fundamentos del mantenimiento

25/04/2016

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Universidad Nacional de Loja Ingeniería Electromecánica

Profesor: José Fabricio Cuenca G. [email protected]

MANTENIMIENTO Y SEGURIDAD INDUSTRIAL



Fundamentos de Ingeniería del Mantenimiento Industrial

1. Introducción al mantenimiento1. Definición

2. Objetivos del Mantenimiento

3. Historia del Mantenimiento

4. Organización del Mantenimiento

5. Evolución del Mantenimiento

6. El técnico de Mantenimiento

7. Metodología de Mantenimiento

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Definición

“Conjunto de acciones y técnicas que permiten conservar orestablecer un equipo a un estado específico y asegurar undeterminado servicio con un costo mínimo y máxima seguridad.”

El Mantenimiento es la “medicina de las máquinas”.

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Objetivos del Mantenimiento

Mantenimiento = Servicio

Los objetivos Empresa, son los objetivos del Mantenimiento

F. Monchy: “Sea cual sea la importancia del Mantenimiento éste no es el objeto sino un medio para ayudar a producir...”.

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La optimización del Mantenimiento está función de los objetivos dela empresa, teniendo en cuenta los siguientes factores:

1. Factor económico: costes de fallo, de pérdidas de producción, pérdidas de calidad y rechazos, economía de energía, etc.

2. Factor humano: condiciones de trabajo, seguridad, etc.

3. Factor técnico: fiabilidad, disponibilidad, durabilidad, mantenibilidad, calidad, etc.

4. Factor “conocimientos” de la empresa (tecnificación propia)

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Consecución de un determinado número de horas disponibles defuncionamiento de la planta, instalación, máquina o equipo, encondiciones de calidad de fabricación o servicio exigible con elmínimo costo y el máximo de seguridad para el personal y lasinstalaciones.

Cómo medir el cumplimiento del objetivo?

1. Horas de funcionamiento (disponibilidad, mantenibilidad)

2. Calidad de producto o servicio

3. Costo integral

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Consecución de un determinado número de horas disponibles defuncionamiento de la planta, instalación, máquina o equipo, encondiciones de calidad de fabricación o servicio exigible con elmínimo costo y el máximo de seguridad para el personal y lasinstalaciones.

Cómo medir el cumplimiento del objetivo?

4. Seguridad:

If = nº de accidentes / 10^6 horas trabajadas >> FRECUENCIA

Ig =días de baja/ 10^3 horas trabajadas >>> GRAVEDAD

5. Rendimiento energético

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El mantenimiento debe comenzar en el momento de la concepciónde la máquina, ahí ya se definen:

Mantenibilidad (aptitud de ser mantenida)

Fiabilidad y disponibilidad (aptitud de ser “operacional”)

Durabilidad (previsión de vida)

Mantenimiento por tanto debe:Participar en la selección y compra

Participar en la instalación y puesta en marcha

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Y su misión será:Vigilancia permanente o periódica

Arreglo y reparaciones

Acciones preventivas

Con la correspondiente toma y tratamiento de la información

Finalmente mantenimiento participa en la determinación del momento de cese de los cuidados a la máquina y elección de su reemplazo.

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Como resumen:

El conocimiento del material, de sus degradaciones y desviaciones recogidas día a día, permite correcciones, mejoras y, en el plano económico, optimizaciones que tienen como objetivo reducir al mínimo el siguiente cociente:

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𝐺𝑎𝑠𝑡𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑚𝑎𝑛𝑡𝑒𝑛𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 + 𝐺𝑎𝑠𝑡𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑟𝑎𝑑𝑎 𝑓𝑜𝑟𝑡𝑢𝑖𝑡𝑎

𝐵𝑒𝑛𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑜𝑠 𝑝𝑜𝑟 𝑠𝑒𝑟𝑣𝑖𝑐𝑖𝑜 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑡𝑎𝑑𝑜

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Historia del Mantenimiento

1. Artesanía: Propio usuario

2. Maquinismo: Reparación de máquinas (no mantenimiento) propio operario.

Calderas: Talleres especializados

Instalaciones eléctricas: Dpto. interno

3. Mantenimiento: 1925, industria americana. Planificación de reparaciones (Mantenimiento Preventivo)

4. II Guerra Mundial: Mantenimiento a cualquier costo

5. 60: Electrónica, Aeronáutica, Espacial: Inspecciones de parámetros (Mantenimiento Predictivo)

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Historia del Mantenimiento

6. 70: Crisis energética: Optimización técnico-económica del mantenimiento

7. 80: Tecnificación del mantenimiento: equipos electrónicos de control, informatización, Base de datos, Sistemas expertos, etc.

8. 90: Monitorización “on line”: Acceso general de las PYMES a las técnicas de monitorizado

9. 00: TPM, RCM : Metodologías de mejora de la gestión del mantenimiento

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Organización del Mantenimiento

Según características de la empresaTipo de empresa o instalaciónRégimen de producción

Distribución e implantaciónNormativa legalUbicación geográfica

Tecnología y grado de automatización

Estado de los equipos y maquinaria

Disponibilidad de mediosFormación del personal

Política de personalAntecedentes y futuro de la actividad productiva

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Tipo de jornada y tiempo disponible para mantenimiento

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Jornada

SIMPLE

8 h x 5 días

10 h x 5 días

12 h x 5 días

Tiempo dispon. Mantenimiento Empresas

16 h/día + 2 días/semana = 128 horas



Talleres,

Empresas peq.

Empresas

Servicios

Tipo

1

2

3

Servicio

40

50

60

DOBLE

2 x 8 h x 5 días

2 x 8 h x 6 días

2 x 8 h x 7 días


8 h/día + 1 día/semana = 72 horas

8 h/día = 56 horas

Sidometalurgía

Constructoras

Obras Públicas

P. semicontinua

4

5

6

80

96

112

TRIPLE

24 h x 5 días

24 h x 6 días

24 h x 7 días

2 días/semana = 48 horas

1 día/semana = 24 horas

Paradas acordadas

P. Continuos,

P. Químicas,

Refinerias, Altos

Hornos, Gas,

Hospitales

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8

9

120

144

168

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Según el tamaño de la empresa

Artesanía: operario

Pequeña: Parte de producción

Mediana: Departamento de mantenimiento

Grande: Dirección de Mantenimiento

Complejo Industrial: Jefatura de Mantenimiento

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PRODUCCIÓN 1 PRODUCCIÓN 2 MANTENIMIENTO

PRODUCCIÓN

DIRECCIÓN

PRODUCCIÓN 1 PRODUCCIÓN 2

PRODUCCIÓN MANTENIMIENTO

DIRECCIÓN TÉCNICA

PRODUCCIÓN MANTENIMIENTO

D. TÉCNICA MANTENIMIENTO

DIRECCIÓN GENERAL

PRODUC. 1 PRODUC. 2 PRODUC. 3

FABRICACIÓN

INGENIERIA

MTO 1 MTO 2 MTO 3

MANTENIMIENTO

D. GENERAL




Según el tipo de empresa

Mantenimiento Fundamental: Empresas de servicios y seguridad: Transportes, Centrales, Petroquímica, Hospitales

Mantenimiento Importante: Empresas Producción (sin riesgos)

Mantenimiento Secundario: Empresas sin producción en serie

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Quién realiza el mantenimiento?

SPV: Servicio Post venta

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Organización

FABRICANTE

de material

Organización

USUARIO

del material

SPV

del fabricante

(concesionario)

SPV

del distribuidor

SERVICIO

INTERNO

(de la empresa)

Empresa

de SUBCON-

TRATACIÓN



Evolución del mantenimiento

Terotecnología: “Combinación de practicas de gestión, finanzas, ingeniería y mantenimiento que se aplican a las máquinas y a los bienes físicos con el fin de lograr los costes más económicos durante su ciclo de vida”.

Importancia:

Según la AEM (www.aem.es): Mantenimiento 10% del PIB

Proporción trabajadores Producción/Mantenimiento. En 40 años se ha pasado de 40/1 a 1/1 en algunos casos.

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Entretenimiento

Mantenimiento

Terotecnología

Industria Siderometalurgica

Siderurgia pesada

Química

Petróleo

Construcción (grandes obras)

10-20/1

3/1

4/1

2-1/1

5-10/1

http://www.aem.es/

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1. Necesidad de formación polivalente: Mecánica, eléctrica, electrónica, hidráulica, informática >>“ELECTROMECÁNICO”

A nivel de gestión

2. Tarea ingrata

3. Difícil evaluación: mejoras no visibles, costes no productivos

4. Trabajo fuera de horario: noche, vacaciones

5. .Capacidad de organización, comunicación, trabajo en equipo, etc.

6. En estos últimos años se ha visto un proceso de valoración: Utilización de herramientas estadísticas e informáticas (fiabilidad, mantenibilidad,

GMAO o CMMS (Computerized maintenance management system), etc)

y técnicas (análisis de vibraciones y aceites, termografía, etc.)

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Metodología de Mantenimiento

1. Observación: Estudio minucioso de un acontecimiento Centrarse en una sola cosa

No prejuzgar

Anotarlo todo

2. Análisis: Descomponer el problema en sus partes

3. Comunicación.

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Función MÉTODOS

Papel de Preparación

Cualidad de observación

y análisis

Función EJECUCIÓN

Papel de Intervención

Cualidad profesional

(formación, experiencia)

Función ORDENAMIENTO

Papel de Coordinación

Cualidad de comunicación

Costes

Tiempos

Fallos

Procesos

Devolución

INFORMACIÓN DECISIÓN ACCIÓN

Comunicación Orden

Archivo

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Comunicación Oral: no válida

Información escrita: Permite

Precisar información, evitar olvidos y malas interpretaciones

Archivar información

Fijar responsabilidades

Condiciones de los impresos:

Propios de la empresa

Número reducido

Lógicos, claros, útiles, etc.

Fácilmente informatizables

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4. Priorización

Muchos problemas Pocos recursos (tiempo, equipos, personas)

Distinguir lo urgente de lo importante

Principio del Método ABC

Origen: Trabajos de Wilfredo Pareto (economista)

Definición: Método de elección para indicar, entre varios problemas, los que deben ser

abordados con prioridad. Su representación gráfica permite distinguir de manera sencilla los rangos de importancia.

Interés Diferenciar lo urgente de lo importante

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Metodología del análisis ABC

1. Clasificación de las averías en función de sus costes (en orden decreciente)

2. Representación del gráfico que relaciona porcentajes de costes acumulados frente a porcentajes de fallos acumulados:

3. Permite diferenciar tres zonas:

Zona A, B y C.

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Número

de

máquina

Clasificación

por orden

decreciente de

costes

Costes

acumulados

% de costes

acumulados

Nº de fallos

por máquina

Fallos

acumulados

% de fallos

acumulados

Ni Ci S Ci S Ci / CT Nfi S Nfi S Nfi / NFT



Metodología del análisis ABC

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Número

de

máquina

Clasificación

por orden

decreciente de

costes

Costes

acumulados

% de costes

acumulados

Nº de fallos

por máquina

Fallos

acumulados

% de fallos

acumulados

Ni Ci S Ci S Ci / CT Nfi S Nfi S Nfi / NFT

0

20

40

60

80

100

0 20 40 60 80 100

Fallos (%)

Co

ste

s (

%)

A B C

Zona A (de prioridades): 20% - 80%Zona B: 30% - 15%Zona C: 50% - 5%

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Ejemplo 1 de análisis ABC

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ElementoNúmero de

Fallos

Horas de

reparación/fallo

Costes de

mantenimiento

Costes

acumulados

% de Costes

acumulados

No de fallos por

máquina

Fallos

acumulados

% Fallos

acumulados

Ci ΣCi ΣCi/Ct Nfi ΣNfi ΣNfi/Nft

0% 0%

Manguito de refrigeración 8 3 24 24 41% 8 8 23%

Radiador 2 5 10 34 58% 2 10 29%

Bomba de agua 2 2.8 5.6 39.6 68% 2 12 34%

Tubos salida radiador 1 5 5 44.6 76% 1 13 37%

Panel de radiador 12 0.3 3.6 48.2 82% 12 25 71%

Nodriza radiador 1 2 2 50.2 86% 1 26 74%

Filtro de agua 2 1 2 52.2 89% 2 28 80%

Ventilador 1 1.5 1.5 53.7 92% 1 29 83%

Electroventilador 1 1.5 1.5 55.2 94% 1 30 86%

Válvula termostática 1 1.4 1.4 56.6 97% 1 31 89%

Correa bomba de agua 2 0.5 1 57.6 98% 2 33 94%

Polea bomba de agua 1 0.5 0.5 58.1 99% 1 34 97%

Circuito de refrigereación 1 0.5 0.5 58.6 100% 1 35 100%

TOTAL 58.6 35




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•Zona A: Mayor intensidad

en el mantenimiento y

mayor número de piezas

en el stock.

•Zona B: Importancia

secundaria con menor

nivel de mantenimiento y

stock.

•Zona C: No necesitan una

mayor atención ni muchos

materiales en stock

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•Zona A: Mayor intensidad

en el mantenimiento y

mayor número de piezas

en el stock.

•Zona B: Importancia

secundaria con menor

nivel de mantenimiento y

stock.

•Zona C: No necesitan una

mayor atención ni muchos

materiales en stock



La distribución de fallos en el motor principal de un buque mercante durante el último año ha sido la que se presentaen la tabla siguiente. En la misma se asocian los tiempos que se emplean en la reparación, así como los costos de losmismos desglosados en concepto de recambios y costo de parada efectuada. Nota: en los costos de parada se incluye elcosto de la mano de obra que realiza la reparación.

Hacer el análisis ABC o de Pareto del siguiente ejercicio.

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ELEMENTO No de FALLOS

TIEMPO DE

REPARACIÓN

(horas)

COSTE

RECAMBIO

(dólares)

COSTE PARADA

(dólares/hora)

Costes de

mantenimiento

Ci

Costes

acumulados

Σci

% de Costes

acumulados

ΣCi/Ct

No de fallos por

máquina

Nfi

Fallos

acumulados

Σnfi

% Fallos

acumulados

ΣNfi/Nft

A B C D E F G H I J K

(BxCxE)+(BxD)

0% 0%

Cojinete cigüeñal 2 6 51086 15025 282472 282472 46% 2 2 3%

Grupo de potencia 5 2 26144 1923 152835 435307 71% 5 7 9%

Bomba de refrigeración 5 3 7512 1803 64605 499912 81% 5 12 16%

Depuradora centrífuga 6 4 5560 138 36258 536170 87% 6 18 24%

Precalentadores 6 4 4508 180 30936 567106 92% 6 24 32%

Inyectores 7 3 3125 378 29813 596919 97% 7 31 42%

Juntas inyectores 12 2 282 48 4709 601627 98% 12 43 58%

Tubos manguitos 8 1 390 108 3552 605179 99% 8 51 69%

Árbol de levas 3 6 313 111 2937 608116 99% 3 54 73%

Elementos de distribución 5 10 270 24 2550 610666 99% 5 59 80%

Filtros, prefiltros 4 2 150 150 1800 612466 100% 4 63 85%

Sensores 11 5 30 18 1320 613786 100% 11 74 100%

TOTAL 613786 74

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