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TECSUP - PFR Gestión Estratégica del Mantenimiento

ÍNDICE Unidad I: MANTENIMIENTO CENTRADO EN CONFIABILIDAD

RC19METODOLOGÍA 1. Introducción ................................................................................................. 1

1.1 Propósito ............................................................................................ 1 1.2 Premisas ............................................................................................ 2 1.3 Definición ........................................................................................... 3

2. Equipos naturales de trabajo .......................................................................... 4 3. Metodología .................................................................................................. 5 4. Herramientas claves ...................................................................................... 5 5. Definición del contexto operacional ................................................................. 6 6. Pasos para la aplicación del RCM .................................................................... 9

6.1 Las siete preguntas básicas del RCM ..................................................... 9 6.2 Funciones y sus estándares de funcionamiento ...................................... 9 6.3 Fallas funcionales .............................................................................. 10 6.4 Modos de fallas ................................................................................. 10 6.5 Efectos de las fallas ........................................................................... 10 6.6 Consecuencias de las fallas ................................................................ 10

7. Tipos de tareas y viabilidad .......................................................................... 12 7.1 Tareas “a condición” ......................................................................... 14 7.2 Tareas de reacondicionamiento cíclico y sustitución cíclica .................... 15 7.3 Tareas de búsqueda de fallas ocultas.................................................. 15 7.4 Tareas de rediseño ........................................................................... 16 7.5 Tareas de ningún mantenimiento preventivo programado .................... 16

Unidad II: ANÁLISIS DE CAUSA RAÍZ 1. Introducción ............................................................................................... 19 2. Bases teóricas para su aplicación .................................................................. 19

2.1 Antecedentes al ACR ......................................................................... 20 3. Dónde y cuándo se debe aplicar ACR ............................................................ 20 4. Beneficios generados por el análisis causa raíz ............................................... 20 5. Importancia del ACR .................................................................................... 20 6. Aplicación del análisis causa raíz ................................................................... 22 7. Niveles del ACR ........................................................................................... 24

7.1 Raíces físicas .................................................................................... 24 7.2 Raíces humanas ................................................................................ 24 7.3 Raíces latentes ................................................................................. 24

8. Impacto luego de la aplicación del ACR ......................................................... 25

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Unidad III: DISEÑO DEL PLAN DE MANTENIMIENTO 1. Introducción ................................................................................................ 31 2. Paso 1: Selección de los modos de falla ......................................................... 33

2.1 Priorización de los ítems de la planta ................................................... 33 2.2 Descomposición de ítems de la planta ................................................. 34 2.3 Priorización de ítems significativos ...................................................... 35 2.4 Determinar las funciones de cada ítem ................................................ 36 2.5 Determinar las fallas funcionales ......................................................... 37 2.6 Determinar los modos de fallas ........................................................... 38

3. Paso 2: Determinación de las consecuencias de cada modo de falla ................. 40 3.1 Consecuencias operacionales .............................................................. 41 3.2 Consecuencias no operacionales ......................................................... 42 3.3 Consecuencias sobre la seguridad y el medio ambiente ........................ 42 3.4 Consecuencias de las fallas escondidas................................................ 42 3.5 Determinar cual consecuencia de falla aplicar ...................................... 43

4. Paso 3: Selección de las tareas de mantenimiento disponibles ......................... 45 4.1 Fundamentos del mantenimiento (RCM) .............................................. 45 4.2 Proceso de selección de la tarea preventiva ......................................... 45

Unidad IV: OPTIMIZACIÓN DEL PLAN DE MANTENIMIENTO 1. Factibilidad técnica vs factibilidad económica .................................................. 49

1.1 Factibilidad técnica ............................................................................ 49 1.2 Factibilidad económica ....................................................................... 52

2. Teoría básica de la renovación ...................................................................... 53 2.1 Densidad de falla ............................................................................... 53 2.2 Distribución acumulativa de fallas ....................................................... 54 2.3 Función de supervivencia ................................................................... 55 2.4 Función de riesgo .............................................................................. 56

3. La distribución weibull .................................................................................. 57 4. Optimizando el mantenimiento basado en el uso ............................................ 59

4.1 El costo de la falla vs el costo de la prevención .................................... 60 4.2 Consecuencias no operacionales ......................................................... 60 4.3 Consecuencias operacionales .............................................................. 60 4.4 Optimización basada en el uso ........................................................... 60

5. Optimizando del mantenimiento basado en la condición .................................. 63 6. Teoría básica de sistemas reparables ............................................................. 64 7. Modelos de proceso no homogéneo poisson ................................................... 64 8. Modelos para el modelamiento de los costos para el NHPP .............................. 65 9. Modelo matemático general .......................................................................... 65 10. Análisis de datos integrados de falla .............................................................. 66 11. Diferencia entre datos con o sin tendencia ..................................................... 67


Unidad V: MEDIDAS DE RENDIMIENTO DEL MANTENIMIENTO 1. La necesidad de medidas de rendimiento para el mantenimiento ..................... 69 2. Indicadores típicos de rendimiento del mantenimiento .................................... 69 3. Parámetros a ser medidos ............................................................................ 69

3.1 Eficiencia del mantenimiento de la máquina ........................................ 70 3.2 Eficiencia de la tarea ......................................................................... 73 3.3 Eficiencia organizacional .................................................................... 76 3.4 Eficiencia beneficio / costo ................................................................. 78

4. Indicadores de rendimiento del mantenimiento .............................................. 80 4.1 Resultados del mantenimiento ........................................................... 81 4.2 Productividad del mantenimiento ........................................................ 83 4.3 Utilidad operacional del mantenimiento ............................................... 85 4.4 Justificación del costo del mantenimiento ............................................ 89

5. Indicadores de rendimiento y de impacto ..................................................... 93 6. Implementación del proceso de medición ...................................................... 93 7. Seleccionando los indicadores a utilizar ......................................................... 94 8. Estableciendo estándares de medición ........................................................... 95 9. Estableciendo un proceso de medición multi-parámetro .................................. 97 10. El uso de indicadores en el proceso de control ............................................. 100 Unidad VI: ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS DEL MANTENIMIENTO 1. Análisis de los resultados del mantenimiento ................................................ 105 2. Diagrama de pareto ................................................................................... 105 3. Diagrama de causa y efecto ....................................................................... 107 4. Diagrama de control ................................................................................. 109 5. Curva suavizada ....................................................................................... 112

5.1 Media móvil .................................................................................... 112 5.2 Suavizado exponencial .................................................................... 123

6. Diagrama cusum ....................................................................................... 115 7. Pronóstico ................................................................................................ 118

7.1 Curva lineal .................................................................................... 118 7.2 Curva cuadrática ............................................................................. 119 7.3 Curva hiperbólica ............................................................................ 119 7.4 Curva exponencial ........................................................................... 119 7.5 Curva geométrica ............................................................................ 119

8. Coeficiente de correlación ......................................................................... 120 Unidad VII: AUDITORÍA DE LA GESTIÓN DEL MANTENIMIENTO (Tomado de

“Maintenance” por Jasper Coetze) 1. Introducción ............................................................................................. 125 2. La necesidad de una Auditoría .................................................................... 125 3. Las dos auditorías: Auditoría Física y Auditoría del sistema ............................ 126

3.1 La Auditoría Física ........................................................................... 127

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3.2 La Auditoría de los Sistemas ............................................................. 127 4. Componentes del proceso de Auditoría ........................................................ 127

4.1 Categorías principales ...................................................................... 127 4.2 Los componentes de la auditoría por categoría .................................. 128

5. Implementación del Proceso de AuditorÍa .................................................... 165 6. Diseño del proceso de Auditoria .................................................................. 166

6.1 Elección de componentes y categorías .............................................. 166 6.2 Elección de las unidades de operación ............................................... 167 6.3 La organización del proceso de Auditoría ........................................... 170

Unidad VIII: EL TPM 1. El mundo del TPM ...................................................................................... 175

1.1 Los desafíos de los procesos de manufactura ..................................... 177 1.2 El enfoque del TPM: Los equipos ...................................................... 182 1.3 La fuerza del TPM............................................................................ 191 1.4 Autocomprobación ........................................................................... 198

2. Medición de la productividad real de los equipos ........................................... 200 2.1 Descubriendo la fábrica escondida .................................................... 200 2.2 La productividad del equipo .............................................................. 200 2.3 Las pérdidas en los equipos que puede y debe medir ......................... 203 2.4 Cálculo de la efectividad del equipo .................................................. 202 2.5 ¿Qué debe esperar de sus equipos? .................................................. 209 2.6 Autocomprobación ........................................................................... 210

3. Consideraciones para la instalación del TPM ................................................. 211 3.1 Los componentes del TPM ................................................................ 211 3.2 Estrategia para la instalación del TPM ............................................... 215 3.3 El mantenimiento autónomo ............................................................. 216 3.4 El mantenimiento autónomo adecuado .............................................. 217 3.5 Instalación de un programa MPR efectivo .......................................... 222 3.6 Estrategia del MP ............................................................................ 223 3.7 Mejoramiento del equipo a través de técnicas de solución ................... 223 3.8 Autocomprobación ........................................................................... 229

4. El estudio de factibilidad ............................................................................. 230 4.1 Presentación ................................................................................... 230 4.2 Contenido del estudio de factibilidad ................................................. 231 4.3 Organización del estudio de factibilidad ............................................. 235 4.4 Ejecución del estudio de factibilidad .................................................. 236 4.5 Presentación e informe del estudio de factibilidad .............................. 236 4.6 Autoevaluación................................................................................ 241

5. La Instalación del TPM ............................................................................... 241 5.1 Fase I: Planificación y preparación de la instalación ............................ 242 5.2 Fase II: Instalación piloto................................................................. 252 5.3 Fase III: Instalación a toda la planta ................................................. 262

Unidad IX: LEAN MAINTENANCE (Autores: Ricky Smith, Bruce Hawkins)


Unidad X: REPOTENCIACIÓN Y REEMPLAZO DE EQUIPOS (Tomado de

“Herramientas para la Gestión de Mantenimiento” por Tecsup) 1. Objetivos .................................................................................................. 563 2. Factores que intervienen en la evaluación de proyectos de inversión .............. 563 3. Modelo de gestión para reemplazo de equipos ............................................. 564 4. Componentes del modelo ........................................................................... 564 5. Análisis de los componentes del modelo ...................................................... 565

5.1 Operación ...................................................................................... 565 5.2 Mantenimiento ................................................................................ 566 5.3 Parque ........................................................................................... 567

6. Aspectos importantes del reemplazo ........................................................... 568 7. Repotenciamiento (Overhaul) ..................................................................... 569 8. Conceptos básicos para la comparación de alternativas ................................. 571 Unidad XI: GESTIÓN DE INVENTARIO (Tomado de “Maintenance” por Jasper

Coetze)

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UNIDAD I

MANTENIMIENTO CENTRADO EN CONFIABILIDAD RCM-METODOLOGÍA

(Tomado de “Modelos Mixtos de Confiabilidad” por Luís Amándola)

1. INTRODUCCIÓN El Mantenimiento Centrado en Confiabilidad fue desarrollado en un principio por la industria de la aviación comercial de los Estados Unidos, en cooperación con entidades gubernamentales como la NASA y privadas como la Boeing (constructor de aviones). Desde 1974, el Departamento de Defensa de los Estados Unidos, ha usado el RCM, como la filosofía de mantenimiento de sus sistemas militares aéreos. El éxito del RCM en el sector de la aviación, a hecho que otros sectores tales como el de generación de energía (plantas nucleares y centrales termoeléctricas), petroleras, químicas, gas, refinación y la industria de manufactura, se interesen en implantar esta filosofía de gestión del mantenimiento, adecuándola a sus necesidades de operaciones. Un aspecto favorable de la filosofía del RCM, es que la misma promueve el uso de las nuevas tecnologías desarrolladas para el campo del mantenimiento. La aplicación adecuada de las nuevas técnicas de mantenimiento bajo el enfoque del RCM, permiten de forma eficiente, optimizar los procesos de producción y disminuir al máximo los posibles riesgos sobre la seguridad personal y el ambiente, que traen consigo los fallos de los activos en un contexto operacional específico. El presente trabajo tiene como finalidad servir de guía en la aplicación de la metodología de Mantenimiento Centrado en Confiabilidad, para los sistemas asociados a plantas industriales, de forma de poder reforzar la Confiabilidad Operacional en el contexto de los objetivos del negocio.

1.1. PROPÓSITO El objetivo básico de cualquier gestión de Mantenimiento, consiste en incrementar la disponibilidad de los activos, a bajos costes, partiendo de la ejecución permitiendo que dichos activos funcionen de forma eficiente y confiable dentro de un contexto operacional. En otras palabras, el mantenimiento debe asegurar que los activos continúen cumpliendo las funciones para las cuales fueron diseñados. Es decir, debe estar centrado en la Confiabilidad Operacional. En la actualidad, esta meta puede ser alcanzada de forma óptima, con la metodología de Gestión del Mantenimiento, titulada Mantenimiento Centrado en Confiabilidad (RCM).

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En términos generales, permite distribuir de forma efectiva los recursos asignados a la gestión de mantenimiento, tomando en cuenta la importancia de los activos dentro del contexto operacional y los posibles efectos o consecuencias de los modos de fallos de estos activos, sobre la seguridad, el ambiente y las operaciones. “El RCM sirve de guía para identificar las actividades de mantenimiento con sus respectivas frecuencias a los activos más importantes de un contexto operacional. Esta no es una fórmula matemática y su éxito se apoya principalmente en el análisis funcional de los activos de un determinado contexto operacional realizado por un equipo de trabajo multidisciplinario. El equipo desarrolla un sistema de gestión de mantenimiento flexible, que se adapta a las necesidades reales de mantenimiento de la organización, tomando en cuenta, la seguridad personal, el ambiente, las operaciones y la razón coste/beneficio”. En otras palabras el RCM es una metodología que permite identificar las políticas de mantenimiento óptimas para garantizar el cumplimiento de los estándares requeridos por los procesos de producción. Esta metodología demanda una revisión sistemática de las funciones que conforman un proceso determinado, sus entradas y salidas, las formas en que pueden dejar de cumplirse tales funciones y sus causas, las consecuencias de los fallos funcionales y las tareas de mantenimiento óptimas para cada situación (predictivo, preventivo, etc.) en función del impacto global (seguridad, ambiente, EURO, unidades de producción).

1.2. PREMISAS

El RCM se basa en las siguientes premisas:

Análisis enfocados en funciones.

Análisis realizados por equipos naturales de trabajo (operaciones, mantenimiento, especialistas técnicos) conducidos por un facilitador, experto en la aplicación de la metodología.

Es importante responder a las interrogantes en el siguiente mapa, para ubicarnos en el basamento conceptual de la metodología, antes de profundizar en el procedimiento de implantación.


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Fig. 1 Preguntas del RCM

1.3. DEFINICIÓN

Mantenimiento Centrado en Confiabilidad es una metodología utilizada para determinar sistemáticamente, que debe hacerse para asegurar que los activos físicos continúen haciendo lo requerido por el usuario en el contexto operacional presente. Un aspecto clave de la metodología RCM es reconocer que el mantenimiento asegura que un activo continúe cumpliendo su misión de forma eficiente en el contexto operacional. La definición de este concepto se refiere a cuando el valor del estándar de funcionamiento deseado sea igual, o se encuentre dentro de los límites del estándar de ejecución asociado a su capacidad inherente (de diseño) o a su confiabilidad inherente (de diseño).

La capacidad inherente (de diseño) y la confiabilidad inherente (de diseño) limita las funciones de cada activo.

El mantenimiento, la confiabilidad operacional y la capacidad del activo

no pueden aumentar más allá de su nivel inherente (de diseño).

El mantenimiento sólo puede lograr mejorar el funcionamiento de un activo cuando el estándar de ejecución esperado de una determinada función del activo está dentro de los límites de la capacidad de diseño o de la confiabilidad de diseño del mismo.

Desde este punto de vista, el RCM, no es más que una herramienta de gestión del mantenimiento, que permitirá maximizar la confiabilidad operacional de los activos en su contexto operacional, a partir de la determinación de los requerimientos reales de mantenimiento. Anthony Smith, define el RCM como: “Una filosofía de gestión del mantenimiento, en la cuál un equipo multidisciplinario de trabajo, se encarga de optimar la confiabilidad operacional de un sistema que funciona bajo condiciones de trabajo definidas, estableciendo las actividades más efectivas de mantenimiento en función de la criticidad de los activos pertenecientes a dicho sistema”.


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Esta definición toma en cuenta los posibles efectos que originarán los modos de fallos de estos activos, a la seguridad, al ambiente y a las operaciones. En otras palabras, un equipo multidisciplinario de trabajo se encarga de maximizar la confiabilidad operacional de un sistema, identificando los requerimientos necesarios de mantenimiento según la importancia y criticidad de los activos, partiendo de la función que cumple cada uno dentro del contexto operacional y finalizando con el análisis del posible efecto ó consecuencia derivados de la ocurrencia de los modos de fallo que se asocien a cada una de los fallos funcionales.

2. EQUIPOS NATURALES DE TRABAJO En la práctica, el personal de mantenimiento no puede contestar a todas las preguntas por sí mismos. Esto es porque muchas (si no la mayoría) de las contestaciones sólo pueden proporcionarlas el personal operativo o el de producción. Lo cuál se aplica especialmente a las preguntas que conciernen al funcionamiento deseado, los efectos de los fallos y las consecuencias de los mismos. Por esta razón, una revisión de los requisitos del mantenimiento de cualquier equipo debería hacerse por equipos de trabajo reducidos que incluyan por lo menos una persona de la función del mantenimiento y otra de la función de producción. La antigüedad de los miembros del grupo es menos importante que el hecho de que deben de tener un amplio conocimiento de los equipos que se están estudiando. Cada miembro del grupo deberá también haber sido entrenado en RCM La siguiente figura muestra la representación de un grupo de revisión del RCM típico.

Fig. 2 Equipos naturales de trabajo

El uso de estos grupos no solo permite que los directivos obtengan acceso de forma sistemática al conocimiento y experiencia de cada miembro del grupo, sino que además reparte de forma extraordinaria los problemas del mantenimiento y sus soluciones.


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3. METODOLOGÍA

La metodología RCM, propone un procedimiento que permite identificar las necesidades reales de mantenimiento de los activos en su contexto operacional, a partir del análisis de las siguientes siete preguntas:

Fig. 3 Las siete preguntas del RCM

El éxito del proceso de implantación del RCM en industria dependerá básicamente del trabajo del equipo de RCM, el cuál se encargará de responder las siete preguntas básicas.

4. HERRAMIENTAS CLAVES EL FMEA (análisis de los modos y efectos de los fallos) y el árbol lógico de decisión, constituyen las herramientas fundamentales que utiliza el RCM para responder a las siete preguntas básicas.

FMEA: (Análisis de los modos y efectos de fallos): herramienta que permite

identificar los efectos o consecuencias de los modos de fallos de cada activo en su contexto operacional. A partir de esta técnica obtienen las respuestas a las preguntas 1,2,3,4 y 5.

Árbol lógico de decisión: Herramienta que permite seleccionar de forma

óptima las actividades de mantenimiento según la filosofía del RCM. A partir del árbol lógico de decisión se obtienen las respuestas a las preguntas 6 y 7.

En forma general, el esquema propuesto a utilizar para conducir el RCM, se resume en el siguiente diagrama de bloques, que detalla los siguientes pasos a seguir:


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Fig. 4 Esquema para conducir el RCM

5. DEFINICIÓN DEL CONTEXTO OPERACIONAL

En la definición del Contexto Operacional, es importante tener claro la definición de unidades de proceso y sistemas:

Unidades de Proceso: Se define como una agrupación lógica de sistemas

que funcionan unidos para suministrar un servicio. Ej.: Electricidad o Producto (Metanol). Al procesar y manipular materia prima e insumo. Ej. Agua, metanol, gas natural, catalizador.

Sistemas: Conjunto de elementos interrelacionados dentro de las unidades de

proceso que tienen una función específica. Ej.: Separación de gas, suministro de aire, regeneración de catalizador, químicos, etc.

Fig. 5 Contexto operacional

Factores del proceso operacional:

Perfil de operación.


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Ambiente de operación.

Calidad/disponibilidad de los insumos requeridos (gas natural, aire, etc.).

Alarmas y señales de paro. Monitoreo de primera línea.

Políticas de repuestos, recursos y logística.

Especificaciones del producto final.

Condiciones laborales: horarios, guardias, nóminas, etc.

Calidad de información: Con respecto al proceso de Recolección y uso de la data, se propone:

Recolectar la data de forma precisa y segura, ya que la misma constituye la base para la identificación y la solución de los problemas (impulsa todo el proceso).

Seleccionar los indicadores más efectivos en función de la data recolectada.

Sistema de gestión de la Calidad ISO 9000-2000.

Esquemáticos del sistema y/o diagramas de bloque. Normalmente estos son desarrollados a partir de los planos o esquemas del fabricante.

Manuales de Diseño y Operación de los Sistemas. Estos proveerán información

de la función esperada de los sistemas, como se relacionan con otros sistemas y que límites operacionales y reglas básicas son utilizadas.

Manuales de los equipos pertenecientes al sistema, que puedan contener

información valiosa sobre el diseño y la operación.

Datos históricos de los equipos que puedan contener la historia de fallos y mantenimientos no planificados y planificados realizados a los equipos (CMMS).

Diagrama EPS: El diagrama Entrada, Proceso Salida, es una herramienta que facilita la visualización del sistema, para su posterior análisis.


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Fig. 6 Diagrama de proceso

Detalles sobre el EPS:

Insumos: Materia prima a transformar. Servicios: Servicios como energía, agua de enfriamiento, aire de

instrumentos, etc.

Controles: entradas que permiten el control de sistema, como arranque-parada, etc.

Proceso: descripción simple de la acción a realizar por el sistema. Ej.: Inyectar, calentar, enviar, etc.

Productos Primarios: principales productos del sistema. Productos Secundarios: Derivados aprovechables resultantes del proceso

principal.

Desechos: Productos que se deben descartar. Servicios: En algunos casos se deben generar servicios a otra parte del

proceso o a otro subsistema.

Alarmas, controles: Señales que funcionan como advertencia o control para otros sistemas.

Esquema para la Selección del Sistema: Se propone el siguiente esquema para definir el sistema al cuál se le aplicará el RCM, éstos son:

Sistemas con un alto contenido de tareas de Mantenimiento Planificado Preventivo (MP) y/o costes de MP.

Sistemas con un alto número de acciones de Mantenimiento No Planificado Correctivo durante los últimos dos años de operación.

Una combinación de los puntos 1 y 2. Sistemas con alta contribución a paradas de plantas en los últimos dos años. Sistemas con altos riesgos con respecto a aspectos de seguridad y ambiente. Equipos genéricos con un alto costo global de mantenimiento. Sistemas donde no existe confianza en el mantenimiento existente.


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6. PASOS PARA LA APLICACIÓN DEL RCM 6.1. LAS SIETE PREGUNTAS BÁSICAS DEL RCM

Como se mencionó anteriormente, el RCM se centra en la relación entre la organización y los elementos físicos que la componen. Antes de que se pueda explorar esta relación detalladamente necesitamos definir qué tipo de elementos físicos existen en la industria, y decidir cuáles son las que deben estar sujetas al proceso de revisión del RCM En nuestro caso proponemos utilizar los registros de los equipos críticos del sistema de gestión de la calidad, procedimientos de mantenimiento del sistema de calidad y registros CMMS. Luego realizaremos una serie de preguntas acerca de cada uno de los elementos seleccionados, como sigue:

¿Cuáles son las funciones? (funciones y criterios de funcionamiento). ¿De qué forma falla? (fallas funcionales). ¿Qué causa la falla? (modos de fallas). ¿Qué sucede cuando hay falla? (efectos de los fallas). ¿Qué ocurre si falla? (consecuencia de las fallas). ¿Qué se puede hacer para predecir o prevenir las fallas? (tareas

predictivas/preventivas).

¿Qué sucede si no puede predecirse o prevenirse las fallas? (tareas a “falta de”).

Estas preguntas se introducen brevemente en los siguientes párrafos.

6.2. FUNCIONES Y SUS ESTÁNDARES DE FUNCIONAMIENTO Cada elemento de los equipos en el registro de la planta debe de haberse adquirido para unos propósitos determinados. En otras palabras, deberá tener una función o funciones específicas. La pérdida total o parcial de estas funciones afectará a la organización en cierta manera. La influencia total sobre la organización dependerá de:

La función de los equipos en su contexto operacional.

El comportamiento funcional de los equipos en ese contexto.

Como resultado de esto el proceso de RCM comienza definiendo las

funciones y los estándares de comportamiento funcional asociados a cada elemento de los equipos en su contexto operacional. Cuando se establece el funcionamiento deseado de cada elemento, el RCM pone un gran énfasis en la necesidad de cuantificar los estándares de funcionamiento siempre que sea posible. Estos estándares se extienden a la producción, calidad del producto, servicio al cliente, problemas del medio ambiente, coste operacional y seguridad.


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6.3. FALLAS FUNCIONALES

Una vez que las funciones y los estándares de funcionamiento de cada equipo se hayan definido, el paso siguiente es identificar cómo puede la falla en cada elemento en la realización de sus funciones. Esto lleva al concepto de una falla funcional, que se define como la incapacidad de

un elemento o componente de un equipo para satisfacer un estándar de funcionamiento deseado.

6.4. MODOS DE FALLAS El paso siguiente es tratar de identificar los modos de fallas que tienen más posibilidad de causar la pérdida de una función. Esto nos permite comprender exactamente ¿qué es lo que puede que estamos tratando de predecir o prevenir? Cuando estemos realizando este paso, es importante identificar cuál es la causa origen de cada falla. Esto asegura que no se malgaste el tiempo y el esfuerzo tratando los síntomas en lugar de las causas. Al mismo tiempo, cada modo de falla debería de ser considerado en el nivel más apropiado, para asegurar que no se invierta demasiado tiempo en el análisis del fallo en sí mismo.

6.5. EFECTOS DE LOS FALLAS Cuando se esté identificando cada modo de falla, los efectos de las fallas

también deben registrarse (en otras palabras, lo que pasaría si ocurriera). Este paso permite decidir la importancia de cada falla, y por lo tanto qué nivel de mantenimiento proactivo (si lo hubiera) sería necesario. El proceso de contestar sólo a las cuatro primeras preguntas produce oportunidades sorprendentes y a menudo muy importantes de mejorar el funcionamiento y la seguridad y también de eliminar errores. También mejora los niveles generales de comprensión acerca del funcionamiento de los equipos.

6.6. CONSECUENCIAS DE LAS FALLAS Una vez que se hayan determinado las funciones, las fallas funcionales, los modos de falla y los efectos de las mismas en cada elemento significativo, el próximo paso en el proceso del RCM es preguntar: ¿cómo (y cuánto) importa cada falla? La razón de esto es porque las consecuencias de cada falla nos dicen si necesitamos tratar de predecirlas o prevenirlas. Si la respuesta es positiva, también sugieren con qué esfuerzo debemos tratar de encontrar las fallas.

RCM clasifica las consecuencias de las fallas en cuatro grupos:

Consecuencias de las fallas no evidentes. Las fallas que no son

evidentes no tienen impacto directo, pero exponen a la organización a


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otras fallas con consecuencias serias, a menudo catastróficas. Normalmente son los dispositivos de protección que no disponen de seguridad inherente, y que pueden suponer la mitad de los modos de falla de los equipos complejos modernos.

Un punto fuerte del RCM es la forma en que trata las fallas que no son evidentes, primero reconociéndolas como tales, en segundo lugar otorgándoles una prioridad muy alta y finalmente adoptando un acceso simple, práctico y coherente con relación a su mantenimiento.

Consecuencias en la seguridad y el medio ambiente. una falla tiene consecuencias sobre la seguridad si su ocurrencia genera condiciones que pueden propiciar lesiones o incluso la muerte de personas. Tiene consecuencias sobre el medio ambiente si infringe las normativas municipales, regionales o nacionales relacionadas con el medio ambiente.

RCM considera las repercusiones que cada modo de falla tiene sobre la seguridad y el medio ambiente y lo hace antes de considerar la

cuestión del funcionamiento. Esto, sin duda alguna, pone a las personas por encima de la problemática de la producción.

Consecuencias operacionales. Una falla tiene consecuencias operacionales si afecta la producción (capacidad, calidad del producto, servicio al cliente o costes industriales en adición al coste directo de la reparación). Estas consecuencias cuestan dinero y lo que cuesten sugiere cuánto se puede destinar en tratar de prevenirlas.

Consecuencias que no son operacionales. Las fallas evidentes que caen dentro de esta categoría no afectan ni a la seguridad ni a la producción, por lo que el único gasto directo es el de la reparación.

Si una falla tiene consecuencias significativas en los términos de cualquiera de estas categorías, es importante tratar de predecirlas o prevenirlas. Por otro lado, si las consecuencias no son significativas, entonces no merece la pena hacer cualquier tipo de mantenimiento predictivo o preventivo que no sea el de las rutinas básicas de lubricación y servicio.

Por eso en este punto del proceso del RCM, nos preguntamos si cada falla tiene consecuencias significativas. Si no es así, la decisión normal a falta de ellas es un mantenimiento que no sea predictivo o preventivo. Si por el contrario fuera así, el paso siguiente sería preguntar ¿qué tareas predictivas o preventivas (si las hubiera) se deben de realizar?. Sin embargo, el proceso de selección de la tarea no puede ser revisado significativamente sin considerar primero el modo de falla y su efecto sobre la selección de los diferentes métodos de predicción o prevención.


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7. TIPOS DE TAREAS Y VIABILIDAD La mayoría de la gente cree que el mejor modo de mejorar al máximo la disponibilidad de la planta es hacer algún tipo de mantenimiento preventivo de forma rutinaria. El conocimiento de la Segunda Generación sugiere que esta acción preventiva debe de consistir en una reparación del equipo o cambio de componentes a intervalos fijos.

Fig. 7 Falla basada en el mantenimiento a intervalos fijos

La Figura muestra el concepto de la falla basada en el mantenimiento a intervalos fijos. Supone que la mayoría de los elementos funcionan con precisión para un período "X", y luego se deterioran rápidamente. El pensamiento tradicional sugiere que un histórico extenso acerca de las fallas anteriores nos permitirá determinar la duración de los elementos, de forma que se podrían hacer planes para llevar a cabo una acción preventiva poco antes de la falla. Esto es verdad todavía para cierto tipo de equipos sencillos, y para algunos elementos complejos con modos de falla dominantes. En particular, las características de desgaste se encuentran a menudo donde los equipos entran en contacto directo con el producto. Ejemplos de ello son los revestimientos de tolvas y trituradoras, excavadoras o transportadores de tornillo sin fin, máquinas herramientas, impulsores de bomba, refractarios de horno etc. Los fallos que tienen relación con la edad también se asocian a menudo con la fatiga y la corrosión. Sin embargo, los equipos en general son mucho más complicados de lo que eran hace quince años. Esto ha llevado a cambios sorprendentes en los modelos de las fallas de los equipos, como se mostró en la figura anterior. El gráfico siguiente muestra la probabilidad condicional de falla contra la vida útil para una gran variedad de elementos eléctricos y mecánicos.


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Fig. 8 Probabilidad condicional de falla contra la vida útil

El modelo A es la conocida "curva de la bañera". Comienza con una incidencia de falla alta (conocida como mortalidad infantil o desgaste de rodaje) seguida por una frecuencia de fallo que aumenta gradualmente o que es constante y luego por una zona de desgaste. El modelo B muestra una probabilidad de falla constante o ligeramente ascendente, y termina en una zona de desgaste (el mismo modelo de la primera figura). El modelo C muestra una probabilidad de falla ligeramente ascendente, pero no hay una edad de desgaste definida que sea identificable. El modelo D muestra una probabilidad de falla bajo cuando la pieza es nueva o se acaba de comprar, luego un aumento rápido a un nivel constante. Mientras que el modelo E muestra una probabilidad constante de falla en todas las edades (falla aleatoria).

Finalmente, el modelo F comienza con una mortalidad infantil muy alta, que desciende finalmente a una probabilidad de falla que aumenta muy despacio o que es constante.

Por ejemplo, los estudios hechos en la aviación civil mostraron que el 4% de las piezas está de acuerdo con el modelo A, el 2% con el B, el 5% con el C, el 7% con el D, el 14% con el E y no menos del 68% con el modelo F. En general, los modelos de las fallas dependen de la complejidad de los elementos. Cuanto más complejos sean, es más fácil que estén de acuerdo con los modelos E y F. (El número de veces que ocurren estos modelos en la aviación no es necesariamente el mismo que en la industria. Pero no hay duda de que cuanto más complicados sean los equipos, más veces encontraremos los modelos de falla E y F).


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Estos hallazgos contradicen la creencia de que siempre hay una conexión entre la confiabilidad y la edad operacional. Fue esta creencia la que llevó a la idea de que cuanto más a menudo se revisaba una pieza, menor era la probabilidad de falla. Hoy en día, esto es raramente verdad, a no ser que haya un modo de falla dominante, los limites de edad no hacen nada o muy poco para mejorar la confiabilidad de un equipo complejo. De hecho las revisiones programadas pueden aumentar las frecuencias de los fallos en general por medio de la introducción de la mortalidad infantil dentro de sistemas que de otra forma serían estables. El reconocimiento de estos hechos ha persuadido a algunas organizaciones a abandonar por completo la idea del mantenimiento proactivo. De hecho, esto puede ser lo mejor en casos de fallos que tengan consecuencias sin importancia. Pero cuando las consecuencias son significativas, se debe de hacer algo para predecir o prevenir las fallas, o por lo menos reducir las consecuencias. Lo que lleva de nuevo a la cuestión de las tareas predictivas o preventivas. RCM reconoce cada una de las tres categorías más importantes de tareas proactivas, como siguen: Tareas cíclicas "a condición" Tareas de reacondicionamiento cíclico

Tareas de sustitución cíclica

7.1. TAREAS "A CONDICIÓN" (MANTENIMIENTO PREDICTIVO Y MONITOREO DE CONDICIÓN)

La necesidad continua de prevenir ciertos tipos de fallas y la incapacidad creciente de las técnicas tradicionales para hacerlo, han creado los nuevos tipos de prevención de fallos. La mayoría de estas técnicas nuevas se basan en el hecho de que la mayor parte de los fallas dan alguna advertencia de que están a punto de ocurrir. Estas advertencias se conocen como fallas potenciales, y se definen como las condiciones físicas identificables que indican que va a ocurrir una falla funcional o que está en el proceso de ocurrir.

Las nuevas técnicas se usan para determinar cuando ocurren las fallas potenciales de forma que se pueda hacer algo antes de que se conviertan en verdaderos fallos funcionales. Estas técnicas se conocen como tareas a

condición, porque se realiza un seguimiento de los parámetros de operación de manera de detectar alguna condición que marque el inicio de una falla potencial (Las tareas, “a condición" incluyen todo tipo de mantenimiento predictivo y el condition monitoring).

El alcance de aviso dado por las diferentes fallas potenciales varía desde microsegundos a décadas. Los intervalos más largos significan que hay más tiempo para prevenir los fallos funcionales, por lo que se emplea un gran esfuerzo en desarrollar las técnicas de "a condición" para que de la


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mayor cantidad de tiempo de aviso previo a una falla inminente como sea posible. Si se usa de forma adecuada, las técnicas de "a condición" son una buena forma de predecir las fallas funcionales, pero también pueden ser una pérdida de tiempo cara. El RCM permite tomar decisiones acerca de ello con gran confianza.

7.2. TAREAS DE REACONDICIONAMIENTO CÍCLICO Y DE SUSTITUCIÓN CÍCLICA (OVERHAUL Y MANTENIMIENTO PREVENTIVO)

Los equipos son revisados o sus componentes reparados a frecuencias determinadas, independientemente de su estado en ese momento. Una gran ventaja del RCM es el modo en que provee criterios simples, precisos y fáciles de comprender para decidir (si hiciera falta) qué tarea preventiva es técnicamente posible en cualquier contexto, y si fuera así para decidir la frecuencia en que se hace y quien debe de hacerlo. Estos criterios forman la mayor parte de los programas de entrenamiento del RCM El RCM también ordena las tareas en un orden descendiente de prioridad. Si las tareas no son técnicamente factibles, entonces se deberá tomar una acción apropiada, como se describe a continuación. Acciones "a falta de"

Además de preguntar si las tareas predictivas o preventivas son técnicamente factibles, el RCM se pregunta si merece la pena hacerlas.

La respuesta depende de cómo reaccionen a las consecuencias de las fallas que pretende predecir o prevenir. Al hacer esta pregunta, el RCM combina la evaluación de la consecuencia con la selección de la tarea en un proceso único de decisión, basado en los principios siguientes:

7.3. TAREAS DE BÚSQUEDA DE FALLAS OCULTAS (MANTENIMIENTO DETECTIVO) Una acción que signifique predecir o prevenir la falla de una función no

evidente sólo merecerá la pena hacerla si reduce el riesgo de una falla múltiple asociado con esa función aún a nivel bajo aceptable. Si no se puede encontrar una acción predictiva o preventiva apropiada, se debe llevar a cabo la tarea de búsqueda de fallas ocultas. Consisten en comprobar las funciones no evidentes de forma periódica para determinar si ya han fallado.


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7.4. TAREAS DE REDISEÑO (MANTENIMIENTO MEJORATIVO)

Si no se puede encontrar una tarea de búsqueda de fallas que reduzca el riesgo de falla a un nivel bajo aceptable, entonces la acción "a falta de" secundaria sería que la pieza debe rediseñarse. Una acción que signifique el prevenir un fallo que tiene consecuencias en la seguridad o el medio ambiente merecerá la pena hacerla si reduce el riesgo de esa falla en sí mismo a un nivel realmente bajo, o si lo suprime por completo. Si no se puede encontrar una tarea que reduzca el riesgo de falla a un nivel bajo aceptable, la pieza debe rediseñarse.

7.5. TAREAS DE NINGÚN MANTENIMIENTO PREVENTIVO PROGRAMADO (MANTENIMIENTO CORRECTIVO) Si la falla tiene consecuencias operacionales, sólo merece la pena realizar

una tarea preventiva si el coste total de hacerla durante cierto tiempo es menor que el coste de las consecuencias operacionales y el coste de la reparación durante el mismo período de tiempo. En otras palabras, la tarea debe de justificarse en el terreno económico. Si no es justificable, la decisión "a falta de" será el “ningún mantenimiento preventivo programado” (Si esto ocurre y las consecuencias operacionales no son aceptables todavía, entonces la decisión "a falta de" secundaria sería rediseñar de nuevo). De forma similar, si una falla no tiene consecuencias operacionales, sólo merece la pena realizar la tarea preventiva si el coste de la misma durante un período de tiempo es menor que el de la reparación durante el mismo período. Por lo tanto estas tareas deben ser justificables en el terreno económico. Si no son justificables, la decisión inicial "a falta de" sería de nuevo el “ningún mantenimiento preventivo”, y si el coste de reparación es demasiado alto, la decisión "a falta de" secundaria sería volver a diseñar de nuevo. Este enfoque gradual de arriba abajo significa que las tareas predictivas o preventivas sólo se especifican para elementos que las necesitan realmente. Esta característica del RCM normalmente lleva a una reducción significativa en los trabajos rutinarios. También quiere decir que respecto a las tareas restantes, es más probable que se hagan bien. Esto combinado con unas tareas útiles equilibradas llevará a un mantenimiento más efectivo. Compare esto con el enfoque gradual tradicional de abajo a arriba. Tradicionalmente, los requerimientos del mantenimiento de cada pieza se evaluaban en términos de sus características técnicas reales o supuestas, sin considerar las consecuencias de la falla. Los programas resultantes se usaban para todas las máquinas similares, sin considerar de nuevo que en diferentes condiciones se aplican consecuencias diferentes. Esto resulta


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en un gran número de programas que no sirven para nada, no porque sean "equivocados", sino porque no consiguen nada. Note también que el proceso del RCM considera los requisitos del mantenimiento de cada pieza antes de preguntarse si es necesario volver a considerar el diseño. Esto es porque el ingeniero de mantenimiento que está de servicio hoy tiene que mantener la maquinaria como está funcionando hoy, y no como debería estar o puede que esté en el futuro.


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ANOTACIONES: ………………………………………………………………………………………………………………………

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