MANTENIMIENTO INDUSTRIAL Evolución del mantenimiento

La gestión de mantenimiento ha evolucionado en forma dinámica y permanente. Hacer mantenimiento implica estar acorde con nuevos desarrollos tecnológicos, nuevos retos para los sectores: industrial, comercial, de servicios y agrario. Los nuevos retos están asociados a la necesidad de optimizar la eficiencia y eficacia en la producción de bienes y/o la prestación de servicios, la mejora de la calidad y la integridad de las personas y su ambiente.

Estas tendencias tienen repercusiones directas sobre la gestión del mantenimiento y han generado procesos evolutivos en torno a la definición de técnicas y estrategias de mantenimiento, centradas no sólo en las intervenciones sobre los equipos, sino también, en una gestión integral que aborda, desde una perspectiva empresarial y sistemática, la acertada relación con el trabajo estratégico, administrativo, técnica y operativo del área de mantenimiento.

Como todo proceso en evolución el dominio del mantenimiento ha seguido una serie de etapas cronológicas que se han caracterizado por unas metodologías específicas. Es conveniente destacar que alcanzar una etapa más avanzada no significa necesariamente que se abandonen por completo las metodologías anteriores, aun perdiendo peso complementan las más actuales.

El mantenimiento ha tenido una evolución en el tiempo a través de tres etapas muy marcadas.

-1ª Etapa – Mantenimiento por rotura

Empleado hasta los años 50, con una organización y planificación mínima, mecánica y engrase, ya que la industria no estaba muy mecanizada y las paradas de los equipos productivos no tenían demasiada importancia al tratarse de maquinaria sencilla y fiable, y fácil del reparar. Esto significaba que la prevención de los fallos no tenía prioridad en la mente de los managers. No había necesidad de un mantenimiento sistemático.

-Reparaciones en casos de avería.

-Equipos sencillos.

 -2ª Etapa – Mantenimiento planificado PM

Durante la segunda guerra mundial las cosas cambiaron de forma dramática. En tiempo de guerra aumentó la demanda de bienes, a la par que descendió la mano de obra disponible, esto llevo a aumentar la mecanización. A partir de la década de los 50 aparecieron muchas y variadas máquinas. La industria comenzó a depender de la maquinaria y los tiempos de parada de esta se hicieron más importantes. Este hecho condujo a la idea de prevenir los fallos en los equipos, y surgió el concepto de Mantenimiento Preventivo.

En los años 60 surge este concepto en el seno de General Electric Co. Hacía referencia a que el objetivo del mantenimiento no era únicamente reparar los equipos sino también planificar y mejorar la productividad mediante adecuadas acciones de mejora en los mismos. De esta forma el PM engloba el Mantenimiento Correctivo, Preventivo, Predictivo y la Mejora.

A partir de 1964 se introduce el PM en Japón, no sin antes haberlo dotado del toque característico japonés, mientras en la mayoría de empresas americanas Mantenimiento y Producción se mantenían separados, los japoneses consiguen que todos los operadores participen en el mantenimiento de los equipos de producción.

Hasta ahora el Mantenimiento Preventivo consiste en revisiones periódicas de las instalaciones buscando anticiparse a las posibles averías. Se trataba de una serie de

actuaciones sistemáticas en las que se desmontaban las máquinas, se observaban para reparar o sustituir los elementos sometidos a desgaste.

El elevado coste de estas revisiones (mano de obra, tiempo de parada, etc.) hizo que el Mantenimiento Preventivo fuese reemplazado, donde fue posible, por el Mantenimiento Predictivo. En este caso las intervenciones sobre los equipos no dependen de un programa preestablecido, sino de las condiciones de funcionamiento de dichos equipos. Es este el que anuncia que alguna de sus partes está llegando a un punto en el que va a ser necesaria una intervención que hay que planificar.

Como veremos después, el Mantenimiento Predictivo consiste  en un conjunto de técnicas y métodos que permiten conocer el estado de los equipos para poder intervenir con anterioridad al fallo. Debemos establecer una serie de parámetros medibles cuya variación va a reflejar el deterioro de los componentes que pueden producir fallos en los sistemas.

-Intervenciones cíclicas.

-Búsqueda de bajo costo.

-Sistemas para la planeación y control de trabajo.

-Informatización.

-Énfasis en estadística.

-Búsqueda de disponibilidad.

-Mantenimiento por especialidades.

-Orientado a la ejecución.

 -3ª Etapa – Mantenimiento Productivo Total TPM

En las décadas de los 60 y 70 los tiempos de parada por avería ya eran una gran preocupación. El crecimiento de la automatización a todo nivel y las altas exigencias de los clientes, demostraron que los periodos improductivos tienen efectos cada vez más importantes en el desempeño empresarial.

En las empresas de manufactura los efectos se agravaban por el movimiento hacia el just-in-time, en el cual los stocks reducidos de producto en curso aumentaban el riesgo de parada general de planta a partir de pequeñas incidencias.

Además el coste del mantenimiento crecía, de forma que se encontraba incluso en los primeros lugares de los costes operativos.

El TPM fue desarrollado por primera vez en 1969 en la empresa japonesa Nippodenso del grupo Toyota, Japón lo generalizó en 1971, y en nuestro entorno no comienza hasta el final de la década de los 80. Partiendo del concepto americano del PM que habían adoptado en la 2ª etapa y que separaba el personal de mantenimiento del de producción, evolucionaron hacia el Mantenimiento y Mejora de los equipos con la implicación de toda la organización.

A partir de aquí comenzó una etapa de nuevas investigaciones que están haciendo cambiar las ideas básicas en torno al envejecimiento y las fallas. Aparecen nuevas técnicas como el RCM.

-Uso de monitores de condición.

-Diseño para confiabilidad y mantenibilidad.

-Estudio de análisis de riesgos.

-Utilización de análisis de causa/efecto y de fallas.

-Nuevos sistemas de toma de decisiones.

-Integración de sistemas informáticos y de automatización.

-Integración con operaciones.

-Orientación a la integración del talento humano que ejecuta, gestiona y dirige.

-Aplicación de modelos de gestión de activos.

MANTENIMIENTO INDUSTRIAL Mantenibilidad y Disponibilidad

Mantenibilidad

Capacidad de un elemento bajo condiciones de utilización dadas, de ser preservado, o ser devuelto a un estado en el que al requerida pueda realizar una función requerida, cuando el mantenimiento se ejecuta bajo condiciones dadas y utilizando procedimientos y recursos establecidos (UNE-13306, 2011).

Tomamos T como el tiempo de una intervención de mantenimiento.

Definimos M(t) como la función de mantenibilidad:

FormMantenib1

La función g(t) representa la función de densidad de probabilidad:

FormMantenib2

μ(t) es la función de tasa de reparación

FormMantenib3

El tiempo medio de reparación MTTR:

FormMantenib4

Disponibilidad

La disponibilidad de un equipo es la probabilidad de estar en funcionamiento o listo para funcionar en el momento requerido.

Es una medida que nos indica cuánto tiempo está ese equipo operativo respecto de la duración total durante la que se hubiese deseado que funcionase. Típicamente se expresa en porcentaje.

Disponibilidad

Diagrama de disponibilidad

FormDisponib

Nos indica la aptitud de un elemento para encontrarse en un estado en que pueda realizar su función, cuándo y cómo se requiera, bajo condiciones dadas, asumiendo que se dispone de los recursos externos necesarios (UNE-13306, 2011).

MANTENIMIENTO INDUSTRIAL Fiabilidad de sistemas complejos

Sistemas en serie

Sistemas en los que el fallo del mismo equivale al de uno sólo de sus componentes. El sistema funciona si todos los componentes funcionan correctamente.FiabilidadSerie

Sistemas en serie

La función de fiabilidad del conjunto es el producto de la fiabilidad individual de los n componentes:

FormFiabSerie

Sistemas en paralelo

Sistemas en los que el sistema falla si todos los componentes fallan en su operación.

FiabilidadParal1

De la definición de Fiabilidad tenemos:

FiabilidadParal2

Por tanto

FiabilidadParal3

Vemos que la fiabilidad resultante como mínimo igual a la de cualquiera de sus componentes individuales.

Una forma de aumentar la fiabilidad de un sistema es mediante la redundancia, es decir replicar componentes en un sistema. Hay dos formas de redundancia:

-Redundancia activa: todos los elementos redundantes están activos de forma simultánea.

-Redundancia pasiva (stand-by): el elemento redundante función sólo como consecuencia del elemento primario.

 

MANTENIMIENTO INDUSTRIAL Conceptos generales

Uno de los factores que más directamente condiciona la rentabilidad de una empresa es la gestión del capital invertido. La rentabilidad es igual a la relación entre el margen de ventas y el capital invertido.

Hasta hace poco la ecuación de la economía de empresa era:

PRECIO DE COSTE + BENEFICIO DESEABLE = PRECIO DE VENTA

Sin embargo, hoy la realidad es mucho más compleja y la debemos gestionar así:

BENEFICIO OBTENIDO = PRECIO DE VENTA – PRECIO DE COSTE

En definitiva, es el cliente quien determina el precio por lo que para obtener beneficios no queda otra solución que optimizar el Precio de Coste.

El objetivo fundamental de la función de mantenimiento es asegurar que los recursos de la empresa cumplan y sigan cumpliendo con la función para la cual fueron diseñados. Para ello se deberá gestionar una serie de recursos propios o departamentales generando con ello unos costes. Actualmente se considera que el mantenimiento ocupa el segundo o incluso el primer lugar en cuanto a costes operativos, por lo que existe una gran preocupación por disminuirlos.

Uno de los problemas dentro de las empresas es la falta de un verdadero significado para lo que es la administración del mantenimiento. El personal de mantenimiento, tradicionalmente ingenieros, ha tenido que adaptar su forma de pensar y actuar, tanto como ingenieros como administradores.

Hoy el mantenimiento requiere un enfoque global que lo integre en el contexto empresarial, su papel es destacado en la orientación a los negocios y resultados de la empresa, debido a su aporte a la competitividad a través del aseguramiento de la confiabilidad y disponibilidad de los equipos e instalaciones de la organización.

Para valorar el estado actual de operación de la empresa y determinar si se están administrando y usando correctamente sus recursos humanos y físicos, se necesitan indicadores o índices de desempeño para poder tomar decisiones o hacer cambios en la organización. Los indicadores de desempeño típicamente utilizados por la industria se basan en conceptos tales como eficiencia y productividad.

La Organización para la Cooperación Económica Europea (OCEE) ofreció en 1950 una definición formal de productividad: La Productividad es el cociente que se obtiene de dividir la producción por uno de los factores de producción. De esta forma es posible hablar de productividad del capital, de la inversión o de la materia prima según si lo que se produjo se toma en cuenta respecto al capital, a la inversión o a la cantidad de materia prima, etc.

Sumanth propone la definición de eficiencia como “proporción de los resultados generados en relación con los estándares de resultados prescritos” y la de productividad como “proporción entre el resultado total y la suma de todos los factores de insumos”. Es una medida holística que considera el impacto asociado y simultáneo de todos los recursos de los insumos en la producción como fuerza de trabajo, materiales, máquinas, capital, energía, etc.” (Sumanth, 1990).

En la mayoría de organizaciones manufactureras la aplicación de dichos indicadores se relaciona directamente con áreas productivas por que se analizará si deben modificarse en el caso de la evaluación de áreas no productivas como Mantenimiento.

La manera de ver las actividades de mantenimiento ha ido cambiando conforme las necesidades de las industrias se han incrementado, paralelamente al avance de la tecnología. De acuerdo a John Moubray pueden observarse 3 etapas o generaciones en las que se ve el cambio en la forma de apreciar la función de mantenimiento.

Fig5_1_Generacionesmantenimiento.jpg

Evolución de la gestión del mantenimiento

 

Según John Moubray actualmente el mantenimiento ocupa el segundo lugar o incluso el primero en costes operativos. Por esto y por lo que significa económicamente una máquina parada se han desarrollado nuevas técnicas, métodos y herramientas enfocados a conseguir cero paros y cero defectos dentro de los procesos (Moubray, 2004).