.5.1.5 Lubricacin, engrase y aceites...................................................................................................................................................................................... 255 8.5.1.6 Monitoreo de causas y efectos elctricos...................................................................................................................................................................... 256 8.5.1.7 Termografa infrarroja .................................................................................................................................................................................................. 256 8.5.1.8 Anlisis de vibraciones .................................................................................................................................................................................................. 256 8.5.1.9 Ferrografa - Anlisis de lubricantes - Anlisis espectromtrico - Cromatografa .................................................................................................. 257 8.5.1.10 Lquidos penetrantes.................................................................................................................................................................................................... 257 8.5.1.11 Ensayo de pulverizado de partculas magnticas ...................................................................................................................................................... 258 8.5.1.12 Ultrasonido................................................................................................................................................................................................................... 258 8.5.1.13 Ensayos y controles no destructivos. .......................................................................................................................................................................... 258 8.5.1.14 Control de ruido........................................................................................................................................................................................................... 258 8.5.1.15 Filtros magnticos........................................................................................................................................................................................................ 258 8.5.1.16 Corrientes inducidas.................................................................................................................................................................................................... 258

8.5.2 Tcnicas de control y monitoreo de condicin de estado. .................................................................................................................260 9 NIVELES OPERACIONAL, TCTICO Y ESTRATGICO DE MANTENIMIENTO ......... 261 9.1 Nivel Operativo .............................................................................................................................................................. 261

9.1.1 Acciones correctivas ............................................................................................................................................................................261 9.1.2 Acciones modificativas........................................................................................................................................................................262 9.1.3 Acciones preventivas ...........................................................................................................................................................................263 9.1.4 Acciones predictivas ............................................................................................................................................................................266

9.2 Nivel Tctico ................................................................................................................................................................... 268 9.2.1 Implicaciones de las diferentes clases de tcticas de mantenimiento ...............................................................................................269

9.2.1.1 TPM - Mantenimiento Productivo Total....................................................................................................................................................................... 270 9.2.1.2 RCM - Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad.................................................................................................................................................. 273 9.2.1.3 Mantenimiento combinado TPM - RCM....................................................................................................................................................................... 278 9.2.1.4 Mantenimiento proactivo............................................................................................................................................................................................... 279 9.2.1.5 Mantenimiento reactivo ................................................................................................................................................................................................. 283 9.2.1.6 Mantenimiento orientado a resultados ......................................................................................................................................................................... 284 9.2.1.7 Mantenimiento de clase mundial - World Class Maintenance - WCM....................................................................................................................... 284 9.2.1.8 Mantenimiento Centrado en Habilidades y Competencias (Core Competences Maintenance) ............................................................................... 286 9.2.1.9 Otras tcticas.................................................................................................................................................................................................................. 287

Propia .....................................................................................................................................................................................................................................287 9.3 Nivel Estratgico - Costos e ndices ............................................................................................................................ 288

9.3.1 ndices internacionales.........................................................................................................................................................................288 9.3.2 Costos....................................................................................................................................................................................................289

9.3.2.1 Costos fijos...................................................................................................................................................................................................................... 289 9.3.2.2 Costos variables ............................................................................................................................................................................................................. 289 9.3.2.3 Costos financieros.......................................................................................................................................................................................................... 290 9.3.2.4 Costos de la no disponibilidad por fallas ..................................................................................................................................................................... 290

9.3.3 Indicadores ...........................................................................................................................................................................................291 9.3.3.1 Indicadores para la alta direccin. Estratgicos......................................................................................................................................................... 291 9.3.3.2 Indicadores de orden Operativo.................................................................................................................................................................................... 292

9.3.4 Terotecnologa - LCC ..........................................................................................................................................................................292 9.3.4.1 Costo de ciclo de vida (LCC)......................................................................................................................................................................................... 294

9.3.5 Gestin de Activos ...............................................................................................................................................................................294 10 BIBLIOGRAFA....................................................................................................... 297 10.1 Clsica............................................................................................................................................................................ 297 10.2 Internet .......................................................................................................................................................................... 303

ndice Alfabtico ......................................................................................................................................................................................................................... 307

Ejercicios

Ejercicio 1 - Ejemplo de Disponibilidad Alcanzada (clculos puntuales sin distribuciones).............................................................................................................. 64 Ejercicio 2 - Ejemplo de Disponibilidad Operacional (clculos puntuales sin distribuciones) .......................................................................................................... 66 Ejercicio 3 - Ejemplo de Disponibilidad Operacional Generalizada (clculos puntuales sin distribuciones)................................................................................... 67 Ejercicio 4 - Ejemplo de Disponibilidad Inherente (clculos puntuales sin distribuciones) ............................................................................................................... 68 Ejercicio 5 - Ejemplo de Disponibilidad Genrica (clculos puntuales sin distribuciones)................................................................................................................ 68 Ejercicio 6 - Ejemplo de Curva de confiabilidad en AI, Registros Histricos y clculos de eta y Eta, Weibull .............................................................................. 73 Ejercicio 7 - Ejemplo de Curva de Mantenibilidad en AI - Registros Histricos y clculos con eta y Eta, Weibull........................................................................ 81 Ejercicio 8 - Varias curvas de confiabilidad diferentes para el mismo MTBF..................................................................................................................................... 85 Ejercicio 9 - Varias curvas de mantenibilidad diferentes, para el mismo MTTR................................................................................................................................. 86 Ejercicio 10 - Mtodo de estimacin i-kasimo para AI .......................................................................................................................................................................... 88 Ejercicio 11 - Mtodo de estimacin de Rango de Medianas Tabla para AI ......................................................................................................................................... 91 Ejercicio 12 - Mtodo de estimacin de no confiabilidad o mantenibilidad por Aproximacin de Rango de Medianas Benard para AI........................................ 91 Ejercicio 13 - Mtodo de estimacin de no confiabilidad o mantenibilidad de Kaplan-Meier Modificado para AI........................................................................... 92 Ejercicio 14 - Curvas y valores de no confiabilidad F(t) estimadas por los cuatro mtodos descritos ............................................................................................... 93 Ejercicio 15 - Curvas y valores de Mantenibilidad M(t) estimadas por los cuatro mtodos descritos................................................................................................ 94 Ejercicio 16 - Mtodo de estimacin de no confiabilidad con datos censurados para AI ..................................................................................................................... 95 Ejercicio 17 - Mtodo de estimacin de Mantenibilidad con datos censurados para AI....................................................................................................................... 97 Ejercicio 18 - Ejemplo AI para uso de papel Weibull ........................................................................................................................................................................... 105 Ejercicio 19 - Alineacin, pruebas de regresin y estimacin de parmetros de Weibull para AI..................................................................................................... 113 Ejercicio 20 - Alineacin, pruebas de regresin y estimacin de parmetros de distribucin Normal para AI................................................................................ 119 Ejercicio 21 - Alineacin, pruebas de regresin y estimacin de parmetros de distribucin LogNormal para AI ......................................................................... 124 Ejercicio 22 - Ejemplo de parmetros mediante Gamma para clculos de AI..................................................................................................................................... 128 Ejercicio 23 - Ejemplo de parmetros mediante Mtodo de Mxima Verosimilitud de AI................................................................................................................. 130 Ejercicio 24 - Clculos de estructuras en serie...................................................................................................................................................................................... 136 Ejercicio 25 - Clculos de estructuras en paralelo o redundancia activa ........................................................................................................................................... 136 Ejercicio 26 - Clculos de estructura mixta............................................................................................................................................................................................ 137 Ejercicio 27 - Ejemplo de clculo de confiabilidad Rs de tres elementos dispuestos en serie y paralelo con parmetros eta, Eta y MTBF................................ 138 Ejercicio 28 - Ejemplo de Disponibilidad Operacional AO, clculos con distribuciones. ................................................................................................................. 141 Ejercicio 29 Simulacin de corto plazo en la Disponibilidad Operacional (clculos con distribuciones)..................................................................................... 147 Ejercicio 30 - Detalle de clculos en cada evento - Ejemplo de Disponibilidad Operacional (clculos con distribuciones).......................................................... 155 Ejercicio 31 - Diagramas de dispersin, correlacin y regresin lineal.............................................................................................................................................. 193 Ejercicio 32 - Determinacin del tamao muestral para calcular medias........................................................................................................................................... 197 Ejercicio 33 - Ejemplo simple de anlisis de fallas................................................................................................................................................................................ 207 Ejercicio 34 - Ejemplo de asignacin de excesos para artculos push ................................................................................................................................................. 235 Ejercicio 35 - Clculo de M, nivel mximo de inventarios en pull ....................................................................................................................................................... 241 Ejercicio 36 - Cantidad ptima para pedidos pull nicos ..................................................................................................................................................................... 243 Ejercicio 37 - Ejemplo de diagnstico Jerarqua Analtica................................................................................................................................................................... 253

Ilustraciones

Ilustracin 1 - Evolucin histrica........................................................................................................................................................................................................... 21 Ilustracin 2 - Acciones posibles de realizar antes o despus de la falla (etapas I y/o II)................................................................................................................... 22 Ilustracin 3 - Evolucin del TPM en el tiempo...................................................................................................................................................................................... 27 Ilustracin 4 - Relacin entre TPM y Terotecnologa............................................................................................................................................................................. 28 Ilustracin 5 - Programa Flash Audit ingls, para el anlisis y diagnstico de mantenimiento......................................................................................................... 30 Ilustracin 6 - Objetivos del mejoramiento del programa Flash Audit y reas que cubre .................................................................................................................. 30 Ilustracin 7 - Radar del mantenimiento de Flash Audit y reas que cubre ......................................................................................................................................... 30 Ilustracin 8 - Opciones de estructuras organizacionales de mantenimiento....................................................................................................................................... 31 Ilustracin 9 - Estructuras posibles de dependencia de mantenimiento................................................................................................................................................ 32 Ilustracin 10 - Estructura sistmica, organizacional y funcional de mantenimiento........................................................................................................................... 33 Ilustracin 11 - Principios bsicos de mantenimiento............................................................................................................................................................................. 37 Ilustracin 12 - Elementos de un sistema kantiano ................................................................................................................................................................................. 42 Ilustracin 13 - Sistema de agregacin de valor fabril, empresarial o de servicios.............................................................................................................................. 43 Ilustracin 14 - Unidad bsica de Produccin......................................................................................................................................................................................... 44 Ilustracin 15 - Unidad elemental de Mantenimiento.............................................................................................................................................................................. 44 Ilustracin 16 - Funciones primarias de Mantenimiento......................................................................................................................................................................... 45 Ilustracin 17 - Sistema Integrado de Ingeniera de Fbricas. MantenimientoMquinasProduccin ............................................................................................ 46 Ilustracin 18 - Elementos estructurales de ingeniera de fbricas........................................................................................................................................................ 47 Ilustracin 19 - Niveles de mantenimiento de la casa ESREDA.............................................................................................................................................................. 48 Ilustracin 20 - Objeto del mantenimiento................................................................................................................................................................................................ 49 Ilustracin 21 - Agentes que generan fallas o desgastes en los equipos................................................................................................................................................. 50 Ilustracin 22 - Efecto del espacio y del tiempo (enfoque kantiano) sobre los equipos........................................................................................................................ 50 Ilustracin 23 - Niveles y categoras del mantenimiento bajo enfoque sistmico.................................................................................................................................. 51 Ilustracin 24 - Diagrama de estados de un equipo (perfil de funcionalidad)....................................................................................................................................... 54 Ilustracin 25 - Modelo universal e integral, propuesto para la medicin CMD.................................................................................................................................. 57 Ilustracin 26 - Tiempos de fallas, de funcionamiento y dems que impiden la funcionalidad o no del sistema o equipo ................................................................ 60 Ilustracin 27 - Ejemplos de diferentes disponibilidades ........................................................................................................................................................................ 70 Ilustracin 28 - Factores que afectan la funcionalidad de los equipos y las disponibilidades que los consideran ............................................................................ 70 Ilustracin 29 - Relaciones y leyes que gobiernan un sistema de mantenimiento.................................................................................................................................. 70 Ilustracin 30 - Representacin matemtica de la funcin de confiabilidad ......................................................................................................................................... 73 Ilustracin 31 - Descripcin de CMD en el tiempo, funciones y responsabilidades ............................................................................................................................. 78 Ilustracin 32 - Curva de la baera o de Davies...................................................................................................................................................................................... 80 Ilustracin 33 - Ciclo general de actividades de reparaciones correctivas y/o mantenimientos planeados........................................................................................ 84 Ilustracin 34 - Distribuciones para estimacin CM............................................................................................................................................................................... 87 Ilustracin 35 - Tabla de valores de F(t) y de M(t) para Rango de Medianas Tabla......................................................................................................................... 90 Ilustracin 36 - Comparacin de los cuatro mtodos de estimacin con diferentes N, y parmetros en Weibull............................................................................... 98 Ilustracin 37 - Parmetro de forma eta de Weibull ........................................................................................................................................................................... 100 Ilustracin 38 - Grficas para diferentes etas de f(t), (t) y F(t) en Weibull...................................................................................................................................... 102 Ilustracin 39 - Comportamiento de (t), f(t) y F(t) de algunas distribuciones ................................................................................................................................... 103 Ilustracin 40 - Papeles de alineacin para distribuciones Normal, Log-Normal y Exponencial ..................................................................................................... 108 Ilustracin 41 - Ajuste de una lnea recta en los ejes X o Y................................................................................................................................................................... 109 Ilustracin 42 - Funciones de Confiabilidad, de Densidad de probabilidad de Fallas y de Tasa de Fallas de la distribucin Normal........................................ 117 Ilustracin 43 - Funciones de Confiabilidad, de Densidad de probabilidad de Fallas y de Tasa de Fallas de la distribucin LogNormal ................................. 122 Ilustracin 44 - Funciones de Confiabilidad, de Densidad de probabilidad de Fallas y de Tasa de Fallas de la distribucin Gamma ....................................... 127 Ilustracin 45 - Sntesis comparativa de resultados de MTBF y MTTR con diferentes distribuciones y mtodos ............................................................................ 130

Ilustracin 46 - Valores crticos para el estadstico D de Kolmogrov - Smirnov .............................................................................................................................. 132 Ilustracin 47 - Valores crticos en Anderson-Darling.......................................................................................................................................................................... 133 Ilustracin 48 - Jerarqua en sistemas de produccin o servicio.......................................................................................................................................................... 134 Ilustracin 49 - Estructuras de sistemas de produccin o servicio....................................................................................................................................................... 135 Ilustracin 50 - Curvas de funcin de densidad, confiabilidad, tasa de fallas y no confiabilidad en confiabilidad correctiva en el ejercicio integral AO ......... 149 Ilustracin 51 - Curvas de funcin de densidad, confiabilidad, tasa de fallas y no confiabilidad en confiabilidad de mantenimientos planeados en el ejercicio integral AO ................................................................................................................................................................................................................................................. 150 Ilustracin 52 - Comportamiento en las zonas de la curva de la baera ............................................................................................................................................. 151 Ilustracin 53 - Curvas de acciones correctivas de funcin de densidad, mantenibilidad y tasa de reparaciones en ejercicio integral AO .................................. 152 Ilustracin 54 - Curvas de mantenimientos planeados de funcin de densidad, mantenibilidad y tasa de reparaciones en ejercicio integral AO ........................ 153 Ilustracin 55 - Integralidad de mtodos futursticos actuales ............................................................................................................................................................. 158 Ilustracin 56 - Ejemplo de curvas caractersticas de la distribucin Hastings de dos fases, basada en Weibull de 2 y 3 parmetros........................................ 160 Ilustracin 57 - Ejemplo de curvas caractersticas de la distribucin Hastings con frmulas de Ramakumar ............................................................................... 160 Ilustracin 58 - Elementos del nivel instrumental en mantenimiento ................................................................................................................................................... 164 Ilustracin 59 - Curvas de Cantidad de Servicios, Servicios Promedio y Productividad para un FP............................................................................................... 169 Ilustracin 60 - Curvas de Cantidad de Servicios, Servicios Promedio y Productividad para dos FP ............................................................................................. 171 Ilustracin 61 - Manejo de Mltiples Factores Productivos para generar servicios de mantenimiento............................................................................................ 172 Ilustracin 62 - Correspondencia y analoga entre los diferentes parmetros de medicin de la gestin y operacin de mantenimiento (de produccin o de una empresa) .................................................................................................................................................................................................................................................... 176 Ilustracin 63 - Instrumentos bsicos y avanzados................................................................................................................................................................................ 177 Ilustracin 64 - Relacin entre mantenimiento & calidad y produccin.............................................................................................................................................. 178 Ilustracin 65 - Momentos perjudiciales de hacer mantenimientos tipo overhaul planeados o no en algunas formas de ciclo de vida tpicos de Weibull......... 179 Ilustracin 66 - Diferentes procesos de mejora continua en el tiempo, todos basados en las 5S....................................................................................................... 182 Ilustracin 67 - Significado y acciones de cada una de las 5S.............................................................................................................................................................. 182 Ilustracin 68 - Objetivos y propsitos de las 5S. .................................................................................................................................................................................. 183 Ilustracin 69 - Desarrollo del mejoramiento continuo en mantenimiento.......................................................................................................................................... 184 Ilustracin 70 - Elementos, sistema y conceptos bsicos del Vital Signs Performance de Hronec.................................................................................................... 187 Ilustracin 71 - Grfico y Diagrama de Pareto ..................................................................................................................................................................................... 189 Ilustracin 72 - Diagrama causa-efecto de Ishikawa............................................................................................................................................................................. 190 Ilustracin 73 - Histograma de tiempos de no funcionalidad................................................................................................................................................................ 191 Ilustracin 74 - Distribucin normal con sus parmetros , y su probabilidad.............................................................................................................................. 192 Ilustracin 75 - Grfica de control de proceso....................................................................................................................................................................................... 195 Ilustracin 76 - Tipos de grficos de control de procesos de mantenimiento..................................................................................................................................... 195 Ilustracin 77 - Tabla de distribucin normal para probabilidades y Z .............................................................................................................................................. 198 Ilustracin 78 - Aplicabilidad de FMECA y RCM segn falla y causa ................................................................................................................................................ 202 Ilustracin 79 - Diferencia entre RCM y FMECA, con relacin a parmetros que usan ................................................................................................................... 202 Ilustracin 80 - Fallas crnicas frente a Fallas Espordicas .............................................................................................................................................................. 203 Ilustracin 81 - Modos de Fallas y sus lazos.......................................................................................................................................................................................... 204 Ilustracin 82 - Condiciones estndares en fallas.................................................................................................................................................................................. 204 Ilustracin 83 - Proceso de Anlisis de Fallas ....................................................................................................................................................................................... 205 Ilustracin 84 - Mtodo de anlisis de fallas, formato de registro ....................................................................................................................................................... 208 Ilustracin 85 - Identificacin de los roles en los grupos caza-fallas, mediante sombreros............................................................................................................... 209 Ilustracin 86 - Actuaciones en el RCFA................................................................................................................................................................................................ 211 Ilustracin 87 - rbol Lgico en el RCFA .............................................................................................................................................................................................. 213 Ilustracin 88 - Etapas de implantacin del RCFA................................................................................................................................................................................ 213 Ilustracin 89 - Volumen de control del Sistema.................................................................................................................................................................................... 215 Ilustracin 90 - Algunos componentes del Sistema ................................................................................................................................................................................ 216 Ilustracin 91 - Algunos componentes de Unidades. ............................................................................................................................................................................. 217 Ilustracin 92 - Caractersticas tcnicas de algunos elementos, unidades o sistema.......................................................................................................................... 217 Ilustracin 93 - Construccin literal de una funcin ............................................................................................................................................................................. 219 Ilustracin 94 - Funciones del sistema de bombeo................................................................................................................................................................................. 219 Ilustracin 95 - Fallas Funcionales y Modos de Fallas en Sistema de Bombeo.................................................................................................................................. 222 Ilustracin 96 - Tablas de los valores de criterios de Severidad, de Ocurrencia y Deteccin ........................................................................................................... 223 Ilustracin 97 - Calificacin RPN, tareas y logstica de realizacin en procedimiento FMECA....................................................................................................... 224 Ilustracin 98 - Escala de Frecuencia - Riesgo - RPN .......................................................................................................................................................................... 225 Ilustracin 99 - Clasificacin de la Severidad de las Consecuencias................................................................................................................................................... 225 Ilustracin 100 - Matriz Modeladora del Riesgo. Relacin Probabilidad / Consecuencia................................................................................................................. 225 Ilustracin 101 - Volumen de riesgo en el procedimiento FMECA ...................................................................................................................................................... 226 Ilustracin 102 - Factores que generan no funcionalidad o no disponibilidad en los equipos .......................................................................................................... 227 Ilustracin 103 - Datos reales - Inventarios - Clasificacin A B C ...................................................................................................................................................... 229 Ilustracin 104 - Clasificacin ABC Inventarios.................................................................................................................................................................................... 230 Ilustracin 105 - Retiro de referencias e Inventario a mantener - ABC ............................................................................................................................................... 233 Ilustracin 106 - Ciclo general de inventarios....................................................................................................................................................................................... 234 Ilustracin 107 - Cantidades ptimas a pedir en push.......................................................................................................................................................................... 236 Ilustracin 108 - Parmetros relevantes en reposicin pull.................................................................................................................................................................. 238 Ilustracin 109 - Sistema Q en push con lead time cero........................................................................................................................................................................ 239 Ilustracin 110 - Sistema Q en pull con lead time positivo ................................................................................................................................................................... 239 Ilustracin 111 - Sistema T o P en pull ................................................................................................................................................................................................. 240 Ilustracin 112 - Sistema R-M (Mnimo-Mximo) en pull. .................................................................................................................................................................... 240 Ilustracin 113 - Sistema T-R-M en pull ................................................................................................................................................................................................. 242

Ilustracin 114 - Combinaciones posibles Q de demanda y Q de reposicin................................................................................................................................. 242 Ilustracin 115 - Cantidades ptimas a pedir en pull ............................................................................................................................................................................ 243 Ilustracin 116 - Causas de falta de acertividad en la subcontratacin de mantenimiento y operacin por parte de los directivos.............................................. 246 Ilustracin 117 - Conceptos de arquitectura estratgica en servicios de mantenimiento................................................................................................................... 246 Ilustracin 118 - Proceso decisional integral de tercerizacin bajo enfoque tcnico internacional ................................................................................................. 247 Ilustracin 119 - reas y tpicos que cubre y diagnostica el Flash Audit. .......................................................................................................................................... 248 Ilustracin 120 - Resultados del Flash Audit.......................................................................................................................................................................................... 249 Ilustracin 121 - Tabla de calificaciones de importancia relativa entre criterios J A ........................................................................................................................ 251 Ilustracin 122 - Condicionantes de importancia relativa en J A......................................................................................................................................................... 251 Ilustracin 123 - Sistema de monitoreo y chequeo permanente con vibraciones................................................................................................................................. 257 Ilustracin 124 - Algunas caractersticas de diferentes instrumentos avanzados tcnicos de mantenimiento.................................................................................. 259 Ilustracin 125 - Comparacin de tres instrumentos avanzados especficos tcnicos de tcnicas de control................................................................................... 260 Ilustracin 126 - Clasificacin real o mental de los niveles de mantenimiento................................................................................................................................... 261 Ilustracin 127 - Reglas y relaciones cclicas entre los elementos de mantenimiento para las acciones.......................................................................................... 263 Ilustracin 128 - Algunos aspectos relevantes de las tareas o acciones preventivas. ......................................................................................................................... 265 Ilustracin 129 - Situaciones de las acciones preventivas..................................................................................................................................................................... 266 Ilustracin 130 - Situaciones de las acciones predictivas ..................................................................................................................................................................... 267 Ilustracin 131 - Aplicacin de acciones y tcticas acorde a los valores CMD y eta que se tengan............................................................................................... 270 Ilustracin 132 - Plan maestro para la aplicacin de una tctica TPM en una empresa................................................................................................................... 272

Ilustracin 133 - Beneficios del mantenimiento centrado en confiabilidad ......................................................................................................................................... 274 Ilustracin 134 - Algunas de las normas que gobiernan el RCM, son.................................................................................................................................................. 275 Ilustracin 135 - Etapas de aplicacin del RCM.................................................................................................................................................................................... 276 Ilustracin 136 - Pasos del procedimiento individual RCM (archivo RCM.xls del CD adjunto)....................................................................................................... 277 Ilustracin 137 - Etapas en la implementacin global del RCM........................................................................................................................................................... 277 Ilustracin 138 - Estructura proactiva de Nestl ................................................................................................................................................................................... 281 Ilustracin 139 - Ciclos de vida y actividades de la tctica proactiva ................................................................................................................................................. 282 Ilustracin 140 - Lneas de accin de la tctica por resultados............................................................................................................................................................ 284 Ilustracin 141 - Costos asociados a los niveles kantianos de mantenimiento.................................................................................................................................... 289 Ilustracin 142 - Control integral de Fayol y su asociacin con costos............................................................................................................................................... 291 Ilustracin 143 - Etapas de la terotecnologa......................................................................................................................................................................................... 293 Ilustracin 144 - Estrategias de aplicacin de la terotecnologa.......................................................................................................................................................... 293 Ilustracin 145 - LCC............................................................................................................................................................................................................................... 294

Ecuaciones

Ecuacin 1 - Relacin de disponibilidad. ............................................................................................................................................................................................... 60 Ecuacin 2 - Disponibilidad Genrica AG .............................................................................................................................................................................................. 61 Ecuacin 3 - Disponibilidad Genrica con mantenimientos preventivos............................................................................................................................................. 61 Ecuacin 4 - Equivalencias de UT con TBF y de DT con TTR ............................................................................................................................................................. 61 Ecuacin 5 - Disponibilidad Inherente o Intrnseca AI ......................................................................................................................................................................... 62 Ecuacin 6 - Disponibilidad Alcanzada AA ............................................................................................................................................................................................ 62 Ecuacin 7 - Disponibilidad Operacional AO......................................................................................................................................................................................... 64 Ecuacin 8 - Disponibilidad Operacional Generalizada AGO............................................................................................................................................................... 65 Ecuacin 9 - Probabilidades de ocurrencia de un evento (de falla) y confiabilidad........................................................................................................................... 72 Ecuacin 10 - Representacin matemtica de la funcin de mantenibilidad......................................................................................................................................... 80 Ecuacin 11 - Mtodo de estimacin i-kasimo para AI.......................................................................................................................................................................... 88 Ecuacin 12 - Ecuacin de la distribucin binomial acumulada, para la estimacin por Rango de Medianas puro. Tabla............................................................. 89 Ecuacin 13 - Aproximacin de Benard para el Rango de Mediana...................................................................................................................................................... 91 Ecuacin 14 - Mtodo de estimacin Kaplan-Meier para AI .................................................................................................................................................................. 92 Ecuacin 15 - Mtodo de estimacin Kaplan-Meier Modificado para AI .............................................................................................................................................. 92 Ecuacin 16 - Clculos del Incremento y Nmero de Orden, en mtodos de estimacin de datos censurados .................................................................................. 96 Ecuacin 17 - Anlisis de tasa de fallas, funcin de confiabilidad, funcin de densidad y funcin acumulada en Weibull ............................................................ 101 Ecuacin 18 - Ecuaciones de Weibull para alinear los datos y usar el papel de esta distribucin.................................................................................................... 104 Ecuacin 19 - Anlisis de mnimos cuadrados....................................................................................................................................................................................... 109 Ecuacin 20 - Definicin matemtica de la pendiente y del intercepto de la recta alineada estimada. ............................................................................................ 110 Ecuacin 21 - Ajuste de la recta alineada .............................................................................................................................................................................................. 110 Ecuacin 22 - Error estndar del estimado de la recta alineada.......................................................................................................................................................... 110 Ecuacin 23 - Coeficiente de determinacin muestral r2 de la recta alineada.................................................................................................................................... 111 Ecuacin 24 - Coeficiente de determinacin muestral r2 ajustado de la recta alineada..................................................................................................................... 111 Ecuacin 25 - Definicin matemtica del coeficiente de correlacin mltiple.................................................................................................................................... 111 Ecuacin 26 - Transformacin en Weibull para los valores Y y X........................................................................................................................................................ 112 Ecuacin 27 - MTBF Weibull. ................................................................................................................................................................................................................ 112 Ecuacin 28 - MTTR Weibull.................................................................................................................................................................................................

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