Metodología de implantación o de mejora de un sistema de gestión del mantenimiento.

METODOLOGÍA DE IMPLANTACIÓN O DE MEJORA DE UN SISTEMA DE GESTIÓN DEL MANTENIMIENTO San iago Jesús Cale o Cas o Escuela Técnica Supe io de Ingenie os Indus iales [email protected] El i a Maeso González Escuela Técnica Supe io de Ingenie os Indus iales [email protected] Sal ado Pé ez Can o Escuela Técnica Supe io de Ingenie os Indus iales [email protected] Uni e sidad de Málaga Resumen En la ac ualidad, el Man enimien o es an e odo una “es a egia” en la emp esa. Es a es a egia se ha de in eg a con las exis en es de Calidad To al, Segu idad, Medioambien e, e c. pasando po el diseño, cons ucción, implan ación y explo ación de los sis emas p oduc i os, eniendo como in llega al obje i o deseado en cualquie indus ia a anzada: dispone de los equipos p oduc i os siemp e que se les necesi e, implan ando en la emp esa g upos de mejo a y iabilización. La ges ión del man enimien o indus ial mode no se p esen a como un conjun o de écnicas pa a cuida la ecnología de los sis emas de p oducción a lo la go de odo su ciclo de ida, llegando a u iliza los con la máxima disponibilidad y siemp e al meno cos e, ga an izando, en e o as cues iones, una asis encia écnica e icaz a a és de una buena o mación y ges ión de compe encias en el uso y man enimien o de dichos sis emas. En el p esen e a ículo p esen a emos la e olución de los di e en es ipos de man enimien o y la ab icación, así como las es a egias pa a la co ec a plani icación del man enimien o indus ial desde el pun o de is a de la ges ión Palab as Cla e: Disponibilidad, man enimien o indus ial, iabilidad. 1 INTRODUCCIÓN Du an e la década de los se en a y p ime os año del ochen a, e a común la c eencia en Eu opa de que los cos es de man enimien o i ían en ascenso y así su epe cusión sob e el o al de p oducción año as año. En la ac ualidad, dos décadas después, podemos a i ma que nada de es o ha ocu ido g acias a un mejo uso de las ins alaciones indus iales, una co ec a plani icación y ealización de las a eas de man enimien o, una mayo iabilidad de sis emas complejos y un g an desa ollo de las aplicaciones in o má icas a odo el sis ema de Ges ión de Man enimien o. (GMAO). [5] Gab iel, (1989) 2 IMPORTANCIA DEL MANTENIMIENTO 2.1 FALLOS. Un allo es el cambio en un p oduc o o sis ema desde una condición de abajo sa is ac o ia a una condición que es á po debajo de un es ánda acep able. Incluso cuando los esul ados no son ca as ó icos, los esul ados de un allo pueden p o oca deso ganización, incon enien es, pé didas... La no ma AFNOR X 60-011 es ablece una clasi icación de los allos que se puede e en la igu a 1. Figu a 1. Tipos de allos ( uen e: elabo ación p opia) En ella se es ablece dos ipos de allo: el allo pa cial, que queda de inida como la al e ación de un bien pa a cumpli la unción eque ida; el allo comple o, que a su ez se es ablece como el cese de un bien pa a cumpli la unción eque ida. Es á cla o que los allos en si mismos son sucesos a e i a o a minimiza en los en o nos p oduc i os. La iabilidad y el man enimien o p o egen an o el endimien o de la emp esa como sus in e siones. Los sis emas ac uales han de se diseñados de o ma que se ob engan de ellos el máximo endimien o así como los es ánda es de calidad de inidos po la emp esa. La iabilidad es la ca ac e ís ica de un disposi i o exp esada po la p obabilidad de que es e disposi i o cumpla una unción eque ida en las condiciones de u ilización y pa a un pe iodo de iempo de e minado (no ma AFNOR X 05-501). Fiabilidad Concep os de la de inición P obabilidad. Exp esada como la elación : 1 posibles casos de núme o a o ables casos de núme o ≤ Función eque ida La de inición de la unción implica un ni el de admisibilidad a pa i de la cual la unción no se cumplimen a Condiciones de u ilización De inición de las condiciones de uso, ci cuns ancias, a iables y exigencias mecánicas, ísicas, químicas... Pe iodo de iempo De inición de la du ación de la unción Tabla 1: Concep os de la de inición de iabilidad. La iabilidad hay que en ende la como una ex ensión de la calidad en el iempo en el sen ido de que llamamos calidad a la con o midad de un p oduc o con su especi icación al sali de áb ica ( =0) y la iabilidad a su ap i ud de pe manece con o me du an e la du ación de su ida. [7] Monchy, (1990). Las necesidades de man enimien o dependen de o ma di ec a de las ca ac e ís icas de iabilidad de los equipos y elemen os que lo componen. Es po es e mo i o que los es udios de iabilidad a lo la go de la ase de diseño se han hecho imp escindibles en los úl imos años. El man enimien o se de ine como “conjun o de acciones que pe mi en man ene o es ablece un bien en un es ado especí ico o en la medida de asegu a un se icio de e minado” (no ma AFNOR X 06-501). El obje i o p incipal an o de la iabilidad como del man enimien o es conse a la capacidad del sis ema con olando los cos es. Fallo Fallo Com p le o Fallo Pa cial Man enimien o Concep os de la de inición Man ene . Comp ende la noción de p e ención en cualquie sis ema de uncionamien o. Res ablece . Comp ende la noción de co ección consecu i a a una pé dida de unción con as ada. Es ado especí ico. Supone la p ede e minación del obje i o a consegui , con la cuan i icación de los ni eles ca ac e ís icos. Tabla 2: Concep os de la de inición de man enimien o. 2.2 ANÁLISIS DE FIABILIDAD La eo ía de la iabilidad es una écnica ecien e. Los p ime os pasos se die on en ae onáu ica mili a en los años cua en a. En los úl imos años, la p esión pa a la ob ención de las economías de escala ha lle ado a un espec acula c ecimien o de los equipos en la mayo ía de las indus ias ( e ine ías, pe oquímicas, au omó iles, ae onáu ica, e c.), de es a o ma cualquie allo que se p esen e se á mucho más cos oso que an año, incluso po encialmen e pelig oso ( allo en el eac o de una cen al nuclea ). [3] Boucly (1998) Es e es el mo i o p incipal que lle a a ealiza desde la concepción de los equipos la p edicción de la expec a i a de ida, disponibilidad, ca ga de man enimien o espe ada y ecu sos es imados pa a in e enciones e icaces. Es la elación en e diseño y iabilidad que pos e io men e se aduci á en ca ga y es a egia de man enimien o lo que jus i ica desde el campo de la ingenie ía la impo an e a ención que se le es án dando a es os pa áme os imp escindibles pa a la e icaz pues a en ma cha del man enimien o indus ial. [6] (Kelly, 1998). 2.2.1 Pe il de allo de un equipo a lo la go de su ida En é minos gene ales se o ece un pe il de p obabilidad de allo pa a la gene alidad de los componen es en la igu a 2. E iden emen e los ni eles absolu os de la iabilidad del sis ema, R(S), así como la escala de iempo y longi udes ela i as pa a los es pe íodos obse ados a ia án de un sis ema a o o. La es imación de los pa áme o del pe il de p obabilidad de allo a lo la go de la ida en e a de un sis ema son un condición esencial pa a la p edicción de la iabilidad de un sis ema. Figu a 2. Cu a del pe il de p obabilidad de allo ( uen e: elabo ación p opia) 2.2.2. P edicción de la iabilidad de un sis ema complejo Todos los sis emas es án cons i uidos po ‘n’ componen es indi iduales in e elacionados, ejecu ando cada uno un abajo conc e o. Pa ece cla o que si algún componen e no ealiza su unción, sea el mo i o que ue e, el sis ema en e o es suscep ible de allo. Fase II. Fallos In an iles iem p o ‘ ’ desde nue o Fase II. Vida Ú il Fase III. Desgas e F ecuencia de Fallo a una edad An e es a esi u a amos a analiza la posibles in e elaciones de los componen es y las soluciones posibles a adop a pa a aumen a la iabilidad. Sis emas en se ie Sea un sis ema o mado po ‘i’ componen es en se ie ( éase igu a 3) Figu a 3. Componen es conec ados en se ie ( uen e: elabo ación p opia) Pa a de e mina la iabilidad en un sis ema donde cada pa e o componen e indi idual iene su p opia asa de iabilidad, bas a con mul iplica las iabilidades de los componen es indi iduales. ( ) x....xR( )R x ( )R x ( )R x ( )R )(R ij321S = (1) ∏ =i 1iS )(R)(R (2) donde: RS( ), es la iabilidad del sis ema o al Ri es la iabilidad indi idual del componen e ‘i’ En la ecuación an e io se obse a que la iabilidad de cualquie componen e no depende en absolu o de la iabilidad de o o componen e, es o es, se a a de componen es elacionados en se ie e independien es en e sí. El alo co espondien e de iabilidad de un elemen o conc e o es no malmen e una especi icación de diseño; en ocasiones la esponsabilidad se a ibuye al pe sonal de comp as cuando es e elemen o es inco po ado al p oduc o como pieza semi-elabo ada po un p o eedo . En es e úl imo caso end emos que auna es ue zos po conoce los p oduc os e in es igaciones de nues os p o eedo es, odo lo cual a o ece á la inco po ación a nues os p oduc os de piezas de mayo iabilidad indi idual. La unidad básica de medida de iabilidad es la asa de allo del p oduc o FR ( ailu e a e). Mide la p opo ción de allos de un p oduc o en elación a la can idad o al de p oduc os p obados FR(%), o núme o de allos cons a ados du an e un de e minado pe iodo de iempo FR(N). 100% x p obadas unidades de núme o allos de núme o FR(%)= (3) ope ación de iempodel ho as -unidades de núme o allos de núme o FR(%) = (4) La du ación media en e dos allos co esponde al ecíp oco de FR(N) y se conoce como MTBF, media de iempos de buen uncionamien o (en inglés “Mean Time Be ween Failu es”)1 FR(N) 1 MTBF = (5) 1 La aducción española de “Mean Time Be ween Failu e”, co esponde a “ iempo medio en e allos”. En ocasiones y en lib os de o os au o es encon a emos es a o a acepción. R2 R1 Rj Ri Pa ece que queda en e idencia que la única mane a de aumen a la iabilidad de un sis ema o mado po ‘i’ componen es en se ie consis e en la mejo a de iabilidades de los componen es indi iduales. Sis emas en pa alelo Sea un sis ema o mado po ‘i’ componen es en pa alelo ( éase igu a 4) Pa a p ocede al cálculo de la iabilidad del sis ema ope a emos como sigue: ( ) ) R-....x(1 x ( ))R-(1 x ( ))R-(1 )(R -1 i21S = (6) ∏ −= n 1iS ))(R-(11)(R (7) donde: RS( ), es la iabilidad del sis ema o al Ri es la iabilidad indi idual del componen e ‘i’ Figu a 4. Componen es conec ados en pa alelo ( uen e: elabo ación p opia) Es e iden e que mien as más componen es hay en pa alelo, mejo es la iabilidad del sis ema. Con el nomb e de “ edundancia”, se usa es a p opiedad pa a aumen a la iabilidad de un sis ema. La edundancia se hace ope a i a si un componen e alla y el sis ema puede ecu i a o o. Pensemos en un sis ema en pa alelo de bombas de agua de impulsión, de al modo que si una de ellas alla po el mo i o que sea, en e en uncionamien o la segunda de o ma au omá ica, asegu ando de es a o ma el suminis o a los pun os de consumo. 2.3 TIPOS DE MANTENIMIENTO Como imos en la in oducción del capí ulo, se de ine man enimien o como “conjun o de acciones que pe mi en man ene o es ablece un bien en un es ado especí ico o en la medida de asegu a un se icio de e minado” (no ma AFNOR X 06-501). Hay dos ipos de man enimien o según la no ma AFNOR X 60 010 y 60 011, el man enimien o co ec i o y el man enimien o p e en i o. 2.3.1 Man enimien o Co ec i o El man enimien o co ec i o es aquella ope ación de man enimien o e ec uada después del allo. Es á basada en dos ipos de in e enciones: 1. Los a eglos, es o es, una uel a al es ado de uncionamien o ealizada en el p opio luga donde ope a la máquina, en ocasiones sin in e upción del uncionamien o del conjun o a ec ado. Es e a eglo se ealiza con ca ác e momen áneo y son ca ac e ís icos del man enimien o palia i o. 2. Las epa aciones, ealizadas in si u o en el alle cen al de la áb ica, en ocasiones as el a eglo. Es a epa ación se ealiza de o ma de ini i a y son ca ac e ís icos del man enimien o cu a i o. R2 R3 R1 La o ma de implemen a el man enimien o co ec i o en una emp esa es a a és de dos es a egias de concepción del mismo: Man enimien o de ca ás o e. Es la ípica del en e enimien o adicional, consis en e en no hace nada has a que apa ezca una a e ía. Pa a ello: − el pe sonal es á en espe a de que ocu a un allo, p esen ado una ca ga i egula de abajo pa a el se icio de man enimien o. − las a eas de p epa ación de la in e ención se ealizan as la pe i ación del allo. − las piezas de ecambio se ealizan “según pedido” La jus i icación de la adopción de es e ipo de man enimien o iene condicionada po los siguien es ac o es: − cuando los gas os indi ec os del allo son mínimos y los eque imien os de segu idad son bajos. − cuando se adop a, po pa e de la emp esa, una polí ica de eno ación ecuen e del ma e ial. − cuando el pa que de maquina ia de la emp esa es á cons i uida po máquinas en las que los e en uales pa os no son c í icos pa a la p oducción. Man enimien o como complemen o esidual del man enimien o p e en i o. Es a cla o que sea cual sea la polí ica y el ni el de p e en i o pues o en p ác ica po la emp esa, subsis i á inexo ablemen e un po cen aje de allos imp e is os, esiduales o ca aléc icos que eque i án la pues a en ma cha de acciones co ec i as. Es o no dice que siemp e deben coexis i un ni el de man enimien o co ec i o aunque la polí ica implan ada en la emp esa sea p e en i a. E olución del man enimien o co ec i o. El man enimien o co ec i o debe inclui en e sus obje i os, no sólo e ec ua un a eglo o epa ación pa a es au a la pé dida de unción, sino que debe ealiza una se ie de in es igaciones ace ca del allo p oducido: − análisis de las causas de la pa ada − uel a al es ado de uncionamien o − mejo a de componen es, sis emas... al obje o de eludi la eapa ición de la a e ía, o en odo caso minimiza los e ec os p oducidos po la apa ición − egis o sis emá ico de la in e ención ealizada, al obje o de pe mi i su pos e io uso en aplicaciones in o má icas de GMAO (Ges ión de Man enimien o Asis ida po O denado ) En la igu a 5 apa ece ep esen ada la o ma del man enimien o co ec i o según una ley de deg adación desconocida. En el eje de o denadas se ep esen a el ni el de endimien o del sis ema y el eje de abscisas es á ep esen ado po el iempo. Se puede obse a que pa iendo del endimien o óp imo del sis ema, es e a su iendo un de e io o p og esi o apa eciendo lo que se conoce como allo po deg adación ocu iendo la pe dida de unción en el ins an e TBF, iempo en e allos ( ime be ween ailu es). En es e ins an e se ealiza una in e ención co ec i a, bien a eglo, bien epa ación en un iempo TAM, iempo p opio de indisponibilidad, con lo que se de uel e el sis ema a su ni el de endimien o óp imo. Puede apa ece en cualquie momen o un allo ca aléc ico o imp e isible al y como se ecoge en la igu a en el que la pe dida de unción pasa de se p og esi a a se casi inmedia a Figu a 5. El man enimien o co ec i o (Fuen e: adap ación p opia a pa i de Monchy, 1990, p. 39) 2.3.2 Man enimien o P e en i o El man enimien o p e en i o es aquel que se e ec úa con la in ención de educi la p obabilidad de allo de un bien o la deg adación de un se icio p es ado. éase la igu a 6. Figu a 5. El man enimien o p e en i o (Fuen e: adap ación p opia a pa i de Monchy, 1990, p. 39) Es una in e ención de man enimien o p og amada, p epa ada y p e is a en echa an e io a la p obable de apa ición de un allo (no ma AFNOR X 06-010) Obje i os p incipales del man enimien o p e en i o − Aumen a la iabilidad de un sis ema, máquina, equipo, e c. Consegui emos en e o as cosas educi los cos os de allo, consegui una mejo a de la disponibilidad2. − Reduci y alisa la ca ga de abajo al pode se p og amado con an elación. − Facili a la ges ión e icaz de exis encias de ecambios y ma e ial necesa io pa a la ealización de las in e enciones de man enimien o. − Ga an iza la segu idad en el abajo, educiendo las imp o isaciones. 2 La noción de disponibilidad apun a hacia “la p obabilidad de que un disposi i o es é en es ado de unciona ”, o sea, que no es é a e iado ni en e isión. − Aumen a la ida ú il del equipo La pues a en ma cha de un sis ema de man enimien o p e en i o. Pa a pone en uncionamien o un se icio de man enimien o e icaz, debe emos con a con un mé odo que g a a á a co o plazo los cos es di ec os de man enimien osegún [8] Roldán (1997). Es e mé odo consis e en la ges ión de la documen ación écnica (dossie s-máquinas e his ó icos), los análisis écnicos del compo amien o del ma e ial (es udio de allos, leyes de deg adación, iabilidad, man enibilidad y disponibilidad), p epa ación de las in e enciones pe iódica ( en abilidad de la p epa ación, a eas del p epa ado y p epa ación de la in e ención) y la conce ación con el depa amen o de p oducción/ope aciones (o denamien o de los abajos y ealización de los mismos). Todo lo indicado a iba son la base del man enimien o p e en i o siendo absolu amen e necesa ias pa a la co ec a pues a en p ác ica de es e sis ema de man enimien o. 1. Fases de implemen ación del man enimien o p e en i o. En una p ime paso, el man enimien o p e en i o exis i á solo, es deci ealiza emos isi as p e en i as pe iódicas, a in de obse a odo el conjun o de sis emas en uncionamien o. Se egis a á odo lo con enien e pa a desa olla las leyes de deg adación del ma e ial así como los lími es de admisibilidad que amos a es ablece pa a los di e en es sis emas, equipos, ins alaciones, e c. Una ez ealizado es o y conociendo de o ma ehacien e el compo amien o del ma e ial, abo da emos los mé odos del man enimien o sis emá ico, más sencillo de ges iona . Den o del man enimien o sis emá ico podemos encon a el man enimien o de onda y el condicional que pasa emos a de alla a con inuación. 2.3.3 Man enimien o Sis emá ico La de inición de man enimien o sis emá ico expone que es “el man enimien o p e en i o e ec uado median e una p og amación p ees ablecida, ya sea en el iempo, el núme o de unidades ab icadas, núme o de ope aciones ealizadas, dis ancias eco idas, e c... Pa a la pues a en ma cha de es e ipo de man enimien o es imp escindible el conocimien o p e io del compo amien o del ma e ial en el iempo. El conocimien o de los di e en es pe iodos de in e enciones sis emá icas pe mi e es ablece un plan pe sonalizado pa a una máquina en conc e o. A ec a p incipalmen e a: − equipos con cos e de allo des acado − equipos en los que cuando p esen an allos el cos e es de ca ác e g a e, pudiendo incluso a as a a o as piezas a una pé dida de unción. (co ea de la dis ibución de un au omó il, bujías..) − equipos en los que la pa ada a a se de la ga du ación − equipos en los que se co e un iesgo de segu idad de pe sonal o usua ios en caso de allo − equipos some idos a la legislación o no ma i a igen e (clima ización, ascenso es, al a ensión, sis emas de ex inción de incendios...) 2.3.4 Man enimien o Sis emá ico Pa a es ablece el pe iodo de in e ención se end á en cuen a las ecomendaciones del ab ican e, expe iencia adqui ida du an e el uncionamien o del man enimien o co ec i o, el uso de la in o mación ex aída de un his ó ico, polí ica de man enimien o. También conocido como man enimien o p edic i o, bajo condición o es ado. Es un ipo de man enimien o p e en i o subo dinado a un ipo de acon ecimien o p ede e minado (seguimien o con inuo, cap o es, au odiagnós ico...) La en aja p incipal de es a o ma de man enimien o es que asegu a la igilancia con inua del ma e ial al obje o de p e eni los allos espe ados. O a en aja sin duda es que pe mi e ealiza man enimien o p e en i o sin conoce la ley de deg adación del ma e ial. Es impo an e no a que pa a su co ec a aplicación hay que ene en cuen a una se ie de condiciones ales como que el ma e ial se p es e a ello median e la deg adación p og esi a y la obse ación de la misma. Los pa áme os que usualmen e son medidos son: − pa áme os ísicos (p esiones, elocidad, empe a u a, caudal...) − ib aciones y uidos − apa ición de esiduos de desgas es en acei es de lub icación p incipalmen e La p incipal di e encia en e el p e en i o sis emá ico y el condicional es que la echa de in e ención p e en i a se á p ede e minada en el caso del sis emá ico y de e minada en caso de ala ma en el sis emá ico. El man enimien o condicional es un in hacia el cual se es á e olucionando ya que en e o as cosas pe mi e u iliza el sis ema al máximo de su posibilidades. 3 RESUMEN En es e p ime a ículo de la ges ión de man enimien o indus ial, hemos expues o la e olución y los concep os de los di e en es ipos del man enimien o. En un a ículo pos e io es udia emos la me odología pa a el diseño y la implan ación de un sis ema de ges ión de man enimien o óp imo aplicable a cualquie indus ia, que e i e las ele adas pé didas económicas consecuen es de la mala ges ión del man enimien o, acili e el abajo de los écnicos de in e ención y p e ea los consumos de ecambios, ma e iales, suminis os, e c. Re e encias [1] Adam, J .E.E. y Ebe , R., (1991), Adminis ación de la P oducción y Ope aciones. Concep os, modelos y uncionamien o. Ed. P en ice Hall Hispanoame icana. México. [2] A oca, J. ; B ígido, D.; Use o, A., (1998), Man enimien o ins alaciones elec icas. Ed. FOREM. Fundación Fo mación y Empleo. 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