Cómo seleccionar la estrategia de mantenimiento adecuada
by Mike Johnston
Determinar la estrategia de mantenimiento correcta para los activos de una empresa puede ser una tarea desalentadora. Existe una fina línea entre la rentabilidad y la confiabilidad por lo que, muchas veces, la estrategia de una empresa normalmente favorece una o la otra. Cuando hay una inclinación marcada para que los equipos funcionen más allá de su capacidad y para lo que han sido diseñados, puede darse como resultado intervenciones no planificadas frecuentes con costos asociados de mano de obra, materiales y pérdida de producción. Tomando como ejemplo las oscilaciones de un péndulo, cuando el arco se aleja demasiado hacia el mantenimiento de los activos, la disponibilidad de estos activos puede verse gravemente obstaculizada y puede impactar en la rentabilidad. Es importante encontrar ese “punto óptimo” entre estos dos enfoques para garantizar que haya una cantidad adecuada de mantenimiento que al mismo tiempo impulse la rentabilidad. La pregunta es cómo encontrarlo.
Los equipos en la industria refinadora y petroquímica (como por ejemplo bombas, tanques e intercambiadores) son claramente diferentes a los equipos que se encuentran en una instalación de línea de ensamblado de automotores o en el sector de alimentos y embotellados. Esta diferencia afectará la toma de decisiones para una estrategia de mantenimiento. Sin embargo, los métodos de cuidado de algunos equipos son universales. Este artículo desglosa el proceso para analizar, desarrollar, establecer e implementar una estrategia de mantenimiento nueva o mejorada en cinco fases.
Fase 1
Establecer un equipo
Para crear los cimientos para una estrategia de mantenimiento lucrativa se debe establecer un equipo si no existe uno aún. Se debe reunir a un grupo de personas especializadas que sean miembros de los grupos de confiabilidad, mantenimiento, producción e ingeniería. Contar con personas de distintos departamentos ayudará a aportar diferentes perspectivas y a cubrir todas las bases.
Este proceso no puede considerarse un proceso a corto plazo que se hace rápidamente. Cada miembro del equipo debe comprometerse con su rol en el plan de acción de mantenimiento. Para garantizar que se implemente una estrategia precisa y efectiva este equipo multidisciplinario de asociados debe poseer cierto nivel de autonomía de la gerencia. Al otorgarles más libertad, los miembros del equipo de mantenimiento estarán mejor equipados para pensar libremente y realizar el trabajo adecuadamente.
Fase 2
Análisis crítico
Primero, el equipo debe establecer la importancia de un activo en la cadena de producción definiendo si el activo es: crítico, vital o secundario para la producción. Este es un paso crucial y sin dudas será el primer desafío para obtener el consenso del grupo. Los miembros del equipo de estrategia de mantenimiento pueden tener opiniones encontradas sobre cuáles son los activos más críticos, dependiendo de su perspectiva y sus posiciones respectivas dentro de la organización. Afortunadamente, hay herramientas para ayudar al equipo a dejar atrás sus opiniones y tomar decisiones objetivas.
Si están disponibles las reparaciones de datos históricas del sistema de gestión de mantenimiento computarizado (CMMS, por sus siglas en inglés) y la información de la eficiencia general de operaciones (OOE, por sus siglas en inglés), estas ayudarán a guiar el análisis y asistirán en la resolución de opiniones divergentes. Basándose en la medida de tiempo entre fallos de un sistema (MTBF/R, por sus siglas en inglés), se pueden identificar y acordar cuáles son los problemas más urgentes. Si estos activos en particular son críticos o no, se determinará a medida que el ejercicio progresa. Por favor note que los activos que tienen un repuesto generalmente no se definen como críticos y podrían ser quitados de la lista inicial y ser examinados más tarde.
La matriz de criticidad o riesgo crítico (Figura 1) es una herramienta especialmente útil para evaluar, categorizar y priorizar la necesidad de un activo. En el ejemplo de la Figura 1, cualquier cosa que tenga un puntaje de 15 o más, sería considerado crítico. Las puntuaciones medias de entre 5 y 9 podrían ser consideradas vitales, mientras que los niveles más bajos se asignarían a la categoría de secundarios.
Figura 1: Matriz de criticidad o riesgo crítico
Esta matriz incluye tanto el costo de mantenimiento como el costo asociado con la pérdida de producción. A pesar de ser vital, los ingresos de producción perdidos muchas veces se ignoran cuando se evalúa la urgencia de las tareas de mantenimiento. Este valor monetario podría ser potencialmente mucho mayor que el costo de la mano de obra y los materiales de mantenimiento y, por lo tanto, no debe ser omitido de la clasificación. El costo potencial de la pérdida de producción por sí solo puede poner a un activo en un puesto más alto del que estaba inicialmente. Si una empresa ya tiene una matriz, actualizarla puede brindar resultados más precisos. Sin embargo, es importante señalar que empezar desde cero añadirá tiempo a la progresión de trabajo y retrasará la definición de la estrategia a utilizar.
Fase 3
Análisis de estrategia actual vs. Mantenimiento preventivo y reparaciones de datos
Una vez que el equipo ha llegado a un acuerdo sobre la clasificación de criticidad, el próximo paso a seguir es evaluar la estrategia de mantenimiento existente, en caso de haber una, para ese activo en particular. En esta revisión inicial, se notan las discrepancias entre las reparaciones y la estrategia de mantenimiento para llevar a cabo una investigación adicional y mejoras en el futuro. Desde este punto, el equipo debe decidir cómo agrupar equipos para su análisis. Hay tres formas de hacer esto: primero, compilar una lista integral de todos los datos que hayan sobre el activo en el sitio antes de avanzar a la siguiente fase; segundo, abordar cada activo individualmente, llevar a cabo el análisis de discrepancias, definir e implementar una estrategia alterada como prueba y monitorear los resultados; y tercero, llevar a cabo el análisis grupal de equipos de diferentes departamentos.
Luego, se pueden aplicar diferentes procesos para verificar los resultados de la matriz y confirmar las clasificaciones iniciales. Por ejemplo, un análisis modal de falla y efectos (FMEA, por sus siglas en inglés) brinda un análisis cualitativo para determinar la confiabilidad del sistema. Un análisis de causa raíz (RCA, por sus siglas en inglés) o un análisis de “los cinco ¿por qué?” puede también ser utilizado por el equipo para ayudar a determinar las relaciones de causa y efecto. Usar un rango de herramientas puede ayudar a identificar fallas, consecuencias o circunstancias potenciales que no se hayan considerado durante la clasificación de criticidad.
Considere los siguientes desafíos que una refinería puede enfrentar:
- Los rodamientos del activo A tienen un historial de deterioro cada siete u ocho meses. Se ha establecido una tarea de mantenimiento preventivo para reemplazar automáticamente estos rodamientos cada seis meses para impedir la falla anticipada. Sin embargo, no ha habido un análisis adecuado que se haya realizado para saber por qué los rodamientos están fallando.
- El activo B tiene una tarea para reemplazar el aceite lubricante del engranaje cada dos años, pero el equipo de mantenimiento está preocupado de que este sea un caso de sobre mantenimiento de la unidad. Jamás se ha detectado un problema cuando se drena y reemplaza el aceite.
- El activo C tiene una tarea anual para romper y limpiar un acoplamiento y confirmar que esté alineado adecuadamente; aunque nunca se ha detectado un desalineado en las inspecciones pasadas.
- El activo D tiene una tarea anual para revisar el cableado y sus terminaciones en el centro de control de mantenimiento (MCC, por sus siglas en inglés) para detectar conexiones sueltas y aislamientos quemados. Durante cinco años sólo se han identificado dos problemas y ambos fueron insustanciales.
En este punto, cualquier estrategia de mantenimiento existente y cualquier control para prevención y detección actual deben ser reevaluados. Las fallas históricas como las potenciales deben listarse por componentes, incluyendo sus controles y estrategias respectivas, para identificar qué está funcionando y qué no. Una vez que esta lista ha sido compilada, el equipo puede progresar a la fase 4.
Fase 4
Definir y crear la nueva estrategia
Usando la lista creada en la fase 3, el equipo se embarca en la que posiblemente sea la tarea más ardua de todo el ejercicio: desarrollar y establecer una estrategia de mantenimiento nueva o modificada. En este punto, el equipo debe decidir qué actividades pueden aumentar la confiabilidad, la productividad y la eficiencia general de los equipos (OEE, por sus siglas en inglés) y qué actividades pueden reducir las fa-llas. Hay cinco rutas principales que se pueden explorar y aplicar para llegar a una estrategia de mantenimiento adecuada para un equipo determinado y sus componentes.
1
Mantenimiento preventivo (PM, por sus siglas en inglés): reparaciones, reemplazos, inspecciones, limpieza y lubricación estándar que se llevan a cabo de forma regular.
2
Mantenimiento predictivo (PdM, por sus siglas en inglés): uso de tecnologías de monitoreo basado en condiciones, como análisis de vibraciones, termografía, tribología, análisis acústico, análisis de partículas de desgaste (ferrografía) o rayos x.
3
Mantenimiento proactivo: usa los resultados de los datos derivados del manteminiemto predictivo (PdM) para asignar el trabajo en el momento oportuno preventivamente, llevando a cabo un análisis modal de falla y efecto y un análisis de causa raíz (FMEA/RCA, por sus siglas en inglés) luego de cualquier falla subsecuente para determinar la causa y tomar medidas correctivas para reducir o eliminar una posible recurrencia.
4
Rediseño y/o mejora: ocasionalmente, hay un componente de un activo que no puede ser mantenido fácilmente o que simplemente no puede ser mantenido. Puede tratarse de un rodamiento ubicado en un lugar poco conveniente o un componente que no es ade-cuado para cumplir con las demandas que se le hacen. En este caso, se podría implementar una mejora o un rediseñado del objeto en cuestión, posiblemente trabajando con el equipo de manufactura original.
5
Operar hasta que falle: no hacer nada, esperar a que una falla ocurra y luego corregirla.
El equipo debe determinar cuál de estos métodos, o una combinación de ellos, debe usarse para el trabajo. Tendrán que considerarse una va-riedad de factores. Por ejemplo, si una compañía necesita obtener nuevas herramientas o la implementación es difícil, los empleados pueden necesitar capacitación adicional, lo que costaría tiempo valioso. Entre los factores que influenciarán la decisión se encuentran la relación costo-beneficio, la rentabilidad sobre la inversión, y el tiempo que transcurre entre la aplicación y la mejora anticipada de una estrategia. La situación ideal sería si una empresa puede aumentar la productividad y la confiabilidad sin que haya una interrupción de la producción.
Soluciones posibles a los desafíos de la fase 3:
Activo A: En el ejemplo de las fallas en los rodamientos, un análisis modal de falla y efectos o un análisis de causa raíz (FMEA o RCA, por sus siglas en inglés) puede determinar la causa de la falla prematura. La razón podría ser cualquier cosa, incluyendo: un mal diseño; lubricación incorrecta, insuficiente o excesiva; lubricante inadecuado; instalación incorrecta o desalineación; la aplicación incorrecta de partes; u operar el activo más allá de la cobertura para la que ha sido diseñada. Una vez que se ha identificado la causa raíz, se debe poner en marcha la estrategia, el rediseño o la mejora adecuada. En este caso, la solución podría ser mejorar un pedestal de un rodamiento al que le falta la rigidez necesaria para amortiguar una frecuencia harmónica natural inherente.
Activo B: La disputa del reemplazo de aceite lubricante en el engranaje hace que este activo sea un candidato ideal para someterse a una combinación de tribología y análisis de vibraciones. La estrategia podría ser reemplazar el aceite inmediatamente o en el siguiente ciclo de calendario y luego comenzar a llevar a cabo un análisis de aceite, comenzando tal vez con una frecuencia trimestral. Un análisis de vibración podría llevarse a cabo para buscar desgaste interno o daño. El proveedor que suministra el aceite para el engranaje puede llevar a cabo un análisis de aceite como parte de sus servicios. Esto puede ser una alternativa muy viable a un reemplazo automático de aceite cada dos años; sin embargo, todo dependerá del costo del aceite, el trabajo para reemplazarlo y la producción que se pierde mientras la unidad está fuera de funcionamiento para el cambio de aceite.
Activo C: Se podría llevar a cabo una revisión de vibración mensual en el motor y los rodamientos de la unidad para identificar cualquier desalineamiento mediante las lecturas axiales de las vibraciones ca-racterísticas. Esto evitaría desmontar un acoplamiento del que no se ha reportado problemas. A pesar de esto puede que aún así se necesite una lubricación anual. Sin embargo, el tiempo de parada de producción para llevar a cabo esto sería más corto, y reemplazar el lubricante solo necesitaría el trabajo de un engrasador y no el de dos técnicos.
Activo D: El centro de control de mantenimiento (MCC, por sus siglas en inglés) del ejemplo debe ser inspeccionando usando una técnica de mantenimiento preventivo de termografía. Estas revisiones pueden llevarse a cabo con muy poco o ningún efecto sobre la producción habitual, a la vez que brindan una representación más exacta de la condición del cableado, las terminales y cualquier otro componente que esté contenido en el MCC. Las medidas correctivas sólo deben llevarse a cabo si la termografía indica que hay problemas potenciales.
La estrategia de mantenimiento menos usada es "operar hasta fallar". Esta opción generalmente se usa cuando el costo de trabajo y materiales no garantiza ninguna estrategia. Por ejemplo, un motor de ¼ de caballos de fuerza con rodamientos sellados en un segmento de una cinta transportadora trabajaría hasta fallar. Este motor probablemente sería un motor que la compañía tiene en sus bodegas o un producto que los proveedores locales tienen en existencia. Se gana muy poco si se realiza mantenimiento en un componente de pequeña importancia.
Antes de implementar una nueva estrategia de mantenimiento para un equipo, el activo debe haber sido limpiado, lubricado y reconstruido con anterioridad para que vaya al siguiente paso funcionando a su capacidad óptima. Si no se hace de esta forma, generalmente la unidad continuará requiriendo atención durante apagones no planificados y no se ganará mucho con el uso de una confiabilidad mejorada. Por ejemplo, aplicar tribología a un engranaje con un fugas o llevar a cabo un análisis de vibraciones en rodamientos que ya están agotados y próximos a fallar sería una pérdida de tiempo.
Sin importar cuál sea la estrategia seleccionada, todas las actividades deben ser realizadas por operadores. Las tareas de mantenimiento preventivo que sean simples y autónomas como limpiar, revisar, inspeccionar y lubricar, pueden asignarse a miembros del personal operativo con capacitación mínima. Este enfoque permite que el personal capacitado pueda concentrarse en actividades más críticas que requieran un conjunto más amplio de habilidades específicas.
Fase 5
Actualizaciones
Una vez que la nueva estrategia ha sido implementada debe monitorearse para evaluar su efectividad y exhaustividad. Si se implementaron soluciones tecnológicas, como mantenimiento predictivo (PdM), se debe establecer un punto de referencia con la inspección inicial. Esto provee el denominador contra el cual medir los avances. Si parece que la nueva estrategia no está cumpliendo con las expectativas, se deben realizar análisis adicionales para determinar las discrepancias de lo que falta en el enfoque actual. Esta es la sección verificar-actuar del ciclo de Deming (Figura 2), que muchas veces se pasa por alto o ignora, y que garantizar que se use un enfoque dinámico y sensato para extender la vida de los componentes que constituyen un activo. El equipo puede tener que regresar a la fase 3 y revisar el proceso para identificar los métodos faltantes o inefectivos para cerrar cualquier discrepancia existente.
Figura 2: Ciclo de Deming para la mejora contínua
Conclusión
No existe una estrategia universal para llevar a cabo un mantenimiento efectivo. Un cierto nivel de flexibilidad es necesario para lidiar con las adversidades e implementar la estrategia apropiada. La mejora continua es un proceso incesante que requiere que se lleven a cabo monitoreos, mantenimientos de registros y actualizaciones durante todo el ciclo de vida de un activo y sus componentes. Los miembros del equipo, las circunstancias y las situaciones dentro de una compañía pueden cambiar con el tiempo; por tanto, la estrategia de mantenimiento debe estar siempre al día y seguir perfeccionándose. Garantizar un mantenimiento adecuado y continuo debe ser una prioridad alta para que la producción se maximice y se asegure el desempeño óptimo de los equipos. Implementar la estrategia de mantenimiento adecuada que garantice que el trabajo correcto se realice en el momento correcto con la metodología menos invasiva, ayudará a obtener mejoras en confiabilidad y, esto a su vez, estimulará una mejor productividad y aumentará el ciclo de vida de un activo.
