Algunos son muy exitosos. Sin embargo, la mayoría admitirá que no se dieron cuenta de los beneficios esperados. Mientras hay muchos enfoques para aplicar exitosamente un programa de Confiabilidad, yo discutiré un modelo probado para mejorar un programa de mantenimiento basado en confiabilidad a través de la optimización de tareas de mantenimiento enfocadas en la eliminación de fallas.

Comencemos asumiendo que nosotros tratamos con una gran planta con muchos programas ya implementados que procuran encaminarse hacia el mantenimiento basado en confiabilidad. Un CMMS es utilizado para manejar la operación; un gran programa de mantenimiento preventivo (PM) basado en inspección ha sido establecido; y un programa de mantenimiento predictivo (PdM) relativamente grande está en el sitio para monitorear los activos. Muchas de las piezas del enigma de la Confiabilidad existen, pero la mejora en los resultados de costo y Confiabilidad no han sido percibidos porque la integración de los sistemas separados no ha sido considerada, dejando cada sistema sub-optimizado.

A menudo programas como los descritos arriba son vistos por organizaciones como programas "únicos". Mas si hay un esfuerzo concertado para refinar e integrar todos los programas ya implementado, nosotros veremos típicamente aumentos en la Eficacia General del Equipo (OEE) con una reducción significativa en los gastos de mantenimiento.

El punto de partida

El éxito es medido típicamente por la mejora a la última línea de la compañía. Para lograr el éxito financiero de cualquier proyecto los conductores claves del costo dirigidos por el proyecto tienen que ser entendidos. Por ejemplo, una planta puede medir los tipos de trabajo (preventivo, predictivo, falla y modificaciones), mano de obra y materiales.

Asumamos que miramos una planta donde acerca de 15% del trabajo es predictivo, 35% es preventivo, 25% son fallas inesperadas, y aproximadamente 15% de las tareas de PM atrasado se realizan cada mes. Además, la organización puede tener un traslapo entre actividades de mantenimiento preventivo y predictivo. El traslapo cuesta dinero y ocurre por una razón específica. Es importante entender la razón antes de desarrollar una estrategia de mantenimiento.

Las plantas pueden pasar muchos años construyendo programas de PM y son alentados a hacerlo así porque son recompensados por la reducción de fallas cuando un proceso de PM es implementado. Con el tiempo, estos sistemas de PM crecerán para incluir inspecciones para toda clase de fallas. Puede haber una experiencia negativa relacionada a una falla que requiere la adición de PM. La frecuencia será puesta y el PM aplicado a cada aparato que es semejante al que falló. Las consecuencias o la naturaleza de la falla son ignoradas generalmente porque no tienen relación con las reuniones de los superiores para explicar la falla. La máquina falló, el jefe es infeliz, y el PM lo hace menos infeliz. Con el tiempo, el número de PM aumenta al grado que muchos no son completados; aún con un extenso programa de PM hay todavía fallas que no pueden ser eliminadas.

Una planta comenzará un programa de PdM monitoreando unas cuantas piezas de equipo sumamente crítico con el análisis de vibración (donde generalmente hay algo de éxito). Por supuesto, el éxito es una recompensa positiva y para aumentar ese éxito el programa crecerá. Si la organización tiene mucho apoyo corporativo para implementación de PdM aplicarán típicamente la tecnología al 50% de sus activos conocidos y utilizarán todas las tecnologías disponibles. Para determinar cuantos activos monitorear, la planta debe determinar cuantos tecnólogos puede sostener y entonces puede comprar el equipo requerido para realizar el trabajo.

En ningún caso, tanto en la implementación de PM o PdM, fueron los modos de falla, efectos o consecuencias de falla evaluados para determinar la eficacia de los costos ni la viabilidad de la tarea de mantenimiento a predecir sinceramente o para eliminar las fallas.

Como ejemplo, una planta puede utilizar una tecnología predictiva para monitorear cojinetes, pero mandar con frecuencia a un mecánico a desconectar un activo e inspeccionar los mismos cojinetes. La ridiculez de esto puede parecer fundamental. Sin embargo, es común en la industria. A causa de esto, nosotros debemos discutir primero la metodología antes de describir los pasos de la implementación.

Los principios utilizados para corregir esas deficiencias son:

  • Todas tareas de mantenimiento deben ser dirigidas a un modo específico de falla
  • Utilizar la tarea menos costosa y más efectiva para mantener el activo
  • El intervalo de la tarea de mantenimiento será tan frecuente que atienda la falla en el punto óptimo en el ciclo de falla del activo
  • El coste total de falla debe exceder el costo de las tareas para mantener el activo
  • PM últimamente debe ser una restauración basada en tiempo, no una inspección
  • Las fallas creadas al operar un activo fuera de la capacidad no puede ser mantenido. El activo debe ser rediseñado.

Para ilustrar este enfoque veamos rápidamente a la Curva P-F mostrada en la Figura 1. John Moubray utiliza la curva P-F en su libro, RCM II, para demostrar el sentido del tiempo y la eficacia de tareas de PdM. Los puntos han sido colocados por la curva para representar un espacio de tiempo (P-F) del punto P del descubrimiento del defecto al punto funcional del fracaso F. La lógica nos dice que mientras más largo es el período de advertencia, es más fácil de sostener la planificación y programación del esfuerzo necesario para una más eficiente, organización de mantenimiento basada en Confiabilidad. Lo que nosotros podemos ver fácilmente estudiando esta curva es que las tareas de PdM tienen la habilidad de identificar las fallas, creando las condiciones en un intervalo de P-F más largo que las tareas de PM. Además, la tarea de PdM puede ser más adecuada para identificar el modo de falla.

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Un análisis más profundo de la mano de obra requerida para realizar el trabajo, nos muestra que desde el punto de vista financiero, las tareas de PdM, en promedio, son una cuarta parte del costo de una tarea de PM utilizada para detectar el mismo modo de falla. Además, se ha demostrado que PM introduce el fracaso que de otro modo no sucedería. Este fracaso prematuro a menudo es referido como mortalidad infantil.

Un adicional, y a menudo el impacto financiero más grande es el tiempo de inactividad de producción. Las tareas de PdM son realizadas generalmente mientras el equipo trabaja y el trabajo correctivo identificado por la tecnología de PdM es planificado al mismo tiempo con otras tareas de alto valor correctivo. Las inspecciones de PM requieren normalmente que el equipo deje de operar.

Como puede ver, la decisión más económica, y la que tiene mayor sentido técnico, es de mantener el activo utilizando los recursos siguientes, en orden, como ellos aplican: Monitoreo del Proceso, Tecnologías de PdM, tareas directas basadas en Tiempo/Medida (PM).

Alineando las Tareas de Mantenimiento a las Fallas

Las fallas pueden ser agrupadas en las siguientes tres categorías. La comprensión de estas categorías es crítica al asignar las tareas de mantenimiento.

  1. Inducido
  2. Intermitente
  3. Desgaste

Las fallas inducidas son un resultado de una fuerza del exterior que causa el modo de falla. Por ejemplo una planta puede correr el proceso de producción de tal manera que los activos son forzados prematuramente en una situación potencial de falla, o en una condición de pie suave en un tren del equipo que causa el desalineamiento de los coples que lleva finalmente a una falla interior del cojinete. Mientras que el monitoreo del Proceso y de PdM pueden ayudar a descubrir estas fallas potenciales (con lo cual elimina una parada imprevista), es importante entender que la falla inducida debe ser reconocida y realizar el análisis para determinar la causa raíz. Sólo entonces actuaremos proactivamente y haremos la transición a una organización de mantenimiento basado en confiabilidad.

Las fallas intermitentes pueden suceder en cualquier momento. Algunos puede utilizar realmente el término "aleatorio". Sin embargo, la implicación es que el Tiempo Malo Entre Fallas (MTBF por sus siglas en ingles) no puede ser determinado. Estos difieren de la falla inducida porque suceden típicamente con la suficiente distancia hacia arriba en la curva P-F que la reparación puede ser planeada efectivamente y puede ser programada. Una planta puede detectar mejor estos modos de falla por el monitoreo de Proceso y de PdM cuando es posible.

Muchas plantas encuentran también que el PM no es efectivo en determinar el comienzo de la falla ya sean inducidos o intermitentes y por lo tanto un desperdicio de capital. Con demasiada frecuencia una planta puede escoger aumentar la frecuencia de PM, o peor, escribir y planificar nuevos procedimientos para procurar mitigar estos fracasos. Esta reacción es lo que últimamente lleva a un ineficaz, costoso y fuera-de-control programa de mantenimiento.

Las fallas por desgaste tienen un MTBF conocido y ocurren cuando la vida útil de un componente es gastada. Estos tipos de modos de falla son a menudo perceptibles por el monitoreo de Proceso y de PdM. Sin embargo, la restauración basada en tiempo resulta generalmente la estrategia de mantenimiento más efectiva.

La Definición de PM

Un PM, por definición, es una actividad de reparación/reemplazo que restaurará la funcionalidad o vida útil de un activo a su estado original. Otros tipos de PM son Hallazgo de Fallas o tareas de Evaluación de Condición. Una planta desplegaría una tarea de Hallazgo de fallas cuando las consecuencias del fracaso o los riesgos asociados con el fracaso son tolerables; estas tareas son también útiles en encontrar fallas escondidas. Un método de Hallazgo de Fallas es probar-trabajar el equipo de reserva de la planta con cierta frecuencia para asegurar que no haya fallado al estar sin operar.

Las tareas de Evaluación de condición son realizadas para determinar un porcentaje de fallas del componente. Cuándo las organizaciones escogen realizar tareas de Evaluación de Condición, están con la comprensión que esta evaluación es utilizada para tratar de determinar el MTBF. Correctamente aplicado, debe ser cuantitativo en la naturaleza. Es decir, una medida de precisión es tomada y es comparada a criterios establecidos que definen cuándo el reemplazo es necesario. Hay dos razones principales del porque una planta establecerá las medidas cuantitativas.

  1. Las diferencias de la habilidad técnica son aminoradas
  2. Tendencia del promedio de desgaste. Donde es posible, niveles de advertencia o alertas (condición amarilla) y críticos o niveles de acción (condición roja) deben ser definidos

La Implementación

Una comprensión completa de fallas potenciales de cada aparato puede ser desarrollada por Modos de Falla y Análisis de Efectos (FMEA por sus siglas en ingles) a cada tipo de equipo en la planta. Las plantillas de FMEA pueden ser desarrolladas en un nivel de clase/ subclase/clasificador (ejemplo Bomba/Centrífuga/cople o Bomba/Centrífuga/Banda). Un significativo ahorro de tiempo será advertido al desarrollar estas plantillas. Con cada tipo equipo, una planta debe poder contestar las siete preguntas básicas de RCM.

  1. ¿Cuál es su función?
  2. ¿CUáles son las fallas funcionales?
  3. ¿Cuáles son los modos de falla?
  4. ¿Cuáles son los efectos de esas fallas?
  5. ¿Cuáles son las consecuencias?
  6. ¿Cómo se pueden mitigar las fallas?
  7. ¿Que pasa si no se puede conseguir la tarea adecuada?

Cuando responda a la pregunta 6, considere un camino lógico para utilizar los tres recursos, Monitoreo del Proceso, Monitoreo de PdM, y PM, en ese orden, como se describió previamente.

Una vez que el FMEAs es completado, puede ser aplicado en el nivel del activo. Esta revisión más granular revisa los empates en la Criterio de Rango de Criticalidad para determinar si las consecuencias del fracaso son los suficientemente grandes para realizar la tarea. ¿Esto es realmente una regla económica de decisión, "Es el costo del fracaso más que el costo de mitigar"?

Esto es muy importante de notar desde que la meta de estos programas es de reducir el costo del mantenimiento al mantener la utilización alta del activo.

Ahora una planta puede definir y poder comunicar los parámetros del proceso y reedificar y aplicar las rutas de PdM. Por ejemplo, una planta puede emplear: monitoreo de vibración de baja y alta velocidad, termografía eléctrica y mecánica, análisis motriz de circuito, análisis de aceite y pruebas de espesor de NDT.

Las pruebas existentes de las tareas de PM que cubren los mismos modos de falla que ahora son definidas con las tareas de PdM entonces pueden ser removidas del sistema.

Si una planta determina que PM es la manera más efectiva de mitigar la falla, el componente es reemplazado. Por ejemplo, si un transportador de tornillo es retirado de la operación para PM que requiere ganchos en los cojinetes, los cojinetes serían reemplazados antes que inspeccionar para determinar si el reemplazo es necesario. Este enfoque a menudo es tomado porque el costo para cerrar la línea y el trabajo requirió parar el equipo para la inspección, es más que el costo de unos pocos ganchos para cojinetes. Una vez que las reparaciones son completadas, los cojinetes removidos podrían ser inspeccionados "en el banco" para ayudar a definir aún más el MTBF y con lo cual "pellizca" la frecuencia de la tarea si es justificado. Esto elimina casi todas las tareas del tipo de evaluación de condición.

La frecuencia de PM es determinada por el historial de la orden de trabajo y el conocimiento técnico. Si hay una pregunta acerca del MTBF, cualquier planta escogerá la duración más larga para la frecuencia en el uso de PM. ¿Por qué deben escoger la duración más larga para el porcentaje de averías? Uno quizás piense que esto causará alguna falla, pero piense en ello de esta manera: si cada PM es ingresado conservadoramente y es realizado en un intervalo corto y seguro, tomará mucho tiempo para saber si nosotros escogimos bien el sistema de PM. Si cada PM es realizado en un intervalo que, en el mejor de nuestro conocimiento es el intervalo verdadero, habrá pocos errores hechos pero esto será evidente y relativamente rápido. Esto puede ser un enorme salto para algunas plantas. Sin embargo, para hacer grandes progresos en la mayoría de los esfuerzos de Confiabilidad, este resultará el método correcto. Si algunas frecuencias son perdidas, podrán aceptar temporalmente fallas y mejorar con el tiempo. El éxito dependerá sobre si las frecuencias parecen haber sido puestas apropiadamente y si la falla inesperada no aumenta.

Los Resultados

Este enfoque tiene como resultado típicamente lo siguiente:

  • Durante las etapas iniciales, los costos del mantenimiento bajarán, y continuarán
  • El personal de mantenimiento disminuirá apreciablemente comparado con niveles de pre-proyecto y continuará disminuyendo (esto es notorio generalmente por la eliminación de contratistas)
  • Un retorno significativo de la inversión del proyecto (ejemplo: los primeros tres meses del desempeño recuperados sobre la mitad de los costos totales del proyecto)
  • Los grandes cierres serán posiblemente los que permitan la instalación de nuevos bienes de equipo mientras la eficacia general del equipo para la instalación no disminuye
  • El Equipo es retirado del servicio con menor frecuencia debido a PM
  • El número de tecnólogos predictivos aumenta así como el porcentaje de los activos con monitoreo de condición. A causa de la profundidad de la cobertura del monitoreo de condición, el monitoreo continuo asegura que la Confiabilidad de la planta no sea comprometida a causa del proyecto.

Muchas plantas y Gerentes identifican las herramientas y sistemas que reclaman al remedio de las debilidades de la Confiabilidad de una instalación. Implementados independientemente las herramientas y sistemas son sólo módulos añadidos que aumentan los costos sin aumentar la confiabilidad de la planta. La Confiabilidad verdadera es lograda cuando la mayoría de los métodos mejores costo-efectivos son aplicados a los activos de la planta, con lo cual llevando al máximo el esfuerzo del mantenimiento con el coste total mínimo al negocio. "La economía de la Fuerza" es un término militar que describía la técnica de utilizar sólo la fuerza necesaria para derrotar al enemigo. En el mundo de la Confiabilidad, el enemigo es el tiempo de inactividad, la mano de obra, rehacer el trabajo, y los costos de materiales. Para competir globalmente debemos utilizar "la Economía de la Fuerza" el principio para asegurar que nuestras plantas trabajen confiablemente a su máxima capacidad con costos mínimos totales. Una estrategia integrada de mantenimiento y confiabilidad es una parte clave para alcanzar este objetivo.

Timothy White es el Gerente de Servicios para Management Resources Group, Inc. Tim ha trabajado en iniciativas de Confiabilidad alrededor del mundo para MRG y actualmente vive en cualquier lugar del mundo donde lo lleve su trabajo. Además es un gran entusiasta de embarcaciones acuáticas y estará entusiasmado de atender sus dudas (relacionadas con barcos y con cualquier otra cosa) en whitet@mrginc.net.

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