El Progreso en el Mundo del Mantenimiento Industrial y la Confiabilidad

Planeación de la Optimización del Mantenimiento

Desde mediados de los 90s el mundo industrial se ha visto con un incremento en popularidad de procesos conocidos como Planeación de la Optimización del Mantenimiento (Planned Maintenance Optimization PMO). Existen algunas variantes de los procesos del PMO y algunos son más sólidos que otros. Sin embargo son típicamente, racionalización y revisión de procesos que inician con el programa de mantenimiento existente (formal o informal) o el programa recomendado por el distribuidor del equipo. Además del proceso de racionalización pura, algunos procesos también identifican y analizan los modos de falla que no son manejados por el programa de mantenimiento existente y crean la misma salida del programa de mantenimiento como SAE JA 1011 RCM con los mismos o similares beneficicios (Turner, 2001). PMO2000 es uno de esos procesos.

El incremento en popularidad del proceso PMO es porque es considerablemente más rápido (en promedio seis veces mas rápido Johnson L.P, 1995), que RCM y además de que se enfoca en el régimen de mantenimiento existente, el PMO ha encontrado un nicho en la estrategia de desarrollo del mantenimiento en la instalación de equipos nuevos donde las recomendaciones del vendedor necesitan ser formalmente revisadas antes de ser desplegadas.

Estudios a mediados de los 90s también contribuyeron a la renovación del pensamiento. La investigación (Ledet W, 1994 y sus subsecuentes estudios) y experiencia práctica del autor sugiere que sólo una tercera parte del avance potencial de la confiabilidad regresa, derivado del despliegue filosófico del mantenimiento apropiado sin importar si es usado el RCM o PMO. Dos tercios de la ganancia total potencial recae en programas dependientes del sonido estratégico de recolección de datos y administración de pérdidas que son creadas por máquinas o personas que las operan y dan mantenimiento.

En resumen lo que esto significa es que RCM o PMO solos, únicamente generan una tercera parte del potencial de ganancia disponible a través de la mejora de la confiabilidad. Las actividades del sonido de la recolección de datos y la intensa solución de problemas produce dos terceras partes del avance. Esta evidencia relaciona a las organizaciones que tienen una porción alta de mantenimiento planeado o sin planear. Las organizaciones reactivas lograrán mucho menos enfocándose en la eliminación de fallas en lugar de que empiecen con PMO o RCM.

Defendiendo la Garantía de la Confiabilidad

Con la aceptación del PMO como un sonido, pero muy rápido, el alcance de determinación de la tarea de mantenimiento y la evidencia anterior, ha sido un enfoque importante e investigación significativa, alcanzando la integración del análisis de mantenimiento, administración y control del mantenimiento, recolección de información de falla y resolución de problemas. El autor ha utilizado el término de Garantía de Confiabilidad (Reliability Assurance) para cubrir la integración de estos elementos.

La definición del autor es:

“El proceso que determina la confiabilidad inherente y el desempeño de un activo en su contexto operacional y sirve

• Primero para incrementar el nivel de desempeño inherente al nivel por la aplicación del mantenimiento preventivo y predictivo, y luego,
• Por la recolección de datos y solución de problemas, incrementa el desarrollo del nivel inherente a través de la introducción de modificaciones a las máquinas designadas y las condiciones o métodos operativos.

Los 4 cuadrantes de la garantía de Confiabilidad

Desde una perspectiva de proceso, un programa con Garantía de Confiabilidad contiene los cuatro cuadrantes, o elementos, mostrados en el modelo de la Imagen 1 y descritos a continuación:

Un Sistema de Mantenimiento (Maintenance Management System CMMS)

Un sistema de mantenimiento es el núcleo funcional de la administración del mantenimiento. Permite planeación y programación efectiva, costos de mantenimiento y otras capacidades de ejecución y administrativas. Casi todos los productos modernos del CMMS son muy buenos para la administración y ejecución del mantenimiento y de algún desempeño de funciones de la Garantía Confiabilidad. Sin embargo, en realidad, ciertamente todos los sistemas CMMS son limitados e inapropiados para el despliegue de los tres elementos restantes para un programa de Garantía de Confiabilidad efectivo y eficiente.

Sistemas de Revisión de Estrategia (PMO/RCM)

Una estrategia de desarrollo y revisión de sistema es el que contiene la lista de todas las características de las fallas de la planta y la estrategia desarrollada para eliminar o que mejor maneja las consecuencias de fallas inesperadas. Los métodos típicos de estrategia de desarrollo incluyen Mantenimiento Centrado en Confiabilidad (RCM) y Optimización Planeada del Mantenimiento (PMO).

Pérdida de Desempeño o Sistema de Recolección de Datos del Cierre de Planta

El sistema de desempeño de pérdida de recolección de datos es el que anota el componente y el nivel del modo de falla, una variedad de categorías de cierre de planta como también cuánta pérdida y la calidad de pérdida en donde aplique.

Sistema de Manejo de Incidentes de la Confiabilidad

El sistema de confiabilidad y manejo de incidentes es el cual controla el Análisis Causa Raíz y el “Plan Haz Revisa Actúa” ciclo de mejoras continuas y eliminación de fallas.

Describiendo los 3 elementos a Detalle

Sistema de Manejo del Mantenimiento (CMMS)

Existen bastantes libros que proveen información de como poner en marchar y utilizar un sistema de manejo del mantenimiento. Resumiendo, los Sistemas de Manejo del Mantenimiento manejan la administración del mantenimiento y su ejecución.

Para ser efectiva la Garantía de Confiabilidad, una organización necesita sistemas, software y procesos de trabajo que dirijan los otros tres cuadrantes.

Manejo de Incidentes

Los Incidentes de confiabilidad se pueden definir como fallas de planta o equipo que te lleva a cualquier tipo de pérdida o pone en riesgo el negocio. En industrias de capital-intensivo, las categorías varían en términos de exposición y compatibilidad.

El proceso del manejo de incidentes es identificar y resolver fallas de planta, procesos o humanas que conllevan a gran exposición o pérdida de cualquiera de las antes mencionadas.

Idealmente, las organizaciones deberían de tomar la decisión de eliminar dichos riesgos antes de que ocurran, sin embargo en la practica, prediciendo cada riesgo y reduciendo cada uno de ellos a un nivel aceptable es una labor muy difícil de realizar.

El problema con la mayoría de las actividades de desarrollo de estrategias de mantenimiento es que la información nunca es perfecta y se hacen suposiciones. Esto quiere decir que la estrategia de mantenimiento es un programa viviente el cual necesita manejo de incidentes para mejorarlo tan rápido como sea recibida la información.

Aunque hay muchas propuestas probadas a la solución del problema o análisis causa raíz, el proceso fundamental a encargarse es el de revisar los incidentes de confiabilidad que es relativamente simple y en cualquier lugar común.

Como esta propuesta es común, no considero necesario explicar cada paso. Sin embargo, es valioso extenderse en un aspecto único que concierne a la Garantía de la Confiabilidad. Cuando revise las fallas del equipo, existe un proceso de diagrama de fabricación específico el cual recomiendo debe seguir. El proceso se muestra en la Imagen 2.

El punto inicial (F) es cualquier falla inesperada que ha ocurrido en la planta. El primer paso es definir el modo de falla o falla del mecanismo. Siguiendo eso (Analizada la Falla?), se necesita determinar si este modo de falla ha sido analizada previamente usando la lógica del RCM/PMO. Si no (N), entonces se debe poner en un análisis de RCM/PMO (Aplicar RCM/PMO). Si ha sido revisado (S), entonces la validez de la revisión previa necesita ser evaluada contra el hecho de que la falla ha ocurrido ahora inesperadamente (Falla Prevista?). El análisis anterior pudo haber recomendado un “Mantenimiento No Programado” de acuerdo a la póliza, en el caso de que la consecuencia era esperada y sin necesidad de ser tomada una acción, excepto si la falla ahora ha llegado a ser un problema más de lo que originalmente se pensó (Problema Incrementado?), entonces las modificaciones y una revisión del RCM/PMO debe ser llevada a cabo basándose en la disminución de la confiabilidad.

Sí, sin embargo, la recomendación fue para mantenimiento preventivo y el mantenimiento preventivo ha fallado (Caída del Sistema), entonces el origen del problema necesita ser identificado y hacer la rectificación. Claramente, encargarse de éste trabajo, la organización necesita tener un significado eficiente de recuperar la estrategia de mantenimiento para cualquier modo de falla dado. Una vez más, la necesidad de conducir ya sea el RCM o PMO antes de desplegar un sistema de manejo de incidentes se ha mostrado.

Estrategia de Recopilación de Datos

Datos

Las máquinas existen 24 horas de cada día y están en el registro de la compañía. Durante este tiempo, pueden estar en un número de estados. Algunos de estos estados son los siguientes:

1. Teniendo una modificación o mejora en la calidad.
2. No requeridas para producción
3. En tránsito o siendo cambiada por productos diferentes,
4. En producción,
5. En mantenimiento planeado, y/o
6. En mantenimiento por avería después de haber sufrido una falla y haber sido reparada o trabajando a una baja velocidad.

Muchas compañías llevan control de estos estados y establecen el comparativo de tiempo de producción con el tiempo total. Estos datos, cuando baja la velocidad con calidad y a través de poner pérdidad, es a menudo llamado Utilización de Activos (Asset Utilization) o Productividad Total de Equipo Efectivo (Total Effective Equipment Productivity).

Este artículo es concerniente principalemente a la confiabilidad con una máquina y es por lo que sólo concierne a los puntos 5 y 6 de la lista previa. Deberá notar que este artículo es restringido para análisis de fallas evidentes, como fallas ocultas por definición y no causan pérdida operacional.

Estos dos elementos de confiabilidad pueden extenderse como sigue:

• Mantenimiento Planeado
• Mantenimiento Preventivo
• Mantenimiento Correctivo
• Mantenimiento por Avería
• Falla Esperada – Avería de equipo que ha sido evaluada como “Mantenimiento No Programado” por ejemplo “Parabrisas de un auto hecho pedacitos por una piedra voladora,”
• Falla Inesperada – Avería del equipo que hubiera podido ser prevista y prevenida por ejemplo la banda del ventilador de un auto falla debido al uso normal.

Inherente en estos elementos están algunos conceptos que necesitar se claramente entendidos para poder conseguir que la Garantía de la Confiabilidad tenga sentido. Estos conceptos son explicados con la asistencia de modelos mostrados en las Imágenes 3 y 4.

Capacidad de Pérdida Inherente

La capacidad y desempeño de cualquier máquina es determinado por dos factores. Estos son los siguientes:

• La manera en que la máquina fue diseñada.
• La manera en la que es operada.

Fallas Esperadas

La economía y características de las fallas son tales como, para algunas fallas, la estrategia de mantenimiento definida es “Mantenimiento No Programado” (No Schedule Maintenance NSM). Esto puede ser por los dos escenarios descritos a continuación:

• La falla es al azar, y el intervalo del PF es muy corto para darle cualquier uso, o
• Porqué el costo de prevención es mayor que el costo de falla.

Esta realidad significa que existirá cierto nivel de no disponibilidad inherente en la designación y condiciones de operación. Los modos de falla que tienen estrategias NSM llegaran a ser inevitablemente fracasos y darán como resultado una pérdida de capacidad. A dichas fallas les llamamos Fallas Esperadas. Esto es por encima de la vida del activo, se espera que dichas fallas ocurrirán y resultarán pérdida en la producción.

Mantenimiento Planeado

Mientras que algunas fallas o fracasos serán aceptados al ser inevitables, otros serán prevenidos ya sea a través de la condición de monitoreo o el tiempo fijo de reemplazo del componente. Donde estas acciones preventivas requieren que la planta sea quitada de la línea, entonces el mantenimiento preventivo es otra pérdida que es inherente.

Además, cuando la condición de monitoreo detecta falla de activación, la acción de rectificación tomada en dichos casos puede requerir que la planta sea quitada de la línea.

Todas estas pérdidas combinadas forman la Capacidad de Pérdida Inherente mostrada en la Imagen 5. El Nivel Inherente de Desempeño es entonces el total del tiempo menos la Capacidad de Pérdida Inherente.

Pérdida de Capacidad del Mantenimiento

Si el análisis de mantenimiento PMO/RCM fue hecho correctamente, y la máquina es mantenida y operada de acuerdo al análisis, entonces no sufrirá fallas inesperadas. Esto no quiere decir que la planta no fallará. Lo que quiere decir es que todas las fallas que tendrá la planta serán esperadas. La desafortunada realidad en la mayoría de las organizaciones es que algunos modos de falla que reciben mantenimiento preventivo fallarán inesperadamente. Esto significa que aunque algunos modos de falla que tienen actividad de mantenimiento preventivo para evitar que éstos ocurran durante la producción siguen pasando inesperadamente.

Estas fallas inesperadas son conocidas como Pérdidas de Capacidad de Mantenimiento (Maintenance Capability Losses MCLs) y se muestran en la Imagen 4.

Sistema de Recolección de Datos

Los pasos sugeridos los discutiremos en los párrafos a continuación.

Paso 1 – Instaurando un Sistema de Recolección de Datos Genérico

Instaurar un sistema de recolección de datos genérico en teoría no es difícil pero, en práctica, hay muchas trampas que evitar. La recolección de datos usualmente involucra gente en la recolección de datos, conexión de computadoras y su uso. La lista a continuación es de factores que deberán ser considerados a tiempo para el desarrollo del sistema de recolección de datos.

• Los sistemas de recolección de datos a menudo tienen un gran número de partes interesadas o tenedores de apuestas. Por esta razón, las estrategias de recolección de datos no debe ser creada por una sola persona con una agenda en mente. La recolección de datos debe ser el resultado amplio y sistemático con un amplio rango de necesidades de análisis.
• Los datos a menudo son recolectados por gente que opera las máquinas. El grado de capacidad de lectura y escritura de estas personas debe ser valorado y considerado. Evita escribir notas el usar códigos es una buena idea.
• La gente que usará el sistema necesita entrenamiento. El entrenamiento provisto para la gente que recolectará la información deberá hacerse formalmente. Si los cuadernos de notas son utilizados, los procesos y los cálculos requeridos necesitan ser mostrados en carteles cerca de los puntos de recolección.
• Los datos necesitan ser codificados. Considere qué tipos de códigos son aplicables como los códigos de pérdida de cobertura determinan los informes que pueden ser generados.
• En la mayoría de los casos, alguien tiene que registrar los datos en una base de datos. Es importante minimizar el esfuerzo implicado en el registro de la información.
• A veces es importante reunir los datos acerca de variación de tasa y pérdida de calidad. Si éstos son importantes, entonces se deberá planear para contabilizar estas pérdidas. A veces estos datos pueden ser difíciles de obtener exactamente, sin embargo, a menudo es valioso hacer algunas suposiciones e implementar algo antes que esperar por encontrar la solución perfecta.
• El sistema debe ser conciliable. Esto significa que la producción verdadera más las pérdidas deben ascender al tipo vigente por el tiempo de producción.
• La información acerca del fracaso de planta es mejor anotarla después de que el defecto haya sido corregido. El sistema debe ser tanto que los códigos no sean registrados en el momento que ocurre la falla. Deben ser registrados después de que la rectificación sea hecha.

Paso 2 –Establece el Desempeño Inherente y Corriente

Establecer el desempeño actual de un activo puede ser hecho cuando el sistema de recolección de datos es aplicado. Puede tomar algún tiempo generar datos suficientes para entender el nivel de desempeño promedio como puede haber un poco de variación sobre el tiempo.

El establecimiento del nivel inherente del desempeño asume que RCM o PMO han sido emprendidos. El proceso comúnmente utilizado para determinar el nivel inherente de desempeño es reunir todos los datos de pérdida de un período reciente para ser suficientemente válido y considerar qué modos del falla son tratados con mantenimiento predictivo y cuáles serán dejados para reparar cuando ellos fallen. Ahora es posible predecir cual hubiera sido el desempeño estando bajo la nueva estrategia de mantenimiento.

Esto requiere la suposición de que los modos de falla que ahora tienen mantenimiento preventivo hecho en el intervalo correcto hayan sido actividades de mantenimiento planeadas en lugar de averías. Este método es una buena estimación del nivel inherente de desempeño del equipo en el contexto de la operación prevaleciente.

Paso 3 - Determinar los Defectos y Cuantificarlos

De los datos obtenidos, o de discusiones con personas cercanas a la planta, determina cuales son las causas principales de inactividad y procura cuantificarlas. Durante este paso la dificultad percibida a resolver y aplicar las soluciones deben ser consideradas. Desde este punto, selecciona un número pequeño de defectos manejables para trabajar. Puede ser una buena idea el no empezar con uno difícil.

Paso 4 – Desarrolla e Implementa un Plan de Mejora

Realiza talleres para establecer las relaciones causales y crear un plan de mejora. Es sumamente recomendable que estos talleres impliquen a personas que operan la planta y recolectan los datos para crear un sentido de propiedad en el plan de mejora. En este paso, los talleres formales de RCA pueden ser utilizados.

Paso 5 – Revisa el Sistema de Obtención de Datos

Una vez que el plan de mejora es creado, los códigos de causa para mejorar necesitan ser revisados para asegurar que los sistemas de recolección puedan ser utilizados para determinar si el plan de mejora trabaja o no.

Paso 6 – Rastree el Éxito del Plan y Revíselo si es Necesario

Los datos recolectados deben indicar si la estrategia de mejora funciona. Si la estrategia no funciona entonces necesita crear una nueva o el problema necesita ser listado como inherente dentro del sistema.

Problemas comúnes con Sistemas de Garantía de Confiabilidad

Uno de los mayores problemas al obtener un programa de Garantía de Confiabilidad establecido es que muchas personas de organizaciones creen que el CMMS puede hacer más de lo que es capaz. La realidad es que pocos, si cualquier, sistema de CMMS tiene los campos de datos y relaciones de datos para proporcionar información necesaria en la manera requerida para el desarrollo de la estrategia de mantenimiento, el manejo del desempeño de la planta, y manejo de incidente. La realidad es que estos cuatro sistemas son distintivamente diferentes, claro necesita ser integrado, es muy importante.

La compra y el uso de un CMMS dejará gran vacío en la infraestructura de la Garantía de Confiabilidad.

Otros problemas comunes que tienen las organizaciones con sistemas de Garantía de Confiabilidad son los siguientes:

• La base del trabajo de PMO no ha sido hecha.
• No hay alguien en la organización que sea responsable de administrar el sistema.
• El sistema es fragmentado e incómodo. Los informes se pierden y nadie da seguimiento a las cosas.
• El obtener información es consumo de tiempo. CMMS, la recolección de datos o RCM/PMO o los sistemas de la administración de mantenimiento no son integrados.
• Demasiados incidentes son investigados a la vez.
• La estrategia de recolección de datos es demasiado genérica y carece de definición.
• Hay poco conocimiento de cómo son vistos los problemas y por que razones.
• Los sistemas son demasiado incómodos para entrada y salida de datos.
• Demasiados datos son recolectados.
• Hay más de un sistema que reúne los mismos datos. Esto frustra a las personas que recolectan los datos, y llevan a discusiones acerca de los datos en lugar de enfocarse en soluciones.
• Nadie rastrea si las mejoras trabajaron o no; ellos no son integrados con el sistema de OEE.
• Las personas que recolectan los datos no son involucradas en utilizarlos para resolver los problemas.
• Esto tiene como resultado una baja calidad de datos.
• Los datos son recolectados en el nivel equivocado y no pueden ser interrogados según los parámetros necesarios. Por ejemplo en una planta industrial, los datos pueden ser reunidos contra la línea y entonces las investigaciones para comparar el desempeño de diferentes productos no puede hacerse fácilmente.

Conclusión

En conclusión, las organizaciones deben considerar métodos alternativos para SAE standard RCM como su instrumento de línea de fondo para mejorar la confiabilidad. La evidencia es que hay métodos disponibles más rápidos que generan el mismo programa de mantenimiento como RCM pero significativamente más rápido. Dado que la mayor parte de las ganancias de mejorar el mantenimiento viene de la recolección de datos y la intensa resolución de problemas después de que la filosofía apropiada del mantenimiento haya sido desplegada, la visión de muchas corporaciones cambia con el efecto de que ellos despliegan el análisis global del mantenimiento a través del PMO, sistemas de recolección de datos, y sistemas de manejo de incidentes en una manera sumamente organizada y coordinada para fomentar el conocimiento y compartir el análisis y actividades en la solución de problemas.

Referencias

Johnson, L.P. (1995) “Improving Equipment Reliability and Plant Efficiency through PM Optimization at Kewaunee Nuclear Power Plant” SMRP 3rd Annual Conference, Chicago Illinois.

Ledet, W. (1994) “Rational Considerations - Systems Dynamics Model (The Manufacturing Game)” Goal/QPC Conference Boston, MA, USA November 1994. Turner, S. J. (2001) “PM Optimization - Maintenance Analysis of the Future” ICOMS Annual Conference Melbourne 2001.

Steve Turner es un ingeniero professional y tiene Maestría en Administración de Negocios. Es el fundador y director de OMCS Internacional es la compañía que desarrolló la metodología del PMO2000 y subsecuentemente un acercamiento altamente exitoso en la Certeza de la Confiabilidad para activos previos. Estos acercamientos han sido aplicados en cientos de lugares alrededor del mundo y ahora por corporaciones coordinadas a través de muchos lugares.

Presentado en el RCM-2006, Las Vegas, NV.