6. MANTENIMIENTO BASADO EN LA CONFIABILIDAD Y SU RELACIÓN CON T.P.M. (13)
Teniendo en cuenta que el Mantenimiento Basado en la Confiabilidad R.C.M. es uno de los programas de Mantenimiento de más actualidad, y que algunas personas pudieran considerar que el Mantenimiento Total Productivo T.P.M podría ser desplazado por el R.C.M., es conveniente explicar en que consiste el R.C.M para aclarar las dudas que podrían surgir, aunque realmente debemos entender que T.P.M. es una filosofía o forma de pensar y actuar en busca de la mejora continua y la máxima eficiencia, que nunca pasará de moda, y que más bien R.C.M. y T.P.M. se complementan.
El Mantenimiento basado en la confiabilidad RCM de sus siglas en Inglés: Reliability Centered Maintenance, es una estrategia de Mantenimiento, que tiene sus inicios a principios de los años 1960s, cuando las Aerolíneas de la Industria de la Aviación Civil Norte Americana, se dieron cuenta que muchas de sus filosofías de Mantenimiento, eran no solo costosas, sino altamente peligrosas. Para tratar de solucionar este grave problema, la Industria Aeronáutica Norte Americana, creó una serie de “Grupos de Mantenimiento Direccionales: Maintenance Steering Groups, para reexaminar todo lo que ellos estaban haciendo, para mantener sus aeronaves operando, introduciendo el concepto de analizar todo el Sistema, más que cada equipo o aeronave en particular. Estos Grupos de Mantenimiento Direccionales estaban formados por representantes de los fabricantes de aeronaves , las aerolíneas y la FAA. La primera tentativa en un proceso racional empezando de “Cero”, para formular estrategias de mantenimiento, fue promulgada por la Asociación de transporte aéreo en Washington DC, en 1.968.y se conoce ahora como: MSG 1 ( abreviatura de Maintenance Steering Groups ).
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(13) REY SACRISTAN, Francisco. Manual de Mantenimiento Integral en las Empresas. 2.001.
Posteriormente se actualizaron dichas estrategias de Mantenimiento MSG 1 y en 1.970 se promulgó la MSG 2.
A mediados de 1.970 el gobierno de los Estados Unidos quiso saber más acerca de la filosofía moderna en materia de mantenimiento de aeronaves y solicitaron un informe sobre el tema a la Industria Aeronáutica. Dicho reporte fue escrito por Stanley Nowlan y Howard Heap de United Airlines, ellos lo titularon: Reliability Centered Maintenance o RCM ( Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad ). Dicho reporte fue publicado en 1.978 y aún sigue siendo uno de los documentos más importantes en la historia del Mantenimiento y Manejo de los activos físicos.
Se han seguido haciendo actualizaciones de las estrategias MSG 2 y en 1.980 se promulgó el MSG 3, el cual ha sido revisado varias veces.
El informe de Nowland y Heap ha sido desde entonces usado como base para varios modelos de RCM de tipo militar y para otras actividades no relacionadas con la aviación, siendo el más usado el: RCM 2.
6.1 La Metodología R.C.M.
El RCM es un estrategia o filosofía de Mantenimiento cuyo objetivo principal es preservar las funciones de un determinado Sistema, a diferencia de las políticas tradicionales de Mantenimiento, que tienen como enfoque principal la preservación del Equipo.
El RCM predica que el equipo no es importante por si solo, sino por la función que desempeña dentro del sistema. En este sentido se toman en cuenta las consecuencias de la parada de un equipo para el sistema.
El RCM enseña a reconocer que la consecuencia de un fallo es mucho más importante que sus características técnicas y por lo tanto solamente merecen esfuerzos financieros, de planeación, de predicción y de recursos materiales y de mano de obra, aquellas fallas que puedan y valgan la pena ser prevenidos. Esta metodología reconoce que el Mantenimiento no puede hacer más que asegurar que los elementos físicos, continúen manteniendo su capacidad incorporada, lo que se define como: fiabilidad inherente.
Los aspectos más importantes contemplados en la metodología del RCM son los siguientes:
6.1.1. Da prioridad a la preservación de la función del Sistema, más que enfocarse a mantener la operación de equipos.
6.1.2. Ayuda a identificar los posibles modos de falla de todos los componentes primordiales dentro del sistema, antes que identificar los modos de falla, que han sido experimentados por los equipos.
6.1.3. Selecciona solamente las tareas de Mantenimiento que están identificadas con la predicción o prevención efectiva de los modos de falla, más que de las tareas de Mantenimiento, que fueron generadas a partir de una serie de procesos intuitivos, basados en argumentos tales como: la experiencia, las recomendaciones del fabricante, etc.
6.1.4. Prioriza las tareas de Mantenimiento, basadas en el impacto que el modo de falla tiene sobre el sistema, en vez de darle a todas las fallas la misma importancia.
6.2 Pasos y Técnicas para el análisis del R.C.M.
Como pasos y técnicas básicas podemos señalar las siguientes: 6.2.1 Selección de elementos físicos para aplicar RCM.
El RCM está basado en la relación entre la organización y los elementos físicos que la componen. Se necesita entonces saber que tipos de elementos físicos existen en la Empresa y decidir cuales deben estar sujetos al proceso de revisión del RCM.
6.2.2 Preguntas acerca de los Elementos Seleccionados:
Una vez definido que elementos del sistema se incorporan al proceso RCM, se hacen una serie de preguntas acerca de cada uno de los elementos seleccionados:
6.2.2.1 ¿ Cuales son las Funciones?
6.2.2.3 ¿ Que causa que fallen?
6.2.2.4 ¿ Que sucede cuando fallan?
6.2.2.5 ¿ Que ocurre si fallan?
6.2.2.6 ¿ Que se puede hacer para prevenir las fallas?
6.2.2.7 ¿ Que sucede si no puede prevenirse la falla?
6.2.3 Pasos a seguir para aplicar la técnica RCM
Un proceso general de análisis RCM implica la realización de las siguientes tareas principales:
6.2.3.1 Selección del sistema y recolección de la información
6.2.3.2 Definición de las fronteras del sistema
6.2.3.3 Descripción del sistema y diagrama de bloques funcionales
6.2.3.4 Descripción de las funciones y fallas funcionales
6.2.3.5 Análisis de los modos de falla y sus efectos
6.2.3.6 Análisis del árbol de decisión lógico
6.2.3.7 Selección de tareas
6.2.3.8 Implantación de recomendaciones, seguimiento de resultados y actualización del estudio.
6.2.3.9 Análisis y discusión de los resultados.
6.3 Análisis de modos de falla y sus efectos
El análisis de modos de falla y sus efectos( FMEA ) forma parte esencial de la estrategia de RCM. En éste paso se determinan que modos de falla, pueden
resultar en una falla funcional del Sistema o Sub-Sistema, enfocando la falla más en las funciones de los Equipos que en el Proceso. Se analiza el efecto de cada modo de falla, tanto local , como para el Sistema y la Instalación.
Utiliza la estructura de un árbol de decisión, para identificar, seleccionar y priorizar cada modo de falla, en base a tres preguntas, que permiten colocar cada modo de falla, dentro de una de cuatro categorías y sus posibles combinaciones:
6.3.1 Categoría A o D/A: falla evidente con consecuencias para la seguridad o falla oculta con éstas consecuencias.
6.3.2 Categoría B o B/D: falla evidente con consecuencias operacionales o falla oculta con éstas consecuencias.
6.3.3 Categoría C o D/C: falla evidente sin consecuencias operacionales o falla oculta sin esas consecuencias.
Los modos de falla sean ocultos o evidentes, ubicados en la categoría A o B, tienen mayor peso que las ubicadas en la categoría C y los ubicados en la A, tienen mayor peso que los ubicados en la B.
De no ser posible ninguna tarea preventiva, entonces la única opción será la de funcionamiento hasta la falla ( FHF ).
Si el costo de una tarea de Mantenimiento Preventivo aplicable, excede los costos asociados con la falla, entonces la opción más efectiva será la de funcionamiento hasta la falla ( FHF ). La excepción a ésta regla seria si la falla trae consecuencias para la seguridad o el medio ambiente, lo que obligaría al Rediseño.
Una vez seleccionada la tarea, se decide la frecuencia sugerida, basada en el conocimiento de la relación edad fiabilidad y/o la función de densidad de fallas del modo de falla.
Para cada componente y modo de falla de la categoría B, se asignan tareas de Mantenimiento Preventivo, con frecuencias que varían desde diaria, hasta anualmente. El resto de modos de falla ubicadas en la categoría C, son sometidas a una prueba de “sanidad”, clasificando en un grupo las que permanecerán hasta el estado FHF y al resto se le asignan tareas de
Mantenimiento Preventivo, teniendo en cuenta la efectividad marginal o el daño secundario asociado con la decisión de funcionamiento hasta la falla. Finalmente se realiza una comparación de tareas de mantenimiento actuales, considerando las recomendaciones de los fabricantes, requerimientos de entidades reguladoras y las tareas obtenidas del análisis RCM.
6.4 Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad 2: RCM 2
Es un proceso usado para decidir lo que debe hacerse para que un activo, proceso o sistema, continúe haciendo lo que los usuarios quieren que haga. Los usuarios deben definir lo que esperan de su Sistema en términos medibles de: Producción, velocidad, alcance, capacidad de servicio, etc.
También en términos de seguridad, manejo ambiental, calidad, precisión, consistencia, estabilidad, economía, servicio al cliente, etc.
A continuación se identifican las formas en las cuales el sistema puede fallar en el cumplimiento de las expectativas definidas: estados de falla.
Viene luego un análisis de modos de falla y de los efectos o FMEA (Failure Modes and effects análisis), para identificar los eventos que son razonablemente las más probables causas de cada estado de falla.
Finalmente el proceso RCM 2 busca identificar una apropiada política del manejo de fallas, para tratar cada falla de acuerdo a sus consecuencias y características técnicas.
Las opciones de la política de manejo de fallas incluyen estrategias de:
6.4.1 Mantenimiento Preventivo
6.4.2 Mantenimiento Predictivo
6.4.3 Búsqueda de fallas o cazafallas
6.4.4 Cambio del diseño o configuración del sistema
6.4.5 Cambio de la forma en que es operado el sistema
El proceso RCM 2 suministra criterios precisos para decidir si cualquier política de manejo de fallas es técnicamente apropiada y para decidir las frecuencias con que se deben realizar las tareas rutinarias.
Otra característica del proceso RCM 2 además de su énfasis en las expectativas del usuario, es el uso de grupos de análisis RCM con al activa participación de usuarios y personal de mantenimiento, para aplicar el proceso con una cuidadosa capacitación, lo que produce excelentes resultados en programas de mantenimiento, con costos efectivos, aún en situaciones donde hay un limitado acceso a la información histórica.
La mejor comprensión de como funcionan los Sistemas, significa que los Operarios están más capacitados para reaccionar rápidamente, confiada y correctamente, cuando las cosas funcionan mal.
6.5 Fiabilidad de los sistemas de Producción
Antes de que pueda lograrse la Eficiencia de Producción o Mejorar la Calidad de un Producto, hay que lograr la Estabilidad y Continuidad del Sistema Productivo.
Uno de los objetivos del Mantenimiento será acortar al mínimo, el tiempo del logro de Estabilización del Proceso Productivo, utilizando las técnicas de Calidad Total, de T.P.M. y con la ayuda de Grupos de Fiabilización, para el análisis de problemas y sus correspondientes diagnósticos y alternativas para desarrollar planes de acción o mejoras.
6.5.1 Grupos de Fiabilización
Un grupo de Fiabilización es un Grupo Multidisciplinario, conformado por personal de Producción, de Mantenimiento, de Calidad, de Ingeniería, de Administración, etc. Sus integrantes varían según el tipo de Empresa y según los problemas que deban analizar.
Para el grupo de Fiabilización se aplicarán los mismos principios de manejo de grupos expuestos en la Unidad V de Mantenimiento Productivo Total T.P.M. con un Líder Motivador que orientará y organizará al grupo.
Dentro de los Objetivos del Grupo de Fiabilización están:
6.5.1.1 Hacer un seguimiento con la ayuda de una lista única de problemas, de todo tipo de fallas que existan en los procesos y sistemas de producción, analizando los problemas e identificando las causas de fallas, empleando técnicas de: Planeación, de búsqueda de soluciones, discusión de las posibles soluciones, valoración de las soluciones, análisis de las soluciones y por último si la toma de la decisión. Se analizarán problemas de Disponibilidad Operacional de Equipos, de Rendimiento de un Proceso, de Defectos de Calidad, etc.
6.5.1.2 Definir y hacer un análisis de Indicadores de Gestión o Indicadores de Progreso como: tiempos de funcionamiento medios de las máquinas cuello de botella, de tiempo medio de parada de máquinas, etc.
6.5.1.3 Priorizar, preparando diagramas de Pareto, las causas por averías, defectos de calidad, etc.
6.5.1.4 Idear técnicas de animación y motivación del Grupo de Fiabilización.
6.6 Planes de acción del grupo de fiabilización
Una vez fijados los objetivos de fiabilidad, de mantenibilidad, de disponibilidad, etc. Los planes de acción se deberán desarrollar en las siguientes etapas o niveles:
6.6.1 Nivel de aplicación bajo: Es una forma de tratar problemas de urgencias diariamente con poca a verificación o análisis, son planes de acción inmediatos para resolver pequeños problemas.
6.6.2 Nivel medio - bajo: Son planes de acción Semanales, para analizar por ejemplo, los reportes diarios de averías de una unidad de Producción, para apreciar las desviaciones en los resultados de Producción.
6.6.3 Nivel medio: El Grupo analiza Semanalmente, los indicadores relacionados con el funcionamiento de los Sistemas de Producción en base a datos y gráficos disponibles. Estos indicadores pueden ser: evolución de la disponibilidad de la máquina cuello de botella en un Línea especifica de Producción a lo largo de la Semana, o análisis de la eficiencia Semanal de la Línea de Producción, o análisis de la tasa de defectos de Calidad, etc.
6.6.4 Nivel medio - alto: Se trata en general de reuniones mensuales para discutir y analizar asuntos de todo tipo: Evolución de Programas de Mantenimiento Preventivo, de Programas de T.P.M, de Programas de Calidad, del lanzamiento de un nuevo Producto, de análisis de Costos y en general Programas de Mejora Continua.
6.6.5 Nivel de aplicación alto: En estos niveles de reuniones se tratan sobre todo estrategias y proyectos de mejora para problemas cotidianos, en los que intervine la Gerencia General o altos niveles jerárquicos de la Empresa.
6.7 Programación de los Grupos de Fiabilización y análisis operacional de eficiencia.
Como se dijo en el punto anterior, la programación de los Grupos de Fiablilización puede ser: diaria, semanal y mensual
6.7.1 Análisis diario de eficiencia operacional en una Línea de Producción. Todos los días, fijando una hora, en reunión no superior a 15 minutos,
hacer análisis de pérdida de rendimiento, con los datos de Producción, elaborados por el responsable del proceso.
En dicha reunión se realizará lo siguiente:
6.7.1.1 Identificar los problemas que penalizaron a las máquinas con paradas
superiores, por ejemplo, a 30 minutos
6.7.1.2 Observar si las acciones tomadas fueron correctas.
6.7.1.3 Promover acciones definitivas a corto - mediano plazo que eviten las repeticiones de dichas paradas.
6.7.2 Análisis Semanal de eficiencia operacional de una Línea de Producción
Todas las semanas, fijando día, hacer un balance y un análisis detallado de la situación de las pérdidas de rendimiento diario de la semana
anterior y de las observaciones que los operadores de las máquinas han realizado al efectuar sus tareas sobre las fichas de Mantenimiento.
Este análisis pondrá en marcha acciones correctivas sobre las paradas más graves de la Línea, planificando intervenciones y responsables de su realización y seguimiento.
Esta reunión será dirigida y liderada por el responsable del Proceso, con los mismos integrantes de las reuniones diarias, y puede tener una duración entre 1 ½ y 2 horas. En dicha reunión se calculará el tiempo necesario de trabajo para la siguiente semana, con el fin de asegurar el programa requerido por los
clientes en el enfoque de Calidad Total, considerando:
6.7.2.1 Un objetivo deseado del rendimiento operacional del proceso.
6.7.2.2 Una situación de los stocks con relación a los objetivos
6.7.2.3 Los recursos humanos disponibles teniendo en cuenta unos acontecimientos previstos ( vacaciones, entrenamiento, etc. ).
6.7.2.4 Planes de Mantenimiento Preventivo que requieran paradas programadas de todas o determinadas máquinas de línea.
6.7.2.5 Los cambios de formatos y dispositivos requeridos por diversidad de la demanda y su repercusión en los tiempos de Producción.
6.7.3 Análisis Mensual de eficiencia operacional de una Línea de Producción.
Un Orden del día típico puede ser el siguiente:
6.7.3.2 Relación por causas, de la falta de rendimiento aportadas por el banco de datos disponible.
6.7.3.3 Análisis de la causa principal de paradas por tiempo de averías, identificando la máquina cuello de botella, tareas frecuenciales, etc.
6.7.3.4 Análisis de la degradación del tiempo de ciclo de cada máquina
6.7.3.5 Análisis de las pérdidas por falta de calidad de las máquinas
6.7.3.6 Planes de acción en un formato tipo, señalando plazo y responsable
6.7.3.7 Para las acciones con necesidad de inversión por degradación del proceso, actualizar documento de aportes técnicos para llevar a las máquinas a su estado original de referencia, utilizando las ayudas que se requieran.
6.7.3.8 Revisión de las acciones de aplicación del T.P.M. como: análisis de las acciones planificadas en el mes anterior, para ver cumplimiento de metas o resultados de auditorias, etc.
6.7.3.9 Funcionamiento de las organizaciones implantadas: revisión de las normas y procedimientos para lograr el mantenimiento de los estándares previstos.
6.7.3.10 Análisis y evolución de los puestos de trabajo, tiempos y movimientos.
6.7.3.11 Organización de la formación de competencias: analizar mensualmente la evolución del plan de capacitación necesaria para todo el personal integrado en el proceso, con el fin de asegurar el buen funcionamiento del proceso en su forma global.
