Ingeniería de Mantenimiento

Asignatura:INGENIERIA DE MANTENIMIENTO

Y SEGURIDAD INDUSTRIAL

Docente:M.Sc. Ing. GERMAN SOLORZANO SIPION

Ideas básicas sobre mantenimiento

Se define habitualmente mantenimiento como el conjunto de técnicas destinado a conservar equipos e instalaciones industriales en servicio durante el mayor tiempo posible (buscando la más alta disponibilidad) y con el máximo rendimiento.

Ideas básicas sobre mantenimiento

• A lo largo del proceso industrial vivido desde finales del siglo XIX, la función mantenimiento ha pasado diferentes etapas. En los inicios de la revolución industrial, los propios operarios se encargaban de las reparaciones de los equipos.

• Cuando las máquinas se fueron haciendo más complejas y la dedicación a tareas de reparación aumentaba, empezaron a crearse los primeros departamentos de mantenimiento, con una actividad diferenciada de los operarios de producción.

• Las tareas en estas dos épocas eran básicamente correctivas, dedicando todo su esfuerzo a solucionar las fallas que se producían en los equipos.

Ideas básicas sobre mantenimiento

A partir de la Primera Guerra Mundial, de la Segunda y sobre todo tras atravesar una grave crisis energética en el 73, empieza a concebirse el concepto de fiabilidad.

La aviación y la industria automovilística lideran esta nueva corriente. Se desarrollan nuevos métodos de trabajo que hacen avanzar las técnicas de mantenimiento en varias vertientes:

– En la robustez del diseño, a prueba de fallos y que minimice las actuaciones de mantenimiento .

– En el mantenimiento por condición, como alternativa al mantenimiento sistemático. Aparece el mantenimiento predictivo

Ideas básicas sobre mantenimiento

– En el análisis de fallos, tanto los que han ocurrido como los que tienen una probabilidad tangible de ocurrir (fallos potenciales). Se desarrolla en Mantenimiento basado en Fiabilidad o RCM.

– En el uso de la informática para el manejo de todos los datos que se manejan ahora en mantenimiento: órdenes de trabajo, gestión de las actividades preventivas, gestión de materiales, control de costes, etc. Se busca tratar todos estos datos y convertirlos en información útil para la toma de decisiones.

• Aparece el concepto de GMAO (Gestión del Mantenimiento Asistido por Ordenador), también denominado GMAC (Gestión del Mantenimiento Asistido por Computadora) o CMMS (Computerised Management Maintenance System).

Ideas básicas sobre mantenimiento

– En la implicación de toda la organización en el mantenimiento de las instalaciones. Aparece el concepto de TPM, o Mantenimiento Productivo Total, en el que algunas de las tareas normalmente realizadas por el personal de mantenimiento son ahora realizadas por operarios de producción.

Esas tareas ‘transferidas’ son trabajos de limpieza, lubricación, ajustes, reaprietes de tornillos y pequeñas reparaciones. Se pretende conseguir con ello que el operario de producción se implique más en el cuidado de la máquina, siendo el objetivo último de TPM conseguir Cero Averías.

Objetivos del Mantenimiento

El objetivo fundamental de mantenimiento no es pues reparar urgentemente las averías que surjan

El departamento de mantenimiento de una industrial tiene cuatro objetivos que deben marcan y dirigir su trabajo:

La disponibilidad de una instalación se define como la proporción del tiempo que dicha instalación ha estado en disposición de producir.

Los principales factores a tener en cuenta en el cálculo de la disponibilidad son los siguientes:• Nº de horas totales de producción. • Nº de horas de indisponibilidad total para producir, que

pueden ser debidas a diferentes tipos de actuaciones de mantenimiento: – Intervenciones de mantenimiento programado que

requieran parada de planta. – Intervenciones de mantenimiento correctivo programado

que requieran parada de planta o reducción de carga.

El objetivo de disponibilidad

– Intervenciones de mantenimiento correctivo no programado que detienen la producción de forma inesperada y que por tanto tienen una incidencia en la planificación ya realizada de la producción de energía.

• Número de horas de indisponibilidad parcial, es decir, número de horas que la planta está en disposición para producir pero con una capacidad inferior a la nominal debido al estado deficiente de una parte de la instalación, que impide que ésta trabaje a plena carga.

El objetivo de disponibilidad

• La fiabilidad es un indicador que mide al capacidad de una planta para cumplir su plan de producción previsto.

• En una instalación industrial se refiere habitualmente al cumplimiento de la producción planificada, y comprometida en general con clientes internos o externos.

• El incumplimiento de este programa de carga puede llegar a acarrear penalizaciones económicas, y de ahí la importancia de medir este valor y tenerlo en cuenta a la hora de diseñar la gestión del mantenimiento de una instalación.

El objetivo de fiabilidad

Los factores a tener en cuenta para el cálculo de este indicador son dos:

• Horas anuales de producción• Horas anuales de parada o reducción de carga debidas

exclusivamente a mantenimiento correctivo no programado.

El objetivo de mantenimiento persigue que este parámetro esté siempre por encima de un valor establecido en el diseño técnico-económico de la planta, y su valor es habitualmente muy alto (igual o superior incluso al 98%).

El objetivo de fiabilidad

El tercer gran objetivo de mantenimiento es asegurar una larga vida útil para la instalación. Es decir, las plantas industriales deben presentar un estado de degradación acorde con lo planificado de manera que ni la disponibilidad ni la fiabilidad ni el coste de mantenimiento se vean fuera de sus objetivos fijados en un largo periodo de tiempo, normalmente acorde con el plazo de amortización de la planta.

La esperanza de vida útil para una instalación industrial típica se sitúa habitualmente entre los 20 y los 30 años, en los cuales las prestaciones de la planta y los objetivos de mantenimiento deben estar siempre dentro de unos valores prefijados.

La vida útil de la planta

Los objetivos de disponibilidad, fiabilidad y vida útil no pueden conseguirse a cualquier precio.

El departamento de mantenimiento debe conseguir los objetivos marcados ajustando sus costes a lo establecido en el presupuesto anual de la planta.

Este presupuesto ha de ser calculado con sumo cuidado, ya que un presupuesto inferior a lo que la instalación requiere empeora irremediablemente los resultados de producción y hace disminuir la vida útil de la instalación; por otro lado, un presupuesto superior a lo que la instalación requiere empeora los resultados de la cuenta de explotación.

El cumplimiento del presupuesto

2. Que es la Ingeniería de Mantenimiento

Podría definirse la Ingeniería del Mantenimiento (IM) como la disciplina o profesión que aplica los conocimientos, métodos o instrumentos de la ciencia al mantenimiento de estructuras, máquinas, aparatos, dispositivos o procesos.

La IM es pues la parte más científica del mantenimiento y su objetivo principal es la mejora continua de los resultados tanto técnicos como económicos del área de mantenimiento.

La IM propone el uso de técnicas estadísticas, métodos de trabajo, análisis de comportamientos de equipos y materiales, etc., que no pueden ser abordados por el técnico sumergido en el día a día de un departamento de mantenimiento.

2. Que es la Ingeniería de Mantenimiento

La IM se ocupa entre otras de diferentes actividades:

• Elaboración de planes de mantenimiento• Auditorias técnicas, que evalúan el estado de las

instalaciones• Auditorías de gestión, que evalúan la forma de gestionar el

departamento de mantenimiento• Análisis de fallos• Implantación de modelos de gestión de mantenimiento, como

RCM o TPM• Implantación de sistemas de información (GMAO)

2. Elaboración de planes de mantenimiento

La fiabilidad y la disponibilidad de una planta industrial o de un edificio dependen, en primer lugar, de:

Su diseño y de la calidad de su montaje.

En tercer y último lugar, fiabilidad y disponibilidad dependen del:

Mantenimiento que se realice.

2.1 La importancia del plan de mantenimiento

2. Elaboración de planes de mantenimiento

La ocasión perfecta para diseñar un buen mantenimiento programado que consigan una alta disponibilidad y fiabilidad, 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

2.1 La importancia del plan de mantenimiento

Es muy normal prestar mucha importancia al mantenimiento de los equipos principales, y no preocuparse en la misma medida de todos los equipos adicionales o auxiliares.

Desde luego es otro grave error

Conviene, pues, prestar la atención debida no sólo a los equipos más costosos económicamente, sino:

A todos aquellos capaces de provocar fallos críticos.

2.1 La importancia del plan de mantenimiento

Un buen plan de mantenimiento es aquel que ha analizado

Todos los fallos posibles, y que ha sido diseñado para evitarlos.

Ocurre a veces que no se dispone de los recursos necesarios para realizar este estudio de forma previa a la entrada en funcionamiento de la planta, o que ésta ya está en funcionamiento cuando se plantea la necesidad de elaborar el plan de mantenimiento.

En esos casos, es conveniente realizar este plan en dos fases:

2.1 La importancia del plan de mantenimiento

FASE 1. Realizar un plan inicial,

Basado en instrucciones de los fabricantes (el modo más básico de elaborar un plan) o en instrucciones genéricas según el tipo de equipo, completados siempre por la experiencia de los técnicos que habitualmente trabajan en la planta, y las obligaciones legales de mantenimiento que tienen algunas instalaciones. Este plan puede elaborarse con rapidez.

Hay que recordar que es mejor un plan de mantenimiento incompleto que realmente se lleva a cabo que un plan de mantenimiento inexistente.

2.1 La importancia del plan de mantenimiento

FASE 2. Plan avanzado.

Una vez elaborado este plan y con él ya en funcionamiento (es decir, los técnicos y todo el personal se ha acostumbrado a la idea de que los equipos hay que revisarlos periódicamente), realizar plan más avanzado basado en el análisis de fallos de cada uno de los sistemas que componen la planta.

Este análisis permitirá no sólo diseñar el plan de mantenimiento, sino que además permitirá proponer mejoras que eviten esos fallos, crear procedimientos de mantenimiento o de operación y seleccionar el repuesto necesario.

2.1. La importancia del plan de mantenimiento

Análisis de fallosMás adelante, RCM ó Reliability Centred Maintenance hace una serie de preguntas acerca de cada uno de los elementos seleccionados, como sigue:

· Cuáles son las funciones?

· De qué forma puede fallar?

· Qué causa que falle?

· Qué sucede cuando falla?

· Qué ocurre si falla?

· Qué se puede hacer para prevenir los fallas?

· Que sucede si no puede prevenirse el falla?

Las fases del análisis RCM

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FASE 0•Conocer la situación actual, listado y Codificación de equipos.

FASE 1•Listado de funciones y especificaciones técnicas

FASE 2•Determinación de los fallos funcionales y técnicos

FASE 4•Análisis de la gravedad de los fallos, criticidad

FASE 5•Determinación de medidas preventivas

FASE 6•Obtención del plan de mantenimiento y agrupación de medidas preventivas

FASE 7•Puesta en marcha de las medidas preventivas

FASE 3•Determinación de los modos de fallo (causas)

FASE 8•Auditar los resultados de las medidas implantadas

2.2. La puesta en marcha de un plan de mantenimiento

Una vez redactado el plan hay que ponerlo en marcha.

No es estrictamente necesario acabar de redactar el plan para poner en marcha cada una de las gamas y rutas de mantenimiento que lo componen.

Para ponerlo en marcha, es necesario tener en cuenta varias cosas:• Hay que asegurarse de que todo lo que se indica en el plan

es realizable.• Hay que designar una o varias personas que se encargarán

de su realización• Hay que realizar una acción formativa• Durante las primeras semanas tras la puesta en marcha,

hay que supervisar la realización• No es necesario poner en funcionamiento todas las gamas y

rutas a la vez.

2.3. La mejora continua del planEl plan de mantenimiento no es algo estático, que una vez creado pueda permanecer inalterado durante meses o años.

2.4. Ocho errores habituales en la preparación y realización de planes de mantenimiento

Error 1: Seguir en exceso las recomendaciones de los fabricantes• El fabricante no conoce la importancia relativa de cada

equipo en el entorno de la instalación en el que cumple su función, por lo que puede excederse o quedarse corto a la hora de proponer tareas de mantenimiento

• Su interés se centra sobre todo en que el equipo no falle en el tiempo en que éste está en garantía.

• El sistema en su conjunto necesita de la realización de una serie de tareas y pruebas que no están incluidas en ninguno de los equipos por separado. Por ejemplo, la instalación tiene dos bombas duplicadas

2.4. Ocho errores habituales en la preparación y realización de planes de mantenimiento

Error 1: Seguir en exceso las recomendaciones de los fabricantes

• Un buen plan de mantenimiento debe tener en cuenta las recomendaciones del fabricante, considerando además que durante un periodo inicial los equipos estarán en garantía.

• Pero es mucho más útil elaborar el plan basándose en el análisis de los sistemas y sus fallos potenciales, completando ese plan con las recomendaciones del fabricante.

2.4. Ocho errores habituales en la preparación y realización de planes de mantenimiento

Error 2: Orientar el plan de mantenimiento a equipos, en vez de orientarlo a sistemas• Este es un fallo más habitual y más grave de lo que pueda

parecer.

• La solución más interesante consiste en no referir el plan de mantenimiento a cada uno de los ítem que componen la planta, sino dividir la planta en áreas o sistemas, y referir el plan a ellas.

2.4. Ocho errores habituales en la preparación y realización de planes de mantenimiento

Error 3: No contar con el personal de operación para el mantenimiento diario• El trabajo diario (rondas o gamas diarias), sobre todo el

trabajo que no requiere de conocimientos o experiencia sofisticados, debería ser siempre realizado por el personal de operación.

• El hecho de que los técnicos de operaciones o personal de producción realice el trabajo diario, que suele consistir en inspecciones visuales, limpiezas, lecturas, tomas de datos, etc., ayuda a hacer menos monótono el puesto de operador, a la vez que le hace tener un conocimiento mayor de lo que ocurre en la planta.

2.4. Ocho errores habituales en la preparación y realización de planes de mantenimiento

Error nº 4: Creer que una vez que el plan de mantenimiento está elaborado, no hay que modificarlo• La mejora continua del plan de mantenimiento, se trata de

un documento vivo que necesita de una retroalimentación constante de información.

• Puede afirmarse con rotundidad que si no existen cambios en el plan de mantenimiento inicial y que si no se proponen mejoras en las sucesivas ediciones que irá teniendo, el plan no se está desarrollando de la forma adecuada.

2.4. Ocho errores habituales en la preparación y realización de planes de mantenimiento

Error nº 5: Creer que el programa informático de mantenimiento (GMAO) mantiene la Planta• Un programa de gestión de mantenimiento es una

herramienta, la implantación de un programa informático por sí mismo no mejora el mantenimiento de la planta. Es más: en muchas ocasiones, la mayoría, lo empeora. Cuando la herramienta informática está mal implantada genera gran cantidad de trabajo burocrático que no aporta ningún valor ni ninguna información útil para la toma de decisiones.

• Se puede afirmar sin temor a error que en muchas plantas industriales de pequeño y mediano tamaño un software de mantenimiento se vuelve un estorbo, y que es mucho más práctico realizar la gestión en papel con la ayuda de alguna hoja.

2.4. Ocho errores habituales en la preparación y realización de planes de mantenimiento

Error nº6: Tratar de registrar informáticamente los resultados de inspecciones diarias y semanales

Registrar los resultados de las gamas diarias no aporta prácticamente ningún valor a la información, y supone un trabajo burocrático inmenso.

Todo el proceso de generación y cierre de gamas diarias puede suponer más trabajo que el necesario para realizar la gama.

Es mucho más práctico mantener estas gamas al margen del sistema informático, en soporte papel, en que caso de no tener en cuenta la recomendación anterior e implantar un sistema informático.

2.4. Ocho errores habituales en la preparación y realización de planes de mantenimiento

Error nº7: No implicar al personal de mantenimiento en la elaboración del plan de mantenimiento.Aunque no es absolutamente necesario que el personal de mantenimiento sea el encargado de la elaboración del plan de mantenimiento (es más, a veces es un problema contar con este personal para la elaboración de las gamas, porque suele estar sobrecargado de trabajo correctivo), realizarlo a sus espaldas puede acarrear un rechazo al plan por parte de los técnicos de mantenimiento. Ese rechazo se traducirá en falta de rigor, demora en la realización de las tareas, y finalmente, en el abandono del plan preventivo.

2.4. Ocho errores habituales en la preparación y realización de planes de mantenimiento

Error nº8: Falta de mentalización preventiva del personal de mantenimiento

Si los técnicos de mantenimiento están muy acostumbrados a organizar su trabajo en base al mantenimiento correctivo, no es fácil cambiar esa tendencia.

La visión que pueden tener del mantenimiento programado es de ‘pérdida de tiempo’, o al menos, de estar dedicando esfuerzos a tareas de importancia menor que lo realmente importante, esto es, la reparación de averías.

Cambiar esta tendencia y esa mentalidad no es nada fácil, y en muchas ocasiones puede ser necesaria la sustitución de ese personal sin orientación al mantenimiento preventivo por otro personal más abierto.

2.5. Empresas que pueden elaborar un plan de mantenimiento

• Lo ideal es que sea el personal habitual de la planta (ya sea el personal del propietario o del contratista principal) quien realice el plan de mantenimiento de toda la planta, dirigidos por el jefe de mantenimiento. Eso, sin duda, ayuda al proceso de implantación.

• Cuando por falta de tiempo, falta de conocimientos o experiencia o incluso por falta de voluntad para realizarlo la elaboración del plan de mantenimiento no puede encargarse al personal habitual de la planta, es posible contar para este servicio con una empresa externa experimentada.

2.5. Empresas que pueden elaborar un plan de mantenimiento

Como siempre, las empresas que pueden prestar este servicio pueden ser las siguientes

• Empresas de mantenimiento generalistas que tengan departamentos técnicos potentes. No cualquier empresa de mantenimiento tiene capacidad para elaborar un plan de mantenimiento. Si se cuenta con la empresa adecuada, puede ser una excelente opción.

• El servicio técnico de los fabricantes de los equipos principales. Siempre habrá que tener en cuenta que es posible que el conocimiento que tiene de los equipos auxiliares y del resto de equipos que forman la instalación será mucho menor que el conocimiento de sus propios equipos.

2.5. Empresas que pueden elaborar un plan de mantenimiento

• La ingeniería que ha desarrollado el proyecto. No suele ser una buena opción, pues se mueven en un plano teórico normalmente alejado de la realidad del trabajo del día. Habitualmente, las tareas y las frecuencias que propone deben ser revisadas con mucho cuidado

• La empresa que ha suministrado los equipos y ha construido la planta. Tampoco suele ser una opción, ya que suele considerar la elaboración de instrucciones de mantenimiento como una obligación impuesta y en otras ocasiones, una oportunidad estupenda para trasvasar determinadas responsabilidades en caso de deficiente funcionamiento. Los planes de mantenimiento propuestos por los fabricantes y constructores deben ser siempre analizados por expertos en mantenimiento.

2.5. Empresas que pueden elaborar un plan de mantenimiento

• Contratista de mantenimiento con el que se ha firmado un contrato de gran alcance. Sin duda, esta es la opción más interesante, ya que supone que el personal que tiene que llevarlo a cabo normalmente ha desarrollado el plan o ha participado en su elaboración.

• Personal habitual de mantenimiento, dirigido por el jefe de mantenimiento. Igual que en el caso anterior, también es una excelente opción si no se cuenta con una empresa de mantenimiento y se dispone de una plantilla propia, ya que el personal que tiene que llevarlo a cabo ha participado en su elaboración.

Auditorías Técnicas

Podría definirse la Ingeniería del Mantenimiento (IM) como la disciplina o profesión que aplica los conocimientos, métodos o instrumentos de la ciencia al mantenimiento de estructuras, máquinas, aparatos, dispositivos o procesos.

La IM es pues la parte más científica del mantenimiento y su objetivo principal es la mejora continua de los resultados tanto técnicos como económicos del área de mantenimiento.

La IM propone el uso de técnicas estadísticas, métodos de trabajo, análisis de comportamientos de equipos y materiales, etc., que no pueden ser abordados por el técnico sumergido en el día a día de un departamento de mantenimiento.