TRABAJO ESPECIAL DE GRADO DESARROLLO DE UN PLAN DE MANTENIMIENTO EN UNA PLANTA TORREFACTORA DE CAF BAJO LA FILOSOFA DE CONFIABILIDAD OPERACIONAL Presentado ante la Ilustre Universidad Central de Venezuela Por los Bachilleres: Bastidas G., Jeison F. Marino Q., Jorge L. Para optar al Ttulo de Ingeniero Mecnico Caracas, 2003 TRABAJO ESPECIAL DE GRADO DESARROLLO DE UN PLAN DE MANTENIMIENTO EN UNA PLANTA TORREFACTORA DE CAF BAJO LA FILOSOFA DE CONFIABILIDAD OPERACIONAL TUTOR ACADMICO: Prof. Jos Luis Perera. TUTOR INDUSTRIAL: Ing. Martn Padrn. Presentado ante la Ilustre Universidad Central de Venezuela Por los Bachilleres: Bastidas G., Jeison F. Marino Q., Jorge L. Para optar al Ttulo de Ingeniero Mecnico Caracas, 2003 i Bastidas G., Jeison F. Marino Q., Jorge L. DESARROLLO DE UN PLAN DE MANTENIMIENTO EN UNA PLANTA TORREFACTORA DE CAF BAJO LA FILOSOFA DE CONFIABILIDAD OPERACIONAL Tutor Acadmico: Prof. Jos Luis Perera. Tutor Industrial: Ing. Martn Padrn. Tesis. Caracas, U.C.V. Facultad de Ingeniera. Escuela de Mecnica. 2003. 123 pginas. Palabras Clave: confiabilidad, mantenibilidad, disponibilidad. RESUMEN Con el objetivo de estudiar la posibilidad de disminuir la presencia defallas,planificarunaactividaddemantenimientoreducidaeincrementarel tiempoentredosparadasgeneralessucesivasenlosequiposdelaplanta torrefactora Caf Fama de Amrica, se desarroll un plan de mantenimiento dondeseanalizaronlasdistintasherramientasdeconfiabilidadoperacional propuestas,segnlascondicionestantodelproyectocomodellugardonde serealiz,emplendoseelAnlisisdeCriticidadconjuntamenteal MantenimientoCentradoenConfiabilidad.Unavezconformadounequipo multidisciplinario de trabajo, mediante el cual se describieron los sistemas de la planta, fue evaluada la confiabilidad, mantenibilidad y disponibilidad de los equiposdeplanta.Luegoseevalulacriticidadacadaunodelosequipos. Posteriormentesellevacabounanlisisdemodosyefectosdefallasa aquellosqueresultaroncrticos,ascomosusrespectivasasignacionesde tareas de mantenimiento. iiDEDICATORIA A mi pap. No existe mejor padre y amigo que t. S que has estado conmigo a cada instante y as ser por siempre. Estoy eternamente agradecido con Dios por haberme permitido ser tu hijo. A mi mam, la mejor madre del mundo. No hay palabras que puedan definir lo maravillosa que eres como madre y amiga. A Luis Miguel, el mejor hermano de todos, el mejor pana de todos. Eres mi ejemplo a seguir. Qu orgulloso me siento de ti! Los Amo muchsimo. A mis abuelas, Lelo y Nonna. Las quiero muchsimo. A mi familia, Puri, Nori, Betsy, Madrina Mary, Madrina Marlene, Cheo, Ftima, Tella, Padrino Dino, Ta Tula, Ta Giovanna, To Carmelo, Tania, Manuel, Tulita, Pedro, Chandro, Dinucho, Sina, Luis Jos, Liliana, Pina, Carmelito, Beto, Samir, Luis Augusto, Maridelia, Maricarmen, Aurisel, Jess Alfonso, Manolito, Luis Eduardo, Jos Martn y dems primos y tos.Somos una gran familia A todos mis amigos, Jeison, Ricardo, Rafal, Freddy, Alexander, Manuel, Juan, Rachel, Sonimar, Clarita, Jennifer y todos los dems que no he nombrado pero los tengo presente. JORGE iiiA Dios por nunca apartarse de mi, guindome por el buen camino. A mis Padres por ensearme el camino y por apoyarme en todo momento. Gracias a sus esfuerzos, dedicacin y constancia he llegado a donde estoy. Los quiero mucho A Jenny por ser mi ejemplo, por orientarme con sus consejos y siempre estar dispuesta a ayudarme. Gracias hermana te quiero mucho. A Claudia, el da que te conoc supe que eras una gran mujer, hoy puedo decir que eres nica e insuperable. Te Amo. A Santiago; siempre te sent, dentro de m saba que eras t, estoy muy feliz de pronto tenerte, Pap y Mam te esperan para darte mucho amor. Jeison ivAGRADECIMIENTOS A Dios. A mis padres y mi hermano, mis seres ms queridos. Anuestrotutoracadmico,Prof.Ing.JosLuisPerera,porguiarnos en este proyecto y prestarnos su valiosa colaboracin. AlGerentedePlanta,Ing.AndrsFerreira,porabrirnoslaspuertasy permitirnos desarrollar nuestro Trabajo Especial de Grado. Anuestrotutorindustrial,Ing.MartnPadrn,porsudisposicin, colaboracin y por ser parte fundamental de este equipo de trabajo. AlIng.RolandoLpez,porsuinmensurablededicacinparacon nuestro Trabajo Especial de Grado y por sus sabios consejos. AGuillermoRodrguez,JessBencomo,ngelArreaza,Nstor Snchez,LuisMarino,SamuelPauwels,BelkisRoayMaricellaZambrano, por su eterna e inestimable colaboracin en la planta. A todo el personal que labora en C.A. Caf Fama de Amrica, por su valiosa y desinteresada ayuda. AlagraninstitucinlaUniversidadCentraldeVenezuelaymuyen especial a todo el personal de mi escuela. AmiamigoJeison,qubuenoestenerdecompaerodetesisaun pana como t. Gracias por ser tan excelente amigo. Jorge. v A Dios por ser mi gran compaero. Anuestrotutoracadmico,Prof.Ing.JosLuisPerera,porguiarnos en este proyecto y prestarnos su valiosa colaboracin. AlGerentedePlanta,Ing.AndrsFerreira,porabrirnoslaspuertasy permitirnos desarrollar nuestro Trabajo Especial de Grado. Anuestrotutorindustrial,Ing.MartnPadrn,porsudisposicin, colaboracin y por ser parte fundamental de este equipo de trabajo. AlIng.RolandoLpez,porsuinmensurablededicacinparacon nuestro Trabajo Especial de Grado y por sus sabios consejos. AGuillermoRodrguez,JessBencomo,ngelArreaza,Nstor Snchez,LuisMarino,SamuelPauwels,BelkisRoayMaricellaZambrano, por su eterna e inestimable colaboracin en la planta. A todo el personal que labora en C.A. Caf Fama de Amrica, por su valiosa y desinteresada ayuda. AlagraninstitucinlaUniversidadCentraldeVenezuelaymuyen especial a todo el personal de mi escuela. AJorgequehasidodurantetodamiformacinungranapoyoyun gran amigo, gracias por estar a mi lado. A la Sra Marbella por ser como una segunda madre para mi. Jeison. NDICE GENERAL vi NDICE GENERAL RESUMEN...................................................................................................i DEDICATORIA............................................................................................ ii AGRADECIMIENTOS.................................................................................iv NDICE GENERAL......................................................................................vi NDICE DE FIGURAS..................................................................................x NDICE DE TABLAS................................................................................. xiii INTRODUCCIN.......................................................................................... I CAPTULO I.PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 1.1- Planteamiento del Problema.................................................................. 4 1.2- Objetivos................................................................................................ 4 1.2.1- Objetivo General............................................................................. 4 1.2.2- Objetivos Especficos.....................................................................4 1.3- Alcances................................................................................................5 1.4- Limitaciones........................................................................................... 5 CAPTULO II.DEFINICIONES BSICAS DE MANTENIMIENTO 2.1- Mantenimiento........................................................................................ 6 2.2- Clasificacin del Mantenimiento............................................................. 6 2.2.1- Mantenimiento Proactivo................................................................. 6 2.2.2- Mantenimiento de Prolongacin y Tribologa.................................. 6 2.2.3- Mantenimiento Preventivo............................................................... 6 2.2.4- Mantenimiento Predictivo................................................................ 7 2.2.5- Mantenimiento Correctivo............................................................... 7 2.3- Clasificacin del Mantenimiento por Niveles.......................................... 8 2.3.1- Mantenimiento de Primer Nivel....................................................... 8 2.3.2- Mantenimiento de Segundo Nivel................................................... 8 2.3.3- Mantenimiento de Tercer Nivel....................................................... 8 2.3.4- Mantenimiento de Cuarto Nivel....................................................... 8 2.4- Perodo de Vida de un Equipo............................................................... 8 CAPTULO III.INDICADORES DE GESTIN DE MANTENIMIENTO 3.1- Confiabilidad......................................................................................... 11 3.1.1- Parmetros de la Confiabilidad..................................................... 11 3.1.2- Estimacin de la Confiabilidad...................................................... 11 3.2- Mantenibilidad...................................................................................... 14 3.2.1- Parmetros de la Mantenibilidad................................................... 14 3.3- Distribuciones Probabilsticas.............................................................. 14 NDICE GENERAL vii3.3.1- Modelaje de Confiabilidad y Mantenibilidad.................................. 17 3.4- Disponibilidad....................................................................................... 18 3.4.1- Tipos de Disponibilidad................................................................. 18 3.5- Distribucin de Tiempos de Fallas en un Equipo................................. 20 3.6- Efecto de la Confiabilidad y la Mantenibilidad sobre la Disponibilidad.21 CAPTULO IV.HERRAMIENTAS DE CONFIABILIDAD OPERACIONAL 4.1- Confiabilidad Operacional.................................................................... 23 4.2- Empresa de Clase Mundial.................................................................. 24 4.3- Herramientas de Desarrollo Organizacional........................................ 24 4.4- Herramientas Tcnicas........................................................................ 24 4.4.1- Anlisis de Criticidad (AC)............................................................. 25 4.4.2- Anlisis Causa Raz (ACR)........................................................ 25 4.4.3- Anlisis de Costo Riesgo Beneficio (ACRB)................................. 25 4.4.4- Inspeccin Basada en Riesgos (IBR)............................................ 25 4.4.5- Mantenimiento Centrado en Confiabilidad (MCC)......................... 26 4.5- Mrgenes del Proyecto........................................................................ 26 4.6- Decisin................................................................................................ 27 CAPTULO V.MANTENIMIENTO CENTRADO EN CONFIABILIDAD 5.1- MantenimientoCentrado en Confiabilidad (MCC)............................... 28 5.2- Fase Inicial del MCC............................................................................ 28 5.2.1- Conformacin del Grupo Natural de Trabajo................................ 28 5.3- Fase de Implantacin del MCC............................................................ 29 5.3.1- Seleccin del Sistema................................................................... 29 5.3.2- Anlisis de Criticidad (AC)............................................................. 31 5.3.3- Anlisis de Modos y Efectos de Falla (AMEF).............................. 34 5.3.4- Consecuencias.............................................................................. 36 5.3.5- Tareas de Mantenimiento.............................................................. 36 5.3.5.1- Redaccin de las Tareas........................................................ 42 5.3.5.2- Anlisis de las Tareas............................................................ 42 5.3.5.3- Planificacin de los Programas de Mantenimiento................ 42 5.4- Beneficios del MCC.............................................................................. 42 CAPTULO VI.DESCRIPCIN DE LA EMPRESA 6.1- Resea Histrica.................................................................................. 45 6.2- Ubicacin.............................................................................................. 45 6.3- Productos............................................................................................. 46 6.4- Objetivo de la Empresa........................................................................ 48 6.5- Valores................................................................................................. 48 6.6- Visin.................................................................................................... 48 NDICE GENERAL viii6.7- Misin................................................................................................... 49 6.8- Calidad................................................................................................. 49 6.8.1- Poltica de Calidad........................................................................ 49 6.9- Estructura Organizativa........................................................................ 50 6.10- Descripcin del Proceso Productivo................................................... 51 6.10.1- Proceso de Recepcin................................................................ 51 6.10.2- Proceso de Torrefaccin............................................................. 51 6.10.3- Proceso de Empaque...................................................................... 57 CAPTULOVII.DESCRIPCINDELPROGRAMARELIABILITYESTIMATION (RELEST) 7.1- Generalidades...................................................................................... 58 7.2- Ingreso de Datos.................................................................................. 59 7.3- Opciones de Modelo............................................................................ 59 7.4- Pruebas de Ajuste................................................................................ 59 7.5- Clculos Ampliados.............................................................................. 60 CAPTULO VIII.DESARROLLO DEL PLAN DE MANTENIMIENTO 8.1- Sinopsis................................................................................................ 61 8.2- Jerarquizacin de la Planta.................................................................. 61 8.3- Descripcin de los Equipos.................................................................. 62 8.3.1- Sistema de Recepcin.................................................................. 62 8.3.2- Sistema de Almacenamiento 100.................................................. 62 8.3.3- Sistema de Torrefaccin............................................................... 63 8.3.4- Sistema de Transporte y Elevacin............................................... 63 8.3.5- Sistema de Almacenamiento 200.................................................. 64 8.3.6- Sistema de Elevacin y Transporte............................................... 64 8.3.7- Sistema de Almacenamiento 300.................................................. 64 8.3.8- Sistema de Molienda..................................................................... 64 8.3.9- Sistema de Transporte Mecnico Neumtico............................ 65 8.3.10- Sistema de Almacenamiento 400................................................ 65 8.3.11- Sistema de Empaque.................................................................. 65 8.4- Evaluacin de la Confiabilidad, Disponibilidad y Mantenibilidad.......... 69 8.5- Anlisis de Criticidad (AC).................................................................. 102 8.6- Bsqueda de Informacin de AMEF.................................................... 104 8.7- Registro de la Hoja de Informacin MCC............................................. 105 8.8- Registro de la Hoja de Decisin MCC.................................................106 ANLISIS DE RESULTADOS...................................................................109 CONCLUSIONES.......................................................................................112 RECOMENDACIONES..............................................................................114BIBLIOGRAFA..........................................................................................116 GLOSARIO................................................................................................117 NDICE GENERAL ixLISTA DE ABREVIATURAS......................................................................120 ANEXOS....................................................................................................123 NDICE DE FIGURAS x NDICE DE FIGURAS Figura 2.1Curva de la Baera. Sistemas Electrnicos y Mquinas en General............................................................ 9 Figura 2.2Curva de la Baera. Elementos Rotativos de Mquina............ 9 Figura 3.1Grfico de Distribucin de Fallas.............................................. 20Figura 3.2Grfico de Confiabilidad vs. Mantenibilidad.............................. 21 Figura 4.1Herramientas de Confiabilidad Operacional............................. 23 Figura 5.1Grupo Natural de Trabajo......................................................... 29 Figura 5.2Diagrama EPS.......................................................................... 30 Figura 5.3Patrn A.................................................................................... 37 Figura 5.4Patrn B.................................................................................... 38 Figura 5.5Patrn C.................................................................................... 38 Figura 5.6Patrn D.................................................................................... 39 Figura 5.7Patrn E.................................................................................... 39 Figura 5.8Patrn F.................................................................................... 40 Figura 5.9Intervalo PF............................................................................... 40 Figura 6.1rea de Estudio......................................................................... 50 Figura 6.2Mezcla y Limpieza del Caf Verde............................................ 51 Figura 6.3Transporte del Caf Verde........................................................ 52 Figura 6.4Transporte del Caf Verde........................................................ 52 Figura 6.5Tueste del Caf Verde.............................................................. 53 Figura 6.6Transporte del Caf Tostado.................................................... 53 Figura 6.7Transporte del Caf Tostado.................................................... 54 Figura 6.8Molienda del Caf Tostado....................................................... 54 Figura 6.9Transporte del Caf Molido....................................................... 55 Figura 6.10Transporte del Caf Molido..................................................... 56 Figura 6.11Proceso de Empaque.............................................................. 57 Figura 7.1Relest Reliability Estimation................................................... 58 Figura 7.2Ventana de Clculos Ampliados............................................... 60 Figura 8.1Confiabilidad Molino 1............................................................... 70 Figura 8.2Mantenibilidad Molino 1............................................................. 70 Figura 8.3Confiabilidad Molino 2............................................................... 71 Figura 8.4Mantenibilidad Molino 2............................................................71 Figura 8.5Confiabilidad Molino 3............................................................... 72 Figura 8.6Mantenibilidad Molino 3............................................................. 72 Figura 8.7Confiabilidad Molino 4................................................................73 Figura 8.8Mantenibilidad Molino 4............................................................. 73 Figura 8.9Confiabilidad Molino 5................................................................74 Figura 8.10Mantenibilidad Molino 5........................................................... 74 Figura 8.11Confiabilidad Molino 6............................................................. 75 Figura 8.12Mantenibilidad Molino 6........................................................... 75 Figura 8.13Confiabilidad Mquina Empacadora 11...................................76 NDICE DE FIGURAS xiFigura 8.14Mantenibilidad Mquina Empacadora 11................................ 76 Figura 8.15Confiabilidad Mquina Empacadora 12.................................. 77 Figura 8.16Mantenibilidad Mquina Empacadora 12................................ 77 Figura 8.17Confiabilidad Mquina Empacadora 13.................................. 78 Figura 8.18Mantenibilidad Mquina Empacadora 13................................ 78 Figura 8.19Confiabilidad Mquina Empacadora 2.................................... 79 Figura 8.20Mantenibilidad Mquina Empacadora 2.................................. 79 Figura 8.21Confiabilidad Mquina Empacadora 3.................................... 80 Figura 8.22Mantenibilidad Mquina Empacadora 3.................................. 80 Figura 8.23Confiabilidad Mquina Empacadora 4.................................... 81 Figura 8.24Mantenibilidad Mquina Empacadora 4.................................. 81 Figura 8.25Confiabilidad Mquina Agrupadora 17.................................... 82 Figura 8.26Mantenibilidad Mquina Agrupadora 17................................. 82 Figura 8.27Confiabilidad Mquina Empacadora 6.................................... 83 Figura 8.28Mantenibilidad Mquina Empacadora 6.................................. 83 Figura 8.29Confiabilidad Mquina Empacadora 7.................................... 84 Figura 8.30Mantenibilidad Mquina Empacadora 7.................................. 84 Figura 8.31Confiabilidad Mquina Agrupadora 15.................................... 85 Figura 8.32Mantenibilidad Mquina Agrupadora 15................................. 85 Figura 8.33Confiabilidad Mquina Empacadora 8.................................... 86 Figura 8.34Mantenibilidad Mquina Empacadora 8.................................. 86 Figura 8.35Confiabilidad Mquina Empacadora 9.................................... 87 Figura 8.36Mantenibilidad Mquina Empacadora 9.................................. 87 Figura 8.37Confiabilidad Mquina Agrupadora 14.................................... 88 Figura 8.38Mantenibilidad Mquina Agrupadora 14................................. 88 Figura 8.39Confiabilidad Mquina Empacadora 19.................................. 89 Figura 8.40Mantenibilidad Mquina Empacadora 19................................ 89 Figura 8.41Confiabilidad Mquina Empacadora 18.................................. 90 Figura 8.42Mantenibilidad Mquina Empacadora 18................................ 90 Figura 8.43Confiabilidad Mquina Empacadora 1A.................................. 91 Figura 8.44Mantenibilidad Mquina Empacadora 1A................................ 91 Figura 8.45Confiabilidad Mquina Empacadora 1B.................................. 92 Figura 8.46Mantenibilidad Mquina Empacadora 1B................................ 92 Figura 8.47Confiabilidad Mquina Agrupadora 1C................................... 93 Figura 8.48Mantenibilidad Mquina Agrupadora 1C................................. 93 Figura 8.49Confiabilidad Tostadora 1....................................................... 94 Figura 8.50Mantenibilidad Tostadora 1..................................................... 94 Figura 8.51Confiabilidad Tostadora 2....................................................... 95 Figura 8.52Mantenibilidad Tostadora 2..................................................... 95 Figura 8.53Confiabilidad Tostadora 3....................................................... 96 Figura 8.54Mantenibilidad Tostadora 3..................................................... 96 Figura 8.55Confiabilidad Tostadora 4....................................................... 97 Figura 8.56Mantenibilidad Tostadora 4..................................................... 97 Figura 8.57Confiabilidad Tostadora 5....................................................... 98 Figura 8.58Hoja de Informacin MCC..................................................... 105 NDICE DE FIGURAS xiiFigura 8.61Hoja de Decisin................................................................... 106 Figura 8.60rbol de Decisin.................................................................. 108 NDICE DE TABLAS xiiiNDICE DE TABLAS Tabla 5.1 Criticidad Total......................................................................... 33 Tabla 8.1 Sistema de Recepcin............................................................. 62 Tabla 8.2 Sistema de Almacenamiento 100.............................................62Tabla 8.3 Sistema de Torrefaccin............................................................ 63Tabla 8.4 Sistema de Transporte y Elevacin........................................... 63 Tabla 8.5 Sistema de Almacenamiento 200.............................................. 64 Tabla 8.6 Sistema de Elevacin y Transporte........................................... 64 Tabla 8.7 Sistema de Almacenamiento 300 ............................................. 64 Tabla 8.8 Sistema de Molienda................................................................. 64 Tabla 8.9 Sistema de Transporte Mecnico Neumtico......................... 65 Tabla 8.10 Sistema de Almacenamiento 400.............................................. 65 Tabla 8.11 Sistema de Empaque Lnea 1................................................... 65 Tabla 8.12 Sistema de Empaque Lnea 2................................................... 66 Tabla 8.13 Sistema de Empaque Lnea 4................................................... 66 Tabla 8.14 Sistema de Empaque Lnea 5................................................... 66 Tabla 8.15 Sistema de Empaque Lnea 6................................................... 67 Tabla 8.16 Sistema de Empaque Lnea 7................................................... 67 Tabla 8.17 Sistema de Empaque Lnea 8................................................... 67 Tabla 8.18 Sistema de Empaque Lnea 9................................................... 67 Tabla 8.19 Sistema de Empaque Videojet.................................................. 68 Tabla 8.20 Sistema de Empaque Tornillos Sin Fin y Tolvas....................... 68 Tabla 8.21 Disponibilidad Sistema de Molienda.......................................... 99 Tabla 8.22 Disponibilidad Lnea 1............................................................... 99 Tabla 8.23 Disponibilidad Lnea 2............................................................. 100 Tabla 8.24 Disponibilidad Lnea 4............................................................. 100 Tabla 8.25 Disponibilidad Lnea 5............................................................. 100 Tabla 8.26 Disponibilidad Lnea 7............................................................. 100 Tabla 8.27 Disponibilidad Lnea 8............................................................. 100 Tabla 8.28 Disponibilidad Lnea 9............................................................. 101 Tabla 8.29 Disponibilidad Sistema de Torrefaccin.................................. 101 INTRODUCCIN I INTRODUCCIN LaindustriadelcafenVenezuela,enlosltimosaos,ha experimentadounincrementoenlosnivelesdeproduccin,comoresultado delacrecientedemandahaciasusproductos.Mantenerlosequiposde plantaenlasmejorescondicionesposiblesfortalecedichoincremento,de maneraqueseancapacesderesponderatalesrequerimientos, considerando la seguridad y proteccin al ambiente. EnVenezuela,desdehaceaproximadamenteunadcada,grandes industriashanestadoaplicandoherramientasdeconfiabilidadoperacional. Sinembargo,dichafilosofaestodavanuevaparalamedianaindustria nacional, la cual apenas comienza a disfrutar de sus bondades. C.A.CafFamadeAmrica,empresavenezolanatorrefactorade cafconmsde100aosdetradicin,nosehallaexentadetalsituacin. Porelloestinvirtiendotiempoyrecursoseneldesarrollodenuevas estrategiasparadisminuirlapresenciadefallasensusequiposde produccin, planificar una actividad de mantenimiento reducida y aumentar el tiempoentredosparadasgeneralessucesivas,conlafinalidadde permanecer competitiva en el mercado. Unodelosprocedimientosaseguirparaobtenerlodescrito anteriormente,esdestinarunapolticademantenimientoqueviertasus actividadesenlosequiposcrticos,quesonlaspiedrasangularesenel procesoproductivodelaplantatorrefactoraCafFamadeAmrica.La estrategiaconsisteendesarrollarelMantenimientoCentradoen Confiabilidad(MCC)conjuntamentealAnlisisdeCriticidad(AC), herramientas tcnicas capaces de generar tales beneficios. INTRODUCCIN II LasactividadesefectuadasparaeldesarrollodelMantenimiento CentradoenConfiabilidad(MCC)son:lajerarquizacindelaplanta; descripcindelosequipos;evaluacindelaconfiabilidad,mantenibilidady disponibilidad;AnlisisdeCriticidad(AC);anlisisdemodosyefectosde falla y, finalmente, asignaciones de tareas de mantenimiento. Un aspecto esencial en el desarrollo de este proyecto lo constituye la incorporacindeunprogramacomputacionaldirigidoalclculodela confiabilidadymantenibilidad.Enconsecuenciasehaaplicadoelprograma computacionalReliabilityEstimation(Relest),elcualproporcionaunmodelo dedistribucinprobabilsticaparadatosdefalla,paraluegodeterminarla confiabilidad y mantenibilidad de los equipos en estudio. La disponibilidad se evala mediante los datos de fallas de los equipos. ElcontenidodeesteTrabajoEspecialdeGradoseconstituyedela siguiente manera: en el Captulo I se expone el planteamiento del problema, as como los objetivos, alcances y limitaciones del proyecto. En el Captulo II sepresentanconceptosbsicosyclasificacionesdelmantenimiento.Enel CaptuloIIIsemuestranlosindicadoresdegestindemantenimiento (confiabilidad,mantenibilidadydisponibilidad)ydistribuciones probabilsticas.Lasherramientasdeconfiabilidadoperacional(dedesarrollo organizacionalytcnicas)seincluyenenelCaptuloIV.Lasherramientas seleccionadassonestudiadasconmayorprofundidadenelCaptuloV.El Captulo VI resea una breve descripcin de la empresa y explica el proceso productivoqueallsellevaacabo.Elfuncionamientodelprograma computacional(Relest)serepresentaenelCaptuloVII.Finalmente,el CaptuloVIIIexhibelametodologaempleada,eldesarrollodelplande mantenimientoylosresultadosdelasestimacionesdeconfiabilidad, mantenibilidad y disponibilidad hechas a los equipos de la planta. INTRODUCCIN III Losanexos,amaneradecomplementarlainformacincontenidaen este trabajo, exponen: diagramas de procesos de los equipos estudiados en laplanta,anlisisdecriticidadendichosequipos,planillasdeanlisisde modosyefectosdefalla(hojasdeinformacin)ytareasdemantenimiento (hojas de decisin) para los equipos crticos.

CAPTULO I.Planteamiento del Problema 4 CAPTULO I Planteamiento del Problema. 1.1- Planteamiento del Problema. Actualmente,C.A.CafFamadeAmricaensuplantatorrefactora ubicada en la zona industrial de La Yaguara, no cumple con las necesidades de mantenimiento demandadas por sus equipos , debido a que al no aplicarlo eneltiemporequerido,estasactividadesdemantenimientosevan transformando en acciones correctivas no planificadas. Esto se traduce en un incrementoenelnmerodefallasenlamayoradeestosequipos, repercutiendo en los niveles de produccin de la planta y generando uno de losdesperdiciosmsindeseablesenlaslaboresproductivas:horasextras. Porellosehacenecesariodesarrollarunplandemantenimientobajola filosofadeconfiabilidadoperacional,abarcandoherramientastalescomo AnlisisdeCriticidadyMantenimientoCentradoenConfiabilidad,atravs delcualseanalizanlosmodosyefectosdefallasdelosequiposcrticos, facilitando la disminucin de fallas en los mismos (producto de una actividad orientada hacia los equipos con ms necesidad de mantenimiento). 1.2- Objetivos. 1.2.1- Objetivo General. DesarrollarunplandemantenimientoenlaplantatorrefactoraCaf Fama de Amrica bajo la filosofa de confiabilidad operacional. 1.2.2- Objetivos Especficos. Estudiar la posibilidad de disminuir la presencia de fallas mltiples. Planificar una actividad de mantenimiento reducida. CAPTULO I.Planteamiento del Problema 5 Plantearlaposibilidaddeaumentareltiempoentredosparadas generalessucesivasyunaplanificacindetrabajoqueconducena tiempos fuera de servicio, por fallas, ms cortas. Analizarlosmodosyefectosdefallaparalosequiposcrticosdel sistema. 1.3- Alcances. Descripcin de la planta y de los equipos. Obtencin de data de los equipos. Clculodelaconfiabilidad,disponibilidadymantenibilidaddelos equipos en estudio. Determinarlosequiposcrticosqueocasionenpeligroenelmedio ambiente, en la seguridad de los trabajadores y en la produccin. Definir las funciones de los equipos crticos, as como sus modos y efectos de falla. EldesarrollodeunplandeMantenimientoCentradoen Confiabilidad para los equipos crticos que operan en la planta. 1.4- Limitaciones. Los datos histricos de fallas de los equipos corresponden a los aos 2001 y 2002, lo cual puede conducir a resultados que difieran un poco respecto a si se recabasen datos de falla ms actualizados. EldesarrollodeesteTrabajoEspecialdeGradonoincluyesu aplicacin, razn por la cual nose visualizan completamente todos los beneficios de las herramientas utilizadas. CAPTULO II.Definiciones Bsicas de Mantenimiento 6 CAPTULO II Definiciones Bsicas de Mantenimiento. 2.1- Mantenimiento. Elmantenimientoeselconjuntodeactividadesyestrategiasque permitenconservary/orestablecerunsistemaproductivoaunestado especfico,demaneratalqueseacapazdecumplirconlasfunciones requeridas a un costo competitivo. 2.2- Clasificacin del Mantenimiento. 2.2.1- Mantenimiento Proactivo. Estodaactividaddemantenimientoqueserealizaparadetectaro evitar la ocurrencia de fallas. 2.2.2- Mantenimiento de Prolongacin y Tribologa. Lasactividadesdeestetipoestnenfocadasenemplearunatcnica queconjugatodaunaseriedeelementostanimportantescomolafriccin, naturalezadelosmateriales,rugosidad,desgaste,lubricacin,energay medio ambiente, con el objetivo de prolongar la vida til del equipo. 2.2.3- Mantenimiento Preventivo. Esunaactividadplanificada,ejecutadareemplazandoo reconstruyendocomponentesdeequiposdeunamanerasistemticaantes dequeocurraunafalla,siendosuobjetivomantenerelequipoen condicionesoperativas,atravsdeaccionesoportunas.Elmantenimiento preventivo se divide en: CAPTULO II.Definiciones Bsicas de Mantenimiento 7 MantenimientoPreventivoBasadoenTiempo:serealizaa intervalosfijosdetiempoodehorasdeoperacin, independientemente delestado del equipo en ese momento. MantenimientoPreventivoBasadoenCondicin:serealiza dependiendodelacondicindelequipoodesuscomponentes.Para llevarlaacaboserequieredelcontactodirectodeloperarioconla maquina. 2.2.4- Mantenimiento Predictivo. Estaactividadtienecomofinalidadladeteccindefallaspotenciales, mediantesealestempranasdefallasidentificadasdelequipo.Este mantenimiento es el ms seguro para minimizar la ocurrencia de fallas y sus efectos. Para realizarlo debe contarse con personal altamente calificado y se requieredeinversionesenequipodemonitoreooinstalacionesde instrumentosparamedirlosparmetros.Entrelastcnicaspredictivasms utilizadastenemos:alineacinpticalser;anlisisdeaceite;deteccin infrarrojadepuntoscalientes;medicionesdetemperatura,presin, volumen... y medicin de vibraciones. 2.2.5- Mantenimiento Correctivo. Sonreparacionesrealizadasluegoquesehapresentadounafalla totalocatastrfica,conlafinalidaddellevaralequipoasusestndaresde funcionamiento normales. El mantenimiento correctivo se divide en: Mantenimiento Correctivo Planificado: son acciones programadas y planificadas esperando que la falla de un equipo ocurra. MantenimientoCorrectivoNoPlanificado:sonaccionesde mantenimiento que se realizan luego de ocurrir una falla imprevista enun equipo. CAPTULO II.Definiciones Bsicas de Mantenimiento 8 2.3- Clasificacin del Mantenimiento por Niveles. El mantenimiento tambin se suele clasificar por niveles de acuerdo a la forma en que la organizacin acte para dar mantenimiento a los sistemas de equipos y planta fsica bajo su responsabilidad: 2.3.1- Mantenimiento de Primer Nivel. Correspondeaactividadesqueserealizansobrelosequiposensu ubicacin productiva. Las operaciones suelen ser intervenciones sencillas de bajo nivel de experticia.

2.3.2- Mantenimiento de Segundo Nivel. Serefierealasoperacionesdemantenimientocorrectivo,ejecutadas sobre el equipo en su ubicacin productiva, porpersonal de mantenimiento. 2.3.3- Mantenimiento de Tercer Nivel. Sonlostrabajosdemantenimientopreventivoensitiorealizadospor personal de mantenimiento. 2.3.4- Mantenimiento de Cuarto Nivel. Esuntipodemantenimientocorrectivorealizadosentaller,sobre equiposretiradosdeproduccinenoperacionesdemantenimientode segundo nivel. 2.4- Perodo de Vida de un Equipo. Elciclodevidadeunequipoosistemadeequipos,desdesupuesta enserviciohastasueliminacin,atraviesaportresetapasbiendelimitadas, deacuerdoalatasatemporaldefallasquepresenta.Estostresciclosde vidacaractersticasepuedenobservarenlacurvadelabaera(verfigura 2.1 y 2.2), los cuales son: CAPTULO II.Definiciones Bsicas de Mantenimiento 9 Figura 2.1 Curva de la Baera.Sistemas Electrnicos y Mquinas en General Figura 2.2 Curva de la Baera.Elementos Rotativos de Mquina Elperododearranqueomortalidadinfantil:esteperodoest caracterizadoporundescensoenlatasadefallasdesdeunvalorinicial hastasucorrespondientevalorpromediomnimo,paralosequipos electrnicos y mquinas en general, por lo que su confiabilidad es baja. Por el contrario en los elementos rotativos no est delimitado el valor mnimo, ya que este se encuentra en el perodo de vida til. Debido a que la naturaleza delosproblemasquepresentanlosequiposenesteperodotienequever con defectos de fabricacin y/o ensamblaje, errores humanos; su correccin ARRANQUEDESGASTE VIDA TIL TASA DE FALLAS TIEMPO TASA DE FALLAS TIEMPO ARRANQUEVIDATILDESGASTE CAPTULO II.Definiciones Bsicas de Mantenimiento 10 y ajuste suelen estar cubiertos por una pliza o contrato de garanta otorgada por el fabricante o el vendedor al comprador. El perodo de vida til: se caracteriza por presentar una tasa de fallas constante,paralosequiposelectrnicosymquinasengeneral, correspondiente al valor promedio mnimo que se alcanza al final del perodo de arranque. En cambio para los elementos rotativos de mquinas la tasa de fallasdesciendehastaalcanzarsuvalormnimoparaluegoascender progresivamente. En los elementos de todos equipos, las fallas son debido a acumulacionesdeesfuerzosporencimadelaresistenciadediseodelos componentes.Duranteelperododevidatil(elcualabarcalamayorparte de vida del equipo), el equipo posee mxima disponibilidad. Elperododedesgasteoenvejecimientorpido:seiniciaconun aumentoprogresivodelatasadefallas,quesueleserconsecuenciade fatiga,desgastemecnico,corrosinyerosindeloscomponentes fundamentales.Duranteelperododeenvejecimientorpido,elequipoo sistemadeequipospuedesersometidoaunaoperacindereconstruccin que en algunos casos permite extender el perodo de vida til aumentando la rentabilidad de la inversin. A partir de las figuras anteriormente descritas, se derivan otras curvas patrones(VerCapituloV,TareasdeMantenimiento)quepuedenguiarla asignacin de tareas de mantenimiento. CAPTULO III.Indicadores de Gestin de Mantenimiento 11 CAPTULO III Indicadores de Gestin de Mantenimiento. 3.1- Confiabilidad (R(t)). Es la probabilidad de que un equipo o sistema de equipos no falle en unmomentodadobajocondicionesestablecidas.Laconfiabilidaddeun equipo o sistema de equipo esta determinado por el diseo y la construccin. Laconfiabilidadoperativadependeadicionalmentedelascondicionesde operacin y de la calidad del mantenimiento. 3.1.1- Parmetros de la Confiabilidad. Los parmetros caractersticos representativos de la confiabilidad son la tasade fallas y el tiempo medio entre fallas (TMO), este ltimo se puede expresar analticamente en la forma siguiente (ecuacin 3.1): ................(Ec.3.1)Laconfiabilidaddeunequipodependedelaconfiabilidaddesus componentes y de la forma en que estn integrados entre s. La confiabilidad esporlotantounparmetroquedependeexclusivamentedeldiseo,ysu modificacin implica cambiarlo. 3.1.2- Estimacin de la Confiabilidad. Cuando se habla de confiabilidad de sistemas se refiere a un grupo de equiposdispuestosdeunaformaenparticular.Estendicesermayoro menor,dependiendodelasfuncionesquecumplanlosequiposydela maneraenqueestninstalados.Porlogeneralencontramosdostiposde configuracin: TMO= Tiempo Total en Operacin Nmero Total de Fallas CAPTULO III.Indicadores de Gestin de Mantenimiento 12 ConfiguracinenSerie:representalaconfiguracinmssencilla, teniendocomocaractersticaquelaprdidadelafuncindeunequipoimplicalaprdidadela funcindelsistema.Generalmenteestetipode arreglooriginabajosnivelesdeconfiabilidad,encomparacinconotros.Silaconfiabilidaddelosequiposnoesdependiente,esdecir,lafallade uno delosequiposnoinfluyesobre laconfiabilidad de otro equipo, entonceslaconfiabilidaddelsistemavienedadacomoelproductode las confiabilidades de los equipos (ecuacin 3.2): R(t) = R1 x R2 x x Rn.(Ec. 3.2) ConfiguracinenParalelo(TodoslosEquiposActivos):estarepresentaunaconfiguracinmuy comn dentrodelaindustria.Sucaractersticaprincipalesqueancuandouncomponentepresente una prdidatotal de lafuncin,elsistema puede seguirfuncionandoaunque por debajo de las exigencias del contexto operacional. Generalmenteestetipode arreglo origina niveles de confiabilidad medios, en comparacin con otros. La confiabilidad viene dada por la siguiente expresin (ecuacin 3.3): R(t) = 1 [(1 R1) x (1 R2) x x (1 Rn)]..(Ec. 3.3) 1212 CAPTULO III.Indicadores de Gestin de Mantenimiento 13 ConfiguracinenParalelo(Un Equipo en Standby): estaconfiguracin se presentacuandoelcontextooperacionalexigeuna mayor confiabilidadque loquepudiese ofrecer un arreglonormal. La presencia deun componenteen standbydisminuyela probabilidad deprdidatotalde la funcin delsistema, debido a que al fallarunodeellos, elcomponenteen standby actuar en su lugar. Para definir la expresinmatemtica que define dicha configuracin, se consider que el sistema actuar comoperfectswitching,esdecir,el tiempoderespuestadel componenteenstandbyesdespreciable,enelmomentodefalla.La expresin(ecuacin 3.4) viene dada por: ...........(Ec. 3.4) .........(Ec. 3.4.1) Donde: l:eslafrecuenciadefallaspromediodelasfrecuenciasdefallas parciales de los equipos del sistema. n: representa el nmero de equipos del sistema. t : tiempo a evaluar. 123-l x t(l x t) i i ! R(t) = e x l = I=0 n-1 N de Fallas in I=0 n-1 t CAPTULO III.Indicadores de Gestin de Mantenimiento 14 3.2- Mantenibilidad (M(t)). Sedefinemantenibilidaddeunequipoosistemadeequiposcomola probabilidaddeque,encasodeocurrenciadefalla,elequipopuedaser restaurado a condicin operativa en un intervalo de tiempo dado. 3.2.1- Parmetros de la Mantenibilidad. Elparmetrocaractersticodelamantenibilidadeseltiempomedio parareparar(TMPR),ysepuedeexpresaranalticamenteenlaforma siguiente, segn la ecuacin 3.5: .............(Ec. 3.5) Lamantenibilidadesunparmetromuchomscomplejoquela confiabilidad, depende de la confiabilidad y de otros parmetros adicionales, relacionadostantoconeldiseodelequipocomoconlaorganizaciny ejecucindelmantenimiento.Lamantenibilidaddependedecasitodoslos componentes del tiempo fuera de servicio. 3.3- Distribuciones Probabilsticas. Antesdeenfocarnosenlasdistribucionesprobabilsticas,sedeben definir los siguientes trminos: VariableAleatoria:esaquellaqueobtienecadaunodesusvalores posibles con una probabilidad definida. stas variables pueden ser discretas o continuas: -VariableAleatoriaDiscreta:poseeunnmerofinitodeposibles valores; su anlisis emplea las matemticas elementales. -Variable Aleatoria Continua: no posee un valor particular; su anlisis emplea el clculo.TMPR = Nmero Total de Reparaciones Tiempo Total de Reparaciones CAPTULO III.Indicadores de Gestin de Mantenimiento 15 Lasvariablesaleatoriasposeenunafuncindistribucinde probabilidaddeocurrenciadelevento(F(t)),provenientesdeintegraruna funcin distribucin de densidad (f(t)), las cuales se describen a continuacin: DistribucinExponencial:eslaformamsgeneralconlacualse modelalaconfiabilidadylamantenibilidad.staseajustamejoral comportamientorealdeunequipodeinstrumentacin(noexclusivamente), debidoaqueelmismopresentacaractersticasmuyanlogasalas nominales.Necesitadeunparmetrodefalla(l)yunavariabledetiempo (t)parasuestudio.Lafuncindensidad(ecuacin3.6)quedefineala distribucin exponencial es la siguiente:

.............(Ec. 3.6) DistribucinWeibull:esunadelasfuncionesprobabilsticasms empleadasparalaaproximacindeeventosrelacionadosalestudiode perodosdevida(nacimiento,desarrolloymuerte).Seajustamejoral comportamiento real de un equipo rotativo (no exclusivamente). Requiere de unparmetrodeforma(g)yunparmetrodeescala(),ademsdela variable tiempo (t), para su estudio. La expresin matemtica (ecuacin 3.7) que describe dicha distribucin es la siguiente: ...........(Ec. 3.7) f(t) = g - 1 x e g ( t ) ( t )g - f(t) =l e -l x t x CAPTULO III.Indicadores de Gestin de Mantenimiento 16 DistribucinLog-Normal:estadistribucinseadaptamejoral comportamientorealdeunequipoesttico(noexclusivamente).Estose debeaquesudecrecimientoeslento,talcomosesuelepresentarenel proceso de deterioro de este tipo de equipos. Para su estudio, necesita de un parmetrodedesviacinestndardelosdatos(s),unparmetrodel promediodelosdatos(m)yunavariabledetiempo(t).Laexpresin matemtica (ecuacin 3.8) que representa dicha distribucin es: .....(Ec. 3.8) Distribucin Gamma: es una funcin probabilstica empleada para la aproximacindeeventosrelacionadosalestudiodeperodosdevida (nacimiento, desarrollo y muerte). Al igual que la distribucin Weibull, esta se ajustaalcomportamientorealdeunequiporotativo(noexclusivamente). Para su evaluacin requiere de un parmetro de forma (g), un parmetro de escala(),ademsdelavariabledetiempo(t).Lafuncindensidad (ecuacin 3.9) que determina a la distribucin gamma es: ..............(Ec. 3.9) f(t) = 1 s x t x2px e 1 2 - (ln(t) - m s )2 f(t) = t g - 1 gx G(g) x e t - CAPTULO III.Indicadores de Gestin de Mantenimiento 17 DistribucinLineal-Exponencial:esunadistribucinprobabilstica pocoempleadaalmomentodedeterminarlaconfiabilidadyla mantenibilidad, ya que no es la que mejor se adapta al comportamiento real de un equipo de instrumentacin. Requiere de un parmetro de falla (l), un parmetrodeforma(g)yunavariabledetiempo(t)parasuestudio.La funcindensidad(ecuacin3.10)quedefinealadistribucinlineal-exponencial es la siguiente: ............(Ec. 3.10) 3.3.1- Modelaje de Confiabilidad. En las distribuciones probabilsticas se cumple que (ecuacin 3.11) : F(t) = f(t) (Ec. 3.11) Entonces,paralaConfiabilidad(ecuacin3.12),considerandolos datos de falla como Tiempos Medio Entre Falla: R(t) = 1 F(t) ....(Ec. 3.12) f(t) = ( l+ gt ) x e - (l x t ( ) + l x t2 2 ) CAPTULO III.Indicadores de Gestin de Mantenimiento 18 3.4- Disponibilidad. Estendicedaunamedidadelacapacidaddelequipoparacumplir conlafuncinparalacualestdestinado,enuntiempodado.La disponibilidaddeunequipoexistenteslopuedeaumentarsedisminuyendo el tiempo fuera de servicio. 3.4.1- Tipos de Disponibilidad. Ladisponibilidaddeunequipoosistemadeequipospuededefinirse endistintasformasdeacuerdoalresultadoquesedeseemostrar,lasms comunes son: DisponibilidadGenrica(D): sedefinecomoelcocientequese obtienealdividireltiempomedioentrefallas(TMEF)entrelasumatoriadel tiempomedioentrefallas(TMEF)mseltiempomediofueradeservicio (TMFS), segn la ecuacin 3.14: Proporciona el valor ms conservador de disponibilidad, es ideal para la evaluacin general de un sistema productivo. DisponibilidadIntrnseca(Di):sedefinecomoelcocientequese obtienealdividireltiempomedioentrefallas(TMEF)entrelasumatoriadel tiempo medio entre fallas (TMEF) ms el tiempo medio para reparar (TMPR), segn la ecuacin 3.15: TMEF TMEF + TMFS D = TMEF TMEF + TMPR Di = .............(Ec. 3.13) .............(Ec. 3.14) CAPTULO III.Indicadores de Gestin de Mantenimiento 19 Evala la disponibilidad del equipo nicamente, el nico factor ajeno al equipoquesetomaencuentaeslacapacidadyorganizacindelpersonal que repara. Disponibilidad Alcanzada (Da): se define como el cociente que se obtienealdividireltiempomedioentremantenimientos(TMEM),entrela sumatoriadeltiempomedioentremantenimientos(TMEM)mseltiempo medioparamantener(TMPM),(preventivo+correctivo),segnlaecuacin 3.16: Evala la disponibilidad tomando encuenta los factores propios de la organizacindemantenimiento.Esladefinicinquemsconvieneala organizacin de mantenimiento (reporta el valor ms alto). DisponibilidadOperacional(Do):sedefinecomoelcocienteque se obtiene al dividir el tiempo medioentre mantenimientos (TMEM), entre la sumatoriadeltiempomedioentremantenimientos(TMEM)maseltiempo medio fuera de servicio(TMFS), (incluye demoras administrativas), segn la ecuacin 3.17: Evalaladisponibilidadsintenerencuentalostiempos debidos a espera operacional. TMEM TMEM + TMPM Da = TMEM TMEM + TMFS Do = .............(Ec. 3.15) .............(Ec. 3.16) CAPTULO III.Indicadores de Gestin de Mantenimiento 20 3.5- Distribucin de Tiempos de Fallas en un Equipo. Enelsiguientegrficoseobservacmoeselcomportamientodelos tiempos de fallas en un equipo a travs del tiempo, alternando de un estado operativo a un estado no operativo. Donde: TO: tiempo operativo. TEF: tiempo entre fallas. TFS: tiempo fuera de servicio. TPR: tiempo para reparar. TFC: tiempo fuera de control. EO: estado operativo. ENO: estado no operativo. Fi: falla isima. Figura 3.1Grfico de Distribucin de Fallas TIEMPO ESTADO CAPTULO III.Indicadores de Gestin de Mantenimiento 21 3.6-EfectodelaConfiabilidadylaMantenibilidadSobrela Disponibilidad. Laconfiabilidadseencuentrarelacionadaconeltiempomedio operativo(TMO);asquesisedeseaincrementarlaconfiabilidad,sedebe incrementar tambin el tiempo promedio operativo. Lamantenibilidadsehallarelacionadaconeltiempomediopara reparar(TMPR);asquesisedeseaaumentarlamantenibilidad,sedebe disminuir el tiempo promedio para reparar. Enelgrficoquesemuestraacontinuacin,sepresentaelefecto combinado de la confiabilidad y la mantenibilidad sobre la disponibilidad. Si se desea alcanzar un valor de disponibilidad en especfico, a partir deactividadesorientadasamejorarlaconfiabilidadolamantenibilidad,del grfico anterior se analiza lo siguiente: Alobtenerunabajamantenibilidad(altoTMPR),esnecesario aumentarlaconfiabilidad(aumentarelTMO),paraconseguirelvalorde Figura 3.2Grfico de Confiabilidad vs. Mantenibilidad CAPTULO III.Indicadores de Gestin de Mantenimiento 22 disponibilidad deseado (para efectos del grfico, el valor de la disponibilidad es 0.8). Tal resultado se observa en el punto A. Alobtenerunabajaconfiabilidad(bajoTMO),esindispensable incrementarlamantenibilidad(disminuirelTMPR),paralograrelvalorde disponibilidad deseado (para efectos del grfico, el valor de ladisponibilidad es 0.8). Tal resultado se observa en el punto B. Deloexpuestoanteriormenteseconcluyequeexisteunbalance ptimo entre confiabilidad y mantenibilidad, para una misma disponibilidad. CAPTULO IV.Herramientas de Confiabilidad Operacional 23 CAPTULO IV Herramientas de Confiabilidad Operacional. 4.1- Confiabilidad Operacional. Eslacapacidaddeunainstalacinosistema(integradospor procesos,tecnologaygente),paracumplirsufuncindentrodesuslmites dediseoybajouncontextooperacionalespecfico.LaConfiabilidad Operacionalinvolucralossiguientescuatroparmetros:confiabilidad humana,confiabilidaddelosprocesos,mantenibilidaddelosequiposyla confiabilidad de los equipos. Figura 4.1Herramientas de Confiabilidad Operacional CAPTULO IV.Herramientas de Confiabilidad Operacional 24 4.2- Empresa de Clase Mundial. Elobjetivodelasempresasdeclasemundialseorientaen incrementarlaconfiabilidadoperacionalparaassermsproductivas. Entonces, se deben crear planes estratgicos a corto y mediano plazo donde estninvolucradosempleadosdecualquiernivel(equipomultidisciplinario), controles estadsticos de procesos (considerando la innovacin) y programas demantenimientofundamentadosendisminuirlasfallasysus consecuencias. 4.3- Herramientas de Desarrollo Organizacional. Las herramientas de desarrollo organizacional abarcan toda una serie deestrategiasymetodologasquesugierenlaadmisindecambiosde modelosoparadigmasdentrodelaempresa,alinsertarnuevasculturasen el ambiente laboral. Dichas herramientas tambin comprendenlos sistemas deinduccinparalaconformacindegruposdentrodelosdistintos departamentos de la empresa; bajo esta idea se genera el Equipo Natural de Trabajo, integrado por personas que se desempean en diversas reas de la misma,quieneslaboranenconjuntoporunlapsodeterminadodetiempo, conelobjetivodeanalizarlosproblemascomunesalosdistintos departamentos para as poder solucionarlos de una manera efectiva. 4.4- Herramientas Tcnicas. Lasherramientastcnicassonpartefundamentalenlaconfiabilidad operacional,encuantoaresultadoslogradosenlasdistintasreas operacionales, dirigidas con una visin ms prctica. Actualmentesehandesarrolladodistintasyespecficasherramientas tcnicas,conelfindefomentareldesarrollo de la confiabilidad operacional. Entre ellas encontramos: CAPTULO IV.Herramientas de Confiabilidad Operacional 25 4.4.1- Anlisis de Criticidad (AC). Esunatcnicaquepermitejerarquizarsistemas,instalacionesy equipos en funcin de su impacto global, con el fin de optimizar el proceso de asignacin de recursos (econmicos, humanos y tcnicos). ElACesunaherramientaqueagregavitalinformacinacualquier programademantenimiento,facilitandoaslatomadedecisionesenel mismo. 4.4.2- Anlisis Causa Raz (ACR). Es una metodologa empleada para investigar y reconocer las causas que originan las fallas en una instalacin, sistema o equipo; las cuales al ser rectificadas evitarn el acontecimiento de estas. ste es aplicable cuando se requieredeanlisisdefallasrepetitivasdeequipos,anlisisdeerrores humanos, en el proceso de diseo y aplicacin de mtodos y su supervisin. 4.4.3- Anlisis de Costo Riesgo Beneficio (ACRB). Medianteestametodologaseidentificalafrecuenciaptimade actividades de mantenimiento preventivo, fundamentndose en el costo total ptimo que origina. Esto es posible gracias al balance de los costos riesgos asociados a dichas actividades y los beneficios que genera. sta herramienta sepuedeemplearcalculandoelriesgoantesdelestudioyluegodela implantacindenuevasestrategias,loquerequieredeunampliolapsode tiempo para su realizacin.

4.4.4- Inspeccin Basada en Riesgos (IBR). Esunaherramientaquepermiteprecisarlaprobabilidaddefallasen equiposquetransportany/oalmacenanfluidosylasconsecuenciasque estasfallaspudieranoriginarsobrelosoperarios,elambienteyelproceso productivo. ElIBRseutilizaenelmomentoquesedeseaevaluary/ofijar frecuencias de inspeccin, cuando se quiereoptimizar costos de inspeccin, CAPTULO IV.Herramientas de Confiabilidad Operacional 26 cuantificary/ovariarnivelesderiesgosyespecialmentecuandosenecesite mejorar la productividad y rentabilidad. 4.4.5- Mantenimiento Centrado en Confiabilidad (MCC). Esunaherramientadeanlisissistemtico,objetivoydocumentado, utilizadaparaindicarlastareasdemantenimientoenlosequipos,bajosu contextooperacionalyenfuncindesucriticidad,decualquierinstalacin industrial.Conestoseobtienenmejorasencuantoalaconfiabilidad operacionaldelossistemasrelacionadosconlaseguridadydisponibilidad, previniendo sus fallos (considerando la seguridad, ambiente y operaciones) y minimizando el costo de mantenimiento. 4.5- Mrgenes del Proyecto. Limitada disponibilidad de tiempo para su realizacin, por ello slo se contemplaeldesarrollodelplandemantenimiento,nosuaplicacin.Esto debidoaquesenecesitaraunperodoconsiderabledetiempopara comenzar a ver resultados tangibles del mismo. Susobjetivosseorientanhaciaelestudiodelaposibilidadde disminucindefallas,reduccindelaactividaddemantenimiento,aumento deltiempoentredosparadasgeneralessucesivasyelanlisisdemodosy efectos de falla de los equipos del sistema. Susalcancesseenfocanenlaevaluacindelaconfiabilidad, mantenibilidadydisponibilidaddelosequiposdelsistema.Igualmenteenla jerarquizacindelosmismos,considerandoimpactoalaproduccin, seguridad, higiene y medio ambiente. CAPTULO IV.Herramientas de Confiabilidad Operacional 27 4.6- Decisin. De acuerdo a lo mencionado anteriormente, las herramientas tcnicas quemejorseadaptanalosrequerimientosdeesteproyectosonlas siguientes: Anlisis de Criticidad (AC). Mantenimiento Centrado en Confiabilidad (MCC). CAPTULO V.Mantenimiento Centrado en Confiabilidad 28 CAPTULO V Mantenimiento Centrado en Confiabilidad. 5.1- Mantenimiento Centrado en Confiabilidad (MCC). Esunaherramientatcnicautilizadaparaindicarlastareasde mantenimientoenlosequipos,enfuncindesucriticidad.Conestose obtienenmejorasencuantoalaconfiabilidadoperacional.Laideaprincipal del MCC es quelos esfuerzos concentrados en el mantenimiento se deben enfocar en preservar la funcin que desempean los equipos, ya que esto es lo que interesa desde un punto de vista productivo.Estametodologainvolucrasiete(7)interrogantes,endondese necesita que las respuestas sean proporcionadas por el personal tcnico, de operaciones, mantenimiento, procesos, supervisores, entre otros: 1.Cules son las funciones y los estndares de desempeo del equipo? 2.De que forma puede fallar el equipo? 3.Cules son las causas posibles de cada falla? 4.Qu ocurre al originarse cada falla? 5.Cul es el impacto de cada falla? 6.Qu debe hacerse para prevenir cada falla? 7.Qusucedesinosepuedeprevenirlasfallasyqueaccionesdeben realizarse? 5.2- Fase Inicial del MCC. 5.2.1- Conformacin del Grupo Natural de Trabajo. El equipo de trabajo debe ser multidisciplinario, proactivo, conformado porpersonasdelosdepartamentosdemantenimiento,operacionesy especialistas(verfigura5.1).Sinembargo,estaconformacindelgrupode trabajopuedevariarsegnlasnecesidadesylimitacionesdelaplantaen CAPTULO V.Mantenimiento Centrado en Confiabilidad 29 anlisis.Elgruposerdirigidoporunfacilitadorquepodronoprovenirde losdepartamentosnombradosanteriormente.Lasfuncionesdelgrupode trabajoestnenmarcadasenrealizaractividadesdemejoramientocontinuo enlasoperacionesdelaempresa,talescomoactividadesreactivas(AC, solucin de problemas) y actividades preactivas (MCC). 5.3- Fase de Implantacin del MCC. 5.3.1- Seleccin del Sistema. Jerarquizacin de una Planta. Todalaplantapuededividirseenunaseriadegruposconstitutivos:-UnidaddeProceso:estconformadaporunconjuntolgicode sistemas que trabajan al unsono para o satisfacer un aspecto importante de la planta en cuestin. Figura 5.1Grupo Natural de Trabajo CAPTULO V.Mantenimiento Centrado en Confiabilidad 30 -Sistemas:esunaagrupacindesubsistemasoelementosde equipos que actan conjuntamente para llevar a cabo una accin primaria en la planta.-Subsistemas: es una agrupacin de equipos que realizan una etapa del proceso, que esta siendo ejecutado en el sistema. -Equipos:estaagrupacinesotrasubdivisindeunsistemaque reneelementosquetienenunpropsitoenparticular,cuyasfuncionesson ms especficas. -Componentes: son los elementos que integran al equipo. Unavezseleccionadounsistemaenparticularparaelanlisis,el siguiente paso consiste en esclarecer los procesos en ejecucin y las normas deoperacinrequeridasparatalesfines.Inicialmentesedebecrearun Diagrama de Entrada Proceso Salida (EPS) a nivel de sistema. EldiagramaEPS(verfigura5.2)tienelamismaconfiguracinpara cualquiersistemaoelementodeequipo;unoomuchosinsumosson procesados para generar uno o varios productos. Figura 5.2Diagrama EPS CAPTULO V.Mantenimiento Centrado en Confiabilidad 31 Lasentradassedividenen:insumos(sonlamateriaprimaa transformar), servicios (tales como agua y electricidad) y controles (permiten el control de equipos y sistema). El proceso debera registrarse como una descripcin de la accin que tiene lugar, ya que all se concentran las ideas sobre el mantenimiento de la funcin que est siendo ejecutada. Lassalidasseagrupanenproductosprimarios(sonlosproductos principales del sistema), productos secundarios (son aquellos productos que elsistemageneracomoderivados),productosresiduales(productosde desecho) y servicios externos (provienen de un sistema, pero por lo general pueden ser ignorados en lo que respecta al anlisis del proceso y al anlisis de modos y efectos de falla). 5.3.2- Anlisis de Criticidad (AC). Esunametodologaquepermitejerarquizarsistemas,instalacionesy equipos en funcin de su impacto global, con el fin de optimizar el proceso de asignacin de recursos (econmicos, humanos y tcnicos). Se debe: Definir un alcance y propsitoparaelanlisis. Establecer criterios de importancia. Seleccionar un mtodo de evaluacinpara jerarquizar los sistemas seleccionados. La Criticidad Total (CT) se determina mediante la siguiente ecuacin: CT = Frecuencia de Falla X Consecuencia Consecuencia =[( IO X FO) + CM+ ISAH ] .(Ec. 5.1) ..(Ec. 5.1.1) CAPTULO V.Mantenimiento Centrado en Confiabilidad 32 Se establecen como criterios fundamentales los siguientes: Frecuencia de Fallas (FF): son las veces que falla cualquier componente en el sistema. Impacto Operacional (IO): es el nivel de produccin que se afecta cuando ocurre la falla. FlexibilidadOperacional(FO):revisalaexistenciadeotravade produccin, paralela a la regularmente utilizada. Costos de Mantenimiento (CM): indica el gasto en mantenimiento. ImpactoenSeguridad,AmbienteeHigiene(ISAH):contemplala posibilidaddeocurrenciadeeventosnodeseadoscondaosa personas, el ambiente e instalaciones. Criterio de Evaluacin. -Frecuencia de Fallas (FF): Pobre: mayor a 5 fallas/semana 4 Promedio: 3 5 fallas/semana 3 Buena: 1 2 fallas/semana2 Excelente: menor a 1 falla/semana1 -Impacto Operacional (IO): Parada inmediata de toda la planta10 Impacto en niveles de produccin o calidad 8 Parada del sistema y efectos en otros sistemas 6 Costos operacionales mientras no est disponible2 Sin efectos en produccin/operacin1 CAPTULO V.Mantenimiento Centrado en Confiabilidad 33 -Flexibilidad Operacional (FO): No hay opcin alterna de produccin 4 Opcin alterna de produccin o equipo compartido 2 Hay respaldo 1 -Costos de Mantenimiento (CM): Mayor o igual a XX Bs.2 Inferior a. XX Bs. 1 -Impacto en la Seguridad, Ambiente e Higiene (ISAH): Afecta la seguridad humana tanto externa como interna 8 Afecta al ambiente produciendo daos reversibles 6 Afecta las instalaciones causando daos severos 4 Provocadaosmenores (accidentes e incidentes)personal 2 Provocaun impactoambientalcuyoefecto no violalas normas ambientales 1 No provoca ningn dao a personas instalaciones o ambiente 0 Para evaluar la Criticidad Total (CT), se emplea la siguiente tabla: Tabla 5.1Criticidad Total CAPTULO V.Mantenimiento Centrado en Confiabilidad 34 Al tener plenamente establecido cules sistemas son ms crticos, se podrestablecerdeunamaneraeficientelosprogramasyplanesde mantenimiento de tipo: predictivo, preventivo, correctivo, proactivo e inclusive posiblesrediseosalniveldeprocedimientosymodificacionesmenores; permitiendoestablecerlaprioridadparalaprogramacinyejecucinde rdenes de trabajo. 5.3.3- Anlisis de Modos y Efectos de Falla (AMEF). Esunmtododeanlisisdeconfiabilidadquepermiteidentificarlas razonesdelaposiblefalladeunelemento.ElAMEF,mediantela identificacin de las causas de una falla y sus frecuencias, genera un insumo paralastareasdemantenimiento;suministraunalistadelasrazonesque generanlasfallasyquepodranprevenirsemedianteaccionesde mantenimiento.DelassieteinterrogantesdelMCClasprimerascuatro pueden ser respondidas utilizando esta tcnica. Laventajadeesteprocesoeslacapacidadqueaportapara considerar las posibles fallas que no sehanpresentadoenla prctica, para as poder crear medidas preventivas. Lainformacinobtenidamedianteesteanlisisesregistradaenuna planilla llamada Hoja de Informacin. Las columnas principales son: Funcin.Todo equipo, sistema o planta puede tener una o varias funciones y se debenconsiderartodasalmomentoderealizarunanlisisdemodosy efectos de fallas.Ellas se clasifican en: - Funciones Primarias: sonaquellasparalas cuales fue diseado el equipo; qu necesitas que haga el equipo y de qu quieres que sea capaz. CAPTULO V.Mantenimiento Centrado en Confiabilidad 35 -FuncionesSecundarias:sontodasaquellasfuncionesejecutadas porelsistemacomounprocesocontinuomientrassellevanacabolas funciones primarias.- Funciones de Seguridad: son un grupo de funciones que protegen, tanto a los operadores u otro personal, como a los equipos contra los efectos de las fallas. La funcin de los dispositivos de seguridad puede ser:Evidente:sonaquellasqueeloperariosedacuentaquehanfallado en circunstancias normales Oculta: son los dispositivos de seguridad que el operario no se entera de que han fallado en circunstancias normales. Fallas Funcionales.ElMCCdefinefallafuncionalcomounsucesonopredecible,queno permite alequipo alcanzarelestndar de ejecucin esperado y trae como consecuencia que el mismo no pueda cumplirsu funcin total o parcialmente (cada estndar de ejecucinpuede tener ms de una fallafuncional). Se distinguen cuatro tipos de fallas, a saber: -FallaParcial:originadesviacionesenlafuncindelequipo.Nola interrumpe totalmente. -FallaIntermitente:fallaporciertotiempoyluegorecobrasu capacidad normal de funcionamiento. -Falla Total: interrumpe totalmente la funcin requerida del equipo. -Falla Catastrfica: son repentinas y requieren de mucho tiempo y/o dinero para corregirlas. Modo de Falla. El modo de falla es el que provoca la prdida de funcintotal o parcial deunactivoensucontextooperacional(cadafallafuncionalpuedetener CAPTULO V.Mantenimiento Centrado en Confiabilidad 36 msdeunmododefalla).Alregistrarlosmodosdeunafallaes recomendable tener presente: 1.Causas reales de la falla. 2.Posible falla. 3.Nivel de detalle en la falla de equipos. Efectos de Falla. Reportalainformacindeloseventossecuencialesqueocurren cuandounmododefallatienelugar.Losefectosdelafalladebenser descritosdetalformaquecontribuyanalaseleccindelatareade mantenimientocorrespondiente.Losefectosdefallaquedebenregistrarse son aquellos que se presentan si no se tomaseaccinalgunaparaevitarla falla. 5.3.4- Consecuencias. ConsecuenciaenMCCsedefinecomoelimpactoqueproducecada modo de falla, ya sea en el equipo, la produccin, la seguridad o el ambiente. Existen cuatro (4) clases de consecuencia de falla las cuales son: - Consecuencias Ocultas: no existen efectos obvios (detectables por los operarios) de la causa de la falla, a menos que falle algn otro elemento. -ConsecuenciasalaSeguridadyAmbiente:ponenenriesgola integridad fsica tanto del entorno de trabajo como la de las personas. -ConsecuenciasOperacionales:afectanalacapacidadde produccin, a la calidad del producto y servicio al cliente. -ConsecuenciasNoOperacionales:noafectanalaproduccin, seguridad ni ambiente. Su nico gasto directo es la reparacin. CAPTULO V.Mantenimiento Centrado en Confiabilidad 37 5.3.5- Tareas de Mantenimiento. Laseleccindeunaactividaddemantenimientoparacombatirlas consecuencias de una determinada causa de falla depender de: 1. Si existe o no una tarea tcnicamente posible. 2. Que valga la pena realizar la tarea tcnicamente posible. 3.Quepuedaespecificarseotraaccinsinoexisteunatarea tcnicamenteposibleosinovalelapenarealizarningunadelastareas posibles. LasestrategiasdemantenimientobajounambientedetrabajoMCC, pueden ser: Estrategias Proactivas. Buscanevitarlasconsecuenciasdelaocurrenciadefallas funcionales, bien sea mejorando la confiabilidad de los sistemas o mediante la deteccin temprana de las fallas. Estas se clasifican en: -TareasdeProlongacin:buscanlaeliminacinderazdelas posibles causas de fallas ouna disminucin de la frecuencia de las mismas. Seorientaalarevisindetareasdelubricacin,entonacin,ajustes, balanceo,alineacin,entreotras.Incluyelarevisinyactualizacinde tecnologas, procedimientos, materiales -TareasPreventivas:paraelegirestetipodetareaesobligatorio conocerlarelacinentrelaedaddelequipoylaprobabilidaddefalla.Se trata de tareas ejecutadas con una frecuencia fija. Es decir, los equipos estn sometidosaenvejecimiento(segnlasfiguras5.3,5.4y5.5,slolos patrones A, B y C lo hacen aplicable): A Figura 5.3Patrn A TASA DE FALLAS TIEMPO CAPTULO V.Mantenimiento Centrado en Confiabilidad 38 ElpatrnAestreferidoalacurvadelabaera,mencionadaenel captulo II. B Figura 5.4Patrn B ElpatrnBsugierequelaexpectativaesquelamayoradelos equiposoperarnconfiablementeporunperodoconstante,yluegose desgastan. C Figura 5.5Patrn C El patrn C muestra una probabilidad lentamente creciente de fallo, sin una edad especfica de desgaste.La tarea se ejecuta sin importar el estado fsico del equipo. stas son de dos tipos: a.RestauracinPreventivaProgramada:elequipoesreconstruido, buscando dejarlo como nuevo.Figura 5.4Patrn B Figura 5.5Patrn C TASA DE FALLAS TIEMPO TASA DE FALLAS TIEMPO CAPTULO V.Mantenimiento Centrado en Confiabilidad 39 b.ReemplazoPreventivoProgramado:alnopoderserreconstruido en sitio o no es econmico realizarlo, otra opcin es su reemplazo por uno nuevo (o reconstruido), una vez cumplido cierto uso. -Tareas Predictivas: si el patrn de comportamiento es del tipo D, E o F (como se ve a continuacin en lasfiguras 5.6, 5.7 y 5.8), el tiempo no aporta ninguna informacin sobre la probabilidad de ocurrencia de unafalla,sinembargohayuntipodefallasdiversodondeexisteun parmetrofsicomensurable,relacionadoconsudesarrolloestablecindose un punto de fallapotencial. D ElpatrnDmuestraunabajaprobabilidaddefallainicialyluegoun rpido incremento a un nivel constante. E El patrn E muestra una probabilidad constante a cualquier edad. Figura 5.6Patrn D Figura 5.7Patrn E TASA DE FALLAS TIEMPO TASA DE FALLAS TIEMPO CAPTULO V.Mantenimiento Centrado en Confiabilidad 40 F ElpatrnFcomienzaconunaaltaprobabilidaddemortandadinfantil paradecaeraunaprobabilidadbajayconstanteoligeramentecrecientede fallo. A medida que los equipos se tornan ms complejos, se comportan de acuerdo con los patrones de fallo E y F. Estastareassonaplicablessielintervalodefallapotencial(PF, intervalo de tiempo entre el punto donde la falla potencial es detectable y el puntodondelafallafuncionalsedesarrolla)esbienconocidoynoes variable.ElintervaloPFdebeserlosuficientementegrandeparapermitir tomaraccionescontralafallapotencial.Lafigura5.9muestracomouna condicin logra caer en desempeo desde un valor de 100% a valores donde sepuededetectarunpuntodereaccin(alarma,contingencia,etc)yun punto donde la falla se desarrolla. INTERVALO PF Figura 5.8Patrn F Figura 5.9Intervalo PF TASA DE FALLAS TIEMPO TASA DE FALLAS TIEMPO CAPTULO V.Mantenimiento Centrado en Confiabilidad 41 El criterio tradicional del MCC dice que: ElintervalodelastareasdebesermenorqueelintervaloPF,enla prctica un valor a tomar podra ser la mitad del intervalo PF; cualquiera sea elcriterio,elprocedimientoesdetectaratiempoparapodertomaracciones al respecto. -Estrategias por Omisin. Sonejecutadassinohayningunamanera(aplicableyefectiva)de evitarlaocurrenciadefallasfuncionalesyvienenaresponderlasptima pregunta del MCC. Las acciones a tomar pueden ser las siguientes: -PesquisadeFallas/PruebadeFuncin:bsquedasistemticay programadadefallasocultasmediantelapruebadefuncionesoperacin. Slosedeberejecutarsinoestcnicamenteaplicableotratareade mantenimiento y se asegura con esta un nivel aceptable de riesgo. -OperacinHastalaFalla:setratadeladecisinjustificadade operar hasta la falla y soportar sus consecuencias.Esaplicablesinoexiste unatareademantenimientopreventivoconconsecuenciasdefallas tolerables,noexistenconsecuenciasdeltiposeguridadoambiente,no existendaoselevadosalamoraldeltrabajadoroalaimagenpblicaosi loscostosdehacermantenimientopreventivosonmayoresquelos atribuibles a la ocurrencia de la falla. -Modificacionesdeldiseo:serefiereacualquiercambioarealizar (materiales,distribuidoresomodelosdeequiposopartedeinstalacinde equipos de proteccin) Es aplicable si las consecuencias del tipo seguridad y ambientenopuedenserprevenidasolasconsecuenciassondeltipo econmico(operacionalynooperacional)dondeelrediseopuedeser recomendable mas no es obligatorio. CAPTULO V.Mantenimiento Centrado en Confiabilidad 42 5.3.5.1- Redaccin de las Tareas. Estassonanalizadasconelobjetodedeterminarlosrecursos requeridosparallevarlasacabo,traslocualpodrnseragrupadaspara conformar cronogramas de mantenimiento. 5.3.5.2- Anlisis de las Tareas. Una vez redactadas, las tareas deben ser analizadas para determinar eltipoderecursosqueserequierenparaejecutarlas,losnivelesde destrezasquesenecesitanparacadatarea,lasherramientasyrepuestos requeridosparagarantizarlaadquisicindetalesrecursosyeltiempo requerido para llevarlas a cabo. 5.3.5.3- Planificacin de los Programas de Mantenimiento. Programas de Baja Frecuencia. Debenserdefinidosdetalladamentecadavezqueseplanifican,ya que los intervalos de ejecucin son inferiores a una vez por semana. Programas de Alta Frecuencia. Sedebeincorporarestasactividadesaunaseriedeprocedimientos operativosqueconformenunarutina.Losintervalosdeejecucinson superiores a una vez por semana. 5.4- Beneficios del MCC. ElMantenimientoCentradoenConfiabilidadhasidoutilizadoporuna ampliavariedaddeindustriasdurantelaltimadcada.Alaplicarlo correctamente se producen los siguientes beneficios: 1.Mayor seguridad y proteccin del entorno, debido a:-Disminucin del nmero de fallas por mantenimiento innecesario. CAPTULO V.Mantenimiento Centrado en Confiabilidad 43 -Mejoraelmantenimientodelosdispositivosdeseguridad existentes. -Revisa sistemticamente de las consecuencias de cada falla antes de considerar la falla operacional. 2.Mejores rendimientos operativos, debido a: -Unmayornfasisenlosrequisitosdelmantenimientode elementos y componentes crticos. -Undiagnsticorpidodelasfallasdeequiposmediantela referencia a los modos de falla relacionadosconsu(s) funcin(es) ya los anlisis de sus efectos. -Intervalos ms largos entre las revisiones. -Listas de trabajos de interrupcin ms cortas, que llevan a paradas ms cortas, ms fcil de solucionar y menos costosas. -Menosproblemasdedesgastedeinicioluegodelas interrupciones, debido a que se eliminan las revisiones innecesarias. 3.Mayor control de los costos de mantenimiento, originado por: -Mejor compra de nueva tecnologa y servicios de mantenimiento. -La prevencino eliminacin de fallas costosas. -Menor necesidad de emplear personal experto. 4.Amplia base de datos de mantenimiento, lo cual: -Reducelosefectosdelarotacindelpersonalconlaprdida consiguiente de su experiencia y competencia. -Proveeunconocimientogeneraldelaplantamsprofundoensu contexto operacional. -Proveeunabasevaliosaparalaintroduccindelossistemas expertos. -Conduce a la realizacin de planos y manuales ms exactos. CAPTULO V.Mantenimiento Centrado en Confiabilidad 44 5.Mayor motivacin de las personas, referente a: -El personal que interviene en el proceso de revisin. -Originaunconocimientodelaplanta,ensucontextooperacional, ms amplio. -Losproblemasdemantenimientosoncompartidos,loquegenera soluciones con mayores probabilidades de xito. 6.Mejor trabajo en grupo, motivado por: -Unplanteamientoaltamenteestructuradodelgrupoalosanlisis de los problemas del mantenimiento y a la toma de decisiones. -Loanteriortraecomoconsecuenciaunamejorcomunicaciny cooperacinentreelpersonaldediferentesnivelesqueenlaplanta labora, as como los especialistas internos y externos. ElMantenimientoCentradoenConfiabilidadgeneraresultadosmuy rpidos.Dehecho,lamayoradelasorganizacionespuedencompletar satisfactoriamente una revisin del MCC en menos de un ao, empleando el personalexistente.Larevisinculminaconunarecopilacindela documentacin,fiableytotalmentedocumentadadelmantenimientocclico de todos los equipos significativos de cada sistema de la planta. CAPTULO VI.Descripcin de la Empresa 45 CAPTULO VI Descripcin de la Empresa. 6.1- Resea Histrica. EnVenezuela,C.ACafFamadeAmrica se presenta como una de lasempresastorrefactorasdecafconmayorarraigoenelmercado.Esta empresa,dereconocidatradicinfamiliar,llevamsde100aosde produccin. En1869naceBernardoGonzlezPalenzuela,enTenerife.En1883 se traslada a Venezuela. Alpocotiemposeinicicomocomercianteenel Centro de Caracas, siendo el caf el producto de su venta.Durante ms de una dcada ahorr como para hacerse dueodel negocio, y a sus 33 aos, venditodopararegresaraEspaa,casarseydarsecuentaquesuvida estabaenCaracas,regresando,readquiriendolosbienesrecinvendidosy continuando con el negocio de cafetalero. En los aos siguientes la empresa continu su crecimiento y en 1927 siendo ya mayor de edad Bernardo Gonzlez (hijo), registra el nombre de la marcadeCafFamadeAmrica.Tresdcadasmspasaranantesde modificarelnombrequelaempresaostentahoy:C.A.CafFamade Amrica. GuillerminaGonzlezRodrguez,lamenordelosnuevehijosde Bernardo Gonzlez y su esposa Josefa Rodrguez de Gonzlez, ocupa hoy la presidencia de Fama de Amrica.

6.2- Ubicacin. EnlaactualidadC.A.CafFamadeAmrica,seencuentraubicada principalmenteenCaracas.Lasoficinasadministrativasseencuentranenla AvenidaSanJuanBosco,EdificioCentroAltamira,Piso15.Desdeestas oficinassemanejanalgunasdelasprincipalesGerencias:Recursos CAPTULO VI.Descripcin de la Empresa 46 Humanos, Tecnologas deInformacin, Finanzas,Contabilidad y diferentes departamentos. LaPlantaseencuentraubicadaenla2da.Calle,Urbanizacin Industrial la Yaguara-Antmano; desde la cual se lleva a cabo todo el proceso deAbastecimiento,Produccin,ControldeCalidadyComercializacindel caf; cada etapa dirigida por su respectiva Gerencia. Igualmente, C.A. Caf Fama de Amrica poseediferentes Centros de Venta en el interior del pas, entre ellos Valencia, Barquisimeto y Barcelona, almacenesquesecaracterizanporserampliosyacordesconelproducto que se maneja. 6.3- Productos. C.A Caf Fama de Amrica, posee una clasificacin de sus productos por el mercado al cual son dirigidos y que son completamente producidos en laPlantadelaYaguara,ubicadaenCaracas-Venezuela.Entrelos productos que elaboran, se encuentran: Caf molido. Calidad Extra.-Producto empacado en polipropileno, conunpesonetode50 gr., conocido como Papeletas. Se agrupan en fardos de 1 Kg. formados por 20 unidades, donde finalmente se colocan 10 bolsones de 1 Kg. en una bolsa de 10 Kg. o 5 bolsones de 1 Kg. en una bolsa de 5 Kg. -Producto empacado en polipropileno,conunpesoneto de 100 gr., conocido como Papeletas. Se agrupan en fardos de 1 Kg. formados por 10 unidades, donde finalmente se colocan 10 bolsones de 1 Kg. en una bolsa de 10 Kg. o 5 bolsones de 1 Kg. en una bolsa de 5 Kg. -Productoempacado en polipropileno,conunpesonetode200 gr.Seagrupanenarreglode20unidadesformandounfardode4Kg.,o bien en arreglo de 15 unidades formando un fardo de 3 Kg. CAPTULO VI.Descripcin de la Empresa 47 -Productoempacadoenpolipropileno, con un peso neto de 250 gr. Se agrupan en fardos de 5 Kg. formados por 20 unidades. -Productoempacadoenpolipropileno, con un peso neto de 500 gr. Se agrupan en fardos de 3Kg. formados por 6 unidades, o bien en fardos de 5 Kg. formados por 10 unidades. Caf molido. Calidad Deleite -Producto empacado en polipropileno, con un peso neto de 200 gr. Seagrupanenfardosde3Kg.formadospor15unidades,obienenfardos de 4 Kg. formados por 20 unidades. Caf molido Colao. Calidad Deleite. -Producto empacado en polipropileno, con un peso neto de 250 gr. Seagrupanenfardosde3Kg.formadospor12unidades,obienenfardos de 5 Kg. formados por 20 unidades. -Producto empacado en polipropileno, con un peso neto de 500 gr. Se agrupan en fardos de 3Kg. formados por 6 unidades, o bien en fardos de 5 Kg. formados por 10 unidades. Caf molido. Tipo Espresso. -Productoenvasado enlata, con unpesonetode400gr.Se agrupan en una caja de 4,8 Kg. formada por 12 unidades.-Productoextrafinoempacadoenpolipropileno,conunpesoneto de 1 Kg. Se agrupan en fardos de 5 Kg. formados por 5 unidades. Caf tostado en granos. Calidad Extra Fino. -Producto empacado en polipropileno, con un peso neto de 500 gr. Se agrupan en un fardo de 5 Kg. formado por 10 unidades. CAPTULO VI.Descripcin de la Empresa 48 -Producto empacado en polipropileno, con un peso neto de 1 Kg. Se agrupan en fardos de 3 Kg. formados por 3 unidades (formato Makro), o bien en fardos de 5 Kg. formados por 5 unidades. Caf Gourmet.-Productoempacadoenaluminizado,conunpesonetode200gr. Presenta sabores como amaretto y sambuca. Se agrupan en fardos de 4 Kg. formados por 20 unidades. -Producto empacado en aluminizado, con un peso neto de 200 gr. Presentasaborescomovainilla,chocolateycanela.Seagrupanendisplay de12unidadespara1sabor;displayde12unidadespara3sabores, formadospor4productosyestuchesde6unidadespara3sabores, formados por 21 productos. 6.4- Objetivo de la Empresa. Liderizar el mercado de caf tostado y molido, ofreciendo productos de lamsaltacalidad,naturalmentevenezolanos,contandoconelmejor recursohumanoymanteniendolatradicinquesiemprelahadistinguido comoempresa,obteniendodeestamaneralarentabilidad,estabilidady crecimientoquefinalizanenunbienestarcomnparatodalafamiliaFama de Amrica. 6.5- Valores. Unatradicincomprometidaconlainnovacin,lacalidadyla integridad que conforma una organizacin de emprendedores. 6.6- Visin. Quesusproductosseanconsumidosenlamayoradeloshogares venezolanos. CAPTULO VI.Descripcin de la Empresa 49 6.7- Misin. Fundadaen1.887,FamadeAmricaeslaempresalderenla torrefaccindelcaf.Sehanpropuestomejorarcontinuamentesutrabajo parasatisfacerconcreceslasnecesidadesdesusclientesinternosy externos,garantizarunretornoadecuadoalosaccionistas,aumentar constantementeelvalordelacompaaysupersonal,cumplirsus obligaciones con la comunidad y el medio ambiente. 6.8- Calidad. C.ACafFamadeAmricaserigebajopatronesbiendefinidos comenzando el anlisis de la calidad desde que es recibido o abastecidoel caf verde como materia prima (siguiendo las especificaciones y las normas establecidasporNORVEN),hastaqueelcafverdeesprocesadoy transformadoenelcafdeconsumo.Asmismo,losalmacenesdemateria primayproductoterminadocumplensatisfactoriamenteconlasnormas establecidas por Fondo Norma (COVENIN).

6.8.1- Poltica de Calidad. Garantizarelsuministrodecafdecalidadenformaoportunay eficiente a todos nuestros clientes. Contamos con materias primas, personal, tecnologa,equiposyproductosdemarcareconocida,acordesconlas exigenciasdelmercado.Estamosorientadosaserlderes,competitivosy exitosos; nuestro compromiso es con nuestros clientes, accionistas, personal, proveedoresyelentorno,basndonosenunsistemadegestindecalidad quegarantizalaestandarizacindelosprocesos,ladisciplinaenel cumplimiento de sus exigencias y la mejora continua. CAPTULO VI.Descripcin de la Empresa 50 6.9- Estructura Organizativa. LaestructuraorganizativadeC.A.CafFamadeAmricaestdada actualmente por: Accionistas Junta Directiva: conformada por un Presidente, dos Vicepresidentes y dos directoresreasfuncionalesdelaempresa:GerenciadeAbastecimiento, Gerencia de Comercializacin, Gerencia de Recursos Humanos, Gerencia de Tecnologa de Informacin, Gerencia de Finanzas, Gerencia de Contabilidad, Gerencia de Aseguramiento de la Calidad y la Gerencia de Planta. Elreadeestudioparalarealizacindelproyecto(verfigura6.1) pertenecealMantenimientoTcnicoyProyectos,elcualestestructurado porlaGerenciadePlantayunaJefaturadeMantenimientoTcnicoy Proyectos.DichajefaturatieneasucargoSupervisoresporturno,tcnicos, operadores, almacenista y obreros.

Figura 6.1rea de Estudio CAPTULO VI.Descripcin de la Empresa 51 6.10- Descripcin del Proceso Productivo. 6.10.1- Proceso de Recepcin. El caf verde, proveniente de los puestos de compra de materia prima, essometidoadiversoscontrolesderecepcindemateriaprimaeinsumos llevadosacaboporellaboratoriodeaseguramientodecalidad,elcual corroboralascaractersticasfsico-qumicasdedichocaf.Luegodeuna seriedeprocedimientoscorrespondientesalregistroenelsistemade inventario, se envan los sacos de caf verde dispuestos en paletas hacia el almacn. Posteriormente al proceso de recepcin de caf verde en la planta, elgranoessometidoadiferentestransformacionesmedianteunaseriede operaciones sucesivas, generando as el producto final. 6.10.2- Proceso de Torrefaccin. -Mezcla y Limpieza del Caf Verde. Enestafase,seempleanequipos cuyafuncin primordiales la exclusindecuerposextraosal caf,lahomogeneizacindelos granosdecafseleccionados,el transporte,distribucin, almacenamientoypesajedelos granosdecafverdeyalimpios. Losequiposempleadosendicha fasesonlossiguientes:Tolvade Recepcin(TR),Transportede Cadena(TC),Elevadorde Cangilones(EC)yMquina Limpiadora (ML). M L ECT R Figura 6.2Mezcla y Limpieza del Caf Verde CAPTULO VI.Descripcin de la Empresa 52 -Transporte del Caf Verde al Almacenamiento Previo al Tostado. En estafase, seutilizanequiposque tienen comofuncinprincipal trasladar los granos de caf verde desde la mquina limpiadora hacia lossilosdealmacenamiento100, medianteaire.Losequiposque aquintervienenson:Soplador HDF150,Cambiavas(CV),Silos 100 (3 unidades) y Balanza (B). -Transporte del Caf Verde a las Tostadoras. Lasfuncionesprimariasdelos equiposaqudestinados comprendenelenviarlosgranos decafverdedesdelabalanza hastalastostadoras.Estos equiposson:SopladorHDF200y Cambiavas (CV). C V Figura 6.3Transporte del Caf VerdeFigura 6.4Transporte del Caf Verde CAPTULO VI.Descripcin de la Empresa 53 -Tueste del Caf Verde. Consiste en el tratamiento trmicoal que son sometidos los granos de cafverde,desprendindoselascaractersticaspropiasdelcafparasu consumo. Los equipos utilizados son: Tostadoras (To) (5 unidades). Figura 6.5Tueste del Caf Verde

-TransportedelCafTostadoalAlmacenamientoPosterioral Proceso de Tostado. Aquse conducenlosgranos decaf tostados, desde las tostadoras hasta los silos de almacenamiento 200, a travs del transporte mecnico. Los equiposacontinuacinparticipanenestafase:TransportadorElevadode Banda(TEB)(5unidades),TransportadorElevadodeCadena(TEC), Elevador de Cangilones (EC) y Silos 200 (3 unidades). Figura 6.6Transporte del Caf Tostado TE BTE BTE BTE BTE BT E C1 T E C2 ECSILO 201 SILO 202 SILO 203 To 1 To 2 To 3 To 4 To 5 CAPTULO VI.Descripcin de la Empresa 54 -Transporte del Caf Tostado al Almacenamiento Previo al Proceso de Molienda. LosgranosdecaftostadosondepositadosenlosCarrosde Distribucin(CD)(3unidades),ubicadosdebajodelossilosde almacenamiento200,paraluegoserllevadosalosSilos300(7unidades), medianteElevadoresdeCangilonesTipoL(ECL)(3unidades)y Transportadores Elevado de Cadena (TEC) (3 unidades); segn la figura 6.7:

-Molienda del Caf Tostado. Los silos de almacenamiento 300 alimentan a un conjunto de Molinos (M)(6unidades),tiporodillos,enloscualessemolturanlosgranosdecaf tostado hasta su dimensin especfica. Los equipos que se emplean en esta etapa de la produccin se observan en la figura 6.8: CDCDCDECL ECL ECLT E C T E C T E C SILO 301 SILO 307 SILO 306 SILO 305 SILO 304 SILO 303 SILO 302 M5M4M6M3M2M1 Figura 6.7 Transporte del Caf Tostado Figura 6.8Molienda del Caf Tostado CAPTULO VI.Descripcin de la Empresa 55 -TransportedelCafMolidoalAlmacenamientoPrevioalProceso de Empaque. Enestafasese transporta elcafmolido,tantomecnicacomo neumticamente,desdelosmolinoshastalossilosdealmacenamiento400; empleandoequipostalescomoTornillosSinFin(TSF)(4unidades),Tolvas (TV)(2unidades),BombasdeVaco(BV)(4unidades),Esclusas(ES)(2 unidades) ySilos 400 (6 unidades);los cuales se indican a continuacin:

Figura 6.9Transporte del Caf Molido TSF A-1TSF A-2TSF B-1TSF B-2B V B V SILO 401 SILO 402 SILO 403 SILO 406 ES 1 ES 2 SILO 404 SILO 405 TV 1 TV 2 CAPTULO VI.Descripcin de la Empresa 56 -Transporte del Caf Molido Hacia las Mquinas Empacadoras. Lasfuncionesprincipales delosequiposincluidosen estaetapa comprendeneltransporteydistribucindelcafmolido,desdelossilosde almacenamiento400hastalastolvasdosificadoras500.Estosequiposson: Esclusas (ES) (3 unidades); Tornillos Sin Fin (TSF) (7 unidades) y Tolvas 500 (TV) (11 unidades). Figura 6.10Transporte del Caf Molido TSF 3TSF 2TSF 1 TSF 4 TSF 5 ES 1 TV506 TV512 TV511 TV501 TV510 ES 2ES 3 TSF 6TSF 7 TV509 TV508 TV507 TV502 TV503 TV 504 CAPTULO VI.Descripcin de la Empresa 57 6.10.3- Proceso de Empaque. -Empaque. Assedenomina a la etapaterminaldelprocesoproductivo, la cual utilizaequiposelectrnicosdealtavelocidad.Ellostienencomofinalidad generardiversaspresentacionesoformatos,dirigidosacumplirconlos requerimientosdelmercado.Lacantidadyladisposicindecadaequipo empacadorestnpredeterminadassegnlasnecesidadesdelademanda comercialportipodeproducto.Estosequipossonlossiguientes: Empacadoras (E) (14 unidades) y Agrupadoras (A) (6 unidades). E 9 E 8 A 14 E 7 E 6 A 15 E 4 E 3 E 2 A 17 E 1B E 1A A 1C E 19 E 10 E 11 E 12 A 13 E 18 LNEA 5 200gr/ 250gr LNEA 4 500gr LNEA 2 200gr/ 250gr LNEA 8 500gr (granos) LNEA 9 50gr/ 100gr LNEA 7 1000gr LNEA 6 (latas) LNEA 1 50gr/ 100gr Figura 6.11Proceso de Empaque CAPTULO VII. Descripcin del Programa Relest 58 CAPTULO VII Descripcin del Programa Relest (Reliability Estimation - Estimacin de la Confiabilidad). 7.1- Generalidades. Relest es un programa diseado con el fin de proporcionar un modelo dedistribucinprobabilsticaparadatosdefalla.Elsistemaejecutael anlisis de muestras completas o parciales y ofrece una serie de parmetros dedistribucin.Ademsdelosvaloresprincipales,elsistematambin proporciona los parmetros de variaciones en intervalos discretos. Luegodedeterminarladistribucindeparmetros,elsistemapuede graficarlafuncinconfiabilidad,latasaderiesgo,lafuncindensidadde probabilidad y la funcin densidad acumulativa (ver figura 7.1). ste tambin calculaunpuntoparticular(confiabilidadoriesgoparauntiempodado)oel tiempo promedio operativo (TPO) del equipo en estudio. Figura 7.1Relest Reliability Estimation (Estimacin de la Confiabilidad) CAPTULO VII. Descripcin del Programa Relest 59 7.2- Ingreso de Datos. Cuando Relest es abierto, la